DIY Простой измеритель емкости с автоматическим выбором диапазона (10pF-10000microF)

Необходимые инструменты и машины

Паяльник (общий)

Приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Об этом проекте

Простые цифровые мультиметры (DMM) не могут измерять емкость, и для ее определения вам нужно либо выбрать продвинутый, дорогой цифровой мультиметр, либо найти специальные модули измерения емкости.

В этом проекте я построю простой измеритель емкости Arduino с функцией автоматического определения диапазона. Он может измерять емкость от 10 пФ до 10 000 мкФ. Измерение происходит в автоматическом режиме, достаточно подключить конденсатор к измерительным контактам. Устройство имеет два диапазона:«нФ» и «мкФ». При измерении конденсатора сначала включается диапазон «нФ», если емкость слишком велика, то происходит переход в диапазон «мкФ».

Каждый измеритель емкости имеет RC-цепь с известными номиналами резисторов и неизвестными номиналами конденсаторов. Arduino будет измерять напряжение на конденсаторе и записывать время, необходимое для достижения определенного процента от его напряжения при полной зарядке (постоянная времени). Поскольку значение сопротивления уже известно, мы можем использовать формулу в программе, которая рассчитает неизвестную емкость. Тестируемый конденсатор заряжается с помощью одного из резисторов. Arduino инициирует зарядку конденсатора через резистор в соответствии с его емкостью. В измерителе емкости калибровка нуля выполняется каждый раз при его включении, поэтому в момент включения конденсатор нельзя подключать к измерительным контактам. Кроме того, все конденсаторы должны быть предварительно разряжены.

Точность составляет +/- несколько процентов и зависит в первую очередь от допуска используемых резисторов, а также стабильности напряжения питания.

Наконец, все устройство помещено в подходящую коробку и является еще одним полезным инструментом в вашей лаборатории.

Код

• Код Arduino

Код Arduino C / C ++

 #include  LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // RS, E, D4, D5, D6, D7void setup () {lcd.begin (16, 2 ); // LCD 16X2 pinMode (A0, INPUT);} long без знака time0, time1, time2; float c, null0; byte kn, mk, i; void loop () {lcd.setCursor (15,0); lcd.print ("*"); если (mk ==0) {pinMode (8, ВЫХОД); pinMode (7, ВХОД); digitalWrite (8, ВЫСОКИЙ); } если (mk ==1) {pinMode (7, ВЫХОД); pinMode (8, ВХОД); digitalWrite (7, ВЫСОКИЙ); } time0 =micros (); while (analogRead (A0) <644) {time2 =micros () - время0; если (время2> =1000000 &&mk ==0) {mk =1; time0 =100000000; ломать; }} time1 =micros () - time0; в то время как (analogRead (A0)> 0) {pinMode (7, ВЫХОД); pinMode (8, ВЫХОД); digitalWrite (7, LOW); digitalWrite (8, LOW); } если (mk ==1 &&time1 <1000) {mk =0; } lcd.setCursor (1,0); c =время1; c =c / 1000-null0; с =абс (с); если (время1> =10000000) {lcd.setCursor (1,0); lcd.print ("ТЕСТ мкФ"); } еще {lcd.print (c); если (mk ==0) {lcd.print ("nF"); } если (mk ==1) {lcd.print ("uF"); }} если (я ==0) {я ++; null0 =c + 0,02; } delay (100);} 

Схема