「電路分享」電容表

在6個范圍內(nèi)測試1p到10u的電容器把它連接到你的萬用表（0v-10v刻度）

這個簡單的附加電容表是專為幫助您識別1p到10u的電容而設計的。由于電容器在尺寸、形狀和編碼上千差萬別，一直存在識別電容器的問題。由于建筑形式的不同，大多數(shù)情況下無法通過大小來識別它們。所以你必須能夠閱讀和解釋身體上的密碼。但如果數(shù)字缺失或尺寸很小，你就有問題了。唯一的解決辦法就是有一個測試設備來幫你識別它們。

這個項目正是你所需要的。它結構簡單，幾乎可以連接到任何模擬萬用表。
刻度在每個范圍內(nèi)都是精確的-當然足夠好，可以提供1p到10u之間的任何電容值。
實際精度取決于設計中使用的組件的公差，由于我們使用了10%的組件，您可以假設您所讀取的任何讀數(shù)都具有此精度。有趣的是，電容器的實際值對大多數(shù)應用并不重要。
耦合電容器可以是/-50%，而不影響性能，旁路電容器也可以。唯一必須精確的類型是調(diào)諧電容器和振蕩器中的電容器，然后通常有一個微調(diào)器帽或段塞調(diào)諧線圈，可以通過調(diào)節(jié)來設置頻率。
我們設計這個項目的原因是我們需要確定我們在射頻運動檢測器（尚未發(fā)布）前端使用的兩個電容器的值。它必須是1.8便士，而我在我們的零件商店里找到的電容器看起來像18便士——很難讀出印刷在機身上的數(shù)值。我不得不借用工作人員的電容測試儀來證明它是1p8。
當你在高頻（如400MHz）下工作時，電容值必須正確，否則電路將無法工作。當然，在這個頻率下，18p不能代替1p8在振蕩器級工作。
測試人員證明非常方便，我認為將類似的東西作為一個項目來呈現(xiàn)是個好主意。
當你不確定一個值時，它非常方便。這對于表面貼裝元件尤其重要，因為它們的值沒有標在主體上，尺寸也沒有顯示電容。許多電容器都是分層制作的，以減小其尺寸，表面貼裝的電容器肯定是這樣。我們有10p物理上大于22n的例子！-這是因為22n是由許多層組成的。
陶瓷電容器有時也是個問題。它們的大小也取決于圖層原理，22n的大小可以與10p相同，甚至更??！標記也有問題。有時100p標記為“100”，有時標記為“101”。如果不想出錯，每次拿起一個組件時都必須思考并記住所使用的代碼。
在本文的最后，我們包含了一個關于電容器編碼的部分，這將幫助您識別一些更困難的值。
如果你犯了一個錯誤，把102或103放在一個電路里代替了100p，你就可能制造了一個你永遠也找不到的故障1牛頓103是10牛頓. 我們也有過1n電容器被標記為1n0的情況。這個數(shù)字太小了，建造師以為是100，就把它當作100便士！
在微小的陶瓷電容器上，要從56p中破譯5.6p就更困難了，因為小數(shù)點太小了，放大鏡很難把它撿起來。
另一個陷阱是電容器的標記，比如47000而不是47n，或者.0022代替2n2。
當我們在組裝工具的時候，我們知道一個組件是5p6，因為它來自一個標簽為5p6的盒子，或者在袋子上標記為5p6的盒子，但是當你從一個垃圾箱里撿到一些零碎的東西時，你就不太確定了。
當你在****機中試驗高頻電路，如射頻級時，你很快就會意識到“p”值的重要性。只有幾個“p”的差別將改變許多兆赫的頻率，這取決于它在電路中的位置。錯誤的值甚至會阻止階段振蕩。
所以我們知道了，有些電容是關鍵的，有些電容幾乎可以是任何值。
回到舊的無線電時代和晶體管收音機的引入，一些陶瓷電容器的公差為50%到80%。這不是問題，因為它們用于旁路情況和耦合，在這種情況下，值可以增加100%，而不會對性能產(chǎn)生任何影響。
隨著現(xiàn)代元件的出現(xiàn)，公差已經(jīng)得到了提高，正常的公差現(xiàn)在大約是10%到20%，但我們不需要關心電容器或測試儀的精度，而是需要確定標在主體上的值是否與電路上顯示的值相同。
通過用測試儀反復檢查，你可以防止一些愚蠢的錯誤，比如用一個10n的電容器代替1牛頓或者用5p6代替56p。
現(xiàn)在是技術部分
從1p到10u是一個1000萬的系數(shù)。我們需要覆蓋6個范圍。每個范圍被分為100個部分，這使得在0-10v范圍內(nèi)讀取數(shù)值變得很容易。
對于每個范圍，我們需要將一些元件切換到電路中，以產(chǎn)生必要的測試頻率和充電值。這是旋轉(zhuǎn)開關的功能。
你所要做的就是把未知的電容器安裝到測試插座上，然后按下按鈕。
如果你根本不知道電容器的值，你可以從任何范圍開始。當在不正確的范圍內(nèi)時，指針將滿刻度擺動或根本不移動。只有當它在正確的范圍內(nèi)時，才會偏離適當?shù)闹怠?br />指針將滿刻度擺動的唯一其他時間是該值等于滿刻度偏轉(zhuǎn)時。這聽起來有點復雜，但你一會兒就會明白我們的意思了。

電路如何工作
這個電路讀取電容器的值并在模擬儀表上顯示。
設計一個電路來做到這一點比你想象的要困難得多，因為讀取電容器的唯一方法就是給它充電并測量充電所需的時間。
如你所知，電容器的充電是一個非線性函數(shù)，因此我們必須創(chuàng)建一個電路，繞過非線性問題，以線性方式工作。
我們通過給電容器充電到一個指定的電壓電平來實現(xiàn)這個目的，這個電平由一個柵極來檢測。

我們想在這個項目中使用我們最喜歡的芯片74c14十六進制施密特觸發(fā)器。它通過檢測軌道電壓的2/3來改變輸出狀態(tài)。起初，這似乎不能用于創(chuàng)建線性輸出。但有志者事竟成。
這個電路不僅能產(chǎn)生很好的線性度，而且比我們見過的任何其他電路都更簡單、更好。
電路按定時原理工作。第一振蕩器，在管腳1和2之間，具有100個單位的高時間和1個單位的低時間。
高電平由120k電阻和旋轉(zhuǎn)開關選擇的電容器產(chǎn)生，低電平由2k2和二極管產(chǎn)生。
這給了我們一個起點，我們可以把一個比例尺分成100個部分。
電路的下一部分通過旋轉(zhuǎn)開關選擇的電阻器給測試電容器充電。
本節(jié)的要求是在100個時間單位內(nèi)給最大的電容器充電（范圍內(nèi)）。
這意味著一個100p的電容器需要100個單位的時間充電，它不會完全到達在定時振蕩器的輸出拖到并放電之前，柵極檢測到一個高電平，為下一個周期做好準備。
這意味著輸出引腳4不會變低，因此3n3電容器將保持完全充電。
第三個柵極反轉(zhuǎn)這個結果，使得輸出引腳6保持在低電平，因此儀表給出的全量程讀數(shù)為10v。這被讀取為“100”，給出100p的值。
如果對一個99p電容器進行測試，它將在99個時間單位內(nèi)充電，施密特門的輸出引腳4將在一個時間單位內(nèi)變低并對3n3電容器放電。這將使第三個施密特的輸出引腳6在一個時間單位內(nèi)觸發(fā)高電平，從而在100個時間單位內(nèi)關閉儀表。
現(xiàn)在，聰明的部分來了。
由于電路以相當高的頻率工作，在這一單位時間內(nèi)，儀表指針沒有時間回轉(zhuǎn)回零，但它確實會下降一小部分，結果是它位于刻度的9.9或“99”。
在天平的另一端，如果安裝了1p，電容器將在一個時間單位內(nèi)充電，輸出引腳4將在99個時間單位內(nèi)變低。引腳5和6之間的逆變器將產(chǎn)生一個單位的脈沖到儀表，因此指針將上升0.1V，讀數(shù)為“1”或1p。
現(xiàn)在我們來看看由10k罐和3n3組成的零位電路。
如果沒有電容器安裝到測試端子上，標記空比振蕩器將產(chǎn)生100個部件的高電壓，一個部件的低電壓，這將直接通過引腳3和4之間的逆變器。
如果零位元件不存在，輸出引腳6對于100個零件為高，對于一個零件為低。
這意味著它會在儀表上放置一個小的“裝置”，大約一個零件，并導致單位偏轉(zhuǎn)。換句話說，儀表不會歸零，當測量任何范圍內(nèi)的低值時，例如1p、1n等，指針會在結果中加一個，從而得到“2”等。這在100p時可能不重要，但在2p2時，該值將是3p3，必須從讀數(shù)中減去1p會很煩人。
另一個解決方案是重新調(diào)零儀表，但最好的解決方案是提供一個零位電路。
3n3和10k微調(diào)罐設計用于創(chuàng)建一個定時電路，該電路需要一個單位的時間充電，因此第一個單位的時間不記錄在輸出上。
電路的其他特點是一個穩(wěn)壓部分，由齊納二極管和100R電阻器組成，還有一個指示電池電壓高于驅(qū)動電路所需的10v的LED和一個測試按鈕，這樣當您想進行測試時，電源只會在短時間內(nèi)通電。
一個12伏的打火機電池容量很小，不能指望一次為電路供電超過幾分鐘。

結構
所有的組件都安裝在一個緊湊的PC板上，12v打火機電池也焊接在板上。
量程開關是PC安裝型，因此開關和電路板之間不需要電線。這使得這個項目非常整潔
首先要安裝的是IC插座，確保插座末端的切口超過PC板上的標記。這將有助于您在施工完成時以正確的方式安裝芯片。
接下來安裝小部件，如電阻器、二極管、電容器和齊納，以及LED、滑動開關和微調(diào)器。
測試電容器的機器引腳來自一個IC插座，這些引腳被添加到電路板上，以完成小部件。剩下的就是安裝旋轉(zhuǎn)開關和12v點煙器電池的鍍錫銅線。
在看照片的時候是不容易看到的。將一圈鍍錫銅線放入PC板上的兩個孔中，并將其焊接到位。在將要安裝蓄電池的另一端執(zhí)行相同的操作。將電池放置到位，將電池的正極焊接到鍍錫銅線的回路上，將電池的負極焊接到另一圈導線上。
你必須很快防止電池發(fā)熱。
將紅色和黑色導線焊接到2個曲別針上，然后將導線焊接到PC板上。彎曲回形針以安裝萬用表的插座。將旋鈕安裝到開關上，并將IC添加到插座上，以完成構造。
按下按鈕，看到LED燈亮起。它現(xiàn)在應該可以進行設置和測試了。
零電路
在首次使用電容表之前，必須將輸出調(diào)零，以便在沒有電容器的情況下產(chǎn)生零讀數(shù)。
為此，請將回形針連接到設置為10伏的萬用表上并按下按鈕。轉(zhuǎn)動10k迷你修剪壺，直到指針剛好到達零標記?，F(xiàn)在可以使用了。

使用電容表
電容表使用起來很簡單。只需將兩根引線連接到萬用表上，并將電容器插入測試引腳。
10v刻度被分成100個部分，這使得讀取1p到100p的范圍變得很容易。其他范圍需要一點幫助，我們已經(jīng)提供了一個圖表，以幫助您閱讀每一個規(guī)模。有些刻度稍微重疊，最好是在最大刻度上讀取讀數(shù)。
如果它不起作用
沒有什么比測試設備失靈或不準確更糟糕的了。畢竟，我們在最絕望的時候使用它，它必須可靠。
為什么這個項目是我們自己做的。只需按下按鈕，您就可以看到電池是否有足夠的電壓來為項目供電。
但如果施工后無法正常工作，則應遵循以下流程：
首先按下按鈕，確保LED燈亮起。
如果沒有，測量電池電壓和軌道工作在開關和100R電阻周圍的短路或斷軌。測量100R前后的電壓。如果電阻后為12v，則LED或齊納有故障或繞錯方向。芯片上的電壓應該非常接近10伏。
下一步是在測試插座的兩個端子之間短路。這將導致儀表完全偏轉(zhuǎn)。如果不發(fā)生這種情況，則故障將出現(xiàn)在第二臺和第三臺逆變器或儀表上。如果你在10u刻度上短接端子時LED熄滅，電池將變得非常弱。
如果在任何其他刻度上熄滅，則故障在于針腳3上的充電電阻值或針腳3上二極管的位置。
你們必須得到儀表的滿刻度偏轉(zhuǎn)，或者至少在接近滿刻度偏轉(zhuǎn)的情況下才能繼續(xù)。
要檢查針腳3和4之間的逆變器，用跨接導線短接測試針腳，并在針腳5和正極導軌之間放置另一根跨接導線。
這應該提供全刻度讀數(shù)，但如果沒有，則在針腳6和負極導軌之間放置第三根跨接導線。
這必須工作，因為我們將儀表直接放在電源軌上，如果它沒有偏轉(zhuǎn)，則導線有故障或萬用表的刻度錯誤。
我們現(xiàn)在可以開始反向工作，首先移除引腳6上的跳線。每次測量時，只需按一下按鈕一秒鐘，這樣就不會消耗太多電池。
輸出引腳6應該很低，但是如果不是，逆變器可能損壞或者芯片沒有從電源獲得電壓。
損壞的逆變器可以替換為芯片中其他3個逆變器中的一個，這意味著將其中一個連接到儀表上。
現(xiàn)在拆下針腳5上的跨接導線并將其放置在針腳4上。將電位計轉(zhuǎn)到最小電阻，儀表應提供全刻度偏轉(zhuǎn)。如果沒有，迷你裝飾壺就有問題了。
拆下4號腳上的跳線，我們就回到開始的地方。
如果儀表沒有給出讀數(shù)，引腳3和4之間的逆變器將出現(xiàn)故障，可以用芯片中的一個備用逆變器進行更換。
我們現(xiàn)在已經(jīng)檢查了大約一半的電路。
唯一剩下的部分是標記空比振蕩器。這是為了產(chǎn)生一個非常短的低點和一個長的高點。當輸出很高時，插腳2和4之間的二極管對測試電容器充電的第二部分沒有任何影響。
然而，當輸出變低時，二極管對測試電容放電。
這一部分很難測試，因為它是在高頻率下工作，并被歸類為高阻抗階段。
這意味著不能在元件上施加任何負載，否則電路將停止工作。
你唯一能做的就是把一個LED從1k5電阻的底部連接到芯片的引腳3，然后將量程開關從100p改為1n或10n，注意LED發(fā)出的微弱發(fā)光。當輸出較低時，它響應1%的時間。如果LED指示燈亮起，則針腳3與接地軌之間會發(fā)生短路或泄漏。
振蕩器的占空比可能是一個短的占空比。
這可能是由于沒有與2k2電阻器串聯(lián)的二極管。
如果量程開關處于低電容器量程時，1n電容器用跨接導線短路，LED將熄滅。
這是我們能用簡單的設備來證明振蕩器工作的最好方法。進一步的測試可以用陰極射線示波器（CRO）或音頻放大器來觀察或聽到振蕩器的效果。
結論
電容表可以按原樣使用，也可以裝在一個小盒子里，再加到你的其他測試設備上。
我相信當你需要知道電容值的時候，你會發(fā)現(xiàn)它很方便。