VK3BHR LC-METRESİ

LC-METER by VK3BHR
Please scroll down for a summary ın English

Elimdeki LC Metre'den memnun değildim çünkü µH ve pF değerlerindeki kapasitörleri ve endüktansları ölçemiyordu. Araya araya Internette bir çok türevi çıkmış olan bir LC Metre'nin şemasını buldum. VK3BHR çağrı işaretli Avustralyalı bir amatörün tasarlığı bu alet denenmiş ve büyük sayıda kişi tarafından kullanıldığı için bunu yapmaya karar verdim.

Web sayfası şu: https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/lcm1

Çalışma prensibi (basit olarak): Devredeki bir LC osilatör var. Ölçeceğiniz komponentin kondansatör ya da bobin olmasına göre anahtarla seçim yaptığınızda, devre bunları içerideki referans kondansatör veya bobinle bir arada çalıştırıyor. PIC entegre de 1/√LC formülünden devreye eklenen 'bilinmeyen' komponentin değerini hesaplıyor. 

Fakat biraz daha araştırınca bu devrenin daha pratik bir versiyonunu buldum. Pratikten kastım: Bu versiyon, PIC dışında ikinci bir entegreye (LM311) gerek duymuyor çünkü kullanılan 16F628A'nın kendi içinde karşılaştırıcısı var.

LC-Metrenin şeması

Bir de yapan kişi devreye güç kaynağı ve otomatik kapanma devreleri eklemiş. Plaketi de daha küçük. Bu nedenle bu versiyonu yapmaya karar verdim. Web sayfası: http://diyfan.blogspot.com.tr/2012/06/simple-lc-meter.html

Bu devrelerde kritik iki komponent var: Birincisi reed röle. Bulmak zor deniliyor ama Istanbul'da Karaköy'de birçok dükkanda bulunabiliyor. Aslında devre reed röle yerine 5V'luk bir DPDT röle ile yapılabilir, hatta böyle versiyonları da var Internette ama reed röle çok az akım çekiyor ve sessiz. PIC'in verdiği gerilim bile açıp kapamaya yetiyor. Benim bulduğum reed'in bacakları plakete uymuyordu, 'takma bacak' yaparak sorunu çözdüm (fotoğraflarda göreceksiniz).

İkinci kritik komponent, referans kondansatörleri (1 NF olanlar) Bunların toleransı ne kadar küçük olursa o kadar iyi. Ben şu anda elimde olmadığı için polyester kullandım. Ama mümkünse %1 ve daha küçük toleranslı stirofleks, gümüş-mika vb. kullanmak lazım. 

Montajda dikkat edilecek nokta DPDT anahtarı (L veya C seçim anahtarı) doğru şekilde bağlamak. Bunu şemaya uygun bağlamaya dikkat edin. 

Montaj bittikten ayar yapmak gerekli. Kısaca bu ayar aşaması hakkında da bilgi vereyim, sırasıyla yapılacaklar şunlar:

1.Lehimleri kontrol edin, 7805 regülatörün verdiği gerilimi kontrol edin, herşey yolundaysa program yüklenmiş PIC'i takın.

2. Güç verin. Ekranda C=x.x pF gibi bir değer yazması gerekiyor ( Hiçbir şey görünmüyorsa LCD'nin kontrast ayarıyla oynayın (10kΩ trimpot) Montaj iyiyse ve komponentlerde sorun yoksa C=x.x pF'yi görmeniz gerekir. Bu değer 0.0 pF + / - 10 pF olabilir. 

3. Devrenin çektiği akımı kontrol edin. 20 mA'in altında olması gerekir. Fazlaysa bir yerlerde kısa devre olması mümkün. Bu arada bir ekleme yapayım, LCD ekranınız aydınlatmalıysa o zaman LCD'nin ne kadar güç çektiğini de hesaba katmanız gerekir. Bendeki 125 mA kadar çekiyordu. Direnç koyarak azaltmaya çalıştım ama yine 30-40 mA oluyor. Aydınlatmayı kestiğim zaman devre LCD dahil 15 mA kadar çekiyor, gerçekten çok az. Fakat aydınlatma olduğu sürece 9V'luk pil dayanmıyor (1-1,5 saat kadar gidiyor). Fotoğraflarda yok ama son halinde harici besleme soketi ekledim. Benim kullandığımdan daha büyük bir kutu ile AA veya AAA boy pil de kullanılabilir tabii.

4. Beş dakika kadar osilatörün ısınmasını bekleyin.

5. Elinizdeki en 'güvenilir' kondansatörü referans olmak üzere test uçlarına bağlayın (krokodil, klips vb ne kullandı iseniz). % 1 veya daha küçük toleranslı olması gerek. LC meter ekranda kondansatörün değerine yakın bir değer gösterecektir. + / - %10 kadar fark olabilir ama benim montajımda fark %1 kadardı. 

6. LC metrenin verdiği değeri, referans kondansatörünün değeriyle aynı yapmak için, devredeki SV1-SV4 test uçlarını kullanıyoruz. Bu dörtlünün yerine uygun boyda 4'lü DIP anahtar (switch) da kullanılabilir. Ben uçları kısa devre ederek işimi gördüm. Eğer LC metrenin verdiği değer referanstan az ise, SV4'teki uçları kısa devre ederek yükseltebilirsiniz. Azaltmak için SV3'ü kısa devre etmeniz gerek.Bu aşamadan sonra osilatörün frekansı kontrol edilecek.

7. Referans kondansatörünü çıkarın, SV2'yi kısa devre edin, ekranda F1: 000xxxxx gibi sekiz haneli bir sayı göreceksiniz. Bunun 00050000 + / - %10 olması gerek, yani 00045000-00055000 arası olmalı. SV1'i kısa devre edin, bu defa F2=xxxxxx bir sayı görünecek. Bu sayının F1'in % 71'i kadar olması gerek. (+/- %5). Örneğin benim montajımda F2, F1'in % 70,8'i idi. 

8. Eğer devreniz referans kondansatörünü büyük bir farkla yanlış gösteriyorsa veya F1 ve F2 için 00000000 gibi bir değer görüyorsanız, devreyi ve komponentleri kontrol edin, osilatör çalışmıyor demektir. 

9. Bu işlemleri yaptığımız zaman, devre kendisini endüktans ölçümü için de kalibre etmiş oluyor, ayrıca kalibrasyona gerek yok.

Karışıkmış gibi görünebilir, aslında çok basit, 4 tane kısa devre edilecek yer var, hepsi bu.

Kutulama:
Ben Altınkaya'dan alüminyum gövdeli ve ön-arka plastik kapaklı olan AL-115-10  kutusunu kullandım. Ölçüm bağlantı noktası olarak krokodil vb kullanmadım. Onun yerine hoparlörlerin arkasında bulunan tipte yaylı terminallerden kullandım. Epoksi ile kutuya yapıştırdım. Hem komponenti takıp çıkarmak kolay, hem de bacakları sıkı tutup bastırdığı için ölçüm daha kolay.

Kullanım:
Cihaz açıldıktan sonra 5 dakika kadar osilatörün ısınmasını beklemek gerek. Sona kalibrasyon düğmesine basarak C=0.0 görüp ölçüme başlayabiliriz. Endüktans ölçmek için önce terminalleri birbirine değdirerek ya da çok çok kısa bir iletkenle kısa devre ederek kalibrasyon düğmesine basmak gerekiyor.

Sonuçlar:
Henüz sağlıklı bir kalibrasyon yapmamış olmama rağmen aletin doğruluğundan memnunum. Farklı tip ve değerde yaptığım ölçümlerde anormal bir sonuç görmedim. Ebay'da % 0.1 toleranslı Siemens kondansatörler buldum, bir-iki tane ısmarladım onları referans olarak kullanıp asıl kalibrasyonu yapacağım ama bu şekilde bile kabul edilebilir doğrulukla çalıştığını düşünüyorum. 

Plaketin boyutu: 45mm x 58 mm.
Ben JPG olarak ekledim ama siteye gidip PDF olarak alıp basarsanız sonuç çok daha iyi oluyor.

PIC için Hex kodu burada:
https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html/lc2a-hex

Yapımı zevkli ve öğretici bir devre, tavsiye ederim. 73.