Этим прибором можно измерять малые емкости (от 1 пФ до 0,1 мкФ), что требуется при подборе конденсаторов в УКВ-диапазоне, емкости варикапов, а также емкость электрических линий при поиске в них обрывов или повреждений. Если попытаться измерить малые емкости мультиметрами DT9208, DT890 и им подобными, то измеренные значения емкости будут значительно завышены (скажется активная составляющая).
Прибор для измерения емкости конденсаторов
Функциональная схема разработанного прибора, поясняющая принцип измерений, изображена на сайте. Она состоит из моста, образованного 4-мя конденсаторами, в одну диагональ которого включен генератор высокой частоты, в другую индикатор нуля.
Для балансировки моста используется специальный дифференциальный конденсатор переменной емкости. При вращении ручки конденсатора в одну сторону емкость С1 увеличивается, а С2 уменьшается, и наоборот, при вращении ручки в другую сторону С1 уменьшается, а С2 увеличивается. Таким образом добиваются балансировки моста, ориентируясь на показания индикатора нуля.
Если параллельно Сх будет подключено активное сопротивление, то мост все равно сбалансируется, но не на нулевой отметке индикатора нуля. Предлагаемый прибор (рис.2) состоит из генератора, построенного на 2-х германиевых транзисторах VT1, VT2, нагруженных на высокочастотный трансформатор Т1, и моста с эталонными конденсаторами СЗ…С5 и дифференциальным конденсатором С7. Генератор вырабатывает сигнал частотой f=42 кГц. Индикатором нуля служит измерительная головка РА1 с током полного отклонения 50 мкА, включенная через мостик из германиевых диодов VD1…VD4.
Питается прибор от одного гальванического элемента G1 (1,5 В). Дифференциальный конденсатор С7 изготовлен из обычного сдвоенного конденсатора переменной емкости (Смакс=400…500 пф) от старого радиовещательного приемника. Для пайки необходим паяльник мощностью около 100 Вт.
Вначале выпаивают подвижные пластины, которые не упираются в стопорную проволочную перемычку. Они крепятся на двух опорах. Затем выпаивают неподвижные пластины. В зависимости от конструкции конденсатора, может понадобиться пластинка, на которую крепятся неподвижные пластины. Перед сборкой нужно нарезать из ватмана кусочки, которые вставляются между подвижными и неподвижными пластинами при установке их на место.
Подвижные пластины вставляют на старое место, развернув их на 180°, и припаивают к вращающейся оси конденсатора. Потом вытаскивают кусочки ватмана и проверяют, нет ли касания пластин конденсатора между собой, поворачивая его ось от упора до упора. Измерительная шкала прибора (три диапазона) крепится на барабане диаметром 50…60 мм. Развертка шкалы показана на рис.3. Через ось барабана пропускается трубка, один конец которой одевается на ось конденсатора, а второй проходит через панель, и на него крепится ручка большого диаметра (около 50 мм). Прибор размещается в подходящем металлическом корпусе (рис.4). Для монтажа схемы используются провода с медной жилой диаметром 0,8… 1,0 мм.
Провода не должны перемещаться во время измерений. В приборе нет регулятора чувствительности. Измерительная головка зашунтирована диодами VD5, VD6, которые не допускают перегрузки головки при измерениях. В схеме без изменений можно использовать и более чувствительную головку (5…10 мкА). Высокочастотный трансформатор Т1 изготовлен из 2-х чашек сердечника БЗО из феррита 2000НМ. Первичная обмотка содержит 2×67 витков, обмотка II — 300 витков с отводом от 33-го витка и обмотка III — 2×13 витков провода ПЭЛ 00,15 мм. Головка использована М494 (50 мкА).
Монтаж прибора выполнен навесным способом. Если требуется повысить чувствительность прибора, можно увеличить напряжение питания до 3 В, подстроив токи баз транзисторов. Но, как показала практика, напряжения 1,5 В вполне достаточно для большинства измерений. Питание включается кнопкой SB1 только при проведении измерений (ток потребления — около 0,5 мА).
