Merač LC-R

   Merač LC-R

Často pri vývoji elektroniky potrebujete vedieť, alebo si skontrolovať rozne súčiastky.

Na weboch sú LC metre na princípe rozladenia rezonancie. Boli konštruované na staršie typy mikrokontrolérov, avšak na novší STM32 som nenašiel žiadny. preto som sa rozhodol vypracovať merač na tento kontrolér. Keďže STM32F103C8 má 16 bit čítače, zreťzíme 2 spolu a budeme mať 32 bit.

   Základom merania je LC oscilátor s opračným zosilňovačom LF353 s pásmom 4Mhz a jfet vstupmi. Pre väčšiu stabilitu je napájaný symetricky +/-5V. Pracovný oscilátor tvoria cievka s indukčnosťou 32 mikH (max 64 mikH - aby vošla do pamäte) a styroflexový kondenzátor s kapacitou 1 nF. Spätná väzba je tvorená kondenzátorom 270pF. Kalibračný kondenzátor má 1 nF 1% a mali by sme vedieť jeho presnú hodnotu.

   Keďže nepoznáme presné hodnoty LC a parazitné, budeme sa snažiť ich dopočítať oproti známej kalibračnej C. Najskôr zadáme približnú pracovnú kapacitu =  Cpracovná + C väzobná a C parazitná (cca 10pF).

Potom vieme odmerať rezonančnú frekvenciu  (10x pre vyššiu presnosť) a vypočítať indukčnosť použitej cievky. Následne pripojíme Ckal a znova odmeriame zníženú frekvenciu 10x .

   Z rozdielov frekvencií pri tej istej cievke vieme následne vypočítať hodnotu kalibračného kondenzátora. 

Ak sa táto hodnota nepribližuje Ckal, musíme upraviť počiatočnú pracovnú kapacitu a meranie znova zopakovať. Keď sme s hodnotami spokojný, uložíme ich do pamäte kontroléra.

   Následne už môžeme zo zmeny frekvencií vypočítať pripojené cievky či kondenzátory.

Meranie rezistorov lineárnymi metódami.

Na meranie rezistorov som znova použil LF353 kôli Jfet vstupom. Na merania pre čo najväčšiu presnosť sú použité 2 spôsoby. Pre malé rezistory do 33k je použitý zdroj konštantného prúdu LM334 nastavený na 100 mikA a výsledné napätie na meranom rezistore je zosilnené 1x, 10x 100x podľa rozsahu.

   Na meranie rezistorov nad 33 kOhm sa meraný rezistor zapája do zápornej spätnej väzby oproti rozsahovému rezistoru. Keďže napätie na neinvertujúcom vstupe (+) je vyššie ako na invertujúcom (-), výstupné napätie sa zvýši, pokiaľ sa cez spätnú vazbu a meraný rezistor nevyrovná vstupný rozdiel.

Kompletný kód a dokumentáciu nájdete na mojom githube:

https://github.com/MilanGb/STM32F103-LC-R-meter