Измеритель индуктивности катушек – приставка к мультиметру

Всех приветствую. Нашел когда то схему в интернете приставки-измерителя катушек. Недавно решил сделать. Собрал на макете, Таймер: КР1006ВИ1, ключевые транзисторы BC548/557, кондер C4- 0,33..1,0uF.
Настраивал по катушке 100мкГн,5%.
Так вроде работает, но только в калиброванном диапазоне – более-менее точно меряет только до 100мкГн. Большие – занижает. Катушку 125мкГн,5% уже показывает 116, на 200,5% – 160..170мкГн., на 470 – 310…
Если его по большей откалибровать, тогда на меньших показания завышает, при чем, если например, откалибровал по 470мкГн, то 2х200мкГн показывает как 450мкГн!
R4 – пробовал менять на 4k7, 9k1, 8k2; кондер C4, как уже писал – 0,33..1,0uF, без разницы, все равно врет. Или это плата за простоту?…
Хотелось бы узнать у специалистов,
во-первых, какие недостатки у подобного рода устройств (в результате которых он так врет), а то авторы подобных устройств, как писалось, о недостатках “скромно” умалчивают…
И во-вторых, можно ли что-то сделать, чтоб добиться приемлемых по точности результатов, хотя бы в пределах ±5%?

Литература из источника:
1. Prfpravek pro mereni indukcnosti // Amaterske RADIO. – 2008. – №7. – S.15-16.
2. Яковлев Е.Л. Простые радиолюбительские приборы для измерения индуктивности // Радио-аматор. – 2009. – №1. – С.41-43.
3. ЗевекеГ.В., Ионкин П.А., НетушилА.В., Страхов С.В. Основы теории цепей (учебник для вузов). – М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Иванов В. Усовершенствование измерителя емкости и индуктивности // Радио. – 1998. – №6. -С.ЗЗ.

Добавлено (19.02.2015, 10:14)
———————————————
С частотой таймера игрался – менял от 17 до 150КГц – одинаково.
Прикрепления:
Вложение1

10 комментариев к “Измеритель индуктивности катушек – приставка к мультиметру”

  1. Да, это плата за простоту. Смоделировал только что выходной кусок схемы в MS, зависимость переменного напряжения на индуктивности пропорциональна оной. А какает в выход диод – нелинейный элемент, ток через который экспоненциально нарастает до напряжения падения прямого тока (0,4-1,5В , зависит от типа диода), дальше более-менее линейно. Если при настройке попасть в нелинейную зону – бубен не поможет. Поможет сужение диапазона измерений или синхронный детектор, но это уже совсем другой прибор, хотя и не такой уж и сложный. А схема – практически тот же “показометр” ЭПС конденсаторов (приставка к тестеру), неоднократно обсуждаемый, в т.ч. и на этом форуме, ну и точность такая же.

  2. Barmaley5229

    Все понятно, спасибо, что разжевали. Попробую диод заменить на шоттки, хотя это, конечно же, частично поможет…

  3. Barmaley5229

    mmmAmbo5, буду пробовать, хотя, думаю, если диод “какает”, то он в любом случае будет какать… Тут, как сказал msmmmm:

    Цитата
    “…нужен синхронный детектор, но это уже совсем другой прибор…”

    Кстати, можно вас попросить чуть детальней расписать про условия? А то я не шибко понимаю, например, что такое “tau”?
    И кроме того, в чем физический смысл самих условий?

  4. ….. tau = R5C4 > 10мс… сделайте експеримент с линейностью измерений….

  5. Barmaley5229

    Так-с, mmmAmbo5, сегодня собрал по вашей схеме.
    Ct = 20n; C4 = 1.0uF; R5 = 97k; L1=100u (по ней калибровал).
    Частота генератора – 2,1..2,15КГц.
    При таких условиях и L1=100u на тестере = ровно 1В.
    Вроде условия соблюдаются!
    Ну а дальше примерно та же песня – при большей индуктивности (напр, 200u) примерно в 1,5р занижает (т.е. показывает на тестере 1400-1500мВ), при меньшей – в 1,5р завышает (на 51u – показывает примерно 750мВ; на 25 – 36мВ).
    На осциллограммах никаких аномалий не обнаружил.
    В момент выключения ключа – на катушке довольно длительные затухающие колебания, успевающие затихнуть к моменту след. включения. Но это, считаю нормально; чем больше индуктивность или частота, тем меньше эти колебания. Они и в исходной схеме есть, только поменьше. Их амплитуда в пределах возможностей элементов схемы.

  6. Barmaley5229

    А теперь, господа мастера, вопрос:
    имеет ли право на жизнь такая-вот схема:

    или это бред? Прошу не судить строго, если сильно безграмотно сделано.
    Буду признателен, если укажете где и в чем именно…

    Добавлено (26.02.2015, 21:39)
    ———————————————
    Смысл, думаю, понятен – избавиться от диода и вместо него поставить синхронный ключ, работающий в противофазе с верхним Q2.

    Добавлено (26.02.2015, 21:40)
    ———————————————
    Номиналы еще подбираю, пока мучаю ее в симуляторе…
    Прикрепления:
    Вложение1

  7. Поигрался симулятором, в таких условиях синхронному детектору очень тяжело точно отрабатывать сигнал, т.к. он представляет собой периодически повторяющийся переходный процесс максимумом амплитуды в 0-вое время периода. Имеются запаздывания срабатывания и проникновение импульса в обработанный сигнал. В общем-то верно, синхронные детекторы применяются в основном на синусоидальном сигнале, вырезая максимальную по амплитуде часть, а нелинейности и помехи малых уровней отсекаются. Попробовал идеальный диод на ОУ. На симуляциях получается достаточно линейно.
    250мкГн – 167мВ
    500мкГн – 337мВ
    1000мкГн – 669мВ
    2000мкГн – 1334мВ.
    Если бы мне пришлось разрабатывать прибор для измерения индуктивности, я бы начал с генератора синусоидального стабильного ТОКА, дальше RL делитель и синхронный детектор или идеальный выпрямитель. Хоть интегрирование зубчато-экспоненциального сигнала дает тот же результат, что и синусоиды (я проверял аналитически, напряжение на выходе тоже пропорционально индуктивности) но со сложным сигналом и работать сложнее – выбросы напряжения, паразитная генерация и прочие радости, связанные с длинным “хвостом” гармоник. Если у вас на экспоненте есть возбуждения, получится не измеритель, а индикатор наличия индуктивности с ненормированной погрешностью. Кроме того, нужно следить, чтобы экспонента во всем диапазоне индуктивностей опускалась до 0 до переключения генератора, иначе правильных измерений не получится. Заметил полезную особенность такого сигнала: если поставить компаратор на любое напряжение между 0 и максимумом напряжения генератора (лучше брать ближе к 0), то время от пика импульса до срабатывания компаратора пропорционально индуктивности, что может быть использовано для измерения L микроконтроллером.
    Пардон за болтовню, идеальный диод есть в вики.

  8. Barmaley5229

    В общем, понятно – о приборе а-ля “приставка к мультиметру” придется забыть.

  9. ….относно Сообщение # 7
    у Вас точно диод стоит?… диод обязателен и затухающие колебания странни для меня…. абсолютной линейности трудно добиться без генератора тока, а на моей схеме генератор напрежения… но большой плюс ето простота…

Комментарии закрыты.