Por asterion, hace 9 meses y 24 días

Inductometro y Capacitometro digital versión 2

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pantalla

Uno de los pasos importantes para poder calibrar mi futuro transceptor de radio que tengo en proyecto construir es contar con dos elementos de medición:

Un LC Meter (medidor de Inductancia y Capacitancia)
Un Frecuencímetro

He comenzado por el primero, tomando como punto de partida uno diseñado por Phil Rice, y cuyo manual para el armado he traducido aquí libre y rápidamente. Si tienen algún comentario al respecto que me ayude a mejorarlo no duden en hacérmelo saber.

Bueno, sin más preámbulo comencemos con la diversión:

Inductometro y Capacitometro digital versión 2

Un inductometro y capacitometro mejorado por Phil Rice VK3BHR, el cual realmente funciona mejor que el original. Esta versión fue modificada para volverse un proyecto del club para el Midland Amateur Radio Club - http://www.marc.org.au

Difiere del original en lo siguiente:

- Usa un PIC 16F628. Este tiene un comparador interno lo cual significa que el LM311 ya no es necesario.
- Usa calibración por software. El medidor terminado puede calibrarse comparado con cualquier condensador dentro del rango de 100pF a aproximadamente 10000pF.
- El diseño del PCB está disponible (vea debajo).

El Circuito

lcmeter011

Componentes especiales

Ningún componente de precisión es requerido, salvo uno (o más) condensadores «externos» cuyos valores conocidos usaremos para calibrar el medidor.

- Los dos condensadores de 1000pF deben ser de muy buena calidad. Es preferible de Poliestireno. MKT también servirán. Greencaps tienden a correr demasiado los valores. Evite los condensadores cerámicos. Algunos de ellos pueden tener altas pérdidas.
- Los dos condensadores de 10uF conectados al oscilador del PIC deben ser de tantalo (para una baja resistencia / inductancia).
- El cristal de 4MHz cristal debe ser de exactamente 4.000MHz, no aproximadamente 4MHz. Por cada error de 1% en la frecuencia, el cristal agrega 2% de error al valor de la inductancia medida.
- El relay debe ser de bajo consumo. El PIC puede proporcionar sólo cerca de 30mA de corriente.
- ¡No olvide del diodo «capturador» que une ambos lados de la bobina del relay.

PCB
- El diseño del PCB, «preparado para el método del planchado»
- El diseño superior de los componentes y una mejor imagen del circuito.

El Código
- El código de la fuente, excluyendo el punto flotante + - / *
- El código compilado en hexadecimal (completo, preparado para trabajar!)
- Alternativa al código compilado en hexadecimal (también completo, y listo para trabajar!) Para pantallas que pueden mostrar solo 8 caracteres.

Instrucciones de calibración.
Visite http://www.marc.org.au

1. Compruebe que haya puesto todos los componentes en el lugar correcto.

2. Compruebe que haya soldado cada conductor.

3. Compruebe dos veces la orientación del PIC, del diodo y del circuito integrado 7805.

4. No olvide que el PIC (micro controlador) no se compra programado. Usted debe cargar el código en hexadecimal en el PIC para que funcione en este circuito.

5. Aplíquele la energía cuidadosamente. Si es posible, use una fuente variable para la primera prueba. Mida el suministro de corriente mientras aumenta el voltaje de manera gradual. La corriente debe estar por debajo de 20mA. El prototipo que he construido utiliza 8mA. Si la pantalla no muestra ningún carácter y ha comprobado la conexión de todos los demás componentes, entonces ajuste el trimpot de contraste. En caso de utilizar un potenciómetro multivueltas como el que aparece en las imágenes del circuito, es posible que tenga que dar bastantes vueltas para poder observar algo en la pantalla. La pantalla debería mostrar brevemente la palabra «Calibrating», luego C=0.0pF (o algún otro valor de capacitancia + / - 10pF).

6. Déle algunos minutos para que «caliente», luego presione el boton de reseteo para forzar una re-calibración. La pantalla debería mostrar ahora «C=0.0pF».

7. Conecte un condensador estándar. El medidor de inductancia y capacitancia deberia mostrar en pantalla un valor cercano al marcado en la cubierta de ese condensador (con un error de + / - 10%).

8. Para elevar el valor de capacitancia que muestra la pantalla, una los dos conectores marcados como «4» en el diagrama inferior. Para bajar el valor indicado, una los conectores marcados como «3» del diagrama. Cuando el valor indicado en la pantalla sea el correcto, quite el Jumper. El PIC memorizara la calibración. Este proceso puede ser repetido por usted cuentas veces desee (aproximadamente unas 10 000 000 de veces sin problemas).

9. Si el medidor de inductancia y capacitancia no funciona bien, usted puede usar los conectores marcados como «1» & «2» para verificar la frecuencia del oscilador del PIC. «Jumpee» los conectores marcados como «2» para verificar la frecuencia libre «F1» del oscilador. Debería mostrarle un valor de +/- 10% 00050000. Si la lectura es demasiado alta (cerca de 00065535), el medidor puede entrar en saturación y puede mostrarle un mensaje del error. Si la lectura es demasiado baja (por debajo de 00040000), usted perderá exactitud en sus mediciones. Una los conectores marcados como «1» para verificar la frecuencia de la calibración «F2». Este debería estar cerca de 71% + / - 5% del valor que anteriormente leímos en el conector 2.

10. A los expertos les gustar ajustar el valor del inductor F1 cercano a 00060000 para obtener la máxima resolución. Un valor «L» de 82uH es preferible en lugar del que esta especificado en el circuito «100uH» (pero no pude comprar un inductor de 82uH en Bendigo).

11. Si el medidor muestra casi 00000000 para F1 y o F2, entonces vuelva a comprobar la instalación eléctrica alrededor del interruptor de L/C, porque parece que su oscilador no esta conectado.

12. El valor de la inductancia se calibra automáticamente cuando usted calibra el valor de capacitancia.

Los conectores de prueba

testlink

1. Verificación F2
2. Verificación F1
3. Bajar el valor C
4. Elevar el valor C

Rangos
0 a >0.1uF para capacitancia
0 a >10mH para inductancia.

Fotos de mi «LC Meter»

lcmeter01
Vista general del circuito

lcmeter02
Vista superior del PCB

lcmeter04
Vista del circuito siendo encendido con la ayuda de algunos «cocodrilos» y una bateria de 9v

lcmeter05
Midiendo un condensador de 1000 pF (102) ó 1nF, en la pantalla se puede leer: «1.001nF

lcmeter06
Midiendo una bobina de 100 uH, en la pantalla se puede leer: 94.06 uH

lcmeter07
Vista inferior del PCB, donde se puede observar algunas arbitrarias conexiones que hice para dotar de energía al backlight de la pantalla LCD y otra hecha para darle el negativo al botón de reseteo

gabinetelcmeter
Vista del LCMeter en su gabinete de plastico que adapte para tal fin

23 comentarios

Gravatar #1. esteban
hace 5 meses y 4 días

he construido el LC Meter , pero al comprobar las frecuencias con el puente 1 puesto me da 4560 y con el 2 6507, al parecer falta un decimal ?, cuando mido un condensador de 1000pF marac 9,82 pF es decir 982 pF, cual puede ser la causa, agradeceria alguna orientacion.

saludos

esteban

Gravatar #2. asterion
hace 5 meses y 4 días

Es raro lo que te pasa de todas maneras en tu lugar comprobaria las siguientes cosas:
-El condensador de calibracion es de 1000pF?
-Al grabar el pic no te equivocaste en el modelo del pic por ejemplo? (a mi me paso una vez que grabe el 16F628 como si fuera 16F... (no recuerdo cual) y funcionaba pero daba algunos problemas, y a veces el rele se activaba solito....
-Si nada de eso esta fallando, puede ser (a mi me paso tambien una vez) que mi pic estaba mal, osea el oscilador dentro del pic andaba mal y tuve que comprar otro.
-Creo que tambien trataria de calibrarlo asi nomas a ver que pasa, osea jumpearia y subiria el valor hasta llegar a 1000pF, lo cual marcara 1.000 nF. Porsiacaso nunca apenas encendido esta calibrado, eso tienes que hacerlo tu. En ocasiones es bastaaante lejos del valor verdadero...
Cuentame como te va luego de fijarte en esas cosas. sino tratare de preguntarle a amigos mas experimentados.
Saludos...

Gravatar #3. esteban
hace 5 meses y 3 días

Hola Asterion,

La grabación la repetí varias veces con varios PIC diferentes y con ficheros hex. diferentes para descartar errores, he intentado junpear subiendo la calibración pero no actúan ni subir ni bajar?, cuando cambio para medir L el LCD marca OVER RANGE, pero al conectar una inductancia para medir pasa exactamente como con los condensadores, si la L es de 100 marca 1,02 es decir 102 mH. Es posible que sea problema del fichero hex?, en fin de agradezco tus comentarios lo mas seguro es que sea algún error pero no logro descubrir cual, puedes indicarme cual utilizas tu, ya monte un fecuencimetro con el mismo PIC sin problemas.

Saludos

Esteban

Gravatar #4. asterion
hace 5 meses y 3 días

Verificaste los capacitores de calibracion no? bueno, tienes que darle un vistaso mas detallado. el hex que uso es el que esta en mi entrada:
http://asterion.almadark.com/wp-content/uploads/2009/11/lc2a.hex
Para pantallas de 16x2. Espero que descubras el error...

Gravatar #5. mariano
hace 2 meses y 30 días

Necesito saber el valor de la resistencia que se encuentra junto al regulador de voltaje 7805 y la resistencia variable y que se utiliza para el backlight. Puede ser de 220 ohm?
gracias

Gravatar #6. asterion
hace 2 meses y 30 días

Yo le puse 22 Ohmios porque vi ese mismo valor en otro circuito que tenia similares caracteristicas.
Saludos

Gravatar #7. Viczea2002
hace 2 meses

asterion,
Una consulta, en el diagrama delinductor no aparece por ningun lado el
LM311, sin embargo en las fotos q publicas si estan a q se debe???

Un abarzo

Gravatar #8. asterion
hace 2 meses

no hay ningun LM311, creo que te estas confundiendo con el relay, lo que si hay es un LM7805 que en el diagrama sale como 7805...

Gravatar #9. viczea2002
hace 2 meses

gracias por responder, pues ese relay se parece mucho a un circuito integrado jajajajajajaja. Dime brother, el PIC y el relay hay en Paruro, verdad, me puedes decir los precios aproxixmados, si no fuera tanta molestia.

Gravatar #10. asterion
hace 2 meses

Uhmm, si mal no recuerdo el pic esta como 10 soles o menos... por ahi va. Y el relay (creo que algo de 3 soles), creo que lo tienen como relay de estado solido, buscalo de la mano del pcb impreso para que verifiques que tiene la cantidad de patitas y la distancia entre ellas. Encontrar este relay me fue algo complicado cuando no sabia que le decian «de estado solido» o tambien reed relay...

Gravatar #11. viczea2002
hace 2 meses

Gracias brothers

PD.mi email es : viczea2002@hotmail.com

Gravatar #12. manuel zapata
hace 1 mes y 21 días

esta muy bueno el proyecto... puedes poner el codigo del relay...

Gravatar #13. Angela
hace 1 mes y 7 días

Hola, quisiera saber si mide inductancias en nH..
Espero tu respuesta

Gravatar #14. asterion
hace 1 mes y 6 días

Angela, si se puede, la escala de medición es en micro henrios pero 1 nano henrio es igual a 0.001 uH, lo cual si muestra el lc meter.
Saludos

Gravatar #15. mach
hace 1 mes y 4 días

hola, arme tu LC Meter y ya lo ajuste usando un capacitor de 100nF previamente medido, al medir otros capacitoreslos valores mostrados son muy cercanos al original, con una similitud inferior al +-1% ya que los he medido previamente con 1 capacitometro, se calibra y todo bien F1 es de 00050959 y F2 00036282 hasta aqui todo esta bien de acuerdo con las instrucciones de calibrado, el problema esta al medir bobinas, cambio al modo de L y me muestra el mensaje Over Range calibro y me vuelve a salir el mismo mensaje coloco una inductancia y muestra L= 0.00 uH y es con odas las bobinas colocadas, ya probe con 2 pic, los programe varias veces y hasta utilice el HEX que pones en los comentarias, que podra ser lo que hace que se comporte de esta forma el circuito, de ante mano gracias.

Gravatar #16. mach
hace 1 mes y 4 días

hola de nuevo, con respecto con el mensaje de over range y la no medicion de las inductancias, aun no se el por que es que sale este mensaje, pero acabo de leer en esta pag http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=19544.0 la forma de uso de este, y al poner en corto los bornes de medicion y posteriormente calibrarlo con el pulsador me sale la lectura de L= 0.oouH, posteriormente quito el corto de los bornes y coloco la bobina y ya me da el valor de estas, lo acabo de probar con varios valores de inductancias y mide bien estas lo malo es que al retirarlas me sale de nuevo el mensaje de over range, checar eso, de momento ya hace las mediciones tanto de Cs como de Ls, de momento cambiare los capacitores electro de 10uF por unos de tantalio y los de 1nF ceramicos por unos de mejor calidad y hare pruebas, y le pondre la bobina de 82uH, en 1 o 2 dias tendre noticias al respecto, gracias.

Gravatar #17. asterion
hace 1 mes

Ok, mach, descubriste la manera de medir inductancias antes que te conteste, yo tambien busque tener buena calidad en los capacitores. espero que todo te vaya bien en lo posterior. Saludos!!

Gravatar #18. Angela
hace 1 mes

Hola, una duda, el rele se debe programar?

Gravatar #19. asterion
hace 30 días

Angela, no el rele no es un rele comun pero no se programa. Revisa en internet el concepto basico del rele, con solo comprar el correcto sera suficiente.
En caso no lo encuentres se puede adaptar uno, pero requiere un buen analisis del funcinoamiento de este.
Saludos

Gravatar #20. mach
hace 23 días

hola, porfin termine el lc meter en pcb y lo coloque en una caja, funciona muy bien, y con respecto a l over range en inductancias es logico ya que al estar sin ninguna equivale a una inductancia infinita lo mismo que el maracar algun valor de capacitancia cuando no la tiene ya que los conectores y los cables de estos forman un capacitor virtual cuyo dielectrico es el aire, al circuito le modifique unas cositas que son insignificantes y agrage otras, no estoy usando relay en su lugar coloque un 4066 con todas sus contactos en paralelo para reducir la resistencia, la L que uso es de 83uH la cual de forma ironica bobine midiendola con el mismo lc meter en el que esta colocada, etc, les comparto algunas imagenes, esta es una vista de los componentes http://i36.tinypic.com/5oeft4.jpg . En esta muestro las pistas http://i35.tinypic.com/t5ixxz.jpg . este es el valor de mi F1 http://i36.tinypic.com/2zqr40w.jpg . en esta el F2 http://i34.tinypic.com/jskmd5.jpg la relacion entre F1 y F2 es del 69.21% aprox muy aceptable con relacion a los datos que proporcionas, esta es en modo capacitancia http://i34.tinypic.com/2jzi1y.jpg . a ca esta colibrandose http://i34.tinypic.com/1znc4xu.jpg . midiendo un capacitor de 33pF osea 33 http://i35.tinypic.com/25z16xl.jpg . midiendo capacitor de 100nF osea 104 http://i34.tinypic.com/2z7ei9t.jpg . aca en modo inductancia http://i34.tinypic.com/2dmgco.jpg . ajustando modo inductancia con terminales en corto http://i36.tinypic.com/245ncsl.jpg . midiendo bobina de 100uH=104 http://i37.tinypic.com/2ia4e14.jpg . midiendo bobina de 2mH http://i34.tinypic.com/rtqeye.jpg . aca una imagen mostrando algunos reles http://i33.tinypic.com/2yw6a38.jpg como pueden ver cuento con 1 rele como el utilizado por asterion lo malo de este es que de donde soy no es comun y cuesta trabajo consegirlo, el clasico por aca es el de la derecha el amarillo de 6v pero hay que colocarlo con transistor para no quemar el pin del pic por sobrecarga pero en la placa que diseñe esta contemplado para usarlo en lugar del 4066, en las imagenes siguientes muestro el lc meter en su caja lo meti en una chalupa (caja en la que se colocan los contactos empotrados en pared en las casas) de plastico con su tapa ciega http://i33.tinypic.com/210dchk.jpg . en esta imagen se pueden apreciar el eje de los preset el cual es 1 para el contraste y el otro para el brillo del lcd http://i36.tinypic.com/291mjy0.jpg . en ta se ve el acceso a los push que coloque para ajustarlo sin tener que abrir la caja y el jack de CD externa http://i36.tinypic.com/vr38e1.jpg . aqui el on-off http://i37.tinypic.com/fenojk.jpg . en modo capacitancia y con sus caimanes http://i33.tinypic.com/1zco4jo.jpg . midiendo in capacitor con nomenclatura 222 o 2.2nF . en inductancia con terminales en corto http://i37.tinypic.com/30mr14i.jpg . y por ultimo midiendo bobina de 12mH http://i37.tinypic.com/2vvrsis.jpg . esparo puedan comentar algo al respecto de las imagenes que les mostre, y para los que se animen a armar el lc meter propuesto por asterion solo les puedo decir que lo hagan funciona de maravilla, el que pensaba armar yoesta en esta pag http://www.e-radiocontrol.com.ar/?Circuitos_de_medicion_y_pruebas:Capacimetro_e_inductometro_con_PIC16F84_o_PIC16F628 despues encontre la pag http://asterion.almadark.com y esta mejor, y como consejo las terminales de medicion coloquelas con cables lo mas cortos posible o de properencia que salgan directamente de la placa soldados de forma corecta a la placa para que las mediciones no se vean afectadas por lo largo de los cables y sean lo mas esactas posible ya que mientras mas alejado sea el elemento a medir su valos varia pero es poco podria decirse que despresiable pero por si alguien quiere tenerlo en cuenta ya saben el tip, gracias a este lc meter podre armar varios proyectos pendientes que involucran bobinas y espero poder compartir algunos con ustedes, me despido y gracias asterion con compartirnos el proyecto, P.D. asterion tambien me gusto tu Frecuencímetro a si que pronto nos leeremos en ese apartado.

Gravatar #21. asterion
hace 22 días

Wow, excelente trabajo, tengo que tomarme un tiempo para digerir toda esa información!!!

Gravatar #22. Alejandro
hace 17 días

me podrian ayudar con los capacitores de 1000pf a 1% podrian ser de otro tipo o no

Gravatar #23. asterion
hace 17 días

Podrian ser de otro tipo pero no tendrias asegurada la precisión.
Saludos

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