4 Συνημμένο(α)
Νέα έκδοση 1.1.0 του Capacitance Meter
Στην προσπάθεια μουνα φτιάξω όργανα ακριβείας με κόστος μηδαμινό κάνοντας χρήση το PC έκανα αυτήν την αναβάθμιση στο πρόγραμμα C_Meter δίνοντας του δυνατότητα βαθμονόμησης ώστε οι μετρήσεις του να έχουν μεγάλη ακρίβεια . Στα σκαριά έχω υπ όψιν μου να φτιάξω ένα αντίστοιχο με την φιλοσοφία όργανο που θα μετράει αυτεπαγωγή των πηνίων L_meter. Έτσι με πολύ λιγότερα χρήματα της τάξεως των 3 ευρώ€άντε 5 ευρώ€ και χωρίς πολλές γνώσεις στις κατασκευές χρησιμοποιώντας και μια διάτρητη πλακέτα θα μπορεί κάποιος να έχει στην κατοχή του όργανα ακριβείαςχρησιμοποιώντας βέβαια το PC.
Η URL για να κατεβάσετε την νέα έκδοση είναι εδώ : http://sv1hag.blogspot.gr/2012/05/ca...nce-meter.html
Συνημμένο Αρχείο 51642
Συνημμένο Αρχείο 51643
Αντιγραφή από την βοήθεια της νέας έκδοσης
1) Κατασκευή καλωδίου σύνδεσης με την σειριακή πόρτα (Com) του υπολογιστή. Αγοράστε 1 θηλυκό και 1 αρσενικό φις DB9 καθώς και ένα καλώδιο μήκους μέχρι 1,5 μέτρο το οποίο θα είναι 3 Χ 1 δηλαδή θα έχει άλλα τρία μικρότερα καλώδια μέσα του . Συνδέστε το πρώτο καλώδιο την μια άκρη του με το pin 5 (GND) της μίας φίσας DB9 και το άλλο άκρο με το pin 5 της άλλης φίσας DB9 , την άκρη του δεύτερου καλωδίου συνδέστε την με το pin 4 (DTR) της μια φίσας DB9 και την άλλη άκρη του με το pin 4 της άλλης φίσας DB9 και τέλος την μια άκρη του τρίτου καλωδίου συνδέστε την με το pin 8 (CTS) της μιας φίσας DB9 και την άλλη άκρη στο pin 8 της άλλης φίσας DB9. Εάν έχετε καλώδιο DB9 1:1 και όχι Null τύπου μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε .
2) Αρχή Λειτουργίας του οργάνου είναι απλή ο LM555 με τις δύο αντιστάσεις R1 & R2 μαζί με τον πυκνωτή αναφοράς C2 3,3nF του σχηματικού παράγει μια συχνότητα f1 κοντά στα 3,5KHz όταν προστεθεί ο άγνωστος πυκνωτής Cx παράλληλα με τον Cref έχουμε αύξηση της συνολικής χωρητικότητας Cολ= Cref + Cx η οποία δημιουργεί μια δεύτερη χαμηλότερη συχνότητα f2 την οποία την μετράει η εφαρμογή και χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο ο οποίος χρησιμοποιεί τις συχνότητες f1 και f2 καθώς και την τιμή του πυκνωτή αναφοράς C2=Cref =3.3nF βγάζει το αποτέλεσμα στο πλαίσιο Capacitance της εφαρμογής. Τώρα όσο αφορά για την ακρίβεια του οργάνου προσθέτοντας στην νέα έκδοση την δυνατότητα της βαθμονόμησης η εφαρμογή θα βγάλει αποτελέσματα ακρίβειας όσο ακρίβεια έχει ο πυκνωτής που θα χρησιμοποιήσουμε για την βαθμονόμηση δηλαδή αν ο πυκνωτής είναι 0,5% ή ακρίβεια του οργάνου θα είναι και στα όρια του 0,5%. Και πως γίνεται αυτό όπως ανέφερα και παραπάνω ότι ο αλγόριθμος του προγράμματος χρησιμοποιεί τρία στοιχεία για την εύρεση της χωρητικότητας του αγνώστου Cx πυκνωτή , τις συχνότητες f1 & f2 και την χωρητικότητα του πυκνωτή αναφοράς C2=Cref =3300pF. Άρα αν οι τρεις τιμές είναι σωστές τότε μιλάμε για την απόλυτη ακρίβεια των μετρήσεων . Ας ασχοληθούμε πρώτα με τις συχνότητες το ζητούμενο είναι η εφαρμογή να εμφανίζει τις σωστές συχνότητες αυτό οφείλεται μόνο στον σωστό κώδικα που υπάρχει στο πρόγραμμα και όχι στα υλικά κατασκευής της πλακέτας του interface για να το ελέγξουμε τοποθετούμε έναν παλμογράφο και μετρούμε την έξοδο 3 του LM555 κάνοντας το παραπάνω οι συχνότητες στον παλμογράφο και στο πρόγραμμα είναι ίδιες όπως θα δείτε στην παρακάτω φωτογραφία .
Συνημμένο Αρχείο 51644
Αλλά και αυτό δεν είναι τόσο κρίσιμο γιατί αν έχανε και κάποια Ηz είτε προς τα επάνω είτε προς τα κάτω η εφαρμογή από τον παλμογράφο στην ουσία το κλάσμα f1/f2 που μας ενδιαφέρει θα ήταν το ίδιο αλλά στην συγκεκριμένη περίπτωση αυτό δεν συμβαίνει απλά το αναφέρω πληροφοριακά .Τώρα το άλλο κομμάτι του αλγόριθμου που μας απέμεινε προς μελέτη είναι ο πυκνωτής αναφοράς ο C2=Cref =3.3nF=3300pF. Η προηγούμενη έκδοση που δεν είχε δυνατότητα βαθμονόμησης τοποθετούσε την τιμή 3300 στον αλγόριθμο που είναι η τιμή σε pF του Cref αλλά αν αυτός ο πυκνωτής δεν είναι 3300pF αλλά π.χ. 3460 ή 3250 pF τότε στο αποτέλεσμα υπεισέρχεται κάποιο λάθος το οποίο θα εμφανισθεί στο τελικό αποτέλεσμα , άρα για να διορθωθεί αυτό το λάθος το οποίο οφείλεται στο υλικό και όχι στον κώδικα του προγράμματος με την βαθμονόμηση προσπαθεί το πρόγραμμα να εξαλείψει την αστοχία του υλικού. Πως γίνεται η βαθμονόμηση: 1) κάνουμε κλικ στο κουμπί ZERO ώστε η f1 & f2 συχνότητες να γίνουν ίσες .2) Τοποθετούμε στην πλακέτα ένα Cx πυκνωτή γνωστής χωρητικότητας και ακρίβειας 0,5% κατόπιν από το πλαίσιο Calibrate κάνουμε κλικ στα βελάκια εκεί που δείχνει το βέλος 2 της πρώτης φωτογραφίας (με τα βελάκια που δείχνει το βέλος 1 αλλάζουμε τον βηματισμό ανά 1 έως 50 ) ώστε να εμφανισθεί στο πλαίσιο του capacitance η χωρητικότητα του Cx που γνωρίζουμε αφού το έχουμε πετύχει αυτό κάνουμε κλικ στο κουμπί Calibrate ώστε αυτή η νέα τιμή να αποθηκευτεί στην εφαρμογή και να ισχύει και για τις μελλοντικές μετρήσεις , την βαθμονόμηση δεν χρειάζεται να την κάνουμε κάθε φορά που κάνουμε μετρήσεις δεν αλλάζουν οι τιμές των υλικών μέσα σε λίγους μήνες , μπορούμε να την κάνουμε π.χ. δύο ή τρεις φορές τον χρόνο που έχουμε διαφορά θερμοκρασίας στο περιβάλλον από χειμώνα σε καλοκαίρι η θερμοκρασία επιφέρει αλλαγές στις τιμές των υλικών . Αυτό με την θερμοκρασία θα το δείτε και στις μετρήσεις που θα κάνετε π.χ. ξεκινάτε με f1=3480 Hz και μετά από 10 λεπτά η συχνότητα f1=3510 Hz αυτό οφείλεται στην θερμοκρασία δεν δημιουργεί κανένα θέμα στην ακρίβεια της μέτρησης αρκεί να μην ξεχνάτε προτού τοποθετήσετε τον Cx να ελέγξετε να είναι η f1 & f2 ίσιες αν δεν είναι κάντε κλικ στο κουπί ZERO ώστε να γίνουν ίσες και μετά τοποθετείστε τον Cx .
Σχηματικό του interface Capacitance Meter
Συνημμένο Αρχείο 51645
