|
 زمان چه زود میگذره. با خودم فکر میکردم که چندان وقتی از زمانی که
عکسهای این پروژه رو روی سایت گذاشتم نمیگذره. اما به همین سادگی بیش از 7 ماه
گذشته. خیلی وقت بود که تو خودم بودم و حال خوبی نداشتم (الان هم در واقع اوکی
نیستم). اما بالاخره تو این چند روزه باز نشستم سر کارهام و برای اولین قدم در
بهتر شدن حالم شروع به کامل کردن متنها و عکسهای این پروژه که شاید چندین ماه پیش
ساخته بودم کردم. امیدوارم اینکار باعث بشه که حالم
کمی تغییر کنه و مقاله ای در مورد عناصر مغناطیس و محاسبات
اونها رو که مدتهاست قصد نوشتنش رو دارم بنویسم.
یه زمانی خیلی وقت قبلترها وقتی اسم سلف و خازن سنج میومد به نظرم دستگاههایی بی
استفاده و به قولی سوسولی می اومد.اونجا فکر نمیکردم که یه روزی اینقدر برام
مهم بشه که حتی نقشه ها و مدارهای آماده توی اینترنت و بازار کفایتم رو نکنه و
خودم یکی بسازم. برای اونها که خصوصا علاقمند به کار روی سیستمهای سوئیچینگ یا
فرستنده و گیرنده های مخابراتی هستند وجود این سیستم تغریبا حیاتی هست. البته به
دلیل اینکه نحوه ساخت این پروژه به نحوی هست که در واقع میکرو کنترلر سیستم یک
فرکانس شمار هست به راحتی سیستم قابلیت اندازه گیری فرکانس رو هم داره که البته
روی این بخش از کارائی سیستم زیاد کار نکردم و تا حدی ساده هست. اما تا فرکانسهای
حدود یک مگاهرتز رو میتونه اندازه گیری کنه که البته همونطور که توی شماتیک
میبینید برای کار کرد درست نیاز به پالس مربعی داره که دارای دامنه بین صفر و پنج
ولت باشه (اونها که خیلی نیاز به این بخش دارند میتونن یک طبقه اشمیت تریگر به
ورودی فرکانس اضافه کنند تا با سیگنالهای سینوسی و مثلثی هم کارایی کاملی داشته
باشه).
مشخصات فنی :
-
اندازه گیری سلف بین 1 نانو هانری
تا چندین هانری.
-
اندازه گیری خازن از 1 پیکوفاراد
تا 1 میکروفاراد.
-
اندازه گیری فرکانس از 1 هرتز تا
حدود 1 مگاهرتز.
-
استفاده از LCD
گرافیکی گوشیهای نوکیا قدیمی (3310) به عنوان
نمایشگر.
-
کاملا اتوماتیک و بدون نیاز به
سوئیچ کردن دستی بین سلف یا خازن یا فرکانس سنج.
-
اندازه گیری مقایسه ای برای کاهش
یا حذف تغییر فرکانس اوسیلاتور در اثر تغییر دما و ...
.
-
مرتبط بودن اندازه گیری تنها به
دقت یک خازن (خازن 1 نانوفاراد) در هر دو حالت سلف و
خازن سنج.
اما کمی سیستم رو شرح میدم. اول از همه باید بگم که توی
اینترنت مدلهای مختلفی از سلف و خازن سنج هست اما هر کدوم
ایرادی داشت اکثرا خیلی ساده و دارای نرم افزار و سخت
افزار ساده ای بودند مثلا برخی نیاز به چند کلید برای
سوییچ بین حالت سلف و خازن سنج داشتند برخی نرم افزار خیلی
ساده و ناقصی داشتند برخی هم حتی بدون نرم افزار بودند و در کل
بهتر دیدم که این نمونه رو خودم بسازم. قلب اصلی سیستم که
توی اکثر مدلها هم استفاده شده یک اوسیلاتوره که با
استفاده از LM311 (که یک
OpAmp هست) ساخته شده این بخش
تغریبا یک مدار استاندارد هست (طوری که فهمیدم در مجلات
دهه 80 میلادی تشریح شده). روش کار هم به این صورت هست که
فرکانس خروجی این طبقه توسط یک فرکانس شمار دقیقا اندازه
گیری میشه و با استفاده از فرمول مربوط به فرکانس تشدید
سلف و خازن تبدیل به مقدار واقعی قطعه تحت
اندازه گیری میشه که البته برای این کار از یک خازن با دقت
خوب به عنوان مرجع استفاده میشه که توی این طرح مقدار اون
1 نانو فاراد هست.
در حالت سلف سنج این خازن مرجع 1
نانوفاراد توسط رله های
سیستم ابتدا با یک سلف به مقدار 100 میکروهانری موازی میشه
و باعث ایجاد فرکانس F1 میشه
سپس سلف تحت اندازه گیری با سلف 100 میکرو هانری سری میشه
(باز توسط رله های سیستم) و باعث ایجاد فرکانس
F2 میشه. اینکار متناوبا انجام
میشه و از مقایسه فرکانسهای F1
و F2 و معلوم بودن مقدار خازن 1
نانوفاراد میشه مقدار دقیق سلف تحت آزمایش رو بدست آورد.
در حالت خازن سنج ابتدا سلف 100 میکروهانری و خازن کالیبره
کننده با هم موازی میشن (توسط سوئیچ شدن رله های سیستم) و
فرکانس F1 رو ایجاد میکنن و سپس با
سوئیچ شدن رله ها خازن تحت اندازه گیری با خازن کالیبره
کننده 1 نانو موازی میشه و F2
رو ایجاد میکنه. اینکار متناوبا انجام میشه و از مقایسه
فرکانسهای F1 و
F2 و معلوم بودن مقدار خازن 1
نانوفاراد میشه مقدار دقیق سلف تحت آزمایش رو بدست آورد.
مقدار اندازه گیری شده به مقدار سلف ثابت
سیستم که 100 میکرو هانری هست وابسته نیست و فقط تحت تاثیر
خازن کالیبره کننده 1 نانوفارادی هست.
با هر بار نگه داشتن میکروسوئیچ SW1
سیستم بین حالتهای سلف یا خازن یا فرکانس سنج سوئیچ
میکنه. وظیفه میکروسوئیچ SW2
هم حذف کردن مقدار افست سیستم هست. یعنی بعد از ساخت سیستم به
دلیل خازنهای پراکنده در بورد و سیمهای رابط اندازه گیری
مقداری ظرفیت سلفی و خازنی داریم که یا نگه داشتن این
سوئیچ این مقدار توسط نرم افزار سیستم از مقدار ایندازه
گیری شده کسر میشه. پس برای دقت در اندازه گیری در حالت
سلف سنج ابتدا سیمهای رابطی که قرار هست به سلف تحت اندازه
گیری وصل کنید رو اتصال کوتاه کنید و
SW2 رو نگه دارید تا مقدار اندازه گیری شده برای
سیمهای رابط ذخیره و از این به بعد از مقدار اندازه گیری
شده کسر بشه. در حالت خازن سنج این سیمها رو اتصال باز
کنید و باز کلید SW2 رو نگه
دارید تا مقدار خازنی موجود در کابلها و بورد ذخیره و از
این به بعد از مقدار اندازه گیری شده کسر بشه.
توضیح دیگه ای که به نظرم باید بنویسم در مورد ال سی دی
مورد استفاده هست. این ال سی دی رو از موبایلهای قدیمی
نوکیا 3310 میتونید بردارید که سیاه و سفید اما گرافیکی
و ابعاد اون 84 در 48 پیکسل هست.برای جدا کرد و لحیم
اون هم خیلی دقت کنید تا به ال سی دی صدمه نرسه. کار و
استفاده از این ال سی دی واقعا جالب هست چون هم گرافیکی
هم خیلی سبک و نازک و کم مصرف هست. رله های سیستم هم از
نوع خیلی کوچک و 5 ولتی هستن.
اگه سوالی در این مورد دارید فقط توی
فروم بخش آنالوگ
بنویسید.
|