Универсальный измерительный прибор. Схемы самодельных измерительных приборов

Однажды мне надоело программировать контроллеры на языке "ассемблер" и я решил освоить новый для себя язык программирования "СИ" и заодно микроконтроллеры симейства AVR фирмы "ATMEL". Мне попался микроконтроллер ATMEGA8-16PI. Результатом этой учебы явился данный прибор ...

Схема

При монтаже индикатора смотрите описание, выводы питания бывает по разному!
Конденсатор С5 термостабильный!

В корпусе
,


Функциональные возможности

* Наличие функции измерение частоты с возможностью изменения времени измерения и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции генератора с возможностью изменение частоты во всем диапазоне с шагом 1-100 Гц и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции осциллограф – позволяющей визуализировать форму сигнала и измерить его амплитудное значение.
* Наличие функции измерения емкости позволяет измерять емкость во всем диапазоне
* Наличие функции измерения сопротивления позволяет измерят во всем диапазоне
* Наличие функции измерения напряжения в режиме осциллограф
* Наличие режима автокалибровки в режимах измерения емкости и измерения сопротивления
* Наличие входного универсального разъема для подключения кабеля для всех пяти режимов работы.
* Наличие символьного дисплея с подсветкой размером 2 строки по 16 символов.
* Наличие трех кнопок управления: «кнопка переключения режимов3»-3, «кнопка увеличения значения параметра»-1 и «кнопка уменьшения значения параметра»-2.



Технические характеристики

Простая и легко повторяемая схема!
Диапазон измерения частоты Гц 0.1-15000000
Диапазон генерации частоты Гц 0-100000
Количество точек по горизонтали для осциллографа Шт 16
Количество точек вывода по вертикале для осциллографа Шт 8
Диапазон чувствительности входа осциллографа В 3-5
Диапазон измерения емкости мкФ 0.00001 – 2000
Диапазон измерения сопротивления ОМ 1 - 200000000
Напряжение питания В 5
Рабочая температура оС 0 - +60
Размеры мм 150х150х50

Порядок работы

Включить прибор на экране дисплея временно (1 Сек) появится сообщение «Измерение R» и прибор перейдет в режим измерения сопротивления. Переход из одного режима в другой осуществляется циклически при помощи кнопки переключения режимов «3» в порядке: «Измерение R», «Измерение С», «Осциллограф», «Генератор», «Частотомер». При переходе из режима в режим осуществляется кратковременная индикация названия режима. В режиме «Генератор» изменение частоты генерации происходит кнопками «1» - (увеличение частоты) и «2» (уменьшение частоты). В режиме «Осциллограф» кнопками «1» и «2» производится изменение времени развертки, измерение уровня сигнала происходит автоматически с индикацией его значения. В режимах «Измерение емкости С» и «Измерение сопротивления R» переключение диапазонов измерения происходит автоматически. Калибровка нуля (в режиме измерения "R" соединить щупы, в режиме "С" разъединить щупы) в этих режимах происходит нажатием и удержанием кнопки «1»,с последующей записью в память кнопкой «2» до появления "OK". Калибровка для "R" осуществляется по номиналу 1000 ом, для "С" 1000пф нажатием и удержанием кнопки «2» с последующей записью в память кнопкой «1». От точности этих калибровочных элементов будит зависеть точность прибора во всем диапазоне!
Изменение время измерения частоты осуществляется кнопкой «1», позволяющей измерять частоту с точностью до 0.1 Гц. Само время измерения (Сек) индицируется в крайнем правом знакоместе верхней строки.

Примечание: Для увеличения точности измерений в области малых величин емкости и сопротивлений (порядка единиц), можно увеличить R2 и С5 соответственно. Точность измерения еще зависит и от типа примененного стабилитрона VD1, он предназначен для защиты входа от больших напряжений. В принципе его можно и не ставить. Подсветка включается нажатием и удержанием кнопки "РЕЖ" при включении.

,

Частотомер, генератор, осциллограф, измеритель емкости и сопротивления

Функциональные возможности

* Наличие функции измерение частоты с возможностью изменения времени измерения и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции генератора с возможностью изменение частоты во всем диапазоне с шагом 1-100 Гц и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции осциллограф – позволяющей визуализировать форму сигнала и измерить его амплитудное значение.
* Наличие функции измерения емкости позволяет измерять емкость во всем диапазоне
* Наличие функции измерения сопротивления позволяет измерят во всем диапазоне
* Наличие функции измерения напряжения в режиме осциллограф
* Наличие режима автокалибровки в режимах измерения емкости и измерения сопротивления
* Наличие входного универсального разъема для подключения кабеля для всех пяти режимов работы.
* Наличие символьного дисплея с подсветкой размером 2 строки по 16 символов.
* Наличие трех кнопок управления: «кнопка переключения режимов3»-3, «кнопка увеличения значения параметра»-1 и «кнопка уменьшения значения параметра»-2.

Технические характеристики

Простая и легко повторяемая схема!
Диапазон измерения частоты Гц 0.1-15000000
Диапазон генерации частоты Гц 0-100000
Количество точек по горизонтали для осциллографа Шт 16
Количество точек вывода по вертикале для осциллографа Шт 8
Диапазон чувствительности входа осциллографа В 0-5
Диапазон измерения емкости мкФ 0.00001 – 2000
Диапазон измерения сопротивления ОМ 1 - 200000000
Напряжение питания В 5
Рабочая температура оС 0 - +60
Размеры мм 150х150х50

Порядок работы

Включить прибор на экране дисплея временно (1 Сек) появится сообщение «Измерение R» и прибор перейдет в режим измерения сопротивления. Переход из одного режима в другой осуществляется циклически при помощи кнопки переключения режимов «3» в порядке: «Измерение R», «Измерение С», «Осциллограф», «Генератор», «Частотомер». При переходе из режима в режим осуществляется кратковременная индикация названия режима. В режиме «Генератор» изменение частоты генерации происходит кнопками «1» - (увеличение частоты) и «2» (уменьшение частоты). В режиме «Осциллограф» кнопками «1» и «2» производится изменение времени развертки, измерение уровня сигнала происходит автоматически с индикацией его значения. В режимах «Измерение емкости» и «Измерение сопротивления» переключение диапазонов измерения происходит автоматически. Калибровка нуля в этих режимах происходит нажатием и удержанием кнопки «1»,с последующей записью в память кнопкой «2» и калибровка по номиналу 1000 ом или 1000пф нажатием и удержанием кнопки «2» с последующей записью в память кнопкой «1».
Изменение время измерения частоты осуществляется кнопкой «1», позволяющей измерять частоту с точностью до 0.1 Гц. Само время измерения (Сек) индицируется в крайнем правом знакоместе верхней строки.

P.S. от Nikolai4a:

Еще раз о калибровке:

калибруется при значениях сопротивления 0 Ом 1кОм, и значениях ёмкости 0 Ф и 1нан.

в режиме измерения сопротивления клибруем "0" для этого замыкаем измерительные концы, зажимаем кнопку "1" и не отпуская "1" жмем кнопку "2" , видим на дисплее "ОК" значит данные занесены в eeprom, далее подбираем сопротивление 1К, как можно точнее, можно подстроечником многооборотистым, подключаем к концам измерительным жмем теперь кнопку "2" и одновременно кнопку "1" видим "ОК" и отпускаем, на этом калибровка сопротивлений закончена; в режиме измерения ёмкости измерительные концы должны быть разомкнуты, жмем кнопку "1" и одновременно "2" видим "ОК", далее подключаем ёмкость 1нан и жмем кнопку "2" и одновременно "1" видим "ОК", на этом калибровка окончена.

Главная измерительная цепочка это конденсатор С5 и резистор R3. С5 необходимо подобрать металлопленочным, полистирольным или другим с малым ТКЕ, т.е. при изменении окружающей температуры, чтоб ёмкость уходила в незначительных приделах. Это можно проверить подогрев паяльником конденсатор и замерив его ёмкость. Чем больше сопротивление R3 тем точнее меряет малые конденсаторы и тем дольше будет мерять большие и наоборот.

Резистор отвечающий за контрастность надо ставить подстроечный т.к. 3К тяжело будет угадать...или подбирать постоянный.

Пищалку buzer можно и не ставить, используется для:

При включении краткий писк

При переходе из одного режима к другому

,
При монтаже индикатора смотрите описание, выводы питания бывает по разному!
Нужно соединить 20 и 21 ноги микроконтроллера!
R2 сожать на +5в.

В корпусе
,

Функциональные возможности

* Наличие функции измерение частоты с возможностью изменения времени измерения и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции генератора с возможностью изменение частоты во всем диапазоне с шагом 1-100 Гц и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции осциллограф – позволяющей визуализировать форму сигнала и измерить его амплитудное значение.
* Наличие функции измерения емкости позволяет измерять емкость во всем диапазоне
* Наличие функции измерения сопротивления позволяет измерят во всем диапазоне
* Наличие функции измерения напряжения в режиме осциллограф
* Наличие режима автокалибровки в режимах измерения емкости и измерения сопротивления
* Наличие входного универсального разъема для подключения кабеля для всех пяти режимов работы.
* Наличие символьного дисплея с подсветкой размером 2 строки по 16 символов.
* Наличие трех кнопок управления: «кнопка переключения режимов3»-3, «кнопка увеличения значения параметра»-1 и «кнопка уменьшения значения параметра»-2.

Технические характеристики

Простая и легко повторяемая схема!
Диапазон измерения частоты Гц 0.1-15000000
Диапазон генерации частоты Гц 0-100000
Количество точек по горизонтали для осциллографа Шт 16
Количество точек вывода по вертикале для осциллографа Шт 8
Диапазон чувствительности входа осциллографа В 0-5
Диапазон измерения емкости мкФ 0.00001 – 2000
Диапазон измерения сопротивления ОМ 1 — 200000000
Напряжение питания В 5
Рабочая температура оС 0 — +60
Размеры мм 150х150х50

Порядок работы

Включить прибор на экране дисплея временно (1 Сек) появится сообщение «Измерение R» и прибор перейдет в режим измерения сопротивления. Переход из одного режима в другой осуществляется циклически при помощи кнопки переключения режимов «3» в порядке: «Измерение R», «Измерение С», «Осциллограф», «Генератор», «Частотомер». При переходе из режима в режим осуществляется кратковременная индикация названия режима. В режиме «Генератор» изменение частоты генерации происходит кнопками «1» — (увеличение частоты) и «2» (уменьшение частоты). В режиме «Осциллограф» кнопками «1» и «2» производится изменение времени развертки, измерение уровня сигнала происходит автоматически с индикацией его значения. В режимах «Измерение емкости» и «Измерение сопротивления» переключение диапазонов измерения происходит автоматически. Калибровка нуля в этих режимах происходит нажатием и удержанием кнопки «1»,с последующей записью в память кнопкой «2» и калибровка по номиналу 1000 ом или 1000пф нажатием и удержанием кнопки «2» с последующей записью в память кнопкой «1».
Изменение время измерения частоты осуществляется кнопкой «1», позволяющей измерять частоту с точностью до 0.1 Гц. Само время измерения (Сек) индицируется в крайнем правом знакоместе верхней строки.

Самодельный измерительный тестер обладает следующими Функциональными возможностями: измерение частоты в диапазоне от 0.1 до 15000000 Гц с возможностью изменения времени измерения и отображением значение частоты и длительности на цифровом экране. Наличие опции генератора с возможностью регулировки частоты во всем диапазоне от 1-100 Гц и выводом результатов на дисплей. Наличие опции осциллограф с возможностью визуализации формы сигнала и измерения его амплитудного значения. Функция измерения емкости, сопротивления, а также напряжения в режиме осциллографа. Наличие режима автокалибровки в режимах измерения емкости и измерения сопротивления.

Порядок работы тестора . Включив устройство на дисплее в течение одной секунды высвечивается сообщение «Измерение R » и прибор переключится в режим измерения сопротивления. Переход из одного режима в другой происходит циклически при помощи тумблера переключения режимов «3» в цикле: «Измерение R », «Измерение С », «Осциллограф », «Генератор », «Частотомер ». В момент перехода из режима в режим происходит кратковременная индикация режима.

В режиме «Генератор» изменение частоты осуществляется кнопками «1» - (увеличение частоты) и «2» (уменьшение). В режиме работы «Осциллограф» кнопками «1» и «2» изменяется времени развертки, измерение уровня сигнала осуществляется автоматически с индикацией значения. При «Измерение емкости » и «сопротивления » переключение диапазонов также идет автоматически. Калибровка нуля делается нажатием и удержанием кнопки «1», с последующей записью в память с помощью кнопки «2», а калибровка по номиналу 1000 ом или 1000 пф осуществляется нажатием и удержанием «2» с последующей записью в память «1».

Регулировка времени измерения частоты происходит кнопкой «1». Частоту можно изменять с точностью до 0.1 Гц. Само время измерения в секундах отображается в крайнем правом углу верхней строки экрана.

Основа схемы собрана на микроконтроллере PIC16F873A. Прошивка позволяет измерять напряжение от 0 до 50 В, а ток от 0 до 5 А, т.е эта конструкция отлично дополнит любое .

Для вывода результата измерений применяются светодиодные индикаторы с общим катодом. Один из операционных усилителей LM358 применяется в роли повторителя напряжения и предназначен для защиты МК при нестандартных ситуациях. Измерение тока осуществляется косвенным методом, с помощью преобразователя из тока в напряжение, построенного на ОУ DA1.2 и биполярном транзисторе VT1 - КТ515В. Датчиком тока в этой конструкйции является сопротивление R3. Корректируют показания амперметра триммером R1 и в довольно широком диапазоне. Сигнал тока нагрузки снимается с нагрузочного сопротивления преобразователя R2. Напряжение на емкости фильтра (точка 3 на схеме)питания не должно быть выше 32-х вольт, т.к это максимальное напряжение питания ОУ.

Регулировка прибора происходит так. После сборки, заливки прошивки (в архиве выше) и проверки на устройство подают напряжение питания. Сопротивлением R8 выставляют на выходе стабилизатора КР142ЕН12А напругу 5,12 В. Лишь после этого вставляют в панельку запрограммированный МК. Измеряют напряжение в точке два мультиметром, которому вы доверяете, и R7 выравнивают показания. После этого к точке 2 подсоединяют нагрузку с контрольным амперметром. Равенства показаний добиваются с помощью резистора R1.

Универсальный измерительный прибор "АВО-2006 " Частотомер, генератор, осциллограф, измеритель емкости и сопротивления

При монтаже индикатора смотрите описание, выводы питания VDD и VCC бывает по разному.
Конденсатор С5 термостабильный. Сигнал LED идет на 17 ногу. Стабилитрон 5.6V можно не ставить.

В корпусе
,

Функциональные возможности

* Наличие функции измерение частоты с возможностью изменения времени измерения и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции генератора с возможностью изменение частоты во всем диапазоне с шагом 1-100 Гц и выводом значение частоты и длительности на дисплей.
* Наличие функции осциллограф – позволяющей визуализировать форму сигнала и измерить его амплитудное значение.
* Наличие функции измерения емкости позволяет измерять емкость во всем диапазоне
* Наличие функции измерения сопротивления позволяет измерят во всем диапазоне
* Наличие функции измерения напряжения в режиме осциллограф
* Наличие режима автокалибровки в режимах измерения емкости и измерения сопротивления
* Наличие входного универсального разъема для подключения кабеля для всех пяти режимов работы.
* Наличие символьного дисплея с подсветкой размером 2 строки по 16 символов.
* Наличие трех кнопок управления: «кнопка переключения режимов3»-3, «кнопка увеличения значения параметра»-1 и «кнопка уменьшения значения параметра»-2.

Технические характеристики

Простая и легко повторяемая схема!
Диапазон измерения частоты Гц 0.1-8000000
Диапазон генерации частоты Гц 0-60000
Количество точек по горизонтали для осциллографа Шт 16
Количество точек вывода по вертикале для осциллографа Шт 8
Диапазон чувствительности входа осциллографа В 3-5
Диапазон измерения емкости мкФ 0.00002 – 2000
Диапазон измерения сопротивления ОМ 4 - 200000000
Напряжение питания В 5
Рабочая температура оС 0 - +60
Размеры мм 150х150х50

Порядок работы

Включить прибор на экране дисплея временно (1 Сек) появится сообщение «Измерение R» и прибор перейдет в режим измерения сопротивления. Переход из одного режима в другой осуществляется циклически при помощи кнопки переключения режимов «3» в порядке: «Измерение R», «Измерение С», «Осциллограф», «Генератор», «Частотомер». При переходе из режима в режим осуществляется кратковременная индикация названия режима. В режиме «Генератор» изменение частоты генерации происходит кнопками «1» - (увеличение частоты) и «2» (уменьшение частоты). В режиме «Осциллограф» кнопками «1» и «2» производится изменение времени развертки, измерение уровня сигнала происходит автоматически с индикацией его значения. В режимах «Измерение емкости С» и «Измерение сопротивления R» переключение диапазонов измерения происходит автоматически. Калибровка нуля (в режиме измерения "R" соединить щупы, в режиме "С" разъединить щупы) в этих режимах происходит нажатием и удержанием кнопки «1»,с последующей записью в память кнопкой «2» до появления "OK". Калибровка для "R" осуществляется по номиналу 1000 ом, для "С" 1000пф нажатием и удержанием кнопки «2» с последующей записью в память кнопкой «1». От точности этих калибровочных элементов будит зависеть точность прибора во всем диапазоне!
Изменение время измерения частоты осуществляется кнопкой «1», позволяющей измерять частоту с точностью до 0.1 Гц. Само время измерения (Сек) индицируется в крайнем правом знакоместе верхней строки.

Примечание: Для увеличения точности измерений в области малых величин емкости и сопротивлений (порядка единиц), можно увеличить R2 и С5 соответственно. Точность измерения еще зависит и от типа примененного стабилитрона VD1, он предназначен для защиты входа от больших напряжений. В принципе его можно и не ставить. Подсветка включается нажатием и удержанием кнопки "РЕЖ" при включении.

,