ON1BES Labo 2017                      L-C Meter voor SMD's

home
Back to Index-page

  Only Netherlands

L-C Meter met Pic 16F628 voor normale L/C componenten en SMD's .

Op internet zijn massa's ontwerpen te vinden om een onbekende L en C te meten met een micro-processor. Velen gebruiken daarvoor een PIC16F84 of gelijkaardige processor. Dit artikel is gebaseerd op: An "improved" inductance / capacitance meter by Phil Rice VK3BHR. https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html.
Omdat deze 16F84 Pic's nu wel echt erg verouderd zijn, is er dit ontwerp gekomen met de iets meer moderne PIC 16F628.
De ontwerpen gebruiken praktisch allemaal hetzelfde meet-princiepe.
Van een de LC oscillator gevormd met een LM311, en met bekende condensator en bekende spoel , meet men de resonantie-frequentie . Dit is de standaard-frequentie F1 of nul-frequentie. Waneer men nu een onbekende C , in parallell met de bekende C schakeld, zal de frequentie zakken, in verhouding met de waarde van de onbekende C. De microprocessor zal de frequentie opnieuw meten (F2), en de waarde van de onbekende C berekenen. Voor een L-meting gebeurt er een gelijkaardige meting, maar nu van de resonantie-frequentie van een onbekende spoel in serie met de bekende spoel.
In deze vereenvoudigde schakeling kan men de LM311 weglaten omdat er in de PIC16F628 al 2 opams aanwezig zijn, die men ook als  comporator kan schakelen. We spreken hier uitdrukkelijk over een vereenvoudige versie, omdat de resultaten NIET beter of slechter zullen zijn dan met het gebruik van een losse LM311. De kwaliteit van de meting hangt af van de minimum en maximum frequentie die de PIC aankan, en zeker ook de kwaliteit van
de opbouw van de print .
Enkel de hardware kan nu een stuk simpeler. De sofware blijft ongeveer hetzelfde, en werkt  met een
LCD van 1x16 tekens.
Vermits het nu toch een stuk eenvoudiger kan, was het mijn doel , deze meter aan te passen en te gebruiken om SMD C'tjes en L'tjes te meten.
Hiervoor heb ik een nieuwe print ontwikkeld, waarbij de onderdelen zo eenvoudig mogelijk op de print moesten zitten, zodat alles, compleet met schakelaars enzo direct in een kastje te monteren is, zonder te lange verbindingsdraden. Bovendien heb ik een systeem met een plastiek pincet gemaakt, specifiek om gemakkelijk SMD's te kunnen "pakken" en meten. De pincet is aan de punt voorzien van 2 goud contact-punten uit een ISA connector uit een oude XT computer.

Schema van de vereenvoudigde versie :

LCM 628 Klik op het schema voor grotere versie

* Edit : In het schema staat een relais getekend, op de printen NIET, daar zit een FET BS170 , als schakelaar op. Maar met de BF170 was wat frequentiedrift , en de FET werd vervangen door een reed-relais van Meder, zoals op het schema.
Op deze manier kwam de kalibratie nul-uitlezing netjes op 0 ,wat anders een probleem kan zijn.
Let op : de getoonde print is hier nog niet voor aangepast.
Voor een vroeger ontwerp van deze meter kan u nog terecht op deze Link
Met de software in de PIC kan de meter gecallibreerd worden in de C mode , met een ijk-condensator of een nauwkeurig bekende C van 100pF tot 10nF.
Daarvoor dienen de jumpers 1 tot 4. Sluit daarvoor een bekende C --> b.v. 120pF aan op CX.
Maak kort een verbinding naar aarde (zoals een drukknop) op pen 7/B1 om de waarde enkele pF te verlagen.
Of plaats kort een jumper of verbinding naar aarde op pen 6/B0 om de waarde enkele pF te verhogen.
Verwijder de verbinding , als de waarde op de LCD ongeveer gelijk is aan de ijk-condensator. De PIC onthoud steeds de laatst ingestelde waarde.
Als de ijking voor C meting gebeurt is, is automatisch ook de ijking voor L metingen gedaan.
Een jumper op 9/B3 geeft de resonantie-frequentie F1 weer op het display.
Een jumper op 8/B2 geeft de frequentie F2 weer op het display.
In het schema moeten de twee 10pF condensatoren liefst tantaliums zijn, voor de stabiliteit, en de twee 1000pF condensatoren MKM of zilver-mica.
Kies liefst een  kristal met opdruk van 4.000.000 MHz en niet een van 4.000MHz, en dit moet zo goed mogelijk afgeregeld worden.

De printen en de gemonteerde LCD :
Print1
Print2
Print3
The component layout The print mask (test print) The finished board + LCD test
Klik op een foto voor grotere versie
De samenbouw van LCD + print in een stuk aluminium raam profiel :
Bouw1
Bouw2
Binnenzicht van de montage Binnenzicht + de plastiek pincet
Klik op een foto voor grotere versie
Hier ziet u de meter en de plastiek pincet , en het aluminiumkastje, waar alles in 1 keer tegelijk gemonteerd kan worden :

Testing
Aluminium Case
Meting met de pincet Aluminium kastje
Klik op een foto voor grotere versie
De printlayout en de printafdruk :
Layout 1
Print1
Board design ( FET BS170 versie ) Print layout ( FET BS170 versie )
Klik op een foto voor grotere versie
** Er is GEEN ontwerp voor de relais-versie . De wijziging zal u zelf moeten maken.
Downloads :
De software en print-layout kan u hier downloaden: 628_LCM_2.zip
Opgelet: de software is voor een LCD met 1x16 tekens.

mail mail: on1bes@Scarlet.be