Elkos mit großer Kapazität
messen Der Kapazitätsmessbereich meines Multimeters beträgt 20 µF, nicht so preisgünstige Geräte können da schon mehr - hab' ich aber nicht. Aber ich habe ein Oszilloskop, und einen NF-Generator (mit Rout = 50 Ω), und dann wende ich etwas elektrotechnische Mathematik an: |
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Das ist mir zu aufwendig. Abhilfe soll demnächst ein Kapazitätsmessgerät schaffen, mit PIC16F628A, int. 4MHz, Nokia-3310-LCD, Zeichengr. 9x15 soft-on/off & auto-power-off; Die Erkennung von zu kleinem Elko bzw. offenem Messeingang und auch zu großem Elko bzw. Kurzschluss am Eingang soll realisiert werden. Den aktuellen Stand des Projektes werde ich im Folgenden abbilden. |
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Auf meiner Test-Platine befindet sich im oberen Bereich die Soft-Ein-Aus-Schaltung und die Spannungsregelung. Rechts vom IC 2 Potis an den Komparator-Eingängen und 2 Leds an Digital-Ausgängen. In der Entwicklungsphase soll über RS232 (9600 8N1) mit einem PC kommuniziert werden. |
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Die Test-Platine ist mittlerweile mit abgleichbarem Spannungsteiler zur Erfassung der Batteriespannung versehen; belegt einen Komparator. An der Verbindungsstelle der beiden Widerstände rechts im Bild wird der zu messende Elko gegen Masse angeschlossen; zweiter Komparator. Das Prinzip zur Bestimmung der Kapazität besteht darin, dass der auf einen definierten Spannungswert entladene Elko sodann auf einen Wert aufgeladen und die Zeit bis dahin erfasst und aufbereitet angezeigt wird. |
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Die elektrotechnischen Grundlagen beim Aufladen eines Kondensators über einen Widerstand an einer konstanten Spannung zeigt das Bild. Mein Gerät arbeitet an 5,1 Volt, die Entladung geht bis 0,425 Volt, es wird bis 2,7625 Volt über ca. 246 Ω aufgeladen; pro µF dauert es also ungefähr 170,7 µsec. Damit wird ein Timer-Interrupt besetzt. Bei einem 16-Bit Zählregister ergibt sich ein Messbereich bis 65535 µF, mit theoretisch 1 µF Auflösung. |
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Das Handy-Grafik-LCD ist angebaut. Um den PIC vor Überspannungen durch noch nicht entladene zu untersuchende Kondensatoren zu schützen, werden die rechts unten sichtbaren Widerstände geteilt und es werden Zener-Dioden eingebaut. Danach ist die Schaltung für den Gebrauch fertig; der Bereich zur Test-Kommunikation kann nach Fertigstellung der Software dann im Sinne einer geringen Stromaufnahme entfernt werden. |
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Um das Gerät vernünftig nutzen zu können, habe ich der Elektronik ein geeignetes Gehäuse verpasst. Die serielle Schnittstelle zum PC habe ich dann doch beibehalten und an der rechten Seite angebaut. Daten werden nur übertragen, wenn eine Verbindung besteht. |
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Die source-files des Projektes habe ich mit der MPLABX IDE v2.10 erstellt. Bei genauerem Betrachten der Software lassen sich evtl. mehrere Personen als Urheber vermuten... dem ist aber nicht so. Die Arbeit an diesem Projekt war immer mal wieder von zum Teil etlichen Monaten andauernden Unterbrechungen geprägt. |
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