Schakeling is geplaatst op 29 september 2005
Tolerantiemeter.
Met deze schakeling, kunt u de 'tolerantie' van bijvoorbeeld een weerstand vergelijken met een referentie-waarde. Om dit op tamelijk eenvoudige wijze te kunnen bereiken, bestaat deze schakeling uit de volgende blokken: een weerstandsgeheugen bestaande uit een R-U_omzetter met een spanningsgeheugen, een venstervergelijker bestaande uit twee delen welke de vensterspanningen opwekken, een visuele indicatie, en een oscillator welke via een zoemer een akoestische indicatie geeft. Het 'weerstandsgeheugen/R-U_omzetter' maakt gebruik van een 'constante stroombron' (om instellen voor ieder meting te voorkomen). Deze constante stroombron ziet u linksboven in de schakeling (R1,P1,P2,ZD en T1). Zenerdiode (ZD) legt een spanning van 4,7 Volt lager dan de voedingsspanning vast op de basis van transistor (T1), deze spanning is onafhankelijk van de voedingsspanning en temperatuurschommelingen. Omdat de emmitterspanning van een geleidende PNP-transistor altijd ongeveer 0,7 Volt hoger dan de basisspanning ligt, kan over de seriekring (R1,P1 en P2) een spanning van 4 Volt ten opzichte van de voedingsspanning worden gemeten. De stroom welke uit de collector van transistor (T1) vloeit is nagenoeg gelijk aan de emmitterstroom en heeft dus een waarde van 4 : (R1 + P1 + P2) ampére. Deze stroom is erg constant, op deze wijze is een goede 'constante stroombron' bereikt. Verder heeft het 'weerstandsgeheugen' nog een 'spanningsgeheugen' welke bestaat uit condensator (C1) en poort 1A van het Integrated Circuit (IC1). Omdat een teruggekoppelde OPAMP (IC1A) zijn uitgangsspanning altijd dusdanig zal proberen te regelen dat het verschil tussen beide ingangsspanning NUL zal zijn, betekent dit dat de uitgangsspanning gelijk is aan de spanning over condensator (C1). Hierdoor is geconstrueerd dat condensator (C1) zich NIET via (IC1A) zal ontladen, waardoor er feitelijk een 'buffer' is gemaakt. Voor het realiseren van de bovenste 'vensterspanning' moet bij het eerder genoemde 'spanningsgeheugen' een instelbaar percentage worden opgeteld. Dit is gecontrueerd door de spanning in poort (IC1B) te versterken. De terugkoppeling van (IC1B) vindt plaats via (P4 en R6). De poort (IC1B) telt nu bij de ingangsspanning (pen 5) 100 x (P4 : R6) op, hetgeen neerkomt op één procent per Kohm. De onderste 'vensterspanning' is op dezelfde wijze met (IC1A , P3 en R5) gemaakt. De de beide vensterspanningen worden aangeboden op de pennen 9 en 14 van (IC1C en IC1D), deze beide OPAMPS vormen de 'venstervergelijker' en omdat deze NIET zijn teruggekoppeld werken ze als schakelaar. (IC1C) detecteert of de spanning over "Rx" onder de bovenste vensterspanning ligt, en (IC1D) doet hetzelfde voor de onderste vensterspanning. "Rx" wordt aangesloten op de aansluitpunten A en B. Wanneer aan beide vorige 'voorwaarden' wordt voldaan, valt de ingangsspanning binnen het 'venster' en zijn de beide uitgangen van (IC1C en IC1D) hoog, anders is namelijk één van de uitgangen laag. Voor een zo groot mogelijke nauwkeurigheid, mag de 'referentiespanning' (welke in condensator (C1) opgeslagen wordt) niet al te klein zijn. Om de naukeurigheid voor iedere weerstand te kunnen verbeteren, kan men met Instelpot (P1) "grof" en instelpot (P2) "fijn" de maximaal te meten weerstand (aangesloten op aansluitpunt A en B) instellen. referentie hiervoor is dat de totale weerstand van de seriekring (R1, P1 en P2) ongeveer dezelfde waarde moet hebben als "Rx". Om van een juiste meting te zijn, maakt u de 'referentiewaarde" iets hoger dan de waarde van "Rx". U kunt ook (zener)dioden en transistoren "selecteren" op in principe dezelfde wijze, alleen dienen instelpotmeters (P1 en P2) nu voor de keuze van een punt uit de stroom-spannings_karakteristiek. Omdat deze niet lineair is, zoals bij weerstanden en dus voor voor ieder punt een andere weerstand geldt kunt u "paring" van dioden of transistoren controleren. Dioden worden aangesloten met de kathode aan aansluitpunt B. PNP-transistoren worden altijd met de basis aan aansluitpunt B aangesloten, en afhankelijk van de te meten overgang wordt de emmitter of collector met aansluitklem A verbonden. Voor NPN-transistoren is het net andersom (basis aan A en emmittor of collector aan B Voor de visuele indicatie worden 2 LED's gebruikt, welke beide gedoofd zijn wanneer de ingangsspanning binnen de "vensterspanningen" vallen. In andere gevallen zullen de LED's aangeven hoe de weerstand afwijkt van de waarde van "Rx". U kunt op de schaal rond de Potentiometer P3 en P4 aflezen, wat het percentage van de afwijking is. De schaal rond Potentiometer (P3) heeft een bereik van 0% tot 10% en de schaal rond potentiometer (P4) een bereik van 10% tot 0%. De dioden (D1 en D2) in combinatie met weerstand (R6) vormen een AND-poort, waarbij de dioden NIET geleiden wanneer de uitgangsspanningen van (IC1C en IC1D) 'hoog' zijn hierdoor kan de oscillator (gevorms middels IC2) werken. Condensator (C2) wordt in dit geval periodiek geladen en ontladen. Het ontladen gaat via Instelpot (P5) en een 'interne transistor" van IC2. het opladen geschied via weerstand (R3) en instelpot (P5). Wanneer weerstand "Rx" NIET voldoet, is het laden van condensator (C2) geblokkeerd, en zal er GEEN toon uit de zoemer (Z) komen. Instelpot (P5) is voor het instellen van de geluidsterkte en de resonatie van de zoemer (Z). De batterij-voeding waarvoor gekozen is voldoet uitstekend, vanwege het lage stroomverbruik van de gebruikte componenten. U kunt deze 'tolerantiemeter' voor twee doeleinden gebruiken. Als eerste, voor het selecteren van weerstanden volgens een ingestelde norm. Hiervoor stelt u via de potentiometer P3 en P4 de tolerantienorm in. vervolgens stelt u middels instelpot (P2) 'grof' en (P3) ' fijn' een waarde in, welke iets boven "Rx" ligt. één van de beide LED's zal nu branden. Wanneer u nu een referentie-weerstand aansluit op de aansluitpunten A en B, drukt u op de drukknop (S1) waarna de LED zal doven en er een toon klinkt uit de zoemer (Z) dit als teken, dat de waarde is overgenomen in het 'weerstandsgeheugen'.U houft de drukknop nog even ingedrukt, om de condensator (C1) nagenoeg volledig te laten laden. U haald de 'referntieweerstand' nu weg, en plaats een 'onbekende' weerstand tussen de aansluitklemmen A en B. Voldoet de te 'testen' weerstand aan de NORM, dan klinkt een toon uit de zoemer(Z), anders zal LED 1 oplichten ten teken van een 'te kleine' weerstand of LED2 voor een 'te grootte' weerstand. Het tweede doeleinde van deze tolerantiemeter is het 'meten' van tolerantie. Hiervoor stelt u potentiometer P3 en P4 op een zeer kleine waarde in. U schrijft, op dezelfde wijze als bij het selecteren de 'referentiewaarde' in het 'geheugen'. U plaatst nu uw "onbekende" (weerstand, diode, transistor, etc.) in de aansluitklemmen A en B. Één van de beide LED's zal branden, u regelt nu via de bijbehorende potentiometer (P3 of P4) de schakeling dusdanig af dat de LED op het punt van uitgaan staat. U kunt nu op de schaal van de betreffende potentiometer aflezen wat de 'tolerantie' in procenten is ten opzichte van de 'referentiewaarde'. De bouw van het geheel zal niet moeilijk zijn. Denk eraan dat de lekweerstand van condensator (C1) hoog is. Het beste kan een MKT-folie type gebruikt worden. De keuze van het Integrated Circuit IC1 is gedaan vanwege de 0,5 mVolt offsetspanning. U kunt eventueel ook een betere gangbare TL074 of TL084 gebruiken, echter is de offsetspanningen van die typen 3 en 5 mVolt. Daarnaast zijn de aansluitingen van de TL074 en TL084 anders dan van de RC4136, denk hieraan bij de printlayout. De printlayout is namelijk opgezet voor een RC4136 Integrated Circuit. Hopenlijk ziet u na het lezen van deze uitvoerige beschrijving, het toepasbaar nut van deze 'tolerantiemeter'.
0313.jpg
Klik op afbeeldingen om hele schakeling te zien.


layout.gif
Afbeelding geeft componentenzijde weer, rode lijnen zijn de printbanen aan de soldeerzijde.

Terug naar index

Terug naar de homepage

Email deWebmaster