Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LC-Meter Problem


von Sven B. (wurmonkel)


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Erstmal hallo an Alle hier. Ich bin neu hier, und habe ein Problem mit 
einem LC-Meter.
Habe folgendes Gerät nachgebaut: 
http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/lcmeter/lcmeter.htm

Es funktioniert soweit. Nur das die angezeigten Werte nicht stabil 
bleiben. Nach dem Start und der Kalibrierung geht es, z.B. bei 
Kapazitätsmessung, auf 0.00, und fängt dann an lustig einige pF 
hochzuzählen, und wieder runter und wieder hoch usw. Auch mit 
angeschlossenem Messobjekt das gleiche Phänomen, allerdings dann 
langsam. Gleiches gilt für Induktivitätsmessung. Auch reagiert es, wenn 
man mit der Hand in die Nähe kommt. Scheinbar Schwingt der Schwingkreis 
fröhlich auf und ab. Habe auch den Besitzer der Homepage, der die 
Schaltung veröffentlicht ab, angeschrieben, aber er hat keine Idee dazu.

Darum wende ich mich jetzt an Euch. Kann mir jemand sagen, was da falsch 
läuft?

Vielen Dank im Vorraus..

mfg

Sven

von Helmut S. (helmuts)


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Nachgebaut?
Auf dem Steckbrett wild verdrahtet oder richtig mit Platine und genau so 
schön wie in deinem angegebenen Link?

von Sven B. (wurmonkel)


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Hey.

Nein, nicht auf dem Steckbrett. Richtig auf Platine ;)

von Kai K. (klaas)


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>Darum wende ich mich jetzt an Euch. Kann mir jemand sagen, was da falsch
>läuft?

Geh mal mit dem Gerät ins Freie, also weit weg von störenden 
Magnetfeldern. Driftet der Wert dann immer noch?

Was du beobachtest ist eigentlich normal für eine nicht abgeschirmte 
Schaltung. Du kannst versuchen die empfindliche Analogschaltung 
abzuschirmen. Außerdem sollten die Leitungen zu den Prüfobjekten keine 
großen Stromschleifenflächen aufspannen. Also Prüfkabel kurz halten 
(auch im Inneren des Geräts !) und eventuell miteinander verdrillen.

von Anja (Gast)


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Sven B. schrieb:
> Nein, nicht auf dem Steckbrett. Richtig auf Platine ;)

Platine mit Lötfett gelötet? oder nach Löten nicht mit Spiritus 
gereinigt?

Gruß Anja

von Christian L. (cyan)


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Nach Klaus Aussage könnte es aber auch in grenzen am Oszillator selbst 
liegen:

Beitrag "Re: LC-METER / LC-Messgerät ATmega8 Assembler"

LG Christian

von Sven B. (wurmonkel)


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Hallo. Danke für eure Antworten.

Also ins Freie gehen, hat nichts verändert. Kabel im Gerät sind so kurz 
wie möglich, Messobjekte hatte ich direkt an den Bananenbuchsen dran, um 
Messkabel als störenfried auszuschließen. Platine ist auch "Sauber". 
Keine Kalten Lötstellen, oder Kurzschlüsse.
Habe vorhin mal die Frequenz am LM311 Ausgang gemessen. Die liegt wärend 
der Kalibrierung auf 491 kHz. Wenn das Gerät betriebsbereit ist, und auf 
Messung geschaltet ist, liegt sie bei 771 kHz, und verändert sich dann 
erst, wie gewollt durch Anschluss eines Messobjektes. Ist das so in 
ordnung?

viele Grüße

Sven

von Kai K. (klaas)


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>Also ins Freie gehen, hat nichts verändert. Kabel im Gerät sind so kurz
>wie möglich, Messobjekte hatte ich direkt an den Bananenbuchsen dran, um
>Messkabel als störenfried auszuschließen.

Dann scheint der Oszillator nicht stabil genug zu sein. Müßte man mal 
simulieren. Auf den ersten Blick gefallen mir die Elkos nicht so. Aber 
ich will mich jetzt nicht drauf festlegen.

>Habe vorhin mal die Frequenz am LM311 Ausgang gemessen. Die liegt wärend
>der Kalibrierung auf 491 kHz. Wenn das Gerät betriebsbereit ist, und auf
>Messung geschaltet ist, liegt sie bei 771 kHz, und verändert sich dann
>erst, wie gewollt durch Anschluss eines Messobjektes. Ist das so in
>ordnung?

Je nachdem, wie das Relais schaltet, oder?

Du darfst aber eines nicht vergessen: Wenn du schon 680p im Oszillator 
da hast, dann ist ein Hochlaufen von ein paar pF in der Anzeige immer 
noch im Promille- bzw. Prozentbereich. Das mußt du einem einfachen 
Oszillator schon erlauben.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Kai Klaas schrieb:

> Dann scheint der Oszillator nicht stabil genug zu sein. Müßte man mal
> simulieren. Auf den ersten Blick gefallen mir die Elkos nicht so. Aber
> ich will mich jetzt nicht drauf festlegen.

Das Verhalten der Elkos wirst du sowieso kaum simulieren können. ;-)

Ich habe mir vor ein paar Jahren ein vergleichbares Teil gebaut.
Der Komparator ist ein LMV7239, weil ich hoffte, damit bessere
Werte zu erreichen, aber hat nicht viel verbessert.  Die Elkos
sind bei mir allerdings Tantal-Elkos.

> Du darfst aber eines nicht vergessen: Wenn du schon 680p im Oszillator
> da hast, dann ist ein Hochlaufen von ein paar pF in der Anzeige immer
> noch im Promille- bzw. Prozentbereich. Das mußt du einem einfachen
> Oszillator schon erlauben.

Nö, das Ding wackelt bei mir auch mit sehr kleinen Kapazitäten nur
im Bereich < 1 pF, und es läuft nicht weg.

von W.S. (Gast)


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Sven B. schrieb:
> Ist das so in
> ordnung?

Ja.

Aber bedenke bitte, daß die gesamte Schaltung des AADE-LC-Meters mit 
Vorsicht zu genießen ist. Da wäre zuerst die Güte der Spule, die nicht 
zu niedrig sein darf, sonst schwingt das Teil garnicht an. Ist sie nur 
mäßig, dann schwingt der Oszillator nur mit Mühe und dann ist die 
Frequenz auch nicht stabil. Bei meinem Gerät driftet der angezeigte Wert 
auch um einige pF herum. Das ist normal und genauer ist diese Teil eben 
nicht. Wir reden hier von Frequenzänderungen von 100..200 Hz bei einem 
simplen LC-Oszillator, der bei einem knappen MHz schwingt - also von 
100..200 ppm.

W.S.

von Kai K. (klaas)


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>Da wäre zuerst die Güte der Spule, die nicht zu niedrig sein darf, sonst
>schwingt das Teil garnicht an. Ist sie nur mäßig, dann schwingt der
>Oszillator nur mit Mühe und dann ist die Frequenz auch nicht stabil.

Und dann die Temperaturgänge nicht zu vergessen und die gemeinsame 
Verkopplung über die Versorgunsgspannung.

Apropos Verkopplung. Wenn der Wert hoch und runter läuft, ist das nicht 
ein Schwebungeffekt? Mit der Quarzfrequenz? Man könnte mal dem LM311 ein 
RC-Filter in der Versorgungsspannung spendieren. Die Analogsektion von 
der digitalen abzuschirmen, scheint dann wohl auch Sinn zu machen...

von Sven B. (wurmonkel)


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> Man könnte mal dem LM311 ein RC-Filter in der Versorgungsspannung
> spendieren.

Wie mache ich das in diesem Falle am besten?

Gruß

Sven

von Kai K. (klaas)


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>Wie mache ich das in diesem Falle am besten?

Beim LM311 die 5V-Verbindung (vom 78L05 kommend) auftrennen und einen 
Widerstand und/oder Drossel einfügen. Vom LM311-seitigen Ende dieses 
Längsglieds einen Cap zum Massepin des LM311 löten. Das Ganze sieht dann 
so aus, als ob du die Versorgungsspannung für den LM311 tiefpaßfiltern 
willst, worauf es ja letztlich hinausläuft.

Diese Filtermaßnahme betrifft den LM311, R1 und R5. Das Relais muß nicht 
gefiltert werden.

Ein identisches Filter könnte man auch beim PIC anordnen.

Bei den Filterbauteilen könnte man mal 4R7, 10µF Tantal//100nX7R 
probieren. Wenn die Wirkung zu schwach ist, könnte man statt des 
Widerstands eine 1µ...4,7µ Drossel nehmen.

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