[Jun. 2012] Kapazitäts- und Induktivitätsmessgerät von sprut.de

Auf der Suche nach einer neuen Verwendung eines PIC 16F84A aus Experimenten zur Audiowiedergabe (PICSOUND, 1bit Audiodecoder, spielt z.B. von einem externen EEPROM 24Cxxx), stieß ich auf Projekte für Kapazitäts- und Induktivitätsmessgeräte. Es fanden sich zwei vielversprechende Versionen.

1. Die Ursprungsversion (mit PIC16F84) und die verbesserte Version von VK3BHR. Bei der neueren Variante wurde ein PIC 16F628 eingesetzt, so das der LM311 entfallen konnte.
2. Version zwei stammt wohl von einer Tschechischen Seite, aber für einen älteren (uralt? ) PIC16C61 geschrieben. Angepasst für den PIC 16F84 und mit Änderungen von www.sprut.de ist es die Variante, welche im Folgenden nachgebaut und beschrieben wird. (Mit eigenen kleinen Anpassungen: Zero Taster, Relais Ausgang, LCD 2*8, etc.)

Wer also kein PIC 16F84 herumliegen hat kann auch gut die Verbesserte Version von VK3BHR nehmen. (Nicht kompatibel zu dem im Folgenden vorgestellten Layout!) Zumal auch nur einer Schalter benötigt wird, um zwischen L und C Messmodus zu wechseln.

Zur "Verdeutlichung": Mit diesen Messgeräten können keine Elkos gemessen werden, dafür gibt es ein extra Gerät.

Aufbau

Die vorgenommenen Anpassungen machten ein neues Layout nötig, welches aber in jedem Fall durch die Verwendung von SMD Bauteilen erforderlich gewesen wäre.
Die Schalter um zwischen L und C Messmodus zu wechseln sind zwei 2*UM Schiebe- oder Druckschalter (rastend). Die Ergänzungen zum original Schaltplan stehen weiter unten zur Verfügung.

Die Funktionen der Schalter sind: Beide Schalter in Ruheposition – Kalibrieren. "C-Schalter" betätigt – "C" Messung. "L-Schalter" betätigt – "L" Messung. Beide Schalter betätigt – Anzeige des "L" Nullfehlers. Dieser kann dann mit dem Zero Taster gelöscht werden.
Diese Lösung hat auch ihre Vorzüge. Im Vergleich zur VK3BHR Variante und bei der Benutzung von zwei statt einem IO Pins, etwas komplizierter gelöst.

Der Relais Ausgang wurde zum sprut.de Original invertiert um mit Hilfe eines Treibertransistors beliebige Relais ansteuern zu können. Mein Reedrelais kommt mit einem 130Ohm Widerstand auf ca. 40 bis 50mA, zuviel für den PIC.
Der Zero Taster ist nun ein einfacher Schließer gegen Masse und kein Öffner. Dieser Umstand wurde mir erst bewusst als die fertige Schaltung erst die Kalibrierung beendete, wenn man den Zero Taster betätigte...

	Die fast Komplett bestückte Platine. Vorder- und Rückseite. Über den Schaltern sitzt der blaue 1000nF, +/-1% Referenzkondensator (Reichelt "CY 22-3 1,0N"). Die 68µH Spule (Reichelt "L-HBCC 68µ") befindet sich rechts vom Kondensator. Bis auf den Vorwiderstand des Relais hat alles gut gepasst. Das Relais war etwas breiter als erwartet... Die Platinenunterseite beheimatet die unspektakulären SMD Bauteile in 1206 Ausführung. Der Transistor ist nicht verrutscht, er musste etwas gedreht werden um sich dem unorthodoxen (fehlerhaften ) Layout zu Fügen.
	Die ersten Tests mit einem 2*16 LCD Display, auch um der Frage nachzugehen was in Zeile zwei angezeigt werden würde... Im Assembler Code war für mich nichts zu erkennen (ein CALL zu einem direkten RETUN schien mit keinen Unterschied zu machen). Nach dem durchspielen aller Mess- und Anzeigemöglichkeiten stand fest, Zeile Nr. 2 blieb leer. Der Text passte also auch auf ein 2*8 Display. Die schon im Code vorhandenen Aufrufe zum Zeilenumbruch (Hex C0) habe ich bis auf wenige übernommen. Weg musste aber das zusätzliche Leerzeichen im "Display löschen" Unterprogramm. Die Messkontakte wurden aus Metallstreifen von Schnellheftern gebogen. (die Metallstreifen mit Lochung, nicht die Laschen zum umbiegen, die Federn nicht)
		Deckel aus Plexiglas, Boden aus Dibond gefräst. Die Nut für die Platine mit den 9V Batterie Clips ist nicht so schön geworden. Dort hat sich der 1,6mm Fräser mit zu viel Erwärmung durch das Material gearbeitet. Die Gravur der Beschriftung wurde Spiegelverkehrt von der Rückseite eingebracht. Die Abstandhalter zwischen Deckel, Platine und Boden sind geschlitzte Metallröhrchen, um die M3 Schrauben aufzunehmen.
	Fast fertig, bis auf den Batterie Anschluss und die Knöpfe der Schalter, bzw. des Tasters. Diese Knöpfe haben 5,9mm Durchmesser und sind aus milchigen Plexi gefräst. Für den Taster genügt eine Zylinderförmiger Taste, er wird mit einem kleinen Stück transparentem Plastik verklebt um nicht heraus zu fallen. Die beiden Knöpfe für die Schalter haben eine Tasche von 2mm, für eine bessere Verklebung und einheitliche Höhe aller Tasten.
	Nach dem Einschalten und der automatischen Kalibrierung zeigt das Display "Ready" an. Nun kann der entsprechende Messmodus ausgewählt, oder per Zero Taster eine erneute Kalibrierung gestartet werden. Das LCD Display ist mit ein paar dünnen transparenten Klebestreifen fixiert, kann sich aber zusätzlich noch auf der darunter liegenden 9V Batterie abstützen. Rechts das Messergebnis eines 47nF Kondensators. (unbekannter Toleranz)

Schaltpläne/Layout

	Original Schaltplan von sprut.de.
	Geänderter Anschluss der Schalter und Ergänzungen zum original Schaltplan.
	Modifizierter Assembler Code und HEX Datei für den 16F84.

loetmeister ©2012