求助: 震盪電路問題!! 已經解決!! 問題在於 89S52...

antlu

個為先進大大:

    最近做了一個 電感量測電路,電路圖從網路上找到的如下圖
  http://gc.digitw.com/new_page_20.htm
聽說這是 富蘭克林震盪電路 利用 LC 諧振得到不同頻率,然後利用頻率以及固定的電容器來推算"電感量",可是我發現有一個現象(會不會我自己的焊接問題?) 就是 1.理論與實際好像有些出入 實際的電容 電感值(含誤差)出來的頻率有差異 2.比較頭痛的是 並非線性關係

待測電感   頻率          諧振電容 諧振電感      
  1           264420      0.001uF       82uH
10           290690      0.001uF       82uH
27           327220      0.001uF       82uH
82           334990      0.001uF       82uH
470         179670      0.001uF       82uH
820         143170      0.001uF       82uH
1000       124710      0.001uF       82uH


請問: 1.為何1uH~82uH之間的頻率 怎麼會如此? 我曾經嚐試把諧振電感由 82uH變為100uH 結果還是一像的曲線,也就是1uH~82uH 頻率變化相似,如此一來 測10uH 的電感顯示頻率和120uH差不多...
        2.諧振電容電路上都用 1000p 他的材質(陶瓷 雲母 塑膠...)有差別嗎?
        

感謝幫忙解答!!
   






PS: 我用的10UF電容是用"鉭質"電容

chao0314

您的板子是？

cremaker

板子我想有可能的，如可能的話請使用玻璃纖維的。不過連結我去看了一下，文章中沒提到一定要用哪種板子，工作頻率高到多少也未知（我沒去算）。

另一個高頻要用陶瓷電容，就是 1000 皮法的。在文章中也有提到。

cremaker

原來作者的網址也去看了，看嘸，不知是哪國語言。

他那板子看起來也沒什麼特殊的。

antlu

cremaker 發表於 2012-11-2 07:54 PM static/image/common/back.gif
原來作者的網址也去看了，看嘸，不知是哪國語言。

他那板子看起來也沒什麼特殊的。 ...

我把它COPY!!

電感、電容是基本的發震元件，其與頻率的關係可以以下列的公式來表示，為了能確定一些未知的電感/電容器的值，我們可以使用在下面頻率公式來計算。



注意公式裡有3個互動的變數； f，L 和C (f 代表頻率，L 電感和C 電容量)。 如果我們知道兩個變數的值，就能計算第3 個變數的值。

我們想要確定一個未知的電感，我們用X來替代電感值。 我們把X 電感代進公式，我們也使用一個已知容量的電容器的值。 使用這些數據，我們能計算出頻率。 一旦我們知道頻率，我們能使用代數的方法由公式中求出L(電感)。上述方法使我們可以用被測出的頻率和一個已知容量的電容器來計算電感。 這不是驚人的嗎？ 同樣的公式我們也能求出未知的電容值甚至頻率。

把理論應用在硬體上：

現在讓我們使用上述理論並且把它用在電子電路上。 LC表電路中使用一個通用的LM311 OP AMP IC做為頻率產生器。如果我們想要計算一個未知的電感值，我們使用一已知的Ccal 1000pF電容器和一個未知的電感值。 LM311 將產生一個我們能由頻率計測量的頻率。 當我們有了這個資料，我們就能使用頻率公式來計算電感值。



相同的方法也能做為計算一個未知的電容器的值。 我們使用一個未知容量的電感來測量，配合一已知值的電感來產生頻率，測出的頻率一樣可代入公式來計算出電容值。

看起來好像不錯，但是如果我們想要確定許多電感/電容器的值，全部使用頻率計測量，再用公式計算，那可能非常費時。當然可以在PC上寫個程寫成程式來做這些計算，但是如果我們沒有頻率計或是電腦，怎麼辦？

所以網路上有人使用PIC16F84A單晶片來製作成L/C表，將計算過程寫成程式，使程序變得方便，PIC16F84A是一個能執行編譯過的機械碼的單晶片電腦，PIC16F84A是一個很有彈性的單晶片，因為它的一些腳位可以很容易的定義成INPUT及OUTPUT，除此之外PIC16F84A使用最少的外部零件，如4MHz石英晶體及少量電容、電阻，在使用之前我們必需先使用燒錄器把程式碼(HEX碼)燒入PIC16F84A內。下一步我們把LM311所產生的頻率送到PIC16F84A的17腳位。這個程式指定這個腳位為輸入端，程式中測出LM311產生的頻率，執行公式的計算，然後再把結果由16字數的LCD顯示模組。.....

antlu

chao0314 發表於 2012-11-2 07:27 PM static/image/common/back.gif
您的板子是？

我用的是 "萬用板"!!

antlu

cremaker 發表於 2012-11-2 07:50 PM static/image/common/back.gif
板子我想有可能的，如可能的話請使用玻璃纖維的。不過連結我去看了一下，文章中沒提到一定要用哪種板子，工 ...

cremaker大:
   他說頻率最好設在 550KHZ!!
   

forest162

antlu 發表於 2012-11-2 07:59 PM static/image/common/back.gif
我用的是 "萬用板"!!

這個電容電感表我後來也沒做成功擺在一旁了...
這種測電容、電感的東西，工作頻率可能比較高，建議使用玻璃纖維材質的電路板去做..
另外自己用洞洞板拉線恐怕存在著一些電容以及電感，所以會造成誤差吧？

xiaolaba

這個設計最原始在網上發佈的是叫做 http://aade.com/lcmeter.htm
公開了所有設計原理, MCU 程序, 後來可能抄的人太多了, 他的網站上就撤除了那些設計資料
後來越來越多人修改用不同做不同的版本, 可是原理都一樣, 用 ＬＣ 的諧震頻率的變化推算待測 L 或 C
陶寶賣的 AT89C2051　做的也是其中一版
不難的, 很容易做成功, 但是一定要用 LM311 做震盪器
俺應該有aade的原始資料存檔, 需要的話出個聲, 去找找看
努力

antlu

forest162 發表於 2012-11-2 08:12 PM static/image/common/back.gif
這個電容電感表我後來也沒做成功擺在一旁了...
這種測電容、電感的東西，工作頻率可能比較高，建議使用玻 ...

FOREST大:
  一年多以前我一樣畫葫蘆但是沒做出來!! 也是擺在一旁!!(不甘心)
  因為時鐘玩具做一陣子了,開始學頻率的程式,所以回過頭來繼續玩他!!
  發現 許多計算的問題,以及 "電子學理論"的基本問題...

antlu

xiaolaba 發表於 2012-11-2 08:29 PM static/image/common/back.gif
這個設計最原始在網上發佈的是叫做 http://aade.com/lcmeter.htm
公開了所有設計原理, MCU 程序, 後來可能 ...

xiaolaba大:
   英文能力弱!! 加上電子學基礎不足,所以才上網求助!!
L        ORG        ADD        FREQ
1        82        83        264420
10        82        92        290690
27        82        109        327220
82        82        164        334990
470        82        552        179670
820        82        902        143170
1000        82        1082        124710

百思不解!!

xiaolaba

antlu 發表於 2012-11-2 09:07 PM static/image/common/back.gif
xiaolaba大:
   英文能力弱!! 加上電子學基礎不足,所以才上網求助!!
L        ORG        ADD        FREQ

喔...這不是問題, 俺以前也是看了4天, 終於也看明白

給你個俺的理解吧

基本上網上很多 LC meter DIY 的版本, 原理都是一樣的 - 震盪電路加上不同 MCU 的組合,

1) 測量基本 LC 所產生的震盪頻率 F0

2) 待測電容或電感, 並連到基本 LC 後, 得到的變化震盪頻率 Delta_F, 用作推算待測的 L 或 C的大小.

3) MCU 負責接收 LC 產生的震盪訊號, 計算其頻率, 並顯示計算的結果.

legion

不好意思,因個人身體因素,所以有陣子都只能看看上網,但就沒辦法參與討論了
antlu大你現在改玩這個啊
其實這個作品本身完成度相當不錯,所以應該都能一次完成才是
找了一下以前作好時拍的照片,參考看看,應該很容易上手的才是



在買ut61e之前買了個電表反而是拿來量電感的
這個東西就沒在用了,就像買了ut61e後之前量電容的diy沒在用了一樣

antlu

legion 發表於 2012-11-2 09:34 PM static/image/common/back.gif
不好意思,因個人身體因素,所以有陣子都只能看看上網,但就沒辦法參與討論了
antlu大你現在改玩這個啊
其實這 ...

legion大:
   身體多保重!! 我主要的問題在於 不同的電感量照理來說應該是成比例變化,正變化或是負變化,但是 我的居然是 電感變化的頻率由小變大(1~82uH)再由大變小(470~1000uH),這是神麼原因啊!!

scottwang

阿乾大:
這個我看過很多人做過,並沒有你說的情形,先對一下電路,接線,零件,燒錄有沒有燒好等等.

以前我也有買零件要做,結果附近的零件行都沒有賣82uH的,而且當時還要再做一台PIC燒錄器,後來就把它擺著,現在也要時間再來把它做好.

希望你趕快做好,想看看你的測試效果如何,因為我也是要用萬用板來做.

你的82uH是電阻型或工字型,聽說要工字型的才可以喔.

antlu

scottwang 發表於 2012-11-3 12:23 AM static/image/common/back.gif
阿乾大:
這個我看過很多人做過,並沒有你說的情形,先對一下電路,接線,零件,燒錄有沒有燒好等等.

scottwang大:
   我用的是電阻型 82uH (這次回收場收到了20個) 我看LEGION大也是用電阻型,我先前沒有接10K到MCU,有的電路圖用 6.8K,我接了6.8K之後就沒有信號了...

SIMON1016

陶瓷電容 有壓電效應 而且對 環境溫度 比較 敏感
如果分不清楚y5p 還是 x7r  這個位置用陶瓷電容  是最壞的選擇

這個位置用  雲母 電容 會比較好
拿個 發熱的 烙鐵 稍微吹口氣  使諧振電容 環境溫度 產生變化  再看看量測值  變化

許多 數位電表[例如使用 ICL7106] 的積分電容 就是使用   雲母電容

antlu

SIMON1016 發表於 2012-11-3 01:10 AM static/image/common/back.gif
陶瓷電容 有壓電效應 而且對 環境溫度 比較 敏感
如果分不清楚y5p 還是 x7r  這個位置用陶瓷電容  是最壞的 ...

SIMON大:
   受教了!!  Y5P X7R (低溫 高溫 容量變化).
請問為何我的電路會有上面的現象呢?
"電感變化的頻率由小變大(1~82uH)再由大變小(470~1000uH),這是神麼原因啊!!"

scottwang

阿乾大:
你要不要把鉭質的10uf電容改為電解電容,再試看看.

單晶片微電腦

antlu大，這裏也有一篇 http://electronics-diy.com/lc_meter.php    英文網頁(可用google翻成中文)
圖片很清楚，可以照著焊。
上面建議說：1000pF的CCAL用作校準電容必須是高品質電容與緊密度容限。LM311和輸入端子之間的電纜必須盡可能的短，以保持為最小的雜散電容和確保最高的精度。

ciko.ciko

antlu 發表於 2012-11-3 12:42 AM static/image/common/back.gif
scottwang大:
   我用的是電阻型 82uH (這次回收場收到了20個) 我看LEGION大也是用電阻型,我先前沒有接10 ...

使用式波器量一下3及17腳電位波型,可能因置入10k與PIC內部電阻造成分壓,導致0,1準位不明顯.可試著將此電阻值下降或短路後再試試.

antlu

ciko.ciko 發表於 2012-11-3 07:53 AM static/image/common/back.gif
使用式波器量一下3及17腳電位波型,可能因置入10k與PIC內部電阻造成分壓,導致0,1準位不明顯.可試著將此電 ...

ciko.ciko大:
   我一開始把10K位置"短接(路)"有信號,但是因為有 >>>>"電感變化的頻率由小變大(1~82uH)再由大變小(470~1000uH),這是神麼原因啊!!"  的現象,所以加了6.8K電阻(最早的電路)結果 STC89C52RC 沒辦法收到震盪信號,所以頻率為 0,再次短接之後就有信號了!!

antlu

scottwang 發表於 2012-11-3 02:41 AM static/image/common/back.gif
阿乾大:
你要不要把鉭質的10uf電容改為電解電容,再試看看.

scottwang大:
   我找時間用麵包板重新做一個!! 看看問題在哪裡!! 我就是不信邪!! 這次一定要把它搞定!!

antlu

單晶片微電腦 發表於 2012-11-3 07:00 AM static/image/common/back.gif
antlu大，這裏也有一篇 http://electronics-diy.com/lc_meter.php    英文網頁(可用google翻成中文)
圖片很 ...

單晶片微電腦大:
      我用的是 0.001 的電容器,當作 1000P..

ciko.ciko

ciko.ciko 發表於 2012-11-3 07:53 AM static/image/common/back.gif
使用式波器量一下3及17腳電位波型,可能因置入10k與PIC內部電阻造成分壓,導致0,1準位不明顯.可試著將此電 ...

1.先確定波型準位(3,7)腳有無問題.
2.直接以外部號產生器輸入模擬信號,測試單晶片是否可穩定讀值.

ciko.ciko

ciko.ciko 發表於 2012-11-3 11:17 AM static/image/common/back.gif
1.先確定波型準位(3,7)腳有無問題.
2.直接以外部號產生器輸入模擬信號,測試單晶片是否可穩定讀值. ...

1.也有可能是LM311振盪電路的偏壓及正回授電阻阻值設定不當,造成無法震盪.
2.先確認LM311的1,4腳已接地,8腳接5V.(第2腳電壓約=2.5V,若接近5V,請採取下述做法)
3.試著修改LM311回路上電阻值.請參考附圖數值.(OPA "+" 輸入端直流偏壓,應設為約1/2Vcc, 由R1,R2,R4決定)

antlu

ciko.ciko 發表於 2012-11-3 11:55 AM static/image/common/back.gif
1.也有可能是LM311振盪電路的偏壓及正回授電阻阻值設定不當,造成無法震盪.
2.先確認LM311的1,4腳已接地, ...

ciko.ciko大:
   可以確定 有震盪!! 100uH 以上是有比例現象,但是 100uH以下頻率反折!!
   使用 信號產生器可以讀出震盪信號.
   使用程式也可以讀出頻率!!

晴兒

阿乾大，之前有看過這電路，原本有想要做，後來想想又算了，記得好像有說需要進行頻率校正，要先校正完，測試出來才會準確。

antlu

ciko.ciko 發表於 2012-11-3 11:55 AM static/image/common/back.gif
1.也有可能是LM311振盪電路的偏壓及正回授電阻阻值設定不當,造成無法震盪.
2.先確認LM311的1,4腳已接地, ...

ciko.ciko 大以及各位先進大家好:
   首先說一聲抱歉!! 我目前的結果應該可以說明問題出在微控電路!
   今天重新用麵包板把電路重新插過,以及後來把 LM311 放回我的電路板上,用 上次那一部 500元的IWATZU 示波器量測發現波形有失真現象,(一開始用 頻率計發現數字不穩定,常亂跳),市波器直接讀出頻率結果如下:
麵包板 100uH/990pF      82uH/990pF          MCU板子 82uH/.001uF
電感值         頻率khz           頻率khz              頻率khz     
0uh               532.12          580                   582.96   
1uh               ???               579.66               582.71
10uh              505              545.68               549.37
27uh             463.62           501                   502.66
82uh             392.59           410                   414.94
100uh            376               397                  395.39
470uh            214.52           218.98              219.26
820uh            175.51           176.72              172.80
1000uh          151.92           157.94              157.07

結論: MCU處裡頻率的問題!!
在此也向各位熱心的先進感謝與致歉,下次發問之前會先把問題再度澄清後再發問!!

antlu

晴兒 發表於 2012-11-3 05:38 PM static/image/common/back.gif
阿乾大，之前有看過這電路，原本有想要做，後來想想又算了，記得好像有說需要進行頻率校正，要先校正完，測 ...

晴兒大:
      LM311 振盪出來是OK!! 但是接上MCU後需要在確認,應該是MCU上面的軟硬體出包!! 待繼續澄清!!