LCメータの安定度向上
2012-03-25
結局懲りずにいじり倒していますが、まぁ自分が作ったガラクタ・・・誰の迷惑にもならないでしょ
・・・というわけで、LCメータの精度向上を考えながら、あれこれいじってみました。
回路は、最終的にネットでよく見かけるものに落ち着きました。これでひとまずケースに入れた状態で、何とか容量測定には使える程度になったのですが、やはり測定の度に若干結果がぶれるため、図中の2カ所の対策で安定度向上を図りました。
①の対策・・・この回路自体がPIC16F648Aのコンパレータ頼みであることと、RA4が周波数カウンタ入力であることから、プルアップ（4.7KΩ）の電源側にパスコン（0.1μF）を入れたら、L測定の安定度が改善。そこで、思い切って4.7μFのタンタルに入れ替えて様子を見ることにしました。発振し難かったLow-QであろうRFCなどでも、それなりに発振する（測定できる）ようになりました。
そして②の対策・・・これは、この記事にも書いたように「良い頃合いの小容量コンデンサで高域の帰還量を減らす」という工夫な訳ですが、ケースに入れたため少しは安定しただろうと踏んで、このコンデンサを取っ払ってみたところ、やはりむちゃくちゃな値になってしまいました
しかし、このコンデンサの容量が測定誤差に直結する（安定度向上を狙う余り、不必要に大きな容量のコンデンサを付けると、見かけの発振周波数が低くなってしまう）ため、ギリギリの最適値探し。結局、3pF程度から効果が現れ始めることが判り、最終的に5pFのセラコンで決着。
上記の結果、容量測定はそれなりに落ち着いてきて、5分程度のエージング（っていうか電源付けっぱなし状態）で、ほぼ安定に測定できるようになったものの、インダクタンスについては二割ほど小さな値を表示するという現象を引きずったままです
L測定については、ソフトサイドで補正処理を入れるというオチになりそうですが、ひとまず遠隔君作成準備の山である「コンデンサ容量をできるだけ正しく知りたい」という部分はクリアでしょう。来週末は、漸く遠隔君心臓部の組み立てでしょうかねぇ・・・
・・・というわけで、LCメータの精度向上を考えながら、あれこれいじってみました。回路は、最終的にネットでよく見かけるものに落ち着きました。これでひとまずケースに入れた状態で、何とか容量測定には使える程度になったのですが、やはり測定の度に若干結果がぶれるため、図中の2カ所の対策で安定度向上を図りました。
①の対策・・・この回路自体がPIC16F648Aのコンパレータ頼みであることと、RA4が周波数カウンタ入力であることから、プルアップ（4.7KΩ）の電源側にパスコン（0.1μF）を入れたら、L測定の安定度が改善。そこで、思い切って4.7μFのタンタルに入れ替えて様子を見ることにしました。発振し難かったLow-QであろうRFCなどでも、それなりに発振する（測定できる）ようになりました。
そして②の対策・・・これは、この記事にも書いたように「良い頃合いの小容量コンデンサで高域の帰還量を減らす」という工夫な訳ですが、ケースに入れたため少しは安定しただろうと踏んで、このコンデンサを取っ払ってみたところ、やはりむちゃくちゃな値になってしまいました
しかし、このコンデンサの容量が測定誤差に直結する（安定度向上を狙う余り、不必要に大きな容量のコンデンサを付けると、見かけの発振周波数が低くなってしまう）ため、ギリギリの最適値探し。結局、3pF程度から効果が現れ始めることが判り、最終的に5pFのセラコンで決着。上記の結果、容量測定はそれなりに落ち着いてきて、5分程度のエージング（っていうか電源付けっぱなし状態）で、ほぼ安定に測定できるようになったものの、インダクタンスについては二割ほど小さな値を表示するという現象を引きずったままです
L測定については、ソフトサイドで補正処理を入れるというオチになりそうですが、ひとまず遠隔君作成準備の山である「コンデンサ容量をできるだけ正しく知りたい」という部分はクリアでしょう。来週末は、漸く遠隔君心臓部の組み立てでしょうかねぇ・・・
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No title
こんにちは、ちょっと古いブログですが、最近気がついたのでコメントさせていただきます。ＰＩＣでいろいろ試作を手がけているnobchaというものです。
どよよん無線技師さんが手がけられているＰＩＣの内蔵コンパレータ使用ＬＣメータを同じように実験しています。
ＨＣＵ０４とかＬＭ３１１を利用したりしましたが、現在ＰＩＣ１６Ｆ８８，６４８Ａ，１８２７の内蔵コンパレータで動くところまできました。
基板を作って動かしてちょっと、精度悪化の要因について気になって追試中です。（ここ１ヶ月は移住作業中でお休み）
つらつら思うに精度悪化の要因はいくつかあるようで、ひとつはＬＣ回路のＱや回路のストレーＣ／Ｌ、そしてもうひとつはフランクリン発振回路の発振条件を決める回路の移相量の誤差ではないかと推定しています。コンパレータＩＣを選んで、まずはＬＴＳＰＩＣＥで兆しを探れないかと思っております。
ところで、今回どよよん無線技師さんの回路でキャリブレーションコンデンサーをダイオードスイッチで入れ切れするのは参考になりました。
ぐだぐだと書いてしまいましたが、今後ともによろしくお願いします。
どよよん無線技師さんが手がけられているＰＩＣの内蔵コンパレータ使用ＬＣメータを同じように実験しています。
ＨＣＵ０４とかＬＭ３１１を利用したりしましたが、現在ＰＩＣ１６Ｆ８８，６４８Ａ，１８２７の内蔵コンパレータで動くところまできました。
基板を作って動かしてちょっと、精度悪化の要因について気になって追試中です。（ここ１ヶ月は移住作業中でお休み）
つらつら思うに精度悪化の要因はいくつかあるようで、ひとつはＬＣ回路のＱや回路のストレーＣ／Ｌ、そしてもうひとつはフランクリン発振回路の発振条件を決める回路の移相量の誤差ではないかと推定しています。コンパレータＩＣを選んで、まずはＬＴＳＰＩＣＥで兆しを探れないかと思っております。
ところで、今回どよよん無線技師さんの回路でキャリブレーションコンデンサーをダイオードスイッチで入れ切れするのは参考になりました。
ぐだぐだと書いてしまいましたが、今後ともによろしくお願いします。
No title
nobchaさん、コメントありがとうございます。こんな稚拙なblogにご来場（？）頂き、ありがとうございます。
実は、このLCメータの作成にあたってnobchaさんのblogも拝読させて頂いており、逆にいろいろと教わった感じです。足跡（コメント）も残さずに済みませんでした（＾＾；
なるほど、位相の誤差ですか・・・。そこまで来ると、確かにシミュレーションである程度当たりを付けないと、訳が分からなくなってしまいますよね・・・。
自分は、発振回路として、LCがもっと「疎」になるようなものを作り、不要なパラメータをできるだけ減らす努力が要るかなぁ・・・と思っていますが、まぁ実際問題「PICありき」ですから、プログラム側で補正しちゃうのも手だよなぁ・・・とも思っています。
何れにせよ、測定したLやCも、結局実際の回路上はまた違った挙動を起こしますから、あくまで「目安が判る簡易測定器」で十分なのかも知れません。でも、もう少し「理にかなった誤差」になってくれれば、精神衛生上はかなり良い測定器になりますね。
また、時々覗いてやってくださいね。
実は、このLCメータの作成にあたってnobchaさんのblogも拝読させて頂いており、逆にいろいろと教わった感じです。足跡（コメント）も残さずに済みませんでした（＾＾；
なるほど、位相の誤差ですか・・・。そこまで来ると、確かにシミュレーションである程度当たりを付けないと、訳が分からなくなってしまいますよね・・・。
自分は、発振回路として、LCがもっと「疎」になるようなものを作り、不要なパラメータをできるだけ減らす努力が要るかなぁ・・・と思っていますが、まぁ実際問題「PICありき」ですから、プログラム側で補正しちゃうのも手だよなぁ・・・とも思っています。
何れにせよ、測定したLやCも、結局実際の回路上はまた違った挙動を起こしますから、あくまで「目安が判る簡易測定器」で十分なのかも知れません。でも、もう少し「理にかなった誤差」になってくれれば、精神衛生上はかなり良い測定器になりますね。
また、時々覗いてやってくださいね。
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