Thema: Schaltung zur Kapazitätsmessung

Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Thema:
Schaltung zur Kapazitätsmessung
Fach: Praktische Schaltungstechnik
Dozent: Prof. Hornung
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Inhaltsverzeichnis:
1. Einleitung
2. Idee
3. Allgemeine Beschreibung mit Blockschaltbild
4. Die Schaltung
4.1 Erstellen des Schaltplans
4.2 Funktionsbeschreibung
4.3 Stückliste
4.4 Signalbilder
4.5 Erstellen des Layouts
4.6 Herstellung der Platine
5. Steckerbelegung
6. Anschlusswerte elektrisch
7. In Betriebnahme der Platine
8. Das Gehäuse
8.1 Arbeitsanweisung
9.
Das fertige Gerät
10. Bedienungsanleitung
10.1 Ein- und Ausschalten des Gerätes
10.2 Einstellung des Messbereiches
10.3 Anschließen des zu messenden Kondensators
10.4 Ablesen des Messgerätes
10.5 Schutzmaßnahmen
10.6 Auswechselung der Batterie
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
11. Anhang
11.1 Der Drehschalter
11.2 Datenblätter: LM 358 / LM 555 / LM 556
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
1. Einleitung
Im Wahlfach Praktische Schaltungstechnik geht es darum, den Studenten an die
Vorgehensweise zur Herstellung einer analogen bzw. digitalen Schaltung
heranzuführen. Dabei steht im Vordergrund die Schaltung selbst zu entwerfen
und zu dimensionieren.
Bei dem Entwurf der Schaltung sind verschiedene Gesichtspunkte zu beachten:
-
welche Funktionsweise soll die Schaltung haben
welche Bauelemente sind hierfür erforderlich
wie groß soll die Platine werden und in welches Gehäuse wird sie eingesetzt
welche Bauformen der Bauelemente werden verwendet
All diese Punkte sind zu berücksichtigen und werden in den folgenden Kapiteln
verfolgt.
Im folgenden handelt es sich um die Dokumentation zur Herstellung einer
analogen Messschaltung und deren Funktionsweise. Diese Schaltung hat die
Aufgabe Kapazitäten zu messen.
2. Idee
In der Sensortechnik werden Kondensatoren ständig benötigt und eingesetzt.
Diese können verschiedene Aufgaben übernehmen, so zum Beispiel zur
Spannungsglättung, als Filter für hohe Frequenzen, als Signalformer, für
Entstöraufgaben, zur Speicherung von elektrischer Energie. Diese
Kondensatoren haben je nach Aufgabe und Platzverhältnisse verschiedene
Kapazitäten und Baugrößen. Dabei liegt die Kapazität in einem Bereich von
einigen Pikofarad bis hin zu Millifarad.
Beim Einsatz eines Kondensators ist es wichtig zu wissen, wie er sich verhält
und in erster Linie welche Kapazität er besitzt. Bei dem Verhalten ist die Aufund Entladekurve von Bedeutung und natürlich auch die Toleranz.
In Verbindung mit verschiedenen Bauelementen lassen sich nun mit einem
Kondensator verschiedene Effekte erreichen. In diesem Fall betrachten wir die
Kombination einer Kapazität C und einem Widerstand R. Diese beiden, in Reihe
geschaltet bei einer angelegten Wechselspannung, ergeben einen Tiefpass, der
zur Hochfrequenzfilterung verwendet werden kann. In unserem Fall jedoch, soll
die Kapazität des Kondensators bei bekanntem Widerstandswert und angelegter
Gleichspannung bestimmt werden. Dies funktioniert über das Aufladeverhalten
des Kondensators. Anhand der Steilheit der Aufladekurve ist die Kapazität
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
bestimmbar. Wichtigster Faktor hierbei ist die RC- Zeit Tau τ, die sich wie folgt
errechnet:
τ = R ⋅C
Dieser Wert gibt an, wie schnell sich die Kondensatorspannung UC der
Versorgungsspannung U nähert. Je höher die Kapazität, desto länger dauert es,
bis der Kondensator sich aufgeladen hat.
Aufladekurve
Aufladekurve eines Kondensatos C=1µF bei einer Betriebsspannung von 9V
R=5k6
10,00
9,00
8,00
7,00
UC [V]
6,00
5,00
Reihe1
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
0,00000
0,00500
0,01000
0,01500
0,02000
0,02500
Teit t [s]
3. Allgemeine Beschreibung mit Blockschaltbild
Mit der hier beschriebenen Schaltung ist es möglich die Kapazität von
Kondensatoren bis 500µF, über ein pulsweitenmoduliertes Signal, dessen
Mittelwert auf einem µA- Messgerät angezeigt wird, zu messen.
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Der Kapazitätsbereich ist in sechs Teile untergliedert, die über einen
Drehschalter angewählt werden können, d.h. je nach Kapazität muss der
Schalter auf folgende Schalterstellungen eingestellt werden:
Schalterstellung1:
Schalterstellung2:
Schalterstellung3:
Schalterstellung4:
Schalterstellung5:
Schalterstellung6:
0 - 5000pF
- 0.05µF
- 0.5µF
- 5µF
-50µF
-500µF
Anhand des Zeigerausschlages des µA- Messgerätes läßt sich dann die Kapazität
in Prozent ablesen.
Blockschaltbild
Tau 1 = τ1
τ 1= R * C1
Dual Timer LM 556
Besteht aus einem Oszillator und
einem Timer
Tau 2 = τ2
τ2= R * CX
Pulsweitenmoduliertes Signal
µA- Messgerät
4. Die Schaltung
Im folgenden wird die Herstellung der Schaltung, der Platine und die
Funktionsweise der einzelnen Bauteile beschrieben.
4.1 Erstellung des Schaltplan
Um den Schaltplan erstellen zu können, muss zunächst klar sein wie die
einzelnen Bauteile zusammen geschaltet werden müssen. Hierzu wird als erstes
ein Schaltungsentwurf, in Form einer Skizze, angefertigt. Dabei spielen die
Werte der einzelnen Bauelemente noch keine Rolle. Es geht ausschließlich um
den Entwurf.
Wenn der Entwurf fertig, geht es darum die Schaltung richtig, bzw.
annäherungsweise zu dimensionieren. Die meisten Bauteile lassen sich in etwa
abschätzen ohne viel rechnen zu müssen. Der Rest muss genau berechnet
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
werden um die gewünschte Wirkungsweise zu erzielen. Wenn die Schaltung bei
der Inbetriebnahme nicht richtig funktioniert, müssen eventuell einige Bauteile
modifiziert werden. Die errechneten Werte für die einzelnen Bauteile werden in
den Entwurf eingetragen .
Ist die Schaltung komplett dimensioniert, kann diese nun in den Rechner
übertragen werden. Hierzu wird von uns das Programm „Ariadne“ verwendet. In
diesem Programm wird die Schaltung gezeichnet. Die meisten Bauteile sind in
Bibliotheken vorhanden und können direkt verwendet werden. Wenn nun ein
Bauteil verwendet werden muss das nicht in einer der Bibliotheken zu finden ist,
wird dieses neu angelegt (siehe Kapitel 11.2).
4.2 Funktionsbeschreibung
Als erstes werden einige Bauteile genannt, die zum Schutz und störungsfreien
Betrieb der Schaltung notwendig sind:
Bauteil
C2
C6
C8
C9
Funktion
Spannungsstabilisierung
Spannungsstabilisierung
Schwingungsunterdrückung
Spannungsstabilisierung
V1
V2
Überspannungsschutz
Verpolschutz
Der LM 556
Um die gewünschte Kapazität CX messen zu können muss ein
pulsweitenmoduliertes Signal erzeugt werden, welches durch die
Schalterstellung und die entsprechende Kombination aus CX und dem
eingestelltem Widerstand (R5- R8) verändert wird.
Dieses Signal wird vom IC D1 (LM556) erzeugt. Dieses Bauteil (je nach
Außenbeschaltung) ist ein Dual Timer und besteht aus einem Timer und einem
Oszillator. Mit Hilfe des Oszillators wird der Timer ständig angestoßen
(getriggert), der das Ausgangssignal in Abhängigkeit von CX beeinflußt.
Um nun für jeden Messbereich ein sinnvolles Signal zu modellieren, ist es
wichtig die Eingangsfrequenz und die Pulsweite des Ausgangssignals in ein
vernünftiges Verhältnis zu setzten. Dabei ist darauf zu achten, dass die
eingangsseitige RC- Zeit τ aus R (1- 3) und C1 größer sein muss als das τ aus R
(5- 8) und CX (die Widerstandswerte ergeben sich automatisch je nach
Schalterstellung).
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Beispiel: Schalterstellung 1
τ Eingang = R1 ⋅ C1 = 5,6kΩ ⋅ 470 ⋅ 10 −9 F
τ Eingang = 0,002632s = 2,63ms
τ Cx = R5 ⋅ C X = 330kΩ ⋅ 5000 ⋅ 10 −12 F
τ Cx = 0,00165s = 1,65ms
Der LM 556 stößt sich eingangsseitig (Oszillator) selbst an, indem er die
Spannung über C1 kontinuierlich mißt und bei einem bestimmten
Spannungswert kurz schließt. Dadurch wird ein periodisches Signal generiert
(siehe Signalbild 1in Kapitel 4.4). Dieses Signal hat folgende Frequenz:
t = 1,1 ⋅ R1 ⋅ C1 = 1,1 ⋅ 5,6kΩ ⋅ 470nF = 0,0028952 s
1
1
f = =
t 0,0028952 s
f = 345,3993Hz ≅ 350 Hz
Wichtig hierbei ist die Tatsache, dass das Ausgangssignal die selbe Frequenz
aufweist, nicht aber die selbe Pulsweite.
Aufgrund der Beschaltung und des eigenständigen Verhaltens des Oszillators
spricht man von einem „astabilen“ Multiviprator, der sich selbst triggert
(=anstößt). Dieser reagiert auf die abfallende Flanke beim Kurzschluß von C1
und erzeugt am PIN 5, der auf Vcc liegt einen negativen Impuls. Aufgrund des
direkten Kurzschlußes von C1, liegt die Impulsbreite an PIN 5 im µs- Bereich.
Dieser Impuls ist der Anstoß für den Timer.
C7 ist nur ein Signalformer. R9 zieht den Punkt auf 9V, damit die negative
Flanke erzeugt werden kann.
Der Timer mißt nun kontinuierlich die Spannung über CX und schließt ihn bei
erreichen eines bestimmten Spannungswertes wieder kurz. Das somit erzeugte
periodische Signal hat nun keinen Einfluß mehr auf die Frequenz des
Eingangssignals sondern nur noch auf die Pulsweite.
Damit der LM 556 bei eingeschalteter Versorgungsspanung immer arbeitet,
müssen die RESET- Eingänge auf Vcc gelegt werden.
Nun ist an PIN 9 das pulsweitenmodulierte Signal zu messen, über welches die
Kapazität des Kondensators bestimmt werden kann.
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Gemessen wird mit einem µA- Messgerät, welches den Mittelwert des erzeugten
Signals mißt.
Um eine höhere Genauigkeit des Messwertes zu bekommen, wurde eine
Spannungsverstärkung, mit einem Tiefpassfilter zweiter Ordnung, an die
Schaltung „angehängt“. Bei Vollausschlag des Messgerätes, d.h. 100% des
Messbereiches, ist eine Spannung von 6V an X2 zu messen.
4.3 Stückliste
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Bauteil Bezeichnung
C1
470 n
C2
1 µ / 50 V
C3 1000 µ / 35 V
C4
4,7 µ / 63 V
C5
4,7 µ / 63 V
C6
470 n
C7
470 p
C8
1n
C9
1 µ / 50 V
Koordinaten
Blatt1 B6
Blatt1 B4
Blatt2 B6
Blatt2 B3
Blatt2 B3
Blatt1 C5
Blatt1 B/C 3
Blatt2 B2
Blatt1 B3
D1
LM556
Blatt1 C3-4
N1
LM358
Blatt2 C/D 2
5k6
56k
560k
56k
330k
33k
3k3
560R
10k
2k2
POTI 10k
12k
12k
100k
POTI 10k
8k06
3,9k
Blatt1 B6
Blatt1 B6
Blatt1 B5
Blatt2 C5
Blatt1 B2
Blatt1 B2
Blatt1 B3
Blatt1 B4
Blatt1 C3
Blatt2 C4
Blatt2 C5
Blatt2 C4
Blatt2 C3
Blatt2 B1
Blatt2 B/C 1
Blatt2 C5
Blatt2 B1
Blatt2 B1
Blatt1 B3
Blatt1 B6
Blatt2 B/C 6
V1
V2
1N5369
1N4002
Blatt2 B3
Blatt1 D6
X1
X2
X3
X4
X5
Stiftleiste
Stiftleiste
Stiftleiste
Stiftleiste
Stiftleiste
Blatt1 D6
Blatt2 B1
Blatt2 B6
Blatt1 B2
Blatt1 B2
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
R17 0
R18
R19 0
R20 0
R21
4.4 Signalbilder
10k
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Hier sind nun einige Signalbilder abgebildet, wie die Signale an verschiedenen
PINS, des Bausteins LM 556 auf Blatt1 des Schaltplans, aussehen. Gemessen
wurde mit einem Oszilloskop.
Bild1
Signal an den PINS 1,2 und 6 ; Koordinaten: C4
Bild2
Oberes Signal CH1: Signalverlauf an den PINS 1,2 und 6 ; Koordinaten C4
Unteres Signal CH2:Signalverlauf an PIN 5 ; Koordinaten C4
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Bild3
Oberes Signal CH1: Signalverlauf nach Signalformung am PIN 8
Unteres Signal CH2: PIN 5
Bild 4
Oberes Signal: ist das gesuchte pulsweitenmodulierte Signal an PIN 9
Koordinaten C3
Unteres Signal: Triggersignal an PIN 8 ; Koordinaten C3
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Bild 4.2
Gleiche Signale wie in Bild 4 nur anderer Zeitbereich und anderen Kapazität CX
4.5 Erstellen des Layouts
Sind alle Bauteile im Schaltbild plaziert, wird der Bestückungsplan erstellt.
Hierzu werden zunächst die Platinenberandung und die Bohrlöcher in
„Ariadne“(PCB) gezeichnet.
Anschließend werden die Bauteile aus dem Schaltplan auf die gezeichnete
Platine übertragen. Dort erscheinen sie nicht mehr als Schaltsymbol sondern in
ihrer Bauform. Diese Bauformen sind über die vorgesehenen Leiterbahnen
miteinander verbunden.
Der nächste Schritt besteht darin, die Bauteile auf der Platine anzuordnen und
zwar möglichst geordnet, d.h. alle Widerstände zusammen, die Dioden und
Kondensatoren in gleicher Richtung polen usw. .
Sind alle Bauelemente plaziert, geht es an das Routen. Das Routen ist das
verlegen der Leiterbahnen. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass keine
Kurzschlüsse erzeugt werden, da sonst die Schaltung fehlerhaft sein kann.
Nun sind alle erforderlichen Daten zur Herstellung der Platine gespeichert. Die
Herstellung wird im nächsten Kapitel beschrieben.
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
4.6 Herstellung der Platine
Zur Herstellung der Platine muss diese geschnitten, gebohrt, belichtet,
entwickelt und geätzt werden.
Zum Bohren muss ein Bohrplan erstellt werden. Auf diesem Bohrplan befinden
sich alle Lötaugen und Bohrungen. Der Bohrplan wird in einen Computer
überspielt. Dieser steuert eine kleine Fräsmaschine, mit deren Hilfe die Löcher
gebohrt werden. Die Leiterplatte wird eingespannt und die Fräsmaschine
gestartet. Dabei ist nur darauf zu achten, dass der Nullpunkt des Bohrplans mit
dem Nullpunkt der Maschine übereinstimmt, da es sonst zur fehlerhaften
Bearbeitung der Platine kommen kann.
Nach dem Bohren wird die Platine belichtet. Hierzu wird zuerst das Layout, also
der Verlauf der Leiterbahnen auf ein DIN A4 Blatt gedruckt. Anschließend wird
die gebohrte Platine auf dem Layout so plaziert, dass alle Lötaugen
übereinstimmen. Danach wird das ganze von unten etwa 10 Minuten lang
belichtet. Nun wird die Platine in ein Entwicklungsbad gelegt und entwickelt.
Nach der Entwicklung werden die belichteten Flächen erkennbar.
Jetzt muss die Platine nur noch geätzt werde. Dazu kommt die entwickelte
Platine in ein sprudelndes Säurebad. Nach etwa 5- 10 Minuten sind alle nicht
belichteten Flächen weggeätzt und die Platine kann entnommen werden.
Zum Schluß wird noch der verbleibende Entwickler mit einem Lösungsmittel
entfernt, und die Platine ist fertig zum Bestücken.
Bestückt wird die Platine nach dem Bestückungsplan. Die Bauteile werden
dabei mit einem Lötkolben mit der Platine verlötet. Bei der Bestückung ist
darauf zu achten, dass alle Bauteile, die eine Polung besitzen, richtig herum
eingebaut werden um eine eventuelle Zerstörung dieser Bauteile zu vermeiden.
Ein weiterer wichtiger Punkt dabei ist die Vermeidung von sogenannten
„kalten“ Lötstellen. Das Problem bei solchen Stellen ist es, dass bei der späteren
Fehlersuche diese Stellen optisch nicht zu finden sind.
Wenn alle Bauteile aufgelötet sind, ist die Platine fertig zum Testen.
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
5. Steckerbelegung
Zum Anschluß der Versorgungsspannung, des Messgerätes, der
Spannungsbuchsen sowie der Federleisten für den zu messenden Kondensator,
wurden Drähte verwendet, die über Stecker und Stiftleisten mit der Platine
verbunden sind.
Die Stiftleisten auf der Platine werden im Folgendem aufgeführt:
X1 Spannungsversorgung
X2 Spannungsbuchsen
X3 µA- Messgerät
X4 Plusanschluss für CX
X5 Masseanschluss für CX
6. Anschlusswerte elektrisch
Das Gerät verfügt über einen eingebauten 9 Volt Block, der als
Versorgungsspannung dient. Diese wird über einen Kippschalter an der
Stirnseite des Gerätes ein oder ausgeschaltet.
7. Inbetriebnahme der Platine
Zum ersten Testen der Platine wird diese an die Versorgungsspannung
angeschlossen. In meinem Fall ist das der eingebaute 9V- Block. Über einen
Kippschalter wird nun die Schaltung mit der Spannung versorgt. Darüber hinaus
wird ein Kondensator angeschlossen, dessen Kapazität gemessen werden soll.
Anhand der Vorüberlegungen weis man, welche Signale an welchen Punkten
ankommen müssen. Diese Signale werden mit einem Oszilloskop gemessen
(siehe Kapitel 4.4).
Signalwerte Spitze- Spitze am Baustein LM 556:
an PIN 6 : 0- 6V
an PIN 5 : 0- 9V
an PIN 8 : 3- 9V
an PIN 9 : 0- 7V
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Abgleichen des µA- Messgerätes:
Zum Abgleichen des Messgerätes wurde das POTI R11 eingebaut. Mit Hilfe
dessen kann die Zeigerstellung in einem kleinem Bereich verstellt werden.
Zum genauen Abgleichen ist es notwendig Kondensatoren zu verwenden, deren
Kapazitäten bekannt sind. Dabei wird für jede Schalterstellung ein passender
Kondensator verwendet:
gemessener Wert:
Schalterstellung 1:
Schalterstellung 2:
Schalterstellung 3:
Schalterstellung 4:
Schalterstellung 5:
Schalterstellung 6:
angezeigter Wert:
F
F
F
F
F
F
Anzeige:
Anzeige:
Anzeige:
Anzeige:
Anzeige:
Anzeige:
F
F
F
F
F
F
Diese Werte wurden mit dem Kapazitätsmessgerät gemessen. Anhand dieser
Werte kann nun das Messgerät abgeglichen werden.
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
8. Das Gehäuse
Um die Schaltung einsetzten zu können wird diese in ein Gehäuse eingebaut.
Das Gehäuse ist auf der anliegenden technischen Zeichnung mit allen
Bohrungen und Durchbrüchen abgebildet.
Im Innerem des Gehäuses ist die Platine auf Abstandsbolzen befestigt. Hierzu
wurden bei der Leiterplattenherstellung Befestigungslöcher auf der Platine
plaziert.
Befestigungsbohrung
8.1 Arbeitsanweisung
Alle Bohrungen am Gehäuse wurden mit dem gleichem Fräser gefertigt, der
auch schon zur Platinenbearbeitung verwendet wurde. Dazu muss vor der
Bearbeitung ein Fräsplan vom Gehäuse erstellt werden. Dieser Fräsplan enthält
alle Bohrungen und Öffnungen die später das Gehäuse aufweisen soll. Auch hier
ist auf die Plazierung des Nullpunktes zu achten. Weiterhin ist bei der Erstellung
des Fräsplanes die Fräserdicke zu berücksichtigen. Ist der Fräsplan erstellt und
abgespeichert, kann das Gehäuse bearbeitet werden.
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
9. Das fertige Gerät
Ganz zum Schluß wird das Gehäuse noch mit einer transparenten Folie beklebt.
Auf dieser Folie ist die Beschriftung (mit Hilfe von CAD, wird genauso
angefertigt wie der Fräsplan) aufgedruckt. Zum Ein- und Ausschalten wurde ein
Schalter Vorgesehen, der an der Stirnkante angebracht wurde.
10. Die Bedienungsanleitung
10.1 Ein- und Ausschalten des Gerätes
Zum Ein- bzw. Ausschalten des Gerätes muß der Schalter für die
Versorgungsspannung auf „EIN“ bzw. „AUS“ gekippt werden.
10.2 Einstellung des Messbereiches
Mit Hilfe des Drehschalters wird der gewünschte Messbereich, wie auf dem
Gehäuse zu sehen, eingestellt. Dazu muss dieser nach links bzw. rechts gedreht
werden.
10.3 Anschließen des zu messenden Kondensators
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
Für den Anschluß des Kondensators dessen Kapazität gemessen werden soll,
sind zwei Anschlußklemmen vorgesehen. Bei der Messung eines
Elektrolytkondensators ist unbedingt die Polung zu beachten.
10.4 Ablesen des Messgerätes
Ist die Versorgungsspannung eingeschaltet und die zu messende Kapazität
angeschlossen, schlägt das Messgerät aus. Der Zeigerausschlag zeigt den
prozentualen Wert der Kapazität an. Dabei ist immer vom höchsten Wert des
eingestellten Messbereiches auszugehen.
10.5 Schutzmaßnahmen
Bei Nutzung des Gerätes sind keine besonderen Schutzmaßnahmen notwendig.
Während einer Messung darf auch der Kondensator, ohne Abschalten der
Versorgungsspannung, ausgetauscht werden.
10.6 Auswechselung der Batterie
Um die Batterie austauschen zu können, muss das Gehäuse auseinander
genommen werden. Dazu sind die Verschlußschrauben auf der Rückseite des
Gehäuses zu lösen und der Deckel abzunehmen. Die Batterie wird nun sichtbar.
Um sie von der Leiterplatte zu lösen, muss der Kabelbinder entfernt werden.
Anschließend wird die Batterie ausgewechselt und das Gerät wieder
verschlossen.
11. Anhang
Praktische Schaltungstechnik
Analogschaltung
Kapazitätsmessung
Dozent: Prof. Dr. Hornung
11.1 Der Drehschalter
Der Drehschalter ist ein Doppelschalter mit 6 Stellungen. Dabei werden pro
Schalterstellung immer 2 PINS gleichzeitig mit Spannung versorgt:
PIN 1 und PIN 7
PIN2 und PIN 8
PIN3 und PIN 9
PIN 4 und PIN 10
PIN 5 und PIN 11
PIN 6 und PIN 12
PIN 13 und PIN 14 sind die PINS für die Versorgung.
Da dieses Bauelement nicht in einer der Bibliotheken vorhanden war, musste
dieses neu angelegt werden.
Zunächst musste ein Schaltzeichen des Drehschalters erstellt werden. Dazu gibt
es im „Ariadne“(SCM) extra eine Zeichenoberfläche. Hier muss schon auf die
PIN- Belegung geachtet werden, damit es später keine Probleme gibt. Ist das
Schaltsymbol gezeichnet muss es in eine Bibliothek abgespeichert werden.
Anschließend wird die Bauform angelegt. Dies wird ebenfalls mit
„Ariadne“(PCB) realisiert. Anschließend muss die PIN- Belegung vom
Schaltsymbol und von der Bauform miteinander vereinbart werden.
Wenn dies alles getan wurde, wird das fertige Drehschaltersymbol in der
Bibliothek abgelegt und kann nun in den Schaltplan eingefügt werden.
11.2 Datenblätter: LM 358 / LM 555 / LM 556