Инструкция LC Meter
Соберите небольшую звуковую схему и измеряйте катушки и конденсаторы телефоном. Без проводов: приложение слушает схему через микрофон.
Что вы хотите измерить?
Как это работает
Катушка и конденсатор, соединённые вместе, колеблются на одной частоте — частоте резонанса. Если известна одна деталь, по частоте можно узнать номинал другой.
- 1Схема генерируетВаша деталь и известная эталонная деталь образуют LC-контур. Два транзистора поддерживают колебания на частоте резонанса.
- 2Пищалка озвучиваетТретий транзистор управляет маленькой пищалкой, и вы слышите резонанс как ровный тон.
- 3Телефон считаетПриложение находит частоту тона через микрофон и вычисляет индуктивность или ёмкость.
Приложение использует формулу резонанса f = 1 / (2π √(L·C)). Эталон — это известная деталь, результат — деталь, которую вы измеряете.
Соберите схему
Всё помещается на маленькой односторонней плате. Её можно заказать по файлам Gerber, вытравить дома или собрать на макетной плате по схеме.
Что понадобится
| Деталь | Номинал |
|---|---|
| C1, C2, C3, C4 | Плёночный конденсатор 470 нФ (C4 на плате обозначен C6) |
| L1 | Катушка 10 мГн |
| Q1, Q2 | Транзистор BC557 (PNP) |
| Q3 | Транзистор BC547 (NPN) |
| R1, R2 | 10 кОм, 100 Ом |
| R3, R4 | 220 кОм, 5,1 кОм |
| U2 | Движковый переключатель на 3 вывода |
| Sound | Пассивная пьезопищалка, без встроенного генератора |
- Питание от 3,5 до 5 ВТри батарейки AA, литиевый аккумулятор или USB-пауэрбанк.
- Два измерительных проводаС зажимами «крокодил» на P1 и P2 детали меняются за секунду.
- Телефон на AndroidС установленным приложением LC Meter.
- Мультиметр с измерением ёмкостиНеобязательно. Поможет проверить эталонные детали для лучшей точности.
Схема и плата
Эталонные детали — это C3 + C4 (вместе 940 нФ) и L1 (10 мГн). Именно эти значения приложение использует по умолчанию.
Видео сборки
Пошаговое видео сборки и проверки платы.
Сборка
-
1
Припаяйте детали
Следуйте обозначениям на плате. Начните с резисторов, затем конденсаторы, катушка, транзисторы и переключатель.
- Q1 и Q2 — BC557, Q3 — BC547. Совместите плоскую сторону каждого с рисунком.
- Для C3 и C4 используйте плёночные конденсаторы. Керамические меняют ёмкость от температуры, и показания плавают.
-
2
Подключите пищалку, питание и провода
Припаяйте пищалку к Sound, батарею к +3.5V и GND, а измерительные провода — к P1 и P2.
Нужна пассивная пищалка. Пищалка со встроенным генератором звучит на своей частоте, и приложение измерит её, а не вашу деталь.
-
3
Проверьте
Подключите любую катушку или конденсатор к проводам, поставьте переключатель в нужное положение и подайте питание. Должен звучать ровный тон. Если тишина — см. раздел Если что-то не работает ниже.
Экран приложения
Номера соответствуют списку рядом со снимком.
- 1Форма сигналаЗвук, который слышит микрофон. Чистая ровная волна — хорошее измерение.
- 2FS, SR, FRШаг частоты, частота дискретизации микрофона (44,1 кГц) и найденная частота резонанса.
- 3РежимРежим L измеряет катушку, режим C — конденсатор.
- 4ЧастотаЧастота резонанса вашего контура в герцах.
- 5ЭталонИзвестная деталь на плате: конденсатор в режиме L, катушка в режиме C.
- 6РезультатНоминал детали на P1 и P2. Прочерк значит, что измерения ещё нет.
- 7НастройкиЭталонные значения, версия Pro и ссылки.
- 8Режим LИзмерить катушку.
- 9Старт / СтопНачинает и останавливает прослушивание.
- 10Режим CИзмерить конденсатор.
- 11ЭталонВведите точный номинал эталонной детали.
Измерить катушку
Плата использует эталонный конденсатор 940 нФ, а приложение вычисляет катушку по тону.
-
1
Поставьте переключатель на L
Переключатель соединяет M с L. Подключите катушку к P1 и P2 и подайте питание.
-
2
Выберите режим L и нажмите Старт
Откройте LC Meter, нажмите Режим L, затем круглую кнопку Старт. В первый раз разрешите доступ к микрофону.
Держите телефон в нескольких сантиметрах от пищалки, в тихом месте. Индуктивность появится внизу, в нГн, мкГн, мГн или Гн.
-
3
Остановите
Нажмите Стоп, когда закончите. Последнее показание останется на экране.
Измерить конденсатор
Плата использует эталонную катушку 10 мГн, а приложение вычисляет конденсатор по тону.
-
1
Поставьте переключатель на C
Переключатель соединяет M с C. Подключите конденсатор к P1 и P2 и подайте питание.
-
2
Выберите режим C и нажмите Старт
Откройте LC Meter, нажмите Режим C, затем круглую кнопку Старт. В первый раз разрешите доступ к микрофону.
Держите телефон в нескольких сантиметрах от пищалки, в тихом месте. Ёмкость появится внизу, в нФ или мкФ.
-
3
Остановите
Нажмите Стоп, когда закончите. Последнее показание останется на экране.
Как получить точные показания
Результат точен настолько, насколько точен эталон. Реальные детали редко бывают ровно 940 нФ и 10 мГн, поэтому введите в приложение их настоящие значения.
-
1
Введите эталонное значение
Нажмите Эталон. В режиме L приложение спросит конденсатор в нФ, в режиме C — катушку в мкГн. Введите значение и нажмите OK.
Оба значения можно изменить и в Настройки › Эталонные значения. Десятичный разделитель — запятая или точка.
-
2
Откалибруйте по известной детали
Нет измерителя ёмкости? Измерьте деталь, которой доверяете, например плёночный конденсатор с допуском 1 % в режиме C. Если показание отличается, подстройте эталонную катушку, пока результат не совпадёт.
Так же с известной катушкой в режиме L подстраивается эталонный конденсатор.
- Измеряйте в тишине. Голоса, музыка или вентилятор могут звучать громче пищалки.
- Держите телефон близко к пищалке и не двигайте его во время измерения.
- Выпаивайте детали из схемы. Соседние детали искажают показания.
- Делайте измерительные провода короткими. Длинные провода добавляют свою индуктивность и ёмкость.
Что можно измерить
Микрофоны телефонов хорошо слышат примерно от 100 Гц до 16 кГц. Ниже — тоны, которые получаются со стандартными эталонными деталями. Точнее всего показания примерно от 1 до 16 кГц.
Катушки, с конденсатором 940 нФ
| Катушка | Тон |
|---|---|
| 100 мкГн | 16,4 кГц |
| 1 мГн | 5,2 кГц |
| 10 мГн | 1,6 кГц |
| 100 мГн | 520 Гц |
| 1 Гн | 164 Гц |
Конденсаторы, с катушкой 10 мГн
| Конденсатор | Тон |
|---|---|
| 10 нФ | 15,9 кГц |
| 100 нФ | 5,0 кГц |
| 1 мкФ | 1,6 кГц |
| 10 мкФ | 500 Гц |
| 100 мкФ | 160 Гц |
Бесплатная версия и Pro
Все функции измерения есть в бесплатной версии, в ней показывается реклама. Pro убирает всю рекламу за одну покупку: откройте Настройки › Купить версию Pro.
Если что-то не работает
Плата молчит
Проверьте полярность батареи и что она даёт не меньше 3,5 В. Проверьте, что Q1 и Q2 — BC557, а Q3 — BC547 и каждый повёрнут как на рисунке платы.
Схема генерирует только с деталью на P1 и P2 и с переключателем в нужном положении: L для катушки, C для конденсатора.
Показания скачут
Микрофон слышит и посторонние звуки. Найдите тихое место, поднесите телефон ближе к пищалке и не двигайте его. Сигнал на экране должен выглядеть ровной волной.
Результат сильно отличается от ожидаемого
Проверьте, что режим в приложении совпадает с переключателем: режим L при переключателе на L, режим C при переключателе на C.
Затем проверьте эталон. Конденсатор вводится в нФ, катушка в мкГн, то есть 10 мГн — это 10000.
Вместо результата прочерк
Приложение не услышало подходящий тон, или значение вне диапазона отображения. Убедитесь, что плата пищит, и попробуйте деталь ближе к середине таблицы выше.
Очень маленькие или очень большие детали не измеряются
Маленькие детали дают слишком высокий для микрофона тон, большие — слишком низкий. Замените эталонную деталь на плате, чтобы вернуть тон в диапазон, и введите её новое значение в приложении.
Приложение меня записывает?
Нет. Приложение анализирует звук во время измерения и не сохраняет и не отправляет аудио. Разрешение на микрофон нужно только чтобы слышать пищалку.