LC Метр

Инструкция LC Meter

Соберите небольшую звуковую схему и измеряйте катушки и конденсаторы телефоном. Без проводов: приложение слушает схему через микрофон.

Что вы хотите измерить?

LC Meter в режиме L: катушка 10,068 мГн на частоте 1636 Гц с эталонным конденсатором 940 нФ
LC Meter в режиме C: конденсатор 998,18 нФ на частоте 1593 Гц с эталонной катушкой 10000 мкГн

Как это работает

Катушка и конденсатор, соединённые вместе, колеблются на одной частоте — частоте резонанса. Если известна одна деталь, по частоте можно узнать номинал другой.

  1. 1Схема генерируетВаша деталь и известная эталонная деталь образуют LC-контур. Два транзистора поддерживают колебания на частоте резонанса.
  2. 2Пищалка озвучиваетТретий транзистор управляет маленькой пищалкой, и вы слышите резонанс как ровный тон.
  3. 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

ДетальНоминал
C1, C2, C3, C4Плёночный конденсатор 470 нФ (C4 на плате обозначен C6)
L1Катушка 10 мГн
Q1, Q2Транзистор BC557 (PNP)
Q3Транзистор BC547 (NPN)
R1, R210 кОм, 100 Ом
R3, R4220 кОм, 5,1 кОм
U2Движковый переключатель на 3 вывода
SoundПассивная 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.

Схема: генератор на Q1 и Q2 BC557, переключатель U2 выбирает C3 и C4 или L1, Q3 BC547 управляет пищалкой на выводах Sound
Схема. Нажмите, чтобы открыть в полном размере.
Плата со стороны деталей: площадки P1 и P2, выводы переключателя C, M и L, +3.5V, GND и Sound
Сторона деталей: P1 и P2 — измерительные площадки, C M L — переключатель.

Видео сборки

Пошаговое видео сборки и проверки платы.

Сборка

  1. 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. 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. 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.

Экран LC Meter с пронумерованными метками на каждой части
  1. 1
    Форма сигналаЗвук, который слышит микрофон. Чистая ровная волна — хорошее измерение.
  2. 2
    FS, SR, FRШаг частоты, частота дискретизации микрофона (44,1 кГц) и найденная частота резонанса.
  3. 3
    РежимРежим L измеряет катушку, режим C — конденсатор.
  4. 4
    ЧастотаЧастота резонанса вашего контура в герцах.
  5. 5
    ЭталонИзвестная деталь на плате: конденсатор в режиме L, катушка в режиме C.
  6. 6
    РезультатНоминал детали на P1 и P2. Прочерк значит, что измерения ещё нет.
  7. 7
    НастройкиЭталонные значения, версия Pro и ссылки.
  8. 8
    Режим LИзмерить катушку.
  9. 9
    Старт / СтопНачинает и останавливает прослушивание.
  10. 10
    Режим CИзмерить конденсатор.
  11. 11
    ЭталонВведите точный номинал эталонной детали.

Измерить катушку

Плата использует эталонный конденсатор 940 нФ, а приложение вычисляет катушку по тону.

  1. 1

    Поставьте переключатель на L

    Переключатель соединяет M с L. Подключите катушку к P1 и P2 и подайте питание.

  2. 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.

    Режим L: 1636 Гц с эталоном 940 нФ дают 10,068 мГн
  3. 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. 1

    Поставьте переключатель на C

    Переключатель соединяет M с C. Подключите конденсатор к P1 и P2 и подайте питание.

  2. 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.

    Режим C: 1593 Гц с эталоном 10000 мкГн дают 998,18 нФ
  3. 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. 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.

    Окно «Эталонное значение» с запросом точной индуктивности катушки в мкГн, введено 10000
  2. 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.

    Настройки: эталонный конденсатор 940nF, эталонная индуктивность 10000uH, Купить версию Pro и Информация
  • 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

КатушкаТон
100 мкГн16,4 кГц
1 мГн5,2 кГц
10 мГн1,6 кГц
100 мГн520 Гц
1 Гн164 Гц

Конденсаторы, с катушкой 10 мГн

КонденсаторТон
10 нФ15,9 кГц
100 нФ5,0 кГц
1 мкФ1,6 кГц
10 мкФ500 Гц
100 мкФ160 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.