Zakończyłem programować wersję 1.1 miernika więc pora na przedstawienie zasad jego konfiguracji i użytkowania. Na początek funkcje klawiatury:
Funkcje te można podzielić na dwie części: działające podczas procedury SETUP (to dwa lewe klawisze) oraz działające podczas normalnej pracy (klawisz lewy, środkowy i dwa prawe)
Przed rozpoczęciem pomiarów należy miernik zestroić a w tym celu należy wejść do procedury SETUP kiedy na ekranie, pojawia się po włączeniu zasilania stosowny komunikat:
Wejście do SETUP umożliwia naciśnięcie i przytrzymanie lewego, skrajnego klawisza (tu w kolorze czerwonym). Na pierwszym ekranie można ustawić oporność charakterystyczną systemu pomiarowego. Zwykle powinna to być wartość 50 lub 51 omów ale możliwe wartości sięgają od 1 do 300 omów.
Zmianę wartości oporności charakterystycznej systemu pomiarowego zapewniają oba prawe kalwisze, z których jeden (tu niebieski) zmniejsza wartość a drugi (tu czarny) zwiększa wartość oporności z krokiem 1 ohm. Po ustaleniu oporności należy przejść do kolejnego kroku: równoważenia obwodów głowicy pomiarowej.
Przejście do tego kroku możliwe jest za pomocą drugiego z lewej klawisza (tu klawisz żółty). Równoważenie głowicy pomiarowej polega na ustawieniu wzajemnym napięć w trzech kanałach pomiarowych za pomocą potencjometrów wieloobrotowych zamontowanych na głowicy.
Rysunek pokazuje który potencjometr jest odpowiedzialny za którą wartość. Regulację należy rozpocząć od dołączenia do wejścia miernika opornika o założonej wartości charakterystycznej (np. 50 lub 51 omów). Regulację zaczyna się od ustawienia wartości Uwe (prawy potencjometr). W tym celu należy ustawić tą wartość na największy poziom na wyświetlaczu kręcąć skojarzonym potencjometrem w lewo. Następnie należy obrócić go jeden obrót w prawo nieco zmniejszając wskazania. Ustawiona wartość powinna oscylować w okolicach 600. Jeśli nie daje się takiej wartości ustawić to należy zwiększyć RV1 i/lub zmniejszyć R9 z 3.3k na 1k (patrz schemat powyżej). Kolejno należy za pomocą obu pozostałych potencjometrów doprowadzić do identycznych wskazań. Jeśli nie uda się ustawić jednakowych wskazań na poziomie ok 600 moża spróbować ponownie zmniejszając Uwe np. na 580. Na tym procedura kalibracji jest zakończona. Zatwierdza się ją również drugim z lewej klawiszem (tu w kolorze żółtym). Zatwierdzenie procedury zapisuje dane z kalibracji do pamięci nieulotnej co pozwala na użytkowanie miernika bez kalibracji po kolejnym jego włączeniu. Po wykonaniu kalibracji miernik przechodzi do trybu pomiarowego. Należy odpiąć rezystor kalibracyjny, ustawić częstotliwość i dopiąć mierzoną impedancję (np. antenę).
Dane z pomiaru pojawiają się na kilku ekranach, do których dostęp zapewnia środkowy klawisz. Prawe klawisze zmieniają krok pomiaru w górę lub w dół, dostępne wartości to 1kHz, 10kHz, 100kHz i 1MHz. Krok pomiaru można również zmieniać za pomocą impulsatora po wcześniejszym naciśnieciu lewego klawisza (tu w kolorze czerwonym) lub też za pomocą samego impulsatora jeśli ma on przełącznik osiowy po naciśnięciu i obróceniu osi w prawo lub w lewo. Na pierwszym ekranie pomiarowym pokazana jest impedancja zespolona mierzonej wartości z podaniem części rzeczywistej tej impedancji oraz szeregowej części urojonej po literze j, Część urojona impedancji może być dodatnia lub ujemna na co wskazują znaki +- . Typ tej impedancji można określić zwiększając częstotliwość pomiaru. Jeśli składowa urojona impedancji maleje to ma wartość ujemną i charakter pojemnościowy a jak rośnie to ma wartość dodatnią i charakter indukcyjny.
Kolejny ekran pomiarowy (po użyciu środkowego klawisza) pokazuje moduł impedancji a więc wartość jaką zwykle "widzą" niewektorowe mierniki WFS. Moduł impedancji jest pierwiastkiem kwadratowym z sumy kwadratów składowej rzeczywistej i urojonej impedancji.
Na kolejnym ekranie można śledzić współczynnik WFS, a na ostatnim ekranie wyliczone zostały wartości szeregowej pojemności lub indukcyjności mierzonej impedancji stanowiące składową urojoną tej impedancji.
Charakter składowej urojonej określa się jak to opisano wyżej, jeśli składowa urojona maleje z częstotliwością to impedancja ma charakter pojemnościowy (szeregowy kondensator) i przeciwnie, jeśli rośnie to jest szeregową indukcyjnością. Miernik pokazuje pojemności szeregowe (jako ekwiwalent części urojonej impedancji) do wartości ok. 1000pF, jeśli wyliczona wartość jest większa na wyświetlaczu pojawia się wartość >1nF co dla ustawionej częstotliwosci oznacza w praktyce zwarcie (oporność szeregowego kondensatora mierzonej impedancji jest istotnie mniejsza od składowej rzeczywistej tej impedancji). Zwarcie lub rozwarcie wejścia pomiarowego skutkuje komunikatami SHORT lub OPEN.
Oprogramowanie pomiarowe zajmuje prawie całą pamięć procesora AT MEGA8, który należy zaprogramować używając następującego ustawienia bitów FUSE:
Na mojej stronie można pobrać
opisaną wyżej wersję oprogramowania pomiarowego.
L.J.
