Mit dem neuen vormontierten 2-MHz-LCR-Meter-Bausatz von Elektor können Sie Ihr eigenes Präzisions-LCR-Meter bauen, das Testfrequenzen von bis zu 2 MHz ermöglicht, eine Eigenschaft, die in dieser Klasse einzigartig ist. Und das Beste: Der Quellcode ist offen und steht allen zur Verfügung, die selbst Hand anlegen wollen.
Nach der Vorstellung des Projekts 2-MHz-LCR-Meter in Elektor und einer anschließenden erfolgreichen Elektor-Jumpstarter-Kampagne ist nun ein Komplett-Bausatz im Elektor-Store erhältlich. Lassen Sie uns einige Highlights beleuchten!
Aus dem neuen Bausatz aufgebautes 2-MHz-LCR-Meter von Elektor.
Grundlagen des Elektor-LCR-Meters
Ein wichtiger Parameter zur Charakterisierung passiver Bauelemente (Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten) ist ihre Impedanz (Z), die nicht mit einem Multimeter gemessen werden kann. Um die Impedanz zu messen, werden mindestens zwei Wechselgrößen benötigt (in Betrag und Phase), im Allgemeinen die Spannung über dem Bauteil und der Strom, der hindurch fließt. Neben der Impedanz sind bei der Charakterisierung von passiven Bauelementen aber auch noch andere Parameter wichtig, und natürlich zeigt das große LCD-Display auch all diese relevanten Werte an, je nach Art des gemessenen Bauelements.
Das 2-MHz-LCR-Meter von Elektor verwendet zur Analyse passiver Bauelemente die so genannte selbstabgleichende Brücke, eine relativ einfache Methode, die eine gute Genauigkeit mit relativ niedrigen Kosten vereint. Während der Messbereich der meisten handelsüblichen High-Tech-Geräte auf 100 kHz oder 200 kHz beschränkt ist, kann das Elektor-Messgerät Messungen bis zu 2 MHz durchführen!
Präzision, Benutzerfreundlichkeit und automatische Kalibrierung
Bei der Entwicklung eines solchen Messgerätes gibt es viele Herausforderungen: Sie wollen so viel Funktionalität und Genauigkeit wie möglich, es soll einfach und intuitiv zu bedienen und natürlich erschwinglich sein. Obwohl das 2-MHz-LCR-Meter sicherlich kein „billiges“ Gerät ist, glauben wir, dass es all diesen Anforderungen genügt, insbesondere im Vergleich zu anderen Messgeräten mit ähnlichen Spezifikationen.
Besonderes Augenmerk hat der Entwickler auf die Benutzerfreundlichkeit (einschließlich der automatischen Kalibrierung) und die Ergonomie gelegt: Ein Drehgeber in Verbindung mit fünf Multifunktionstasten und einem LC-Grafikdisplay mit 240 x 128 Pixeln ermöglicht es dem Benutzer, einfach und intuitiv in den Menüs zu navigieren, die Frequenz zu ändern und natürlich die Messwerte anzuzeigen.
Der Do-it-yourself-Bausatz von Elektor besteht aus einer Hauptplatine und einer Anzeigeplatine, die fertig montiert und funktionsfähig getestet geliefert werden. Die Elektronik ist schon bereit für die halbautomatische Kalibrierung, die der Benutzer dank der Präzisionsbauteile auf der Hauptplatine selbst vornehmen kann und durch die er von einer im Bausatz enthaltenen gedruckten illustrierten Anleitung geführt wird.
Alle Bauteile des 2-MHz-LCR-Meter-Bausatzes wurden von Elektor ausgewählt, und die beiden mitgelieferten vormontierten Platinen wurden vor dem Versand individuell getestet.
Serienmäßig hergestellte Platinen, individuell getestet und Open-Source-Code
Das LCR-Meter wurde bereits ausführlich in einem Artikel (Teil 1 und Teil 2) in Elektor beschrieben. Nach einer erfolgreichen JumpStarter-Fundraising-Kampagne, die im Februar 2020 endete, wurde der Bausatz für dieses ehrgeizige Projekt sorgfältig vorbereitet. Zunächst musste die Stückliste an die Gegebenheiten des globalen Handels angepasst werden, um die Tücken des branchenweiten Bauteilemangels zu umgehen. Nachdem ein ausreichender Bestand an Bauteilen aufgebaut worden war, um die Nachfrage nach etwa 150 Bausätzen zu befriedigen, musste ein Protokoll für die Einzelprüfung der serienmäßig hergestellten Platinen entwickelt werden, damit jeder Käufer sicher sein kann, zwei funktionsgeprüfte Platinen in seinem Bausatz vorzufinden.
Die Hauptplatine wird bei der Herstellung einzeln getestet.Das Bild zeigt die Position der
im halbautomatischen Kalibrierungsverfahren (Dauer: 30...40 Minuten) relevanten Bauteile. Jean-Jacques Aubry, der Entwickler des 2-MHz-LCR-Meters, war während der gesamten Reise eng in diese Vorbereitungen eingebunden. Kein Detail wurde übersehen, damit der Zusammenbau jedes Bausatzes reibungslos von statten gehen kann. Die dem Bausatz beiliegenden Montage- und Betriebsanleitungen wurden gedruckt, damit Sie bei der Montage und während des Betriebs leicht nachschlagen können, werden aber je nach Rückmeldungen aktualisiert und verbessert. Aktualisierungen werden zudem zeitnah zum Herunterladen zur Verfügung stehen. Das Gleiche gilt für die Software und alle anderen Informationen, die immer aktuell auf der Projektseite auf Elektor Labs zu finden sein werden. Und Jean-Jacques Aubry selbst wird Fragen von Käufern oder solchen, die noch zögern, ein Gerät zu kaufen, auch gerne persönlich beantworten.
Bereit für Ihren Labortisch
Einmal zusammengebaut, ist das 2-MHz-LCR-Meter von Elektor eine großartige Ergänzung für Ihr Elektronik-Labor. Die wichtigsten Merkmale sind:
Messung von Widerstand, Kapazität und Induktivität von Bauteilen mit einer Impedanz von 10 mΩ bis 100 MΩ und Testfrequenzen bis zu 2 MHz
Vier mögliche Prüfspannungen und zusätzlich Spannungs- oder Strompolarisierung
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