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Lメーターを作る

nHオーダーのインダクタンスを計測しようとして手持ちのLCテスターでは範囲外なのに気付き,クラップ発信回路で計測や購入したLCメーターLC100-Aで試したが上手くいかない

本来の目的とは異なる横道のため簡単に済ませるつもりが,正確な装置があっても良いということと面白くなってきたので自作を試してみることにした

作製するものはキャパシタンス計測はLCテスターで問題ないのでインダクタンスのみ計測できるLメーターにする

原理は,https://www.zea.jp/audio/lcm/lcm_01.htm を参考にした

問題となるのが発振回路で正弦波を作っていたのを(要はデジタルの方が簡単ということで)矩形波にする

いろんなサイトを参考に調べたところ,コンパレータIC「LM311」を使ったものか,アンバッファインバーター「74HUC04」を使ったものがある

どちらも手持ちにないので困ったが「LM393」でも大丈夫だろうと試行してみたところ問題なく発振できた

WS_202111202_01.png

低周波数だと綺麗な矩形波が出る

IMG_20211202_140805.jpg

1MHz位になると波形は崩れるが問題はない

IMG_20211202_141305.jpg

ここでL1とC3を変更して最高周波数を調整する

計測するコイルのインダクタンスの値により計測周波数が下がることになるので,周波数カウンタの最大と精度により計測できる範囲が決まるためである

実際,調整したのはL1で,47μH(616kHz~1MHz),100μH(436~767kHz),330μH(416~237kHz),10μH(高周波数すぎる)1mH(低周波数すぎる)と試行してみて100μHを選択

IMG_20211202_162726.jpg

周波数カウンタがあるので,この状態でもCalcと組み合わせて正確なインダクタンスを算出することができる

WS_202111202_02.png

基板化し更にAVRで周波数カウンタを追加できればとスペースを考えて配置

IMG_20211203_200008.jpg

周波数カウンタは,http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-244.html を参考に「Arduino Frequency Counter Library」を利用

サンプルを動作させてみて問題ないことを確認

IMG_20211204_200024.jpg

矩形波でないと動作しないとのことなのでオシロで確認してみると矩形波のように見えるので大丈夫そうだ

IMG_20211203_195940.jpg

実際に確認してみると精度も問題ない

IMG_20211203_200325.jpg

後は考えているUIをプログラミングして完成となる

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