Medidor de frequência, medidor de capacitância e indutância - FCL-meter

Uma ferramenta especializada e de alta qualidade em mãos habilidosas é a chave para o sucesso do trabalho e a satisfação com o resultado.

No laboratório de um projetista radioamador (e especialmente um de ondas curtas), além do já “comum” multímetro digital e osciloscópio, também existem instrumentos de medição mais específicos - geradores de sinal, medidores de resposta em frequência, analisadores de espectro, pontes de RF, etc. Tais dispositivos, via de regra, são comprados entre aqueles baixados por relativamente pouco dinheiro (em comparação com o novo) e ocupam um lugar digno na mesa do designer. Fazer você mesmo em casa é praticamente impossível, pelo menos para um amador comum.

Ao mesmo tempo, existem vários dispositivos, cuja repetição independente não é apenas possível, mas também necessária devido à sua raridade, especificidade ou requisitos para indicadores de peso geral. Estes são todos os tipos de prefixos para multímetros e GIRs, testadores e medidores de frequência, LC metros e assim por diante. Com a crescente disponibilidade de componentes programáveis ​​e FOTO - microcontroladores em particular, bem como uma enorme quantidade de informações sobre seu uso em Internet , projeto independente e fabricação de um laboratório de rádio doméstico tornou-se uma coisa muito real acessível a muitos.

O dispositivo descrito a seguir permite medir as frequências das oscilações elétricas, assim como a capacitância e a indutância de componentes eletrônicos, com alta precisão em uma ampla faixa. O design tem tamanho, peso e consumo de energia mínimos, o que permite que seja usado em trabalhos em telhados, suportes e no campo.

Especificações:

Medidor de frequência Metro LC

Tensão de alimentação, V: 6…15

Consumo de corrente, mA: 14…17 15*

Limites de medição, no modo:

F 1, MHz 0,01…65**

F 2, MHz 10…950

С 0,01 pF…0,5 µF

L 0,001 µH…5 H

Precisão de medição, no modo:

F 1 +-1 Hz

F2+-64Hz

C 0,5%

L 2…10 %***

Período de exibição, s, 1 0,25

Sensibilidade, mV

F 1 10…25

F2 10…100

Dimensões, milímetros: 110x65x30

* – no modo de autocalibração, dependendo do tipo de relé, até 50 mA por 2 seg.

** - o limite inferior pode ser estendido para unidades de Hz, veja abaixo; superior dependendo do microcontrolador até 68 MHz

Princípio da Operação:

No modo de medidor de frequência, o dispositivo opera de acordo com o método de medição bem conhecido FOTO - um microcontrolador para o número de oscilações por unidade de tempo com o cálculo do divisor preliminar, que garante esse alto desempenho. No modo F 2, um divisor externo de alta frequência adicional por 64 é conectado (com uma ligeira correção do programa, é possível usar divisores com um coeficiente diferente).

Ao medir indutâncias e capacitâncias, o dispositivo funciona de acordo com o princípio ressonante, bem descrito em. Brevemente. O elemento medido está incluído em um circuito oscilatório com parâmetros conhecidos, que faz parte do gerador de medição. Alterando a frequência gerada de acordo com a conhecida fórmula f 2 \u003d 1/4 π 2 LC o valor desejado é calculado. Para determinar os próprios parâmetros do circuito, uma capacitância adicional conhecida é conectada a ele, a indutância do circuito e sua capacitância, incluindo a construtiva, são calculadas usando a mesma fórmula.

Diagrama esquemático:

O circuito elétrico do dispositivo é mostrado na arroz. 1. Os seguintes nós principais podem ser distinguidos no circuito: um gerador de medição em DA 1, amplificador de entrada de modo F 1 a VT 1, modo divisor de entrada (pré-escalador) F 2–DD 1, interruptor de sinal DD 2, unidade de medição e indicação em DD 3 e LCD bem como um estabilizador de tensão.

O gerador de medição é montado em um chip comparador LM 311. Este circuito provou ser um gerador de frequência de até 800 kHz, fornecendo um sinal próximo a um meandro na saída. Para garantir leituras estáveis, o gerador requer uma carga estável e com impedância compatível.

Os elementos de ajuste de frequência do gerador são a bobina de medição L 1 e capacitor C 1, bem como um capacitor de referência comutado por microcontrolador C 2. Dependendo do modo de operação eu 1 conecta aos terminais XS 1 em série ou em paralelo.

Da saída do gerador, o sinal através do resistor de desacoplamento R 7 vai para o interruptor DD 2 CD 4066.

No transistor VT 1 amplificador de sinal do medidor de frequência montado F 1. O circuito não possui recursos, exceto o resistor R 8, necessário para alimentar um amplificador remoto com uma pequena capacitância de entrada, o que expande bastante o escopo do dispositivo. Seu diagrama é mostrado em arroz. 2.

Ao usar o dispositivo sem amplificador externo, deve-se lembrar que sua entrada é alimentada por 5 Volts e, portanto, é necessário um capacitor de desacoplamento no circuito de sinal.

Prescaler do medidor de frequência F 2 é montado de acordo com um esquema típico para a maioria desses pré-escaladores, apenas diodos limitadores são introduzidos VD 3, VD 4. Deve-se notar que na ausência de um sinal, o pré-escalador é auto-excitado em frequências de cerca de 800-850 MHz, o que é típico para divisores de alta frequência. A auto-excitação desaparece quando um sinal é aplicado à entrada de uma fonte com uma impedância de entrada próxima a 50 ohms. O sinal do amplificador e do prescaler é alimentado DD 2.

O papel principal no dispositivo pertence ao microcontrolador DD 3 PIC 16 F 84 A . Este microcontrolador goza de grande e merecida popularidade entre os designers devido não só aos bons parâmetros técnicos e baixo preço, mas também à facilidade de programação e abundância de vários parâmetros para seu uso, tanto do fabricante, da empresa microchip , e todos que o usaram em seus projetos. Para quem deseja obter informações detalhadas, basta em qualquer buscador. Internet e digite as palavras PIC, PIC 16 F 84 ou MicroChip . Você vai gostar do resultado da pesquisa.

Sinal do DD 2 vai para o driver, feito em um transistor VT 2. A saída do shaper é conectada diretamente ao gatilho Schmidt incluído no microcontrolador. O resultado do cálculo é exibido em um display alfanumérico com interface HD 44780. O microcontrolador tem clock de 4 MHz, enquanto sua velocidade é de 1 milhão. operações por segundo. O dispositivo oferece a possibilidade de programação em circuito através do conector ISCP (na programação serial do circuito) ). Para fazer isso, remova o jumper XF 1, isolando assim o circuito de alimentação do microcontrolador do resto do circuito. Em seguida, anexamos o programador ao conector e “costuramos” o programa, após o que não nos esquecemos de instalar o jumper. Este método é especialmente conveniente ao trabalhar com microcontroladores em um pacote de montagem em superfície ( SOIC).

Os modos são controlados por três botões de pressão SA 1 - SA 3 e serão descritos em detalhes a seguir. Esses interruptores não apenas ligam o modo desejado, mas também desenergizam os nós que não estão envolvidos neste modo, reduzindo o consumo geral de energia. Em um transistor VT 3 montado a chave de controle do relé que conecta o capacitor de referência C 2.

chip DA 2 é um regulador de 5V de alta qualidade com baixa tensão residual e aviso de bateria fraca. Este IC foi projetado especificamente para uso em dispositivos alimentados por bateria de baixa corrente. Um diodo é instalado no circuito de alimentação VD 7 para proteger o dispositivo contra inversão de polaridade. Não os negligencie!!!

Ao usar um indicador que requer uma tensão negativa, é necessário de acordo com o esquema arroz. 3 coletar uma fonte de tensão negativa. A fonte fornece até -4 volts quando usada como fonte de 3 DV 1, 3 DV 2 diodos de germânio ou barreira Schottky.

Circuito do programador JDM , modificado para programação em circuito, é mostrado na arroz. quatro. Mais detalhes sobre a programação serão discutidos abaixo na seção correspondente.

Detalhes e projeto:

A maioria das peças utilizadas no dispositivo do autor são projetadas para montagem planar (SMD), e a placa de circuito impresso também é projetada para elas. Mas, em vez deles, podem ser usados ​​produtos domésticos semelhantes e mais acessíveis com conclusões "comuns" sem degradar os parâmetros do dispositivo e com uma alteração correspondente na placa de circuito impresso. VT1, VT2 e 2VT2 podem ser substituídos por KT368, KT339, KT315, etc. No caso de KT315, deve-se esperar uma ligeira queda na sensibilidade na parte superior da faixa F1. VT3– KT315, KT3102. 2VT1 - KP303, KP307. VD1, 2, 5, 6 - KD522, 521, 503. Como VD3, 4, é desejável usar diodos de pino com capacitância intrínseca mínima, por exemplo, KD409, etc., mas KD503 também pode ser dispensado. VD7 - para reduzir a queda de tensão, é aconselhável escolher com uma barreira Schottky - 1N5819 ou a usual acima.

DA1 - LM311, IL311, K544CA3, deve-se dar preferência ao IL311 da planta Integral, pois funcionam melhor em uma função de gerador incomum. DA2- não possui análogos diretos, mas é possível substituí-lo por um KR142EN5A comum com uma alteração correspondente no circuito e a rejeição do alarme de bateria fraca. Conclusão 18 DD3 neste caso deve ser deixado puxado para Vdd através do resistor R23. DD1 - muitos prescalers deste tipo são produzidos, por exemplo SA701D, SA702D, que combina os pinos com o SP8704 aplicado. DD2–xx4066, 74HC4066, K561KT3. DD3 - PIC16F84A não possui análogos diretos, a presença do índice A é obrigatória (com 68 bytes de RAM). Com alguma correção do programa, é possível utilizar o PIC16F628A mais “avançado”, que possui o dobro de memória de programa e velocidade de até 5 milhões de operações por segundo.

O aparelho do autor utiliza um display alfanumérico de duas linhas, 8 caracteres por linha, fabricado pela Siemens, que requer tensão negativa de 4 volts e suporta o protocolo do controlador HD44780. Para tais e similares telas é necessário carregar o programa FCL2x8.hex. Um dispositivo com uma tela de formato 2 * 16 é muito mais conveniente de usar. Tais indicadores são produzidos por muitas empresas, como Wintek, Bolumin, DataVision, e contêm em seus nomes os números 1602. Ao usar o SC1602 disponível da SunLike, você precisa trocar seus pinos 1 e 2 (1-Vdd, 2-Gnd ). Para tais displays (2x16) é utilizado o programa FCL2x16.hex. Esses monitores geralmente não requerem tensão negativa.

Atenção especial deve ser dada à escolha do relé K1. Em primeiro lugar, deve funcionar com confiança a uma tensão de 4,5 volts. Em segundo lugar, a resistência dos contatos fechados (quando a tensão especificada é aplicada) deve ser mínima, mas não superior a 0,5 Ohm. Muitos relés reed de pequeno porte com um consumo de 5-15 mA de telefones importados têm uma resistência de cerca de 2-4 ohms, o que é inaceitável neste caso. Na versão do autor é utilizado o relé TIANBO TR5V.

Como XS1, é conveniente usar clipes acústicos ou uma linha de 8-10 contatos de pinça (metade do soquete para m / s)

O elemento mais importante, cuja qualidade determina a precisão e estabilidade das leituras do medidor LC, é a bobina L1. Deve ter um fator de qualidade máximo e uma autocapacitância mínima. Bobinas comuns D, DM, DPM com uma indutância de 100-125 μH funcionam bem aqui.

Os requisitos para o capacitor C1 também são bastante altos, especialmente em termos de estabilidade térmica. Pode ser KM5 (M47), K71-7, KSO com capacidade de 510 ... 680 pF.

C2 deve ser o mesmo, mas dentro de 820 ... 2200 pF.

O dispositivo é montado em uma placa de dupla face medindo 72x61 mm. A folha do lado superior é quase totalmente preservada (ver arquivo FCL-meter.lay) com exceção do entorno dos elementos de contorno (para reduzir a capacidade estrutural). Os elementos SA1–SA4, VD7, ZQ1, L1, L2, K1, um indicador e um par de jumpers estão localizados na parte superior da placa. O comprimento dos condutores das pinças de teste XS1 até os pinos correspondentes na placa de circuito impresso deve ser o mais curto possível. O conector de alimentação XS2 é instalado na lateral dos condutores. A placa é colocada em uma caixa de plástico padrão 110x65x30 mm. com compartimento para bateria tipo "Krona".

Para expandir o limite inferior de medição de frequência para unidades de hertz, é necessário conectar capacitores eletrolíticos de 10 mícrons em paralelo com C7, C9 e C15.

Programação e configuração

Não é recomendado ligar o aparelho com um microcontrolador instalado mas não programado!!!

É necessário começar a montar o dispositivo instalando os elementos do estabilizador de tensão e instalando um aparador R 22 voltagens de 5,0 volts no pino 1 do microcircuito DA 2. Depois disso, você pode instalar todos os outros elementos, exceto DD 3 e indicador. O consumo de corrente não deve exceder 10-15 mA em várias posições SA 1-SA 3.

Para programar o microcontrolador, você pode usar o conector ISCP . Jumper durante a programação XF 1 é removido (o design do conector não permite o contrário). Recomenda-se o uso de um programa não comercial para programação IC - Prog , cuja versão mais recente pode ser baixada gratuitamente emwww.icprog.com(cerca de 600kb). Nas configurações do programador ( F 3) você deve escolher Programador JDM , remova todas as aves da seção comunicação e selecione a porta à qual o programador está conectado.

Antes de carregar um dos firmwares no programa FCL 2 x 8. hex ou FCL 2 x 16. hex , você deve selecionar o tipo de microcontrolador - PIC 16 F 84 A , os sinalizadores restantes serão definidos automaticamente após a abertura do arquivo de firmware e é indesejável alterá-los. Ao programar, é importante que o fio comum do computador não tenha contato com o fio comum do dispositivo que está sendo programado, caso contrário os dados não serão gravados.

O amplificador de modelagem e o gerador de medição não precisam ser ajustados. Os resistores podem ser selecionados para alcançar a máxima sensibilidade R9 e R14.

A configuração adicional do dispositivo é realizada com o DD 3 e LCD na seguinte ordem:

1. A corrente de consumo não deve ultrapassar 20 mA em nenhum modo (exceto no momento em que o relé é acionado).

2.Resistor R 16 define o contraste de imagem desejado.

3. No modo de contador de frequência F 1 capacitor C22 atinge as leituras corretas em um frequencímetro industrial ou de outra forma. É possível usar osciladores híbridos de quartzo de rádio e telefones celulares (12,8 MHz, 14,85 MHz, etc.) como fontes de referência, ou, em casos extremos, computador 14,318 MHz, etc. Localização dos pinos de alimentação (5 ou 3 volts) para módulos padrão para microcircuitos digitais (7-minus e 14-plus), o sinal é retirado da saída 8. Se o ajuste ocorrer na posição extrema do rotor, você terá que selecionar a capacitância C23.

4. Em seguida, você precisa entrar no modo de configuração de constantes (veja abaixo na seção “Trabalhando com o dispositivo”). Constante X 1 é definido numericamente igual à capacitância do capacitor C2 em picofarads. Constante X 2 é igual a 1.000 e pode ser ajustado posteriormente ao configurar o medidor de indutância.

5. Para ajustes adicionais, é necessário ter um conjunto (1-3 peças) de capacitores e indutâncias com valores conhecidos (precisão melhor que 1% é desejável). A autocalibração do dispositivo deve levar em consideração a capacidade de projeto das pinças (veja a descrição das opções de autocalibração abaixo).

6. No modo de medição de capacitância, medimos a capacitância conhecida e dividimos o valor do capacitor pelas leituras do instrumento, este valor será usado para ajustar a constante X 1. Você pode repetir esta operação com outros capacitores e encontrar a média aritmética da razão de suas classificações para as leituras. O novo valor da constante X 1 é igual ao produto do coeficiente encontrado acima e seu valor “antigo”.Este valor deve ser registrado antes de prosseguir para o próximo item.

7. No modo de medição de indutância, encontramos a razão entre o valor nominal e as leituras. A relação encontrada será uma nova constante X 2 e está escrito para EEPROM semelhante ao X 1. Para ajuste, é desejável usar indutâncias de 1 a 100 μH (melhor alguns desta faixa e encontrar o valor médio). Se houver uma bobina com uma indutância de várias dezenas a centenas de milihenries com valores conhecidos de indutância e autocapacitância, você poderá verificar a operação do modo de calibração dupla. As indicações da própria capacidade, por via de regra, são um tanto subestimadas (ver acima).

Trabalhando com o dispositivo

Modo de contador de frequência . Para entrar neste modo, pressione SA 1 "Lx" e SA 2 "Cx" ". Escolha de limites F 1/F 2 é realizado por interruptor SA 3: pressionado - F 1, pressionado - F 2. Com o firmware para o display de 2x16 caracteres, o display mostra “ Frequência” XX, XXX. xxx MHz ou XXX , XXX . xx MHz . Para uma tela 2x8, respectivamente “ F =” XXXXXXxxx ou XXXXXXxxx MHz , em vez de um ponto decimal, o símbolo □ é usado acima do valor da frequência.

Modo de autocalibração . Para medir indutâncias e capacitâncias, o dispositivo deve passar por uma autocalibração. Para fazer isso, após a aplicação de energia, é necessário pressionar SA 1 "Lx" e SA 2 "C x ”(qual - a inscrição dirá L ou C ). Depois disso, o instrumento entrará no modo de autocalibração e exibirá “ Calibração” ou “AGUARDE” ". Depois disso, você precisa pressionar imediatamente SA 2" C x ". Isso deve ser feito com rapidez suficiente sem esperar que o relé opere. Se você pular o último parágrafo, a capacitância dos terminais não será levada em consideração pelo dispositivo e as leituras “zero” no modo de capacitância serão de 1-2 pF. Calibração semelhante (com compressão SA 2" Cx ”) permite levar em conta a capacidade de sondas-braçadeiras remotas com capacidade própria de até 500 pF , no entanto, use essas pontas de prova ao medir indutâncias de até 10 mHé proibido.

Modo “Cx”pode ser selecionado após a calibração pressionando SA 2" Cx", SA 1" Lx ” deve ser pressionado. Isso exibe “ Capacitância ” XXXX xF ou “ C =” XXXX xF.

Modo "Lx"ativado quando pressionado SA 1 ”Lx” e pressionado SA 2” Cx ". A entrada no modo de calibração dupla (para indutâncias acima de 10 mH) ocorre com qualquer mudança na posição SA 3" F 1/F 2”, enquanto além da indutância, também é exibida a autocapacitância da bobina, o que pode ser muito útil. O visor mostra “ Indutância ” XXXX xH ou ” L =” XXXX xH. Este modo é encerrado automaticamente quando a bobina é removida dos grampos.

É possível alternar em qualquer sequência entre os modos listados acima. Por exemplo, primeiro um medidor de frequência, depois calibração, indutância, capacitância, indutância, calibração (necessária se o dispositivo estiver ligado por um longo tempo e os parâmetros de seu gerador puderem “sair”), um medidor de frequência, etc. Ao liberar SA 1" Lx" e SA 2" Cx” antes de entrar na calibração, uma pausa curta (3 segundos) é fornecida para excluir a entrada indesejada neste modo ao simplesmente alternar de um modo para outro.

Modo de configuração constante . Este modo é necessário apenas ao configurar o dispositivo, portanto, para entrar nele, é necessário conectar um interruptor externo (ou jumper) entre o pino 13 DD 3 e comum, bem como dois botões entre os pinos 10, 11 DD 3 e um fio comum.

Para escrever as constantes (veja acima), é necessário ligar o aparelho com a chave em curto. No visor, dependendo da posição do interruptor SA 3 ” F 1/ F 2” exibirá “ Constant X 1” XXXX ou “ Constant X 2” X . XXX . Os botões podem ser usados ​​para alterar o valor das constantes em incrementos de um dígito. Para salvar o valor definido, você deve alterar o estado SA 3. Para sair do modo, abra o interruptor e SA 3 ou desligue a alimentação. Gravando em EEPROM ocorre apenas ao manipular SA3.

Firmware e arquivos de origem (. hexadecimal e. asm ): FCL-prog

Diagrama esquemático em ( sPlan 5.0): FCL-sch.spl

PCB (Layout Sprint 3.0 R):

22/03/2005. Melhorias no medidor FCL
Buyevsky Alexander, Minsk.

1 . Para expandir a faixa de capacitâncias e indutâncias medidas, é necessário conectar os pinos 5 e 6 do DA1.

2 . O refinamento dos circuitos de entrada do microcontrolador (ver Fig.) aumentará a estabilidade da medição de frequência. Você também pode usar microcircuitos semelhantes das séries 1554, 1594, ALS, AC, HC, por exemplo 74AC14 ou 74HC132 com alterações no circuito.

No controlador 2051 aparentemente obsoleto, pensamos repetidamente em como montar um medidor semelhante, mas em um controlador mais moderno, para fornecer recursos adicionais. Basicamente, havia apenas um critério de pesquisa - eram amplas faixas de medição. No entanto, todos os circuitos semelhantes encontrados na Internet tinham até uma limitação de alcance de software, e bastante significativa. Para ser justo, vale ressaltar que o dispositivo acima mencionado para 2051 não tinha limitações (eram apenas hardware), e ainda tinha a capacidade de medir valores - mega e -giga ​​​​​​em software!

De alguma forma, mais uma vez estudando os circuitos, descobrimos um dispositivo muito útil - LCM3, que possui uma funcionalidade decente com um pequeno número de detalhes. O dispositivo é capaz de medir indutância, capacitância de capacitores não polares, capacitância de capacitores eletrolíticos, ESR, resistências (incluindo ultrapequenas) na mais ampla faixa, avaliar a qualidade dos capacitores eletrolíticos. O dispositivo funciona com o conhecido princípio de medição de frequência, porém, é interessante que o gerador seja montado em um comparador embutido no microcontrolador PIC16F690. Talvez os parâmetros deste comparador não sejam piores que os do LM311, porque as faixas de medição declaradas são as seguintes:

• capacitância 1pF - 1nF com resolução de 0,1pF e 1% de precisão
• capacitância 1nF - 100nF com resolução de 1pF e precisão de 1%
• capacitância 100nF - 1uF com resolução de 1nF e precisão de 2,5%
• capacitância de capacitores eletrolíticos 100nF - 0,1F com resolução de 1nF e precisão de 5%
• indutância 10nH - 20H com resolução de 10nH e 5% de precisão
• resistência 1mΩ - 30Ω com resolução de 1mΩ e 5% de precisão

Você pode ler mais sobre a descrição do dispositivo em húngaro na página:

Gostamos das soluções utilizadas no medidor, e decidimos não montar um novo dispositivo no controlador Atmel, mas usar PIC. A partir deste medidor húngaro, um circuito foi parcialmente (e depois completamente) tomado. Em seguida, o firmware foi descompilado e um novo foi escrito em sua base, para nossas próprias necessidades. No entanto, o firmware do autor é tão bom que o dispositivo provavelmente não possui análogos.

Clique para ampliar
Características do medidor LCM3:

• quando ligado, o dispositivo deve estar no modo de medição de capacitância (se estiver no modo de medição de indutância, a inscrição correspondente na tela solicitará que você mude de outro modo)
• capacitores de tântalo devem ter o mínimo de ESR possível (menos de 0,5 ohms). O ESR do capacitor 33nF CX1 também deve ser baixo. a impedância total deste capacitor, indutância e botão de modo não deve exceder 2,2 ohms. A qualidade deste capacitor como um todo deve ser muito boa, deve ter uma baixa corrente de fuga, então você deve escolher entre alta tensão (por exemplo, 630 volts) - polipropileno (MKP), styroflex-poliestireno (KS, FKS, MKS, MKY?). Os capacitores C9 e C10, conforme escrito no diagrama, são poliestireno, mica, polipropileno. O resistor de 180 ohms deve ter 1% de precisão, o resistor de 47 ohms também deve ter 1%.
• o dispositivo avalia a "qualidade" do capacitor. não há informações exatas sobre quais parâmetros são calculados. este é provavelmente o vazamento, tangente de perda dielétrica, ESR. "qualidade" é exibida como um copo cheio: quanto menos cheio, melhor o capacitor. para um capacitor defeituoso, o copo é completamente pintado. entretanto, tal capacitor pode ser usado em um filtro regulador linear.
• o estrangulamento usado no dispositivo deve ser grande o suficiente (para suportar uma corrente de pelo menos 2A sem saturação) - na forma de um "haltere" ou em um núcleo blindado.
• às vezes, quando ligado, o dispositivo exibe "Low Batt" na tela. Nesse caso, você precisa desligar e ligar novamente (provavelmente uma falha).
• Existem várias versões de firmware deste dispositivo: 1.2-1.35, e a última, segundo os autores, é otimizada para um indutor de núcleo blindado. porém, também funciona em estrangulamento com haltere e somente nesta versão é avaliada a qualidade dos capacitores eletrolíticos.
• é possível conectar um pequeno acessório ao dispositivo para medição em circuito (sem solda) do ESR de capacitores eletrolíticos. Ele reduz a tensão aplicada ao capacitor em teste para 30mV, na qual os semicondutores não abrem e não afetam a medição. O diagrama pode ser encontrado no site do autor.
• O modo de medição ESR é ativado automaticamente conectando as sondas no soquete apropriado. Se ao mesmo tempo for conectado um resistor (até 30 Ohm) em vez de um capacitor eletrolítico, o dispositivo mudará automaticamente para o modo de medição de baixa resistência.

Calibração no modo de medição de capacitância:

• pressione o botão de calibração
• solte o botão de calibração

Calibração no modo de medição de indutância:

• feche as sondas do dispositivo
• pressione o botão de calibração
• aguarde a mensagem R=....Ohm
• solte o botão de calibração
• aguarde a mensagem sobre o fim da calibração

Calibração no modo de medição ESR:

• feche as sondas do dispositivo
• pressione o botão de calibração, a tela exibirá a tensão aplicada ao capacitor medido (os valores recomendados são 130 ... 150 mV, enrolado do indutor, que deve ser colocado longe de superfícies metálicas) e a frequência de medição ESR
• aguarde a mensagem R=....Ohm
• solte o botão de calibração
• a leitura da resistência na tela deve ir para zero

Também é possível especificar manualmente a capacidade do capacitor de calibração. Para fazer isso, o seguinte circuito é montado e conectado ao conector de programação (você não pode montar o circuito, mas basta fechar os contatos necessários):

Então:

• conecte o circuito (ou feche vpp e gnd)
• ligue o dispositivo e pressione o botão de calibração, o valor da capacidade de calibração aparecerá na tela
• use os botões DN e UP para ajustar os valores (talvez, em diferentes versões de firmware, os botões principais de calibração e modo funcionem para um ajuste mais rápido)
• dependendo da versão do firmware, outra opção também é possível: após pressionar o botão de calibração, o valor da capacidade de calibração aparece na tela, que começa a crescer. Quando atingir o valor desejado, você precisa parar o crescimento com o botão de modo e abrir vpp e gnd. Se você não teve tempo de parar no tempo e saltou o valor desejado, você pode reduzi-lo com o botão de calibração
• desative o circuito (ou abra vpp e gnd)

Firmware do autor v1.35: lcm3_v135.hex

PCB: lcm3.lay (uma das opções do fórum vrtp).

Na placa de circuito impresso fornecida, o contraste da tela de 16 * 2 é definido por um divisor de tensão em resistores com resistência de 18k e 1k. Se necessário, você precisa escolher a resistência deste último. FB - cilindro de ferrite, em vez disso você pode colocar um estrangulador. Para maior precisão, em vez de um resistor de 180 ohms, são usados ​​dois 360 em paralelo. Antes de instalar o botão de calibração e a chave do modo de medição, certifique-se de verificar sua pinagem com um testador: geralmente há um que não se encaixa.

A caixa do aparelho, seguindo a tradição (um, dois), é feita de plástico e pintada com tinta metalizada preta. Inicialmente, o dispositivo era alimentado por um carregador de celular de 5V 500mA através de uma tomada mini-USB. Esta não é a melhor opção, pois a energia foi conectada à placa do medidor após o estabilizador e não se sabe quão estável é ao carregar do telefone. Em seguida, a alimentação externa foi substituída por uma bateria de lítio com um módulo de carregamento e um conversor boost, cuja possível interferência é perfeitamente removida pelo estabilizador LDO usual presente no circuito.

Para concluir, gostaria de acrescentar que o autor investiu as capacidades máximas neste medidor, tornando-o indispensável para um radioamador.

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MEDIDOR DE CAPACITÂNCIA E INDUCTÂNCIA

Diagrama do medidor LC

Placa de circuito impresso

Faixas de medição de indutância:
10nH - 1000nH
1uH - 1000uH
1mH - 100mH

Faixas de medição de capacitância:
0,1pF - 1000pF
1nF - 900nF

Uma grande vantagem do dispositivo é a calibração automática na inicialização, eliminando o erro de calibração, inerente a alguns circuitos semelhantes de indutômetros, principalmente os analógicos. Se necessário, você pode recalibrar a qualquer momento pressionando o botão de reinicialização.

Componentes do instrumento

Componentes muito precisos são opcionais, com exceção de um (ou mais) capacitores, que são usados ​​para calibrar o medidor. Os dois capacitores de 1000 pF na entrada devem ser de boa qualidade. O isopor é mais preferido. Evite capacitores cerâmicos, pois alguns deles podem ter perdas elevadas.

Dois capacitores de 10 uF no gerador devem ser de tântalo (eles têm baixa resistência e indutância em série ESR). Um cristal de 4 MHz deve ser estritamente 4.000 MHz, nada próximo disso. Cada erro de 1% na frequência do cristal adiciona 2% de erro à medição do valor da indutância. O relé deve fornecer cerca de 30 mA de corrente de disparo. O resistor R5 define o contraste do display LCD do medidor LC. O dispositivo é alimentado por uma bateria Krona convencional, já que a tensão é ainda mais estabilizada pelo microcircuito 7805.

Estou certo de que este projeto não é novo, mas este é o meu próprio desenvolvimento e quero que este projeto seja conhecido e útil também.

Esquema Medidor de LC no ATmega8 simples o suficiente. O oscilador é clássico e é baseado no amplificador operacional LM311. O principal objetivo que persegui ao criar este medidor LC é torná-lo barato e acessível para todos os radioamadores montarem.

Este projeto está disponível online em vários idiomas. Naquela época, a matemática parecia muito complicada. Então a precisão geral será limitada pelo comportamento do oscilador e um "capacitor de calibração". Espero que isso siga a "fórmula de frequência ressonante bem conhecida". O erro foi de 3% para capacitores de 22 uF. Um greencap seria um substituto adequado, mas um capacitor cerâmico pode não ser uma boa escolha. Alguns deles podem ter grandes perdas.

Não tenho motivos para suspeitar de não linearidades estranhas em leituras de componentes de baixo valor. Pequenos valores dos componentes, teoricamente, são diretamente proporcionais à diferença de frequência. O software segue inerentemente essa proporcionalidade.

Características do medidor LC:

• Medição de capacitância do capacitor: 1pF - 0,3uF.
• Medindo a indutância das bobinas: 1mkH-0.5mH.
• Exibição de informações no indicador LCD 1×6 ou 2×16 caracteres dependendo do software selecionado

Para este aparelho, desenvolvi um software que permite utilizar o indicador que o radioamador tem à sua disposição, seja um display LCD de 1x16 caracteres, ou 2x 16 caracteres.

Outra dúvida sobre o projeto?

Agora você pode projetar um circuito sintonizado, construí-lo e deixá-lo ressoar na frequência correta na primeira vez, todas as vezes. Por favor, verifique isso antes de me enviar um e-mail. Isso pode apenas responder à sua pergunta. Você precisa medir a indutância, mas não tem um multímetro para fazer isso, nem mesmo um osciloscópio para ver o sinal.

Bem, não importa a frequência ou o quão forte o sino toque, ele tocará em sua frequência ressonante. Agora, os microcontroladores são terríveis na análise de sinais analógicos. Nesse caso será 5 volts do arduino. Estamos carregando o circuito há algum tempo. Em seguida, alteramos a tensão de 5 volts diretamente para o ponto em que esse pulso fará com que o circuito ressoe, criando uma onda senoidal suavizada que oscila na frequência de ressonância. Precisamos medir essa frequência e depois usar as fórmulas que obtêm o valor da indutância.

Testes com ambos os monitores deram excelentes resultados. Ao usar um display de 2x16 caracteres, a linha superior exibe o modo de medição (Cap - capacitância, Ind -) e a frequência do gerador, e a linha inferior mostra o resultado da medição. No display de 1x16 caracteres, o resultado da medição é mostrado à esquerda e a frequência do gerador à direita.

Diagrama esquemático do medidor de capacitância e indução

A frequência de ressonância está relacionada com a seguinte situação.

Como nossa onda é uma onda senoidal verdadeira, ela passa o mesmo tempo acima de zero volts e abaixo de zero volts. Essa medida pode ser dobrada para obter o período, e o período inverso é a frequência.

Faixas de medição de capacitância

Como o circuito está ressonando, essa frequência é a frequência ressonante. Resolver a indutância levará à equação do marinheiro. Depois disso, paramos o pulso e o circuito ressoa. O comparador emitirá uma onda quadrada na mesma frequência, que o arduino medirá com uma função de pulso que mede o tempo entre cada pulso da onda quadrada.

No entanto, para encaixar o valor medido e a frequência na mesma linha de caractere, reduzi a resolução da tela. Isso não afeta a precisão da medição de forma alguma, apenas visualmente.

Tal como acontece com outras opções conhecidas que são baseadas no mesmo circuito universal, adicionei um botão de calibração ao medidor LC. A calibração é realizada usando um capacitor de referência com capacidade de 1000pF com desvio de 1%.

Construa o circuito a seguir e carregue o código e comece a medir a indutância. Remova esta linha após esta capacidade=. Capacitores e indutores podem ser combinados para criar circuitos ressonantes que possuem respostas de frequência pronunciadas. O número de capacitâncias e a indutância desses dispositivos determinam tanto a frequência de ressonância quanto a nitidez da curva de resposta que esses circuitos exibem.

Se a capacitância e a indutância estiverem em paralelo, elas tendem a passar energia elétrica que oscila na frequência ressonante e bloqueia, ou seja, apresenta uma impedância maior para outras partes do espectro de frequência. Se estiverem em uma configuração em série, tendem a bloquear a energia elétrica que oscila na frequência ressonante e deixar passar outras partes do espectro de frequência.

Quando você pressiona o botão de calibração, o seguinte é exibido:

As medições feitas com este instrumento são surpreendentemente precisas, e a precisão depende em grande parte da precisão do capacitor padrão que é inserido no circuito quando você pressiona o botão de calibração. O método de calibração do dispositivo consiste apenas em medir a capacitância do capacitor de referência e gravar automaticamente seu valor na memória do microcontrolador.

Existem muitas aplicações para circuitos ressonantes, incluindo sintonia seletiva em transmissores e receptores de rádio e supressão de harmônicos indesejados. Um indutor e capacitor em configuração paralela é conhecido como circuito tanque. A condição de ressonância ocorre no circuito quando.

Verificação e calibração

Isso só pode acontecer com uma certa frequência. A equação pode ser simplificada para. A partir dessas informações é possível, conhecendo os parâmetros capacitivos e indutivos do circuito, encontrar a frequência de ressonância. Em geral, um oscilador em um circuito eletrônico converte uma tensão de alimentação CC em uma saída CA, que pode ser composta de várias formas de onda, frequências, amplitudes e ciclos de trabalho. Ou a saída pode ser uma onda senoidal fundamental sem qualquer outro conteúdo harmônico.

Quero apresentar um circuito para medição de capacitância e indutância de pequenos valores, um dispositivo que muitas vezes é simplesmente necessário na prática de rádio amador. O medidor é feito na forma de uma conexão USB a um computador, as leituras são exibidas em um programa especial na tela do monitor.

Características:

faixa de medição C: 0,1pF - ~1µF. Mudança de faixa automática: 0,1-999,9pF, 1nF-99,99nF, 0,1µF-0,99µF.

O objetivo de construir um amplificador é projetar um circuito que não entre em oscilação. Em um amplificador não projetado para operar como oscilador, uma quantidade limitada de feedback positivo pode ser usada para aumentar o ganho. Uma resistência variável pode ser colocada em série com feedback para evitar que o circuito oscile. A distância entre microfone e alto-falante se comporta como resistência às ondas de frequência de áudio.

Eles são semelhantes aos ressonadores eletromecânicos, como os osciladores de cristal de quartzo. A conexão entre o gerador e o gerador deve ser enfraquecida. Ajustamos o circuito do oscilador para ver a tensão máxima na sonda conectada ao circuito do tanque.

faixa de medição eu: 0,01µH - ~100mH. Mudança de faixa automática: 0,01-999,99µH, 1mH-99,99mH.

Vantagens:

O dispositivo não requer um driver.

O programa não requer instalação.

Não requer configuração (Exceto para o procedimento de calibração, que por sinal não requer acesso ao circuito).

Não é necessário selecionar os valores exatos da capacitância e indutância de calibração (permitimos um spread de até ± 25%! dos indicados).

Aqui está o circuito do medidor LC

Agora o circuito está em ressonância, esta frequência é a frequência de ressonância do circuito. Em seguida, medimos a tensão do circuito gerador na frequência de ressonância. Mudamos a frequência do oscilador ligeiramente acima e abaixo da ressonância e encontramos duas frequências: a tensão no circuito é 707 vezes o valor na ressonância. A tensão na ressonância é 707 vezes -3 dB.

A largura de banda do oscilador é a diferença entre as frequências correspondentes a esses dois pontos 707. A saída do gerador de sinal está ligada a uma bobina de acoplamento com cerca de 50 voltas. Para frequências na faixa de megahertz, colocamos a bobina de acoplamento a cerca de 20 cm do circuito oscilador. Uma distância de 20 cm deve permitir uma conexão livre entre a bobina e o oscilador.

Não há controles no diagrama, todo o controle (mudança de modos de medição, L ou C, bem como calibração do instrumento) ocorre a partir do programa de controle. Apenas dois terminais estão disponíveis para o usuário, para instalação da parte medida neles, um conector usb e um LED que acende quando o programa de controle está em execução e pisca em caso contrário.

Em seguida, conectamos a sonda ao circuito do gerador. A conexão de aterramento da sonda deve ser conectada ao corpo do capacitor do sintonizador. A ponta de prova é conectada a um osciloscópio. Devido à atenuação de 100x no sensor, a saída do gerador de sinal normalmente deve ser bastante alta.

Agora o traço de área corre da esquerda para a direita e o lado esquerdo é a frequência inicial e o lado direito é a frequência final. Um bom lugar para começar é com uma frequência de varredura de cerca de 10 hertz. Podemos girar o capacitor do sintonizador e obter a curva do oscilador na tela do osciloscópio. O controle de amplitude do gerador de varredura ajusta a altura do pico da forma de onda. A grande vantagem deste método é que as mudanças na frequência de ressonância do circuito oscilador podem ser vistas diretamente na tela.

O coração do dispositivo é o gerador LC no comparador LM311. Para calcular com sucesso o valor da capacitância / indutância medida, devemos saber exatamente os valores do conjunto refC e refL, bem como a frequência do gerador. Devido ao uso da energia do computador no processo de calibração do instrumento, todos os valores possíveis de refC ± 25% e refL ± 25% serão resolvidos. Em seguida, os mais adequados serão selecionados do array de dados recebidos em várias etapas, sobre o algoritmo abaixo. Devido a esse algoritmo, não é necessário selecionar com precisão os valores de capacitância e indutância para uso no dispositivo, você pode simplesmente definir o que é e não se preocupar com a precisão das classificações. Além disso, os valores de refC e refL podem diferir em uma ampla faixa daqueles indicados no diagrama.

O oscilador Armstrong foi originalmente usado em transmissores de tubo de vácuo. A bobina pode ser ajustada para que o balanço da corrente oscile. Este é na verdade um divisor de tensão, composto por dois capacitores conectados em série. O dispositivo ativo, o amplificador, pode ser um transistor de junção bipolar, um transistor de efeito de campo, um amplificador operacional ou um tubo de vácuo.

Isso ocorre em vez de ajustar um dos capacitores ou introduzir um capacitor variável separado em série com o indutor. A diferença é que, em vez de uma capacitância de toque central acoplada a um indutor, ele usa uma indutância de toque central acoplada a um capacitor. O sinal de feedback vem de um indutor com derivação central ou conexão em série entre dois indutores.

O microcontrolador, utilizando a biblioteca V-USB, organiza a comunicação com o computador e também calcula a frequência do gerador. No entanto, o programa de controle também está envolvido no cálculo da frequência, o microcontrolador envia apenas dados brutos dos temporizadores.

O microcontrolador é o Atmega48, mas também é possível usar o Atmega8 e o Atmega88, o firmware para três microcontroladores diferentes está anexado.

Esses indutores não precisam ser conectados mutuamente, de modo que podem ser compostos de duas bobinas separadas em série, em vez de um único dispositivo de derivação central. Na variante com a bobina de ataque central, a indutância é maior porque os dois segmentos são acoplados magneticamente.

Em um oscilador Hartley, a frequência pode ser facilmente ajustada usando um capacitor variável. O circuito é relativamente simples, com baixo número de componentes. Um oscilador estabilizado de alta frequência pode ser construído substituindo um ressonador de quartzo por um capacitor.

Relé K1 - miniatura com dois grupos para comutação. Usei o RES80, dobrando as pernas com pinças como o RES80-1 para montagem em superfície, com corrente de disparo de 40mA. Caso não seja possível encontrar um relé capaz de operar a partir de 3,3v com uma pequena corrente, pode-se usar qualquer relé de 5v, substituindo R11, K1, respectivamente, por uma cascata desenhada por uma linha pontilhada.

Esta é uma melhoria em relação ao oscilador Colpitt, onde as oscilações podem não ocorrer em certas frequências, causando lacunas no espectro. Como outros osciladores, o objetivo é fornecer um ganho combinado maior que um na frequência de ressonância para manter a oscilação. Um transistor pode ser configurado como amplificador de base comum e o outro como seguidor de emissor. A saída do seguidor do emissor, conectada de volta à entrada do transistor base, mantém a oscilação no circuito Peltz.

O varactor é um diodo flyback. Em particular, a magnitude da polarização reversa determina a espessura da zona de depleção no semicondutor. A espessura da zona de depleção é proporcional à raiz quadrada da tensão que reverte a polarização do diodo, e a capacitância é inversamente proporcional a essa espessura e, portanto, é inversamente proporcional à raiz quadrada da tensão aplicada.

Também usei um quartzo miniatura de 12MHz, até um pouco menor que um relógio.

Programa de controle.

O programa de controle foi escrito no ambiente Embarcadero RAD Studio XE em C++. A janela principal e principal na qual o parâmetro medido é exibido tem esta aparência:

Dos controles no formulário principal, apenas três botões são visíveis. - Seleção do modo de medição, C - medição de capacitância e L - medição de indutância. Você também pode selecionar um modo pressionando as teclas C ou L no teclado. - Botão de configuração zero, mas devo dizer que você não precisará usá-lo com frequência. Cada vez que você inicia o programa e muda para o modo C, zero é definido automaticamente. Para definir zero no modo de medição L, é necessário instalar um jumper nos terminais do dispositivo, se neste momento aparecer zero na tela, a instalação foi concluída automaticamente, se as leituras na tela forem maiores que zero, você deve pressionar o botão de ajuste de zero e as leituras serão redefinidas.

Assim, a saída de uma fonte de alimentação CC simples pode ser comutada através de uma série de resistores ou resistência variável para ajustar o oscilador. Varactors são projetados para aproveitar esta propriedade. Um corpo sólido com qualquer grau de elasticidade vibrará até certo ponto quando a energia mecânica for aplicada. Um exemplo é um gongo golpeado com um martelo. Se ele pode ser feito para tocar continuamente, ele pode funcionar como um circuito ressonante em um oscilador eletrônico.

Um cristal de quartzo é inevitavelmente adequado para esta função, pois é muito estável em relação à sua frequência de ressonância. A frequência de ressonância depende do tamanho e da forma do cristal. O cristal de quartzo como ressonador tem a incrível virtude da eletricidade reversa. Isso significa que, quando cortado, aterrado, montado e terminado adequadamente, ele responde à tensão aplicada mudando ligeiramente de forma. Quando a tensão for removida, ela retornará à sua configuração espacial original, criando uma tensão que pode ser medida nos terminais.

O processo de calibração do instrumento é muito simples. Para fazer isso, precisamos de um capacitor com uma capacitância conhecida e um jumper - um pedaço de fio de comprimento mínimo. A capacidade pode ser qualquer, mas a precisão do dispositivo dependerá da precisão do capacitor usado para calibração. Usei um capacitor K71-1, 0,0295µF, ±0,5% de precisão.

Para iniciar a calibração, você precisa inserir os valores do conjunto refC e refL (somente durante a primeira calibração, posteriormente esses valores são salvos na memória do dispositivo, no entanto, eles sempre podem ser alterados) . Deixe-me lembrá-lo de que os valores podem diferir em uma ordem de magnitude daqueles indicados no diagrama, e sua precisão também é completamente sem importância. Em seguida, insira o valor do capacitor de calibração e pressione o botão "Iniciar calibração". Após aparecer a mensagem "Insira o capacitor de calibração", instale o capacitor de calibração (tenho 0,0295µF) nos terminais do dispositivo e aguarde alguns segundos até que apareça a mensagem "Insira o jumper". Remova o capacitor dos terminais e instale um jumper nos terminais, aguarde alguns segundos até que a mensagem "Calibração concluída" apareça em um fundo verde, remova o jumper. Se ocorrer um erro durante o processo de calibração (por exemplo, o capacitor de calibração foi removido muito cedo), uma mensagem de erro será exibida em um fundo vermelho, neste caso, basta repetir o procedimento de calibração desde o início. Toda a sequência de calibração na forma de animação pode ser vista na captura de tela à esquerda.

Após a conclusão da calibração, todos os dados de calibração, bem como os valores do conjunto refC e refL, serão gravados na memória não volátil do microcontrolador. Assim, na memória de um determinado dispositivo, as configurações são armazenadas especificamente para ele.

Algoritmo de operação do programa

A contagem de frequência é feita usando dois temporizadores do microcontrolador. O temporizador de 8 bits opera no modo de contagem de pulsos na entrada T0 e gera uma interrupção a cada 256 pulsos, no handler do qual o valor da variável do contador (COUNT) é incrementado. O temporizador de 16 bits funciona no modo de limpeza coincidente e gera uma interrupção a cada 0,36 segundos, no manipulador do qual é armazenado o valor da variável do contador (COUNT), bem como o valor residual do contador do temporizador de 8 bits ( TCNT0) para posterior transferência para o computador. O programa de controle já está envolvido no cálculo adicional da frequência. Dados dois parâmetros (COUNT e TCNT0), a frequência do oscilador (f) é calculada usando a fórmula:

Conhecendo a frequência do gerador, bem como os valores do conjunto refC e refL, é possível determinar o valor da capacitância/indutância conectada para medição.

A calibração, por parte do programa, ocorre em três etapas. Darei a parte mais interessante do código do programa - as funções responsáveis ​​pela calibração.

1) Primeira etapa. Coleta em uma matriz de todos os valores da faixa refC±25% e refL±25%, em que os L e C calculados são muito próximos de zero, enquanto nada deve ser definido nos terminais do dispositivo.

//Dispersão de zero permitida durante a calibração pF, nH

bool allowC0range(double a) ( if (a>= 0 && a

bool allowL0range(double a) ( if (a>= 0 && a

bool all_zero_values(int f, int c, int l) ( //f- frequência, c e l - define refC e refL

int refC_min = c - c/(100/25);

int refC_max = c + c/(100/25);

int refL_min = l-l/(100/25);

int refL_max = l+ l/(100/25);

for (int a= refC_min; a//Pesquisar C com passo 1pF

for (int b= refL_min; b//Iterar sobre L em etapas de 0,01µH

if (allowC0range(GetCapacitância(f, a, b)) && allowL0range(GetIndutância(f, a, b))) (

//Se para um determinado valor de refC e refL os valores calculados de C e L forem próximos de zero

// coloca esses valores refC e refL em um array

valores_temp. empurrão(a);

valores_temp. empurrão(b);

Normalmente, após essa função, a matriz acumula de centenas a várias centenas de pares de valores.

2) Segunda fase. Medição do capacitor de calibração instalado nos terminais por sua vez com todos os valores como refC e refL da matriz anterior e comparação com o valor conhecido do capacitor de calibração. Por fim, um par de valores refC e refL é selecionado da matriz acima, na qual a diferença entre o valor medido e conhecido do capacitor de calibração será mínima.

Aqui está outra amostra de equipamento de laboratório - medidor LC. Este modo de medição, especialmente a medição L, é quase impossível de encontrar em multímetros baratos de fábrica.

Diagrama deste Medidor LC no microcontrolador foi retirado de www.sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html. O dispositivo é baseado em um microcontrolador PIC 16F628A, e como comprei recentemente um programador PIC, decidi testá-lo com este projeto.

Eu removi o regulador 7805 porque decidi usar um carregador de celular de 5 volts.

O circuito tem um resistor trimmer de 5 kΩ, mas na verdade coloquei 10 kΩ, conforme a ficha técnica do módulo LCD adquirido.
Todos os três capacitores são de tântalo de 10uF. Deve-se notar que o capacitor C7 - 100uF é na verdade 1000uF.
Dois capacitores styroflex de 1000pF com 1% de tolerância, bobina indutiva de 82uH.

O consumo total de corrente com luz de fundo é de cerca de 30mA.
O resistor R11 limita a corrente da luz de fundo e deve ser dimensionado de acordo com o módulo LCD realmente utilizado.

Usei o desenho original da PCB como ponto de partida e o modifiquei para combinar com os componentes que tenho.
Aqui está o resultado:

As duas últimas fotos mostram o medidor LC em ação. No primeiro deles, a medição da capacitância de um capacitor de 1nF com desvio de 1%, e no segundo, a indutância de 22 μH com desvio de 10%. O dispositivo é muito sensível - ou seja, com um capacitor desconectado, apresenta uma capacitância da ordem de 3-5 pF, mas isso é eliminado pela calibração.