ここ数日の部品や基板の到着を待つ製作の谷間に入り、その間に以前から欲しかった静電容量計を作ることにしました。
僕は手が遅いので容量計を一から設計していたのでは合間の製作では済まなくなります。普段からよく参考にさせていただいている ELM のページのデジタル容量計の設計と製作記事を使わせていただくことにしました。
ELM のページには単純で効果抜群の設計が多くそれをなぞるのはとても勉強になります。この容量計も回路はシンプルですが設計は非常に巧妙で、かなり高い精度で測定ができるようです。僕は設計をごてごてにしてしまいがちで見習いたいです。
回路図は以下の通り
元の回路とほとんど同じです。違うのは
- AT90S2313 の代わりに ATTiny2313 を使っている
- クロック周波数が 10 MHz から 20 MHz に変わっている
- Q2 以降デジタルトランジスタがなかったので PNP と抵抗器に置き換えてある
- リセット IC がない。誤動作するようなら BOR と起動時の立ち上がり遅延で対応
- 回路図には書かれていないが電源は MC34063 の昇圧回路を使っている
元記事では、コンデンサのホルダにはバーンイン用 IC ソケットを使ったとありますが、手持ちにないし DIP のバーンイン用 IC ソケットの入手は今や非常に難しいので普通の IC ソケットの仕切りを切り取る改造を施して使いました。チップコンデンサの取り付けも何とか可能です。
ファームウェアは変更なくそのまま使えました。クロック周波数が 10 MHz から 20 MHz に変わっているため測定可能な静電容量の範囲が 1/2 になりますが、測定値は校正できる範囲内に収まっていたのでファームウェアを修正せずにそのまま入れました。
校正のためには高精度のキャパシタが必要ですが手持ちにないので誤差 5% のコンデンサでとりあえず校正を行い、動作確認します。
10 pF
100 pF
33 nF
チップコンデンサも測定できました。
金属製のケースに入れた方が安定した測定ができそうなのでちょうど良いものを探しています。今のところ古い弁当箱が候補です。
以上、なんとか動くものが出来上がりました。まずは収納箱の中で混じってしまい使えなくなっていたチップコンデンサの仕分けに使えそうでうれしいです。
