induttanzimetro capacimetro by iz7ath

Chiunque si avvicini al mondo della RadioFrequenza dovra' prima o poi scontrarsi con un componente misterioso: la bobina;
mentre infatti con un comune tester oramai si puo' misurare di tutto per le bobine si e' costretti a:

1) sborsare un sacco di soldi per un LC meter commerciale
2) arrangiarsi con altri metodi fantasiosi ma lunghi e/o imprecisi
3) abbandonare il progetto e darsi all'ippica.

Nell'ordine, ho provato la 3) e la 2), poi, ad un certo punto, mi sono reso conto che mi serviva un induttanzimetro , ma di sborsare 500 euro proprio non ne avevo voglia;
Che fare dunque?
Semplice, ho deciso di costruirmene uno..anzi di piu'.

Ne ho provati vari, non sono ancora approdato al metodo ideale (precisione/praticita'/semplicita') ma quello che descrivo in questa pagina secondo me e' tra i migliori, anche se non e' a lettura diretta ed ha lo svantaggio di richiedere dei calcoli aggiuntivi (ma a questo ho rimediato con un programma in VB).
Misura sia l'induttanza che la capacita'.
Il campo di misura va da pochi NanoHenry a 100 milliHenry per l'induttanza e 1pF - 500nF per la capacita', con una precisione che dipende soprattutto dal componente campione;
in ogni caso si sta usando un oscillatore libero con possibili slittamenti di frequenza e conseguenti piccole imprecisioni sulle letture di pochi nanoHenry-picoFarad, ma se si ha cura nell'effettuare la calibrazione i risultati sono garantiti;

Per la misura di capacita', l'ho confrontato con un capacimetro commerciale e la precisione e' eccezionale;
per esempio:

Valore marcato	Capacimetro commerciale	LC Meter
10 pF	9,8	9,6
15 pF	14,9	14,6
100 Pf	99	99,6
2,2 nF	2,22	2,22
10 nF	9,96	10,11
100 nF	101	100,3

Per la misura di induttanza non ho ancora potuto fare dei confronti con un altro strumento o induttanze di valore noto ma i risultati sembrano simili.

In realta', disponendo gia' di un capacimetro digitale, ho inizialmente "estremizzato" il progetto facendolo funzionare solo come induttanzimetro; l'intento era quello di eliminare componenti induttive-capacitive parassite dovute alle commutazioni a vantaggio della precisione e semplicita'.
Poi pero' non ho constatato sostanziali miglioramenti ed ho fatto un passo indietro.

L'idea mi e' venuta leggendo un articolo di Giancarlo Moda (I7SWX) ma avevo gia' visto lo schema in rete (commercializzato dalla AADE); mi sono convinto a costruirlo perche' tale metodo (chiamato

"frequency shifted oscillator") e' chiaramente descritto su "RF Components and Circuit" edito dalla RSGB;

Vediamo dunque il circuito;
Un oscillatore, basato su un LM311 ed un circuito LC oscilla su una certa frequenza F1 (determinata appunto da L1 e C1, intorno ai 650 Khz);
Faccio distinzione tra due possibili modi di funzionamento, che sono:

1) Modo CX , in cui il componente incognito viene inserito in parallelo al circuito LC esistente (e permette di fare misure sia di capacita' che induttanze) e

2) Modo LX, in cui si possono misurare solo induttanze da mettere in serie alla L1 del circuito LC

MODO CX

Inserendo in parallelo una capacita' C2, la frequenza di risonanza si sposta verso il basso perche' il nuovo valore della capacita' complessiva e' C1+C2;

Conoscendo F1, F2, L1 e C1 si puo' calcolare C2 con delle semplici equazioni matematiche.
F1 ed F2 sono note (le misuriamo con un frequenzimetro), L1 e C1 sono note solo dopo la calibrazione (che va effettuata una sola volta all'inizio ed e' molto semplice).
Basta infatti inserire in parallelo a C1 una capacita' di valore noto;
anche in questo caso la frequenza di oscillazione (F1) si abbassa portandosi a F2;