|
Googelend naar interessante dingen vonden wij dit goedkoop bouwpakketje van een frequentie-, capaciteit- en inductie-meter voor slechts € 15,00 bij diverse AliExpress aanbieders. Dat verdient uiteraard een test!
|
Kennismaking met deze f-L-C-meter
Naamloos en merkloos
Chinese aanbieders hebben er een handje van weg om de fabrikant van producten goed te verbergen. Dit bouwpakketje spant wat dit betreft wel de kroon. Wij kunnen geen fabrikant en zelfs geen typenummer vinden. Wilt u het kopen, dan kunt u googlen op 'LCD Digital Secohmmeter Frequency Capacitance Inductance Meter Cymometer CF Inductor Capacitor Tester Permittimeter DIY Kit' en dan vindt u een aantal aanbieders. Rechtstreekse links naar aanbieders op AliExpress die dit bouwpakketje op het moment van het schrijven van deze test in het programma hebben:
Aanklikbare link ➡ https://nl.aliexpress.com/item/1005004353851383.html
Aanklikbare link ➡ https://nl.aliexpress.com/item/1005002318108128.html
Aanklikbare link ➡ https://nl.aliexpress.com/item/1005001570560540.html
Het kitje wordt, inclusief verzending, aangeboden voor een prijs van ongeveer € 15,00.
Het kitje wordt, inclusief verzending, aangeboden voor een prijs van ongeveer € 15,00.
Zoals u kunt merken zijn er twee verschillende print layout's in omloop.
Wat kan deze f-L-C-meter?
Volgens de aanbieders kunt u met dit printje de waarde van 'normale' condensatoren, elco's en spoelen meten en kunt u de frequentie van een wisselspanningssignaal op het display zichtbaar maken. Zoals blijkt uit de onderstaande foto is de elektronica ondergebracht op een klein basisprintje waarop u de overbekende displayprint LCD1602 prikt.
Op de basisprint zijn zes drukknopjes aanwezig waarmee u een van de vier meetmodi selecteert. Er zijn vier meetingangen aanwezig onder de vorm van printkroonsteentjes. Voor ieder soort meting moet u een andere ingang gebruiken. Allemaal een beetje primitief, maar u kunt natuurlijk geen luxe verlangen voor een prijs van slechts € 15,00!
Wat kan deze f-L-C-meter?
Volgens de aanbieders kunt u met dit printje de waarde van 'normale' condensatoren, elco's en spoelen meten en kunt u de frequentie van een wisselspanningssignaal op het display zichtbaar maken. Zoals blijkt uit de onderstaande foto is de elektronica ondergebracht op een klein basisprintje waarop u de overbekende displayprint LCD1602 prikt.
Op de basisprint zijn zes drukknopjes aanwezig waarmee u een van de vier meetmodi selecteert. Er zijn vier meetingangen aanwezig onder de vorm van printkroonsteentjes. Voor ieder soort meting moet u een andere ingang gebruiken. Allemaal een beetje primitief, maar u kunt natuurlijk geen luxe verlangen voor een prijs van slechts € 15,00!
 |
| Het volledig gebouwd f-L-C-metertje. (© 2023 Jos Verstraten) |
De technische specificaties
Volgens de leveranciers heeft dit kitje de onderstaande specificaties:
- Display: LCD, model LCD1602 met verlichting
- Voeding gelijkspanning: 8 Vdc ~ 14 Vdc
- Voeding wisselspanning: 7 Vac ~ 10 Vac
- Meetbereik inductie: 0,1 μH ~ 1 H
- Resolutie inductie meting: 0,1 μH
- Meetbereik 'normale' condensatoren: 1 pF ~ 2,2 μF
- Resolutie condensator meting: 1 pF
- Meetbereik elektrolytische condensatoren: 0,50 μF ~ 12.000 μF
- Resolutie elco meting: 0,01 μF
- Meetbereik frequentie: 20 Hz ~ 400 kHz
- Resolutie frequentie meting: 1 Hz
- Afmetingen basisprint: 80 mm x 70 mm
- Gewicht: 90 g
De levering van het bouwpakket
Dit wordt, op de bekende Chinese manier, geleverd in een veel te klein plastic zakje dat weer in een envelop is gepropt. De microcontroller zit, samen met zijn voetje, op een stukje piepschuim (!).
 |
De levering van het bouwpakketje. (© 2023 Jos Verstraten) |
De bouwbeschrijving
Deze wordt helaas niet meegeleverd. Ook na een intense zoektocht op internet kunnen wij deze niet vinden. Een paar absoluut noodzakelijke aanwijzingen, bijvoorbeeld wat de functie is van de twee geleverde instelpotentiometers en hoe deze afgeregeld moeten worden, vinden wij gelukkig op een Russische verkoopsite van dit bouwpakket. Wij komen daar in de loop van dit verhaal op terug.
De geleverde onderdelen
In de onderstaande foto ziet u wat u krijgt voor uw € 15,00. Alle onderdelen zijn 'ouderwets' axiaal of radiaal, er worden geen SMD's toegepast. Voor de twee IC's worden voetjes meegeleverd. Voor het bevestigen van de display-print op de basisprint zijn vier messing afstandsbusjes aanwezig en slechts vier boutjes. Dat moeten er in feite acht zijn en u hebt ook nog wat afstandsringetjes nodig die ook niet worden geleverd.
De basisprint
De onderstaande foto toont de twee zijden van de basisprint. Deze is van uitstekende kwaliteit. Omdat de silkscreen van ieder component de waarde vermeldt kunt u tóch, ook zonder handleiding, de print vol solderen.
Het complete schema
Na wat zoeken op internet vonden wij het schema van dit bouwpakket. Wij hebben dit, enigszins bewerkt, voorgesteld in de onderstaande afbeelding.
Via de connector J4 sluit u de voeding aan op de print. Deze gaat naar een bruggelijkrichter D1, D2, D4, D5 en vandaar naar U2, een LM7805 stabilisator. De schakelaar S4 is de AAN/UIT-schakelaar, deze schakelt de +5 V naar de rest van de schakeling in of uit.
J9 is een printconnector op de basisprint waarop u de display-print aansluit. Met de instelpotentiometer R10 regelt u de helderheid van het LCD-display LCD1602.
De microcontroller van het type AT89S52 wordt geklokt met een kristal Y1 van 12 MHz.
Hoe de schakeling in staat is frequenties, capaciteiten en inducties te meten is, bij gebrek aan documentatie over het schema, niet duidelijk. Bij het meten van 'normale' condensatoren staat over de ingang J5 een soort van sinusspanning met een frequentie van ongeveer 378 kHz en een effectieve waarde van ongeveer 10 mV. Bij het aansluiten van een te meten condensator worden zowel de frequentie als de waarde van dit signaal kleiner. Waar dit signaal vandaan komt is echter voor ons niet te verklaren. Misschien dat een van onze lezers de werking van deze schakeling kan achterhalen?
Het is duidelijk dat de vijf drukschakelaars die bepalen welke meetfunctie wordt geselecteerd een van de P-ingangen van de microcontroller aan de massa leggen. Waarschijnlijk weet de microcontroller daardoor welke meetmodus is geselecteerd. De twee comparatoren in de LM393 zullen wel iets te maken hebben met het omzetten van de analoge signalen over de te meten onderdelen in digitale signalen voor de microcontroller.
De instelpotentiometer R16 staat in het deel van de schakeling dat elco's meet en is bedoeld om deze meetfunctie af te regelen. Dit deel van de schakeling heeft twee opties, namelijk 'kleine elco's' en 'grote elco's'. Het omschakelpunt ligt bij 1.000 μF. Bij het meten van kleinere elco's moet u schakelaar S6 indrukken, bij grotere elco's S7.
De geleverde onderdelen
In de onderstaande foto ziet u wat u krijgt voor uw € 15,00. Alle onderdelen zijn 'ouderwets' axiaal of radiaal, er worden geen SMD's toegepast. Voor de twee IC's worden voetjes meegeleverd. Voor het bevestigen van de display-print op de basisprint zijn vier messing afstandsbusjes aanwezig en slechts vier boutjes. Dat moeten er in feite acht zijn en u hebt ook nog wat afstandsringetjes nodig die ook niet worden geleverd.
 |
| De componenten van dit bouwpakketje. (© 2023 Jos Verstraten) |
De basisprint
De onderstaande foto toont de twee zijden van de basisprint. Deze is van uitstekende kwaliteit. Omdat de silkscreen van ieder component de waarde vermeldt kunt u tóch, ook zonder handleiding, de print vol solderen.
 |
| De twee zijden van de basisprint. (© 2023 Jos Verstraten) |
De elektronica van dit bouwpakket
Het complete schema
Na wat zoeken op internet vonden wij het schema van dit bouwpakket. Wij hebben dit, enigszins bewerkt, voorgesteld in de onderstaande afbeelding.
Via de connector J4 sluit u de voeding aan op de print. Deze gaat naar een bruggelijkrichter D1, D2, D4, D5 en vandaar naar U2, een LM7805 stabilisator. De schakelaar S4 is de AAN/UIT-schakelaar, deze schakelt de +5 V naar de rest van de schakeling in of uit.
J9 is een printconnector op de basisprint waarop u de display-print aansluit. Met de instelpotentiometer R10 regelt u de helderheid van het LCD-display LCD1602.
De microcontroller van het type AT89S52 wordt geklokt met een kristal Y1 van 12 MHz.
Hoe de schakeling in staat is frequenties, capaciteiten en inducties te meten is, bij gebrek aan documentatie over het schema, niet duidelijk. Bij het meten van 'normale' condensatoren staat over de ingang J5 een soort van sinusspanning met een frequentie van ongeveer 378 kHz en een effectieve waarde van ongeveer 10 mV. Bij het aansluiten van een te meten condensator worden zowel de frequentie als de waarde van dit signaal kleiner. Waar dit signaal vandaan komt is echter voor ons niet te verklaren. Misschien dat een van onze lezers de werking van deze schakeling kan achterhalen?
Het is duidelijk dat de vijf drukschakelaars die bepalen welke meetfunctie wordt geselecteerd een van de P-ingangen van de microcontroller aan de massa leggen. Waarschijnlijk weet de microcontroller daardoor welke meetmodus is geselecteerd. De twee comparatoren in de LM393 zullen wel iets te maken hebben met het omzetten van de analoge signalen over de te meten onderdelen in digitale signalen voor de microcontroller.
De instelpotentiometer R16 staat in het deel van de schakeling dat elco's meet en is bedoeld om deze meetfunctie af te regelen. Dit deel van de schakeling heeft twee opties, namelijk 'kleine elco's' en 'grote elco's'. Het omschakelpunt ligt bij 1.000 μF. Bij het meten van kleinere elco's moet u schakelaar S6 indrukken, bij grotere elco's S7.
 |
| Het schema van dit bouwpakket. (© 2023 Jos Verstraten) |
De bouw van de schakeling
Het solderen van de basisprint- Begin met het solderen van de zestien weerstanden:
- 1 x 100 Ω
- 5 x 1 kΩ
- 3 x 2 kΩ
- 1 x 5,6 kΩ
- 2 x 10 kΩ
- 1 x 47 kΩ
- 3 x 100 kΩ
- Soldeer vervolgens de vijf dioden:
- 4 x 1N4007
- 1 x LED (D13), de lange aansluitdraad is de plus
- Monteer het weerstandsnetwerk A09-103 onder de grote IC-voet van U1
- Dan komen de twee IC-voetjes voor U1 en U3 aan de beurt
- Soldeer de vijf condensatoren:
- 2 x 22 pF (code 22)
- 2 x 1 nF (code 102)
- 1 x 1.000 nF (code 105)
- Soldeer het kristal (code 12.000)
- Soldeer de twee transistoren:
- Q1 (code S9015)
- Q2 (code S9014)
- Soldeer de zeven elco's, het gearceerde deel is de min:
- 4 x 10 μF
- 3 x 470 μF
- Let op: C6, onder de IC-voet, moet plat op de print liggen. De drie 470 μF elco's moeten zo diep mogelijk op de print worden geduwd, want als deze iets te hoog op de print worden gesoldeerd past de display-print niet meer op de basisprint.
- Monteer het spoeltje L1 van 100 μH
- Nu de LM7805 (U2), u moet de aansluitdraadjes 90° buigen, zodat de stabilisator plat op de print komt te liggen.
- De instelpotentiometer R10 van 10 kΩ
- De instelpotentiometer R16, let op de stand van het schroefje!
- De 16-polige printconnector J9
- De 10-polige UAB_ASP connector
- De vier printkroonsteentjes
- De voedingsconnector
- De zes drukknoppen
- Schroef de vier afstandsbusjes op de print
- Monteer de twee IC's, let op de positie.
 |
| De compleet gesoldeerde basisprint. (© 2023 Jos Verstraten) |
Monteren van de display-print
Knip van de strip printheader een stuk met zestien pennen af en duw deze met de lange pennen in de zestienpolige printconnector J9. Monteer de displayprint met vier extra schroefjes en vier kunststof afstandsringetjes op de vier afstandsbusjes. De afstandsringetjes zijn noodzakelijk omdat de elco's C1 en C3 iets hoger zijn dan de afstandsbusjes. De zestien korte pennetjes van de printheader steken nu nog net door de display-print en u kunt deze op de print vast solderen.
In de onderstaande foto ziet u het eindresultaat, de display-print is hier echter nog niet vastgeschroefd op de basisprint.
 |
| Het eindresultaat van de bouw. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het f-L-C-metertje getest
Afregelen van het display
Na aansluiten van de voeding en het inschakelen van het apparaatje is de kans groot dat u helemaal niets ziet op het display. Geen paniek! Door het verdraaien van de instelpotentiometer R10, op de achterzijde van de print, kunt u de onderstaande welkomtekst op het display zichtbaar maken.
 |
| Het display na het inschakelen van de voedingsspanning. (© 2023 Jos Verstraten) |
Verantwoording van de tests
Om de nauwkeurigheid van de meter te testen hebben wij een set 1 % condensatoren, een paar spoeltjes en standaard elco´s met het printje gemeten. Dezelfde onderdelen werden nadien gemeten met onze laboratorium RLC-meetbrug ET4401 van East Tester. In de onderstaande tabellen wordt steeds de procentuele fout op de meetresutaten van het printje gegeven. Bij deze berekening hebben wij de meting van onze ET4401 als 'absoluut nauwkeurig' gewaardeerd, dus als 100 % referentie. Dat is natuurlijk niet terecht, want ook deze meter heeft een procentuele fout. Volgens de specificaties heeft dit apparaat een gemiddelde afwijking van ±0,2 %. Deze valt, zo zal blijken, in het niet vergeleken met de fout van het bouwpakket, zodat deze vereenvoudiging wel door de beugel kan.
Functie van de drukknoppen
- S1: Meten van de frequentie van het ingangssignaal op FX
- S2: Meten van 'normale' condensatoren op CX aangesloten
- S3: Meten van spoelen op LX aangesloten
- S4: In- en uitschakelen van de voedingsspanning
- S6: Meten van kleine elco's op J8 aangesloten, de min zit links
- S7: Meten van grote elco's op J8 aangesloten, de min zit links
Als u meer dan één functie drukknop indrukt verschijnt een foutmelding op het display en moet u opnieuw opstarten.
Het meten van 'normale' condensatoren
Wij hebben een setje nauwkeurige condensatoren van Vishay, type MKP, met een eigen tolerantie van ±1 %. Na het via twee korte snoertjes aansluiten van een dergelijke condensator op CX verschijnt de door het printje gemeten waarde onmiddellijk op het scherm. Duidelijk is dat er slordigheden in de firmware zitten. De tekst 'Non-capacitor' slaat nergens op en had waarschijnlijk 'Non-electrolytic' moeten zijn. U merkt verder op dat er geen sprake is van een automatische bereiken omschakelaar. De waarde van alle gemeten condensatoren wordt altijd weergegeven in pF.
 |
| Het display bij het meten van 'normale' condensatoren. (© 2023 Jos Verstraten) |
In de onderstaande tabel hebben wij de resultaten van onze metingen samengevat. Duidelijk blijkt dat er een systematische fout in het printje aanwezig is van gemiddeld +9,5 %. De waarde van alle condensatoren wordt dus, afgerond, 10 % te hoog weergegeven!
 |
| De resultaten van het meten van 'normale' condensatoren. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het meten van zelfinducties
De programmeur die de firmware van het printje heeft geschreven maakt het nu wel heel bont. Na het indrukken van de betreffende knop verschijnt onderstaande tekst op het display. 'inductoncetor'? Vast een geheel nieuw in China uitgevonden elektronisch onderdeel!
U merkt op dat de waarde van spoelen wordt weergegeven met een resolutie van 0,1 μH. Heel interessant als het printje heel nauwkeurig zou meten, maar uit onze ervaringen met het meten van condensatoren putten wij, wat dit betreft, niet veel hoop.
Voor het testen van de nauwkeurigheid gebruiken wij een setje spoeltjes met een eigen tolerantie van ±10 %. Wij kunnen dus niet vertrouwen op de nauwkeurigheid van de spoeltjes zélf, maar moeten hopen dat onze meter ET4401 aan zijn specificaties (±0,2 %) voldoet. Ook bij het meten van spoeltjes blijkt de print de waarde van de onderdelen flink te overschatten, zie de onderstaande tabel. De gemiddelde procentuele afwijking bedraagt immers +6,85 %.
Het meten van elektrolytische condensatoren
Zoals uit het onderstaande screenshot blijkt worden elco´s gemeten met een resolutie van 0,01 μF! Heel indrukwekkend, maar uitsluitend relevant als de nauwkeurigheid van de metingen in dezelfde grootte-orde ligt. Wij zullen zien!
Probleem bij het meten van elco's is dat u de schakeling kunt afregelen op minimale meetfouten door het verdraaien van de instelpotentiometer R16. Omdat de aanschaf van een dergelijk bouwpakketje zinloos is als u een instrument hebt waarmee u elco's kunt meten is de aanwezigheid van deze potentiometer echter vrij zinloos. Wij hebben de nauwkeurigheid dus gemeten met de potmeter is de stand zoals hij wordt geleverd.
Voor het testen van de nauwkeurigheid van elco metingen hebben wij uitsluitend standaard elco's ter beschikking. Deze onderdelen zijn berucht vanwege hun hoge toleranties, dus wij moeten weer vertrouwen op de nauwkeurigheid van onze ET4401. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel. Nu blijkt het bouwpakket een forse afwijking in negatieve zin te hebben, de waarde van de elco's wordt gemiddeld 5,6 % te laag gemeten.
Hoewel volgens de specificaties het bouwpakket tot 12.000 μF moet kunnen meten, levert een test met 10.000 μF niets op. Het metertje geeft een onzin-waarde weer. Voor de zekerheid wordt deze condensator nog eens nagemeten met de ET4401: 11,013 mF.
 |
| Het display bij het meten van spoelen. (© 2023 Jos Verstraten) |
Voor het testen van de nauwkeurigheid gebruiken wij een setje spoeltjes met een eigen tolerantie van ±10 %. Wij kunnen dus niet vertrouwen op de nauwkeurigheid van de spoeltjes zélf, maar moeten hopen dat onze meter ET4401 aan zijn specificaties (±0,2 %) voldoet. Ook bij het meten van spoeltjes blijkt de print de waarde van de onderdelen flink te overschatten, zie de onderstaande tabel. De gemiddelde procentuele afwijking bedraagt immers +6,85 %.
 |
| De resultaten van het meten van spoeltjes. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het meten van elektrolytische condensatoren
Zoals uit het onderstaande screenshot blijkt worden elco´s gemeten met een resolutie van 0,01 μF! Heel indrukwekkend, maar uitsluitend relevant als de nauwkeurigheid van de metingen in dezelfde grootte-orde ligt. Wij zullen zien!
Probleem bij het meten van elco's is dat u de schakeling kunt afregelen op minimale meetfouten door het verdraaien van de instelpotentiometer R16. Omdat de aanschaf van een dergelijk bouwpakketje zinloos is als u een instrument hebt waarmee u elco's kunt meten is de aanwezigheid van deze potentiometer echter vrij zinloos. Wij hebben de nauwkeurigheid dus gemeten met de potmeter is de stand zoals hij wordt geleverd.
 |
| Het display bij het meten van elco´s. (© 2023 Jos Verstraten) |
Voor het testen van de nauwkeurigheid van elco metingen hebben wij uitsluitend standaard elco's ter beschikking. Deze onderdelen zijn berucht vanwege hun hoge toleranties, dus wij moeten weer vertrouwen op de nauwkeurigheid van onze ET4401. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel. Nu blijkt het bouwpakket een forse afwijking in negatieve zin te hebben, de waarde van de elco's wordt gemiddeld 5,6 % te laag gemeten.
Hoewel volgens de specificaties het bouwpakket tot 12.000 μF moet kunnen meten, levert een test met 10.000 μF niets op. Het metertje geeft een onzin-waarde weer. Voor de zekerheid wordt deze condensator nog eens nagemeten met de ET4401: 11,013 mF.
 | |
| De resultaten van het meten van elco's. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het meten van frequenties
Ook nu weer verschijnt er een foutieve tekst op het display! Uit het onderstaande screenshot kunt u afleiden dat de resolutie van de frequentiemeting gelijk is aan 1 Hz.
 |
| Het display bij het meten van frequenties. (© 2023 Jos Verstraten) |
Wij controleren de nauwkeurigheid bij het meten van frequenties door sinussignalen van onze nauwkeurige functiegenerator DG1022 van Rigol aan de ingang van het printje aan te leggen en te noteren bij welke spanning de frequentie stabiel wordt weergegeven. De resultaten zijn weer samengevat in de onderstaande tabel. Tot onze verbazing meet het bouwpakketje frequenties wél nauwkeurig. De grootste procentuele fout bedraagt slechts -0,58 % bij 500 kHz. Dat is al 100 kHz boven de gespecificeerde maximaal meetbare frequentie.
Ook de gevoeligheid is beter dan wij verwachtten. Met een effectieve waarde van slechts 20 mV geeft het metertje bij de meeste frequenties reeds een stabiele uitlezing.
 |
| De resultaten van het meten van frequenties. (© 2023 Jos Verstraten) |
Onze opinie over dit bouwpakketje
Het zal duidelijk zijn dat wij, in het bezit van een RLC-meetbrug die meer dan tien keer duurder is dan dit bouwpakketje, niet bepaald onder de indruk zijn van de prestaties van deze meter. Ons oordeel is dan ook: waardeloos!
Maar misschien is het voor een hobbyist, die maar af en toe de waarde van een condensatortje moet nameten of de waarde van een onbedrukt spoeltje moet zien te achterhalen, niet zo'n probleem om zo'n component met een fout van 10 % te meten. Vergeet niet dat deze onderdelen verkocht worden met toleranties die vaak nog slechter zijn dan de nauwkeurigheid van dit metertje.
U weet nu, dank zij deze test, in ieder geval wat u kunt verwachten van een investering van € 15,00!
Elektrolytische condensator set 200 stuks
