Foto 1 Bovenaanzicht dipmeter
Digitale Dipmeter
Intro
Een dipmeter is ervoor gemaakt -zoals zijn naam al doet vermoeden- een dalletje in de frequentie overdracht te signaleren. De schakeling die doorgemeten wordt onttrekt elektromagnetische energie aan de afstembare oscillator in de dipper. Bij de resonantiefrequentie zal de signaalsterktemeter zichtbaar een lagere waarde aangeven. Naast het bepalen van de resonantie frequentie van (passieve) LC-kringetjes zijn bandsper- of doorlaatfilters met dit meetinstrument eenvoudig door te meten. Houdt de inplugbare spoel van dipper zo dicht mogelijk bij het te bemeten circuit, fiets de band door met de afstemcondensator en kijk op het signaalsterktemetertje naar fluctuaties. Lees de bijbehorende frequentie op het display af.Het maken van een grafiekje uit de losse hand is op deze manier een fluitje van een cent. Verwacht overigens niet dat de dips groot zijn, een verandering van 10% is al heel wat... Het aardige is dat de meting ook kan gebeuren terwijl het te bemeten LC circuit in de schakeling zit. Lossolderen van het onbekende filtertje is niet altijd nodig om de frequentie versus verzwakking karakteristiek met enige zekerheid te kunnen bepalen.
Met 10 verwisselbare spoeltjes, die ondergebracht zijn in een standaard DIN plug kan het frequentie bereik tussen 4500 KHz en 40 MHz bestreken worden.
Het hier afgebeelde exemplaar is in zijn geheel ondergebracht in een oude batterij behuizing.
Het deksel heb ik een lichtblauw kleurtje gegeven -De Hollandsch Eenheidsprijzen MAatschappij heeft vaak verf met incourante kleurtjes (in spuitbussen) in de aanbieding - wat aardig afsteekt tegen de groene LEDs in de vijf 7 segments displays in het venster. Het inbouwen van de afstemcondensator (uit een oud MG radiootje) was overigens nog de meest tijdrovende klus.
Foto 1 Bovenaanzicht dipmeter
Werking en details
De eigenlijke dipper is een afstembare oscillator opgebouwd rond MOSFET BF961. Met een 75 pF varaiable condensator parallel aan de inplugbare spoel wordt een stabiel en schoon (behoorlijk vrij van faseruis) signaal geleverd. Via een Ge-diode (AA119) wordt het oscillatorsignaal na enige versterking (BC547B) aan de signaalsterktemeter doorgegeven. De variabele condensator is op de onderste foto rechts van de inplugspoel zichtbaar. Bovenop is een instelpotmeter aangebracht om de gevoeligheid binnen de gewenste waarde te brengen.
Het oscillatorsignaal wordt via een 22pF C'je afgetakt van de source van de MOSFET en via een doorgegeven aan de frequentieteller (Schema 1). Een schakelaartje bovenop maakt het mogelijk de dipper ook als frequentieteller voor externe signalen te gebruiken. Via de BNC plug onder de netadapter plug kan een extern signaal aangesloten worden.
Schema 1 De (digitale) dipmeter
De frequentieteller schakeling heb ik gebaseerd op een schakeling uit het juli 1997 nummer van de Electron. Een fraai ontwerp met relatief weinig (TTL en CMOS) componenten die naar believen uit te breiden is. Een 7 tal tiendelers (SN7490) in combinatie met display drivers (5 stuks CD4511 4; bits hex > 7 segment indicatie) doen het eigenlijke telwerk. Het aanleveren van reset/latch/telsignaal wordt aan een huilpcircuitje (CD4020, 74LS21, 74LS93, CD4011 en Xtal van 3276,8 KHz) overgelaten. Aardig detail; het cijfer 0 van het 10 MHz display wordt op een slimme wijze (m.b.v. enkele diodes) onderdrukt.
De totale schakeling is op twee printplaatjes (niet geëtst) ondergebracht. (Boven de teller, onder de oscillator). Voor het aanbrengen van display en vooral de afstem C was wat kunst - en vliegwerk nodig, maar het was de moeite waard.
De voedingsspanning wordt via een netadaptertje aangeleverd. Op die manier wordt de 50/100Hz bron aardig buiten gehouden. Voor een intern voedingscircuitje was trouwens eenvoudigweg geen ruimte meer aanwezig.
Foto 2
De dipper in volle glorie inclusief opzetspoelen (met een beetje goede wil zijn de oplichtende segmenten van de 7 segment displays te zien )
Een BNC plug onder de adapteringang maakt het mogelijk externe frequentiemetingen te doen. Hiervoor moet vanzelfsprekend de dipswitch wel in de EXT stand gezet worden (de oscillator wordt hiermee uitgezet).
De resultaten:
Metingen aan scherpe filtertjes (MF keramische filters van 455 KHz, 10,7 MHz) laten mooie dips zien. Verwacht echter niet te veel van 1-pools LC filters. Enige variatie in signaalsterkte is wel waar te nemen maar daar moet je dan ook flink je best voor doen.
De oscillator is instelbaar tussen 4500 KHz en zo'n 40 MHz. Het signaal is stabiel en verloopt nauwlijks. Als meetzendertje (antenne om verwisselbare spoel wikkelen) is het apparaatje ook prima inzetbaar. Er was geen waarneembare brom op de testontvanger te bespeuren.
De frequentiecounter heb ik in ieder geval tot zo'n 80 MHz zien werken. Hoogstwaarschijnlijk die ie het daarboven ook nog wel , maar dat heb ik nog niet serieus gecontroleerd.
