Проверка esr осциллографом: Как проверить конденсатор осциллографом

Содержание

Как проверить конденсатор осциллографом

Портал о науке и технике Статьи Новости Видео Обзоры. Забыли пароль? Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти нужный материал. Часто при ремонте электроники приходится менять вздувшиеся конденсаторы. Если конденсатор вздулся, это говорит об уменьшении его ёмкости и увеличении эквивалентного последовательного сопротивления ESR.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как я измеряю пульсации блока питания, при помощи осциллографа

Как измерить ESR конденсатора с помощью осциллографа и генератора сигналов.


Измерение индуктивности например, индуктивности контурной катушки , когда для этих целей нет специальных приборов, а имеется осциллограф и генератор сигнала соответствующего диапазона, поступают следующим образом. На параллельный колебательный контур через конденсатор С1 небольшой емкости 10—20 пФ подают сигнал от генератора. Выходной сигнал генератора и чувствительность осциллографа устанавливают такими, чтобы на экране можно было наблюдать изображение сигнала.

Горизонтальную развертку лучше отключить, тогда на экране будет вертикальная линия, по размаху которой удобнее вести настройку. Приставка для измерения индуктивности. Перестраивая генератор, добиваются наибольшего размаха отклонения луча. При этом частота сигнала генератора будет равна резонансной частоте колебательного контура. Отсчитав по шкале генератора значение частоты, определяют индуктивность катушки в микрогенри по формуле. Точность измерений индуктивности этим методом тем выше, чем меньше емкость, вносимая в контур генератором, осциллографом и соединительными кабелями.

Уменьшить вносимые емкости позволяют конденсаторы, связи С1 и С2. Однако необходимо иметь в виду, что уменьшение емкости конденсаторов связи требует увеличения выходного напряжения генератора или и чувствительности осциллографа.

Jump to navigation. Каталог радиоэлектронных схем и программ. АМ передатчик Ретро Имитатор огня. I get 3V output everytime Hi. Приставка для измерения индуктивности Перестраивая генератор, добиваются наибольшего размаха отклонения луча. Отсчитав по шкале генератора значение частоты, определяют индуктивность катушки в микрогенри по формуле где f — частота генератора, МГц; С к — емкость, пФ. Верховцев, К. Компьютерные схемы , схемы с МК 36 док.

Любительские схемы и измерения 60 док. Радио приемники и т. Телефония , связь, приборы 25 док. Бытовая техника , схемы для дома 40 док. Звук, hi-end, hi-fi , УНЧ, радиолампы 33 док.

Схемы питания , расчеты 36 док. Программы для электроники 11 док. Поиск в каталоге. Добавить схему в каталог NiceTV. Сообщение администратору. Информация и правила сайта. Ссылки, полезные ресурсы.


Как проверить работоспособность конденсатора и определить емкость?

Что вам в них? Схемы принципиальные Библиотечка литературы Радиолюбительская хрестоматия Новости электроники Карта сайта Магазинчик на сайте Загрузка Топ 10! Компания Texas Instruments объявила о выпуске однокристальных интегральных схем управления питанием TPS и TPS, предназначенных для портативных электронных устройств. В новых модулях Преобразователь постоянного напряжения для питания анодных цепей ламп батарейного приемника

10 мВ по осциллографу равняется току 1 мкА. испытаний — выбрать оптимальную методику оперативной проверки конденсаторов.

Измерение индуктивности с помощью осциллографа

Тогда конденсатор нормальный. Это нормально утечка при неправильной полярности??? Только не надо подключать «против шерсти», этот ток утечки, который Вы фиксируете — это растворяется слой оксида , который служит конденсатору диэлектриком. Вообще проверка конденсатора тестером — совсем не критерий. Конденсаторы редко пробиваются до «короткого» состояния при низком напряжении, а в силовых цепях пробой практически всегда ведет к взрыву и его выявление не требуется. Высыхание до потери емкости — тоже редкое явление, если конденсатор не К Ереванского завода. Обычно растет ЭПС, а его тестером проверить не получится.

«Здоровье» деталей — на экране осциллографа

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.

Мы принимаем формат Sprint-Layout 6!

Как определить емкость конденсатора?

При изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры устанавливаются различные радиоэлементы. Чтобы убедиться в их исправности, проводится предварительный входной контроль, который можно осуществлять с помощью приставки к любому осциллографу. Принципиальная схема приставки изображена на рис. Приставка к осциллографу позволяет проверять практически все элементы, устанавливаемые в радиоэлектронные устройства бытовой аппаратуры: от резисторов до управляемых вентилей тиристоров , а также дает возможность оценить качество потенциометров, катушек индуктивности, исправность переключателей, реле, трансформаторов и т. Таким образом, один осциллограф может заменить почти всю измерительную лабораторию входного контроля. Необходимо иметь в виду, что осциллограф служит не только для наблюдений различных процессов, связанных с изменением формы напряжения.

Прибор для проверки электролитических конденсаторов (стр. 4 )

Имя Запомнить? Как проще всего проверить конденсатор? Как проще всего проверить конденсатор на работоспособность с минимумом средств? Например простейшим тестером? Конденсаторы мелкие, не более 0,5 мкФ.

Как проверить пленочный конденсатор на исправность. Далеко не у каждого есть дома осциллограф, измеритель емкости и частотомер. Мультиметр.

Проверка конденсаторов с помощью осцилографа

По внешнему виду вздувшихся конденсаторов нет. Замена sata кабеля жесткого диска не принесла результатов. Имеется осцилограф Rigol , замерял с помощью него напряжения в режиме «переменное» на конденсаторах. На тех, которые вокруг процессора скачки напряжения около 80мВ, на тех, которые на краю платы в районе оперативки 6.

Запросить склады. Перейти к новому. Re: Измерение ESR и отбраковка конденсаторов. В качестве «эталона», при проверке ЕПС «малоёмких» конденсаторов порядка 0,,0 мкф , удобно использовать керамику или любые другие неэлектролитические такой же ёмкости.

Измерение индуктивности например, индуктивности контурной катушки , когда для этих целей нет специальных приборов, а имеется осциллограф и генератор сигнала соответствующего диапазона, поступают следующим образом.

При ремонте любого электронного изделия приходится сталкиваться с проверкой радиоэлементов. При кажущейся простоте этот процесс имеет свои особенности. Возникают вопросы, касающиеся тестирования и тогда, когда радиолюбитель решает заменить старенький тестер на новый, с цифровой индикацией, когда появляются новые типы полупроводниковых приборов, таких как цифровые транзисторы, и т. В этой главе приведены ответы на многие вопросы, связанные с тестированием радиоэлементов. В главе изложены основные вопросы их тестирования как с применением стрелочных или аналоговых мультиметров АММ , так и с применением цифровых мультиметров ЦММ. Тестирование конденсаторов.

Конденсатор представляет собой корпус с контактами для монтажа. Внутри находятся две поверхности со значительными площадями, величины которых являются определяющими для ёмкости этого устройства. Поверхности эти называются обкладками и разделены слоем изоляции. Их свойства характеризуют номинальное и максимальное напряжения, которые соответствуют нормальной работе обкладок.


Простой метод измерения ESR конденсаторов

Добавлено 13 декабря 2019 в 06:05

Сохранить или поделиться

Точное моделирование электронных схем, в том числе и силовых электронных преобразователей, должно учитывать последовательные сопротивления конденсаторов и катушек индуктивности. Рассмотрим, простой метод, который позволяет измерять эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора (ESR).

Конденсаторы классифицируются по типу диэлектрика. Электролитические конденсаторы популярны в силовых электронных схемах благодаря их высокой эффективности относительно размеров и превосходному соотношению цены и качества [1]. К сожалению, с изменением рабочей частоты изменяются и их характеристики, тогда как сопротивление идеального конденсатора с ростом частоты должно уменьшаться. Но в реальном мире это не встречается. Увеличение частоты до определенной точки приводит к ожидаемому уменьшению полного сопротивления, но дальнейшее увеличение частоты вызывает увеличение импеданса, то есть конденсатор действует как резонансная схема. Для моделирования поведения реального конденсатора требуется к модели идеального конденсатора добавить дополнительные элементы. ESR – это фактически сопротивление, которое реальный конденсатор демонстрирует на границе между «поведением конденсатора» и «поведением индуктивности», то есть сопротивление на резонансной частоте.

ESR является важным параметром при моделировании динамического поведения силовых преобразователей, поскольку он предсказывает пульсации выходного сигнала преобразователя, а также предсказывает срок службы конденсатора [2]. Мощность, рассеиваемая в ESR, вызывает повышение температуры конденсатора и уменьшение его емкости и срока службы.

Простой и прямой метод измерения ESR предложен в [3], в котором ESR определяется непосредственно отношением напряжения пульсаций на конденсаторе к току пульсаций. Но реализация довольно дорогая и хлопотная. Чтобы определить ESR, используя только измерения напряжения, Чен и другие [4] предположили, что в некоторых конкретных условиях ток пульсаций индуктивности можно считать постоянным, и, следовательно, выходное напряжение пульсации определяет ESR. Однако предлагаемый способ имеет ограничения и его точность невелика.

Лабораторный метод, который можно использовать для определения величины ESR электролитических конденсаторов, был предложен в [5]. Однако способ слишком дорогостоящий для реализации.

Здесь мы представляем простой метод измерения для определения ESR конденсатора.

Предлагаемый метод

Предположим, что модель, показанная на рисунке 1, представляет собой тестируемый конденсатор (CUT, Capacitor Under Test):

Рисунок 1 – Модель тестируемого конденсатора

Эта модель игнорирует индуктивность выводов. Предположим, что, как показано на рисунке 2, тестируемый конденсатор подключен к генератору синусоидального сигнала с частотой Fг, внутреннее сопротивление генератора равно rг:

Рисунок 2 – Тестируемый конденсатор подключен к генератору синусоидального сигнала

Передаточная функция этой схемы:

\[H(s) = {r_к \over r_к + r_г} \times { s + \frac{1}{r_к \times C} \over s + \frac{1}{(r_к + r_г) \times C} } \qquad (1)\]

Уравнение 1 показывает высокочастотный характер этой цепи. Поэтому мы можем аппроксимировать передаточную функцию как:

\[H(s) = {r_к \over r_к + r_г} \cong {r_к \over r_г} \qquad (2)\]

Уравнение 2 является основой для нашего измерения ESR конденсатора.{\infty} {4 \times V_m \over n \times \pi} \sin(n \times \omega_0 \times t) \qquad (4)\]

где:

\[\omega_0 = \frac{2\pi}{T} = \text{угловая частота прямоугольного сигнала}\]

Прямоугольный сигнал состоит из нечетных гармоник. Когда основная гармоника достаточно высока, конденсатор действует как короткое замыкание, а выходное напряжение примерно является ослабленной версией входного напряжения в устойчивом состоянии. Затухание цепи в установившемся режиме напрямую связано с эквивалентным последовательным сопротивлением конденсатора, rк, которое может быть получено путем измерения коэффициента затухания цепи и использования уравнения 3.

Результаты моделирования

Диаграмма Simulink показана на рисунке 3:

Рисунок 3 – Схема моделирования в Simulink

В качестве возбуждения используется прямоугольный сигнал с амплитудой +1 и -1 вольт. Выходное сопротивление генератора сигналов принимается за 50 Ом, конденсатор составляет 30 мкФ с ESR 0,8 Ом. Установившаяся форма выходного сигнала показана на рисунке 4:

Рисунок 4 – Установившаяся форма выходного сигнала схемы

Расчетный коэффициент затухания цепи составляет:

\[\alpha = { \text{выходное напряжение пик-пик} \over \text{входное напряжение пик-пик} } = \frac{0,315}{2} = 0,0158 \qquad (5)\]

и ESR тестируемого конденсатора рассчитывается как:

\[r_к = \alpha \times r_г = 0,0158 \times 50 = 0,7875\ Ом \qquad (5)\]

Лабораторные результаты

Возбуждение обеспечивает генератор сигналов с номинальным выходным сопротивлением 50 Ом. С помощью простого делителя напряжения намеряется выходное сопротивление 47,1 Ом. Выходное напряжение пик-пик в установившемся состоянии измеряется с помощью цифрового осциллографа. На рисунке 5 показан пример выходного напряжения.

Рисунок 5 – Форма выходного напряжения

Расчетные значения ESR

Расчетные значения ESR
Размах входного напряжения, ВРазмах выходного напряжения, мВЕмкость, мкФРассчитанное значение ESR, Ом
1,685841,68
1,68806,82,35
1,6866471,88
1,7244,82201,26
1,72484701,35
1,68426601,18
1,724522001,26

Этот простой метод измерения обеспечивает точные результаты и позволяет получить более точную модель силового преобразователя.

Ссылки

  1. Amaral A.M.R., Cardoso A.J.M.: An experimental technique for estimating the ESR and reactance intrinsic values of aluminium electrolytic capacitors. Proc. Instrumentation and Measurement Technology Conf., IMTC 2006, April 2006, pp. 1820–1825.
  2. Sankaran V.A., Rees F.L., Avant C.S.: Electrolytic capacitor life testing and prediction. Proc. 32nd Annual Meeting IEEE Industry Applications Society, October 1997, vol. 2, pp. 1058–1065
  3. Venet P., Perisse F., El-Husseini M.H., Rojat G.: Realization of a smart electrolytic capacitor circuit, IEEE Ind. Appl. Mag., 2002, 8, (1), pp. 16–20
  4. Chen Y.-M., Chou M.-W., Wu H.-C.: Electrolytic capacitor failure prediction of LC filter for switching-mode power converters. Proc. 40th Annual Meeting IEEE Industry Applications Society, October 2005, vol. 2, pp. 1464–1469.
  5. Amaral A.M.R., Cardoso A.J.M.: An ESR meter for high frequencies. Proc. Int. Conf. on Power Electronics and Drives Systems, PEDS, 2005, pp. 1628–163
  6. D.W. Hart, «Power electronics,» Mc Graw Hill, 2010.
  7. N. Mohan,T. M. Undeland , W. P. Robbins, «Power Electronics: Converters, Applications and Design,» John Wiley and Sons, 2002.
  8. R.W. Ericson, D. Maksimovic, «Fundamental of power electronics,» Springer, 2001.
  9. A.M.R. Amaral, A.J.M Cardoso: «An ESR meter for high frequencies». Proc. Int. Conf. on Power Electronics and Drives Systems, PEDS, 2005, pp. 1628–1633.
  10. R. Chen, J.D.V. Wyk, S. Wang, W.G. Odendaal: Improving the characteristics of integrated EMI filters by embedded conductive layers. IEEE Trans. Power Electron., 2005, pp. 611–619.
  11. A.M.R. Amaral, A.J.M Cardoso: An experimental technique for estimating the ESR and reactance intrinsic values of aluminium electrolytic capacitors. Proc. Instrumentation and Measurement Technology Conf., IMTC 2006, April 2006, pp. 1820–1825.

Оригинал статьи:

Теги

ESR (эквивалентное последовательное сопротивление)ГенераторИзмерениеКонденсаторМоделированиеОсциллографЭлектролитический конденсатор

Сохранить или поделиться

Как проверить конденсатор прибором — ТЕХНОБЛОГ

Видео инструкция по проверки конденсаторов прибором Esr micro.

Не забудь перед покупкой зарегистрироваться в Кэшбеке чтобы покупать еще дешевле. >>> Перейти <<<

Любой товар из Китая «Aliexpress.com» http://ali.pub/uo612
Экономь на покупках Backit https://goo.gl/falwvS
Рай для любителя паять http://ali.pub/o9q38

Банда технорей https://goo.gl/Z7IPRv
Мой сайт https://www.technodlog.ru

Флюс для безсвенцовой пайки Kingbo http://ali.pub/2ytwo
Флюс для безсвенцовой пайки RMA-223 http://ali.pub/pc1ie
Клей для проклейки тачскринов http://ali.pub/g15l3
Термопаста для процессоров и видеокарт http://ali.pub/875dn
Припой свинцовый в катушках http://ali.pub/pszxg
Силиконовый термостойкий коврик для пайки http://ali.pub/2fx8n
Антистатический коврик http://ali.pub/ekjx0
Набор отверток для ремонта телефонов и ноутбуков http://ali.pub/2vba7
Паяльники электрические http://ali.pub/6ys2b
Сменные жала для паяльника Hakko http://ali.pub/i30md
Паяльные станции для монтажа и демонтажа электронных компонентов http://ali.pub/vnt5j
Иглы (диспенсер) дозирования флюса из шприца http://ali.pub/631kv
Пинцеты для монтажа и демонтажа http://ali.pub/631kv
Аксессуары для паяльных станций и паяльников http://ali.pub/qmetb
Цифровые мультиметры http://ali.pub/cq9hj
Аксессуары для мультиметров http://ali.pub/8awop
Цифровые осциллографы http://ali.pub/z61jf
Аксессуары для осциллографа http://ali.pub/gyiwx
Лабораторные блоки питания http://ali.pub/ru38x 
Зарядное устройство для планшетов http://ali.pub/vg9ln

Статью прочитали: 525

Как проверить конденсатор на болгарке – Как проверить пусковой конденсатор на исправность – Как проверить пусковой конденсатор —  RC74 — интернет-ма

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.


Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

  • даже незначительного вздутия, следов подтеков;
  • механических повреждений, вмятин;
  • трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами

Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Взять хотя бы эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.


Также в продаже есть цифровые измерители емкости, например, XC6013L или A6013L.

С помощью любого из этих приборов можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между обкладками или внутреннего обрыва одного из выводов.

Некоторые производители даже уверяют, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора не выпаивая его с платы. Что, конечно же, противоречит здравому смыслу.

К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие наиважнейшие параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, с помощью весьма недорогого LC-метра.

Проверка на короткое замыкание

Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки

Как прозванивать конденсаторы мультиметром? Нужно включить мультиметр в режим прозвонки или измерения сопротивления и приложить щупы к выводам конденсатора.

В зависимости от емкости мультиметр либо сразу же покажет бесконечное сопротивление, либо через какое-то время (от нескольких секунд до десятков секунд).

Если же прибор постоянно пищит в режиме прозвонки (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), то конденсатор можно смело выкидывать.

Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки

Если нет мультиметра (и даже старой советской «цешки» нету), то можно попробовать подключить светодиод или лампочку к батарейке через исследуемый конденсатор.

Т.к. исправный конденсатор имеет ооочень большое сопротивление постоянному току, лампочка гореть не должна. Хотя, если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может вспыхнуть на короткое время (пока конденсатор не зарядится).

Если же светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.

Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного роста сопротивления вплоть до бесконечности (ну или светодиод на какое-то время вспыхивает и гаснет) то конденсатор совершенно точно имеет какую-то емкость. Следовательно, проверку на обрыв можно не делать.

Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В

Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковые конденсаторы из стиральных машин, насосов, различных станков и т.п.).

Все что нужно сделать — просто подключить лампу накаливания небольшой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:

Способ позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить КЗ, если оно есть, и убедиться в том, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в обрыве).

При исправном конденсаторе лампочка будет гореть в полнакала. Чем меньше емкость — тем тусклее будет гореть лампочка.

Если лампа горит в полную мощность (точно также как и без конденсатора), значит конденсатор «пробит» и подлежит замене. Если лампочка совсем не светится — внутри конденсатора обрыв.

Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:

Ремонт болгарки. Помогите определить конденсаторы. — Электропривод

Уважаемые радиолюбители и радо-профессионалы.

У отца болгарка 1800Вт перестала набирать максимум оборотов.

Вскрытие показало, что вспучился конденсатор с тремя проводами 220нФ+2х2н5. И ещё один в пластиковом прямоугольном корпусе на плате управления. Главная микросхема и часть платы залита (видимо для защиты) чем-то типа краски. Тип микрухи определить не могу пока не смою (чем?).

Гугл сказал, что с тремя выводами это три кондёра в одном. Центральный на массу вроде бы. Не знаю куда, но уходит он в к мотору. Помехи гасить. Нашёл и номиналы 220нФ и два по 2,2нФ. Не проблема их купить и спаять как надо. Или в Китае нашёл (на фото)

А вот в пластиковом корпусе определить не могу. Маркировка отсутствует. На плате стоят рядом с точно таким-же. На корпусе просматриваются треугольники. Рядом с семистором TIC 246M. Выпаял я их. На боковинах тоже нет информации. На схеме указал.

Постарался поподробнее начертить схему.

1) Правильно ли я понял по цилиндрическому кондёру?

2) Помогите определить номиналы этих двух белых конденсаторов в прямоугольном пластиковом корпусе.

Заранее благодарю

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв — распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом — от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм — для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0.001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2.8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости — от малюсеньких до самых больших, а также любого типа — полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Проверка конденсатора мультиметром


Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют. Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.

Существует два вида конденсаторов:

  1. 1) полярные;
  2. 2) неполярные.

Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя. Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ. Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло.

Будет интересно➡ Лучшие способы проверки датчика Холла

Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад). Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.

Определение рабочего напряжения конденсатора

Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которой он стоял, то узнать его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.

Однако, имея некоторый опыт, можно оооочень приблизительно прикинуть «на глазок» рабочее напряжение исходя из габаритов конденсатора. Естественно, чем больше размеры конденсатора и чем меньше при этом его емкость, тем на большее напряжение он расчитан.

Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя

Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них не жалко пожертвовать, то можно определить напряжение пробоя, которое обычно раза в 2-3 выше рабочего напряжения.

Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключается через токоограничительный резистор к регулируемому источнику напряжения, способного выдавать заведомо больше, чем напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контроллируется вольтметром.

Затем напряжение плавно повышают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе резко упадет до нуля).

За рабочее напряжение можно принять значение, в 2-3 раза меньше, чем напряжение пробоя. Но это такое… Вы можете иметь свое мнение на этот счет.

Внимание! Обязательно соблюдайте все меры предосторожности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также индивидуальные средства защиты зрения.

Энергии заряженного конденсатора бывает достаточно, чтобы устроить небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Вот, можно посмотреть, как это бывает:

А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое способны разлетаться на очень мелкие, но твердые осколки, без труда пробивающие кожу (не говоря уже о глазах).

Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки

Этот способ узнать рабочее напряжение конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). А таких конденсаторов большинство.

Суть заключается в том, чтобы отловить момент, при котором его ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого собираем простейшую схему:

и делаем замеры тока утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, одинаковыми порциями, записывая показания вольтметра и микроампераметра в таблицу.

У меня получилась такая табличка (моя чуйка подсказала мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, так что я сразу начал прибавлять по 10В):

Напряжение на конденсаторе, ВТок утечки, мкАПрирост тока, мкА
101.11.1
202.21.1
303.31.1
404.51.2
505.81.3
607.21.4
708.91.7
8011.02.1
9013.42.4
10016.02.6

Как только станет заметно, что одинаковый прирост напряжения каждый раз приводит к непропорционально бОльшему приросту тока утечки, эксперимент следует остановить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.

Если из полученных значений построить график, то он будет иметь следующий вид:

Видно, что начиная с 50-60 вольт, график зависимости тока утечки от напряжения обретает явно выраженную нелинейность. А если принять во внимание стандартный ряд напряжений:

Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, В
6.3101620253240506380100125160200250315350400450500

то можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет либо 50 либо 63 В.

Согласен, метод достаточно трудоемкий, но не сказать о нем было бы ошибкой.

Типы автомобильных конденсаторов

  1. Для генератора. Подаёт электричество в работающий генератор, предотвращает перепады напряжения в зажигании, ликвидирует шумы радиоприёмника. Если в генераторе авто нет конденсатора, проезжающий мимо транспорт вызовет сильный шум на радио. Благодаря этому изделию удаётся защититься от дискомфорта в пути.


    Так выглядит автомобильный конденсатор

  2. Для сабвуфера. Автоусилитель обеспечивает более полное насыщение баса и расширяет диапазон воспроизведения частот, однако он сильно увеличивает потребление тока, что приводит к проблемам со светом фар и плохому качеству воспроизведения низких частот. Хорошо работающий конденсатор — гарантия защиты от проблем.

Это интересно: Проблемы со страховой компанией

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что Iут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом — через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Как проверить не выпаивая

Для проверки без демонтажа применяются специальные тестеры. От обычных они отличаются пониженным напряжением на щупах, что сводит к минимуму риск повреждения прочих компонентов цепи.

Если такого прибора в наличии нет, можно превратить в него обычный мультиметр, подключив через приставку. Разнообразные схемы таких приставок опубликованы в Интернете и специализированных журналах.

Читать также: Болты с шестигранной головкой класс прочности

Независимо от того, какой прибор применяется для измерения параметров конденсатора, вопрос о влиянии прочих элементов остается актуальным. Так, если параллельно с исследуемым, к цепи подключено еще несколько конденсаторов, тестер покажет их суммарную емкость.

Как работать с мультиметром

Определение емкости неизвестного конденсатора

Способ №1: измерение емкости специальными приборами

Самый просто способ — измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.


Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).

Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!

Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов

Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров — это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?

На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:


Суть в том, что результирующая емкость Cрез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.

Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.


Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:


Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора Сх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С1 на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила Cрез = 9.97 мкФ.

Подставляем эти цифры в формулу и получаем:

Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи

Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости Cх:Постоянная времени — это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е — это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).

Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.


Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)


Хотя можно взять обычный резистор с 5-10%-ой погрешностью и тупо измерить его реальное сопротивление мультиметром. Резистор желательно выбирать такой, чтобы время разряда конденсатора было более-менее вменяемым (секунд 10-30).

Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:

Другие способы измерения емкости

Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.

Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.

Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:


Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40…85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.

Недостаток схемы — необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.

Измеритель ёмкости конденсаторов HONEYTEK A6013L

Измеритель ёмкости конденсаторов HONEYTEK A6013L. Есть доставка из России. В Новосибирск пришёл за неделю, и был доставлен на дом курьером.

В небольшом чёрном конверте была только картонная коробка с прибором, без «пупырки». Коробка универсальная, поэтому изображённый на ней прибор не похож на тот, что находится внутри:

Первая загадка! Найди отличия на изображении двух приборов в центре коробки (я нашёл только одно):

Сзади на коробке информация о производителе:

Слева на коробке модельный ряд. Нужная модель помечена вручную маркером:

Содержимое. Загадка вторая! Как произносится название TIANQIU на комплектной батарейке типа «Крона»:

Внутри находится лист A4 с инструкцией на плохом английском, книжка-инструкция на хорошем китайском, талон ОТК от 29.05.2020 г, прибор, батарейка, и два коротких провода с «крокодилами»:

Сам прибор довольно компактный, но увесистый. В руке лежит нормально, защищён чехлом из резиноподобного пластика:

Загадка третья! Как понять надпись на крышке батареи на 9 вольт (Во избежание удара электрическим током перед заменой батареи или открывания корпуса отсоедините измерительные провода):

Защитный чехол оранжевого цвета съёмный, пахнет химической резиной:

Сам измеритель заключён в твёрдый синий пластик без запаха:

Тестируем новенький китайский электролитический конденсатор, 10000 мкФ на 16 вольт путём втыкания его в контактную площадку под экраном справа:

Измерение конденсаторов с точностью 2% в качестве эталонных.
Два б/у слюдяных конденсатора СГМ-4 6200x500v. Первый:

Второй:

Один «новый» СГМ-3 на 3600x500v от 03.1970 г.:

Один «новый» СГМ-3 на 1200x500v от 04.1976 г.:

Померил также имеющиеся у меня б/у электролиты, все в порядке.

Есть приятная голубоватая подсветка, включаемая кнопкой со знаком «солнышко» (горит 5 секунд):

Кнопка HOLD, там же, фиксирует на экране цифры, в противном случае при измерении электролитических конденсаторов они имеют обыкновение хаотично меняться в плюс и минус в небольшом диапазоне. Плёночные конденсаторы тестируются нормально.

Сей девайс успешно продаётся по всему миру уже лет десять. И даже на Амазон, и имеет там высокую оценку. В России же его почему-то мало кто знает. И даже здесь, на Муське, этот обзор будет первый.

На Ютубе есть хороший видеообзор, не мой.

Предвижу вопрос: Зачем покупать отдельный тестер конденсаторов, если обычный мультиметр может измерять ёмкости тоже?

Ответ прост: Многие недорогие мультиметры могут мерить конденсаторы максимум до 200 микрофарад, тот же VC97, а этот — до 20 миллифарад. Так что для ремонта конденсаторов блока питания — самое то.

Вердикт — дёшево и сердито. Полезно. Быстрая доставка из России.

Купил за свои:

К покупке рекомендую.

Радиосхемы. — материалы в категории

Радиотехника начинающим
перейти в раздел

Букварь телемастера
перейти в раздел

Основы спутникового телевидения
перейти в раздел

Каталог схем
перейти в раздел

Литература
перейти в раздел

Статьи
перейти в раздел

Схемы телевизоров
перейти в раздел

Файловое хранилище
перейти в раздел

Доска объявлений
перейти в раздел

Радиодетали и
ремонт в Вашем городе
перейти в раздел

ФОРУМ
перейти в раздел

Справочные материалы
Справочная литература
Микросхемы
Прочее

Конденсатор Измеритель ESR Схема с использованием таймера 555 А если проблема в шуме, есть простое решение, просто добавьте больше конденсаторов. Но это не решает. Что может быть не так?

Проблема возникает из-за наивного предположения, что конденсаторы (в значительной степени) являются «идеальными» устройствами, хотя на самом деле это не так. Эти нежелательные эффекты возникают из-за того, что называется внутренним сопротивлением или эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) .Конденсаторы имеют конечное внутреннее сопротивление из-за материалов, используемых в их конструкции. Мы подробно объяснили ESR и ESL в конденсаторах в предыдущей статье.

Разные типы конденсаторов имеют разные диапазоны ESR. Например, электролитические конденсаторы обычно имеют более высокое ESR, чем керамические конденсаторы. Для многих приложений становится важным измерение внутреннего сопротивления конденсаторов. И сегодня в этой статье мы создадим измеритель ESR и узнаем, как измерять ESR конденсатора, используя микросхему таймера 555 и транзисторы .

 

Измерение ESR конденсатора

В начале Измерение СОЭ может показаться легкой задачей.

Сопротивление можно легко определить, подав постоянный ток и измерив падение напряжения на тестируемом устройстве.

Что если подать на конденсатор постоянный ток? Напряжение нарастает линейно и стабилизируется на значении, определяемом напряжением питания, что (для наших целей) бесполезно.

Настало время вернуться к тому, чему мы научились в школе: « Конденсаторы блокируют постоянный ток и пропускают переменный ток»

Сделав несколько упрощающих выводов, мы понимаем, что конденсаторы в основном представляют собой короткое замыкание на высоких частотах, а емкостная часть «закорачивается» из цепи, и все напряжение падает на внутреннее сопротивление.

Преимущество этого метода в том, что нам даже не нужно знать ток, если мы знаем внутреннее сопротивление используемого источника сигнала, потому что теперь ESR и внутреннее сопротивление (источника) образуют делитель напряжения, отношение сопротивлений есть отношение падений напряжения, и, зная три, мы легко можем определить другое.

Осциллограф используется для измерения формы сигналов на входе и на конденсаторе.

 

Список деталей

Для осциллятора:

1. Таймер 555 – подойдет и CMOS, и биполярный, но для высоких частот рекомендуется CMOS

2. Потенциометр 100K – используется для настройки частоты

3. Конденсатор 1 нФ – синхронизация

4. Керамический конденсатор 10 мкФ — развязка

 

Блок питания:

1.Биполярный транзистор BC548 NPN

2. Биполярный транзистор BC558 PNP

Небольшое замечание по выбору транзисторов — подойдет любой маломощный транзистор с высоким коэффициентом усиления (300 и выше) и несколько большим током (50мА+).

3. Базовый резистор 560 Ом

4. Выходной резистор 47 Ом – может быть любым от 10 Ом до 100 Ом.

 

Принципиальная схема

Ниже приведена принципиальная схема для этой схемы ESR Capacitor Tester

.

 

Эта схема измерения ESR может быть разделена на две части: таймер 555 и выходной каскад.

1. Осциллятор 555:

Схема 555 представляет собой обычный нестабильный мультивибратор, который выдает прямоугольную волну с частотой в несколько сотен килогерц. На этой частоте почти все конденсаторы действуют как короткозамкнутые. Потенциометр 100K позволяет настраивать частоту для получения минимально возможного напряжения на конденсаторе.

 

2. Блок питания:

Это временное решение другой проблемы. Мы могли бы напрямую подключить конденсатор к выходу таймера 555, но тогда нам нужно было бы точно знать выходной импеданс.

Для устранения этого используется двухтактный выходной каскад с последовательным резистором. Резистор обеспечивает выходное сопротивление.

Вот как выглядит полное оборудование этой схемы ESR Meter :

 

Расчет ESR конденсатора

Из уравнения делителя напряжения получаем следующую формулу:

  ESR = (V  CAP  • R  ВЫХОД  ) / (V  ВЫХОД  – V  CAP  )  

 

Где ESR — внутреннее сопротивление конденсатора, В CAP — сигнал на конденсаторе (измеренный в узле CAP+), R ВЫХОД — выходное сопротивление силового каскада (здесь 47 Ом) В ВЫХОД — напряжение выходного сигнала, измеренное в точке А схемы.

При использовании этой схемы рекомендуется установить щуп осциллографа на 1X, чтобы увеличить чувствительность и уменьшить полосу пропускания, чтобы избавиться от некоторого шума и выполнить точное измерение.

Сначала измеряется размах напряжения в точке A перед импедансом и отмечается. Затем подключается конденсатор. Увеличивайте масштаб, пока не увидите прямоугольную волну. Вращайте горшок, пока форма волны не станет меньше.

В зависимости от типа конденсатора размах напряжения результирующего сигнала должен быть порядка нескольких десятков или сотен милливольт.

 

Пример: измерение ESR для электролитического конденсатора емкостью 100 мкФ

Вот необработанная форма выходного сигнала силового каскада:

 

А вот и напряжение на конденсаторе. Обратите внимание на все шумы, наложенные на сигнал — будьте осторожны при измерении.

 

Подставляя значения в формулу, мы получаем ESR 198 мОм.

 

ESR конденсатора

является важным параметром при проектировании силовых цепей, и здесь мы построили простое устройство для измерения ESR на основе таймера 555 .

Использование осциллографа для определения неизвестной емкости

Обычно номинал конденсатора в микрофарадах или пикофарадах напечатан на его корпусе или имеется цветовой код. Но иногда нам нужно измерить величину емкости. Например, электролитический конденсатор может со временем терять емкость (а также иметь большее последовательное сопротивление). В критических приложениях этот эффект может быть катастрофическим. Электролитические конденсаторы, скорее всего, потеряют емкость, оставаясь без дела на полке, а не работая в цепи.В самом деле, эти конденсаторы иногда можно омолодить, подвергая их режиму постепенного повышения постоянного напряжения.

А бывают и другие случаи, когда емкость неизвестна и нам нужно ее измерить. Например, когда мы хотели бы знать емкость всей электрической среды внутри части электрического оборудования или на его входных или выходных клеммах. Или мы можем захотеть измерить входную емкость пробника осциллографа, просто чтобы выяснить, что происходит.

Высококачественные мультиметры могут измерять емкость, но показания не всегда можно считать окончательными. Однажды я измерил большое количество новых неэлектролитических конденсаторов и обнаружил среднее отклонение от указанного значения более 10%.

В некоторых приложениях точное значение емкости не имеет решающего значения. Например, допускается большое отклонение в цепи запуска двигателя. Напротив, резонансный контур требует точного значения для точной настройки.

Осциллограф можно использовать для измерения постоянной времени как средства определения фактической емкости устройства или величины распределенной емкости в электронной системе.Хотя осциллограф не обеспечивает прямого считывания емкости, емкость можно рассчитать, поскольку она напрямую связана с постоянной времени RC-цепи при приложении постоянного напряжения.

Постоянная времени электронной схемы, содержащей резистивные и емкостные элементы, обозначается греческой буквой тау (τ). Эта постоянная времени в секундах равна сопротивлению цепи в омах, умноженному на емкость цепи в фарадах, τ = RC . Тау — это время, необходимое для зарядки конденсатора, включенного последовательно с резистором, до уровня 63.2% от начального значения, обычно 0 В.

Цифровой запоминающий осциллограф может легко отображать зависимость напряжения от времени при зарядке или разрядке конденсатора через резистор. Затем можно рассчитать постоянную времени цепи и, исходя из этого, определить емкость конденсатора.

Если приложить постоянное напряжение к конденсатору, последовательно соединенному с резистором, его заряд будет возрастать сначала быстро, а затем медленнее по мере приближения к напряжению питания. Кривая зависимости напряжения от времени, видимая на дисплее осциллографа, известна как экспоненциальный рост.И наоборот, разряд конденсатора, включенного последовательно с резистором, известен как экспоненциальный спад.

Теоретически напряжение на конденсаторе никогда не становится равным полному напряжению батареи, поскольку скорость изменения снижается по мере приближения к этому уровню. Постоянная времени по определению представляет собой время в секундах, необходимое для того, чтобы заряд, измеренный на клеммах конденсатора, равнялся 63,2% приложенного напряжения.

Экспоненциальный рост (вверху), экспоненциальный спад (в центре) и постоянная RC, измеренная по неизвестной емкости (внизу).

Это явление легко продемонстрировать, подключив цифровой мультиметр в омическом режиме к электролитическому конденсатору. В зависимости от полярности подключения измерителя, а также от того, заряжен конденсатор или нет, сопротивление будет начинаться с низкого уровня и расти или начинаться с высокого уровня и постепенно снижаться, постепенно замедляясь, пока не остановится. Электрики говорят, что омметр считает, а это говорит о том, что прибор исправен. Нехарактерное показание связано с тем, что внутренняя батарея измерителя намеренно смещает конденсатор, чтобы можно было измерить сопротивление.Типичное значение составляет 3 В. Большинство производителей приборов окрашивают щупы красным для положительного и черным для отрицательного, но это не универсально и должно быть проверено с помощью второго мультиметра.

Чтобы определить неизвестную емкость с помощью осциллографа, источник постоянного тока, такой как 9-вольтовая батарея, известное сопротивление, переключатель и конденсатор соединяются последовательно. Наконечник пробника осциллографа и заземляющий провод подключены через конденсатор. Кроме того, вам понадобится короткая проволочная перемычка для шунтирования конденсатора.

Когда переключатель переведен в положение «включено», на дисплее прицела отображается напряжение на конденсаторе. Поскольку прибор находится в режиме временной области, амплитуда в вольтах отображается по оси Y, а прошедшее время — по оси X. Перед нами стоит задача найти постоянную времени последовательно соединенных резистора и конденсатора. Для этого определяют конечный заряд на конденсаторе, который должен быть практически равен номинальному напряжению батареи. Затем умножьте эту сумму на 0.632, потому что постоянная времени по определению основана на 63,2% от максимального заряда конденсатора.

Найдите эту точку на осциллограмме, используя горизонтальную линию от оси Y. Затем от этой точки на кривой зарядки проведите вертикальную линию вниз к оси X, которая должна быть откалибрована в секундах. (Для этой цели можно использовать курсор.) Это обеспечивает постоянную времени комбинации RC, τ. Зная постоянную времени, найти неизвестную емкость несложно.

Как было сказано ранее,

τ = RC
Транспонирование,
C = τ/ R

Учитывая, что в уравнении постоянной времени C выражается в фарадах, известное большое значение R в знаменателе дает разумное значение емкости, выраженное в микрофарадах, миллионных долях фарад. Эта единица измерения используется чаще.

135 Измерение ESR конденсатора с помощью осциллографа и

или в этом видео мы собираемся

измерить

эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора
с помощью осциллографа

и функции

генератор

это также называется ESR ESR на самом деле своего рода

мера

фактически сопротивление, которое выглядит так, как будто оно находится в серии

с

, конденсатор
, сам
теперь в идеале, которого не существует, но для недорогого конденсатора
используется при высоких температурах

с

высокими пульсациями тока и тому подобное, во много раз больше, чем конденсатор
s вывод может начать высыхать, и когда это происходит

, сопротивление эффективно увеличивается, что вызывает нагрев, который ускоряет весь процесс, и конденсатор

в конечном итоге выходит из строя, это довольно распространенный режим отказа, поэтому мы можем смоделировать ESR вроде как эта простая диаграмма здесь и на самом деле это немного сложнее, но для наших целей это подойдет мы собираемся

измерить

ESR, по сути, подавать сигнал EC через конденсатор
мы собираемся выбрать частоту, которая достаточно высока, чтобы конденсатор

в идеале выглядел почти как короткое замыкание менее 1 ом сопротивления или емкостного сопротивления, поэтому, если есть какое-либо падение напряжения на конденсаторе
, это будет из-за ESR, а не из-за емкостного сопротивления, в идеале все в порядке, поэтому мы собираемся использовать функцию

генератор

сейчас большинство функций

генератор

могут быть смоделированы примерно таким образом, где у вас есть идеальный источник напряжения, в данном случае прямоугольная волна, за которой следует выходной резистор 50 Ом, что дает им выходное сопротивление 50 мм

теперь будет важно знать, каков выходной импеданс или, по крайней мере, убедиться, что у вас 50 Ом или что-то еще, прежде чем вы приступите к измерению

, но потому что мы собираемся использовать это позже когда мы приступим к расчету, когда мы настроим функцию

генератор

, мы будем использовать частоту, как вы знаете, где-то между 100 и 300 килогерц, потому что на этой частоте электролитический
конденсатор
, который обычно интересовал

будет иметь емкостное реактивное сопротивление менее 1 Ом, если мы выберем 200 килогерц, вы знаете, что обычно вы смотрите на конденсатор

емкостью 10 микрофарад или больше, реактивное сопротивление будет низким, поэтому хороший конденсатор
будет выглядит так, и он не будет генерировать никакого напряжения на нем, когда вы подключите его к функции

генератор

, но эта частота также достаточно низка, чтобы мы могли игнорировать любые отражения эффектов линии передачи и тому подобное, что мы делаем не нужно правильно завершать линии и т. д., поэтому

это довольно хороший компромисс. Я собираюсь использовать размах напряжения, потому что это очень хорошо для вне цепи. Если вы действительно хотите попробовать провести тестирование цепей, вы, вероятно, захотите перейти на две-три сотни милливольт от пика до пика, но я действительно не рекомендую при тестировании цепей, поэтому давайте посмотрим, как мы собираемся. чтобы установить эту

меру

ment хорошо, чтобы настроить это первое, что мы собираемся сделать, это установить амплитуду нашей функции

генератор

мы просто подключим его прямо к осциллографу, который вы можете используйте пробник, или вы можете снова перейти прямо к входу с высоким входным импедансом осциллографа, мы используем достаточно низкую частоту, поэтому нам не нужно беспокоиться о том, чтобы поместить туда оконечную нагрузку 50 Ом, поэтому вам нужно установить ее. примерно на 200 килогерц, и напряжение будет варьироваться между землей и вашим пиковым напряжением, скажем, 1 вольт от пика до пика, а затем снова снижается, вы не хотите опускаться ниже земли и обратное смещение

наш конденсатор

находится в стадии тестирования, поэтому мы делаем это в первую очередь, следующее, что мы можем сделать, это просто pu Теперь резистор аккуратно поместит наш тестируемый конденсатор
прямо на выход функции

генератора

, и мы сделаем это прямо перед входом осциллографа, и я покажу вам, как мы это сделаем. теперь в идеале конденсатор
не должен иметь эквивалентного последовательного сопротивления, а емкостное реактивное сопротивление должно быть намного меньше 1 Ом, так что, как только вы подключите этот конденсатор
, выход, как показано на

, прицел должен почти ничего не делать. теперь произойдет то, что если конденсатор

будет иметь некоторое эквивалентное последовательное сопротивление, которое можно измерить пару ом или более, конденсатор
может выглядеть как короткое замыкание, но компонент ESR не будет, и на нем будет генерироваться напряжение, и при измерении этого напряжение

с

сравните объем, а затем это простой расчет делителя напряжения, чтобы вы знали, что такое эквивалентное последовательное сопротивление, но реальность такова, что часто раз, когда эти конденсаторы

высыхают, а ESR увеличивается, емкость также снижается, вы знаете, что конденсатор
будет уменьшаться в стоимости, поэтому что произойдет, так это то, что этот конденсатор
может стать достаточно низким, они начнут посмотрите постоянную времени зарядки RC, которую вы знаете, вместо того, чтобы знать хороший низкий импеданс, и вы можете увидеть комбинацию этого, я покажу вам, как это будет выглядеть через мгновение, сейчас много измерителей ESR, включая тот, который я построил несколько лет назад и сделал видео, я поставлю ссылку на это, кстати,

внизу будет

измерять

отклик этой экспоненциальной RC, а также ESR, но в конце концов это нормально, потому что в любом случае
конденсатор
неисправен, и вы захотите его заменить, поэтому вот что мы собираемся сделать, у нас будет наша функция

генератор

мы начнем с измерения только напряжения

с

из конденсатора
подключен к нему, но затем, когда мы подключим наш конденсатор
, мы увидим одну из двух вещей, мы либо увидим только

уменьшенную прямоугольную волну на осциллографе, а затем напряжение там действительно напряжение на сопротивление эквивалентно последовательному сопротивлению, потому что конденсатор

выглядит как короткое замыкание на этих частотах, но часто то, что вы увидите, представляет собой комбинацию эффектов, вы увидите ступенчатое изменение из-за ESR, но вы также увидите экспоненциальный рост в экспоненциальном падении на обоих концах ступенчатого изменения, который указывает на то, что вы, по существу, получили гораздо более низкое значение емкости

, и вы видите по существу постоянную времени RC этого комбинированного сопротивления и емкости, но в любом случае вы знаете, что это показывает вам, что вы собираетесь генерировать некоторое напряжение или сбросить некоторое напряжение на этом конденсаторе

, что в идеале должно выглядеть как короткое замыкание, и вы не должны ничего развивать ing так что это расположение, которое мы будем использовать, чтобы сделать

измерения

ментов это конец этого коаксиального кабеля здесь идет назад к моей функции

генератор

снова над моим плечом

Я просто вхожу в небольшой BNCT один конец, который я собираюсь подключить прямо к входу прицела, другой конец, подключенный к набору проводов Miniclip, которые мы используем для подключения к нашему тестируемому конденсатору

, поэтому

с

выводят все, что здесь подключено, если мы просто подключим это до входа осциллографа я вижу реакцию моей функции

генератор

Я нахожусь в 200 милливольтах деления, так что это пять делений, что у меня есть один вольт от пика до пика, если я на мгновение соединим осциллограф на

землю, я вижу, где земля, поэтому это напряжение варьируется от земли вверх до вольта, а затем обратно вниз, так что снова мы не смещаем его в обратном направлении, так что это правильная настройка, чтобы подготовиться к ESR

мера

все в порядке Начнем с

с

, хороший конденсатор
, так что вы знаете, что вы хотите увидеть, мы просто собираемся взять этот конденсатор
на 220 мкФ
, обратите внимание, что это указание здесь, где находится отрицательный вывод, поэтому мы’ Подсоединим черный грамм к этому черному мини-захвату

, а затем мы возьмем другой провод, подключим его к другому концу и посмотрим, что происходит на экране прицела, так что мы, по сути, почти полностью раздавили это. сигнала, мы увидим его среднее значение, и это нормально, мы также увидим пару маленьких вспышек прямо на краевых переходах, и если мы внимательно посмотрим, если я увеличу интенсивность, я смогу увидеть эти небольшие вспышки здесь, здесь и здесь, это нормально, что

, на что мы смотрим, это тот факт, что мы не терминируем этот коаксиальный кабель должным образом, есть небольшое отражение, возвращающееся от этих проводов, немного индуктивность в сериях

с 9002 1 конденсатор

, так что вы поймете, что это не имеет большого значения, но в идеале то, что мы видели, это то, что мы взяли верх и опустили его вниз, подняли его снизу, эти два фактически находятся на одном уровне, если есть было некоторое эффективное последовательное сопротивление, у нас была бы разница

между высоким и низким уровнем, так вот как выглядит хороший конденсатор

, так что давайте посмотрим еще немного ближе здесь, что мы можем сделать, это изменить осциллограф должен быть связан по переменному току, хорошо, мы переместим нашу позицию вверх, а затем увеличим наши вольты на тор, уменьшим вольты на деление, чтобы получить немного больше увеличения, и теперь вы действительно можете увидеть немного такого рода ступенчатого изменения из-за тех компонентов индуктивности, о которых мы говорили, я вижу

очень небольшое изменение, например, если мы пойдем еще меньше, я вижу очень небольшое изменение здесь я нахожусь в 10 мВ на деление, хорошо, так что мы можем видеть очень небольшое изменение напряжения здесь на самом деле, если мы pu здесь есть пара курсоров напряжения, мы пойдем посмотрим, я измеряю около трех милливольт, поэтому мы взяли эту прямоугольную волну в один вольт от пика до пика и уменьшили ее до трех милливольт, что довольно незначительно, это чертовски чертовски близко к короткому замыканию, поэтому мы рассматриваем последовательное сопротивление

, эквивалентное

, значительно меньше 1 Ом. много физически намного меньше, и, как правило, по мере того, как конденсатор

становится меньше для того же значения, они будут иметь эквивалентное сопротивление, и вы можете видеть, что здесь на экране, что этот падает примерно на восемь милливольт девять милливольт от того размах сигнала вольт, поэтому, хотя это неплохой конденсатор
, емкость

все еще хороша, просто тот факт, что он физически меньше, вы, естественно, увидите большее ESR, потому что пластины физически меньше, он будет иметь большее сопротивление, но это тот же тип формы, который вы увидите, который может быть большим или амплитудой, когда у вас есть конденсатор

, который имеет еще более высокое последовательное сопротивление, так что давайте посмотрим на Конденсатор
, который я вытащил из старого монитора, который на самом деле вышел из строя, теперь вы увидите, что этот плохой конденсатор
в

здесь мне действительно нужно снова поднять мои вольты на деление, чтобы я действительно мог видеть, что происходит на

с

на этом мы можем увидеть тот эффект, о котором я упоминал ранее, когда у нас есть ступенчатое изменение из-за ESR, но затем экспоненциальное изменение из-за уменьшенной емкости, так что это был неисправный конденсатор
, если мы посмотрите внимательно на него, вы можете увидеть, что его верхняя часть выпуклая, вы знаете, что он вроде как нагрелся, перегрелся и высох, это просто неприятный

конденсатор
, но если мы посмотрим на пиковое напряжение это сказать фр ом здесь внизу беспокоился о сотне милливольт, так что размах сигнала в один вольт был снижен только до 113 милливольт здесь и сейчас, так что этот конденсатор
определенно плохой, что смешно, так это то, что если вы

измерите

емкость этого может показаться, что вы знаете, больше, чем вы могли бы показаться из этой постоянной времени RC, но это просто из-за того, что, когда эти вещи высыхают, сопротивление емкости

не равно или увеличение сопротивления неравномерно распределяется по пластины, и вы получаете немного более сложную вещь, но, в конце концов, это будет плохой конденсатор

, оставив его в том же масштабе, просто чтобы дать вам некоторое представление, давайте вернемся и возьмем наши хорошие
конденсатор
и посмотрите, как он будет выглядеть в той же шкале, хорошо, так что у вас есть та же шкала, вы можете увидеть, насколько лучше этот конденсатор
, так что если вы, если вы

int заинтересован в попытке вычислить, что такое эквивалентное последовательное сопротивление, просто оставайтесь в следующей части видео. просто хорошо, чтобы рассчитать эквивалентное последовательное сопротивление, это действительно просто расчет делителя напряжения, и мы ищем значение этого резистора, мы знаем, что это

функция

генератор

идеальное напряжение, мы знаем

выходное сопротивление составляет 50 Ом мы просто не знаю, что они таковы, так что типичный расчет делителя напряжения будет, как вы знаете, функция

генератор

напряжение, умноженное на это сопротивление, деленное на сумму сопротивлений, дает нам то напряжение, которое мы назовем V R теперь мы знаем что такое V R, у нас есть

измерение

d это хорошо, мы знаем, что такое
функция

генератор

напряжение у нас есть

измерение

d это нам просто нужно решить для R, поэтому мы можем просто запустить это уравнение или изменить это уравнение, как это и

мы собираемся изменить уравнение как таковое, мы завершаем

с

вот это уравнение, которое говорит, что ESR равно

измеряет

d напряжение на конденсаторе
, умноженное на 50, деленное на напряжение холостого хода функции

генератора

минус VR или наш

измеряет

напряжение d, так что давайте запустим этот расчет для плохого
конденсатора
, который мы

измерьте

d, который подавал 113 милливольт на сам крест, хорошо, поэтому мы знаем, что

измеряем

d 113 милливольт, и мы умножим это на 50, а затем мы собираемся

разделить это на то, что у нас есть один вольт пик- до пика минус точка 1 1 3 вольта делим что наматываем

с

примерно шесть целых три десятых Ом ESR для этого конкретного
конденсатора
пойдем посмотрим что я

меряю

на моем самодельный ESR-метр для этого плохого конденсатора
вот мой маленький самодельный ESR-метр, давайте убедимся, что он правильно обнулен, мы закоротим провода вместе, и похоже, что мы или ноль там правильно, так что давайте подключим этот плохой конденсатор
Итак, у меня есть

отрицательный вывод, идущий к отрицательной стороне, положительный вывод, идущий к положительной стороне, если мы посмотрим, на самом деле у вас есть немного параллакса, вы смотрите в сторону отсюда, но если Я натягиваю это, вы можете видеть, что оно чуть больше, чем пять Ом, близкое к 6 Ом, поэтому этот измеритель в основном измеряет, что пиковое значение довольно близко к тому ответу, который мы видим на этом обратном конденсаторе

.
, они получают много ESR-метров, будут делать

это, но в конце концов это значение намного выше, чем вы хотели бы видеть на хорошем конденсаторе

, если мы подключим мой хороший конденсатор
здесь, давайте то же самое таким же образом вот ESR этого хорошего конденсатора
, вы можете видеть, что он выглядит чертовски близким или коротким, поэтому, если вы не хотите идти и создавать одну из этих вещей, и у вас есть функция

генератор

и осциллограф

, вы можете очень легко

измерить

ESR или хотя бы проверить, хорош ли конденсатор
в любом случае хорош или плох

спасибо за просмотр и осциллятор

Создание измерителя ESR

Детали
Категория: электроника и поделки электроника и поделки
Опубликовано: 15 марта 2013 г. 15 марта 2013 г.
 

 

Сборка простого измерителя ESR для диагностики электролитических конденсаторов.

 

 

 

Что такое СОЭ  

«Никогда в истории человечества так много плат не разрушалось из-за небольшого количества компонентов»

Уинстон Черчилль (или кто-то вроде него) — на электролитических конденсаторах

Электролитические конденсаторы являются очень распространенной причиной выхода из строя электронного оборудования. Со временем электролитические конденсаторы имеют свойство высыхать и выходить из строя.Часто неисправность можно обнаружить при простом визуальном осмотре (взорвавшийся или деформированный конденсатор трудно не заметить). Однако в других случаях неисправность более незаметна и проявляется в увеличении эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) конденсатора. Идеальный конденсатор, конечно, имеет нулевое эквивалентное последовательное сопротивление. На самом деле множество неидеальных характеристик можно смоделировать как простой последовательный резистор. Производители часто указывают ESR при довольно высокой частоте 100 кГц, и обычно это очень низкое значение, конечно, в зависимости от значения емкости и номинального напряжения.Как правило, чем выше емкость, тем ниже ESR. Конденсаторы большой емкости, как правило, используются для фильтрации источника питания, где даже малые значения ESR приводят к увеличению внутреннего рассеивания мощности и преждевременному выходу конденсатора из строя. Если вы ремонтируете электронное оборудование, измеритель ESR является важным элементом в вашем наборе инструментов. Конечно, вы можете купить уже готовые устройства (см., например, это на Amazon.com), но создать их самостоятельно относительно просто и выгодно. В этой статье я покажу вам, как я построил его, используя обычные компоненты в моей лаборатории электроники для любителей.

Измерение СОЭ

Измеритель ESR фактически представляет собой омметр переменного тока, предназначенный для обнаружения резисторов с очень низким номиналом. Этого можно достичь, подав на конденсатор сигнал переменного тока довольно высокой частоты (100 кГц в этой конструкции) и измерив влияние падения сопротивления на конденсаторе. При частоте 100 кГц реактивная составляющая конденсатора (Xc = 1/(2*pi*f*C)) незначительна для наиболее распространенных номиналов электролитических конденсаторов. Схема, показанная на рисунке 1, использует этот принцип работы.Простой таймер 555 генерирует прямоугольную волну частотой около 100 кГц. Понижающий трансформатор 2:1 снижает эффективное сопротивление источника выходного драйвера 555 и подает сигнал на тестируемый конденсатор и два резистора по 12 Ом. Диоды 1N4007 защищают от конденсаторов, которые еще могут быть заряжены (в этом случае диоды эффективно «разряжают» их примерно до 0,6 В). Результирующий сигнал в точке (1) составляет около 200 мВ пик-пик. Это напряжение достаточно мало, чтобы тестер иногда можно было использовать в цепи без прямого смещения каких-либо PN-переходов.Однако обратите внимание, что часто в реальных конструкциях несколько конденсаторов соединены параллельно, поэтому измерения могут вводить в заблуждение. Транзистор 2N3904 усиливает сигнал, поступающий через конденсатор, с коэффициентом усиления около 10. Этот сигнал выпрямляется, фильтруется и подается на простой аналоговый вольтметр. Обратите внимание, что из-за способа подключения конденсатора напряжение будет максимальным для конденсатора с 0 ESR и минимальным для конденсатора с большим ESR. Таким образом, счетчик настраивается, сначала закорачивая измерительные провода и обеспечивая отклонение счетчика до конца.Это делается путем регулировки потенциометра серии 10 кОм. Шкала очень нелинейна, поэтому вы можете протестировать с известными значениями резисторов и отметить соответствующие цифры на шкале. Я не сделал этого в своем проекте, а вместо этого оставил отдельную таблицу, которую позже приклеил на коробку ESR.

Рисунок 1. Цепь измерителя ESR

ОБНОВЛЕНИЕ

: читатель и член форума eevblog «Radio Tech» был достаточно любезен, чтобы перерисовать в программном обеспечении мою оригинальную нарисованную от руки схему. Вот его версия:

UPDATE1: в более ранней версии C5 и C6 были помечены как 100 мкФ.Правильное значение — 100 нФ (как на исходном рисунке выше).

Схема питается от одной батареи 9В. Чтобы максимально увеличить срок службы батареи при падении напряжения со временем, я решил использовать недорогой LDO вместо более распространенного стабилизатора 78L05. LM2936 относительно недорог и обеспечит работу даже при напряжении батареи до 5,5 В. Хотя это не показано на рис. 1, позже я также добавил светодиодный индикатор ON/OFF после переключателя.

Операция

Чтобы лучше проиллюстрировать, как работает схема, давайте посмотрим на формы сигналов в точках (1), (2) и (3), отмеченных на рисунке 1, с короткозамкнутым выводом (ESR = 0) и с относительно высоким ESR = 5. .6 Ом. Осциллограммы (1), (2) и (3) на Рисунке 1 соответствуют каналам 1, 2 и 3 на изображении осциллографа на Рисунке 2. На рис. 2 показано, что сигнал на выходе конденсаторно-резисторного делителя составляет всего около 232 мВ пик-пик и что транзистор эффективно умножает это значение более чем в 10 раз. Канал 3 представляет собой уже выпрямленный и отфильтрованный сигнал, в данном случае корпус около 1,35 В.

Рисунок 2. Осциллограммы с закороченными измерительными проводами (ESR = 0)

На рис. 3 показан расходомер, который я использовал при полном разряде для этой ситуации (после регулировки потенциометра 10K).

Рисунок 3 – Полное истощение (СОЭ = 0)

Когда конденсатор с высоким ESR (в данном случае 5,6 Ом) подключен к измерительным проводам, выходное напряжение в точке (2) уменьшается, а также результирующий уровень постоянного тока в точке (3), как показано на рисунках 4 (осциллограф) и Рисунок 5 (метр).

Рисунок 4. Кривые с ESR = 5,6 Ом

  

Рисунок 5 – Обеднение при ESR = 5,6 Ом

 

Создание схемы

Схема настолько проста, что я решил использовать перфокарту для сборки.На рис. 6 показан результат. У меня уже есть подходящий сигнальный трансформатор в моем мусорном ведре, хотя его не так-то просто найти (он используется для линий передачи T1/E1). Более распространенной альтернативой является использование трансформаторов, которые можно найти в импульсных источниках питания, таких как блоки питания ПК ATX. Можно также использовать большее соотношение витков, хотя для этого потребуется настроить резистор на 150 Ом на более высокое значение.

Рисунок 6 – Печатная плата

На рисунках 7 и 8 показана окончательная сборка внутри металлического ящика.Заметил, что я использовал аудиоразъем (и экранированный аудиокабель) для подключения к тестовым щупам. Экран (земля) соединяется с металлическим корпусом.

Рисунок 7 – Коробка и внутренние детали

 

Рисунок 8. Окончательный результат 

Выводы

Создание измерителя ESR — простой и увлекательный проект. Используя только часто встречающиеся детали в лаборатории электроники, вы должны быть готовы в кратчайшие сроки найти эти неприятные конденсаторы с высоким ESR!

Комментарии, вопросы, предложения? Вы можете связаться со мной по телефону: контакт (под знаком) paulorenato (точка) com

 

Мысли бота: комплект для проверки СОЭ: часть 1

Введение

Поскольку я восстанавливаю электролитические конденсаторы из выброшенной электроники для использования в качестве хобби, а также поскольку я восстанавливаю старинное аудиооборудование из старых электролитов, мне нужен был способ протестировать эти конденсаторы, поскольку известно, что они имеют короткий срок службы по сравнению с другими компонентами.

Плохие конденсаторы, если они не закорочены накоротко, покажут высокое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), поэтому я решил измерить ESR, соорудив тестовый жгут Стивена М. Пауэлла ESR.

Я полагаю, что этот расходомер сэкономит мне деньги, позволяя мне утилизировать колпачки и заменять только те, которые начали портиться.

Можно измерить ESR конденсатора, пропустив через него небольшую высокочастотную прямоугольную волну и посмотрев на форму волны на осциллографе. Схема мистера Пауэлла делает именно это, поэтому я решил поделиться своим опытом сборки.

Схема

Схема состоит из двух частей. Слева находится генератор сигналов, построенный на основе старого доброго чипа 555, предназначенного для подачи прямоугольной волны милливольт с частотой 100 кГц. Его конструкция регулируется с помощью двух переменных резисторов, которые контролируют частоту и рабочий цикл, как описано на этой удобной веб-странице калькулятора 555.
Правая сторона — это тестовый жгут, который просто сбрасывает пиковое напряжение, наблюдаемое конденсатором и осциллографом. Диоды, расположенные вплотную друг к другу, снимают постоянный заряд конденсатора, чтобы избежать перенапряжения, достигающего прицела или микросхемы 555.

Прототип

Я сделал прототип очень простой версии схемы на макетной плате и протестировал несколько моих восстановленных конденсаторов (ниже посередине). Я нашел закороченный конденсатор (внизу слева), что довольно интересно. Я также видел эффект небольшого конденсатора, интегрирующего прямоугольную волну, что приводит к пилообразной волне (внизу справа).


Компоновка платы и корпус
Разметка платы без знания места ее установки — пустая трата времени. В конце концов, я могу усвоить этот урок и в следующий раз…..
  1. Набросайте компоновку, чтобы иметь представление о размерах платы,
  2. Выберите источник батареи для добавления к требуемым размерам корпуса и
  3. Найдите подходящую коробку, в которую поместятся плата и батарея.
В моем случае я сделал большую часть макета платы, а затем выбрал корпус Hammond 1593P (тот, который я использовал для своего проекта Mini Function Generator и изображен выше справа. Источник: веб-сайт Hammond).

В техническом паспорте корпуса указаны размеры платы и расположение монтажных отверстий, и после небольшого поглаживания была сделана разводка платы.

Из проекта генератора функций я научился оставлять место внутри коробки для переключателей, свисающих с верхней части корпуса.

Поэтому я оставил большую секцию в передней части корпуса незанятой компонентами, чтобы я мог установить тумблер включения/выключения и тумблер для выбора тестирования конденсаторов с высоким или низким ESR на передней верхней части корпуса. Разъем BNC и щупы конденсатора выходят на переднюю панель коробки.

Затем я подумал, что было бы полезно посмотреть, смогу ли я визуализировать плату в 3D, и наткнулся на Eagle 3d, скрипт Eagle ULP, который генерирует файл POV-Ray, показанный в начале статьи.

Установка была проста как для Eagle 3d, так и для POV-Ray. Чтобы заставить визуализацию работать, мне пришлось скопировать включаемые файлы (и т. д.) из каталога Eagle 3d Eagle\ulp\Eagle3D\povray в каталог My Documents\POV-ray\v3.6\includes, чтобы POV-ray мог правильно включить файлы. Вероятно, не повредит скопировать скрипт Eagle 3d ulp в каталог ulp Eagle.

Рендеринг занял всего несколько секунд даже на этой старой машине P4 с частотой 1 ГГц.

Покупка деталей

В последнее время я обнаружил, что покупать компоненты для этих проектов, особенно необычных, — сплошная головная боль.Хотя у меня есть запас большинства компонентов, необходимых для этого проекта, некоторые вещи нужно купить. Я подумал, что поиграю со сценарием Bill Of Materials в Eagle. Просто запустите сценарий bom.ulp и следуйте инструкциям диалога, чтобы сохранить текстовый файл.

Я импортировал этот файл в OpenOffice Calc, используя фиксированное разделение по ширине, и добавил левый столбец, чтобы указать элементы, которые мне нужно было купить: пара переключателей, которые поместятся в 17-миллиметровом вертикальном пространстве между верхней частью платы и нижней частью корпус, сам корпус, несколько силовых резисторов и провода датчиков (возможно, также разъемы типа «банан», если я использую съемные провода датчиков, и подстроечный потенциометр размера, которого у меня нет.

Далее: Часть 2

Мини-приложение LCR Meter звуковой карты

с ESR, DF и Q

Мини-приложение макроса LCR_Meter , включенное в Daqarta позволяет измерять индуктивность ( L ), емкость ( C ) и сопротивление ( R ), включая эквивалентную серию Сопротивление (ESR) конденсаторов. При желании он также может показывать коэффициент рассеяния конденсатора DF или дроссель Q.

Не требуется никаких внешних схем, только пассивное тестовое приспособление (что может быть так же просто, как клипы). Только один известный значение сопротивления необходимо для калибровки, обычно 1K сопротивление, измеренное цифровым мультиметром требуемой точности.

Вы можете запустить LCR_Meter , нажав клавишу F8 затем нажмите клавишу Z или нажмите CTRL+F8 , чтобы открыть диалоговое окно макроса и двойной щелчок на LCR_Meter в списке макросов.

LCR_Meter использует диалоговое окно Custom Controls, которое позволяет калибровка и контроль различных параметров. Вы можете открыть этот раздел справки, щелкнув правой кнопкой мыши в любом месте диалогового окна или на дисплей счетчика.

Прибор показывает значение сопротивления плюс емкость или значение индуктивности. Значения автоматически масштабируются в инженерных единицы измерения: «Ом», «К» или «М» для сопротивления, «пФ», «нФ» или «мкФ» для емкости или «мкГн», «мГн» или «Гн» для индуктивности.

По умолчанию отображаемые значения предполагают, что сопротивление включен последовательно с емкостью или индуктивностью, поэтому ESR можно считать непосредственно из значения сопротивления. За конденсаторы малой емкости (или для обычных резисторов), можно переключиться на эквивалентные параллельные значения. Вместо СОЭ затем дисплей покажет эквивалентное сопротивление утечки конденсатор.

Вы можете сохранить измерения счетчика в файл журнала с помощью одного нажатие кнопки, включая отдельную запись пользователя для отмеченного значение компонента (или другой идентификатор).Вы также можете сохранить расширенные примечания или заголовки для разделов файла журнала через второй кнопка.

Базовая точность для всех измерений определяется одним эталонный резистор, обычно около 1000 Ом; без конденсаторов или катушки индуктивности нужны для калибровки. Конкретное значение резистора не имеет значения, если он точно известный. Вам не нужно покупать прецизионный резистор, если вы иметь доступ к приличному мультиметру для измерения чего угодно резистор, который вы используете; даже портативный 3,5-разрядный компьютер стоимостью менее 10 долларов. метр даст точность лучше 1%.

Примечание: См. Arduino_RCtime Multi-Pin Измеритель сопротивления/емкости для мониторинга до 6 различных значения сопротивления или емкости одновременно.


Особая благодарность Роберту А. Мэйси за оригинальное вдохновение. для этого проекта, а также технические консультации и поддержку.


LCR_Meter работает, посылая тестовый синусоидальный сигнал через известное сопротивление и измерение комплекса (действительное и мнимое) напряжение на этом сопротивлении получить через него ток.Затем этот ток передается через тестируемый компонент, а комплексное напряжение измеряется по всему компоненту. Зная текущий и напряжения, можно рассчитать комплексное сопротивление.

Предположим на данный момент, что входы звуковой карты бесконечное полное сопротивление, напряжение на Rref равно разность Вл — Вр между Левым и Правым входами, где оба Vl и Vr являются комплексными значениями вида Р + jX .Комплексный ток Io через Rref составляет тогда:

Io = (Vl — Vr) / Rref .

Если правый вход имеет бесконечный импеданс, то Io должен также протекают через комплексное сопротивление Zc тестируемый компонент. Зная ток Io и напряжение Vr , мы можем найти Zc по закону Ома:

Zc = Vr / Io

Однако эта упрощенная модель схемы не является точной. достаточно для наших целей.Есть три основных недостатки, которые мы должны устранить:

1) Входы звуковой карты , а не имеют бесконечные сопротивление и, как правило, больше похоже на 15K или даже меньше.

2) Путь заземления, показанный на приведенной выше схеме, на самом деле включает в себя некоторое сопротивление кабеля Zg последовательно с Zc .

3) Хотя входы звуковой карты должны иметь одинаковые усиление, совпадение не обязательно достаточно хорошее для точности измерения.

Следующая диаграмма включает входное сопротивление правого Zr и сопротивление земли Zg :

Опорный ток Io теперь разделен между компонентами ток Ic и правый входной ток Ir . Система должны быть откалиброваны для учета этого, а также заземления различия импеданса и коэффициента усиления. См. Калибровка раздел, ниже.


Для использования LCR_Meter вам потребуется тестовое приспособление для удержания эталонного резистора и тестируемого компонента. Он должен позволять закорачивать любой из них по мере необходимости для калибровка и подключение кабеля к звуковой карте выход и входы. Вот базовая схема:

Простое решение — использовать небольшой кусок картона с двумя «мини-аллигатор» или аналогичные зажимы, установленные для справки резистор и два для компонента.При таком расположении вам нужно будет удалить ссылку, чтобы заменить ее коротким для калибровки.

На фото видны омедненные клипсы (которые оказались на рукой), но стандартный «хромированный» вид (блестящий никель или кадмирование) может быть лучше. Это «беззубые» клипсы, но стандартные зубы были бы в порядке.

Зажимы крепятся к перфорированной доске с помощью омедненных гвоздей. (5/8 x 17 омедненных уплотняющих гвоздей), но вы можете использовать 5/8 x 16 гвоздей для линолеума с латунным покрытием или любых подобных небольших припаиваемый гвоздь.Просверлите перфорированную доску, чтобы в нее поместились 4 гвоздя; Проведение их через стандартную перфорированную доску может взломать. Надавите на каждый гвоздь снизу вверх, затем закрепите зажим на Это. Это не обязательно должен быть жесткий хват, так как вы будете пайка позже.

Вам также понадобятся кабели для подключения прибора к звуку. выход карты и входные гнезда. Как правило, их следует хранить как можно короче, обычно один фут или меньше. Но не отчаивайтесь, если вам нужны более длинные кабели, например, чтобы добраться от задняя часть настольной системы к рабочей поверхности; более длинные кабели обычно по-прежнему дают хорошие показания для «идеального» компонента значения (сопротивление резистора, емкость конденсатора, или индуктивность индуктора), но показывают больше ошибок и шума в другом сроке.Например, с кабелями длиной 1 фут и сопротивлением 1 МОм. резистор может иметь несколько пФ параллельной емкости, в то время как добавленное 6-футовое удлинение может изменить это на несколько Генри, даже после повторной калибровки.

Вы можете приобрести короткий стерео компьютерный аудиокабель «папа-папа». и разрежьте его пополам, используя один конец для вывода, а другой для входов.

Снимите внешнюю изоляцию и обнажите скрученные или плетеные оболочка, служащая общей землей для обоих каналов.Снимите его, чтобы обнажить белый (левый канал) и красный (справа) кондукторы. Сделайте это для обоих кабелей.

Для кабеля, который будет подключаться к входам звуковой карты, зачистите и красный и белый провода. Только для выходного кабеля белый провод; оставьте красный провод неподключенным и изолируйте с помощью термоусадочной трубки или иным образом защитите его от короткого замыкания на что-либо.

Прикрепите кабели к перфорированной панели, чтобы снять натяжение.Вы можете сделать простые ремни из соединительной проволоки, которая внешней изоляции кабеля и через перфорированную плиту. Крутить концы по мере необходимости, чтобы плотно притянуть кабель к плате. Делать это в двух местах на каждом кабеле, на расстоянии не менее полудюйма друг от друга. (На фото выше они синие.)

Скрутите экраны двух кабелей вместе и припаяйте к зажим для земли. Это нижний зажим Zc в Схема, которая является левой «ТЕСТ» на фотографии.Ты может потребоваться добавить удлинитель провода подключения (черный и белый провод на фото) дотянуться до клипсы. Из-за массы зажима и гвоздя, возможно, вы захотите использовать горячий паяльник или Пистолет и нанесите жидкий канифольный флюс на место соединения клипса-гвоздь-проволока. перед пайкой. Также убедитесь, что зажим правильно ориентированы, и что зажим и шляпка гвоздя захватывают доску плотно.

Припаяйте оба белых провода к верхнему зажиму Rref , как показано на рисунке. на фото и схеме.Опять же, обязательно получите надлежащее выравнивание и хорошее сцепление.

Оставшиеся два зажима следует соединить вместе с соединительный провод (красный на фото) для образования соединения между нижняя часть Rref и верхняя часть Zc , как показано на схема. Припаяйте красный входной провод к любому зажиму, еще раз убедившись, что оба зажима выровнены и хорошо держатся.

Важно: Отметьте вилку, которая будет подключаться к выходу домкрата, используя кусок скотча или бросающийся в глаза мазок краски.Другой штекер, конечно же, подойдет к входному разъему. По маркировке только один, вы можете сказать с первого взгляда, что есть что, без необходимость читать любые этикетки.

Приведенное выше приспособление будет неудобно использовать с некоторыми компонентами, или для внутрисхемного тестирования. Вы можете расширить клипы «ТЕСТ» с клипсами, убедившись, что у вас есть эти лиды в место для калибровки. LCR_Meter очень терпим к этому; 20-дюймовые зажимы по-прежнему дают точную показания, даже протестировав конденсатор на 47 пФ.


Простые альтернативные светильники:

Можно сделать приспособление «на скорую руку» из куска макетная плата без пайки. Вам нужно будет припаять соединительный провод к заземляющие провода, чтобы их можно было вставить в плату контакты. Слегка залужите левый и правый проводники припой, чтобы они были достаточно жесткими, чтобы их можно было вставить. «фикстура» будет работать только для компонентов, которые можно вставить в макетную плату, но это может быть удобнее, чем зажимное приспособление выше, если вы хотите протестировать много деталей с отведениями, которые уже сформированы для вставки.

Также можно отрезать поводок мини-крокодила и залудить концы, позволяя вам обрезать более крупные компоненты или выполнять внутрисхемные испытания.

Другим вариантом является полное исключение прибора и просто припаять обрезанные концы зажимов непосредственно к кабелям, изоляция термоусадочной трубкой или даже изолентой в ущипнуть. Вы можете припаять эталонный резистор на место, или используйте короткие концы зажимов.


Перед выполнением измерений с помощью LCR_Meter нужно выполнить разовую настройку выходного уровня, выбор входной линии и входные уровни.

Подключите тестовое устройство к выходу и входу звуковой карты. домкраты. Запустите LCR_Meter , нажав клавишу F8 . затем нажмите клавишу Z или нажмите CTRL+F8 и двойной щелчок на LCR_Meter в списке макросов.

Используйте короткое замыкание вместо эталонного резистора.

Откройте диалоговое окно управления вводом и убедитесь, что Строка выбран, а также убедиться, что оба Левый и правый каналы активны.

Теперь вам нужно отрегулировать уровни выходного и входного сигнала, чтобы получить самый большой сигнал, который не отсекается. Начните с установки Линейные уровни и/или мастер-уровни (в зависимости от вашего системы) до 0 (максимальная чувствительность). Если осциллограмма показывает признаки отсечения, уменьшите эти уровни (более отрицательные) по мере необходимо для его устранения. Переключиться в режим отображения спектра и наблюдать гармонические пики относительно основного сигнала пик на частоте 1031,25 Гц. Вы должны уменьшать уровни до тех пор, пока гармоники резко падают; они все еще могут присутствовать (зависит от вашей звуковой карты), но их должно быть много меньше.(Этот спектрумовский метод в раз больше на чувствительный тест клиппинга, чем наблюдение формы волны.)

Некоторые системы имеют отдельные входные уровни для левого и правого каналов; быть уверенным чтобы настроить оба на одно и то же значение.

Если вы не видите никаких признаков отсечения даже при вводе уровни на 0, то, возможно, выходной уровень можно увеличить. В качестве альтернативы, если вы делаете , видите отсечение, которое не может быть уменьшается с помощью входных уровней, то выходной уровень должен быть уменьшена.Нажмите клавишу F9 , чтобы открыть вывод. Диалоговое окно Volume/dB Slider и отрегулируйте эти элементы управления, как нужный. Возможно, вам придется немного манипулировать между входные и выходные элементы управления для достижения наилучших результатов. Некоторые карты имеют выходное искажение только в самых высоких диапазонах ползунка на Master или только Волна, но не взаимозаменяемо: Вы должны уменьшить правильный ползунок, хотя любой из них уменьшает сигнал уровень.

После того, как вы нашли лучшие настройки, вам нужно убедиться, что вы используете их в будущих сеансах LCR_Meter .если ты изменил выходной объем, сохраните настройку LCRmeter.GEN с помощью кнопки «Сохранить настройки» в нижней части Диалог генератора. Эта установка генератора в комплекте с настройки выходного уровня, загружается автоматически, когда LCR_Meter запускается.

Однако нет соответствующего файла «настройки», который можно сохранить для настроек входного уровня. Текущие настройки всегда сохраняется в конце сеанса Daqarta и восстанавливается в начале следующего.Это заботится об изменениях в уровни входного сигнала, которые могут быть вызваны другим программным обеспечением, но не помогает, если вы хотите использовать разные настройки ввода для различные приложения Daqarta.

Лучший способ убедиться, что входные уровни всегда правильные для LCR_Meter стоит задавать их прямо в самом макросе. InVolL и InVolR набор Левый и Правый Line Levels, а InMstL и InMstR задают Мастер-уровни (если есть).Примеры команд закомментировано точкой с запятой в начале LCR_Meter список макросов, который можно редактировать, выбрав LCR_Meter и нажмите кнопку «Изменить» в диалоговом окне «Список макросов».

    ;InVolL=-150
    ;InVolR=-150
    ;InMstL=0
    ;InMstR=0
 

Замените значения -150 в этом примере значениями вы только что определили, то удалите точки с запятой с этих двух линии.Оставьте основные строки закомментированными, если ваша карта на самом деле имеет эти элементы управления, и в этом случае установите свои значения. И наоборот, если ваша карта имеет только основных элементов управления, оставьте строки InVolL и InVolR закомментированы и обновлены Вместо этого мастер-строчки.

Сохраните измененный макрос LCR_Meter , щелкнув значок Кнопка «Сохранить макрос» в нижней части диалогового окна «Редактировать». Затем сохранить весь файл макроса Daqarta0.MAC на будущее сеансов с помощью кнопки «Сохранить файл» в нижней части основной диалог списка макросов.


При первом использовании LCR_Meter необходимо ввести фактический Значение эталонного резистора в контроле на верхнем Правильно. Точность этого значения устанавливает базовую точность для всех измерений. Вы можете использовать прецизионный резистор или измерить стандартный резистор мультиметром с желаемая точность. Прецизионные проволочные резисторы идеальны, но на самом деле не нужно; обычный металлопленочный резистор хороший выбор.(Углеродная пленка пригодна для использования, но несколько менее стабильна, и углеродный состав наименее стабилен.)

Значение, введенное вами для эталонного резистора, будет сохранено как пользовательская переменная VarR . Это значение сохраняется через Daqarta, так что вам не нужно будет вводить его снова, если тем временем какой-то другой макрос использует его. Если хотите остерегайтесь этого, вы можете ввести значение во второй строке макроса LCR_Meter (в настоящее время закомментирован с ведущую точку с запятой в списке ниже).

Следующее описание относится к принципиальным схемам в Теория раздел выше. Обратите внимание, что во время калибровки вы будет контролировать значения счетчика только для того, чтобы убедиться, что они урегулирование, игнорируя фактические показания. Обычно это только занимает несколько секунд на шаг. Не волнуйтесь, если они не отлично устроиться; вы просто не хотите заканчивать калибровку шаг, в то время как показания все еще находятся в постоянном тренде направление.

При отсутствии компонента замкните цепь эталонный резистор Rref так, чтобы тот же левый вывод сигнал поступает как на левый, так и на правый входы. Затем переключите Калибровка — Ref КОРОТКАЯ кнопка вкл.; подождите несколько секунд пока показания счетчика не стабилизируются, затем переключите кнопку выключенный. Убрать короткое.

При коротком замыкании LCR_Meter измеряет два напряжения и определяет их соотношение; когда кнопка выключена, соотношение сохраняется.Позже это будет использовано для исправления правого входное напряжение Vr до вычитания из левого входа Vl найти напряжение на Rref .

Затем, по-прежнему без компонентов, переключите Калибровка — проверка кнопки OPEN на несколько секунд, пока LCR_Meter измеряет полное сопротивление правого входа Zr , и выключите его, когда показания счетчика стабилизируются. импеданс измеряется с использованием оригинальной модели схемы, за исключением что Zr занимает место Zc как единственный текущий дорожка.

Позже, при измерении компонента, комплексный ток Ic через компонент нужен для того, чтобы найти его импеданс через Zc = Vr / Ic . Но Ic равен известный ток Io через эталонный резистор, минус ток Ir через Правый входной импеданс. Ир таким образом находится через Ir = Vr / Zr , где Vr то же самое напряжение как на компоненте, так и на входном импедансе.

Завершающим этапом калибровки является короткое замыкание вместо компонента, поэтому в путь компонента. Переключите Калибровка — проверка КОРОТКИЙ кнопку на несколько секунд, пока показания счетчика не стабилизируются, затем выключите его перед удалением короткого замыкания. Вовремя укороченный интервал калибровки, LCR_Meter измеряет Zg и сохраняет комплексные значения для последующего вычитания из общий измеренный импеданс при наличии Zc .

Обратите внимание, , что на каждом шаге калибровки соответствующий короткий или открытое состояние должно оставаться в силе до тех пор, пока не будет кнопка выключена.


Выполняйте описанную выше калибровку при каждом запуске LCR_Meter .

Чтобы измерить компонент, вставьте его в положение Zc . Если показания слишком зашумлены, включите кнопку Averager . Используйте кнопку в диалоговом окне LCR_Meter , а не в левый конец главной панели инструментов Daqarta.(Кнопка диалога форсирует необходимое среднее значение сигнала, даже из спектра режим отображения.)


Шумоподавление:

Вы можете увеличить усредняющую постоянную времени для дальнейшего снижения шума, хотя время установления также увеличится. Делать Убедитесь, что вы находитесь в режиме отображения сигнала (Спектр и Кнопки панели инструментов Sgram/PT обе выключены) и открыть Диалоговое окно Waveform Averager (тонкая немаркированная кнопка под кнопку панели инструментов «Усреднение»).Затем увеличьте Параметр запроса кадров по умолчанию равен 32. Два удвоение запроса (например, до 128) дает половину шума; не беспокойтесь об изменениях менее чем в два раза.

При желании вы можете изменить макрос LCR_Meter , чтобы использовать другое значение по умолчанию. Просто измените WavgFrames=32 линия по желанию.


Серия

по сравнению с параллельным режимом:

По умолчанию LCR_Meter показывает серии, эквивалентные значениям.Они предполагают, что компонент представляет собой последовательное соединение двух значения, показанные на счетчике. Обычно это разумно для большинство катушек индуктивности или для больших конденсаторов. Но реальный мир резисторы вряд ли будут иметь большую последовательную индуктивность, и нет последовательной емкости, поэтому вы можете переключить кнопку на в правом нижнем углу от «Показать СЕРИИ» до «Показать ПАРАЛЛЕЛЬ». А резистор, который показывает микрофарады последовательной емкости, будет показать пикофарад параллельной емкости… намного больше правдоподобный.

Вам также понадобится «Показать ПАРАЛЛЕЛЬ» для небольших конденсаторов, которые в противном случае будет показано очень большое последовательное сопротивление. параллельным эквивалентом будет сопротивление утечки, и оно будет быть еще больше. Например, обычный конденсатор емкостью 47 пФ. может показать последовательное сопротивление 100K, но параллельное эквивалент будет более 10 МОм.

В большинстве случаев «идеальные» значения компонентов (сопротивление сопротивление, емкость конденсатора или индуктивность индуктор) будет правильным или очень близким, независимо от независимо от того, используете ли вы серию или параллельные эквиваленты.Главный использование кнопки последовательно/параллельно для интерпретации неидеалы, такие как утечка конденсатора или последовательное сопротивление.


Сохранение данных или примечаний в файле журнала:

При нажатии на кнопку Сохранить данные в файл журнала будет сохранен текущие показания счетчика до следующей строки в Daqarta журнальный файл. Строка начнется с текущего локального время, за которым следует содержимое поля Field1 (ниже Value label), за которым следует «S» для серии или «P» для Параллельный режим (см. выше) с последующим сопротивлением и значения реактивного сопротивления, в том числе ед.Вот типичная запись, где «47 пФ» было введено в Поле 1 в начале тест:

  09:49:42,203 47 пФ П 22,707 М 46,812 пФ 
 

При нажатии на кнопку Сохранить заметки в файл журнала запускается новую строку и сохраните все содержимое Daqarta Notes области в файл журнала. Вы можете использовать это, чтобы вводить более длинные описания, чем поместятся в Field1. Как правило, вы можете введите описание серии тестов, которые должны быть измерены, например, «Керамические дисковые конденсаторы» с текущей датой и любые другие соответствующие данные.(Вы можете ввести дату через CTRL+ALT+D .)

Затем для каждой части вы должны ввести значение ее компонента или части число в поле 1, прежде чем измерить его и нажать Сохранить данные в файл журнала .


Коэффициент рассеяния DF и Q:

Коэффициент рассеяния (DF) представляет собой отношение сопротивления над реактивным сопротивлением конденсатора. Для индуктора, соответствующее значение равно Q , что является обратный DF .(Обратите внимание, что это компонент Q , что не то же самое, что Q для резонансного цепь.)

По умолчанию LCR_Meter не показывает их. Включить они меняют первую строку макроса LCR_Meter от UD=0 до UD=1 .

Если измеряемый компонент имеет отрицательное (емкостное) реактивное сопротивление, измеритель отобразит третье значение, обозначенное ДФ .

Если реактивное сопротивление положительное (индуктивное), третье значение будет Q .

Аналогично, при сохранении данных в файл журнала соответствующее значение DF или Q будет добавлено после значение реактивного сопротивления и помечено, как указано выше.


Эффекты шума и дрейфа:

Обратите внимание, что шум и дрейф могут иметь любопытный эффект из-за как емкость и индуктивность вычисляются из измеренных реактивное сопротивление X (мнимая часть комплексного импеданса R + jX ).Если X положительное, то оно индуктивное с значение задано:

L = X / (2 * pi * ToneFreq)

Если X отрицательное, это емкостное:

C = -1 / (2 * пи * ToneFreq * X)

Теперь рассмотрим, что происходит, когда X близко к нулю. очень маленькое положительное значение X дает очень маленькое значение индуктивности, но очень маленький негатив X дает огромное значение емкости из-за того, что X находится в знаменателе.Так крошечный дрейф, из-за которого X колеблется выше и ниже нуля может привести к тому, что заявленное реактивное сопротивление изменится с нескольких мкГн на миллионов мкФ. Если вы столкнулись с этим, попробуйте повторно запустить процедуры калибровки для учета связанных с дрейфом изменений в значения компонентов звуковой карты. Некоторые системы могут принести пользу от запуска LCR_Meter и просто дать ему поработать несколько минут прогрева перед выполнением калибровки.


Опорная частота:

Частота тестирования по умолчанию — 1031.25 Гц, что является синхронным с частотой дискретизации звуковой карты по умолчанию 48000 Гц и с кадрами данных Daqarta из 1024 выборок. В каждом кадре 1024 образцов, имеется точное целое число N циклов тестовая частота: N = 1024 * 1031,25 / 48000 = 22 . Тот означает, что функция спектрального окна не требуется, поскольку тестовая частота и все ее гармоники ложатся точно на спектральные линии БПФ. Что еще более важно, он позволяет GenSync Режим триггера, чтобы гарантировать, что каждый кадр начинается на идентичной фазе тестового сигнала.Этот уменьшает шум и джиттер в измерениях.

Если изменить контроль опорной частоты, LCR_Meter выберет ближайшую частоту, которая поддерживает это целое число отношение. Если вы должны использовать другую частоту (скажем, для придерживаться обязательной спецификации теста), переключите «Спектральный кнопку Line Lock ON» на «произвольную частоту» до изменение частоты. В этом случае окно спектра тип, указанный в диалоговом окне управления спектром, будет применяется автоматически LCR_Meter , даже если Кнопка окна не включается в диалоговом окне.Ханн Тип окна устанавливается LCR_Meter по умолчанию.

Обратите внимание, что даже в режиме произвольной частоты все еще определенные частоты, которые позволяют каждому кадру начинаться на та же фаза. Это частоты, которые точно делятся в частоту дискретизации. Например, этому соответствует 1000 Гц. критерий при частоте дискретизации по умолчанию 48000 Гц.

В качестве альтернативы существуют частоты Spectral Line Lock, которые также являются целыми числами.При частоте дискретизации 48000 Гц все это кратные 375 Гц, такие как 375, 750, 1500, 3000, 6000 и 12000.

Частота проверки по умолчанию хороша для сортировки немаркированных частей, и для общей работы со звуком. Могут потребоваться более высокие частоты для специальных применений; можно поднять частоту дискретизации до пределы возможностей вашей карты, убедившись, что выбранная вами тестовая частота значительно меньше половины предел Найквиста).

Однако, если вы используете очень высокие тестовые частоты, скорее всего проблемы с паразитной емкостью и индуктивность в испытательной установке.Попробуйте использовать короткое соединение кабелей и держитесь подальше от испытательного приспособления во время измерения. (Может быть сложно сделать и то, и другое на ноутбуке, если аудиоразъемы находятся рядом с клавиатурой.)

Звуковая карта USB упрощает использование коротких аудиозаписей. кабели. USB-кабель передает только оцифрованные данные, поэтому его длина не влияет на LCR_Meter . По существу переместив всю звуковую карту ближе к месту тестирования, вы можно использовать очень короткие аудиокабели между USB-разъемом. устройство и тестовые разъемы.


Опорный резистор:

Использование эталонного резистора в диапазоне 1000 Ом (при эталонная частота по умолчанию) позволит измерять сопротивление от менее одного Ома до более одного МОм или конденсаторы от 10 пФ до более 100 мкФ или катушки индуктивности от 10 мкГн до нескольких Х.

Измерительная цепь LCR_Meter по существу является напряжением делителем, с эталонным резистором сверху и тестовым компонент снизу.Когда сопротивление компонента или реактивное сопротивление низкое, измеряемое напряжение также низкое и, таким образом, с большей вероятностью будут давать шумные показания. Это может быть проблема для конденсаторов намного больше, чем 100 мкФ.

Вы можете увеличить измеряемое напряжение, используя меньший эталонный резистор. Использование 100 Ом сделает измеренное напряжение примерно в 10 раз больше, уменьшая шум на соответствующий фактор. Однако это менее эффективно для карты с высоким выходным сопротивлением на линейном выходе, такие как Behringer UCA202 с сопротивлением более 400 Ом.Выход на наушники включен эта карта всего 51 Ом, что намного лучше.

Переход к эталонному сопротивлению 10 Ом должен улучшить ситуацию на еще один десятикратный коэффициент, но это работает только на картах с низкий выходной импеданс и достаточен для того, чтобы они не искажайте под такой большой текущий спрос.

И наоборот, увеличение эталонного резистора до 10K , если позволяет проводить измерения выше 10 МОм, а в В принципе, 100К должно быть выше 100 МОм.Однако, поскольку звуковые карты обычно имеют входное сопротивление около 15 кОм (или еще меньше), точность измерения критически зависит от процедура калибровки может аннулировать ввод импеданс.

Получается, что Rref = 10K работает достаточно хорошо для сопротивлений до 10 МОм, проверено Fluke 8050A счетчик настольного типа. (Он также считывает номинал резистора 22 МОм, но Fluke останавливается на 20 м, поэтому это невозможно проверить.)

С эталоном 100 КБ 10 М все еще могут быть прочитаны правильно, но резистор из углеродного состава 100 МОм показывает только около 40 МОм. Без возможности проверить, это может быть правильное чтение из-за к поверхностным загрязнениям на резисторе … или это может быть так это было просто за пределами схемы калибровки для компенсировать.

Если вам действительно нужно работать в области выше 1 МОм, вам может подумать о создании буфера на операционном усилителе для Right In канал.Это повысит входное сопротивление выше 10 Ом. мегаомы, которые, как мы надеемся, могут быть легко отменены процедура калибровки.


Внутрисхемное тестирование:

Обратите внимание, , что входы звуковой карты имеют общую землю компьютер; они не изолированы . Измерение компонента значения во внешней цепи, убедитесь, что она отключена от сети и больше нигде не заземлен (например, через кабели к другому оборудованию).

В качестве меры предосторожности можно запустить LCR_Meter на ноутбуке. который работает от батареи и имеет все принтеры и другие возможно заземленные внешние устройства отключены.

Для внутрисхемных испытаний приложенное напряжение должно быть пиковое значение ниже 0,5 В, чтобы избежать активации диода или транзистора соединения.

LCR_Meter использует испытательные напряжения переменного тока, обычно +/-2 В или меньше открытых цепей. Поскольку тестовая цепь представляет собой напряжение делителем так, чтобы опорный резистор был включен последовательно с тестируемого компонента, фактическое приложенное испытательное напряжение может быть намного меньше напряжения холостого хода.

Для внутрисхемных испытаний электролитических конденсаторов Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) обычно будет низким. достаточно, чтобы снизить приложенное напряжение до нескольких милливольт.

Однако при тестировании высокоимпедансных цепей можно хотят уменьшить выходное напряжение. Используйте клавишу F9 , чтобы открыть ползунки регулятора громкости на выходе после запуск LCR_Meter , но до его калибровки или подключение к цепи.Наблюдайте за входными сигналами и отрегулируйте ползунки для безопасного напряжения. Затем откалибруйте и измерьте как обычно. Обратите внимание, что снижение напряжения в этом способ будет означать повышенный шум измерения, поэтому вам может понадобиться чтобы увеличить постоянную времени Waveform Averager (значок Запрос кадров).


Электролитический конденсатор Полярность:

Обычно это не проблема, поскольку, как отмечалось выше, СОЭ конденсатор сам снизит испытательное напряжение до уровни милливольт.


;<Справка=h5910
  UD=0  ;нет отображения DF или Q
;VarR=1000 ;Эталонный резистор (используйте фактическое значение)
  Close=  ;Закрыть любой открытый файл данных
  Спектр=0 
  Сграмм=0 
  Триггер=1 
  TrigMode=GenSync 
  A.LoadGEN="LCRmeter" 
  ZeroUnits=0 
  SpectWindOn=1  ;Нет окна (по умолчанию)
  SpectWind=0  ;Окно Ханна, когда активно
  Э.IF.WaveMute=  ;Нет отключения звука в Vista и более поздних версиях
      WaveMute=0 
  КОНЕЦ. 
  E.IF.MasterMute= 
      MasterMute=0 
  КОНЕЦ. 
  дюймл=1 
  InR=1 
  Ввод=1 
;InVolL=-150 ;См.  Исходная настройка  выше
;InVolR=-150
;InMstL=0 ;Только если основные входные уровни
;InMstR=0 ; присутствует на вашей звуковой карте
  WavgMode=Exp 
  WavgFrame=32 

  Метка1="Значение" 

  Ctrls="<<Управление счетчиком LCR" 

  Ctrl0="<<Опорная частота" 
  Ctrl0="
  F=1031.25  ;тестовая частота по умолчанию (синхронная)
  Ctrl0=F 
  L.0.ToneFreq=F  ;Установить тестовую частоту для Left Out

  Ctrl1="<< Опорный резистор" 
  Ctrl1="
  IF.VarR=0  ;Фактическое значение установлено в 1-й строке?
      Ctrl1=1000  ;Если нет, по умолчанию 1000
      ВарR=1000 
  ДРУГОЕ. 
      Ctrl1=VarR  ;иначе установить фактическое значение
  КОНЕЦ.

  Ctrl2=" ;Неиспользуемые элементы управления
  Ctrl3="

  Btn0="Блокировка спектральной линии включена" 
  Бат0="<Т" 
  Бат0=1 
  Fшаг=Направление 

  Btn1="Калибровка - КОРОТКО" 
  Кнопка 1="<Т" 
  Кнопка 1=0 

  Btn2="Усреднение" 
  Кнопка2="<Т" 
  Бат2=0 

  Btn3="Калибровка - Тест открыт" 
  Бат3="<Т" 
  Бат3=0 

  Btn4="Сохранить данные в файл журнала" 
  Кнопка4="<М" 
  UF=0 

  Btn5="Калибровка - тест КОРОТКИЙ" 
  Кнопка5="<Т" 
  Кнопка5=0 

  Btn6="Сохранить примечания в файл журнала" 
  Кнопка6="<М" 

  Btn7="Показать серию" 
  Кнопка7="<Т" 
  Кнопка7=0 

  Mtr0="<
  Mtr0=" ;Черный текст
  Mtr0=" ;Белый фон
  Mtr0="

  Buf6[900]#a=" пФ"  ;Единицы измерения емкости
  Buf6[901]#a=" nF"  ;(строковый элемент)
  Buf6[902]#a="мкФ" 

  Buf6[903]#a=" uH"  ;Единицы измерения индуктивности
  Buf6[904]#a=" мГн" 
  Buf6[905]#a="H" 

  Buf6[906]#a=" Ом"  ;Единицы сопротивления
  Buf6[907]#a="К" 
  Buf6[908]#a=" М" 

  Buf6[910]#a="S"  ;Серийный код (для файла журнала)
  Buf6[911]#a="P"  ;параллельный код

  UC=0  ;Единица измерения емкости по умолчанию = пФ
  UL=0  ;Единица индуктивности по умолчанию = мкГн
  UR=0  ;Единица измерения сопротивления по умолчанию = Ом

  ЛО.Disp=0  ;Не показывать выходной канал
  Task="_LCR_Task"  ;Установить задачу
  @_LCR_Ctrls=Ctrls  ;Ctrls активны, пока пользователь не закроет
  Task="-_LCR_Task"  ;Удалить задачу при закрытии Ctrls
  Avg=0  ;Усреднение выключено
  Mtr0=  ;Удалить счетчик
  LI.Disp=1  ;Восстановить отображение каналов (если выключено)
  RI.Disp=1 
  ЛО.Дисп=1 
  Gen=0  ;Генератор выключен
  Вход=0  ;Входы выключены
 

;<Справка=h5910
  IF.Ctrls=0  ;Ctrl0, Ref Freq
      S=SmplRate?X / 1024  ;Шаг спектральной линии
      IF.Btn0=1  ;Блокировка спектральной линии?
          IF.Ctrl0?u=!0  ;Прокрутка вверх/вниз? Следующий/предыдущий шаг, если да
              л.0.ToneFreq=cint(L.0.ToneFreq / S + Ctrl0?u) * S 
          ДРУГОЕ. 
              L.0.ToneFreq=cint(Ctrl0 / S) * S  ;Ближайший шаг
          КОНЕЦ. 
      ДРУГОЕ.  ;Произвольная частота
          L.0.ToneFreq=Ctrl0  ;Принять запись как есть
      КОНЕЦ. 
      F=L.0.ToneFreq  ;Новая частота
      IF.F= ;ниже мин. частоты?
          F=S  ;Мин. = шаг, если да
          л.0.ToneFreq=F  ;Установить новую частоту
      КОНЕЦ. 
      Ctrl0=F  ;Ctrl на новую частоту
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=h80  ;Ctrl0, ползунок Ref Freq
      S=SmplRate?X / 1024  ;Шаг линии
      IF.Ctrl0= ;Меньше мин?
          Ctrl0=S  ;Мин = шаг
          L.0.ToneFreq=S 
      КОНЕЦ.
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=1  ;Ctrl1 = Ссылка R
      ВарR=Ctrl1 
  КОНЕЦ. 

;Ctrl2 не используется
;Ctrl3 не используется

  ЕСЛИ.Ctrls=4  ;Btn0
      ЕСЛИ.Btn0=1 
          Btn0="Блокировка спектральной линии включена" 
          S=SmplRate?X / 1024  ;Шаг линии
          IF.Ctrl0= ;Частота слишком низкая?
              Ctrl0=S  ;Установить мин = шаг, если да
          КОНЕЦ.
          L.0.ToneFreq=cint(Ctrl0 / S) * S  ;частота ближайшей строки
          Ctrl0=L.0.ToneFreq  ;Установить Ctrl на новую частоту
      ДРУГОЕ. 
          Btn0="Произвольная частота" 
      КОНЕЦ. 
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=5  ;Btn1 = Калибровка - Ref SHORT
      IF.Btn1=1  ;Кнопка сейчас активна?
          Btn2=1  ;Если да, включить усреднение
          Среднее#W=1 
          Btn2=" ;Отключить другие кнопки
          Кнопка 3="
          Кнопка5="
      ДРУГОЕ. ;Остальное неактивно
          Btn2=0  ;Усреднение выключено
          Среднее=0 
          Btn2=" ;Включить другие кнопки
          Бат3="
          Кнопка5="
      КОНЕЦ. 
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=6  ;Btn2 = Усреднение вкл./выкл.
      IF.Btn2=0  ;Кнопка выключена?
          Avg=0  ;Усреднение выключено, если да
      ДРУГОЕ.
          Avg#W=1  ;иначе усреднение включено
      КОНЕЦ. 
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=7  ;Btn3 = Калибровка - Тест ОТКРЫТ
      IF.Btn3=1  ;Кнопка сейчас активна?
          Btn2=1  ;Если да, включить усреднение
          Среднее#W=1 
          Btn1=" ;Отключить другие кнопки
          Кнопка2="
          Кнопка5="
      ДРУГОЕ. ;Остальное неактивно
          Btn2=0  ;Усреднение выключено
          Среднее=0 
          Btn1=" ;Включить другие кнопки
          Кнопка2="
          Кнопка5="
      КОНЕЦ. 
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=8  ;Btn4 = Сохранить данные в файл журнала
      UF=1  ;Флаг = сохранить на следующей задаче
  КОНЕЦ.

  IF.Ctrls=9  ;Btn5 = Калибровка - Тест КОРОТКИЙ
      IF.Btn5=1  ;Кнопка сейчас активна?
          Btn2=1  ;Если да, включить усреднение
          Среднее#W=1 
          Btn1=" ;Отключить другие кнопки
          Кнопка2="
          Кнопка 3="
      ДРУГОЕ.  ;Остальное неактивно
          Btn2=0  ;Усреднение выключено
          Среднее=0 
          Btn1=" ;Включить другие кнопки
          Кнопка2="
          Бат3="
      КОНЕЦ.
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=10  ;Btn6 = Сохранить примечания в файл журнала
      LogTxt=n + Примечания 
  КОНЕЦ. 

  IF.Ctrls=11  ;Btn7 = Показать последовательно/параллельно
      ЕСЛИ.Кнопка7=0 
          Btn7="Показать серию" 
          Mtr0="<
      ДРУГОЕ. 
          Btn7="Показать ПАРАЛЛЕЛЬ" 
          Mtr0="<
      КОНЕЦ.
  КОНЕЦ. 
 

;<Справка=h5910
  IF.Avg=0  ;Усреднение выключено?
      Buf0="<=W0"  ;Получить необработанную волну Ref
      Buf1="<=W1"  ;Необработанный сигнал
  ДРУГОЕ.  ;Еще Среднее вкл.
      Buf0="<=a0"  ;Получить среднюю опорную волну
      Buf1="<=a1"  ;Средняя сигнальная волна
  КОНЕЦ.
  Buf0="<*(65536)"  ;Масштабирование для БПФ
  Buf1="<*(65536)" 
  IF.SpectWindOn=1  ;Использовать спектральное окно?
      Buf0=" ;Оконный опорный БПФ
      Buf1=" ;Оконный сигнал БПФ
  ДРУГОЕ.  ;Иначе нет окна
      Buf0=" ;Без окон Ref FFT
      Buf1=" ;Безоконный сигнал БПФ
  КОНЕЦ.
  Buf2=" ;Спектр амплитуд Ref
  UP=pkb(2)  ;Найти пиковое значение в Buf2
  UP=Posn?p  ;Индекс пика
  A=Buf0[2*UP]  ;Опорный пик, действительная составляющая
  B=Buf0[2*UP+1]  ;Опорный пик мнимой составляющей
  C=Buf1[2*UP]  ;Действительный пик сигнала
  D=Buf1[2*UP+1]  ;мнимый пик сигнала

  ЕСЛИ.Btn1=1  ;Калибровка - ссылка КОРОТКАЯ?
      VarC=A / C  ;Коэффициент усиления Ref/Sig
  ДРУГОЕ.  ;Нормальная работа
      C=C * VarC  ;Применить коррекцию усиления
      Д=Д * VarC 
  КОНЕЦ. 

  A=(A - C) / VarR  ;Re полного тока Io
  B=(B - D) / VarR  ;Im of Io

  IF.2  ;Деном Zin = Vc / Io
      VarE=((A * C) + (B * D)) / H  ;Re цинка
      VarI=((A * D) - (B * C)) / H  ;Im зина
      R=VarE  ;копировать для калибровочного дисплея
      Х=VarI 
  ДРУГОЕ.2  ;Номинал Zc = Vc / (Io - Iin)
      R=((A * C) + (B * D)) / H  ;Re Zc
      X=((B * C) - (A * D)) / H  ;Im Zc
  КОНЕЦ. 

  IF.Btn5=1  ;Калибровка - тест КОРОТКИЙ?
      VarG=R  ;Re падения напряжения на землю Vg
      VarH=X  ;Im из Vg
  ДРУГОЕ.  ;иначе нормальная работа
      R=R - VarG  ;Вычесть падение на землю
      Х=Х - ВарХ 
  КОНЕЦ.2  ;коэффициент рассеяния (квадрат)

;Преобразование реактивного сопротивления X в емкость или индуктивность с автоматическим масштабированием:
  IF.X=<0  ;Емкостное реактивное сопротивление (отриц. Im)?
      L=0  ;без индуктивности
      C=-1 / (2 * pi * L.0.ToneFreq * X)  ;Последовательная емкость
      IF.Btn7=1  ;Показать параллель?
          C=C / (1 + D)  ;Преобразовать в параллель
      КОНЕЦ.
      C=C * 1M  ;Перевести фарады в микрофарады
      IF.C=0  ;Выбрать единицы автомасштабирования
          Uc=2 
      ДРУГОЕ. 
          Uc=2 + log10(C)/3 
      КОНЕЦ. 
      ЕСЛИ.Uc=>2,2 
          Uc=2,2 
      КОНЕЦ. 
      ЕСЛИ.Uc=>UC + 1,1 
          UC=целое(Uc) 
      КОНЕЦ.(3 * (2 - UC))  ;Масштабированная емкость
  ДРУГОЕ.  ;Другое индуктивное сопротивление (поз.)
      C=0  ;Без емкости
      L=X / (2 * pi * L.0.ToneFreq)  ;Последовательная индуктивность
      IF.Btn7=1  ;Показать параллель?
          L=L*(1 + D)  ;Преобразовать в параллель
      КОНЕЦ. 
      Ui=2 + log10(L) / 3  ;Выберите единицы автомасштабирования
      ЕСЛИ.(3 * (2 - UL))  ;масштабированная индуктивность
  КОНЕЦ. 

;Получить сопротивление R в автоматически масштабируемых единицах
  IF.Btn7=1  ;Показать параллель?
      R=R * (1 + 1/D)  ;Преобразовать в параллель
  КОНЕЦ. 
  IF.abs(R)=0  ;Выбор единиц автомасштабирования
      Ур=0 
  ДРУГОЕ. 
      Ur=log10(абс(R))/3 
  КОНЕЦ. 
  ЕСЛИ.Ur=>2.(3*UR)  ;Масштабированное сопротивление

  D=sqrt(D)  ;Коэффициент рассеяния DF

  IF.X=<0  ;Показать емкость?
      IF.UD=0  ;Не показывать DF?
          Mtr0=R + Buf6[906+UR](а) +n + C + Buf6[900+UC](а) 
      ДРУГОЕ.  ;Показать ДФ
          Mtr0=R + Buf6[906+UR](a) +n + C + Buf6[900+UC](a)_ 
          +n + D + "DF" 
      КОНЕЦ.
  ДРУГОЕ.  ;иначе показать индуктивность
      IF.UD=0  ;Не показывать Q?
          Mtr0=R + Buf6[906+UR](a) +n + L + Buf6[903+UL](a) 
      ДРУГОЕ.  ;Показать Q
          Q=1 / D 
          Mtr0=R + Buf6[906+UR](a) +n + L + Buf6[903+UL](a)_ 
          +n + Q + "Q" 
      КОНЕЦ. 
  КОНЕЦ. 

  ЕСЛИ.UF=1  ;Запрос файла журнала?
      LogTxt=n + t + p16 + Field1 + p33 +Buf6[910+Btn7](a)_ 
          + p36 + R + Buf6[906+UR](а) 
      ЕСЛИ.Х=<0 
          LogTxt=p52 + C + Buf6[900+UC](а) 
          IF.UD=>0  ;Добавить DF?
              LogTxt=p70 + D + "DF" 
          КОНЕЦ. 
      ДРУГОЕ. 
          LogTxt=p52 + L + Buf6[903+UL](а) 
          ЕСЛИ.UD=>0  ;Добавить Q?
              LogTxt=p70 + Q + "Q" 
          КОНЕЦ. 
      КОНЕЦ. 
      UF=0 
  КОНЕЦ. 
 

См. также Примеры макросов и мини-приложения, Мини-приложение Precision Phase Meter/Plotter/Logger, Arduino_RCtime Многоконтактный измеритель сопротивления/емкости

Принцип работы приборов измерения СОЭ контейнера.Оксидные конденсаторы измерителя ESR. Как проверить конденсатор. Теоретическая информация о конденсаторах

Метр СОЭ.

Для проверки конденсаторов решил собрать так называемый «ESR метр». Ведь с проверкой диодов и резисторов этого не происходит, а вот с конденсаторами сложнее. Как известно, ESR представляет собой уменьшение от Equivalent Serial Resistance, «означает «эквивалентное последовательное сопротивление». Объясните проще. В упрощенном виде электролитический конденсатор представляет собой две алюминиевые ленточные прокладки, разделенные прокладкой из пористого материала, пропитанного электролитом. (отсюда и название электролитический).Диэлектрик в таких конденсаторах представляет собой очень тонкую оксидную пленку, образующуюся на поверхности алюминиевой фольги при подаче напряжения определенной полярности. К этим ленточным пластинам присоединяются выводы проводов. Ленты сворачиваются в рулон, и все это помещается в герметичный футляр. Благодаря очень малой толщине диэлектрика и большой площади гальванического покрытия оксидные конденсаторы при малых габаритах имеют большую емкость.

В процессе эксплуатации внутри конденсатора протекают электрохимические процессы, разрушающие место сопряжения с пластинами.Нарушается контакт, и в результате так называемое переходное сопротивление достигает значений десятков десятков и более, что равносильно включению последовательно с конденсатором резистора, который находится в самом конденсаторе . Зарядный и разрядный токи вызывают нагрев этого «резистора», что еще больше усиливает разрушительный процесс. Еще одна причина выхода из строя электролитического конденсатора — «высыхание», когда электролит испаряется из-за плохой герметизации. При этом реактивное емкостное (хс) сопротивление конденсатора увеличивается, так как емкость последнего уменьшается.Наличие постоянного сопротивления негативно влияет на работу устройства, нарушая логику работы конденсатора в схеме. (Если включить, например, последовательно с конденсатором фильтра выпрямителя сопротивление сопротивления сопротивления, на выходе последнего резко возрастут пульсации выпрямленного напряжения). Повышенное значение ESR конденсаторов особенно сильно сказывается (и только на паре ОМ) при работе импульсных блоков питания.

Принцип работы данного ESR метра основан на измерении емкостного сопротивления конденсатора, т.е. по сути это альметр, работающий на переменном токе.

Как известно, ХС = 1/2πFC , где

ХС — емкостное сопротивление, Ом;
F — частота, герц;
С — Емкость, Фарад.

На микросхеме DD1 собран генератор прямоугольных импульсов (элементы D1.1, D1.2), буферный усилитель (элементы D1.3, Д1.4) и усилительный каскад на транзисторах. Частота генерации определяется элементами С1 и R1 и равна 100 кГц. Прямоугольные импульсы через разделительный конденсатор С2 поступают на первичную обмотку кипящего трансформатора Т1. Во вторичную обмотку после выпрямителя на диоде включен микроамперметр, по шкале которого отсчитывается значение ESR. Конденсатор С3 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. При включении питания стрелка микроампера отклоняется на конечной отметке шкалы (достигается подбором резистора R2).Это положение соответствует значению «бесконечность» измеренного ESR. Если подключить исправный оксидный конденсатор параллельно обмотке I трансформатора Т1, то из-за малого емкостного сопротивления конденсатор омывает обмотку, и стрелка измерителя приближается к нулю. При этом в измеряемом дефекте увеличивается значение ESR. . Часть переменного тока потечет через обмотку, а стрелка продолжит отклоняться от значения «бесконечность». Чем больше ESR, тем больший ток протекает через обмотку и меньший через конденсатор, и тем ближе к положению «Бесконечность» находится стрелка.

Трансформатор намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 10…15 мм. Первичная обмотка содержит 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм, вторичная — 200 витков ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм. Диод должен быть Германии, например Д9, Д310, Д311, ГД507. Кремниевые диоды имеют большое пороговое напряжение открытия (0,5…0,7 В), что приведет к сильной нелинейности шкалы измерителя в области измерения малых сопротивлений.Измеритель ESR градуирован с несколькими сопротивлениями сопротивления сопротивления сопротивления. Замкнув щупы, отметили, где будет нулевая отметка шкалы. Из-за наличия сопротивления в соединительных проводах оно может не совпадать с положением стрелки при отключении питания. Поэтому провода, идущие к развязкам, должны быть достаточно короткими. Далее подключают два параллельно соединенных резистора на 1 Ом и отмечают положение стрелки, соответствующее измеренному сопротивлению 0,5 Ом.Затем подключают резисторы на 1, 2, 3, 5 и 10 Ом и отмечают положения стрелки при измерении этих сопротивлений. На этом тоже можно остановиться, так как электролитические конденсаторы емкостью более 4,7 мкФ с ESR больше 10 Ом, хотя и могут работать, но недолго 🙂

При ремонте техники специалисты-радиомеханики сталкиваются с различными проблемами — повреждены дорожки на платах, окисление, сгоревшие элементы, вздувшиеся конденсаторы. Эти неисправности прекрасно видны при первичном осмотре оборудования и устранить их с помощью самых элементарных инструментов любому инженеру не составит труда.Но бывают случаи, когда визуального осмотра недостаточно.

Конденсаторы бывают разной емкости, как очень большие (4000, 10000 мкФ), так и очень маленькие (0,33 мкФ, например, такие детали активно используются при сборке узлов различной оргтехники). И если верхняя крышка прекрасно заметна из-за своих размеров, то со второй выявление их неисправности может доставить немало проблем.

В этом поможет простой прибор для проверки конденсаторов — ESR-метр .Своими руками это сделать несложно, имея достаточные познания в схемотехнике. Он может быть как самостоятельным устройством, так и выполнен в виде приставки к цифровому мультиметру. С его помощью можно легко установить такие неисправности, как пробой и засыхание.

Конденсаторы электролитические Имеют ряд параметров, важных для их правильной работы в схеме устройства. Это и его емкость, и сопротивление диэлектрика между выводами и корпусом, и собственная индуктивность, эквивалентная последовательному сопротивлению или, на американский манер, эквивалентному последовательному сопротивлению.ESR — сопротивление пластин конденсатора и его ножек, которыми он прикатывается к плате, выводов.

Существуют специальные формулы для расчета этого показателя, но на практике их никто не использует. Гораздо проще собрать прибор для его измерения, а полученные результаты сверить с таблицей ESR электролитических конденсаторов, в которой показатели даны в миллиомах в зависимости от характеристик деталей — баков и поддерживаемого напряжения.

Конденсаторы

используются практически повсеместно.Без них не обходится ни одна схема устройства хотя бы минимальной сложности.

В персональных компьютерах встречаются в блоках питания, мониторах, возле важных узлов материнских плат — сетевых и звуковых микросхем, в системе питания процессора, южного и северного мостов, оперативной памяти.

В акустических системах и сетевом оборудовании (маршрутизаторы, коммутаторы, например) они встречаются возле усилителей и портов LAN. Все они обеспечивают стабильное питание этих элементов, а малейшие проблемы с питанием, как известно, могут привести к проблемам в работе – зависаниям, торможениям и банальному отказу в работе.

Высушенные и пробитые конденсаторы не могут быть обнаружены простым осмотром, поэтому ESR-метр может определить причину неисправности. Для этого детали, на которые пало подозрение, с доски и проверяются прибором. Не рекомендуется проверять их без падений — показатели в этом случае могут быть слишком неточными. Если показатель сопротивления слишком высок, компонент необходимо заменить на аналог с наименьшим ESR.

Основные элементы устройства

На базе схемы эСР-метра Лежит микросхема генератора импульсов типа К561ЛН2, работающая на частоте до 120 кГц.Для дополнительного удобства саму микросхему можно не вставлять непосредственно в плату, а использовать специальную панель с необходимым количеством ножек. Это позволит быстро сменить выдающийся элемент и заменить его без дополнительных операций паяльником и отсосом припоя. В качестве аналога этого генератора можно использовать аналогичный по характеристикам К1561ЛН2.

Задание частоты осуществляется цепочкой, состоящей из резистора и конденсатора. Настройка и регулировка измерения ESR осуществляется подстроечным резистором.

В качестве питания либо стандартный CR2032, выдающий напряжение до 3-х вольт, либо, если его недостаточно для работы, 9-вольтовый аккумулятор, подключаемый через специальную клемму (такие можно найти в некоторых часах с автономным питанием, например, или в старых батарейках типа крона). Измеритель переменного напряжения включает в себя мультиметр, который необходимо перевести в соответствующий режим, и германиевые диоды.

Сборку конденсаторов тестера Можно производить как на отвалной плате размером примерно 4 на 6 сантиметров, так и на специальных печатных платах.Второй вариант будет немного дороже, но его преимущество в наличии обозначений всех нужных элементов и соединяющих их дорожек.

Печатные платы изготовлены из фольгированного текстолита и перед изготовлением элементы элементов контактов к ним должны быть подобраны.

При использовании уклона размещение элементов и их соединение производится самостоятельно. Для создания схемы использованы провода достаточной толщины с фторопластовой изоляцией для предотвращения их повреждения при термическом воздействии.

В качестве щупов можно использовать как покупные, так и самодельные. Во втором случае необходимо самостоятельно позаботиться о хорошей токопроводящей способности используемого материала и достаточной толщине провода, идущего к мультиметру. Использовать длинные провода, более 10 сантиметров, не рекомендуется.

Возможные недостатки и замечания по этому устройству:

  1. При нестабильном питании аккумулятора возможны сильные отклонения по точности измерений, не забывайте периодически проверять аккумулятор мультиметром и не допускайте его разряда более 1 вольта.
  2. Даже при полностью исправном аккумуляторе прибор, сделанный таким образом, не претендует на звание высокоточного. Его можно использовать в качестве индикатора производительности определенного элемента и определить, подходит ли конденсатор для установки или замены.

Первый и второй недостатки имеют общее решение — достаточно установить стабилизатор, питающийся напрямую от аккумулятора, и два конденсатора. Это повышает надежность и точность прибора, что позволяет отбросить ситуации, при которых при слишком малом сопротивлении измеряемого элемента мультиметр сигнализировал о коротком замыкании вместо ожидаемого значения.

Порядок калибровки прибора

После установки устройства на плату и первичных испытаний его необходимо откалибровать. Для этого вам понадобится осциллограф и набор регулировочных резисторов номиналом от 1 до 80 Ом. Заказ на калибровку:

  1. Измеряем осциллографом частоту по ощущениям. Он должен быть в пределах 120-180 кГц. На меньшей или большей частоте настраивается подбором резистора из набора.
  2. Подключаем мультиметр к суперстаму, выбираем режим измерения в Миллилолот.
  3. Резистор в 1 Ом подключить к вп. С помощью подстроечного резистора на схеме установите на мультиметре значение напряжения 1 миллион.
  4. Подключаем к номиналу резистора следующее, не меняя номинала, и записываем показание мультиметра. Повторяем со всем набором и делаем знак.

После калибровки прибор можно использовать. Это поможет в обнаружении неисправностей, связанных с реактивным сопротивлением. Их невозможно диагностировать другим способом.

Эквивалентное последовательное сопротивление

(эквивалентное последовательное сопротивление — ЭПС), как один из значимых паразитных параметров электролитических конденсаторов, в последние годы приобрел широкую популярность среди ремонтников электронной техники. Измерители ESR и пробники для многих мастеров стали делом по существу, наравне с тестером или мультиметром.
Увеличение ESR конденсатора на несколько Ом, а иногда и на несколько десятых Ом, может стать причиной неработоспособности прибора, в котором установлено, что иногда невозможно идентифицировать существующие измерители емкости, не способные учитывать другие конденсаторы параметры.

Обычно ремонтная практика не требует особой точности измерения ESR, поэтому ощутимая погрешность щупов чаще всего не доставляет неудобств при поиске неисправных элементов, а определение состояния конденсатора может быть упрощено до оценки его качества по принципу — подходит или не подходит для работы в конкретном узле устройства.
Но, следует отметить, для конденсаторов, работающих на больших импульсных токах, например, в фильтрах-преобразователях, иногда требуется более объективная оценка качества, и погрешность в десятые и даже сотые доли ОВО может быть существенной.

Большинство популярных и используемых в ремонтной практике приборов и контрольно-измерительных приборов ЭПР основаны на измерении импеданса переменного тока на частоте 40 — 100 кГц. На частотах этого порядка для электролитических конденсаторов больших номиналов такие приборы будут показывать значения, близкие к значению ESR, которое будет составлять основную часть импеданса на этих частотах.
Недостатком этого метода является значительная погрешность измерения малых номиналов емкости (менее 10 мкФ), когда реактивное сопротивление конденсатора на этой частоте соизмеримо и может превышать ESR.
Тогда прибор покажет значение импеданса, а фактическое значение ESR может быть в разы меньше.

Одним из требований с точки зрения практичности использования пробников ESR является возможность выполнения измерений без выпадения конденсатора из платы. Следовательно, процесс измерения должен происходить при достаточно малом падении напряжения на испытуемом конденсаторе, исключающем отпирание переходов полупроводниковых элементов схемы.

В большинстве случаев такие простые измерители импеданса Мастера собираются самостоятельно по схемам, широко распространенным в Интернете, но кто-то применяет и свои разработки с учетом личных предпочтений в плане удобства использования или точности измерений.
В продаже есть как простые щупы со светодиодным или стрелочным дисплеем, так и измерители с цифровой шкалой разной степени сложности.

Не стоит подробно останавливаться на принципах и методах измерения импеданса, таких обсуждений и описаний довольно много и их легко найти в интернете. Но некоторые особенности отдельных конструкций все же могут заслуживать внимания.

В данной статье предлагается рассмотреть один из методов измерения СОЭ и емкости, как отдельных параметров конденсатора.

Достаточно точный и простой способ, который используется во многих любительских и промышленных устройствах, реализован в Micro Member, популярном среди мастеров — участников форумов по ремонту Monitor.Net.ru и Monitor.espec.ws.

Если испытуемый конденсатор емкостью Кл зарядить от источника постоянного тока I. , то напряжение на его выводах будет линейно возрастать от значения U R по закону:

С du/dt = i = const .

U Р. — Падение напряжения на активном сопротивлении конденсатора (ESR).

В этом случае емкость конденсатора будет определяться выражением:

Вычислить U R. Можно несколькими способами рассчитать ESR несколькими способами, например, сделав уравнение прямым по двум точкам и найти координату y для нулевого значения X, или геометрически, исходя из соотношения стороны подобных треугольников…

Активное сопротивление конденсатора (ESR) в этом случае составит:

Для реализации такого метода нет необходимости использовать АЦП, пороговые значения напряжения для управления таймером задаются компараторами, а математические расчеты емкости и ESR производит микроконтроллер с выходом информации на ЖК-дисплее.

В некоторых подобных конструкциях измерение СОЭ используется более простым, но менее точным способом.
Уровень напряжения измеряется U R. Через АЦП в начальный момент времени.
Несмотря на то, что измерительный импульс довольно короткий (1-2 УС), конденсаторы меньшей емкости успевают зарядиться до большей величины, чем конденсаторы большей емкости, что создает некоторую погрешность измерения ESR при разных коэффициентах емкости конденсаторов .

Следует иметь в виду, что ESR, измеряемое на постоянном токе, является относительным показателем качества электролитического конденсатора.
Значимой составляющей ESR являются диэлектрические потери, которые существенно изменяются при изменении частоты переменного тока.

Существуют более сложные и точные методики и методы измерения, основанные на фазовом анализе в конденсаторе. В этом случае ESR будет определять произведение импеданса и тангенса угла потерь.

Комментарии и предложения принимаются и приветствуются!

В последнее время в радиолюбительской и профессиональной литературе большое внимание уделяется таким устройствам, как электролитические конденсаторы.И неудивительно, ведь частоты и мощность растут «на глазах», и на этих конденсаторах лежит огромная ответственность за работоспособность как отдельных сборок, так и схем в целом.

Хочу сразу предупредить, что большинство узлов и схемных решений почерпнуто с форумов и журналов, поэтому никакого авторства со своей стороны не заявляю, наоборот хочу помочь начинающим ремонтникам разобраться в бесконечных схемах и вариации измерителей и зондов. Все представленные здесь схемы не раз были собраны и проверены в работе, и сделаны соответствующие выводы для работы той или иной конструкции.

Итак, первая схема, которая является почти классической для начинающих ЭПР Метролибуц «Манфред» — так ее любезно называют форумчане, по имени Her Colder, Manfred Ludens.cl/electron/esr/esr.html

Было повторили сотни, а может и тысячи радиолюбителей, и остались в основном довольны результатом. Основное его достоинство, это последовательная схема измерения, благодаря чему минимальному ESR соответствует максимальное напряжение на шунтирующем резисторе R6, что, в свою очередь, полезно влияет на работу диодов детектора.

Сам я эту схему не повторял, но по пробам и ошибкам пришел к подобному. Из недостатков можно отметить «гуляние» нуля от температуры, и зависимость шкалы от параметров диодов и ОУ. Для устройства требуется повышенное напряжение питания. Чувствительность прибора можно легко увеличить, уменьшив резисторы R5 и R6 до 1-2 Ом и соответственно увеличив усиление ОУ, возможно, придется заменить его еще на 2 скорости.

Мой первый пробион ЭПС, работает по сей день.


Схемы не сохранились, да и можно сказать и не надо было, собирал со всего мира на нитке, то что схемно меня устроило, правда такая схема из журнала Радио За основу был взят:


Внесены следующие изменения:

1. Питание от передвижной литиевой батареи
2. Стабилизатор исключен, т.к. пределы напряжений литиевой батареи довольно узкие
3.Трансформаторы TV1 и TV2 шунтированы резисторами 10 и 100 Ом, для уменьшения выбросов при измерении малых эвкоситов
4. Выход 561ln2 был буферизован 2 комплементарными транзисторами.

В общем получился такой аппарат:


После сборки и калибровки данного аппарата отремонтировано 5 цифровых телефонов «Мередиан», которые уже 6 лет лежат в коробке с надписью «безнадежно». Все в отделе стали делать подобные пробники :).

Для большей универсализации добавил дополнительные функции:

1. Приемник инфракрасного излучения, для визуального и слухового осмотра пультов, (очень популярная функция при ремонте телефонов)
2. Подсветка касания конденсаторов
3.» Вибрик» с мобильного телефона помогает детально локализовать плохую пайку и эффект микрофона.

Видео проверки консоли

А недавно на форуме Радиокот.ру господин Симург выкладывал статью, посвященную подобному инструменту.В нем применено низковольтное питание, мостовая схема измерения, что позволило измерять конденсаторы со сверхнизким уровнем ESR.


Его коллега RL55 взяв за основу схему SIMURG, предельно упростил инструктора, по его утверждениям, не ухудшив параметров. Его схема выглядит так:


Аппарат нижний, пришлось собирать на скорую руку, как говорится «по надобности». Он был в гостях у родственников, так там телевизор сломался, никто не смог его починить.Вернее, ремонт удался, но не более недели, все время сгорел транзистор строчной развертки, схемы телевизора не было. Запомнилось, что видел на форумах простенькую пробку, схему запомнил наизусть, у родственника тоже был небольшой плюс радио, усилители звука «Клепал», так что все детали быстро нашлись. Пару часов нюхания паяльника, и родился этот тайдер:


Было 5 минут и заменилось 4 хладоэлектроэнергией, которые мультиметром определились как нормальные, набранные за успех некоторое количество благородного напитка.Телефон после ремонта работает исправно уже 4 года.


Прибор такого типа стал как бы панацеей в трудные минуты когда не с нормальным тестером. Собирается быстро, ремонт производится и наконец-то торжественно отдается владельцу на память, и «на всякий случай». После такого обряда душа платящего обычно раскрывается вдвое, а потом и втрое шире 🙂

Захотелось чего-то синхронного, начал продумывать схему реализации, и вот в журнале «Радио 1 2011», как статья вышла в марвеле в марвеле думать не надо было.Решил проверить что за зверь. Собрал, получилось вот так:


Особого восторга изделие не вызвало, работает почти как все предыдущие, разница в показаниях в 1-2 деления конечно есть, в определенных случаях. Может, его показания и надежнее, но у следствия есть след, это почти ничего не должно отражаться на качестве дезертировки. Также предусмотрен светодиод для просмотра «где ты?».


В общем можно сделать для души и ремонта.А для точных замеров надо искать схему ESR метра побуйней.

Ну и на последнем на сайте МОНИТОР.НЕТ участник БУРАТИНО выложил простейший проект, как пробник ESR от типичного дешевого цифрового мультиметра. Проект настолько меня заинтриговал, что я решил попробовать, и вот что у меня от него получилось.


Корпус адаптирован от маркера


Что такое СОЭ?

Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) — исключительно важный параметр электролитического конденсатора, характеризующий его работоспособность, качество и степень старения.С точки зрения ремонта электронной техники этот параметр даже важнее контейнера. Если, например, мы измерили емкость конденсатора номиналом 1000 мкФ, а она оказалась 650 мкФ, конденсатор еще может работать в приборе практически без заметного износа (это конечно сильно зависит от конкретного схеме), если его СОЭ остается в допустимых рамках. . С другой стороны, если конденсатор имеет сильно повышенное ESR, то во многих схемах, особенно в блоках импульсного питания, такой конденсатор уже не может выполнять свои функции, даже имея номинальную емкость.Однако на практике это случается не часто, так как емкость и ESR — параметры взаимосвязанные и емкость конденсатора очень часто занижают. Обычно ESR увеличивается по мере высыхания электролита конденсатора.


Надо сказать, что допустимое ESR не является постоянным параметром, оно зависит от бака и рабочего напряжения конденсатора. Поэтому сделать вывод о годности конденсатора можно после измерения его ESR по специальной таблице предельно допустимых значений ESR.Это видно на фото устройства на его передней панели. Распечатал таблицу и приклеил на панель приборов:



Как измерить ESR?

Эквивалентное последовательное сопротивление, как и обычное сопротивление, измеряется в Омах. В отличие от обычного омметра, прибор измерения ESR производит не на постоянном токе, а на переменном токе относительно высокой частоты, обычно в районе 100 килогерц. На этой частоте емкость конденсатора практически не влияет на сопротивление конденсатора, поэтому измеряется именно последовательное эквивалентное сопротивление, а не емкость конденсатора.По сути, это основное и единственное отличие измерителя ESR от простого омметра.

В целом способ измерения СОЭ показан на схеме ниже:


Большинство счетчиков работают именно по этому принципу. Имеем генератор G, резистор известного сопротивления R и измеренный конденсатор СХ. Этот резистор вместе с измеряемым конденсатором образуют делитель напряжения. Затем идет детектор, преобразующий переменное напряжение в постоянное и узел индикации этого постоянного напряжения, пересчитанного в омы.Это может быть аналоговая или цифровая схема индикации, суть не меняется.

Схема устройства

Описываемый прибор исключительно удобен тем, что может проверять конденсаторы не выпадая из схемы и в большинстве случаев работает. Исключением может быть, например, если вы хотите проверить конденсатор, параллельно которому включены другие конденсаторы. Такое включение иногда бывает в силовых блоках. В этом случае прибор покажет наименьшее ESR (то есть ESR лучшего конденсатора).

Схема измерителя ESR (кликните для увеличения)

Устройство собрано на базе микроконтроллера PIC16F873. Микроконтроллер измеряет выпрямленное напряжение, пересчитывает его значение в сопротивление в Оме. Кроме того, микроконтроллер вырабатывает переменное напряжение прямоугольной формы частотой 100 кГц, которое используется для измерений.

Для того, чтобы можно было измерить ESR конденсаторов, не выпаивая их из схемы, измеряемое напряжение должно быть достаточно низким, обычно 0.2-0,4 вольта, то есть меньше порога открытия ПН — полупроводниковые переходы.

Факт — цифровой омметр, работающий на переменном напряжении частотой 100 кГц и позволяющий измерять сопротивление от 0 до 25,5.

Узел формирования образцового напряжения 2,5 В для контроллера АЦП в оригинальной схеме собран на микросхеме TL431. На момент, когда я собирал этот счетчик, у меня не было такой микросхемы и я заменил ее на стабилион на 3.3 в и ходовой резистор на 10 К. Ходовая я установил на ножку 5 контроллер Необходимое 2,5 В.

Исходный узел на TL431

Заменил вот так

Сейчас TL431 очень распространенный и дешевый микросхема и нет проблем с ее приобретением. Так что если используете мою печатную плату, ставьте TL431. Триммер в этом случае устанавливать не нужно.

Блок питания собран на сетевом трансформаторе Т1, диодном мосту и стабилизаторе напряжения LM7805 (К142ЕН5А).В моем варианте устройства я отказался от трансформатора, оставив, однако, диодный мост на печатной плате. Я использовал малогабаритный импульсный блок питания (адаптер) на напряжение 12 вольт,


который благодаря наличию диодного моста можно подключать в любой полярности или вообще использовать адаптер переменного напряжения( просто трансформер).

В принципе можно вообще избавиться от блока питания, если использовать пятивольтовый адаптер — зарядка от смартфона.

Меандр частотой 100кГц снимается с ножки RC2 микроконтроллера и через резистор R3 подается на усилитель тока, собранный на транзисторах VT1, VT2. Я использовал CT3102 и CT3107. Неплохо здесь будет использовать современные транзисторы BC547 и BC557. Нагрузкой усилителя являются резистор R1 и диоды VD5, VD7, включенные встречно-параллельно для ограничения амплитуды на измеряемом конденсаторе. Далее переменное напряжение через конденсатор С1 и измеряемый конденсатор СХ поступает на первичную обмотку повышающего трансформатора Т2.Далее импульсы снимаются со вторичной обмотки и выпрямляются диодом VD6, после чего образовавшееся пульсирующее напряжение сглаживается конденсатором С3. Далее сформированное постоянное напряжение через ходовой резистор R4 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера D3. CONDACTOR C9 устраняет возможные высокочастотные помехи.

Информация выводится на трехразрядный семисегментный ЖК-индикатор. Транзисторы VT3, VT4, VT5 являются ключами переключения ЖКИ индикаторов (используется принцип динамической индикации.

Сетевой трансформатор (если вы решите его использовать) с вторичной обмоткой на 9-12 вольт. Повышающий трансформатор Т2 намотан на ферритовом кольце М2000НМ и размером К10Х6х3 (можно использовать кольца других размеров, не сильно отличающихся от указанных. Не критично). Первичная обмотка намотана проводом диаметром 0,26мм, состоит из 42 витков. Вторичная обмотка содержит 700 вольт диаметром 0,08 мм.

Настройка устройства. Подключаем резистор известного сопротивления в диапазоне измерителя в диапазоне 1 Ом.. 5 Ом и подстроечным резистором добиваемся правильных показаний на дисплее. После такой настройки мой прибор с соединенными вместе сдвигами показывал сопротивление отличное от нуля, так что я еще немного подкорректировал положение движка резистора, чтобы при замкнутом щупе на дисплее было ноль.

Печатная плата устройства была когда-то разведена в программе PCAD2006, а позже я импортировал файл платы в программу DipTrace.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.