Схема измерителя esr

Во многих электронных устройствах, где применяются электролитические конденсаторы, главным критерием их исправности является малое значение параметра, называемого ESR. Этот параметр показывает, какое паразитное сопротивление включено последовательно с емкостью конденсатора. Величина этого параметра у качественного электролитического конденсатора мала и, в зависимости от типа и величины емкости конденсатора, может находиться в пределах от сотых долей до Повышенное внутреннее сопротивление конденсатора может приводить к значительному ухудшению параметров какой-либо электронной схемы или к полному ее отказу, а также к выходу из строя входящих в ее состав дорогостоящих деталей. Для ремонта часто оказывается достаточным оценить порядок величины ESR отдельных электролитических конденсаторов.

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.

Содержание:

• Измеритель ESR конденсаторов, схема
• Измеритель ESR конденсаторов (автор Чулков)
• Схема измерителя ESR
• Измеритель ESR+LCF v3.
• Простой ESR-метр с питанием 1.5в
• Измеритель ESR электролитических конденсаторов
• ESR пробник
• ИЗМЕРИТЕЛЬ ESR
• ESR ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНДЕНСАТОРОВ

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: esr метр

Измеритель ESR конденсаторов, схема

Давно не секрет, что половина отказов в современной бытовой технике связана с электролитическими конденсаторами. Вздувшиеся конденсаторы видно сразу, но есть и такие, которые выглядят вполне нормально. Все неисправные конденсаторы имеют потерю ёмкости и увеличенное значение ESR, или только увеличенное значение ESR ёмкость нормальная или выше нормы. Вычислить их — не так просто, приходится выпаивать их, если параллельно подключено несколько конденсаторов, или параллельно к измеряемому конденсатору подключены какие либо шунтирующие элементы, проверять и исправные запаивать обратно.

Ещё при нагревании, неисправный конденсатор может на время восстанавливать работоспособность. Поэтому радиомеханики, да и не только они, мечтают иметь прибор для проверки исправности электролитических конденсаторов, внутри-схемно, не выпаивая их.

Не возможно правильно измерять ёмкость и ESR, но проверить исправность электролитического конденсатора без выпаивания, во многих случаях возможно по увеличенному значению ESR. Неисправные конденсаторы с увеличенным ESR и нормальной ёмкостью встречаются часто, а с нормальным ESR и с потерей ёмкости нет. Показания ёмкости при внутрисхемных измерениях, только для информации и в зависимости от шунтирующих элементов схемы, могут быть значительно завышенными или не измеряться.

Ориентировочная таблица допустимых значений ESR, приведена ниже:. Было разработано несколько версий измерителя ESR. Анализатор обнаруживает нелинейные участки при заряде измеряемого конденсатора исправный конденсатор заряжается линейно.

Далее математическим путём рассчитывается предполагаемое отклонение и прибавляется к значению ESR. Эта функция не имеет прототипа, поэтому на момент подготовки основной документации, был очень не большой опыт в её использовании.

На данный момент, есть множество положительных отзывов от разных людей с рекомендациями по её использованию. Данный режим не даёт сто процентного результата, но при знании схемотехники и накопленном опыте — эффективность данного режима велика. Результат внутрисхемного измерения, зависит от шунтирующего влияния элементов схемы. Полупроводниковые элементы транзисторы, диоды не оказывают влияния на результат измерения. Наибольшее влияние оказывают низкоомные резисторы, индуктивности, а так же другие конденсаторы, подключенные к цепям измеряемого конденсатора.

В местах, где шунтирующее влияние на проверяемый конденсатор не велико, неисправный конденсатор хорошо измеряется в обычном режиме «ESR», а в местах, где шунтирующее влияние велико, неисправный конденсатор не выпаивая можно вычислить только с помощью «анализатора — aESR». Следует помнить, что при внутрисхемных измерениях исправных электролитических конденсаторов, показания «aESR» в большинстве случаев немного выше показаний «ESR». Это нормально, так как многочисленные соединения с измеряемым конденсатором, вносят погрешность.

Наиболее сложными местами для измерения, являются схемы с одновременным шунтированием множеством элементов разных видов. К сожалению, не всегда удаётся внутри-схемно определить исправность электролитического конденсатора. Например: в материнских платах по питанию процессора не получится, там слишком велико шунтирование.

Радиомеханик, как правило, ремонтирует однотипную аппаратуру, и со временем у него накапливается опыт, и он уже точно знает в каком месте и как диагностируются электролитические конденсаторы. И так, что же может мой измеритель. В этом режиме диапазон измеряемых сопротивлений равен 0. По истечении времени простоя, загорается надпись «StBy» и в течении 10 сек, можно нажать любую кнопку и продолжится работа в том же режиме. В современной технике электролитические конденсаторы часто шунтируются индуктивностью менее 1 мкГн и керамическими конденсаторами.

В обычном режиме здесь, измеритель не способен выявить неисправный электролитический конденсатор без выпаивания. Для этих целей, добавлена функция внутрисхемного анализатора.

На дисплее дополнительно выводится значение aESR a.

Наиболее эффективна данная функция при измерении ёмкостей выше мкФ. ЖК — индикатор на основе контроллера HD, 2 строки по 16 знаков. Возможно применение ОУ MC Применение других ОУ с другим быстродействием не рекомендуется. Можно изготовить самому или применить готовый.

Диаметр провода намотки должен быть не менее 0. С, С 4—10мкФ SMD — можно найти в любой старой компьютерной материнской плате Пентиум-3 возле процессора, а также в боксовом процессоре Пентиум Разводка печатной платы соответствует рис 2.

Одновременно печатная плата служит основанием для корпуса. По периметру платы припаяны полоски стеклотекстолита шириной 21мм. К центральному выводу припаяна игла. Из доступного материала для изготовления иглы можно использовать латунный стержень, диаметром 3мм. Через некоторое время, игла окисляется и для восстановления надёжного контакта, достаточно протереть кончик, мелкой наждачной бумагой.

Ниже в архиве есть все необходимые файлы и материалы для сборки и настройки данного измерителя. Удачи всем и всего наилучшего! Понравилась статья — нажми на кнопку! Всего кликов: Войти через uID. Степан Миронов. Принципиальная схема. Конструкция и детали. Печатная плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита. Крышки сделаны из чёрной пластмассы. Категория: Микроконтроллеры Просмотров: Добавил: miron Самодельная цифровая паяльная станция DSS. Испытание электронных ламп Испытатель электролитических конденсаторов.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или войти на сайт под своим именем.

Порядок вывода комментариев: По умолчанию Сначала новые Сначала старые. Форма входа. Войти через uID Старая форма входа. Забыл пароль Регистрация. Новое на форумах. Пусковое устройство для автомобиля.

Популярные статьи. TL, что это за «зверь» такой? Добавлено Статистика сайта. Пользователи, посетившие сайт за текущий день:. При копировании материалов сайта — активная ссылка на сайт обязательна! В помощь радиолюбителю Используются технологии uCoz radionet.

При разомкнутых показывает сопротивление 0,85 ом. При подключении резисторов разного сопротивления показания изменяются в малых пределах. Где нужно копать? Есть ли для продажи данное изобретение? Если есть, то какая его цена? Не могли бы вы прислать мне этот прибор в Россию готовый или DIY комплеком? Если да то можно со мной связаться по почте mail.

Схему пока не собрал, пробовал прошить пиккит-ом 2, вроде прошивка верификацию проходит. Китаец прислал 88 в место Грандиозная работа! Лаконичность схемы вызывает такой же восторг как схема ZX-Spectrum, и такая же простота сборки на коленке.

Единственно, смотрится несколько несовременно громоздкий индикатор , контроллер я бы поменял на STM32, и питание от одной AA. Другие ставить не желательно из-за их меньшего быстродействия.

Тогда сами смотрите, как их установить на плате. Теперь это мой очередной помощник! E-mail:[ ].

Измеритель ESR конденсаторов (автор Чулков)

Войти Регистрация. Логин: Пароль Забыли? Популярные ICO. Обзор ICO Agrotechfarm: цели, преимущества, токены. Обзор ICO fatcats. Универсальный коммутатор для ноутбуков от Baseus — обзор фото.

Схемы и ремонт: ESR ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНДЕНСАТОРОВ в разделе ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ — читайте на all-audio.pro

Схема измерителя ESR

В наше время, когда, практически, все источники питания радиоэлектронной аппаратуры строятся по импульсным схемам, одним из наиболее востребованных приборов ремонтника есть измеритель ESR электролитических конденсаторов или ESR метр. Долгое время я проверял исправность таких конденсаторов цифровым измерителем ёмкости, заряжающим конденсаторы высокочастотной пилой. Потому, с момента освоения прошивки современных микропроцессоров, я всё время мечтал о схеме, отвечающей требованиям нашего времени — минимум деталей, современная элементная база и схемное решение, одновременное отображение значения C и ESR на LCD, никаких реле, рубильников и прочей лабуды, требующей лишних движений. И вот, наконец-то, после многих лет просмотра не одного десятка схем и всё не то описание такого прибора мне попалось. Всё — делаю! Но, как всегда — редко бывает такая схема, которую я повторяю , — беру в руки красную пасту, и, а-ля школьный учитель, начинаю энергично вычёркивать со схемы лишние фрагменты. Автономное питание — убираем, потому что прибор будет работать в помещении от сетевого адаптера, оставляю лишь разъём для его подключения.

Измеритель ESR+LCF v3.

Детекторы быстроменяющихся сигналов. Понижающие стабилизаторы на микросхеме LM от National Semiconductor. Ниже приведено описание результатов этой работы. Принципиальная схема измерителя C-ESR — приставки к цифровому вольтметру показана на рис.

Войдите , пожалуйста.

Простой ESR-метр с питанием 1.5в

Запомнить меня. Developed in conjunction with Joomla extensions. Нечипоренко, г. На сегодняшний день в литературе описаны разные схемы и конструкции аналоговых измерителей эквивалентного последовательного сопротивления ЭПС конденсаторов []. Общей особенностью аналоговых измерителей является необходимость применения стрелочной измерительной головки.

Измеритель ESR электролитических конденсаторов

Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте другую форму. Study lib. Загрузить документ Создать карточки. Документы Последнее. Карточки Последнее. Сохраненные карточки. Добавить в Добавить в коллекции Добавить в сохраненное.

В статье приводятся варианты схемы простого прибора, позволяющего находить Cхема усовершенствованного измерителя ESR.

ESR пробник

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ESR

Изначально он был разработан для проверки LOW ESR конденсаторов — с материнских плат компьютеров , импульсных блоков питания и т. Однако, его применение не ограничивается только этим. Пробник прекрасно меряет сопротивления шунтов, контактов, SMD-перемычек и т. С его помощью можно даже узнать сопротивление короткого отрезка провода. Страница с описанием прибора: На форуме в процессе обсуждения статьи участник rl55 предложил более простой и экономичный генератор для данного измерителя. В данной схеме используется именно эта модификация.

Воличенко Радиоаматор, 8, В статье приводятся варианты схемы простого прибора, позволяющего находить неисправные электролитические конденсаторы, не выпаивая их из схемы.

ESR ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНДЕНСАТОРОВ

Импульсные блоки питания Линейные блоки питания Радиолюбителю конструктору Светодиоды, ламы и свет 3D печать и 3D модели Что такое ESR? Эквивалентное последовательное сопротивление ESR — это исключительно важный параметр электролитического конденсатора, характеризующий его работоспособность, качество и степень старения. С точки зрения ремонта электронной техники этот параметр даже более важен, чем емкость. Если, например, мы измерили емкость конденсатора номиналом микрофарад и она оказалась микрофарад, конденсатор еще может долгое время работать в устройстве практически без заметного ухудшения характеристик это конечно сильно зависит от конкретной схемы , в случае, если его ESR остается в приемлемых рамках.

Наиболее слабым местом в любой радиосхеме являются электролитические конденсаторы, которые подвержены постоянному высыханию. И чем большие токи проходят через них — тем этот процесс быстрее. Обычным омметром определить плохой конденсатор не получится, поэтому необходим спецприбор — esr измеритель. В типичной схеме, может быть 10 или даже конденсаторов.

Russian Hamradio — Измеритель ESR с линейной шкалой.

Во многих электронных устройствах, где применяются электролитические конденсаторы, главным критерием их исправности является малое значение параметра, называемого ESR. Этот параметр показывает, какое паразитное сопротивление включено последовательно с емкостью конденсатора. Величина этого параметра у качественного электролитического конденсатора мала и, в зависимости от типа и величины емкости конденсатора, может находиться в пределах от сотых долей до 10…20 Ом. Повышенное внутреннее сопротивление конденсатора может приводить к значительному ухудшению параметров какой-либо электронной схемы или к полному ее отказу, а также к выходу из строя входящих в ее состав дорогостоящих деталей.

Для ремонта часто оказывается достаточным оценить порядок величины ESR отдельных электролитических конденсаторов. В настоящее время опубликовано множество как очень простых, так и более сложных схем приборов, позволяющих это делать. В некоторых случаях возникает необходимость более точно определить величину ESR. Для возможно более точного измерения малых (менее 0,5 Ом) величин ESR следует свести к минимуму влияние измерительных щупов. Например, перевитые провода щупов длиной 40 см вносят погрешность, в зависимости от частоты, на которой работает измеритель, величиной в десятые доли Ом. Если позволяет схема, то применяют 4-проводное подключение (схема Кельвина) к измеряемому конденсатору.

В предлагаемом варианте измерителя ESR влияние щупов сведено практически к нулю за счет применения трансформатора, первичная обмотка которого подключена к прибору достаточно длинным кабелем. Длина щупов при этом равна нескольким сантиметрам. Шкала измерителя линейная, что позволяет измерять величину ESR с помощью обычного цифрового мультиметра, имеющегося в распоряжении любого специалиста по радиоэлектронике.

За основу была взята схема измерителя на операционных усилителях, опубликованная в [1]. Главным отличием описываемого в настоящей статье устройства является применение согласующего трансформатора, что позволило применить кабель большой длины, соединяющий измерительные щупы с прибором. Кроме этого, применение трансформатора позволяет работать операционному усилителю в гораздо более легком режиме, так как величины сопротивлений делителя равны сотням Ом (вместо единиц Ом, что имеет место в отсутствие трансформатора). Также, вследствие этого отпадает необходимость умощнять выход операционного усилителя эмиттерным повторителем. Применение линейного выпрямителя без диодного моста на выходе позволило соединить один из щупов мультиметра с землей, что резко ослабило помеху, наводимую на щупы мультиметра.

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема измерителя ESR приведена на рис. 1.

Измеритель собран всего на двух микросхемах. На микросхеме OP1a собран генератор, вырабатывающий синусоидальные колебания. При выбранных значениях номиналов элементов R1, R3, C1 и C2 моста Вина частота колебаний генератора составляет около 90 кГц. С делителя R5 R6 через резистор R7 сигнал подается на операционный усилитель OP1b, на котором собран инвертирующий усилитель. У него одним из плеч делителя напряжения является измеряемое сопротивление, подключенное через трансформатор Т1.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема измерителя ESR

Выходное напряжение этого усилителя прямо пропорционально величине измеряемого сопротивления. Далее напряжение с выхода усилителя подается на линейный выпрямитель на микросхеме OP2a, а с его выхода, через повторитель на микросхеме OP2b, на сглаживающую цепь R12 C3. Постоянное напряжение на конденсаторе С3, прямо пропорциональное величине ESR, измеряется цифровым мультиметром. Подстроечным резистором R10 устанавливается нужное значение напряжения на вольтметре.

Питание схемы осуществляется от восьми никель-кадмиевых аккумуляторов.

Детали и конструкция

В качестве Т1 применен трансформатор, использующийся в цифровой телефонии. Он выполнен на Ш-образном ферритовом сердечнике. Размеры трансформатора — 15х15 мм. Он имеет две одинаковые обмотки, которые соединяются последовательно. Общая индуктивность первичной обмотки (60 витков эмалированного провода диаметром 0,1 мм) — 28 мГн. В окно сердечника пропускается 4 витка тонкого многожильного монтажного провода, к концам которого припаиваются щупы. К первичной обмотке подсоединяется обычный 2-проводный кабель длиной 65…70 см. После этого трансформатор помещается в термоусаживаемую изоляционную трубку (рис. 2). Вместо подобного трансформатора можно применить самодельный с аналогичным параметрами, но намотанный, например, на ферритовом кольце.

Рис. 2. Внешний вид согласующего трансформатора

Операционные усилители можно использовать другого типа, с аналогичными параметрами (скорость нарастания — 7 В/мкс, входное напряжение смещения нуля — 3 мВ).

Печатная плата, ввиду простоты схемы, не разрабатывалась. Плата вместе с аккумуляторами емкостью 0,28 A•ч помещена в корпус размером 65х100х20 мм (рис. 3).

Рис. 3. Внешний вид измерителя ESR

Налаживание прибора

Вначале проверяется работа генератора. Включают питание и контролируют наличие на выв. 1 микросхемы OP1 сигнала синусоидальной формы частотой 80…90 кГц и размахом 7…8В. При разомкнутых щупах на выв. 7 микросхемы OP1 должен наблюдаться сигнал трапецеидальной формы размахом 8…9В. Затем к щупам подключают резистор сопротивлением 1 Ом (желательно бескорпусный) и контролируют напряжение на резисторе R6, а также на выв. 7 микросхемы. Они должны быть примерно одинаковы и равны 0,6В.

Подключая к щупам резисторы с различным сопротивлением, например 0,5; 1 и 2 Ом, следует убедиться в пропорциональности напряжения на выв. 7 микросхемы OP1 величинам указанных сопротивлений. Если все так, подключают цифровой вольтметр к конденсатору С3, а к щупам — резистор (величиной 1 Ом) и вращением резистора R10 устанавливают показания вольтметра, равные 0,1В. Затем проверяют показания вольтметра при различных величинах сопротивлений резисторов, подключаемых к щупам.

При разомкнутых щупах показания вольтметра должна составлять 1,8…1,9В, а при замкнутых — в пределах ±0,003В. При применении ОУ на биполярных транзисторах „нуль” можно дополнительно подстроить резистором R9. На этом налаживание прибора можно считать законченным.

Приведем еще один вариант схемы измерителя ESR, собранного на ОУ другого типа — AD712 (рис. 4). В этой схеме резистор для подстройки „нуля” не нужен. Параметры устройства примерно те же, что и в первом случае. Отметим лишь, что при разомкнутых щупах показания вольтметра составили около 2,1В.

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема измерителя ESR на ОУ типа AD712

Для питания устройства от одной батареи (9 В) был собран преобразователь на двух микросхемах LMC 7660 (на первой — удвоитель напряжения, на второй — делитель на два равных напряжения разной полярности (±7,5В) со средней точкой) (рис. 5).

Для защиты от повреждения при подключении к заряженному конденсатору можно поставить параллельно первичной обмотке трансформатора супрессор, например LCDA05 или LCDA12.

Рис. 5. Принципиальная схема преобразователя напряжения для питания устройства от одной батареи

Работа с измерителем очень проста. Необходимо подключить измеритель к мультиметру, включить питание, убедиться, что при разомкнутых щупах вольтметр показывает 1,8…1,9В (зависит от напряжения питания измерителя), а при замкнутых — ± 0,003В. Затем подключают проверяемый конденсатор и умножают на 10 показания мультиметра.

При проверке конденсаторов малой емкости (1,0…3,3 мкФ) следует учитывать, что прибор показывает импеданс. Поэтому истинное значение ESR конденсатора меньше на 20…40% (зависит от соотношения емкостной и активной составляющих), хотя эта разница при оценке свойств конденсатора не является существенной.

Технические данные измерителя ESR

Прибор позволяет измерять ESR конденсаторов в диапазоне от 0,1 до 15 Ом без переключения диапазона с точностью не хуже 10%. С достаточной точностью можно оценить ESR величиной менее 0,1 Ома. Напряжение питания измерителя двухполярное, ± 5В. При этом потребляемый ток от каждого из источников составляет 15 мА.

При питании от одной батареи 9В (через преобразователь) потребляемый ток равен 30 мА.

Илья Липавский

Литература:

1. http://master-tv.com/article/esr4/

РС4-2006

Схема простого измерителя ESR

Этот прибор для измерения ESR обеспечивает измерение эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) конденсаторов. Принципиальная схема очень проста (см. рис. 1.), в ней используются всего два биполярных транзистора типа n-p-n проводимости. Схема описана в июльском номере журнала «Радио» Ю. Куракиным. Прибор обеспечивает измерение эквивалентного последовательного сопротивления в диапазоне от 0,1 Ом до 23 Ом.

Основой схемы является генератор Колпитца с общим коллектором и транзистором Q1. Частота генератора определяется компонентами L1, C1 и C2. Рабочая частота около 12..17 кГц. Испытываемый конденсатор Cx включен последовательно с C1. Поскольку емкость Cx намного выше емкости C1, емкость Cx не влияет на генератор.

Рис. 1.

Д1..Д4 — 1Н914; Q1, Q2 — BC547B; L1 — 2,5 мГн;
С1, С2 — 0,1 мкФ; С3 — 3,3нФ; С4, С5 — 10мкФ;
Р1 — 51К; R2 — 1МЭГ; R3, R5 — 100 Ом; V1 — 1,25..1,6 В.

Генератор генерирует колебания только при малом последовательном сопротивлении испытуемого конденсатора Cx. С ростом последовательного сопротивления Сх амплитуда колебаний уменьшается. В какой-то момент, если последовательное сопротивление будет слишком велико, колебаний не будет. Последовательное сопротивление Сх обратно пропорционально амплитуде колебаний.

Диоды D1..D4 служат для разрядки проверяемого конденсатора, если он заряжен, защищает схему от повреждения, если проверяемый конденсатор заряжен высоким напряжением.

Транзистор Q2 работает как выпрямитель, конденсатор С4 подавляет пульсации напряжения на коллекторе Q2. Миллиамперметр РА1 обеспечивает индикацию последовательного сопротивления испытуемого конденсатора. В качестве PA1 можно использовать любой подходящий миллиамперметр с номинальным отклонением полной шкалы от 0,5 мА до 15 мА. Вместо миллиамперметра для измерений можно использовать цифровой мультиметр (DMM), настроенный как амперметр.

Рис. 2.

Катушка индуктивности L1 намотана на тороидальном сердечнике FT-37-43 с 77 витками эмалированного медного провода диаметром 0,2 мм (32 AWG), ее индуктивность 2,5 мГн. Можно использовать другой тип сердечника, но параметры катушки индуктивности L1 придется пересчитывать с помощью Калькулятора индуктивности тороидального сердечника.

Для измерения СОЭ необходимо закоротить щупы Х1. С помощью потенциометра R2 отклоните стрелку PA1 до конца шкалы – это калибровка. Теперь подключите конденсатор к щупам и посмотрите показания ESR. Чем ближе стрелка к последней отметке на шкале, тем ниже значение СОЭ. Если стрелка находится в последней трети шкалы (см. рисунок 2), то испытуемый конденсатор годен к использованию. Если стрелка находится в первых двух из трех частей шкалы, то испытуемый конденсатор неисправен. Вы также можете подключить резисторы 1..30 Ом для калибровки шкалы измерителя ESR.

Потребляемый ток цепи около 1..2 мА.

Скачать модель схемы простого измерителя СОЭ.asc для программы LTspice.

НАЗАД

Измеритель ESR конденсатора со звуковым сигналом

Измеритель ESR конденсатора со звуковым сигналом

 

КОНДЕНСАТОР СОЭ ИЗМЕРИТЕЛЬ С ЗВУКОМ

Используется для проверки электролитических конденсаторов на высокое внутреннее напряжение. сопротивление.

 

Пит Вокоун старший, KH6GRT

Май 2014 г.

Март 2017 г. Добавлены изображения осциллограмм

 

Это продолжение статьи Дэйва Чута, KG4BZW, «A Измеритель сопротивления серии с использованием операционных усилителей» в апрельском выпуске журнала QST за 2014 г. Он описывает его вдохновленный Интернетом измеритель для измерения эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) найти неисправные электролитические конденсаторы. Это выглядело интересно и недорогое тестовое оборудование, подходящее для моего инвентаря. Я был отражая, как я буду использовать измеритель для проверки конденсаторов, особенно поверхностных навесные устройства. Если вы попытаетесь удерживать тестовые щупы на крошечных компонентах без соскальзывая, поглядывая туда-сюда на счетчик и светодиод, это может быть действительно разочаровывающий опыт. Я представляю здесь улучшение, которое предоставляет вам звуковой сигнал, отражающий состояние конденсаторов, чтобы вы могли глаза на щупы и конденсатор. Это позволяет совершенно незрячее определение состояния конденсатора. Оригинальный измеритель и светодиод все еще можно использовать, мой улучшение только добавляет к этому. Обратите внимание, что этот измеритель просто проверяет ESR с помощью того, что Вы можете вызвать омметр переменного тока, он не определяет фактические значения емкости.

 

Как это используется?

При тестировании конденсатора мой измеритель выдает НЕПРЕРЫВНЫЙ TONE, если ESR конденсатора находится в допустимом диапазоне от 0 до 3. Ом. ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ТОН длительностью 1/2 секунды, если СОЭ находится в ??? или плохие регионы. Если конденсатор негерметичен или закорочен, светодиод горит, а тон сменяется на НЕПРЕРЫВНЫЙ ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ТОН. Но если вы (или ваш XYL) устанете услышав тон, вы можете отключить его и просто использовать измеритель и светодиод. Сила переключатель имеет 3 положения: OFF, ON NO TONE и ON WITH TONE.

Звуковой тест колпачка выглядит следующим образом:

1. Включите глюкометр.

2. Замкните щупы вместе и установите ноль на полную шкалу.

3. Поместите щупы на проверяемый конденсатор:

а. Если вы слышите твердый тон, колпачок исправен; Продолжай к следующему.

б. Если вы слышите только 1/2-секундный пульсирующий сигнал, крышка плохая; у него ESR больше 3 Ом.

г. Если вы слышите непрерывный пульсирующий звук, крышка закрыта. плохой; он либо негерметичен, либо закорочен.

 

ТОН	СОСТОЯНИЕ КОНДЕНСАТОРА
НЕПРЕРЫВНЫЙ	ХОРОШО
МГНОВЕННАЯ ПУЛЬСИРУЮЩАЯ	БАД
НЕПРЕРЫВНАЯ ПУЛЬСАЦИЯ	БАД

 

Обратите внимание, что вам не нужно удалять конденсатор из цепь для проверки, но цепь должна быть обесточена. Появляющееся напряжение на тестовых пробниках достаточно низкий, чтобы интегральные схемы, транзисторы, диоды и все такое не влияет. Составляющая постоянного тока на пробниках 0,045 вольта; составляющая переменного тока составляет 0,1 В от пика до пика на частоте 100 кГц, падающая до ноль вольт при проверке исправного конденсатора .

 

Область применения:

Целью этого измерителя является поиск высокого ESR в электролитических конденсаторы. Вы можете спросить, есть ли диапазон конденсаторов, для которых этот измеритель может быть использован. Конденсатор емкостью 1,0 Мфд имеет реактивное сопротивление около 1,5 Ом на частоте 100 кГц. Идеальный конденсатор емкостью 1,0 Мфд будет указывать только половину диапазона ХОРОШЕГО на метр. Конденсаторы с меньшей емкостью будут читать еще меньше. Таким образом, я верю для измерений СОЭ следует использовать нижний практический предел 1-2 Мф/д. Там не является практическим верхним пределом. Тем не менее, закороченный или негерметичный светодиодный индикатор может быть использован для конденсатора любого номинала.

 

Описание цепи:

См. схему и блок-схему, доступные ниже внизу этой страницы для этого описания. Операционный усилитель U1A сконфигурирован как нестабильный мультивибратор, работающий на частоте 100 кГц. Его выход идет на Q1, который управляет сбалансированный мост, составленный из резисторов R6-9. Используя согласованные пары резисторов узлы на R6-R8 и R7-R9 точно равны по напряжению. Результат этого мост применяется к дифференциальному усилителю U1B. С балансировкой моста выход U1B составляет 0 вольт постоянного и переменного тока. Любой компонент переменного тока будет проходить через C5 к неинвертирующему однополупериодному выпрямителю U2A, и любая составляющая постоянного тока будет обнаружена компаратором U3C. Если мост разбалансирован только конденсатором на щупы, сигнал переменного тока на выходе U1B будет выпрямляться U2A, и результирующий Выход постоянного тока отображается на измерителе как некоторое значение ESR. Если мост разбалансирован включает некоторую утечку или короткое замыкание сигнал на выходе U1B будет содержать постоянную составляющую в положительном направлении. Если этой утечки достаточно, чтобы создать сдвиг постоянного тока выше порогового напряжения на неинвертирующем входе U3C, U3C выход переходит на низкий логический уровень, проходит через компаратор U3D и включает светодиод на. U6 — это виртуальное наземное устройство rail-to-rail, которое обеспечивает равные положительные и отрицательные напряжения относительно его виртуальной земли.

Для создания постоянного тона, который представляет собой хороший конденсатор, Компаратор U4 измеряет напряжение постоянного тока на диоде D4 и измерителе M1. Он сравнивает это напряжение к напряжению на его неинвертирующем входе, которое равно напряжению D4 и M1 будут показывать показания ESR 3 Ом. Если счетчик показывает ESR между 0 и 3 Ом напряжение на U4 превышает опорное напряжение 3 Ом ESR. Это приводит к тому, что выход U4 переходит на низкий логический уровень, который активирует пьезоэлемент. зуммер, пока конденсатор подключен к тестовым щупам.

Мы хотим создать постоянный пульсирующий тон, который представляет плохой конденсатор с утечкой или короткое замыкание, то есть при горящем светодиоде. компаратор U3A работает как нестабильный мультивибратор, работающий на частоте около 10 Гц. Его вывод относится к U3B. Выход U3C представляет собой низкий логический уровень всякий раз, когда горит светодиод. Когда этот низкий логический уровень обнаруживается U3B, он передает сигнал частотой 10 Гц на Q2. Этот транзистор включает и выключает пьезоизлучатель с частотой 10 Гц, пока как горит светодиод. Обратите внимание, что этот пульсирующий тон имеет приоритет над любым постоянным звуковой сигнал: любая утечка или короткое замыкание, даже если счетчик показывает хорошие результаты в плохой индикации. Этот приоритет обрабатывается стробированием или «приглушением» вывода. U4 всякий раз, когда светодиод горит через резистор R31.

Теперь мы хотим создать пульсирующий тон примерно 1/2 секунды, что представляет собой конденсатор с более высоким, чем обычно, ESR без утечка или короткое замыкание. Комбинация U6A-U6B сконфигурирована как однотактный мультивибратор. с задержкой около 1/2 секунды. На диод D4 и измеритель М1 подается напряжение к компаратору У6А. Его порог на инвертирующем входе представляет собой напряжение, представляющее около 90 Ом ESR. Таким образом, всякий раз, когда измеритель измеряет ESR между 3 и 90 Ом срабатывает одновибратор U6 и выход U6B переходит в низкий логический уровень уровень. Этот низкий логический уровень применяется к U3B, что заставляет его пройти 10 Сигнал Гц на пьезоизлучатель в течение 1/2 секунды.

Изменения в схеме KG4BZW включают схему привода светодиодов. Я решил использовать компараторы U3C и U3D вместо транзистора, чтобы обеспечить быстрее загорается светодиод. Вместо этого я также использовал виртуальное наземное устройство Rail-to-Rail U5. операционного усилителя, потому что я получил его несколько лет назад в качестве бесплатного образца, а теперь возможность использовать его. Я решил не включать светодиодный индикатор для экономии заряда батареи. жизнь. Я использовал разные операционные усилители для U1 и U2, потому что они у меня были; они доступны на ебее.

Повсюду используются пятипроцентные резисторы. Однако следующие пары резисторов подобраны с точностью до 1% друг от друга для поддержания баланса состояние в мостовой схеме: R6-R7, R8-R9, R10-R11 и R12-R13. Альтернатива заключается в использовании 1% резисторов для этих пар.

Этот измеритель ESR потребляет следующие токи от свежего 9-вольтовая батарея:

 

УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ	БЕЗ ЗВУКА	С ТОНОМ
ПИТАНИЕ ВКЛЮЧЕНО	16,5 мА	16,5 мА
ХОРОШИЙ КОНДЕНСАТОР	18,3 мА	19,6 мА
КОНДЕНСАТОР С ВЫСОКИМ СОЭ	29,8 мА в течение 1/2 с, затем 16,5 мА	30,4 мА в течение 1/2 с, затем 16,5 мА
КОНДЕНСАТОР С ЗАКОРЯЧЕНИЕМ	29,8 мА	30,4 мА

 

Счетчик M1:

Несколько слов о счетчике, которым вы пользуетесь. Если вы планируете переделывать измерительной шкале необходимо получить доступ к пластине шкалы. Это означает опломбированный счетчик. не будет работать. Тот, у которого передняя крышка отщелкивается или, как у меня, снимается пара винтов — это то, как вы действительно хотите пойти. Затем, удалив пару очень маленьких винтов внутри счетчика можно снять металлическую шкалу. Медленный , осторожных шагов здесь окупятся неповрежденным метром. есть пара места на моем веб-сайте здесь, которые показывают, что связано с открытием и работой на метрах, в частности, «http://www.qsl.net/kh6grt/page4/R390meters/pictorial/pictorial.htm» и «http://www.qsl.net/kh6grt/page4/meterscale/meterscale.htm». Если вы не хотите заниматься созданием новой шкалы, вы можете просто скопировать мою из файл ниже, измените его размер на свой измеритель и вставьте в свой. Еще один момент, шкалы металлических метров всегда симметричны, т. е. обратная сторона является того же размера и формы, что и лицевая сторона. Я всегда приклеиваю свои новые весы на обратной стороне на случай, если я захочу вернуть счетчику его первоначальный вид в будущее. Для клея я использую клей-карандаш, который отлично работает. Кроме того, красный и зеленые цвета по моей шкале: цветные карандаши!

Для калибровки лицевой стороны счетчика я рекомендую использовать фиксированные резисторы. между 3 и 50 Ом последовательно с хорошим конденсатором 50-100 мкФ. После обнуления измеритель поместит эту комбинацию на тестовые щупы, чтобы определить определенное сопротивление точки на шкале метра. Это оказалось проще, чем многократное подключение и отключение переменного резистора и его измерения, как описано Дэйвом в оригинале статья. Но это требует, чтобы у вас было большое количество постоянных резисторов. рука. Как только вы узнаете, где на оригинале появляются определенные точки ESR в омах, шкалу метра, вы можете затем переделать шкалу метра. Я переделываю свои весы с помощью Microsoft Vizio, но есть и более удобные измерительные программы. метр базовый Джим Тонн W4ENE включен во многие недавние сопутствующие программы ARRL Handbook компакт-диски — это одно. Копия моей измерительной шкалы доступна ниже.

 

 

Осциллограммы:

Снято на Tektronix TDS210, полоса пропускания ограничена 20 МГц, центральная горизонтальная линия — это виртуальная земля 0 вольт, вертикальная шкала читается на сфера.

 

 

Точка 1: U1A, контакт 7, выход генератора на 100 кГц.

Фактическое: 5,88 В от пика до пика, 117,6 кГц, около -2,5 вольт до +3,1 вольта.

Операционные усилители, такие как 1458, могут не работать в качестве этого генератора. Они не хватает усиления по высоким частотам. 75558, которые я использовал, просто маргинальны. Лучше бы были ОУ с более высокой частотой и большим размахом напряжения.

 

 

 

 

 

 

 

Точка 2: Коллектор Q1, 100 КГц выход на мост.

Фактическое: 4,16 В от пика до пика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка 3: U1B, контакт 2 и контакт 3, входы дифференциального усилителя, а также соединения R8-R10 и R9-R11.

Фактический: около 80 мВ от пика к пику.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка 4: U1B, контакт 1, выход дифференциального усилителя Примечание: щупы закорочены друг от друга.

Фактическое: 2,16 В от пика до пика, примерно от -0,8 до +1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка 5: U2A, контакт 1, прецизионный выпрямитель, анод Д3. Примечание: щупы закорочены друг от друга.

Фактическое: 4,2 В от пика до пика, примерно от -2,6 до +1,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка 6: Выход точности выпрямитель, катод D3. Примечание: щупы закорочены друг от друга.

Фактическое: около 0,7 В постоянного тока.

 

 

 

 

 

 

 

Реализация:

 

 

 

 

Вот вид спереди первого прибора для измерения ESR конденсаторов. с тоном.

Также показано: Тестовые щупы с игольчатыми наконечниками, которые много работают лучше, чем более тупые стандартные тестовые щупы. Вы должны быть более осторожны с эти острые наконечники, но они отлично подходят для крошечных компонентов, монтируемых на поверхность. Эти щупы можно найти в магазинах ebay по приемлемым ценам.

Светодиод представляет собой большой хорошо видимый красный светодиод диаметром 10 мм, классифицированный как тип Т3-1/8. Резиновая втулка с отверстием диаметром 3/8 дюйма используется для надежной фиксации погоди. В зависимости от используемого светодиода резистор R22 может нуждаться в настройке для оптимизации. яркость и минимизировать потребление тока.

С небольшим усилием все уместилось в 6″ x Пластиковая коробка размером 4 на 2 дюйма.

Для калибровки лицевой панели счетчика используйте фиксированные резисторы между 3 и 50 Ом последовательно с хорошим конденсатором 50 Мфд. Поместите эту комбинацию через испытательные щупы, чтобы найти определенные точки сопротивления на шкале измерителя.

Наклейки на переднюю панель представляют собой ленты P-touch производства Brother. Они не так видны, как здесь со вспышкой камеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь схема измерителя ESR «макетируется». все ошибки были устранены до начала строительства.

Детали указаны на моей схеме и в списке деталей включены ниже. Большинство из них можно приобрести в Mouser Electronics или Radio Shack.

Пьезоизлучатель, пластиковый корпус и зажимы для батарей 9 В являются предметами Radio Shack (Они ВСЕ ЕЩЕ содержат НЕКОТОРЫЕ детали!).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Моя схема собрана на прототипе плата с сеткой отверстий 0,1 x 0,1 дюйма с использованием вставных клемм и штырей Vector. Проводка точка-точка с использованием древнего монтажного карандаша Vector и провода калибра 36. использовалась пропаянная изоляция. Прото-плата имеет размеры 4 x 3,6 дюйма, а схема включает в себя секцию размером 1,6 x 3,6 дюйма на краю доски. Плата установлена на задней части измерителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

Вот некоторые из инструментов Vector, которые я использую для установки их различные клеммы и штырьки в свои перфоплаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вот вид печатной платы снизу, показывающий Проводка точка-точка, выполненная с использованием древнего монтажного карандаша Vector и калибра 36. провод с пропаянной изоляцией. Провод красного цвета — положительное напряжение постоянного тока, синий это отрицательное напряжение, а зеленый все остальное. Медная фольга использовалась как виртуальная земля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вот вид старого электромонтажного карандаша Vector типа P173. Я использовал для точечной проводки на печатной плате.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний вид собранного ESR-метра со звуком.

Большая круглая штука в середине доски — это пьезоэлемент. зуммер.

Размер макетной платы 4 x 3,6 дюйма. Плата устанавливается на заднюю часть измерителя двумя винтами с крестообразным шлицем.

Сняв два винта, крепящих плату к измерителю плату можно поднимать и поворачивать, открывая все компоненты и проводку для просмотра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний вид готового измерителя ESR, показывающий крупный план печатная плата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний вид сбоку, показывающий печатную плату, установленную на обратная сторона счетчика. Ползунковый переключатель питания показан на переднем плане.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Второй тестер ESR для проверки печатной платы. Измеритель другого стиля (движение Radio Shack Micronta 50 uA), но все остальное почти то же.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корпус, вид сбоку, с номенклатурой и «звуковыми» отверстиями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатная плата с установленными деталями.

Контакты для внешних подключений векторного типа K31C, встроенные штифты с отверстиями, просверленными до 0,042 дюйма в диаметре. Инструмент для вставки P158 с для фиксации их на эпоксидной плате использовалась матрица D7-2. Я также использую модифицированный Инструмент P133A для подпирания штифтов при их фиксации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатная плата, сторона трассировки. Я использовал наконечник 1/16 дюйма. с элементом на 45 ватт при пайке.

Плата производства Far Circuits.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатная плата, установленная сзади расходомера.

Измеритель на этом устройстве более чувствителен, чем на прототипе (50 мкА против 100 мкА). На входе счетчика есть пара резисторов, чтобы дать у этого измерителя одинаковая чувствительность и сопротивление, так что все пороги тона по компараторам те же, что и у прототипа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид сбоку на печатную плату, прикрепленную к измерительным винтам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я нарисовал иллюстрацию для печатной платы, доступную здесь.