Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Приставка на одном транзисторе для измерения ESR цифровым мультиметром

Приставка на одном транзисторе для измерения ESR цифровым мультиметром

Конденсатор представляет собой радиодеталь, состоящую из двух обкладок, сделанных из проводников и диэлектрического слоя между ними. Электрическая емкость элемента измеряется в фарадах. Эта величина очень большая, поэтому на практике используются микрофарады или пикофарады.


Выполнение измерения емкости

Конденсаторы обычно бывают электролитическими или пленочными. В последних параметры мало меняются с течением времени. У электролитических ситуация другая. Жидкий состав, находящийся внутри, постепенно высыхает, и деталь теряет свои полезные свойства. Часто по внешнему виду нельзя судить по его исправности. Для проверки его нужно выпаивать.

Другая ситуация, когда важно проверить емкость, — это нарушение его работы от различных причин случайного характера — скачков напряжения или работы в условиях повышенной температуры. Неисправный элемент может послужить причиной неисправной работы всего устройства.

Чтобы изучить ситуацию, необходимо определить, соответствует ли емкость конденсатора номинальному значению. Для этой цели применяют тестеры конденсаторов.

Они могут быть цифровыми или аналоговыми. Во время проверки может определяться емкость или ESR, параметр, который представляет собой последовательное эквивалентное сопротивление.


Высокоточное измерение

В некоторых мультиметрах имеется возможность непосредственной проверки емкости.

ESR-измерители производят определение эквивалентного последовательного сопротивления. Здесь речь идет о реактивном сопротивлении, которое обусловлено емкостью. Оно может существенно возрастать при увеличении частоты. Этот параметр оценивают с помощью сложных алгоритмов. Если он принимает слишком большую величину, то в некоторых ситуациях может быть нарушен температурный режим работы элемента. Это особенно опасно для электролитических элементов.

Вам это будет интересно Работа с тестером электрическим

Существуют специальные измерители емкости.

Аналоговое устройство

ESR-метр

Такой измерительный прибор оснащен жидкокристаллическим дисплеем. У него имеются 2 щупа: красный и черный. Первый считается положительным, второй — отрицательным. Перед тем, как проверять, элемент разряжают, закорачивая выводы друг на друга. Чтобы провести измерение, щупы соединяют с выводами конденсатора. Если используется полярная модель, необходимо при этом учитывать полярность щупов.

Затем прибор включают и через несколько секунд на экране появляются величины емкости и параметра ESR.


Измеритель емкости

Мультиметр

Для определения исправности конденсатора мультиметр можно перевести в режим определения сопротивления. Переключатель нужно установить на 2 МОм или 200 Ком. Нужно подобрать этот параметр таким образом, чтобы зарядка происходила не сразу, а в течение нескольких секунд.

К его выводам элемента, который нужно выпаять из схемы, подключают красный и черный щупы. Теперь необходимо следить за данными на дисплее. Если там 0, то это означает обрыв контактов или другое механическое повреждение. Если tester показывает увеличивающиеся цифры и в конце концов появляется 1, то это говорит о работоспособности детали. Если сразу появляется единица, то это означает, что в конденсаторе произошел пробой.

При использовании аналогового прибора у исправной детали можно будет увидеть постепенное движение стрелки. Мгновенная установка минимального значения говорит об обрыве, а максимального — свидетельствует о пробое.

В мультиметре предусмотрена возможность непосредственного измерения емкости. Для этого нужно установить переключатель аппарата для ее измерения и выбрать наиболее подходящую шкалу. Обычно для контактов конденсатора предусматриваются особые клеммы. Если их нет, надо воспользоваться красным и черными щупами. В последнем случае необходимо воспользоваться такими же клеммами, как при измерении сопротивления.

Если значение емкости равно или близко к номинальному, то элемент исправен и может быть использован. В противном случае он неработоспособен. Считается, что совпадение с разницей не более 20% говорит о радиотехнической пригодности детали.


Протечка электролита

/>

Возможные поломки

Поломка радиосхемы или электрического двигателя свидетельствует о неисправности элементов. В то время, как неисправность самого конденсатора часто бывает вызвана следующими причинами:

  1. Замыканием двух обкладок. Происходит это в результате повышенного напряжения на выводах. Получается, что фрагмент цепи, который должен «разорваться» конденсатором, остается замкнутым.
  2. Нарушение целостности внутренней цепочки компонента. Произойти это может при сильном ударе или напряжении, из-за чего случится вибрация. Тем не менее, часто причиной является брак во время производства. Получается, что в радиосхеме отсутствует конденсатор, а имеется только разорванная цепочка.
  3. Утечка тока в недопустимых пределах. Происходит это из-за нарушения целостности изоляционного слоя пластинок. Это приводит к тому, что они не могут сохранять заряд.
  4. Резкое падение номинальной емкости. Причиной такой проблемы тоже является утечка тока или же брак во время производства. В итоге, радиосхема работает с перебоями или не функционирует совсем.

Видео – Проверка неисправностей конденсаторов

Электролитические компоненты еще отличаются другим недостатком – превышением преобразования сопротивления. Получается, что во время работы в радиосхемах такие конденсаторы не улавливают импульсивные сигналы.

Принцип действия прибора для проверки конденсаторов

Перед тем, как производить измерение, нужно выполнить разрядку конденсатора. Для этого его выводы соединяют друг с другом.

Щупы мультиметра обеспечивают разность потенциалов, которая может быть использована для зарядки конденсатора. По времени зарядки можно приблизительно оценить емкость. Измеряя сопротивление, можно определить наличие повреждений или пробой конденсатора.

Вам это будет интересно Все об проводах для сварки

При измерении параметра ESR используются сложные алгоритмы. В таком тестере используются специальные микросхемы для управления процессом проверки.


Виды конденсаторов

Как сделать прибор для проверки конденсаторов своими руками

Провести измерение емкости можно с помощью несложного прибора. Для него необходимы следующие детали:

  • источник постоянного тока;
  • резистор;
  • конденсатор;
  • вольтметр.
Читайте так же:
Чем отличаются сабельная пила от электрической ножовки

Эта схема подойдет для проверки электролитических конденсаторов. Нужно выбрать входное напряжение таким, чтобы оно было немного меньше по сравнению с номинальным напряжением конденсатора. Один из выводов конденсатора к источнику питания подсоединяют через резистор. Вольтметр присоединяют к выводам конденсатора.


Схема проверки

После подключения измерителя начинается процесс зарядки конденсатора. Нужно засечь время, в течение которого он будет длиться. Величину сопротивления можно подобрать в значительной степени произвольно. При этом нужно ориентироваться на скорость зарядки. Нужно, чтобы она была такой, которую удобно измерять.

При проведении зарядки на вольтметре можно будет увидеть возрастание напряжения. В какой-то момент оно достигнет предельной величины и перестанет расти. Это будет конечный момент отсчета времени. Для вычисления емкости достаточно воспользоваться формулой: t=RC. В ней известно время и величина сопротивления резистора. Емкость можно определить из соотношения C=t/R.


Использование мультиметра

Проверяют конденсатор на наличие пробоя с помощью схемы самоделки — последовательно соединенной с ним лампочки 40 Вт, включенных в обычную сеть переменного тока. Если лампочка светит в половину накала, то деталь исправна. При ярком свете имеется пробой, при отсутствии — повреждены контакты.

Схема простейшего измерителя ESR

Рассмотрим работу схемы простейшего измерителя ESR, показанную на рис.1. На микросхеме DD1 собран генератор прямоугольных импульсов (элементы D1.1, D1.2) и буферный усилитель (элементы D1.3, D1.4). Частота генерации определяется элементами С1 и R1 и приблизительно равна 100 кГц.

Схема простейшего измерителя ESR

Рис. 1. Схема простейшего измерителя ESR.

Прямоугольные импульсы через разделительный конденсатор С2 и резистор R2 подаются на первичную обмотку повышающего трансформатора Т1. Во вторичную обмотку после выпрямителя на диоде VD1 включен микроамперметр РА1, по шкале которого отсчитывают значение ESR.

Конденсатор С3 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. При включении питания стрелка микроамперметра отклоняется на конечную отметку шкалы (добиваются подбором резистора R2). Такое ее положение соответствует значению «бесконечность» измеряемого ESR.

Если подключить исправный оксидный конденсатор параллельно обмотке I трансформатора Т1, то благодаря низкому емкостному сопротивлению (помните, при С=10 мкФ, Хс=0,16 Ом на частоте 100 кГц) конденсатор зашунтирует обмотку, и стрелка измерителя приблизится к нулю.

При наличии же в измеряемом конденсаторе какого-пибо из описанных выше дефектов, в нем повышается значение ESR. Часть переменного тока потечет через обмотку, и стрелка будет все меньше 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.

Шкала прибора нелинейная и напоминает шкалу омметра обычного тестера. В качестве измерительной головки можно использовать любой микроамперметр на ток до 500 мкА, хорошо подходят головки от индикаторов уровня записи магнитофонов. Градуировать шкалу не обязательно, достаточно засечь, где будет находиться стрелка, подключая калибровочные резисторы.

Благодаря разделительному повышающему трансформатору напряжение на измерительных щупах прибора не превышает значения 0,05…0,1 В, при котором еще не открываются переходы полупроводниковых приборов. Это дает возможность проверять конденсаторы, не выпаивая их из схемы.

Как правильно использовать прибор

Если номинальное напряжение неизвестно, то можно действовать исходя из того, что оно составляет 10-12 В. Обычно используют резисторы, имеющие сопротивление 5-10 КОм.

Чтобы проверить деталь, не выпаивая ее из схемы, параллельно с ней можно подсоединить конденсатор с такими же параметрами в рабочем состоянии. Если схема восстановит свою работу, то это означает, что деталь была неисправна и ее следует заменить.

Вам это будет интересно Особенности обжимных клещей


Мостовая схема

Измерение емкости без выпаивания с платы сложно и доступно только профессиональному специалисту. Прибор для проверки электролитических конденсаторов без выпайки может быть использован только с учетом схемы подключения конденсатора. Дело в том, что полученный результат будет существенно зависеть от способа подключения детали и в различных ситуациях может показать труднообъяснимые результаты. Например, если параллельно с ним включена катушка, то при измерении емкости без выпайки будет показано нулевое сопротивление.

Если неисправен конденсатор, надо его проверить, применив один из имеющихся методов. В случае неисправности потребуется его заменить, чтобы плата восстановила свою работоспособность.

Детали

Трансформатор Т1 наматывают на ферритовом кольце с внешним диаметром 10… 15 мм и магнитной проницаемостью 600…2000 (значения не критичны). Первичная обмотка содержит 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,4…0,5 мм, вторичная -200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 …0,15 мм.

В качестве провода для первичной обмотки идеально подходит монтажный провод марки МГТФ-0,5 или одножильный провод в ПВХ-изоляции («кроссировка»).

Диод VD1 обязательно должен быть германиевым, например, типов Д9, ДЗ10, Д311, ГД507. Кремниевые диоды имеют большое пороговое напряжение открывания (0,5…0,7 В), что приведет к сильной нелинейности шкалы прибора в области измерения малых сопротивлений. Германиевые же диоды начинают проводить ток при прямом напряжении 0,1…0,2 В.

Печатные платы для прибора не разрабатывались. Все варианты прибора собирались на макетных печатных платах с шагом отверстий 2,5 мм (продаются на радиорынках) методом навесного монтажа.

Правильно собранный прибор начинает работать сразу, нужно лишь подобрать сопротивление резисторов, как было указано выше. Чтобы облегчить настройку, в качестве резисторов R2 и R3 можно использовать подстроечные резисторы.

Задающий генератор может быть собран и по другой схеме. В радиолюбительской литературе подобные схемы встречаются часто. Важно, чтобы частота сигнала генератора была около 100 кГц. Можно вообще обойтись без внутреннего генератора, используя уже имеющийся в распоряжении стационарный генератор и стрелочный авометр, а прибор оформить в виде приставки к ним.

Читайте так же:
Цепная пила из болгарки адаптер

Esr метр без выпайки из схемы

Хорошо, способ.
Я так понимаю, что с MK не сильно охота завязываться на синусоидальные сигналы?
А может, и не обязательно синус. Короче, генератор тока, подать на емкость этот ток.
Тогда остается синхронно продетектировать напряжение на емкости,
так чтобы ESR превратить в постоянную составляющую — усреднить и измерить.
То что на 90° сдвинуто — даст просто удвоение частоты. А то, что в фазе —
постоянку должно дать..
С высшими гармониками отдельно нужно разбираться. Если они не мешают и в постоянку не превращаются-
то можно прямоугольник через резистор прямо и дать.
Микрокап поможет, наверное.

А как он угадает, какая номинальная емкость?
ESR, хорошее для 10mk*400V
может оказаться отвратительным для 2200mk* 35V

А вообще по принципу годен- негоден можно бы делать исходя из того, удалось ему или нет при
подаче известного тока известной частоты обеспечить настолько низкое напряжение на обкладках, как надо.
Тем более, обычно этим электролиты и занимаются — так что будет похоже
Интегральная характеристика — то ли емкость потерял, то ли ESR велико — но не давит — значит, в топку.

Мой начальный маленький вклад, — надо выбрать частоту гармонического сигнала. Если в конкретный девайс, то лучше ту и частоту.
Если надо обязательно МК, то синус генерим табличным способом на ШИМ и фильтруем на RC.

Скажем, это ИБП с частотой 70 кГц. ОК?

Я бы выбрал еще и повыше.
В соответствии с используемыми в работе частотами.
То есть 100 кгц у меня было бы, если бы делал.
Но я так и делаю, только генератором, осциллографом и примочкой
для четырехпроводного подключения.

Собственно, способ. Подаем через резистор ток в емкость, прямоугольной формы.
На экране сумма прямоугольника и треугольника, от ESR и собственно емкости.
Амплитуда вертикальных участков пропорциональна ESR, калибруем по известному резистору.

Может, попробовать поставить дифф цепочку после и пиковый детектор, и так отделять составляющую ESR?
C одновременной оценкой возможной точности по общему размаху, который мерить отдельно?
И использовать для установки частоты и оценки емкости, чтобы прикидывать , нормально ли для данной емкости данное значение ESR?

p.s. Интересно, персонаж реален, или плод больного воображения?

p.s. Интересно, персонаж реален, или плод больного воображения?

Говорят, реален.
Просто он с элха, а там принято было у начинающих
задавать вопросы, не поясняя подробностей.
Там-то я и открыл в себе телепатические способности,
которые до этого безуспешно пытались мне развивать знакомые телепаты.

Ага. Теперь понятнее. Происходит переход от общего к частному. Не просто ESR измеритель общего применения, а агригад необходим в первую очередь для тестирования конденсаторов материнки. К сожалению, я не особо в теме, и схемы у меня нету. Так, знаком с общими принципами измерения ESR.

Это интересный вопрос. Я иногда искал короткое замыкание и утечки на плате измерением падения напряжения на проводниках. Часто помогало. Если бы запустить заметный ВЧ ток в эту группу банок, и иметь чем мерить перепады на дорожках, то можно определить даже и в какую банку ток не идет. А еще по теплу, возможно, получится. 3-5 Вт туда загнать. Но это надо подбирать частоту, чтобы она по-разному грела дефектную и нормальную банки. Мозгов требует. Я, напр., не знаю, как обычно выходят из строя эти банки. Высыхают, и от этого растет сопротивление и падает емкость, или емкость остается почти та же, а только растет сопротивление.
О! Кажись, придумал. Ортодокс говорил, что силовые конденсаторы БП при заряде их импульсом сетевого напряжения создают импульс магнитного поля. Поскольку фольга в них скручена. В этих мож. и не совсем так, однако там наверняка появляется переменное магнитное поле при пропускании через них переменного тока. Какой-нить головкой его можно поймать. Вопрос лишь в частоте(высокочастотные поля неплохо экранируются корпусом конденсатора) и том отклике, который дает дефектная банка.

Так и не понял, в чем цимес гальваноотвязки — все как один пишут про "прибор целый, только щупы пришлося менять". Неужели в практике такое все время происходит?

А начиталсо тут про золоченые щупы вместо 4-проводной схемы и понял, что меня наипать хотят. Что-то смутно подвигаюсь в сторону попробовать.

Инструкция к Прибору для измерения ESR и емкости конденсаторов Mega328 LCR-T4

Инструкция к Прибору для измерения ESR и емкости конденсаторов Mega328 LCR-T4 17 июля 2019

Прибор для измерения ESR и емкости конденсаторов

ВНИМАНИЕ! При работе с прибором не забудьте убедиться, что подключаемый конденсатор разряжен. Если производятся измерения без выпаивания из схемы — ремонтируемое устройство должно быть выключено из сети и конденсаторы в нем разряжены.

Технические характеристики прибора:

Диапазон измеряемых значений емкостей 1…65000 мкФ

Точность измерения емкости: +/- 2% + +/-1D

Формат отображения измеренной емкости от 0 до 9999 в мкФ, от 10000 до 65000 в тыс. мкФ пример; 4700 мкФ – индикатор 4700; 15000 мкФ – индикатор 15,00

Диапазон измеряемых значений ESR: 0…25 Ом

Точность измерения ESR: +/- 2% + +/-1D

Формат отображения ESR: от 0 до 2 Ом — 0,00 – 2,00 Ом,

Разрешающая способность 0,01 Ом от 2 до 25 Ом – 2,0 – 25,0 Разрешающая способность 0,1 Ом (В режиме измерения ESR можно измерять обычные сопротивления на переменном токе.)

Читайте так же:
Мановакуумметр что это такое

Потребляемый ток в режиме измерения: не более 25 мА

Потребляемый ток в спящем режиме: не более 0,1 мкА

Напряжение питания: 3,6 — 9 Вольт (Возможно применение 3-х элементов типа AAA, литиевого аккумулятора , батареи 6F22 «крона») Габариты: 55 х35х10 мм (без источника питания)

Таймер автоотключения питания : 120 сек.

Режимы измерений: — только емкость — только ESR — емкость и ESR по очереди

Индикация: Семисегментный индикатор.

Способ измерения ESR: Измерение сопротивления на переменном токе частотой 60 кГц синусоидальной формы

Способ измерения емкости: Измерение времени заряда фиксированным током.

Максимальное напряжение на щупах : 200мВ (позволяет проводить измерения без выпаивания конденсаторов из схемы. Возможно уменьшение точности в таком режиме)

Контроль напряжения питания

Контроль напряжения батареи и индикация в случае недостаточного напряжения при каждом включении прибора

Управление Одна кнопка . Короткие нажатия –выбор режима. Длинные –вкл./выкл.

Применение прибора.

Как известно, причиной подавляющего большинства дефектов радиоэлектронной аппаратуры являются неисправные электролитические конденсаторы. Поиск неисправных конденсаторов с помощью тестера или измерителя емкости порой довольно затруднителен, т.к. емкость неисправного конденсатора может незначительно отличаться от номинальной, а значение ESR (эквивалентного последовательного сопротивления) может быть довольно большим. И именно ESR является важнейшим параметром для измерения при поиске неисправного конденсатора. В большинстве случаев это конденсаторы импульсных блоков питания в бытовой аппаратуре, импульсных блоков питания компьютеров, импульсных преобразователях на материнских платах, драйверы двигателей, строчные развертки и пр. В этих местах конденсаторы подвергаются значительному нагреву и быстрее выходят из строя (как говорят многие, “высыхают”).

Предлагаемый Вашему вниманию прибор предназначен для измерения ESR (Equivalent Series Resistance) электролитических конденсаторов на синусоидальном переменном токе частотой 62,5 кГц , что позволяет реально оценить состояние конденсатора . Как правило частоты импульсных блоков питания и преобразователей лежат в диапазоне 20-100 кГц. Собственно измерение можно производить без демонтажа конденсатора из печатной платы, что в значительной степени уменьшает время поиска неисправности, повышает качественные показатели ремонта аппаратуры. Благодаря низкому измерительному напряжению точность измерений без демонтажа практически не страдает. Алгоритм расчета ESR на базе измеренного

напряжения учитывает нелинейности связанные с ненулевым выходным сопротивлением генератора 62,5 кГц и пропорции изменения напряжения на низкоомных делителях. Тем самым обеспечивается высокая точность и линейность измерений во всем диапазоне. Прибор поможет подобрать электролитические конденсаторы для высококачественных УНЧ по минимальному ESR. Сегодня существуют рекомендации по использованию в таких усилителях конденсаторов только от некоторых ведущих производителей. Использование прибора позволит подбирать конденсаторы по реальным характеристикам, а не ориентироваться на рекламируемый бренд. В этом же режиме можно измерять сопротивления низкоомных резисторов до 2 Ом с точностью 0,01 и до 25 Ом с точностью 0,1 Ом. При измерении низкоомных проволочных резисторов нужно помнить, что измерение производится на переменном токе и на результат влияет индуктивность резисторов. Это не является недостатком прибора, а наоборот, позволяет более точно оценить возможность использования резисторов в высокочастотных схемах – импульсных преобразователях, усилителях, ШИМ- регуляторах. В этом же режиме можно измерять внутренние сопротивления аккумуляторов, батареек и других химических источников тока, что позволяет судить о состоянии их заряда и износа.

Подключать прибор к батареям и аккумуляторам следует через качественный керамический конденсатор емкостью 20-30 микрофарад с рабочим напряжением более 50 вольт. Дело в том, что батареи, так же как и конденсаторы, имеют свое внутреннее сопротивление, которое составляет у свежих батарей величину 0,1…5 Ом в зависимости от типа и емкости батареи. При выработке батареи или аккумулятора это сопротивление существенно возрастает. Подбирая в аккумуляторную батарею элементы с близкими значениями ESR, Вы можете существенно увеличить срок ее службы. При измерении ESR сопротивления конденсатора будет складываться из собственно ESR и емкостного сопротивления Xc = 1/( 2*π* F ) , где F = 62500 Гц. Поэтому при необходимости нахождения точного значения именно значения TSR для конденсаторов емкостью менее 20 мкФ следует отнимать величину емкостного сопротивления для частоты 62,5 кГц . При ремонте и диагностике это не требуется.

Работа с прибором

Прибор имеет всего один элемент управления – кнопку . Включение производится нажатием на кнопку, длительностью более 0,8 сек. Прибор имеет режим авто-выключения через 120 сек от последнего нажатия кнопки. После включения на индикаторе появится приветствие «CEsr» , затем прибор переходит к контролю питания. Включаются генератор и при максимальном токе потребления, производится замер напряжения питания. В случае недостаточного напряжения появляется надпись « Bt. Lo », и прибор выключается. В случае нормального электропитания прибор переходит в рабочий режим. Всего существует 3 рабочих режима: режим с индикацией емкости, с индикацией ESR и с поочередной индикацией емкость — ESR. Индикация ESR – в Ом, емкости – в микрофарадах, при индикации ESR в первом разряде индицируется символ E. Переключение режимов осуществляется кратковременным нажатием кнопки. Режимы переключаются циклически (С, ESR, C-ESR, С. ). После следующего включения прибор останется в том режиме, в котором он выключился . Для принудительного выключения прибора удерживать кнопку более 1 сек. Проверяемый конденсатор подключается к щупам, либо при проверке конденсатора без демонтажа, щупы прибора подключаются к конденсатору на плате и по показаниям на индикаторе делается вывод о его работоспособности. Следует отметить, что если несколько конденсаторов соединены параллельно (обычно фильтрующие по питанию), то прибор покажет их СУММАРНУЮ емкость. Подключенные параллельно керамические конденсаторы емкостью до 0,5 мкФ могут увеличить погрешность измерения ESR до 5-7%. Максимально возможное значение измеряемой емкости – 65 000 мкФ Если емкость конденсатора больше этого значения, на дисплее будет индицироваться «С—». Аналогично и для ESR – при ESR больше 25 Ом – индикация «ESR—». При дефектном конденсаторе с большим током утечки или короткозамкнутым индикатор покажет «Сerr». С целью продления срока службы элементов питания автоматическое выключение питания происходит через 60 секунд после включения или смены режима . Потребляемый устройством ток в выключенном режиме практически равен нулю (доли микроампер). Выключить устройство можно также удерживая кнопку нажатой более секунды. Предупреждение: Во избежание выхода прибора из строя перед проверкой РАЗРЯДИТЕ КОНДЕНСАТОР! Особенно это касается высоковольтных конденсаторов импульсных блоков питания. Защита устройства по входу стандартная – 2 диода встречно-параллельно (LL4148). При большом остаточном напряжении на конденсаторе она может оказаться неэффективной.(Обычно проверяйте транзистор IRLML2402 (sot-23) справа, под индикатором. Симптомы – не меряет емкость. Замена — IRLML2502 и диодов . Перекалибровка при замене не требуется.)

Читайте так же:
Диаметр провода в зависимости от сечения

Калибровка.

Вход в режим калибровки- нажать и удерживать кнопку около 10 секунд. При проявлении надписи db00-отпустить. Две последние цифры – номер режима калибровки. Режим 00 – Замкнуть щупы , короткими нажатиями добиться показаний равными нулю. Это калибровка компенсации сопротивления щупов в диапазоне 0-2 Ом. Выход в следующий режим – нажать кнопку на 1 сек , пока не появится номер следующего режима. Если данную калибровку менять не надо, то после входа сразу нажать кнопку на 1 сек. Во всех режимах может потребоваться больше сотни нажатий . если проскочили значение , нажимайте дальше, калибровка идет по кругу. Режим 01 – Замкнуть щупы , короткими нажатиями добиться показаний равными нулю. Это калибровка компенсации сопротивления щупов в диапазоне 2-25 Ом Режим 02 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 1 Ом , короткими нажатиями добиться показаний Е1,00. Режим 03 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 10 Ом , короткими нажатиями добиться показаний Е10,0. Режим 04 – подключить образцовый неэлектролитический конденсатор емкостью 100 – 500 мкФ , короткими нажатиями добиться правильных показаний емкости. Режим 05 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 2 Ом, короткими нажатиями добиться правильных показаний. Это калибровка компенсации выходного сопротивления в диапазоне 0-2 Ом. Не рекомендуется менять заводские установки Режим 06 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 20 Ом, короткими нажатиями добиться правильных показаний. Это калибровка компенсации выходного сопротивления в диапазоне 2-25 Ом. Не рекомендуется менять заводские установки

Все приборы проходят тестирование и калибровку на заводе. В процессе эксплуатации калибровка не требуется. Только при установке других щупов может потребоваться калибровка режимов 00 и 01.

Отличия от существующих аналогов:

1. Значительно меньшие габариты

2. Щупы прибора не имеют соединительных разъёмов, что уменьшает погрешность в измерениях

3. Три режима работы — индикация только емкости, только ESR или поочередно емкость/ESR

4. Автоматическое отключение через 120 секунд

5. Управление с помощью всего одной кнопки (включение, переключение режимов работы)

6. Контроль напряжения батарей питания

7. Автономное питание

8. Потребляемый ток в «спящем» режиме практически равен нулю

9. Не требует калибровки в процессе эксплуатации

10. Автоматическое определение короткозамкнутых конденсаторов в режиме измерения емкости.

11. Измерение низкоомных резисторов и внутреннего сопротивления батарей/аккумуляторов.

12. Наличие функции калибровки (компенсация сопротивления щупов)

Измеритель ЭПС конденсаторов

Так как по натуре своей я радиохламер, появилась необходимость иметь ЭПС-метр — измеритель эквивалентного последовательного сопротивления, известного так же как ESR.

Если коротко, то ЭПС конденсатора — очень капризная величина, зависящая от частоты протекающего через конденсатор переменного тока. Чаще всего измерять ЭПС нужно на переменном токе синусоидальной формы частотой 50 – 60 кГц.

В сети перебрал кучу схем, от простых до сложных. Остановился на конструкции, в которой используется микросхема К157ДА1. Достоинствами этой схемы были: линейная шкала индикатора, отсчёт слева направо и отсутствие необходимости переделки шкалы.

Напрягало то, что К157ДА1 – двухканальная, а в выбранной мной конструкции вторая половина этой микросхемы не задействована. Поэтому от оригинальной схемы пришлось отступить. В журнале «Радио» за 1992г. №7 была опубликована схема генератора синусоидальных колебаний как раз на микросхеме К157ДА1.

Вот такая в итоге получилась схема:

Эта схема позволяет измерять ЭПС конденсатора на двух поддиапазонах: 1Ом и 10 Ом (конечное значение) без выпаивания из схемы. Конденсаторы с более высоким значением ЭПС являются дефектными.

Как работает схема

На DA1.2 выполнен генератор синусоидальных колебаний частотой 50-60кгц (у меня получилось 57кгц). С выхода генератора сигнал поступает на транзистор VT2, который служит для согласования входных – выходных сопротивлений последующих каскадов. Резистор R12 ограничивает выходной ток.

Т.к. величина R12 значительно превышает сопротивление испытуемого конденсатора, то проходящий через него ток можно считать неизменным и определяемым только сопротивлением резистора R12. Падение напряжения на испытуемом конденсаторе будет прямо пропорционально внутреннему сопротивлению. Поэтому шкала прибора будет линейна.

Резисторы R13, R14 и диоды VD1 – VD4 образуют цепь разряда испытуемого конденсатора (если он не разряжен), а также ограничивают выходной сигнал при разомкнутых щупах. На транзисторе VT3 выполнен усилитель, на VT4 – буферный каскад.

На DA1.1 выполнен милливольтметр переменного тока, постоянное выходное напряжение которого пропорционально измеряемому переменному напряжению.

Особенность этого измерителя в том, что при отсутствии измеряемого конденсатора, к стрелочному индикатору (микроамперметру) приложено максимальное выходное напряжение (правда, ограниченное диодами VD1 – VD4). Это вызывает большую перегрузку микроамперметра и может привести к выходу его из строя. Для исключения такой перегрузки введена цепь защиты.

Читайте так же:
Что будет если в карбид добавить воды

На VT5 выполнен пиковый индикатор, а VT6, VT7 образуют цепь защиты стрелочного индикатора.

Цепь защиты работает следующим образом. Когда величина выходного напряжения милливольтметра превысит допустимый уровень (такой, что величина падения напряжения на R30 превысит где-то 0,6 Вольт), транзисторы открываются, и выходное напряжение на стрелочном индикаторе уменьшается скачкообразно до некоторой величины. При дальнейшем увеличении напряжения оно уменьшается до нуля. Такая особенность защиты может ввести в заблуждение, т.к. если величина ЭПС предположим 15 Ом, то на индикаторе может отобразиться, например, 5 Ом. Чтобы этой путаницы избежать введён пиковый индикатор. Если ЭПС конденсатора больше 1 или 10 Ом (в зависимости от выбранного диапазона) — загорается светодиод VD5. Так, при разомкнутых щупах индикатор показывает 0, но горит светодиод, показывая перегрузку. А при замкнутых щупах на индикаторе тоже 0, только светодиод не горит, показывая, что сопротивление действительно равно нулю.

Конструкция и детали

Микросхема включена по питанию в однополярном варианте. Резисторы R1, R2, R24, R25 образуют искусственную среднюю точку. Конденсаторы С1 и С11 уменьшают уровень пульсаций. Если питающий стабилизатор хороший, то их можно не ставить. Резисторы R3, R5 и конденсаторы С2, С4 образуют мост Вина (частотозадающая цепь). Транзистор VT1 используется как регулируемое сопротивление, применил рекомендованный автором. Транзисторы VT2 и VT4 установил какие были под рукой. Транзисторы VT3 и VT5 — с большим h21э. Узел защиты с транзисторами VT6 и VT7, решил выполнить отдельно, чтобы упростить печатную плату. Номиналы переходных конденсаторов не критичны. Можно использовать от 0.1 до 0.01мкф. Если ошибиться с полярностью конденсатора С3, то схема работать не будет. Если прибор будет использоваться для проверки не разряженных конденсаторов (в схеме), то диоды VD1 – VD4 должны выдерживать прямой ток до 1 А. Микроамперметр может быть применён на ток 100 мкА, но это значение не критично. В своём варианте я применил микроамперметр от магнитофона (на 300 мкА). Корпус использовал от приставки – селектора каналов дециметрового диапазона. С платы этой приставки удалил все детали кроме выключателя сети, светодиода и переключателя 2ПК, который использовал для переключения предела измерения. На этой же плате смонтировал схему питания, установил стрелочный индикатор и плату прибора. В качестве индикатора предела измерения использовал два светодиодных индикатора АЛ304Г.

Налаживание прибора

Движок R10 установливаем в нижнее по схеме положение. Временно отключаем стрелочный индикатор. Вместо R3 и R5 впаиваем сдвоенный переменный резистор. Подаём питание, наблюдаем по осциллографу форму и частоту генерируемых колебаний. Сдвоенным резистором устанавливаем частоту несколько ниже номинальной. Т.к. конденсаторы С2 и С4 имеют разброс по ёмкости, возникает необходимость балансировки моста Вина. Для этого к одному из сдвоенных резисторов добавляем ещё один переменный резистор. И манипулируя им, добиваемся наименьших искажений и максимальной амплитуды. При этом контролируем численное значение частоты генерируемых колебаний. Чтобы получить правильную синусоиду, требуется дополнительная регулировка резисторов R4, R6 и R10.

Далее, — к разъёму Сх подпаиваем резистор 10 Ом (он будет эталоном второго поддиапазона). Изменяя R12, добиваемся величины падения напряжения меньше 100 мВ на эталонном резисторе.

Настраиваем милливольтметр. Вместо R29 и R30 впаиваем подстроечные резисторы, к R30 подключаем авометр в режиме измерения тока на 1 – 10ма. Изменяя R29, добиваемся показаний авометра кратных штатному стрелочному индикатору. То же самое можно проделать подбором R22 , изменяя чувствительность микросхемы. Подпаиваем штатный стрелочный индикатор и проводим окончательную регулировку, устанавливаем стрелку на последнее деление шкалы.

Настраиваем узел защиты. К разъёму Сх подпаиваем переменный резистор 20 ом. Движок этого резистора устанавливаем в положение минимального сопротивления. Плавно увеличивая сопротивление, переводим стрелку стрелочного индикатора максимально за пределы шкалы. Изменяя R30, добиваемся скачкообразного уменьшения показаний прибора. Снова на разъёме Сх устанавливаем сопротивление 10 Ом. Проверяем отклонение стрелки индикатора на конечное деление шкалы. Если показание не соответствует этому, снова проводим регулировку. Манипулируя R29 и R30, добиваемся правильных показаний стрелочного индикатора. Далее вместо подстроечных впаиваем постоянные резисторы. На разъёме Сх устанавливаем сопротивление 1 Ом. Резистором R26 добиваемся отклонения стрелки индикатора на конечное деление шкалы.

Настраиваем пиковый индикатор. На разъёме Сх устанавливаем сопротивление чуть больше 10 Ом. Изменяя величину R28, добиваемся зажигания светодиода.

На этом регулировка прибора заканчивается.

В своём варианте я использовал стрелочный индикатор от магнитофона, у которого два сектора: зелёный и красный. Для меня не важно численное значение ЭПС конденсатора, главное – годен или нет. Такое изображение шкалы значительно упрощает настройку системы защиты. Т.к. конец зелёного сектора это не конец всей шкалы и как следствие меньше перегружается стрелочный индикатор.

Узел защиты выполнен на отдельной плате и подпаян к стрелочному индикатору. Разъём Сх я использовал от старых телевизоров на семь штырьков, — 3 чёрных и 4 белых. Это позволяет проверять конденсаторы без щупов. Разъём с платой соединён коротким одножильным проводом диаметром 1мм.

Схема питания (рисунок слева). Если не использовать светодиодные индикаторы АЛ304Г, то часть схемы на транзисторах можно исключить.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector