Domáce zariadenie na meranie kapacity kondenzátorov. Domáce meracie prístroje

V poslednej dobe sa v rádioamatérskej a odbornej literatúre venuje veľká pozornosť takým zariadeniam, ako sú elektrolytické kondenzátory. A nie je to prekvapujúce, pretože frekvencie a výkony rastú „pred našimi očami“ a tieto kondenzátory nesú obrovskú zodpovednosť za výkon jednotlivých komponentov a obvodu ako celku.

Hneď by som vás chcel upozorniť, že väčšina komponentov a obvodových riešení bola zozbieraná z fór a časopisov, takže si z mojej strany nenárokujem žiadne autorstvo, naopak, chcem pomôcť začínajúcim opravárom prísť na tie nekonečné obvody a variácie meračov a sond. Všetky tu uvedené schémy boli zostavené a testované viac ako raz a boli vyvodené príslušné závery týkajúce sa fungovania tohto alebo toho dizajnu.

Takže prvá schéma, ktorá sa stala takmer klasikou pre začínajúcich ESR Metrobuilders „Manfred“ – takto ju láskavo nazývajú používatelia fóra, podľa svojho tvorcu Manfreda Ludensa ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Zopakovali to stovky, možno tisíce rádioamatérov a s výsledkom boli väčšinou spokojní. Jeho hlavnou výhodou je sekvenčný merací obvod, vďaka ktorému minimálne ESR zodpovedá maximálnemu napätiu na bočníku R6, čo má zase priaznivý vplyv na činnosť detektorových diód.

Sám som túto schému neopakoval, ale k podobnej som dospel metódou pokus-omyl. Medzi nevýhody patrí „chôdza“ nuly na teplote a závislosť stupnice od parametrov diód a operačného zosilňovača. Pre prevádzku zariadenia je potrebné zvýšené napájacie napätie. Citlivosť zariadenia sa dá ľahko zvýšiť znížením odporov R5 a R6 na 1-2 ohmy, a teda zvýšením zisku operačného zosilňovača; možno ho budete musieť nahradiť 2 vyššou rýchlosťou.

Môj prvý vzorkovník EPS, ktorý funguje dobre dodnes.

Obvod sa nezachoval a dalo by sa povedať, že nikdy neexistoval, kúsok po kúsku som zozbieral z celého sveta to, čo sa mi z návrhu obvodu hodilo, no ako základ bol vzatý nasledujúci obvod z rozhlasového časopisu :

Boli vykonané nasledujúce zmeny:

1. Poháňané lítiovou batériou mobilného telefónu
2. Stabilizátor je vylúčený, pretože limity prevádzkového napätia lítiovej batérie sú dosť úzke
3. Transformátory TV1 TV2 sú prepojené s odpormi 10 a 100 Ohm na zníženie emisií pri meraní malých kapacít
4. Výstup 561ln2 bol vyrovnávaný 2 komplementárnymi tranzistormi.

Vo všeobecnosti zariadenie dopadlo takto:

Po zložení a nakalibrovaní tohto zariadenia bolo okamžite opravených 5 digitálnych telefónnych prístrojov Meredian, ktoré ležali 6 rokov v krabici s označením „beznádejné“. Každý na oddelení si začal vyrábať podobné vzorky pre seba :).

Pre väčšiu všestrannosť som pridal ďalšie funkcie:

1. prijímač infračerveného žiarenia, na vizuálne a sluchové testovanie diaľkových ovládačov (veľmi obľúbená funkcia pri opravách TV)
2. osvetlenie miesta, kde sa sondy dotýkajú kondenzátorov
3. „vibrick“ z mobilného telefónu, pomáha v detailoch lokalizovať zlé spájkovanie a efekty mikrofónu.

Video na diaľkové ovládanie

A nedávno na fóre „radiokot.ru“ pán Simurg uverejnil článok venovaný podobnému zariadeniu. V ňom použil nízkonapäťový zdroj, mostíkový merací obvod, ktorý umožnil merať kondenzátory s ultranízkymi úrovňami ESR.

Jeho kolega RL55, berúc za základ obvod Simurg, zariadenie podľa jeho vyjadrení mimoriadne zjednodušil bez zhoršenia parametrov. Jeho diagram vyzerá takto:

Zariadenie nižšie som musel narýchlo zostaviť, ako sa hovorí, „z nutnosti“. Bol som na návšteve u príbuzných a televízor tam bol pokazený a nikto ho nevedel opraviť. Alebo skôr to bolo možné opraviť, ale nie viac ako týždeň bol horizontálny tranzistor neustále zapnutý, nebol tam žiadny televízny okruh. Potom som si spomenul, že som na fórach videl jednoduchú testovaciu súpravu, pamätal som si obvod naspamäť, príbuzný sa tiež trochu venoval amatérskemu rádiu, „nitoval“ audio zosilňovače, takže všetky diely sa rýchlo našli. Pár hodín fúkania spájkovačkou a toto malé zariadenie bolo na svete:

Za 5 minút boli lokalizované a vymenené 4 vysušené elektrolyty, ktoré boli multimetrom určené ako normálne a na úspech sa vypilo určité množstvo ušľachtilého nápoja. Televízor po oprave funguje správne 4 roky.

Zariadenie tohto typu sa stalo všeliekom v ťažkých časoch, keď so sebou nemáte normálneho testera. Rýchlo sa montuje, opravuje a nakoniec sa slávnostne odovzdáva majiteľovi ako suvenír a „pre prípad, že by sa niečo stalo“. Po takejto ceremónii sa duša platiteľa zvyčajne otvorí dvakrát, alebo dokonca trikrát širšie :)

Chcel som niečo synchrónne, začal som premýšľať o implementačnej schéme a teraz v časopise „Rádio 1 2011“ ako mávnutím čarovného prútika vyšiel článok, ani som nemusel premýšľať. Rozhodol som sa skontrolovať, čo to bolo za zviera. Zložil som to a dopadlo to takto:

Produkt nespôsobil žiadne zvláštne potešenie, funguje takmer ako všetky predchádzajúce, v určitých prípadoch je samozrejme rozdiel v údajoch 1-2 dielikov. Možno sú jej hodnoty spoľahlivejšie, ale sonda je sonda a to nemá takmer žiadny vplyv na kvalitu detekcie defektu. Vybavil som ho aj LED diódou, aby som videl „kam to dávaš?“

Vo všeobecnosti môžete robiť opravy kvôli svojej duši. A pre presné merania musíte hľadať pevnejší obvod merača ESR.

No a nakoniec, na webe monitor.net člen buratino zverejnil jednoduchý projekt o tom, ako môžete vyrobiť ESR sondu z obyčajného lacného digitálneho multimetra. Projekt ma natoľko zaujal, že som sa rozhodol ho vyskúšať a vzišlo z toho toto.

Telo je prispôsobené z fixky

Ide o merač ESR + merač kapacity.

Prístroj meria ESR (ekvivalentný sériový odpor) kondenzátora a jeho kapacitu meraním doby nabíjania jednosmerným prúdom. Zdrojom prúdu je riadená zenerova dióda TL431 a pnp tranzistor.

Meranie kapacity v rozsahu 1 - 150 000 μF, ESR - do 10 Ohmov.

Celý dizajn bol úspešne požičaný z pro-rádio webovej stránky, kde Oleg Ginz (aka GO a autor dizajnu) zverejnil svoju prácu na verejné prezeranie. Tento dizajn bol opakovaný viac ako tucet alebo dokonca stokrát, testovaný a schválený ľuďmi. Pri správnej montáži už zostáva len nastaviť korekčné faktory pre kapacitu a odpor.

Zariadenie je zostavené na mikrokontroléri PIC16F876A, bežnom LCD displeji typu WH-1602 založenom na HD44780 a uvoľnenom. Radič je možné nahradiť PIC16F873 - na konci článku je firmvér pre oba modely.

Kapacita a ESR kondenzátorov približne 1000 μF sa merajú v zlomku sekundy. S veľkou presnosťou meria aj nízky odpor. To znamená, že ho môžete použiť, keď potrebujete urobiť skrat pre ampérmeter :)

Dobre meria aj kapacitu v obvode. Len ak sú tam indukčnosti, môže to ležať. V tomto prípade prvok spájkujeme.

Puzdro Z-42 si zvolilo starý dobrý spoľahlivý port USB 2.0 ako konektor na pripojenie sond pomocou štvorvodičového obvodu.

Starý, sovietsky, vyschnutý elektrolytický kondenzátor.

A to je nefunkčný kondenzátor z napájacieho obvodu procesora na základnej doske.

Ako to funguje.

Kondenzátor je predvybitý, je zapnutý zdroj prúdu 10 mA, oba vstupy meracieho zosilňovača sú pripojené na Cx, pre elimináciu vplyvu zvonenia vo vodičoch je urobené oneskorenie cca 3,6 μs. Súčasne cez klávesy DD2.3 || DD2.4 nabíja kondenzátor C1, ktorý si v skutočnosti pamätá najvyššie napätie, ktoré bolo na Cx. Ďalším krokom je otvorenie kľúčov DD2.3 || DD2.4 a aktuálny zdroj sa vypne. Invertujúci vstup diaľkového ovládača zostáva pripojený k Cx, na ktorom po vypnutí prúdu klesne napätie o 10 mA * ESR. To je vlastne všetko - potom môžete jednoducho zmerať napätie na výstupe diaľkového ovládača - sú tu dva kanály, jeden s KU = 330 pre limit 1 Ohm a KU = 33 pre 10 Ohm.

Na zdrojovom fóre, kde je zverejnená doska plošných spojov a firmvér, bol pečať obojstranný. Na jednej strane sú všetky koľaje, na druhej súvislá vrstva zeminy a samé diery po súčiastkach. V čase montáže som nemal takú PCB, takže som musel urobiť uzemnenie pomocou drôtov. Tak či onak to nespôsobilo žiadne zvláštne ťažkosti a žiadnym spôsobom to neovplyvnilo výkon a presnosť zariadenia.

Posledný obrázok zobrazuje zdroj prúdu, zdroj záporného napätia a vypínač.

Doska je jednoduchá, nastavenie ešte jednoduchšie.

Najprv zapnite - skontrolujte prítomnosť +5V po 78L05 a -5V (4,7V) na výstupe DA4 (ICL7660). Výberom R31 dosiahneme normálny kontrast na ukazovateli.
Zapnutím zariadenia pri stlačení tlačidla Set sa prepne do režimu nastavenia korekčných faktorov. Sú len tri - pre kanály 1 Ohm, 10 Ohm a pre kapacitu. Zmena koeficientov pomocou tlačidiel + a -, zápis do EEPROM a vyhľadávanie pomocou rovnakého tlačidla Set.
K dispozícii je tiež režim ladenia - v tomto režime sú namerané hodnoty zobrazené na indikátore bez spracovania - pre kapacitu - stav časovača (približne 15 impulzov na 1 µF) a oboch meracích kanálov ESR (1 krok ADC = 5V /1024). Prepnite sa do režimu ladenia - stlačte tlačidlo "+".
A ešte niečo - nastavenie nuly. Aby sme to urobili, zatvoríme vstup, stlačíme a podržíme tlačidlo „+“ a pomocou R4 dosiahneme minimálne hodnoty (ale nie nulu!) súčasne na oboch kanáloch. Bez uvoľnenia tlačidla "+" stlačte Set - indikátor zobrazí správu o uložení U0 do EEPROM.
Ďalej zmeriame štandardné odpory 1 Ohm (alebo menej), 10 Ohmov a kapacitu (ktorej dôverujete) a určíme korekčné faktory. Prístroj vypneme, zapneme pri stlačení tlačidla Set a nastavíme parametre podľa výsledkov merania.
Doska v troch fázach, pohľad zhora:

Schéma zariadenia:

Tu je malý zoznam často kladených otázok vygenerovaných na zdrojovom fóre.

Q. Pri pripájaní odporu 0,22 Ohm - píše - 1 s kopejkami, pri pripájaní odporu 2,7 Ohm - píše ESR > 12,044 Ohmov.

A. Môžu existovať odchýlky, ale v rozmedzí 5-10%, ale tu sú 5-krát. Je potrebné skontrolovať analógovú časť; vinníkmi môžu byť v zostupnom poradí pravdepodobnosti:

aktuálny zdroj,
dif. zosilňovač
kľúče
Začnite s aktuálnym zdrojom. Mal by vydávať 10 (+/-0,5) mA, môžete to skontrolovať buď dynamicky osciloskopom, zaťažením na 10 ohmov - v impulze by nemalo byť viac ako 100 mV. Ak nechcete chytať ihly, skontrolujte statické podmienky – odstráňte prepojku (nulový odpor) medzi RC0 a R3, spodný koniec R3 k zemi a zapnite miliampérmeter medzi kolektorom VT1 a zemou (aj keď VT2 môže rušiť - potom pri kontrole je lepšie odpojiť kolektor VT1 od schémy).

V skutočnosti bolo riešenie toto: - "Slepo som si pomýlil 102 a 201 - a namiesto 1 kiloohmu som začal hrať 200 ohmov."

Otázka: Je možné nahradiť TL082 TL072?

Odpoveď: Na operačný zosilňovač nie sú kladené žiadne špeciálne požiadavky okrem pracovníkov v teréne na vstupe, mal by fungovať s TL072.

Otázka: Prečo sú na vašom pečate dva vstupné konektory: jeden je pripojený k diódovým tranzistorom a druhý k DD2?

A. Na kompenzáciu poklesu napätia na vodičoch je lepšie pripojiť testovaný prvok pomocou 4-vodičového obvodu, preto je konektor 4-kolíkový a vodiče sú na krokodíloch kombinované.

Otázka: Pri voľnobehu je záporné napätie -4 volty a veľmi závisí od typu kondenzátora medzi kolíkmi 2 a 4 ICL 7660. Pri bežnom elektrolyte to bolo len -2 V.

A. Po jeho nahradení tantalom, odtrhnutým od základnej dosky 286, sa zmenil na -4 V.

Q. Indikátor WH-1602 nefunguje alebo sa ovládač indikátora zahrieva.

A. Pinout indikátora WINSTAR WH-1602 z hľadiska distribúcie energie je nesprávny, kolíky 1 a 2 sú pomiešané! Na všetkých údajových listoch 1602L, ktoré zodpovedajú pinoutu označenému Winstar a na diagrame. Narazil som na 1602D - má „zmätené“ kolíky 1 a 2.

Nápis Cx ---- sa zobrazí v nasledujúcich prípadoch:

Pri meraní kapacity sa spustí timeout, t.j. Počas prideleného času merania prístroj nečakal na prepnutie oboch komparátorov. Stáva sa to pri meraní odporov, skratovaných sond alebo keď je nameraná kapacita > 150 000 µF atď.
Keď napätie namerané na výstupe DA2.2 presiahne 0x300 (toto je údaj ADC v hexadecimálnom kóde), procedúra merania kapacity sa nevykoná a na indikátore sa zobrazí aj Cx ----.
S otvorenými sondami (alebo R>10 Ohm) to tak má byť.

Znak ">" v riadku ESR sa objaví, keď napätie na výstupe DA2.2 presiahne 0x300 (v jednotkách ADC)

Aby sme to zhrnuli: leptáme dosku, spájkujeme prvky bez chýb, blikáme ovládačom - a zariadenie funguje.

O pár rokov neskôr som sa rozhodol urobiť zariadenie autonómnym. Na základe nabíjačky pre smartfóny bol vyrobený step-up menič pre výstupné napätie 7 V. Dalo by sa ísť rovno na 5 V, ale keďže je doska upevnená v puzdre lepidlom, neodtrhol som ju a pokles napätia na KREN7805 o dva volty je malá strata :)

Môj nový konštruktor vyzeral takto:

Malý konvertorový šál bol „obutý“ tepelným zmršťovaním, všetky vodiče boli nespájkované a korunkový konektor už nepotrebujeme. Len diera v puzdre nevyzerá veľmi dobre, tak ju necháme, ale odhryzneme si drôty. Vo vnútri puzdra nezostalo miesto na batériu, tak som batériu prilepil na zadnú stranu zariadenia a pripevnil k nej nožičky, aby sa pri používaní neopierala o batériu.

Na prednej strane som vyrezal otvory pre tlačidlo napájania a LED diódu pre indikáciu úspešného nabíjania. Nabitie batérie som neuvádzal.

Potom som sa rozhodol, že keď už bol taký chlast, bolo by pekné vidieť obrazovku v tme, v prípade opravy pri sviečkach, ak zhasnú svetlá, ale chcete pracovať :)

Ale to bolo potom, čo sa objavilo viac predvádzané RLC-2. Prečítajte si viac o tomto zariadení v tomto článku.

Každý, kto pravidelne opravuje elektronické zariadenia, vie, aké percento porúch je spôsobené chybnými elektrolytickými kondenzátormi. Okrem toho, ak je možné pomocou bežného multimetra diagnostikovať výraznú stratu kapacity, potom takú veľmi charakteristickú poruchu, ako je zvýšenie ekvivalentného sériového odporu (ESR), v zásade nie je možné zistiť bez špeciálnych zariadení.

Po dlhú dobu sa mi pri opravách podarilo zaobísť sa bez špecializovaných nástrojov na kontrolu kondenzátorov nahradením známych dobrých kondenzátorov paralelne s „podozrivými“ kondenzátormi; v audio zariadeniach použite kontrolu dráhy signálu sluchom pomocou slúchadiel a používať aj metódy nepriameho zisťovania defektov založené na osobných skúsenostiach, nahromadených štatistikách a profesionálnej intuícii. Keď sme sa museli zapojiť do hromadnej opravy počítačovej techniky, v ktorej elektrolytické kondenzátory tvoria dobrú polovicu všetkých porúch, potreba kontroly ich ESR sa stala bez preháňania strategickou úlohou. Ďalšou významnou okolnosťou bola skutočnosť, že chybné kondenzátory sa pri oprave veľmi často musia vymieňať nie za nové, ale za demontované z iných zariadení a ich prevádzkyschopnosť nie je vôbec zaručená. Preto nevyhnutne prišiel okamih, keď som musel vážne premýšľať o vyriešení tohto problému konečne získaním merača ESR. Keďže kúpa takéhoto zariadenia z viacerých dôvodov očividne neprichádzala do úvahy, jediným jasným riešením bolo zostaviť si ho svojpomocne.

Analýza obvodových riešení na konštrukciu meračov EPS dostupných na internete ukázala, že rozsah takýchto zariadení je mimoriadne široký. Líšia sa funkčnosťou, napájacím napätím, použitou základňou prvkov, frekvenciou generovaných signálov, prítomnosťou/neprítomnosťou prvkov vinutia, formou zobrazenia výsledkov merania atď.

Hlavnými kritériami pre výber obvodu bola jeho jednoduchosť, nízke napájacie napätie a minimálny počet vinutých jednotiek.

Berúc do úvahy celý súbor faktorov, bolo rozhodnuté zopakovať schému Yu.Kurakina, uverejnenú v článku z časopisu „Radio“ (2008, č. 7, s. 26-27). Vyznačuje sa radom pozitívnych vlastností: extrémna jednoduchosť, absencia vysokofrekvenčných transformátorov, nízka spotreba prúdu, možnosť napájania z jedného galvanického článku, nízka frekvencia prevádzky generátora.

Detaily a dizajn. Zariadenie, zostavené na prototype, fungovalo okamžite a po niekoľkých dňoch praktických experimentov s obvodom padlo rozhodnutie o jeho konečnom dizajne: zariadenie by malo byť extrémne kompaktné a malo by ísť o niečo ako tester, umožňujúci zobrazenie výsledkov merania. čo najjasnejšie.

Na tento účel bol ako meracia hlava použitý číselníkový úchylkomer typu M68501 z rádia Sirius-324 Pano s celkovým odchýlkovým prúdom 250 μA a originálnou stupnicou ciachovanou na decibely, ktorá bola po ruke. Neskôr som na internete objavil podobné riešenia s použitím indikátorov úrovne pásky od iných autorov, ktoré potvrdili správnosť prijatého rozhodnutia. Ako telo zariadenia sme použili obal z chybnej nabíjačky na notebook LG DSA-0421S-12, ktorý je rozmerovo ideálny a má na rozdiel od mnohých svojich kolegov ľahko rozoberateľný obal držaný skrutkami.

Zariadenie využíva výhradne verejne dostupné a rozšírené rádiové prvky dostupné v domácnosti každého rádioamatéra. Finálny obvod je úplne identický s autorom, s jedinou výnimkou sú hodnoty niektorých odporov. Odpor odporu R2 by mal byť v ideálnom prípade 470 kOhm (v autorskej verzii - 1 MOhm, aj keď sa stále nepoužíva približne polovica zdvihu motora), ale nenašiel som odpor tejto hodnoty, ktorý by mal požadované rozmery. Táto skutočnosť však umožnila upraviť rezistor R2 tak, že pri natočení jeho osi do niektorej z krajných polôh súčasne pôsobí ako výkonový spínač. Na to stačí zoškrabať špičkou noža časť odporovej vrstvy na jednom z vonkajších kontaktov odporovej „podkovy“, po ktorej kĺže jeho stredný kontakt, na úseku približne 3... 4 mm na dĺžku.

Hodnota odporu R5 sa volí na základe celkového vychyľovacieho prúdu použitého indikátora tak, že aj pri hlbokom vybití batérie zostáva merač ESR funkčný.

Typ diód a tranzistorov použitých v obvode je absolútne nekritický, preto boli uprednostňované prvky s minimálnymi rozmermi. Oveľa dôležitejší je typ použitých kondenzátorov – mali by byť čo najviac tepelne stabilné. Ako C1...C3 boli použité dovezené kondenzátory, ktoré sa našli v doske z chybného počítačového UPS, ktoré majú veľmi malé TKE a oveľa menšie rozmery v porovnaní s domácimi K73-17.

Induktor L1 je vyrobený na feritovom prstenci s magnetickou permeabilitou 2000 Nm s rozmermi 10 × 6 × 4,6 mm. Pre generačnú frekvenciu 16 kHz je potrebných 42 závitov drôtu PEV-2 s priemerom 0,5 mm (dĺžka vodiča vinutia je 70 cm) s indukčnosťou 2,3 ​​mH. Samozrejme môžete použiť akúkoľvek inú tlmivku s indukčnosťou 2...3,5 mH, ktorej bude zodpovedať frekvenčný rozsah 16...12 kHz, odporúčaný autorom návrhu. Pri výrobe tlmivky som mal možnosť použiť osciloskop a merač indukčnosti, takže som požadovaný počet závitov zvolil experimentálne len z dôvodov privedenia generátora presne na frekvenciu 16 kHz, aj keď, samozrejme, neexistoval praktickú potrebu.

Sondy merača EPS sú neodnímateľné - absencia odpojiteľných spojov nielen zjednodušuje dizajn, ale robí ho aj spoľahlivejším, čím sa eliminuje možnosť prerušenia kontaktov v nízkoimpedančnom meracom obvode.

Plošný spoj zariadenia má rozmery 27x28 mm, jeho nákres vo formáte .LAY6 si môžete stiahnuť z odkazu https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Rozstup mriežky je 1,27 mm.

Rozloženie prvkov vo vnútri hotového zariadenia je znázornené na fotografii.

Výsledky testu. Charakteristickým znakom indikátora použitého v zariadení bolo, že rozsah merania ESR bol od 0 do 5 Ohmov. Pri testovaní kondenzátorov s významnou kapacitou (100 μF alebo viac), najtypickejších pre filtre v napájacích obvodoch základných dosiek, napájacie zdroje pre počítače a televízory, nabíjačky notebookov, konvertory sieťových zariadení (prepínače, smerovače, prístupové body) a ich vzdialené adaptéry, tento rozsah je mimoriadne pohodlný, pretože stupnica prístroja je maximálne natiahnutá. Na základe spriemerovaných experimentálnych údajov pre ESR elektrolytických kondenzátorov rôznych kapacít uvedených v tabuľke sa ukazuje, že zobrazenie výsledkov merania je veľmi jasné: kondenzátor možno považovať za prevádzkyschopný iba vtedy, ak je ihla indikátora počas merania umiestnená v červenej farbe. sektor stupnice, zodpovedajúci kladným hodnotám decibelov. Ak je šípka umiestnená vľavo (v čiernom sektore), kondenzátor z vyššie uvedeného kapacitného rozsahu je chybný.

Zariadenie samozrejme dokáže testovať aj malé kondenzátory (od približne 2,2 μF) a hodnoty zariadenia budú v rámci čierneho sektora stupnice, čo zodpovedá záporným hodnotám decibelov. Získal som približne nasledujúcu zhodu medzi ESR známych dobrých kondenzátorov zo štandardnej série kondenzátorov a kalibráciou prístrojovej stupnice v decibeloch:

V prvom rade treba tento dizajn odporučiť začínajúcim rádioamatérom, ktorí ešte nemajú dostatočné skúsenosti s navrhovaním rádiových zariadení, ale ovládajú základy opravy elektronických zariadení. Nízka cena a vysoká opakovateľnosť ho odlišuje od drahších priemyselných zariadení na podobné účely.

Za hlavné výhody merača ESR možno považovať nasledujúce:

— extrémna jednoduchosť zapojenia a dostupnosť elementovej základne pre jeho praktickú realizáciu pri zachovaní dostatočnej funkčnosti zariadenia a jeho kompaktnosti, nie je potrebné vysoko citlivé záznamové zariadenie;

— nie sú potrebné úpravy, ktoré si vyžadujú špeciálne meracie prístroje (osciloskop, merač frekvencie);

- nízke napájacie napätie, a teda nízke náklady na jeho zdroj (nie je potrebná žiadna drahá a nízkokapacitná „Krona“). Zariadenie zostáva funkčné, keď je zdroj vybitý aj na 50% menovitého napätia, to znamená, že je možné na jeho napájanie použiť prvky, ktoré už nie sú schopné normálnej funkcie v iných zariadeniach (diaľkové ovládače, hodinky, fotoaparáty, kalkulačky , atď.);

- nízka spotreba prúdu - cca 380 µA v čase merania (v závislosti od použitej meracej hlavy) a 125 µA v pohotovostnom režime, čo výrazne predlžuje životnosť zdroja;

- minimálne množstvo a extrémna jednoduchosť navíjania produktov - ako L1 je možné použiť akúkoľvek vhodnú tlmivku alebo si ju ľahko vyrobíte sami z odpadových materiálov;

— relatívne nízka frekvencia prevádzky generátora a možnosť manuálneho nastavenia nuly, čo umožňuje použitie sond s drôtmi takmer akejkoľvek primeranej dĺžky a ľubovoľného prierezu. Táto výhoda je nepopierateľná v porovnaní s univerzálnymi digitálnymi testermi prvkov, ktoré používajú na pripojenie testovaných kondenzátorov ZIF panel s hlbokými kontaktmi;

— vizuálna prehľadnosť zobrazenia výsledkov testu, čo vám umožní rýchlo posúdiť vhodnosť kondenzátora na ďalšie použitie bez potreby presného číselného hodnotenia hodnoty ESR a jej korelácie s tabuľkou hodnôt;

— jednoduchosť použitia — možnosť vykonávať nepretržité merania (na rozdiel od digitálnych ESR testerov, ktoré vyžadujú stlačenie meracieho tlačidla a pauzu po pripojení každého testovaného kondenzátora), čo výrazne urýchľuje prácu;

— pred meraním ESR nie je potrebné vopred vybiť kondenzátor.

Nevýhody zariadenia zahŕňajú:

- obmedzená funkčnosť v porovnaní s digitálnymi testermi ESR (nedostatok schopnosti merať kapacitu kondenzátora a percento jeho úniku);

— nedostatok presných číselných hodnôt výsledkov meraní v ohmoch;

- relatívne úzky rozsah meraných odporov.

Veľmi pekne ďakujem za odvedenú prácu. Ďalší záver na základe toho, čo som čítal: Hlava 1 mA sa ukázala ako hlúposť pre takýto detektor. veď práve sériovým zapojením s rezistorovou hlavou sa stupnica naťahuje. Keďže nie je potrebná veľká presnosť, môžete vyskúšať hlavu z magnetofónu. (jedným problémom je, že dosť elektrizuje, sotva som sa ho dotkol rukávom svetra a samotná ihla vyskočila o polovicu mierky) a celkový vychyľovací prúd je asi 240 µA (presný názov je M68501)
Vo všeobecnosti, na odmietnutie kondenzátora, nestačí stupnica ohmov až do 10-12?

Nástavec multimetra - meterESR

Ideálny kondenzátor, pracujúci na striedavý prúd, by mal mať iba jalový (kapacitný) odpor. Aktívna zložka by mala byť blízko nule. V skutočnosti by dobrý oxidový (elektrolytický) kondenzátor mal mať aktívny odpor (ESR) nie väčší ako 0,5-5 ohmov (v závislosti od kapacity a menovitého napätia). V praxi v zariadeniach, ktoré sa používajú už niekoľko rokov, nájdete zdanlivo použiteľný kondenzátor s kapacitou 10 μF s ESR až 100 ohmov alebo viac. Takýto kondenzátor je napriek prítomnosti kapacity nepoužiteľný a s najväčšou pravdepodobnosťou je príčinou poruchy alebo nekvalitnej prevádzky zariadenia, v ktorom pracuje.

Obrázok 1 znázorňuje schému zapojenia multimetra na meranie ESR oxidových kondenzátorov. Na meranie aktívnej zložky odporu kondenzátora je potrebné zvoliť režim merania, v ktorom bude reaktívna zložka veľmi malá. Ako je známe, reaktancia kapacity klesá so zvyšujúcou sa frekvenciou. Napríklad pri frekvencii 100 kHz s kapacitou 10 μF bude reaktívna zložka menšia ako 0,2 ohmu. To znamená, že meraním odporu oxidového kondenzátora s kapacitou viac ako 10 μF poklesom striedavého napätia s frekvenciou 100 kHz alebo viac na ňom môžeme povedať. pri danej chybe 10-20% možno výsledok merania brať prakticky len ako hodnotu aktívneho odporu.
A tak obvod znázornený na obrázku 1 je generátor impulzov s frekvenciou 120 kHz, vyrobený na logických invertoroch čipu D1, delič napätia pozostávajúci z odporov R2, R3 a testovaného kondenzátora CX a merač striedavého napätia na CX, pozostávajúci z detektora VD1 -VD2 a multimetra zapnutého na meranie malých jednosmerných napätí.
Frekvencia je nastavená obvodom R1-C1. Prvok D1.3 je zodpovedajúci prvok a prvky D1.4-D1.6 sa používajú ako koncový stupeň.

Nastavením odporu R2 sa zariadenie nastaví. Pretože populárny multimeter M838 nemá režim na meranie malých striedavých napätí (konkrétne autorská príloha pracuje s týmto zariadením), obvod sondy má detektor využívajúci germániové diódy VD1-VD2. Multimeter meria jednosmerné napätie na C4.
Zdrojom energie je Krona. Je to rovnaká batéria ako tá, ktorá napája multimeter, ale nástavec musí byť napájaný zo samostatnej batérie.
Inštalácia častí set-top boxu sa vykonáva na doske plošných spojov, ktorej zapojenie a umiestnenie častí je znázornené na obrázku 2.
Konštrukčne je konzola vyrobená v rovnakom kryte ako zdroj energie. Na pripojenie k multimetru sa používajú vlastné sondy multimetra. Telo je obyčajná miska na mydlo.
Krátke sondy sú vyrobené z bodov X1 a X2. Jedna z nich je pevná vo forme šidla a druhá je ohybná, nie viac ako 10 cm dlhá, s oknom s rovnakou špicatou sondou. Tieto sondy je možné pripojiť ku kondenzátorom, odmontovaným aj umiestneným na doske (nie je potrebné ich spájkovať), čo výrazne zjednodušuje hľadanie chybného kondenzátora pri opravách. Pre tieto sondy sa odporúča vybrať „krokosvorky“ pre pohodlie kontroly nenamontovaných (alebo demontovaných) kondenzátorov.

Mikroobvod K561LN2 je možné nahradiť podobným K1561LN2, EKR561LN2 a so zmenami na doske - K564LN2, CD4049.
Diódy D9B - akékoľvek harmaniové diódy, napríklad akékoľvek D9, D18, GD507. Môžete skúsiť použiť silikónové.
Switch S1 je mikroprepínač vyrobený pravdepodobne v Číne. Má ploché svorky pre montáž plošných spojov.
Nastavenie konzoly. Po skontrolovaní inštalácie a funkčnosti pripojte multimeter. Odporúča sa skontrolovať frekvenciu na X1-X2 frekvenčným meračom alebo osciloskopom. Ak leží v rozsahu 120-180 kHz, je to normálne. Ak nie, zvoľte odpor R1.
Pripravte si sadu pevných odporov s odpormi 1 ohm, 5 ohm, 10 ohm, 15 ohm, 25 ohm, 30 ohm, 40 ohm, 60 ohm, 70 ohm a 80 ohm (alebo tak). Pripravte si list papiera. Namiesto testovaného kondenzátora pripojte odpor 1 Ohm. Otočte posúvač R2 tak, aby multimeter ukazoval napätie 1 mV. Napíšte „1 Ohm = 1 mV“ na papier. Potom pripojte ďalšie odpory a bez zmeny polohy R2 urobte podobné záznamy (napríklad „60 Ohm = 17 mV“).
Získate tabuľku dekódovania hodnôt multimetra. Táto tabuľka musí byť starostlivo zostavená (ručne alebo na počítači) a prilepená na telo set-top boxu, aby sa stôl pohodlne používal. Ak je stôl vyrobený z papiera, umiestnite na jeho povrch lepiacu pásku, ktorá ochráni papier pred odieraním.
Teraz, keď testujete kondenzátory, odčítate hodnotu multimetra v milivoltoch, potom pomocou tabuľky približne určíte ESR kondenzátora a rozhodnete sa o jeho vhodnosti.
Chcel by som poznamenať, že tento nástavec je možné prispôsobiť aj na meranie kapacity oxidových kondenzátorov. Aby ste to dosiahli, musíte výrazne znížiť frekvenciu multivibrátora pripojením kondenzátora s kapacitou 0,01 μF paralelne s C1. Pre pohodlie môžete vytvoriť prepínač „C / ESR“. Budete tiež musieť vytvoriť ďalšiu tabuľku s hodnotami kapacít.
Na pripojenie k multimetru je vhodné použiť tienený kábel, aby sa eliminoval vplyv rušenia na hodnoty multimetra.

Zariadenie, na ktorého doske hľadáte chybný kondenzátor, musíte vypnúť aspoň pol hodiny pred začatím hľadania (aby sa vybili kondenzátory v jeho obvode).
Nástavec je možné použiť nielen s multimetrom, ale aj s akýmkoľvek zariadením schopným merať milivolty jednosmerného alebo striedavého napätia. Ak je vaše zariadenie schopné merať nízke striedavé napätie (striedavý milivoltmeter alebo drahý multimeter), nemôžete vyrobiť detektor pomocou diód VD1 a VD2, ale zmerať striedavé napätie priamo na testovanom kondenzátore. Prirodzene, tanier musí byť vyrobený pre konkrétne zariadenie, s ktorým plánujete v budúcnosti pracovať. A ak používate zariadenie s číselníkom, môžete k jeho stupnici pridať ďalšiu stupnicu na meranie ESR.

Rádiokonštruktér, 2009, č.01 s. 11-12 Stepanov V.

Literatúra:
1 S Rychikhin. Oxidová kondenzátorová sonda Rádio, č. 10, 2008, s. 14-15.

Už viac ako rok používam zariadenie podľa schémy D. Telesha z časopisu „Scheme Engineering“ č.8, 2007, str.44-45.

Na milivoltmetri M-830V v rozsahu 200 mV sú hodnoty bez inštalovaného kondenzátora 165...175 mV.
Napájacie napätie 3 V (2 AA batérie fungovali viac ako rok), frekvencia merania od 50 do 100 kHz (nastavená na 80 kHz voľbou kondenzátora C1). V praxi som nameral kapacity od 0,5 do 10 000 μF a ESR od 0,2 do 30 (pri kalibrácii hodnoty zariadenia v mV zodpovedajú rezistorom rovnakej hodnoty v Ohmoch). Používa sa na opravu spínaných zdrojov pre PC a BREA.

Takmer hotový obvod na kontrolu EPS, ak je zostavený na CMOS, bude fungovať od 3 voltov... .

ESR meter

Teda prístroj na meranie ESR – ekvivalentný sériový odpor.

Ako sa ukázalo, výkon (najmä elektrolytických) kondenzátorov, najmä tých, ktoré pracujú v silových impulzných zariadeniach, je do značnej miery ovplyvnený vnútorným ekvivalentným sériovým odporom voči striedavému prúdu. Rôzni výrobcovia kondenzátorov majú rôzne prístupy k hodnotám frekvencie, pri ktorých by sa mala určiť hodnota ESR, ale táto frekvencia by nemala byť nižšia ako 30 kHz.

Hodnota ESR do určitej miery súvisí s hlavným parametrom kondenzátora - kapacitou, ale je dokázané, že kondenzátor môže byť chybný kvôli veľkej vlastnej hodnote ESR aj pri deklarovanej kapacite.

vonkajší pohľad

Ako generátor bol použitý mikroobvod KR1211EU1 (frekvencia pri nominálnych hodnotách na obvode je cca 70 kHz), možno použiť bassreflexové transformátory zo zdrojov AT/ATX - rovnaké parametre (najmä transformačné pomery) takmer od všetkých výrobcov . Pozor!!! Transformátor T1 využíva iba polovicu vinutia.

Hlava prístroja má citlivosť 300 μA, ale možno použiť aj iné hlavy. Je lepšie použiť citlivejšie hlavy.

Stupnica tohto zariadenia sa pri meraní do 1 ohmu natiahne o tretinu. Desatina ohmu je ľahko odlíšiteľná od 0,5 ohmu. Stupnica je vhodná pre 22 ohmov.

Natiahnutie a rozsah je možné meniť pridaním závitov k meraciemu vinutiu (so sondami) a/alebo k vinutiu III konkrétneho transformátora.

http://www. matei. ro/emil/links2.php

http://www. . au/cms/galéria/článok. html? slideshow=0&a=103805&i=2

https://pandia.ru/text/78/437/images/image058_1.jpg" alt="image" width="550" height="374">!}

Keď je pripojený pracovný kondenzátor, LED by mala úplne zhasnúť, pretože skratované závity úplne narušia generovanie. Ak sú kondenzátory chybné, LED dióda naďalej svieti alebo mierne zhasne v závislosti od hodnoty ESR.

Jednoduchosť tejto sondy umožňuje jej zostavenie do tela z bežnej fixky, hlavné miesto v nej má batéria, tlačidlo napájania a LED dióda vyčnievajúca nad telom. Miniatúrna veľkosť sondy umožňuje umiestniť jednu zo sond na rovnaké miesto a druhú vyrobiť s čo najkratším drôtom, čím sa zníži vplyv indukčnosti sondy na hodnoty. Okrem toho nebudete musieť otáčať hlavou na vizuálne ovládanie indikátora a inštaláciu sond, čo je počas prevádzky často nepohodlné.

Konštrukcia a detaily.
Cievky transformátora sú navinuté na jednom prstenci, najlepšie čo najmenšom, jeho magnetická permeabilita nie je veľmi dôležitá, cievky generátora majú počet závitov 30 vit. každý, indikátor - 6 vit. a meraním 4 vit. alebo 3 vit. (vybrané pri nastavovaní), hrúbka všetkých drôtov je 0,2-0,3 mm. Meracie vinutie by malo byť navinuté drôtom s priemerom najmenej 1,0 mm. (Veľmi vhodný je montážny drôt - pokiaľ sa vinutie zmestí na krúžok.) R1 reguluje frekvenciu a spotrebu prúdu v malých medziach. Rezistor R2 obmedzuje skratový prúd vytvorený testovaným kondenzátorom; z dôvodov ochrany pred nabitým kondenzátorom, ktorý sa vybíja cez neho a vinutie, by mal byť 2 watty. Zmenou jeho odporu ľahko rozlíšite odpor od 0,5 Ohm a vyššie podľa žiaru LED. Postačí akýkoľvek tranzistor s nízkym výkonom. Napájanie je zabezpečené jednou 1,5 V batériou. Počas testovania prístroja bolo dokonca možné napájať ho z dvoch sond ručičkového ohmmetra pripojeného na jednotky Ohm.

Hodnotenie dielov:
ROM
R2* - 1 m
C1-1 uF
S2 - 390 pF

Nastaviť.
Nepredstavuje žiadne ťažkosti. Správne zostavený generátor začne pracovať okamžite na frekvencii 50-60 kHz, ak sa LED nerozsvieti, je potrebné zmeniť polaritu spínania. Potom pripojením odporu 0,5-0,3 Ohm k meraciemu vinutiu namiesto kondenzátora sa výberom závitov a odporu R2 dosiahne sotva znateľná žiara, ale zvyčajne sa ich počet pohybuje od 3 do 4. Na konci všetkého skontrolujú známy dobrý a chybný kondenzátor. S trochou zručnosti sa ľahko rozpozná ESR kondenzátora do 0,3-0,2 Ohm, čo je dosť na nájdenie chybného kondenzátora, od kapacity 0,47 až 1000 μF. Namiesto jednej LED môžete dať dve a pripojiť 2-3 voltovú zenerovu diódu do obvodu jednej z nich, ale budete musieť zvýšiť vinutie a dizajn zariadenia sa skomplikuje. Môžete vyrobiť dve sondy naraz vychádzajúce z krytu, ale mali by ste medzi nimi zabezpečiť vzdialenosť, aby bolo vhodné merať kondenzátory rôznych veľkostí. (napríklad - pre SMD kondenzátory môžete použiť myšlienku Barbosovho UV - a navrhnúť sondu vo forme pinzety)

Ďalšie použitie tohto zariadenia: je pre nich vhodné kontrolovať ovládacie tlačidlá v audio a video zariadeniach, pretože v priebehu času niektoré tlačidlá vydávajú falošné príkazy kvôli zvýšenému vnútornému odporu. To isté platí pre kontrolu prerušenia tlačených vodičov alebo kontrolu prechodového odporu kontaktov.
Dúfam, že sonda zaujme svoje právoplatné miesto v radoch pomocných zariadení „staviteľa chýb“.

Dojmy z používania tohto vzorkovníka:
- Zabudol som, čo je chybný kondenzátor;
- 2/3 starých kondenzátorov bolo potrebné vyhodiť.
Najlepšie na tom je, že nejdem do obchodu ani na trh bez vzorky.
Predajcovia kondenzátorov sú veľmi nešťastní.

Merač kapacity a indukčnosti

E. Terentyev
Rádio, 4, 1995

http://www. *****/šem/schéma. html? di = 54655

Navrhovaný číselník umožňuje určiť parametre väčšiny induktorov a kondenzátorov, s ktorými sa stretávame v praxi rádioamatéra. Okrem merania parametrov prvkov možno prístroj použiť ako generátor pevných frekvencií s dekádovým delením, ako aj generátor značiek pre rádiotechnické meracie prístroje.

Navrhovaný merač kapacity a indukčnosti sa od podobného ("Rádio", 1982, 3, s. 47) líši jednoduchosťou a nízkou výrobnou náročnosťou. Rozsah merania je rozdelený na desať dní do šiestich podrozsahov s kapacitnými limitmi 100 pF - 10 μF pre kondenzátory a indukčnosťou 10 μH - 1 H pre tlmivky. Minimálne hodnoty meranej kapacity, indukčnosti a presnosti meracích parametrov na hranici 100 pF a 10 μH sú určené konštrukčnou kapacitou svoriek alebo zásuviek na pripojenie svoriek prvkov. Vo zvyšných podrozsahoch je chyba merania určená najmä triedou presnosti meracej hlavy ukazovateľa. Prúd spotrebovaný zariadením nepresahuje 25 mA.

Princíp činnosti zariadenia je založený na meraní priemernej hodnoty vybíjacieho prúdu kapacity kondenzátora a samoindukčného emf indukčnosti. Merač, ktorého schéma zapojenia je na obr. 1, pozostáva z hlavného oscilátora na báze prvkov DD1.5, DD1.6 s kremennou frekvenčnou stabilizáciou, radu frekvenčných deličov na mikroobvodoch DD2 - DD6 a vyrovnávacích meničov DD1. 1 - DD1.4. Rezistor R4 obmedzuje výstupný prúd meničov. Pri meraní kapacity sa používa obvod prvkov VD7, VD8, R6, C4 a pri meraní indukčnosti obvod VD6, R5, R6, C4. Dióda VD9 chráni mikroampérmeter PA1 pred preťažením. Kapacita kondenzátora C4 je zvolená tak, aby bola relatívne veľká, aby sa znížil chvenie ihly pri maximálnom limite merania, kde je hodinová frekvencia minimálna - 10 Hz.

Prístroj využíva meraciu hlavu s celkovým odchýlkovým prúdom 100 μA. Ak použijete citlivejší - 50 μA, potom v tomto prípade môžete znížiť limit merania 2-krát. Ako indikátor meraného parametra sa používa sedemsegmentový LED indikátor ALS339A, ktorý je možné nahradiť indikátorom ALS314A. Namiesto kremenného rezonátora na frekvencii 1 MHz môžete zapnúť sľudový alebo keramický kondenzátor s kapacitou 24 pF, chyba merania sa však zvýši o 3-4%.

Diódu D20 je možné nahradiť diódami D18 alebo GD507, zenerovu diódu KS156A zenerovými diódami KS147A, KS168A. Kremíkové diódy VD1-VD4, VD9 môžu byť ľubovoľné s maximálnym prúdom najmenej 50 mA a tranzistor VT1 môže byť ľubovoľný z typov KT315, KT815. Kondenzátor SZ - keramický K10-17a alebo KM-5. Všetky hodnoty prvkov a frekvencie kremeňa sa môžu líšiť o 20%.

Nastavenie zariadenia začína v režime merania kapacity. Prepínač SB1 prepnite do hornej polohy podľa schémy a nastavte prepínač rozsahu SA1 do polohy zodpovedajúcej limitu merania 1000 pF. Pripojením modelového kondenzátora s kapacitou 1000 pF na svorky XS1, XS2 sa posúvač trimovacieho odporu R6 uvedie do polohy, v ktorej je ručička mikroampérmetra PA1 nastavená na koncový dielik stupnice. Potom sa prepínač SB1 prepne do režimu merania indukčnosti a pripojením tlmivky 100 μH na svorky v rovnakej polohe prepínača SA1 sa vykoná podobná kalibrácia s trimovacím odporom R5. Prirodzene, presnosť kalibrácie prístroja je určená presnosťou použitých referenčných prvkov.

Pri meraní parametrov prvkov prístrojom je vhodné začať s väčším limitom merania, aby sa šípka na hlavici prístroja náhle nestratila z mierky. Na napájanie elektromera môžete použiť jednosmerné napätie 10...15 V alebo striedavé napätie z vhodného vinutia výkonového transformátora iného zariadenia so zaťažovacím prúdom minimálne 40...50 mA. Výkon samostatného transformátora musí byť aspoň 1 W.

Ak je zariadenie napájané batériou z batérií alebo galvanických článkov s napätím 9 V, je možné ho zjednodušiť a zvýšiť účinnosť odstránením diód usmerňovača napájacieho napätia, indikátora HG1 a spínača SB1 umiestnením troch svoriek ( zásuvky) na prednom paneli zariadenia z bodov 1, 2, 3 uvedených na schematickom diagrame. Pri meraní kapacity sa kondenzátor pripája na svorky 1 a 2, pri meraní indukčnosti cievka na svorky 1 a 3.

Poznámka redakcie. Presnosť LC merača s číselníkom do určitej miery závisí od rezu stupnice, preto zavedenie prepínateľného frekvenčného deliča do obvodu o 2, 4 alebo podobná zmena frekvencie hlavného oscilátora (napr. verzia bez kremenného rezonátora) umožňuje znížiť požiadavky na rozmery a triedu presnosti indikačného zariadenia.

Nástavec na LC meter pre digitálny voltmeter

http:///izmer/izmer4.php

Digitálny merací prístroj dnes nie je v laboratóriu rádioamatérov ničím výnimočným. Nie je však často možné merať parametre kondenzátorov a tlmiviek, aj keď ide o multimeter. Tu popísaný jednoduchý set-top box je určený na použitie v spojení s multimetrami alebo digitálnymi voltmetrami (napríklad M-830V, M-832 a podobne), ktoré nemajú režim na meranie parametrov reaktívnych prvkov.

Na meranie kapacity a indukčnosti pomocou jednoduchého nástavca bol použitý princíp podrobne opísaný v článku A. Stepanova „Jednoduchý LC meter“ v Rádiu č. 3, 1982. Navrhovaný merač je trochu zjednodušený (namiesto generátora s kremenný rezonátor a desaťdňový frekvenčný delič, multivibrátor s prepínateľnou generačnou frekvenciou), umožňuje však merať kapacitu v rozsahu 2 pF...1 μF a indukčnosť 2 μH... 1 H s dostatočnou presnosťou pre prax. Okrem toho produkuje obdĺžnikové napätie s pevnými frekvenciami 1 MHz, 100 kHz, 10 kHz, 1 kHz, 100 Hz a nastaviteľnou amplitúdou od 0 do 5 V, čo rozširuje rozsah použitia zariadenia.

Hlavný oscilátor merača (obr. 1) je vyrobený na prvkoch mikroobvodu DD1 (CMOS), frekvencia na jeho výstupe sa mení pomocou spínača SA1 v rozsahu 1 MHz - 100 Hz, pripájaním kondenzátorov C1-C5. Z generátora sa signál posiela do elektronického spínača namontovaného na tranzistore VT1. Prepínač SA2 volí režim merania „L“ alebo „C“. V polohe spínača znázornenej na diagrame meria nástavec indukčnosť. Meraný induktor sa pripojí k zásuvkám X4, X5, kondenzátor k zásuvkám X3, X4 a voltmeter k zásuvkám X6, X7.

Počas prevádzky je voltmeter nastavený do režimu merania jednosmerného napätia s hornou hranicou 1 - 2V. Treba si uvedomiť, že na výstupe set-top boxu sa napätie pohybuje v rozmedzí 0...1 V. Na zásuvkách X1, X2 v režime merania kapacity (prepínač SA2 je v polohe „C“) je nastaviteľné obdĺžnikové napätie . Jeho amplitúdu možno plynulo meniť pomocou variabilného odporu R4.

Set-top box je napájaný batériou GB1 s napätím 9 V ("korund" alebo podobne) cez stabilizátor na tranzistore VT2 a zenerovu diódu VD3.

Mikroobvod K561LA7 je možné nahradiť K561LE5 alebo K561LA9 (okrem DD1.4), tranzistory VT1 a VT2 akýmkoľvek nízkoenergetickým kremíkom vhodnej štruktúry, zenerovu diódu VD3 je možné nahradiť KS156A, KS168A. Diódy VD1, VD2 - akékoľvek bodové germánium, napríklad D2, D9, D18. Je vhodné použiť miniatúrne spínače.

Telo zariadenia je domáce alebo hotové vo vhodných veľkostiach. Inštalácia dielov (obr. 2) v kryte - zavesenie na spínače, odpor R4 a zásuvky. Variant vzhľadu je znázornený na obrázku. Konektory XZ-X5 sú domácej výroby, vyrobené z mosadze alebo medi s hrúbkou 0,1...0,2 mm, ich prevedenie je zrejmé z obr. 3. Na pripojenie kondenzátora alebo cievky je potrebné zasunúť vývody dielu až na doraz do klinovitej medzery dosiek; To zaisťuje rýchlu a spoľahlivú fixáciu elektród.

Prístroj sa nastavuje pomocou frekvenčného merača a osciloskopu. Prepínač SA1 sa presunie do hornej polohy podľa schémy a voľbou kondenzátora C1 a odporu R1 sa na výstupe generátora dosiahne frekvencia 1 MHz. Potom sa prepínač postupne posúva do nasledujúcich polôh a voľbou kondenzátorov C2 - C5 sa nastavia frekvencie generovania na 100 kHz, 10 kHz, 1 kHz a 100 Hz. Ďalej je osciloskop pripojený ku kolektoru tranzistora VT1, spínač SA2 je v polohe merania kapacity. Výberom odporu R3 sa vo všetkých rozsahoch dosiahne tvar vibrácií blízky meandru. Potom sa prepínač SA1 opäť nastaví do hornej polohy podľa schémy, do zásuviek X6, X7 sa pripojí digitálny alebo analógový voltmeter a do zásuviek X3, X4 sa pripojí štandardný kondenzátor s kapacitou 100 pf. Nastavením odporu R7 sa dosiahnu hodnoty voltmetra 1 V. Potom sa prepínač SA2 prepne do režimu merania indukčnosti a na zásuvky X4, X5 sa pripojí modelová cievka s indukčnosťou 100 μH a odporom sa nastavia hodnoty voltmetra. R6, tiež sa rovná 1 V.

Tým sa dokončí nastavenie zariadenia. Na iných rozsahoch závisí presnosť odčítania iba od presnosti výberu kondenzátorov C2 - C5. Od redaktora. Je lepšie začať nastavovať generátor s frekvenciou 100 Hz, ktorá sa nastavuje výberom odporu R1, kondenzátor C5 nie je zvolený. Malo by sa pamätať na to, že kondenzátory SZ - C5 musia byť papierové alebo lepšie metafilmové (K71, K73, K77, K78). Ak sú možnosti výberu kondenzátorov obmedzené, môžete použiť sekciu SA1.2 na prepnutie rezistorov R1 a ich výber, pričom počet kondenzátorov by sa mal znížiť na dva (C1, SZ). Hodnoty odporu odporu v tomto prípade budú: prípad 4,7: 47; 470 km.

(Rádio 12-98

Zoznam zdrojov na tému EPS kondenzátory v časopise "Rádio"

Khafizov R. Sonda oxidového kondenzátora. - Rozhlas, 2003, č. 10, s. 21-22. Stepanov V. EPS a nielen... - Rozhlas, 2005, č. 8, s. 39,42. Vasiliev V. Zariadenie na testovanie oxidových kondenzátorov. - Rozhlas, 2005, č. 10, s. 24-25. Nechaev I. Odhad ekvivalentného sériového odporu kondenzátora. - Rozhlas, 2005, č. 12, s. 25-26. Shchus A. Merač ESR pre oxidové kondenzátory. – Rozhlas, 2006, č. 10, s. 30-31. Kurakin Yu. EPS indikátor oxidových kondenzátorov. - Rádio, 2008, č. 7, s. 26-27. Platoshin I. ESR meter pre oxidové kondenzátory. - Rádio, 2008, č. 8, s. 18-19. Rychikhin S. Oxidová kondenzátorová sonda. - Rozhlas, 2008, č. 10, s. 14-15. Tabaksman V., Felyugin V. ESR merače pre oxidové kondenzátory. - Rozhlas, 2009, č. 8, s. 49-52.

Merač kapacity kondenzátora

V. Vasiliev, Naberezhnye Chelny

Toto zariadenie je postavené na základe zariadenia opísaného v našom časopise. Na rozdiel od väčšiny takýchto zariadení je zaujímavé, že kontrola prevádzkyschopnosti a kapacity kondenzátorov je možná bez ich odstránenia z dosky. Navrhovaný merač je veľmi vhodný na použitie a má dostatočnú presnosť.

Každý, kto opravuje domáce alebo priemyselné rádiové zariadenia, vie, že je vhodné skontrolovať funkčnosť kondenzátorov bez ich demontáže. Mnoho meračov kapacity kondenzátorov však túto schopnosť neposkytuje. Je pravda, že jeden podobný dizajn bol opísaný v r. Má malý rozsah merania a nelineárnu stupnicu odpočítavania, čo znižuje presnosť. Pri návrhu nového meradla sa riešil problém vytvorenia prístroja so širokým rozsahom, lineárnou stupnicou a priamym odčítaním tak, aby sa dal použiť ako laboratórny. Okrem toho musí byť zariadenie diagnostické, t.j. schopné testovať kondenzátory posunuté pomocou p-n prechodov polovodičových zariadení a odporov rezistorov.

Princíp činnosti zariadenia je nasledujúci. Na vstup diferenciátora sa privádza trojuholníkové napätie, v ktorom sa testovaný kondenzátor používa ako diferenciátor. V tomto prípade jeho výstup vytvára štvorcovú vlnu s amplitúdou úmernou kapacite tohto kondenzátora. Ďalej detektor vyberie hodnotu amplitúdy meandru a na výstup meracej hlavice privedie konštantné napätie.

Amplitúda meracieho napätia na sondách zariadenia je približne 50 mV, čo nestačí na otvorenie p-n prechodov polovodičových súčiastok, takže nemajú svoj posunovací efekt.

Zariadenie má dva spínače. Koncový spínač "Scale" s piatimi polohami: 10 µF, 1 µF, 0,1 µF, 0,01 µF, 1000 pF. Prepínač "Multiplikátor" (X1000, X100, X10, X1) mení frekvenciu merania. Zariadenie má teda osem podrozsahov merania kapacity od 10 000 μF do 1 000 pF, čo je vo väčšine prípadov prakticky postačujúce.

Generátor trojuholníkových kmitov je zostavený na čipoch operačného zosilňovača DA1.1, DA1.2, DA1.4 (obr. 1). Jeden z nich, DA1.1, pracuje v režime komparátora a generuje obdĺžnikový signál, ktorý je privedený na vstup integrátora DA1.2. Integrátor prevádza pravouhlé kmity na trojuholníkové. Frekvencia generátora je určená prvkami R4, C1-C4. V spätnoväzbovom obvode generátora je invertor založený na operačnom zosilňovači DA1.4, ktorý poskytuje samooscilačný režim. Prepínačom SA1 je možné nastaviť jednu z meracích frekvencií (násobič): 1 Hz (X1000), 10 Hz (x100), 100 Hz (x10), 1 kHz (x1).

Ryža. 1

Op-amp DA2.1 je napäťový sledovač, na jeho výstupe je trojuholníkový signál s amplitúdou cca 50 mV, ktorý slúži na vytvorenie meracieho prúdu cez skúšaný kondenzátor Cx.

Keďže kapacita kondenzátora sa meria na doske, môže na ňom byť zvyškové napätie, preto, aby sa predišlo poškodeniu meracieho prístroja, sú paralelne k jeho sondám pripojené dve mostíkové diódy VD1.

Operačný zosilňovač DA2.2 funguje ako diferenciátor a funguje ako prevodník prúdu a napätia. Jeho výstupné napätie: Uout=(R12...R16) Iin=(R12...R16)Cx dU/dt. Napríklad pri meraní kapacity 100 μF pri frekvencii 100 Hz sa ukáže: Iin = Cx dU/dt = 100 100 mV/5 ms = 2 mA, Uout = R16 Iin = 1 kOhm mA = 2 V.

Prvky R11, C5-C9 sú potrebné pre stabilnú prevádzku diferenciátora. Kondenzátory eliminujú oscilačné procesy na frontoch meandrov, ktoré znemožňujú presné meranie jeho amplitúdy. Výsledkom je, že výstup DA2.2 vytvára meander s hladkými okrajmi a amplitúdou úmernou nameranej kapacite. Rezistor R11 tiež obmedzuje vstupný prúd, keď sú sondy skratované alebo keď je rozbitý kondenzátor. Pre vstupný obvod elektromera musí byť splnená nasledujúca nerovnosť: (3...5)СхR11<1/(2f).

Ak táto nerovnosť nie je splnená, potom v polovici periódy prúd Iin nedosiahne hodnotu ustáleného stavu a meander nedosiahne zodpovedajúcu amplitúdu a dôjde k chybe merania. Napríklad v merači opísanom v , pri meraní kapacity 1000 μF pri frekvencii 1 Hz je časová konštanta určená ako Cx R25 = 1000 μF 910 Ohm = 0,91 s. Polovica periódy oscilácie T/2 je len 0,5 s, takže na tejto stupnici budú merania výrazne nelineárne.

Synchrónny detektor pozostáva zo spínača na tranzistore s efektom poľa VT1, kľúčovej riadiacej jednotky na operačnom zosilňovači DA1.3 a pamäťového kondenzátora C10. Operačný zosilňovač DA1.2 vydáva riadiaci signál na spínanie VT1 počas kladnej polvlny meandru, keď je nastavená jeho amplitúda. Kondenzátor C10 uchováva konštantné napätie generované detektorom.

Z kondenzátora C10 je napätie, ktoré nesie informáciu o hodnote kapacity Cx, privádzané cez opakovač DA2.3 do mikroampérmetra RA1. Kondenzátory C11, C12 sú vyhladzovacie. Napätie je z premenlivého kalibračného odporu R22 odstránené do digitálneho voltmetra s limitom merania 2 V.

Zdroj (obr. 2) produkuje bipolárne napätia ±9 V. Referenčné napätia sú tvorené tepelne stabilnými zenerovými diódami VD5, VD6. Rezistory R25, R26 nastavujú požadované výstupné napätie. Konštrukčne je napájací zdroj kombinovaný s meracou časťou zariadenia na spoločnej doske plošných spojov.

Ryža. 2

Zariadenie využíva variabilné odpory typu SPZ-22 (R21, R22, R25, R26). Pevné odpory R12-R16 - typ C2-36 alebo C2-14 s prípustnou odchýlkou ​​±1%. Odpor R16 sa získa zapojením niekoľkých vybraných rezistorov do série. Odpory rezistorov R12-R16 je možné použiť aj v iných typoch, ale je potrebné ich zvoliť pomocou digitálneho ohmmetra (multimetra). Zostávajúce pevné odpory sú ľubovoľné so stratovým výkonom 0,125 W. Kondenzátor C10 - K53-1 A, kondenzátory C11-C16 - K50-16. Kondenzátory C1, C2 - K73-17 alebo iná kovová fólia, SZ, C4 - KM-5, KM-6 alebo iná keramika s TKE nie horšou ako M750, musia byť tiež vybrané s chybou nie väčšou ako 1%. Zostávajúce kondenzátory sú ľubovoľné.

Prepínače SA1, SA2 - P2G-3 5P2N. V konštrukcii je prípustné použiť tranzistor KP303 (VT1) s písmenovými indexmi A, B, V, Zh, I. Tranzistory VT2, VT3 stabilizátory napätia môžu byť nahradené inými nízkovýkonnými kremíkovými tranzistormi zodpovedajúcej štruktúry. Namiesto operačného zosilňovača K1401UD4 môžete použiť K1401UD2A, ale potom pri limite „1000 pF“ môže dôjsť k chybe v dôsledku skreslenia vstupu diferenciátora vytvoreného vstupným prúdom DA2.2 na R16.

Výkonový transformátor T1 má celkový výkon 1W. Je prípustné použiť transformátor s dvoma sekundárnymi vinutiami 12 V, ale potom sú potrebné dva usmerňovacie mostíky.

Na konfiguráciu a ladenie zariadenia budete potrebovať osciloskop. Na kontrolu frekvencií trojuholníkového oscilátora je dobré mať frekvenčný merač. Potrebné budú aj modelové kondenzátory.

Zariadenie sa začne konfigurovať nastavením napätí +9 V a -9 V pomocou rezistorov R25, R26. Potom sa skontroluje činnosť generátora trojuholníkových kmitov (oscilogramy 1, 2, 3, 4 na obr. 3). Ak máte merač frekvencie, zmerajte frekvenciu generátora v rôznych polohách spínača SA1. Je prijateľné, ak sa frekvencie líšia od hodnôt 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, ale medzi sebou sa musia líšiť presne 10-krát, pretože od toho závisí správnosť údajov prístroja na rôznych mierkach. Ak frekvencie generátora nie sú násobkom desiatich, potom sa požadovaná presnosť (s chybou 1%) dosiahne výberom kondenzátorov zapojených paralelne s kondenzátormi C1-C4. Ak sú kapacity kondenzátorov C1-C4 zvolené s požadovanou presnosťou, môžete to urobiť bez merania frekvencií.

V elektrických obvodoch sa používajú rôzne typy kondenzátorov. V prvom rade sa líšia kapacitou. Na určenie tohto parametra sa používajú špeciálne merače. Tieto zariadenia môžu byť vyrobené s rôznymi kontaktmi. Moderné modifikácie sa vyznačujú vysokou presnosťou merania. Ak chcete vytvoriť jednoduchý merač kapacity kondenzátora vlastnými rukami, musíte sa oboznámiť s hlavnými komponentmi zariadenia.

Ako funguje merač?

Štandardná modifikácia obsahuje modul s expandérom. Údaje sa zobrazujú na displeji. Niektoré modifikácie fungujú na báze reléového tranzistora. Je schopný pracovať na rôznych frekvenciách. Je však potrebné poznamenať, že táto úprava nie je vhodná pre mnohé typy kondenzátorov.

Zariadenia s nízkou presnosťou

Pomocou modulu adaptéra si môžete vyrobiť nízko presný ESR merač kapacity kondenzátora vlastnými rukami. Najprv sa však používa expandér. Je vhodnejšie vybrať preň kontakty s dvoma polovodičmi. Pri výstupnom napätí 5 V by prúd nemal byť väčší ako 2 A. Na ochranu merača pred poruchami sa používajú filtre. Ladenie by sa malo vykonávať pri frekvencii 50 Hz. V tomto prípade by tester mal vykazovať odpor nie vyšší ako 50 Ohmov. Niektorí ľudia majú problémy s katódovou vodivosťou. V tomto prípade je potrebné modul vymeniť.

Popis vysoko presných modelov

Pri výrobe merača kapacity kondenzátora vlastnými rukami by sa mal výpočet presnosti vykonať na základe lineárneho expandéra. Indikátor preťaženia modifikácie závisí od vodivosti modulu. Mnohí odborníci odporúčajú výber dipólového tranzistora pre model. V prvom rade je schopný fungovať bez tepelných strát. Za zmienku tiež stojí, že prezentované prvky sa zriedka prehrievajú. Stykač pre merač môže byť použitý s nízkou vodivosťou.

Ak chcete urobiť jednoduchý a presný merač kapacity kondenzátora vlastnými rukami, mali by ste sa postarať o tyristor. Špecifikovaný prvok musí pracovať pri napätí najmenej 5 V. Pri vodivosti 30 mikrónov preťaženie v takýchto zariadeniach spravidla nepresahuje 3 A. Používajú sa filtre rôznych typov. Mali by byť inštalované po tranzistore. Za zmienku tiež stojí, že displej je možné pripojiť len cez káblové porty. Na nabíjanie merača sú vhodné 3W batérie.

Ako vyrobiť model série AVR?

Kapacitný merač kondenzátora si môžete vyrobiť vlastnými rukami, AVR, iba na základe premenlivého tranzistora. Najprv sa vyberie stýkač na úpravu. Ak chcete nastaviť model, mali by ste okamžite zmerať výstupné napätie. Záporný odpor meračov by nemal presiahnuť 45 ohmov. Pri vodivosti 40 mikrónov je preťaženie v prístrojoch 4 A. Na zabezpečenie maximálnej presnosti merania sa používajú komparátory.

Niektorí odborníci odporúčajú zvoliť iba otvorené filtre. Nemajú strach z impulzného hluku ani pri veľkom zaťažení. Stabilizátory pólov sú v poslednej dobe veľmi žiadané. Len mriežkové komparátory nie sú vhodné na úpravu. Pred zapnutím zariadenia sa vykoná meranie odporu. Pre vysokokvalitné modely je tento parameter približne 40 ohmov. V tomto prípade však veľa závisí od frekvencie úprav.

Nastavenie a zostavenie modelu založeného na PIC16F628A

Vytvorenie merača kapacity kondenzátora vlastnými rukami pomocou PIC16F628A je dosť problematické. Najprv sa vyberie otvorený transceiver na montáž. Modul je možné použiť ako nastaviteľný typ. Niektorí odborníci neodporúčajú inštalovať filtre s vysokou vodivosťou. Pred spájkovaním modulu sa skontroluje výstupné napätie.

Ak je odpor zvýšený, odporúča sa vymeniť tranzistor. Na prekonanie impulzného šumu sa používajú komparátory. Môžete tiež použiť stabilizátory vodičov. Displeje sú často textového typu. Mali by byť inštalované cez kanálové porty. Modifikácia sa konfiguruje pomocou testera. Ak sú kapacitné parametre kondenzátorov príliš vysoké, oplatí sa nahradiť tranzistory s nízkou vodivosťou.

Model pre elektrolytické kondenzátory

Ak je to potrebné, môžete si vyrobiť merač kapacity pre elektrolytické kondenzátory vlastnými rukami. Modely obchodov tohto typu sa vyznačujú nízkou vodivosťou. Na stýkačových moduloch sa vykonáva veľa úprav a pracujú pri napätí najviac 40 V. Ich ochranný systém je triedy RK.

Za zmienku tiež stojí, že merače tohto typu sa vyznačujú zníženou frekvenciou. Ich filtre sú len prechodového typu, dokážu si efektívne poradiť s impulzným šumom, ako aj s harmonickými kmitmi. Ak hovoríme o nevýhodách úprav, je dôležité poznamenať, že majú nízku priepustnosť. V podmienkach vysokej vlhkosti fungujú zle. Odborníci upozorňujú aj na nekompatibilitu s drôtovými stýkačmi. Zariadenia nie je možné použiť v obvodoch so striedavým prúdom.

Úpravy pre poľné kondenzátory

Zariadenia pre poľné kondenzátory sa vyznačujú zníženou citlivosťou. Mnoho modelov je schopných pracovať z priamočiarych stýkačov. Najčastejšie sa používajú zariadenia prechodného typu. Aby ste mohli vykonať úpravu sami, musíte použiť nastaviteľný tranzistor. Filtre sa inštalujú v sekvenčnom poradí. Na testovanie merača sa najskôr používajú malé kondenzátory. V tomto prípade tester zistí negatívny odpor. Ak je odchýlka väčšia ako 15%, je potrebné skontrolovať výkon tranzistora. Výstupné napätie na ňom by nemalo presiahnuť 15 V.

2V zariadenia

Pri napätí 2 V je výroba vlastného merača kapacity kondenzátora celkom jednoduchá. V prvom rade odborníci odporúčajú pripraviť otvorený tranzistor s nízkou vodivosťou. Je tiež dôležité vybrať si k nemu dobrý modulátor. Komparátory sa zvyčajne používajú s nízkou citlivosťou. Ochranný systém mnohých modelov sa používa v sérii KR na sieťových filtroch. Na prekonanie impulzných oscilácií sa používajú vlnové stabilizátory. Za zmienku tiež stojí, že montáž modifikácie zahŕňa použitie trojkolíkového predlžovača. Na nastavenie modelu by ste mali použiť kontaktný tester a odpor by nemal byť nižší ako 50 ohmov.

3V modifikácie

Pri skladaní merača kapacity kondenzátora vlastnými rukami môžete použiť adaptér s expandérom. Je vhodnejšie vybrať tranzistor lineárneho typu. V priemere by vodivosť merača mala byť 4 mikróny. Pred inštaláciou filtrov je tiež dôležité zaistiť stýkač. Mnohé modifikácie obsahujú aj transceivery. Tieto prvky však nie sú schopné pracovať s poľnými kondenzátormi. Ich maximálny kapacitný parameter je 4 pF. Systém ochrany modelov je triedy RK.

4V modely

Je dovolené zostaviť merač kapacity kondenzátora vlastnými rukami iba pomocou lineárnych tranzistorov. Model bude vyžadovať aj kvalitný expandér a adaptér. Podľa odborníkov je vhodnejšie použiť filtre prechodového typu. Ak uvažujeme o úpravách trhu, môžu využiť dva expandéry. Modely pracujú s frekvenciou nie vyššou ako 45 Hz. Zároveň sa často mení ich citlivosť.

Ak zostavíte jednoduchý merač, potom môže byť stýkač použitý bez triódy. Má nízku vodivosť, ale je schopný pracovať pri veľkom zaťažení. Za zmienku tiež stojí, že úprava by mala obsahovať niekoľko pólových filtrov, ktoré budú venovať pozornosť harmonickým osciláciám.

Úpravy s expandérom s jednou križovatkou

Výroba merača kapacity kondenzátora vlastnými rukami na základe expandéra s jedným spojom je pomerne jednoduchá. V prvom rade sa odporúča vybrať modul s nízkou vodivosťou na úpravu. Parameter citlivosti by nemal byť väčší ako 4 mV. Niektoré modely majú vážny problém s vodivosťou. Tranzistory sa zvyčajne používajú vlnového typu. Pri použití sieťových filtrov sa tyristor rýchlo zahrieva.

Aby sa predišlo takýmto problémom, odporúča sa nainštalovať dva filtre na sieťové adaptéry naraz. Na konci práce zostáva len spájkovať komparátor. Na zlepšenie výkonu modifikácie sú nainštalované stabilizátory kanálov. Za zmienku tiež stojí, že existujú zariadenia založené na variabilných stykačoch. Sú schopné pracovať pri frekvencii nie vyššej ako 50 Hz.

Modely založené na expandéroch s dvoma spojmi: montáž a konfigurácia

Je celkom jednoduché zostaviť digitálny kapacitný merač kondenzátora na expandéroch s dvoma križovatkami vlastnými rukami. Pre bežnú prevádzku modifikácií sú však vhodné iba nastaviteľné tranzistory. Za zmienku tiež stojí, že pri montáži je potrebné vybrať komparátory impulzov.

Displej pre zariadenie je riadkového typu. V tomto prípade je možné port použiť pre tri kanály. Na vyriešenie problémov so skreslením v obvode sa používajú filtre s nízkou citlivosťou. Za zmienku tiež stojí, že úpravy musia byť zostavené pomocou diódových stabilizátorov. Model je konfigurovaný so záporným odporom 55 Ohmov.