В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

ESR (ЭПС) измеритель — приставка к цифровому мультиметру

📆25 сентября 2011   ✒️Chugunov   🔎195.063   💬32  

Статья о приборе для измерения ESR (ЭПС) конденсаторов появилась в журнале «Радио» №8 за 2011 год.
Я повторил эту конструкцию с некоторыми изменениями и хочу поделиться с вами впечатлениями и результатами.

Начало

Да, эта тема многократно обсуждалась, в том числе и здесь. Я собрал два варианта схемы Ludens и они очень хорошо себя зарекомендовали, тем не менее, у всех предлагаемых ранее вариантов есть недостатки. Шкалы приборов со стрелочными индикаторами очень нелинейны и требуют для калибровки много низкоомных резисторов, эти шкалы надо рисовать и вставлять в головки. Приборные головки велики и тяжелы, хрупки, а корпуса малогабаритных пластмассовых индикаторов обычно запаяны и они часто имеют мелкую шкалу. Слабым местом почти всех предыдущих конструкций является их низкая разрешающая способность. А для конденсаторов LowESR как раз надо измерять сотые доли Ома в диапазоне от нуля до половины Ома. Предлагались также приборы на основе микроконтроллеров с цифровой шкалой, но не всякий занимается микроконтроллерами и их прошивками, устройство получается неоправданно сложным и относительно дорогим. Поэтому в журнале «Радио» сделали разумную рациональную схему — цифровой тестер есть у любого радиолюбителя, да и стоит он копейки.


Мой вариант схемы измерителя ESR

Я тоже стараюсь делать приборы-приставки к цифровому тестеру — это просто и дёшево. Но в журнальной статье мне не всё понравилось. Например, «…была поставлена задача не применять дополнительный источник питания». Вспоминаются советские времена и выражение «есть мнение». Кто поставил такую дурацкую задачу, журнал умалчивает. Экономия батарейки, которая стоит не дорого и будет работать более года? Зачем?
Следующая плюха — бескорпусное исполнение приставки. Такая конструкция с торчащими штырьками неудобна и должна храниться дома под стеклянным колпаком. Мне больше нравится, когда коробку можно спокойно бросить в сумку с инструментом и поехать «на дело».
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.


Я внес минимальные изменения. Корпус — от неисправного «электронного дросселя» для галогеновых ламп. Питание — батарея «Крона» 9 Вольт и стабилизатор 78L05 . Убрал переключатель — измерять LowESR в диапазоне до 200 Ом надо очень редко (если приспичит, использую параллельное подключение). Изменил некоторые детали. Микросхема 74HC132N, транзисторы 2N7000 (to92) и IRLML2502 (sot23). Из-за увеличения напряжения с 3 до 5 Вольт отпала необходимость подбора транзисторов.
При испытаниях устройство нормально работало при напряжении батареи свежей 9,6 В до полностью разряженной 6 В.

Кроме того, для удобства, использовал smd-резисторы. Все smd-элементы прекрасно паяются паяльником ЭПСН-25. Вместо последовательного соединения R6R7 я использовал параллельное соединение — так удобнее, на плате я предусмотрел подключение переменного резистора параллельно R6 для подстройки нуля, но оказалось, что «нуль» стабилен во всем диапазоне указанных мною напряжений.


Удивление вызвало то, что в конструкции «разработанной в журнале» перепутана полярность подключения VT1 — перепутаны сток и исток (поправьте, если я неправ). Знаю, что транзисторы будут работать и при таком включении, но для редакторов такие ошибки недопустимы.

Наладка

Наладка очень проста и заключается в установке чувствительности с помощью R4 при подключенном резисторе 2…5 Ом и установке нуля цифрового вольтметра на диапазоне 200mV.
Операции надо повторить несколько раз, далее можно убедиться в точности измерителя, подключая резисторы 0,1…5 Ом. Настраивать надо со штатными шнурами, плату хорошенько промыть, конденсатор С3 должен быть термостабилен.

К вопросу о точности вообще

Начиная с 10 Ом, точность примерно 3% и ухудшается примерно до 6% при 20 Ом (200мВ), но точность при измерениях бракованных элементов не важна. Поскольку измерения проводятся при комнатной температуре, термонестабильность будет мала, испытаний на эту тему я не проводил.
При измерениях ESR конденсаторов в компьютерных блоках питания и на материнских платах, я пришел к выводу, что конденсаторы от 1000 мкФ с сопротивлением 0,5 Ом надо срочно выпаивать и отправлять в ведро, нормальное ESR 0,02…0,05 Ом. Попутно обнаружил, что у исправных конденсаторов ESR очень сильно зависит от температуры, так у конденсатора 22 мкФ ESR уменьшалась от тепла пальцев на 10%. Это объясняет, почему некоторые фанатичные лампадные конструкторы специально делают подогрев конденсаторов в катодных цепях с помощью проволочных обогревателей. По этой причине, а также по причине имеющегося сопротивления контактов считаю, что в измерения тысячных долей Ом нет особой необходимости.

На первом фото ЭПС конденсатора 0,03 Ом.


Желающие подробнее ознакомиться с принципом работы данного устройства могут прочитать оригинальную статью на стр. 19, 20 «Радио» №8 за 2011 год.

Моя печатная плата

Прилагаю печатную плату в формате LAY. Я стараюсь рисовать дорожки как можно шире, а расстояния между выводами делаю максимальными, не брезгую перемычками (будьте внимательны), если это упрощает изготовление платы.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.


Итого

Данный прибор работает у меня около месяца, его показания при измерениях конденсаторов с ESR в единицы Ом совпадают с прибором по схеме Ludens.
Он уже прошёл проверку в боевых условиях, когда у меня перестал включаться компьютер из-за емкостей в блоке питания, при этом не было явных следов «перегорания», а конденсаторы были не вздувшимися.

Точность показаний в диапазоне 0,01…0,1 Ом позволила отбраковать сомнительные и не выбрасывать старые выпаянные, но имеющие нормальную ёмкость и ESR конденсаторы. Прибор прост в изготовлении, детали доступны и дёшевы, толщина дорожек позволяет их рисовать даже спичкой.
На мой взгляд, схема очень удачна и заслуживает повторения.

Файлы

Печатная плата:
🎁esr.rar  14.22 Kb ⇣ 718

Оригинальная статья в журнале «Радио» № 8 за 2011 год:
🎁radio-8-2011-esr-meter.7z  1.09 Mb ⇣ 114

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 70 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

13 августа 2016 изменил Datagor. Исправлена схема, дополнен текст

 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Программа Galva v.1.85. Рисуем шкалы и шильдики... Недавно посчастливилось приобрести несколько измерительных головок магнитоэлектрической системы,...
Схема на Датагоре. Новая статья Электровакуумные приборы и основы их конструирования. Гуртовник и др.... Электровакуумные приборы и основы их конструирования. Гуртовник и др. Препарирование...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой измеритель индуктивности - приставка к цифровому мультиметру... Практически каждый, кто увлекается электроникой, будь то начинающий, или опытный радиолюбитель,...
Схема на Датагоре. Новая статья Прибор для проверки конденсаторов: аналоговый ЭПС-метр... По долгу службы приходится заниматься ремонтом промышленной аппаратуры. Анализ неисправностей...
Схема на Датагоре. Новая статья Применение микроконтроллеров AVR. Схемы, алгоритмы, программы... Какой микроконтроллер выбрать? Где найти его описание? Где взять программу, обеспечивающую...
Схема на Датагоре. Новая статья ESR / ЭПС измеритель на стрелочном индикаторе М4761... Перечень необходимых приборов для домашней лаборатории радиолюбителя был бы неполным без измерителя...
Схема на Датагоре. Новая статья LIMP Arta Software — программный измеритель RCL... Продолжу описание программы LIMP из пакета фирмы Arta Software. С ее помощью можно определять...
Схема на Датагоре. Новая статья Избранное из «Радио» 1989/12... Камрады! Редакция журнала Радио разместила на своём сайте в отличном качестве все номера с 1924 по...
Схема на Датагоре. Новая статья LB3500 + LC7265. Цифровая шкала для УКВ/FM-приёмника... 1. Что такое цифровая шкала?В современных приёмниках и тюнерах есть много дополнительных сервисных...
Схема на Датагоре. Новая статья Устройство защиты акустических систем на базе схемы А. Котова. Универсальное, простое, надёжное... Существует множество вариантов зашиты АС от постоянного напряжения, щелчков при включении и...
Схема на Датагоре. Новая статья О чувствительности динамиков и АС, мощности и прочем... При постройке АС, особенно для ламповых усилителей, попадаются старые динамики, у которых...
Схема на Датагоре. Новая статья Сумматор каналов на ОУ. Теория и практика... Не раз обращал внимание на то, что радиолюбители применяют в своих схемных решениях неоправданно...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<
Читатель Датагора

NetBUG

<
Читатель Датагора

NetBUG

<
Читатель Датагора

Сергей

<
Читатель Датагора

hton07

<
Читатель Датагора

SuperAlex

<
Читатель Датагора

ugrukk

<
Читатель Датагора

Chugunov

<
Читатель Датагора

Lexdrive

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

aizman

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

awas5

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

Shurman

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

федор

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой