DIY měřič kapacity kondenzátoru- níže je schéma a popis toho, jak bez velkého úsilí můžete samostatně vyrobit zařízení pro testování kapacity kondenzátorů. Takové zařízení může být velmi užitečné při nákupu kontejnerů na elektronickém trhu. S jeho pomocí je bez problémů detekován nekvalitní nebo vadný prvek akumulace elektrického náboje. Schematický diagram tohoto ESR, jak jej většina elektrotechniků obvykle nazývá, není nic složitého a sestavit takový aparát zvládne i začínající radioamatér.
Navíc měřič kapacity kondenzátoru nepředstavuje dlouhou dobu a velké finanční náklady na jeho montáž, výroba sondy ekvivalentního sériového odporu trvá doslova dvě až tři hodiny. Také není nutné běžet do rádia - každý radioamatér bude mít nepoužité díly vhodné pro tento design. Vše, co potřebujete k opakování tohoto obvodu, je multimetr téměř jakéhokoli modelu, je pouze žádoucí, aby byl digitální a s tuctem dílů. Na digitálním testeru není třeba provádět žádné úpravy ani modernizaci, stačí s ním pouze připájet vývody dílů na potřebná místa na jeho desce.
Schéma zařízení ESR:
Jednou z hlavních součástí zařízení je transformátor, který by měl mít poměr závitů 11/1. Feritové prstencové jádro M2000NM1-36 K10x6x3, které musí být nejprve obaleno izolačním materiálem. Poté na něj naviňte primární vinutí a uspořádejte závity podle principu - otočení k závitu, přičemž vyplňte celý kruh. Sekundární vinutí musí být také provedeno s rovnoměrným rozložením po celém obvodu. Přibližný počet závitů primárního vinutí pro kroužek K10x6x3 bude 60-90 závitů a sekundární by mělo být jedenáctkrát méně.
Můžete použít téměř jakoukoli křemíkovou diodu se zpětným napětím alespoň 40 V, pokud opravdu nepotřebujete super přesnost měření, pak je KA220 docela vhodný. Pro přesnější určení kapacity budete muset do možnosti přímého zapojení dát diodu s malým úbytkem napětí - Schottky. Ochranná supresorová dioda D2 musí být dimenzována na zpětné napětí od 28 V do 38 V. Nízkoenergetický křemíkový p-n-p tranzistor: například KT361 nebo jeho ekvivalent.
Změřte hodnotu EPS v rozsahu napětí 20V. Když je připojen konektor externího měřiče, doplněk ESR k multimetru okamžitě přejde do provozního režimu kapacitního testu. V tomto případě se na přístroji v testovacím rozsahu 200v a 1000v vizuálně zobrazí údaj cca 35v (záleží na použití odrušovací diody). V případě testu kapacity při 20 voltech se naměřená hodnota zobrazí jako „mimo mez měření“. Po odpojení konektoru externího měřiče se set-top box EPS okamžitě přepne do režimu provozu jako běžný multimetr.
Princip činnosti zařízení - pro spuštění zařízení je třeba připojit adaptér k síti, zatímco ESR metr se zapne, když je ESR vypnutý, multimetr se automaticky přepne do standardních funkcí. Pro kalibraci zařízení je třeba zvolit konstantní odpor tak, aby odpovídal stupnici. Pro názornost je obrázek níže:
Když jsou sondy zkratovány, na stupnici multimetru se zobrazí 0,00-0,01, tento údaj znamená chybu přístroje v rozsahu měření do 1 ohmu.
Kdo pravidelně opravuje elektronická zařízení, ví, jaké procento poruch připadá na podíl vadných elektrolytických kondenzátorů. Navíc, pokud lze pomocí běžného multimetru diagnostikovat výraznou ztrátu kapacity, pak tak velmi charakteristickou závadu, jako je zvýšení ekvivalentního sériového odporu (ESR, anglicky ESR), nelze bez speciálních zařízení v zásadě detekovat.
Po dlouhou dobu jsem se při opravách dokázal obejít bez specializovaných zařízení pro testování kondenzátorů tím, že jsem nahradil známé dobré kondenzátory paralelně s „podezřelými“ kondenzátory, pomocí sluchátek zkontroloval cestu signálu uchem pomocí sluchátek a také pomocí nepřímých metody defektů založené na osobních zkušenostech, nashromážděných statistikách a profesionální intuici. Když bylo potřeba zapojit se do hromadné opravy výpočetní techniky, při které mají dobrou polovinu všech poruch na svědomí elektrolytické kondenzátory, stala se nutnost kontroly jejich EPS bez nadsázky strategickým úkolem. Zásadní okolností byla také skutečnost, že při procesu opravy je velmi často nutné vyměnit vadné kondenzátory nikoli za nové, ale za demontované z jiných zařízení a jejich provozuschopnost není vůbec zaručena. Proto nevyhnutelně nastal okamžik, kdy jsem musel vážně přemýšlet o tom, jak tento problém vyřešit konečně pořízením měřiče EPS. Protože o koupi takového zařízení z řady důvodů evidentně nebyla řeč, nabízelo se jednoznačné východisko – sestavit si jej sami.
Analýza obvodových řešení pro konstrukci elektroměrů EPS dostupných na webu ukázala, že rozsah takových zařízení je extrémně široký. Liší se funkčností, napájecím napětím, použitou základnou prvků, frekvencí generovaných signálů, přítomností/nepřítomností vinutí prvků, formou zobrazení výsledků měření atd.
Hlavními kritérii pro výběr obvodu byla jeho jednoduchost, nízké napájecí napětí a minimální počet cívek.
S ohledem na souhrn faktorů bylo rozhodnuto zopakovat schéma Yu.Kurakina, publikované v článku z časopisu Radio (2008, č. 7, s. 26-27). Vyznačuje se řadou kladných vlastností: extrémní jednoduchost, absence vysokofrekvenčních transformátorů, nízká spotřeba proudu, možnost napájení z jednoho galvanického článku, nízká frekvence generátoru.
Detaily a design. Zařízení sestavené na maketě začalo okamžitě pracovat a po několika dnech praktických experimentů s obvodem bylo rozhodnuto o jeho konečném návrhu: zařízení by mělo být extrémně kompaktní a mělo by jít o něco jako tester, který vám umožní zobrazit měření. výsledky co nejvýrazněji.
K tomuto účelu byl jako měřicí hlavice použit ukazatel typu M68501 z panomagnetoradia Sirius-324 s celkovým vychylovacím proudem 250 μA a originální stupnicí cejchovanou v decibelech, která byla po ruce. Později jsem na webu našel podobná řešení pomocí indikátorů úrovně pásek provedených jinými autory, což potvrdilo správnost učiněného rozhodnutí. Jako tělo zařízení bylo použito pouzdro z vadné nabíječky k notebooku LG DSA-0421S-12, které má ideální velikost a na rozdíl od mnoha svých kolegů má snadno skládací pouzdro uchycené šrouby.
Zařízení využívá výhradně veřejné a rozšířené rádiové prvky dostupné v domácnosti jakéhokoli radioamatéra. Finální obvod je zcela shodný s autorovým, výjimkou jsou pouze hodnoty některých rezistorů. Odpor rezistoru R2 by měl být ideálně 470 kOhm (v autorské verzi - 1 MΩ, i když asi polovina zdvihu motoru stále není využita), ale rezistor takového hodnocení s potřebnými rozměry jsem nenašel. Tato skutečnost však umožnila zdokonalit rezistor R2 tak, že při natočení jeho osy do jedné z krajních poloh současně sloužil jako výkonový spínač. K tomu stačí seškrábnout špičkou nože část odporové vrstvy na jednom z krajních kontaktů "podkovy" rezistoru, po které klouže jeho střední kontakt, v úseku cca 3 . .. 4 mm dlouhé.
Hodnota rezistoru R5 se volí na základě celkového odchylkového proudu použitého indikátoru tak, aby si i při hlubokém vybití baterie elektroměr EPS zachoval svůj výkon.
Typ diod a tranzistorů použitých v obvodu je absolutně nekritický, proto byly preferovány prvky s minimálními rozměry. Mnohem důležitější je typ použitých kondenzátorů – měly by být pokud možno tepelně stabilní. Jako C1 ... C3 byly použity dovezené kondenzátory, které se nám podařilo najít v desce z vadné počítačové UPS, které mají velmi malé TKE a mají mnohem menší rozměry oproti domácím K73-17.
Induktor L1 je vyroben na feritovém prstenci s magnetickou permeabilitou 2000 NM o rozměrech 10 × 6 × 4,6 mm. Pro generační frekvenci 16 kHz je potřeba 42 závitů drátu PEV-2 o průměru 0,5 mm (délka vodiče pro vinutí je 70 cm) s indukčností tlumivky 2,3 mH. Samozřejmě lze použít jakoukoliv jinou tlumivku s indukčností 2 ... 3,5 mH, která bude odpovídat frekvenčnímu rozsahu 16 ... 12 kHz doporučenému autorem návrhu. Při výrobě induktoru jsem měl možnost použít osciloskop a měřič indukčnosti, takže jsem požadovaný počet závitů experimentálně vybíral pouze z úvah, abych generátor přivedl přesně na frekvenci 16 kHz, i když tam samozřejmě bylo , není to prakticky potřeba.
Sondy měřiče EPS jsou neodnímatelné - absence rozebíratelných spojů nejen zjednodušuje konstrukci, ale také jej činí spolehlivějším a eliminuje možnost selhání kontaktu v nízkoodporovém měřicím obvodu.
Plošný spoj zařízení má rozměry 27 × 28 mm, jeho výkres ve formátu .LAY6 je ke stažení na odkazu https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Rozteč mřížky - 1,27 mm.
Rozložení prvků uvnitř hotového zařízení je znázorněno na fotografii.
Výsledky testů. Charakteristickým rysem indikátoru použitého v zařízení bylo, že rozsah měření EPS byl od 0 do 5 ohmů. Při kontrole kondenzátorů značné kapacity (100 uF nebo více), které jsou nejtypičtější pro filtry napájecích obvodů základních desek, napájecí zdroje pro počítače a televizory, nabíječky notebooků, převodníky síťových zařízení (switche, routery, přístupové body) a jejich vzdálené adaptéry, tento rozsah je mimořádně výhodný, protože stupnice nástroje je maximálně roztažena. Na základě zprůměrovaných experimentálních dat pro EPS elektrolytických kondenzátorů různých kapacit, uvedených v tabulce, se ukazuje zobrazení výsledků měření jako velmi jasné: kondenzátor lze považovat za provozuschopný pouze v případě, že jehla indikátoru při měření je umístěna v červený sektor stupnice odpovídající kladným hodnotám decibelů. Pokud je šipka umístěna vlevo (v černém sektoru), kondenzátor z výše uvedeného kapacitního rozsahu je vadný.
Zařízení samozřejmě umí testovat i malé kondenzátory (od cca 2,2 μF), přičemž hodnoty zařízení budou v černém sektoru stupnice odpovídající záporným hodnotám decibelů. Mezi EPS známých dobrých kondenzátorů ze standardní řady kapacit a stupnicí přístrojové stupnice v decibelech jsem získal přibližně následující shodu:
V první řadě je třeba tuto konstrukci doporučit začínajícím radioamatérům, kteří ještě nemají dostatečné zkušenosti s projektováním rádiových zařízení, ale ovládají základy oprav elektronických zařízení. Nízká cena a vysoká opakovatelnost tohoto měřiče EPS jej příznivě odlišuje od dražších průmyslových zařízení podobného určení.
Za hlavní výhody měřiče EPS lze považovat následující:
– extrémní jednoduchost zapojení a dostupnost základny prvků pro jeho praktickou realizaci při zachování dostatečné funkčnosti zařízení a jeho kompaktnosti, není potřeba vysoce citlivé záznamové zařízení;
- není potřeba seřízení, vyžadující přítomnost speciálních měřicích přístrojů (osciloskop, frekvenční měřič);
- nízké napájecí napětí, a tedy i levnost jeho zdroje (není nutná drahá a nízkokapacitní "Krona"). Zařízení si zachovává svůj výkon při vybití zdroje i na 50 % jmenovitého napětí, to znamená, že je možné k napájení použít prvky, které již nejsou schopny normálně fungovat v jiných zařízeních (dálkové ovladače, hodinky, kamery , kalkulačky atd.);
- nízká spotřeba proudu - cca 380 μA v době měření (v závislosti na použité měřicí hlavě) a 125 μA v pohotovostním režimu, což výrazně prodlužuje životnost zdroje;
- minimální počet a extrémní jednoduchost navíjecích produktů - jako L1 můžete použít jakoukoli vhodnou tlumivku nebo si ji snadno vyrobit sami z improvizovaných materiálů;
- relativně nízká frekvence generátoru a možnost ručního nastavení nuly, což umožňuje použití sond s dráty téměř jakékoli rozumné délky a libovolného průřezu. Tato výhoda je nesporná ve srovnání s univerzálními digitálními zkoušečkami prvků, které používají pro připojení testovaných kondenzátorů ZIF panel s hlubokým uspořádáním kontaktů;
- vizuální přehlednost zobrazení výsledků testu, umožňující rychlé posouzení vhodnosti kondenzátoru pro další použití bez nutnosti přesného číselného posouzení hodnoty ESR a její korelace s tabulkou hodnot;
- jednoduchost použití - možnost provádět kontinuální měření (na rozdíl od digitálních ESR testerů, které vyžadují stisknutí tlačítka měření a podržení pauzy po připojení každého kalibrovaného kondenzátoru), což výrazně urychluje práci;
- volitelné předběžné vybití kondenzátoru před měřením EPS.
Mezi nevýhody zařízení patří:
- omezená funkčnost ve srovnání s digitálními ESR testery (chybějící schopnost měřit kapacitu kondenzátoru a procento jeho úniku);
— nedostatek přesných číselných hodnot výsledků měření v ohmech;
— relativně úzký rozsah měřených odporů.
Kondenzátor je prvek elektrického obvodu sestávající z vodivých elektrod (desek) oddělených dielektrikem. Navrženo pro využití jeho elektrické kapacity. Kondenzátor o kapacitě C, na který je přivedeno napětí U, akumuluje náboj Q na jedné straně a - Q - na straně druhé. Kapacita je ve faradech, napětí ve voltech, náboj v coulombech. Když kondenzátorem 1 F protéká proud 1 A, změní se napětí o 1 V za 1 sekundu.
Jedna farad kapacita je obrovská, takže se obvykle používají mikrofarady (uF) nebo pikofarady (pF). 1F = 106 uF = 109 nF = 1012 pF. V praxi se používají hodnoty od několika pikofarad až po desítky tisíc mikrofaradů. Nabíjecí proud kondenzátoru se liší od proudu přes odpor. Nezáleží na velikosti napětí, ale na rychlosti jeho změny. Z tohoto důvodu vyžaduje měření kapacity speciální obvodová řešení ve vztahu k vlastnostem kondenzátoru.
Nejjednodušší způsob, jak určit hodnotu kapacity, je označení na pouzdru kondenzátoru.
Elektrolytický (oxidový) polární kondenzátor, 22000 uF, dimenzovaný na 50 V DC. Existuje označení WV - provozní napětí. Označení nepolárního kondenzátoru musí udávat možnost práce v obvodech vysokého napětí střídavého proudu (220 VAC).
Filmový kondenzátor s kapacitou 330 000 pF (0,33 uF). Hodnota je v tomto případě určena poslední číslicí trojmístného čísla, udávající počet nul. Dále písmeno označuje přípustnou chybu, zde - 5%. Třetí číslice může být 8 nebo 9. Poté se první dvě vynásobí 0,01 nebo 0,1.
Kapacity do 100 pF jsou až na vzácné výjimky označeny odpovídajícím číslem. Pro získání dat o produktu to stačí, takto je označena naprostá většina kondenzátorů. Výrobce si může vymyslet vlastní, unikátní označení, která se ne vždy podaří rozluštit. To platí zejména pro barevný kód domácích produktů. Podle smazaného značení nelze kapacitu poznat, v takové situaci se bez měření neobejde.
Nejjednodušší RC obvod se skládá z rezistoru a kondenzátoru zapojených paralelně.
Po provedení matematických transformací (zde nejsou uvedeny) se určí vlastnosti obvodu, ze kterých vyplývá, že pokud je na rezistor připojen nabitý kondenzátor, pak dojde k jeho vybití, jak je znázorněno v grafu.
Součin RC se nazývá časová konstanta obvodu. S R v ohmech a C ve faradech odpovídá RC součin sekundám. Pro kapacitu 1 uF a odpor 1 kOhm je časová konstanta 1 ms, pokud byl kondenzátor nabit na napětí 1 V, při zapojení rezistoru bude proud v obvodu 1 mA. Při nabíjení dosáhne napětí na kondenzátoru Vo v čase t ≥ RC. V praxi platí pravidlo: v čase 5 RC se kondenzátor nabije nebo vybije o 99 %. Pro ostatní hodnoty se bude napětí měnit exponenciálně. U 2,2 RC to bude 90 %, u 3 RC 95 %. Tyto informace jsou dostatečné pro výpočet kapacity pomocí nejjednodušších zařízení.
Chcete-li určit kapacitu neznámého kondenzátoru, musíte jej zahrnout do obvodu odporu a zdroje energie. Vstupní napětí je zvoleno o něco nižší než jmenovité napětí kondenzátoru, pokud není známo, bude stačit 10-12 voltů. Potřebujete také stopky. Aby se eliminoval vliv vnitřního odporu zdroje na parametry obvodu, musí být na vstupu instalován spínač.
Odpor se volí experimentálně, spíše pro pohodlí načasování, ve většině případů v rozmezí pěti až deseti kiloohmů. Napětí na kondenzátoru je monitorováno voltmetrem. Čas se počítá od okamžiku zapnutí napájení - při nabíjení a vypínání, pokud je vybíjení řízeno. Se známými hodnotami odporu a času se kapacita vypočítá pomocí vzorce t \u003d RC.
Výhodnější je počítat dobu vybíjení kondenzátoru a zaznamenat hodnoty 90% nebo 95% počátečního napětí, v tomto případě se výpočet provádí podle vzorců 2,2t = 2,2RC a 3t = 3RC. Tímto způsobem můžete zjistit kapacitu elektrolytických kondenzátorů s přesností určenou chybami měření času, napětí a odporu. Použití pro keramické a jiné malé kapacity, použití 50 Hz transformátoru, výpočet kapacity - dává nepředvídatelnou chybu.
Nejdostupnější metodou pro měření kapacity je široce používaný multimetr s touto schopností.
Ve většině případů mají taková zařízení horní hranici měření v desítkách mikrofarad, což je pro standardní aplikace dostačující. Chyba indikací nepřesahuje 1 % a je úměrná kapacitě. Pro kontrolu stačí zasunout vývody kondenzátoru do zamýšlených zásuvek a přečíst naměřené hodnoty, celý proces zabere minimum času. Tato funkce není přítomna ve všech modelech multimetrů, ale často se vyskytuje s různými limity měření a způsoby připojení kondenzátoru. Pro stanovení podrobnějších charakteristik kondenzátoru (ztrátová tangenta a další) se používají další zařízení určená pro konkrétní úlohu, což jsou často stacionární zařízení.
Ve schématu měření je implementována především mostní metoda. Používají se omezeně ve speciálních odborných oblastech a nejsou široce používány.
Bez ohledu na různá exotická řešení, jako je balistický galvanometr a můstkové obvody s odporovou skříní, je možné vyrobit jednoduché zařízení nebo předponu k multimetru podle sil začínajícího radioamatéra. Hojně používaný čip řady 555 je pro tyto účely docela vhodný. Jedná se o časovač v reálném čase s vestavěným digitálním komparátorem, v tomto případě se používá jako generátor.
Frekvence pravoúhlých impulsů se nastavuje volbou rezistorů R1–R8 a kondenzátorů C1, C2 přepínačem SA1 a rovná se: 25 kHz, 2,5 kHz, 250 Hz, 25 Hz - polohy přepínače 1, 2, 3 a 4–8. Kondenzátor Cx se nabíjí opakovací frekvencí pulzů přes diodu VD1 až na pevné napětí. K výboji dochází během pauzy přes odpor R10, R12-R15. V tomto okamžiku se vytvoří puls s dobou trvání závislou na kapacitě Cx (větší kapacita - delší puls). Po průchodu integračním obvodem R11 C3 se na výstupu objeví napětí odpovídající délce impulsu a úměrné kapacitě Cx. Zde je připojen multimetr (X 1) pro měření napětí na hranici 200 mV. Polohy přepínače SA1 (počínaje první) odpovídají limitům: 20 pF, 200 pF, 2 nF, 20 nF, 0,2 uF, 2 uF, 20 uF, 200 uF.
Úprava designu musí být provedena se zařízením, které bude v budoucnu používáno. Kondenzátory pro nastavení musí být zvoleny s kapacitou rovnou dílčím rozsahům měření a co nejpřesněji, na tom bude záviset chyba. Vybrané kondenzátory jsou postupně připojeny k X1. Nejprve jsou vyladěny podrozsahy 20 pF–20 nF, aby odpovídající trimovací odpory R1, R3, R5, R7 dosáhly odpovídajících hodnot multimetru, možná budete muset mírně změnit hodnoty řady -připojené odpory. V ostatních dílčích rozsazích (0,2 μF–200 μF) se kalibrace provádí pomocí rezistorů R12–R15.
Při výběru zdroje energie je třeba mít na paměti, že amplituda impulsů přímo závisí na jeho stabilitě. Integrované stabilizátory řady 78xx jsou zde docela použitelné.Obvod spotřebuje proud ne více než 20-30 miliampérů a bude stačit filtrační kondenzátor s kapacitou 47-100 mikrofaradů. Chyba měření za všech podmínek může být cca 5 %, v prvním a posledním dílčím rozsahu se vlivem kapacity samotné konstrukce a výstupního odporu časovače zvyšuje na 20 %. To je třeba vzít v úvahu při práci v extrémních mezích.
R1, R5 6,8k R12 12k R10 100k C1 47nF
R2, R6 51k R13 1,2k R11 100k C2 470pF
R3, R7 68k R14 120 C3 0,47mkF
R4, R8 510 000 R15 13
Dioda VD1 - jakýkoli nízkovýkonový puls, filmové kondenzátory, s nízkým svodovým proudem. Mikroobvod je některý z řady 555 (LM555, NE555 a další), ruský analog je KR1006VI1. Měřidlem může být prakticky jakýkoli vysokoimpedanční voltmetr, který byl zkalibrován. Zdroj by měl mít výkon 5-15 voltů při proudu 0,1 A. Vhodné jsou stabilizátory s pevným napětím: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.
Možnost PCB a umístění součásti
Tento obvod, navzdory své zdánlivé složitosti, je poměrně jednoduchý na opakování, protože je sestaven na digitálních mikroobvodech a při absenci chyb při instalaci a použití známých dobrých dílů prakticky nevyžaduje úpravu. Možnosti zařízení jsou však poměrně velké:
Zvažte obvod zařízení:
Klikni pro zvětšení
Na čipu DD1, přesněji na jeho dvou prvcích, je sestaven krystalový oscilátor, jehož činnost nevyžaduje vysvětlení. Dále hodinová frekvence jde do děliče, sestaveného na mikroobvodech DD2 - DD4. Signály z ní o frekvencích 1000, 100, 10 a 1 kHz jsou odesílány do multiplexeru DD6.1, který slouží jako uzel pro automatickou volbu subpásma.
Hlavní měřicí jednotkou je jediný vibrátor namontovaný na prvcích DD5.3, DD5.4, jehož trvání pulzu přímo závisí na kondenzátoru, který je k němu připojen. Principem měření kapacity je počítání počtu pulzů při provozu jednoho vibrátoru. Na prvcích DD5.1, DD5.2 je namontován uzel zabraňující odskoku kontaktů tlačítka "Spustit měření". No a poslední částí obvodu je čtyřmístná řada binárně-decimálních čítačů DD9 - DD12 s výstupem na čtyři sedmisegmentové indikátory.
Zvažte algoritmus měřiče. Po stisku tlačítka SB1 se binární čítač DD8 vynuluje a přepne uzel rozsahu (multiplexer DD6.1) na nejnižší rozsah měření - 0,010 - 10,00 uF. V tomto případě přijímá jeden ze vstupů elektronického klíče DD1.3 impulsy o frekvenci 1 MHz. Na druhý vstup téhož spínače prochází povolovací signál z jednoho vibrátoru, jehož doba trvání je přímo úměrná kapacitě měřeného kondenzátoru, který je k němu připojen.
Na počítací dekádě DD9 ... DD12 tak začnou přicházet pulsy s frekvencí 1 MHz. Pokud dojde k přetečení dekády, pak přenosový signál z DD12 zvýší čítač DD8 o jednu a umožní zápis nuly do spouště DD7 na vstupu D. Tato nula zapne tvarovač DD5.1, DD5.2 a otočení, resetuje počítací dekádu, nastaví DD7 znovu na "1" a restartuje jednorázový. Proces se opakuje, ale do počítací dekády je nyní přes přepínač dodávána frekvence 100 kHz (zapnul se druhý rozsah).
Pokud se před koncem pulsu z jednorázovky opět přeteče počítací dekáda, pak se rozsah opět změní. Pokud se vibrátor vypne dříve, počítání se zastaví a na indikátoru můžete odečíst hodnotu kapacity připojené k měření. Posledním dotykem je ovládací blok desetinné tečky, který označuje aktuální podrozsah měření. Jeho funkce plní druhá část multiplexeru DD6, která osvětluje požadovaný bod v závislosti na zahrnutém subpásmu.
Vakuové fluorescenční indikátory IV6 se používají jako indikátory v obvodu, takže napájecí zdroj měřiče musí produkovat dvě napětí: 1 V pro žhavení a +12 V pro napájení anody lamp a mikroobvodů. Pokud jsou indikátory nahrazeny LCD, pak lze upustit od jednoho + 9V zdroje, zatímco použití LED matic je nemožné kvůli nízké zatížitelnosti mikroobvodů DD9 ... DD12.
Jako kalibrační odpor R8 je lepší použít víceotáčkový rezistor, protože chyba měření zařízení bude záviset na přesnosti kalibrace. Zbývající odpory mohou být MLT-0,125. Pokud jde o mikroobvody, lze v zařízení použít jakoukoli řadu K1561, K564, K561, K176, ale je třeba mít na paměti, že řada 176 se velmi zdráhá pracovat s křemenným rezonátorem (DD1).
Nastavení zařízení je poměrně jednoduché, ale mělo by být provedeno s velkou opatrností.
Na základě materiálů "Radioamatér" č. 5,2001.
Při opravách nebo radiotechnice se často setkáváme s takovým prvkem, jako je kondenzátor. Jeho hlavní charakteristikou je kapacita. Vzhledem k vlastnostem zařízení a provozním režimům se selhání elektrolytů stává jednou z hlavních příčin poruch rádiového zařízení. Pro stanovení kapacity prvku se používají různé testery. Lze je snadno koupit v obchodě, ale můžete si je vyrobit sami.
Kondenzátor - elektrický prvek, který slouží k ukládání náboje nebo energie. Konstrukčně se radiový prvek skládá ze dvou desek z vodivého materiálu, mezi nimiž je dielektrická vrstva. Vodivé desky se nazývají desky. Nejsou spojeny společným kontaktem, ale každý má svůj vlastní závěr.
Kondenzátory mají vícevrstvý vzhled, ve kterém se dielektrická vrstva střídá s vrstvami desek. Jsou to válec nebo rovnoběžnostěn se zaoblenými rohy. Hlavním parametrem elektrického prvku je kapacita, jejíž jednotkou je farad (F, F). Na schématech a v literatuře je rádiová součástka označena latinkou C. Za symbolem je uvedeno výrobní číslo na schématu a hodnota jmenovité kapacity.
Protože jeden farad je poměrně velká hodnota, skutečné hodnoty kapacity kondenzátoru jsou mnohem nižší. Proto při psaní používají se konvenční zkratky:
Princip činnosti rádiové součásti závisí na typu elektrické sítě. Při připojení na vývody desek stejnosměrného zdroje dopadají nosiče náboje na vodivé desky kondenzátoru, kde se hromadí. Současně se na svorkách desek objeví potenciálový rozdíl. Jeho hodnota se zvyšuje, dokud nedosáhne hodnoty rovné aktuálnímu zdroji. Jakmile se tato hodnota vyrovná, přestane se na deskách hromadit náboj a dojde k přerušení elektrického obvodu.
V AC síti je kondenzátor odpor. Jeho hodnota souvisí s frekvencí proudu: čím je vyšší, tím je odpor nižší a naopak. Když je rádiový prvek vystaven proměnlivé síle proudu, hromadí se náboj. Postupem času se nabíjecí proud snižuje a úplně zmizí. Během tohoto procesu se na deskách zařízení koncentrují náboje různých znaků.
Dielektrikum uložené mezi nimi jim brání v pohybu. V okamžiku změny půlvlny se kondenzátor vybije přes zátěž připojenou na jeho svorky. Dochází k vybíjecímu proudu, to znamená, že energie akumulovaná rádiovým prvkem začne proudit do elektrického obvodu.
Kondenzátory se používají téměř ve všech elektronických obvodech. Slouží jako filtrační prvky pro převod zvlnění proudu a odříznutí různých frekvencí. Navíc kompenzují jalový výkon.
Měření parametrů kondenzátorů je spojeno se zjišťováním hodnot jejich charakteristik. Ale mezi nimi je nejdůležitější kapacita, která se obvykle měří. Tato hodnota udává množství náboje, které může rádiový prvek akumulovat. Ve fyzice je elektrická kapacita hodnota rovna poměru náboje na libovolné desce k rozdílu potenciálu mezi nimi.
V tomto případě závisí kapacita kondenzátoru na ploše desek prvku a tloušťce dielektrika. Rádiové zařízení se kromě kapacity vyznačuje také polaritou a vnitřním odporem. Pomocí speciálních přístrojů lze i tyto veličiny měřit. Odpor zařízení ovlivňuje samovybíjení článku. Kromě, Hlavní vlastnosti kondenzátoru jsou:
Kondenzátory jsou klasifikovány podle různých kritérií, ale především jsou rozděleny podle typu dielektrika. Může být plynný, kapalný a pevný. Nejčastěji se jako to používá sklo, slída, keramika, papír a syntetické fólie. Kromě, kondenzátory se liší ve schopnosti měnit hodnotu kapacity a mohou být:
V závislosti na účelu jsou také kondenzátory pro všeobecné a speciální účely. První typ zařízení je nízkonapěťový a druhý - pulzní, spouštěcí atd. Ale bez ohledu na typ a účel je princip měření jejich parametrů stejný.
K měření parametrů kondenzátorů se používají jak specializované přístroje, tak obecné aplikace. Měřiče kapacity jsou rozděleny do dvou typů podle typu: digitální a analogové. Specializovaná zařízení umí měřit kapacitu prvku a jeho vnitřní odpor. Jednoduchý tester obvykle diagnostikuje pouze dielektrickou poruchu nebo velký únik. Pokud je navíc tester multifunkční (multimetr), pak umí měřit i kapacitu, ale většinou je limit jeho měření nízký.
Tedy jako zařízení pro testování kondenzátorů může být použito:
Diagnostiku prvku zařízením prvního typu lze přitom provádět bez odpájení z obvodu. Pokud je použit druhý nebo třetí typ, musí být od něj prvek nebo alespoň jeden z jeho závěrů odpojen.
Měření parametru ESR je velmi důležité při testování výkonu kondenzátoru. Faktem je, že téměř veškerá moderní technologie je pulzní a při své práci využívá vysoké frekvence. Pokud je ekvivalentní odpor kondenzátoru velký, uvolňuje se na něm energie a to způsobuje zahřívání rádiového prvku, což vede k jeho degradaci.
Strukturálně je specializovaný měřič kryt s obrazovkou z tekutých krystalů. Jako zdroj energie je použita baterie KRONA. Zařízení má dva konektory různých barev, ke kterým se připojují sondy. Červená sonda je považována za pozitivní a černá sonda je negativní. To se provádí proto, aby bylo možné správně měřit polární kondenzátory.
Před měřením odporu ESR je nutné vybít rádiovou součástku, jinak může dojít k poruše zařízení. K tomu jsou vývody kondenzátoru krátkodobě uzavřeny odporem v řádu jednoho kiloohmu.
Samotné měření probíhá připojením vývodů rádiové komponenty k sondám přístroje. V případě elektrolytického kondenzátoru je třeba dodržet polaritu, to znamená připojit plus na plus a mínus na mínus. Poté se zařízení zapne a po chvíli se na jeho obrazovce objeví výsledky měření odporu a kapacity prvku.
Nutno podotknout, že většina těchto zařízení se vyrábí v Číně. Základem jejich činnosti je použití mikrokontroléru, jehož činnost je řízena programem. Při měření regulátor porovnává signál, který prošel radiovým prvkem, s interním a na základě rozdílů vypisuje data pomocí složitého algoritmu. Přesnost měření takových zařízení proto závisí především na kvalitě komponentů použitých při jejich výrobě.
Při měření kapacity můžete použít i imitancemetr. Svým vzhledem je podobný ESR metru, ale může navíc měřit indukčnost. Princip jeho činnosti je založen na průchodu testovacího signálu měřeným prvkem a analýze přijatých dat.
Multimetrem lze měřit téměř všechny základní parametry, ale přesnost těchto výsledků bude nižší než při použití přístroje ESR. Měření multimetrem lze reprezentovat takto:
Pokud tester zobrazí hodnotu OL nebo Overload, pak to znamená, že kapacita je příliš vysoká pro měření multimetrem nebo je kondenzátor rozbitý. Pokud je před získaným výsledkem několik nul, musí být limit měření snížen.
Pokud nemáte po ruce multimetr, který dokáže změřit kapacitu, můžete provést měření pomocí improvizovaných prostředků. K tomu potřebujete rezistor, napájecí zdroj s konstantní výstupní úrovní a zařízení, které měří napětí. Je lepší zvážit techniku měření na konkrétním příkladu.
Nechť existuje kondenzátor, jehož kapacita není známa. Abych ji poznal budete muset provést následující:
Takový algoritmus měření nelze nazvat přesným, ale je docela schopný poskytnout obecnou představu o kapacitě rádiového prvku.
Pokud máte znalosti o amatérském rádiu, můžete sestavit zařízení pro měření kapacity vlastníma rukama. Existuje mnoho obvodových řešení různé úrovně složitosti. Mnohé z nich jsou založeny na měření frekvence a periody impulsů v obvodu s měřeným kondenzátorem. Takové obvody jsou složité, takže je snazší použít měření založená na výpočtu reaktance při průchodu impulsů pevné frekvence.
Obvod takového zařízení je založen na multivibrátoru, jehož frekvence je určena kapacitou a odporem rezistoru připojeného na svorky D1.1 a D1.2. Pomocí přepínače S1 se nastavuje rozsah měření, to znamená, že se mění frekvence. Z výstupu multivibrátoru jsou impulsy přiváděny do výkonového zesilovače a následně do voltmetru.
Přístroj je kalibrován na každém limitu pomocí referenčního kondenzátoru. Citlivost se nastavuje rezistorem R6.
