DIY kondensaatori mahtuvusmõõtur- allpool on diagramm ja kirjeldus selle kohta, kuidas saate ilma suurema vaevata iseseisvalt valmistada seadme kondensaatorite mahtuvuse testimiseks. Selline seade võib olla väga kasulik elektroonikaturult konteinerite ostmisel. Selle abiga tuvastatakse probleemideta elektrilaengu kogunemise ebakvaliteetne või defektne element. Selle ESR-i skemaatiline diagramm, nagu enamik elektroonikainsenere seda tavaliselt nimetab, pole midagi keerulist ja isegi algaja raadioamatöör suudab sellise seadme kokku panna.
Pealegi ei tähenda kondensaatori mahtuvusmõõtur selle kokkupanekuks pikka aega ja suuri rahalisi kulutusi, samaväärse jadatakistusega sondi valmistamiseks kulub sõna otseses mõttes kaks kuni kolm tundi. Samuti pole vaja raadiopoodi joosta - kindlasti jääb igal raadioamatööril kasutamata selle disaini jaoks sobivaid osi. Selle vooluringi kordamiseks on vaja ainult peaaegu iga mudeli multimeetrit, on ainult soovitav, et see oleks digitaalne ja tosina osaga. Digitesteris pole vaja muudatusi ega moderniseerimist teha, sellega tuleb vaid osade juhtmed selle plaadil vajalikele kohtadele jootma.
ESR-seadme skemaatiline diagramm:
Seadme üks põhikomponente on trafo, mille pöörete suhe peaks olema 11/1. Ferriitrõngassüdamik M2000NM1-36 K10x6x3, mis tuleb esmalt mähkida isoleermaterjaliga. Seejärel kerige sellele primaarmähis, korraldades pöörded põhimõttel - keerake pöördeks, täites samal ajal kogu ringi. Sekundaarmähis tuleb samuti läbi viia ühtlase jaotusega kogu perimeetri ulatuses. K10x6x3 rõnga primaarmähise ligikaudne pöörete arv on 60–90 pööret ja sekundaarmähis peaks olema üksteist korda vähem.
Võite kasutada peaaegu kõiki silikoondioodi, mille pöördpinge on vähemalt 40 V, kui te ei vaja mõõtmisel ülitäpsust, on KA220 üsna sobiv. Mahtuvuse täpsemaks määramiseks peate otseühenduse valikusse - Schottky - panema väikese pingelangusega dioodi. Kaitsesummuti diood D2 peab vastama pingele 28v kuni 38v. Väikese võimsusega räni p-n-p transistor: näiteks KT361 või selle ekvivalent.
Mõõtke EPS väärtus pingevahemikus 20v. Kui välismõõturi pistik on ühendatud, lülitub multimeetri ESR-i lisand kohe mahtuvuse testi töörežiimi. Sel juhul kuvatakse seadmel visuaalselt näit umbes 35v 200v ja 1000v katsevahemikus (see oleneb summutusdioodi kasutamisest). 20-voldise mahtuvuse testi korral kuvatakse näit "mõõtmispiirist väljas". Välise arvesti pesa lahtiühendamisel lülitub EPS digiboks koheselt tavalise multimeetri töörežiimile.
Seadme tööpõhimõte - seadme käivitamiseks peate adapteri võrku ühendama, samal ajal kui ESR-mõõtur lülitub sisse, ESR-i väljalülitamisel lülitub multimeeter automaatselt standardfunktsioonidele. Seadme kalibreerimiseks peate valima konstantse takisti, et see vastaks skaalale. Selguse huvides on pilt allpool:
Kui sondid on lühises, kuvatakse multimeetri skaalal 0,00-0,01, see näit tähendab instrumendi viga mõõtmisvahemikus kuni 1 oomi.
Igaüks, kes regulaarselt parandab elektroonikaseadmeid, teab, kui suur protsent riketest langeb defektsete elektrolüütkondensaatorite osakaalule. Veelgi enam, kui tavapärase multimeetri abil saab diagnoosida märkimisväärset mahtuvuse kaotust, siis sellist väga iseloomulikku defekti nagu ekvivalentse jadatakistuse suurenemine (ESR, inglise keeles ESR) ei saa ilma spetsiaalsete seadmeteta põhimõtteliselt tuvastada.
Remonditööde tegemisel õnnestus mul pikka aega ilma spetsiaalsete kondensaatorite testimise seadmeteta, asendades tuntud head kondensaatorid paralleelselt "kahtlustatavate" kondensaatoritega, kasutades kõrvaklappe signaali tee kontrollimiseks kõrva kaudu kõrvaklappide abil ja kasutades ka kaudset defektimeetodid, mis põhinevad isiklikul kogemusel, kogutud statistikal ja professionaalsel intuitsioonil. Kui oli vaja liituda arvutiseadmete massremondiga, mille puhul tubli pool kõigist riketest on elektrolüütkondensaatorite südametunnistusel, sai nende EPS-i juhtimise vajadus liialdamata strateegiliseks ülesandeks. Oluliseks asjaoluks oli ka asjaolu, et remondi käigus tuleb rikkis kondensaatoreid väga sageli asendada mitte uute, vaid teistest seadmetest lahtivõetud kondensaatoritega ning nende töövõime pole sugugi garanteeritud. Seetõttu saabus paratamatult hetk, mil pidin tõsiselt mõtlema, kuidas seda probleemi lahendada, soetades lõpuks EPS-mõõtja. Kuna mitmel põhjusel sellise seadme ostmisest ilmselgelt juttu ei olnud, pakkus end välja ühemõtteline väljapääs - ise kokku panna.
Veebis saadaolevate EPS-arvestite ehitamise ahelalahenduste analüüs näitas, et selliste seadmete valik on äärmiselt lai. Need erinevad funktsionaalsuse, toitepinge, rakendatud elementide baasi, genereeritud signaalide sageduse, mähiselementide olemasolu/puudumise, mõõtetulemuste kuvamisvormi jms poolest.
Peamised kriteeriumid vooluringi valimisel olid selle lihtsus, madal toitepinge ja minimaalne poolide arv.
Võttes arvesse tegurite kogumit, otsustati korrata Yu. Kurakini skeemi, mis avaldati ajakirja Raadio artiklis (2008, nr 7, lk 26-27). Seda eristavad mitmed positiivsed omadused: äärmine lihtsus, kõrgsagedustrafode puudumine, madal voolutarve, toiteallika võimalus ühest galvaanilise elemendiga, generaatori madal sagedus.
Detailid ja disain. Maketile kokku pandud seade hakkas kohe tööle ja pärast mitu päeva kestnud praktilisi katsetusi vooluringiga tehti otsus selle lõpliku disaini osas: seade peaks olema ülimalt kompaktne ja olema midagi testeri sarnast, mis võimaldab mõõtu kuvada. tulemused võimalikult paljastavad.
Selleks kasutati mõõtepeana Sirius-324 panoraammagnetoraadio M68501 tüüpi osuti indikaatorit, mille kogupaindevool oli 250 μA ja detsibellides kalibreeritud originaalskaalat, mis oli käepärast. Hiljem leidsin veebist sarnaseid lahendusi teiste autorite teostatud linditaseme indikaatorite abil, mis kinnitasid tehtud otsuse õigsust. Seadme korpusena kasutati vigase LG DSA-0421S-12 sülearvutilaadija korpust, mis on suuruselt ideaalse ja erinevalt paljudest kolleegidest on kruvidega kinnitatud kergesti kokkupandava korpusega.
Seade kasutab eranditult avalikke ja laialt levinud raadioelemente, mis on saadaval iga raadioamatööri majapidamises. Lõplik vooluahel on täiesti identne autori omaga, ainsad erandid on mõne takisti väärtused. Takisti R2 takistus peaks ideaaljuhul olema 470 kOhm (autori versioonis - 1 MΩ, kuigi umbes pool mootori käigust on endiselt kasutamata), kuid ma ei leidnud sellise reitinguga takistit vajalike mõõtmetega. See asjaolu võimaldas aga takistit R2 viimistleda nii, et see toimis samaaegselt toitelülitina, kui selle telg oli pööratud ühte äärmuslikest asenditest. Selleks piisab, kui kraapida noaotsaga maha takistuskihi osa takisti "hobuseraua" ühe äärmise kontakti juurest, mida mööda selle keskmine kontakt libiseb, umbes 3 jaos. .. 4 mm pikk.
Takisti R5 väärtus valitakse kasutatava indikaatori koguhälbevoolu põhjal, nii et isegi aku sügava tühjenemise korral säilitab EPS-mõõtur oma jõudluse.
Skeemis kasutatavate dioodide ja transistoride tüüp on absoluutselt mittekriitiline, seetõttu eelistati minimaalsete mõõtmetega elemente. Palju olulisem on kasutatavate kondensaatorite tüüp – need peaksid võimalusel olema termiliselt võimalikult stabiilsed. C1 ... C3-na kasutati imporditud kondensaatoreid, mis meil õnnestus plaadist leida vigasest arvuti-UPS-ist, mis on väga väikese TKE-ga ja palju väiksemate mõõtmetega võrreldes kodumaise K73-17-ga.
Induktiivpool L1 on valmistatud ferriitrõngast, mille magnetiline läbilaskvus on 2000 NM ja mille mõõtmed on 10 × 6 × 4,6 mm. Generatsioonisageduse 16 kHz jaoks on vaja 42 pööret PEV-2 traati läbimõõduga 0,5 mm (mähise juhi pikkus on 70 cm) drosselinduktiivsusega 2,3 mH. Loomulikult võite kasutada mis tahes muud drosselit, mille induktiivsus on 2 ... 3,5 mH, mis vastab disaini autori soovitatud sagedusvahemikule 16 ... 12 kHz. Induktiivpooli valmistamisel oli mul võimalus kasutada ostsilloskoopi ja induktiivsusmõõturit, seega valisin katseliselt vajaliku pöörete arvu ainuüksi kaalutlustest lähtuvalt, et viia generaator täpselt sagedusele 16 kHz, kuigi see oli muidugi olemas. , selleks pole praktilist vajadust.
EPS-arvesti sondid ei ole eemaldatavad - eemaldatavate ühenduste puudumine mitte ainult ei lihtsusta konstruktsiooni, vaid muudab selle ka töökindlamaks, välistades väikese takistusega mõõteahelas kontakti rikke võimaluse.
Seadme trükkplaadi mõõtmed on 27 × 28 mm, selle joonise .LAY6 formaadis saab alla laadida lingilt https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Võre samm - 1,27 mm.
Valmis seadme sees olevate elementide paigutus on näidatud fotol.
Testi tulemused. Seadmes kasutatud indikaatori eripäraks oli see, et EPS-i mõõtmisvahemik oli 0 kuni 5 oomi. Märkimisväärse võimsusega (100 uF või rohkem) kondensaatorite kontrollimisel, mis on kõige tüüpilisemad emaplaatide toiteahela filtritele, arvutite ja telerite toiteallikatele, sülearvuti laadijatele, võrguseadmete muunduritele (lülitid, ruuterid, pääsupunktid) ja nende kaugadapteritele, see vahemik on äärmiselt mugav, kuna instrumendi skaala on maksimaalselt venitatud. Tabelis toodud erineva võimsusega elektrolüütkondensaatorite EPS-i keskmiste katseandmete põhjal on mõõtmistulemuste kuvamine väga selge: kondensaatorit saab lugeda töökõlblikuks ainult siis, kui mõõtmise ajal indikaatornõel asub positiivsetele detsibelliväärtustele vastava skaala punases sektoris. Kui nool asub vasakul (mustas sektoris), on ülaltoodud mahtuvusvahemiku kondensaator vigane.
Loomulikult saab seade testida ka väikeseid kondensaatoreid (alates umbes 2,2 μF), samas kui seadme näidud jäävad negatiivsetele detsibelliväärtustele vastava skaala musta sektori sisse. Sain ligikaudu järgmise vastavuse teadaolevate heade kondensaatorite EPS-i standardseeria mahtuvustest ja instrumendi skaala astmestikust detsibellides:
Esiteks tuleks seda disaini soovitada algajatele raadioamatööridele, kellel pole veel piisavalt raadioseadmete projekteerimise kogemust, kuid kes valdavad elektroonikaseadmete remondi põhitõdesid. Selle EPS-mõõturi madal hind ja kõrge korratavus eristavad seda soodsalt kallimatest sarnase otstarbega tööstusseadmetest.
EPS-meetri peamisteks eelisteks võib pidada järgmist:
– vooluringi äärmine lihtsus ja elemendibaasi kättesaadavus selle praktiliseks rakendamiseks, säilitades samas seadme piisava funktsionaalsuse ja kompaktsuse, puudub vajadus ülitundliku salvestusseadme järele;
- reguleerimisvajadus puudub, mis nõuab spetsiaalsete mõõteriistade olemasolu (ostsilloskoop, sagedusmõõtur);
- madal toitepinge ja vastavalt selle allika odavus (kallis ja väikese võimsusega "Krona" pole vajalik). Seade säilitab oma jõudluse, kui allikas tühjeneb isegi kuni 50% nimipingest, see tähendab, et selle toiteks on võimalik kasutada elemente, mis teistes seadmetes (puldid, kellad, kaamerad) enam normaalselt ei tööta. , kalkulaatorid jne);
- madal voolutarve - umbes 380 μA mõõtmise hetkel (olenevalt kasutatavast mõõtepeast) ja 125 μA ooterežiimis, mis pikendab oluliselt toiteallika eluiga;
- mähistoodete minimaalne arv ja äärmine lihtsus - L1-na saate kasutada mis tahes sobivat drosselit või hõlpsasti ise improviseeritud materjalidest valmistada;
- generaatori suhteliselt madal sagedus ja võimalus käsitsi nullida, võimaldades kasutada sonde peaaegu igasuguse mõistliku pikkusega ja suvalise läbilõikega juhtmetega. See eelis on vaieldamatu võrreldes universaalsete digitaalsete elementide testeritega, mis kasutavad testitud kondensaatorite ühendamiseks sügava kontaktide paigutusega ZIF-paneeli;
- testitulemuste kuvamise visuaalne selgus, mis võimaldab kiiresti hinnata kondensaatori sobivust edasiseks kasutamiseks, ilma et oleks vaja ESR-i väärtuse täpset numbrilist hindamist ja selle korrelatsiooni väärtuste tabeliga;
- kasutusmugavus - pidev mõõtmiste teostamise võimalus (erinevalt digitaalsetest ESR-testitest, mis nõuavad mõõtmisnupu vajutamist ja pausi pidamist pärast iga kalibreeritud kondensaatori ühendamist), mis kiirendab oluliselt tööd;
- valikuline kondensaatori eeltühjenemine enne EPS-i mõõtmist.
Seadme puudused hõlmavad järgmist:
- piiratud funktsionaalsus võrreldes digitaalsete ESR-i testeritega (kondensaatori mahtuvuse ja selle lekke protsendi mõõtmise puudumine);
- mõõtmistulemuste täpsete arvväärtuste puudumine oomides;
— suhteliselt kitsas mõõdetud takistuste vahemik.
Kondensaator on elektriahela element, mis koosneb juhtivatest elektroodidest (plaatidest), mis on eraldatud dielektrikuga. Mõeldud oma elektrilise võimsuse kasutamiseks. C võimsusega kondensaator, millele rakendatakse pinget U, kogub ühele küljele laengu Q ja teisele - Q. Mahtuvus on faraadides, pinge voltides, laeng kulonides. Kui 1 F kondensaatorit läbib vool 1 A, muutub pinge 1 sekundiga 1 V võrra.
Ühe faradi mahtuvus on tohutu, seetõttu kasutatakse tavaliselt mikrofaradi (uF) või pikofaradi (pF). 1F = 106 uF = 109 nF = 1012 pF. Praktikas kasutatakse väärtusi mõnest pikofaraadist kümnete tuhandete mikrofaradeni. Kondensaatori laadimisvool erineb takisti läbivast voolust. See ei sõltu pinge suurusest, vaid viimase muutumise kiirusest. Sel põhjusel nõuab mahtuvuse mõõtmine kondensaatori omadustest lähtuvalt spetsiaalseid vooluahela lahendusi.
Lihtsaim viis mahtuvuse väärtuse määramiseks on kondensaatori korpusele kantud märgistus.
Elektrolüütiline (oksiid) polaarkondensaator, 22000 uF, nimipinge 50 V DC. Seal on tähistus WV - tööpinge. Mittepolaarse kondensaatori märgistus peab näitama võimalust töötada kõrgepinge vahelduvvooluahelates (220 VAC).
Kilekondensaator võimsusega 330 000 pF (0,33 uF). Väärtus määratakse sel juhul kolmekohalise numbri viimase numbri järgi, mis näitab nullide arvu. Lisaks näitab kiri lubatud viga, siin - 5%. Kolmas number võib olla 8 või 9. Seejärel korrutatakse kaks esimest vastavalt 0,01 või 0,1-ga.
Mahutavused kuni 100 pF on tähistatud harvade eranditega vastava numbriga. Sellest piisab toote kohta andmete saamiseks, nii märgitakse valdav enamus kondensaatoreid. Tootja võib välja mõelda oma ainulaadsed tähised, mida pole alati võimalik dešifreerida. See kehtib eriti kodumaiste toodete värvikoodi kohta. Kustutatud märgistuse järgi on mahtuvust võimatu ära tunda, sellises olukorras ei saa ilma mõõtmisteta hakkama.
Lihtsaim RC-ahel koosneb takistist ja paralleelselt ühendatud kondensaatorist.
Pärast matemaatiliste teisenduste sooritamist (siin pole toodud) määratakse ahela omadused, millest järeldub, et kui laetud kondensaator on ühendatud takistiga, siis see tühjeneb nagu graafikul näidatud.
Korrutist RC nimetatakse ahela ajakonstandiks. Kui R on oomides ja C on farad, vastab RC toode sekunditele. Mahtuvusel 1 uF ja takistusel 1 kOhm on ajakonstant 1 ms, kui kondensaator laeti pingeni 1 V, on takisti ühendamisel vooluahelas 1 mA. Laadimisel jõuab kondensaatori pinge aja jooksul t ≥ RC väärtuseni Vo. Praktikas kehtib järgmine reegel: 5 RC ajal laetakse või tühjeneb kondensaator 99%. Muude väärtuste korral muutub pinge eksponentsiaalselt. 2,2 RC korral on see 90%, 3 RC korral 95%. See teave on piisav võimsuse arvutamiseks kõige lihtsamate seadmete abil.
Tundmatu kondensaatori mahtuvuse määramiseks peate selle kaasama takisti ja toiteallika ahelasse. Sisendpinge valitakse veidi madalamaks kui kondensaatori nimipinge, kui see pole teada, piisab 10-12 voltist. Teil on vaja ka stopperit. Toiteallika sisemise takistuse mõju välistamiseks vooluahela parameetritele tuleb sisendisse paigaldada lüliti.
Takistus valitakse eksperimentaalselt, rohkem ajastamise mugavuse huvides, enamasti viie kuni kümne kilooomi piires. Kondensaatori pinget jälgitakse voltmeetriga. Aega arvestatakse toite sisselülitamise hetkest – laadimisel ja väljalülitamisel, kui tühjenemist kontrollitakse. Kuna takistuse ja aja väärtused on teada, arvutatakse mahtuvus valemiga t \u003d RC.
Mugavam on lugeda kondensaatori tühjenemise aega ja märkida väärtused 90% või 95% algpingest, sel juhul arvutatakse valemite järgi 2,2t = 2,2RC ja 3t = 3RC. Nii saate teada elektrolüütkondensaatorite mahtuvuse täpsusega, mis on määratud aja, pinge ja takistuse mõõtmisvigade järgi. Selle kasutamine keraamika ja muu väikese mahtuvuse jaoks, 50 Hz trafo kasutamine, mahtuvuse arvutamine - annab ettearvamatu vea.
Kõige taskukohasem meetod mahtuvuse mõõtmiseks on selle võimalusega laialt kasutatav multimeeter.
Enamasti on selliste seadmete mõõtmise ülempiir kümneid mikrofaradiid, mis on tavarakenduste jaoks piisav. Näiduste viga ei ületa 1% ja on võrdeline mahtuvusega. Kontrollimiseks piisab, kui sisestada kondensaatori juhtmed ettenähtud pistikupesadesse ja lugeda näidud, kogu protsess võtab minimaalselt aega. Seda funktsiooni pole kõigis multimeetrite mudelites, kuid see on sageli erinevate mõõtmispiiride ja kondensaatori ühendamise viisidega. Kondensaatori täpsemate omaduste (kadu puutuja ja muud) määramiseks kasutatakse muid konkreetse ülesande jaoks mõeldud seadmeid, mis on sageli statsionaarsed seadmed.
Mõõtmisskeemis rakendatakse peamiselt sillameetodit. Neid kasutatakse piiratud erialal ja neid ei kasutata laialdaselt.
Arvestamata erinevaid eksootilisi lahendusi, nagu ballistiline galvanomeeter ja takistuskarbiga sillaahelad, on võimalik teha lihtne seade või prefiks multimeetrile vastavalt algaja raadioamatööri jõududele. Laialdaselt kasutatav 555-seeria kiip on nendel eesmärkidel üsna sobiv. See on sisseehitatud digitaalse komparaatoriga reaalajas taimer, antud juhul kasutatakse seda generaatorina.
Ristkülikukujuliste impulsside sagedus määratakse, valides takistid R1–R8 ja kondensaatorid C1, C2 lüliti SA1 abil ja võrdub vastavalt: 25 kHz, 2,5 kHz, 250 Hz, 25 Hz - lülitite asendid 1, 2, 3 ja 4–8. Kondensaatorit Cx laetakse impulsi kordussagedusega läbi dioodi VD1 kuni fikseeritud pingeni. Tühjenemine toimub pausi ajal läbi takistuse R10, R12-R15. Sel ajal moodustub impulss, mille kestus sõltub mahtuvusest Cx (suurem mahtuvus - pikem impulss). Pärast integreerimisahela R11 C3 läbimist ilmub väljundisse pinge, mis vastab impulsi pikkusele ja on võrdeline mahtuvusega Cx. Siin ühendatakse (X 1) multimeeter, et mõõta pinget 200 mV piiril. Lüliti SA1 asendid (alates esimesest) vastavad piiridele: 20 pF, 200 pF, 2 nF, 20 nF, 0,2 uF, 2 uF, 20 uF, 200 uF.
Disaini kohandamine tuleb teha seadmega, mida tulevikus kasutatakse. Reguleerimiseks kasutatavad kondensaatorid tuleb valida võimsusega, mis on võrdne mõõtmise alavahemikega ja võimalikult täpselt, viga sõltub sellest. Valitud kondensaatorid ühendatakse omakorda X1-ga. Esiteks häälestatakse alamvahemikud 20 pF–20 nF, selleks saavutavad vastavad trimmitakistid R1, R3, R5, R7 vastavad multimeetri näidud, võib tekkida vajadus seeria väärtusi veidi muuta. -ühendatud takistused. Teistes alamvahemikes (0,2 μF–200 μF) viiakse kalibreerimine läbi takistite R12–R15 abil.
Toiteallika valimisel tuleb meeles pidada, et impulsside amplituud sõltub otseselt selle stabiilsusest. Siin on 78xx-seeria integreeritud stabilisaatorid üsna rakendatavad.Ahel tarbib voolu mitte rohkem kui 20-30 milliamprit ja piisab 47-100 mikrofaradi mahutavusega filtrikondensaatorist. Mõõtmisviga võib kõigis tingimustes olla umbes 5%, esimeses ja viimases alavahemikus, konstruktsiooni enda mahtuvuse ja taimeri väljundtakistuse mõju tõttu, suureneb see 20% -ni. Seda tuleb äärmuslikel piiridel töötades arvestada.
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 510k R15 13
Diood VD1 - mis tahes väikese võimsusega impulss, kilekondensaatorid, väikese lekkevooluga. Mikroskeem on mis tahes 555-seeria (LM555, NE555 ja teised), vene analoog on KR1006VI1. Mõõdik võib olla praktiliselt iga kõrge impedantsiga voltmeeter, mis on kalibreeritud. Toiteallika väljund peaks olema 5-15 volti voolutugevusel 0,1 A. Sobivad fikseeritud pingega stabilisaatorid: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.
PCB valik ja komponendi asukoht
Vaatamata näilisele keerukusele on seda vooluringi üsna lihtne korrata, kuna see on monteeritud digitaalsetele mikroskeemidele ja kui installimisel ja tuntud heade osade kasutamisel pole vigu, ei vaja see praktiliselt reguleerimist. Seadme võimalused on aga üsna suured:
Mõelge seadme vooluringile:
suurendamiseks klõpsake
DD1 kiibile, täpsemalt selle kahele elemendile on kokku pandud kristallostsillaator, mille töö ei vaja selgitust. Järgmisena läheb taktsagedus jagurile, mis on kokku pandud mikroskeemidele DD2 - DD4. Sellest saadavad signaalid sagedustega 1000, 100, 10 ja 1 kHz saadetakse multiplekserile DD6.1, mida kasutatakse automaatse alamriba valiku sõlmena.
Peamiseks mõõtühikuks on elementidele DD5.3, DD5.4 monteeritud üksik vibraator, mille impulsi kestus sõltub otseselt sellega ühendatud kondensaatorist. Mahtuvuse mõõtmise põhimõte seisneb impulsside arvu loendamises ühe vibraatori töötamise ajal. Elementidel DD5.1, DD5.2 on sõlm kokku pandud, et vältida nupu "Alusta mõõtmist" kontaktide põrgatamist. Noh, vooluringi viimane osa on neljakohaline kahendkümnendloendurite DD9 - DD12 rida, mille väljund on neljale seitsmesegmendilisele indikaatorile.
Mõelge arvesti algoritmile. Nupu SB1 vajutamisel lähtestatakse DD8 kahendloendur ja lülitub vahemiku sõlm (DD6.1 multiplekser) madalaimale mõõtmisvahemikule - 0,010 - 10,00 uF. Sel juhul võtab üks elektroonilise võtme DD1.3 sisenditest vastu impulsse sagedusega 1 MHz. Ühe vibraatori lubamissignaal liigub sama lüliti teise sisendisse, mille kestus on otseselt võrdeline sellega ühendatud mõõdetud kondensaatori mahtuvusega.
Seega hakkavad 1 MHz sagedusega impulsid saabuma loenduskümnendil DD9 ... DD12. Kui toimub kümnendi ülevool, suurendab DD12 edastussignaal DD8 loendurit ühe võrra ja võimaldab sisendis D DD7 päästikule nulli kirjutada. See null lülitab sisse DD5.1, DD5.2 kujundaja ja see pööra, lähtestab loenduskümnendi, seab DD7 uuesti väärtusele "1" ja taaskäivitab ühe löögi. Protsessi korratakse, kuid nüüd antakse lüliti kaudu loenduskümnendile sagedus 100 kHz (teine vahemik on sisse lülitatud).
Kui enne ühelasku pulsi lõppu läheb loendusdekaad uuesti üle, siis vahemik muutub uuesti. Kui üksikvibraator lülitus varem välja, siis loendus peatub ja indikaatorilt saate lugeda mõõtmiseks ühendatud mahtuvuse väärtust. Viimane puudutus on kümnendkoha juhtplokk, mis näitab hetke mõõtmise alamvahemikku. Selle funktsioone täidab DD6 multiplekseri teine osa, mis valgustab soovitud punkti sõltuvalt kaasatud alamribast.
Skeemis on indikaatoritena kasutusel IV6 vaakumluminofoorindikaatorid, seega peab arvesti toiteallikas tootma kahte pinget: 1 V hõõglambi ja +12 V lampide ja mikroskeemide anoodtoite jaoks. Kui indikaatorid asendada LCD-dega, siis võib ühest + 9V allikast loobuda, samas kui LED-maatriksite kasutamine on DD9 ... DD12 mikroskeemide väikese kandevõime tõttu võimatu.
Kalibreerimistakistina R8 on parem kasutada mitme pöörde takistit, kuna seadme mõõtmisviga sõltub kalibreerimise täpsusest. Ülejäänud takistid võivad olla MLT-0,125. Mis puudutab mikroskeeme, siis seadmes saab kasutada mis tahes K1561, K564, K561, K176 seeriat, kuid tuleb meeles pidada, et 176 seeria ei tööta kvartsresonaatoriga (DD1) väga vastu.
Seadme seadistamine on üsna lihtne, kuid seda tuleks teha väga ettevaatlikult.
"Raadioamatööri" nr 5 2001 materjalide põhjal.
Remondis või raadiotehnikas kohtab sageli sellist elementi nagu kondensaator. Selle peamine omadus on mahutavus. Seadme omaduste ja töörežiimide tõttu muutub elektrolüütide rike raadioseadmete talitlushäirete üheks peamiseks põhjuseks. Elemendi võimsuse määramiseks kasutatakse erinevaid testereid. Neid on lihtne poest osta, kuid saate ise valmistada.
Kondensaator - elektriline element, mis salvestab laengut või energiat. Struktuurselt koosneb raadioelement kahest juhtivast materjalist plaadist, mille vahel on dielektriline kiht. Juhtivaid plaate nimetatakse plaatideks. Neid ei ühenda ühine kontakt, vaid igaühel neist on oma järeldus.
Kondensaatorid on mitmekihilise välimusega, milles dielektriline kiht vaheldub plaatide kihtidega. Need on ümarate nurkadega silinder või rööptahukas. Elektrilise elemendi põhiparameetriks on mahtuvus, mille ühikuks on farad (F, F). Diagrammidel ja kirjanduses on raadiokomponent tähistatud ladina tähega C. Sümboli järel on näidatud skeemil olev seerianumber ja nimivõimsuse väärtus.
Kuna üks farad on üsna suur väärtus, on kondensaatori tegelikud mahtuvuse väärtused palju väiksemad. Seetõttu kirjutades kasutatakse tavalisi lühendeid:
Raadiokomponendi tööpõhimõte sõltub elektrivõrgu tüübist. Alalisvooluallika plaatide klemmidega ühendamisel langevad laengukandjad kondensaatori juhtivatele plaatidele, kuhu need kogunevad. Samal ajal ilmub plaatide klemmidele potentsiaalide erinevus. Selle väärtus suureneb, kuni see saavutab praeguse allikaga võrdse väärtuse. Niipea kui see väärtus on võrdsustatud, lakkab laeng plaatidele kogunemast ja elektriahel katkeb.
Vahelduvvooluvõrgus on kondensaator takistus. Selle väärtus on seotud voolu sagedusega: mida suurem see on, seda väiksem on takistus ja vastupidi. Kui raadioelement puutub kokku muutuva voolutugevusega, koguneb laeng. Aja jooksul laadimisvool väheneb ja kaob täielikult. Selle protsessi käigus koonduvad seadme plaatidele erineva märgiga laengud.
Nende vahele asetatud dielektrik takistab nende liikumist. Poollaine muutmise hetkel tühjeneb kondensaator selle klemmidega ühendatud koormuse kaudu. Tekib tühjendusvool, see tähendab, et raadioelemendi poolt kogutud energia hakkab voolama elektriahelasse.
Kondensaatoreid kasutatakse peaaegu kõigis elektroonilistes vooluringides. Need toimivad filtrielementidena voolu lainetuse teisendamiseks ja erinevate sageduste katkestamiseks. Lisaks kompenseerivad need reaktiivvõimsust.
Kondensaatorite parameetrite mõõtmine on seotud nende omaduste väärtuste leidmisega. Kuid nende hulgas on kõige olulisem mahtuvus, mida tavaliselt mõõdetakse. See väärtus näitab laengu suurust, mida raadioelement suudab koguda. Füüsikas on elektriline võimsus väärtus, mis võrdub mis tahes plaadi laengu ja nendevahelise potentsiaalide erinevuse suhtega.
Sel juhul sõltub kondensaatori mahtuvus elemendi plaatide pindalast ja dielektriku paksusest. Lisaks mahtuvusele iseloomustab raadioseadet ka polaarsus ja sisetakistus. Spetsiaalsete instrumentide abil saab ka neid suurusi mõõta. Seadme takistus mõjutab elemendi isetühjenemist. Pealegi, Kondensaatori peamised omadused on järgmised:
Kondensaatorid klassifitseeritakse erinevate kriteeriumide järgi, kuid ennekõike jaotatakse need dielektriku tüübi järgi. See võib olla gaasiline, vedel ja tahke. Kõige sagedamini kasutatakse sellena klaasi, vilgukivi, keraamikat, paberit ja sünteetilisi kilesid. Pealegi, Kondensaatorid erinevad oma võime poolest muuta mahtuvuse väärtust ja võivad olla:
Samuti on kondensaatorid olenevalt otstarbest üld- ja eriotstarbelised. Esimest tüüpi seadmed on madalpinge ja teine - impulss, käivitamine jne Kuid olenemata tüübist ja eesmärgist on nende parameetrite mõõtmise põhimõte identne.
Kondensaatorite parameetrite mõõtmiseks kasutatakse nii spetsiaalseid instrumente kui ka üldrakendusi. Mahtuvusmõõturid jagunevad tüübi järgi kahte tüüpi: digitaalsed ja analoogsed. Spetsiaalsed seadmed suudavad mõõta elemendi mahtuvust ja selle sisemist takistust. Lihtne tester diagnoosib tavaliselt ainult dielektrilise rikke või suure lekke. Lisaks, kui tester on multifunktsionaalne (multimeeter), siis saab mõõta ka mahtuvust, kuid tavaliselt on selle mõõtmise piir madal.
Seega kondensaatorite testimise seadmena saab kasutada:
Samal ajal saab elemendi diagnostikat esimesse tüüpi kuuluva seadmega läbi viia ilma vooluringist lahtijootmiseta. Kui kasutatakse teist või kolmandat tüüpi, siis tuleb element või vähemalt üks selle järeldustest sellest lahti ühendada.
ESR-i parameetri mõõtmine on kondensaatori jõudluse testimisel väga oluline. Fakt on see, et peaaegu kogu kaasaegne tehnoloogia on impulss, kasutades oma töös kõrgeid sagedusi. Kui kondensaatori ekvivalenttakistus on suur, vabaneb sellele toide ja see põhjustab raadioelemendi kuumenemist, mis viib selle lagunemiseni.
Struktuuriliselt on spetsiaalne arvesti vedelkristallekraaniga korpus. Toiteallikana kasutatakse KRONA akut. Seadmel on kaks erinevat värvi pistikut, mille külge on ühendatud sondid. Punast sondi peetakse positiivseks ja musta negatiivseks. Seda tehakse selleks, et polaarkondensaatoreid saaks õigesti mõõta.
Enne ESR-i takistuse mõõtmist tuleb raadiokomponent tühjendada, vastasel juhul võib seade ebaõnnestuda. Selleks suletakse kondensaatori klemmid lühikeseks ajaks takistusega suurusjärgus üks kilooomi.
Mõõtmine ise toimub raadiokomponendi juhtmete ühendamisel seadme sondidega. Elektrolüütkondensaatori puhul tuleb jälgida polaarsust ehk ühendada pluss plussiga ja miinus miinusega. Pärast seda lülitub seade sisse ja mõne aja pärast ilmuvad selle ekraanile takistuse ja elemendi mahtuvuse mõõtmise tulemused.
Tuleb märkida, et enamik neist seadmetest on valmistatud Hiinas. Nende tegevuse aluseks on mikrokontrolleri kasutamine, mille tööd juhib programm. Mõõtmisel võrdleb kontroller raadioelementi läbinud signaali sisemise signaaliga ning väljastab erinevuste põhjal keerulise algoritmi abil andmed. Seetõttu sõltub selliste seadmete mõõtmise täpsus peamiselt nende valmistamisel kasutatud komponentide kvaliteedist.
Mahtuvuse mõõtmisel võite kasutada ka immittantsmõõturit. Oma välimuselt sarnaneb see ESR-mõõturiga, kuid võib lisaks mõõta induktiivsust. Selle tööpõhimõte põhineb testsignaali läbimisel läbi mõõdetud elemendi ja saadud andmete analüüsil.
Multimeeter suudab mõõta peaaegu kõiki põhiparameetreid, kuid nende tulemuste täpsus on väiksem kui ESR-instrumendi kasutamisel. Mõõtmine multimeetriga saab esitada järgmiselt:
Kui tester kuvab väärtuse OL või Overload, tähendab see, et mahtuvus on multimeetriga mõõtmiseks liiga suur või kondensaator on katki. Kui saadud tulemuse ees on mitu nulli, tuleb mõõtmispiiri langetada.
Kui teil pole käepärast multimeetrit, millega mahtuvust mõõta, saate mõõta improviseeritud vahenditega. Selleks on vaja takistit, konstantse väljundtasemega toiteallikat ja seadet, mis mõõdab pinget. Parem on kaaluda mõõtmistehnikat konkreetse näite puhul.
Olgu kondensaator, mille võimsus on teadmata. Et teda tunda peate tegema järgmist.
Sellist mõõtmisalgoritmi ei saa nimetada täpseks, kuid see on üsna võimeline andma üldise ettekujutuse raadioelemendi võimsusest.
Kui teil on amatöörraadio tundmine, saate oma kätega mahtuvuse mõõtmise seadme kokku panna. Erineva keerukusastmega vooluringilahendusi on palju. Paljud neist põhinevad mõõdetud kondensaatoriga ahelas impulsside sageduse ja perioodi mõõtmisel. Sellised ahelad on keerulised, seetõttu on fikseeritud sagedusega impulsside edastamisel lihtsam kasutada reaktiivtakistuse arvutamisel põhinevaid mõõtmisi.
Sellise seadme vooluahel põhineb multivibraatoril, mille sageduse määrab klemmidega D1.1 ja D1.2 ühendatud takisti mahtuvus ja takistus. Lüliti S1 abil seadistatakse mõõtmisvahemik, see tähendab, et sagedus muutub. Multivibraatori väljundist suunatakse impulsid võimsusvõimendisse ja seejärel voltmeetrisse.
Seade kalibreeritakse iga piiri juures võrdluskondensaatori abil. Tundlikkus määratakse takistiga R6.
