DIY ESR mjerač. Postoji širok popis kvarova opreme, čiji je uzrok upravo elektrolitski. Glavni čimbenik neispravnosti elektrolitskih kondenzatora je "sušenje", poznato svim radioamaterima, koje se događa zbog lošeg brtvljenja kućišta. U tom slučaju, njegova kapacitivna ili, drugim riječima, reaktancija raste kao rezultat smanjenja nominalnog kapaciteta.
Osim toga, tijekom rada u njemu se odvijaju elektrokemijske reakcije koje nagrizaju spojna mjesta između izvoda i ploča. Kontakt se pogoršava, na kraju stvarajući "otpor kontakta", koji ponekad doseže nekoliko desetaka ohma. To je potpuno isto ako je otpornik spojen u seriju na radni kondenzator, i štoviše, ovaj otpornik je smješten unutar njega. Ovaj otpor se također naziva "ekvivalentni serijski otpor" ili ESR.
Postojanje serijskog otpora negativno utječe na rad elektroničkih uređaja izobličujući rad kondenzatora u krugu. Povećani ESR (oko 3 ... 5 Ohma) ima izuzetno snažan utjecaj na performanse, što dovodi do spaljivanja skupih mikro krugova i tranzistora.
Donja tablica prikazuje prosječne ESR vrijednosti (u miliohmima) za nove kondenzatore različitih kapaciteta ovisno o naponu za koji su dizajnirani.
Nije tajna da se reaktancija smanjuje s povećanjem frekvencije. Na primjer, na frekvenciji od 100 kHz i kapacitetu od 10 μF, kapacitivna komponenta neće biti veća od 0,2 Ohma. Pri mjerenju pada izmjeničnog napona koji ima frekvenciju od 100 kHz i više, možemo pretpostaviti da će s pogreškom u području od 10...20%, rezultat mjerenja biti aktivni otpor kondenzatora. Stoga ga uopće nije teško sastaviti.
Generator impulsa s frekvencijom od 120 kHz sastavljen je pomoću logičkih elemenata DD1.1 i DD1.2. Frekvenciju generatora određuje RC sklop na elementima R1 i C1.
Za koordinaciju je uveden element DD1.3. Da bi se povećala snaga impulsa iz generatora, u krug su uvedeni elementi DD1.4...DD1.6. Zatim signal prolazi kroz razdjelnik napona preko otpornika R2 i R3 i ide do kondenzatora Cx koji se proučava. Jedinica za mjerenje izmjeničnog napona sadrži diode VD1 i VD2 i multimetar kao mjerač napona, na primjer, M838. Multimetar mora biti prebačen u način rada za mjerenje istosmjernog napona. ESR mjerač se podešava promjenom vrijednosti R2.
Mikro krug DD1 - K561LN2 može se zamijeniti s K1561LN2. Diode VD1 i VD2 su germanijeve, moguće je koristiti D9, GD507, D18.
Na njemu se nalaze radiokomponente ESR mjerača koje možete sami izraditi. Strukturno, uređaj je izrađen u istom kućištu s baterijom. Sonda X1 izrađena je u obliku šila i pričvršćena na tijelo uređaja, sonda X2 je žica duljine ne više od 10 cm s iglom na kraju. Kondenzatori se mogu provjeriti izravno na ploči, nema potrebe za odlemljivanjem, što znatno olakšava pronalaženje neispravnog kondenzatora tijekom popravaka.
1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 i 80 ohma.
Potrebno je spojiti otpornik od 1 Ohma na sonde X1 i X2 i rotirati R2 dok multimetar ne očita 1 mV. Zatim, umjesto 1 Ohma, spojite sljedeći otpornik (5 Ohma) i, bez promjene R2, zabilježite očitanje multimetra. Učinite isto s preostalim otporima. Rezultat je tablica vrijednosti iz koje se može odrediti reaktancija.
U članku se nalaze mogućnosti sklopa za jednostavan uređaj koji vam omogućuje pronalaženje neispravnih elektrolitičkih kondenzatora bez uklanjanja iz kruga. Osim toga, ovaj uređaj može "zazvoniti" električne krugove, provjeriti prolaz signala u HF i LF uređajima i procijeniti proizvode za namatanje na prisutnost kratkospojenih zavoja.
Prije nekoliko godina, na Internetu, autor je otkrio dijagram jednostavnog uređaja koji vam omogućuje prepoznavanje neispravnih elektrolitičkih kondenzatora. Zainteresiravši se za ovo, autor je odlučio sastaviti i testirati ovaj “ESR mjerač”. Rezultat je premašio sva očekivanja: Toshiba TV, koji je bio na popravku nekoliko dana (napajanje nije počelo), popravljen je doslovno za 5 minuta. Pomoću ovog uređaja otkrivena su dva elektrolitska kondenzatora s povećanim ESR-om, koji su prethodno bili zalemljeni s ploče i ispitani konvencionalnim testerom za "trzanje strelice". Igla je skrenula, a ispravnost kondenzatora je bila izvan sumnje. Nakon zamjene kondenzatora TV je radio dobro.
Dakle, prvo na prvom mjestu. Najprije ću vam dati malo teorije kako biste bolje razumjeli bit problema. ESR je skraćenica za engleske riječi Equivalent Serial Resistance, što znači "ekvivalentni serijski otpor". U pojednostavljenom obliku, elektrolitički (oksidni) kondenzator sastoji se od dvije aluminijske trake, odvojene brtvom od poroznog materijala impregniranog posebnim sastavom - elektrolitom. Dielektrik u takvim kondenzatorima je vrlo tanki oksidni film koji se stvara na površini aluminijske folije kada se na ploče primijeni napon određenog polariteta. Žičani izvodi pričvršćeni su na ove poklopce trake. Trake se smotaju u rolu, a cijela se stavlja u zatvoreno kućište. Zbog vrlo male debljine dielektrika i velike površine ploča, oksidni kondenzatori imaju veliki kapacitet unatoč malim dimenzijama.
Dijagram strujnog kruga jednostavnog ESR mjerača
Riža. 5 Izgled uređaja
Riža. 6 Položaj dijelova unutar kućišta
Riža. 7 RC generator
Uređaj R/L/C/ESR-mjerač za mjerenje nizak otpor , induktivnosti , kapaciteti kondenzatora i ekvivalentni serijski otpor (ESR) ili na engleskom Equivalent Series Resistance (ESR) elektrolitski kondenzatori
Zbog činjenice da su prekidački izvori napajanja, pretvarači i drugi pretvarači koji rade na visokim frekvencijama sada vrlo široko korišteni, prilikom njihovog popravka postojala je potreba za uređajem za mjerenje ESR elektrolitskih kondenzatora. Nekoliko sam mjeseci "šetao" internetom u potrazi za uređajem koji mi je potreban, prikupio nekoliko analognih i digitalnih uređaja za mjerenje ESR-a i odlučio se za jedan, koji predlažem ponoviti. Mnogi uređaji ponuđeni na Internetu, uključujući tester poluvodičkih uređaja, čiji je opis dat, uz svoje glavne funkcije, mogu mjeriti kapacitet, induktivitet itd. Ali, nažalost, nisam pronašao univerzalni mjerni uređaj koji može mjeriti apsolutno sve i to kvalitativno. Pregledao sam hrpu dijagrama i videaYouTube i za sebe sam odlučio da moram imati nekoliko različitih uređaja koji mogu obavljati svoj posao. U svakom slučaju, svi naši domaći proizvodi nisu mjerni instrumenti visoke preciznosti, ali daju mjerenja s dovoljnom točnošću za našu kreativnost. Osim toga, osobno sam zadovoljan što sam uređaj sastavio vlastitim rukama, čak i radi :) ukratko, za one koje zanima, pročitajte o dizajneru koji nudim svima...
Uz pomoć dizajnera možete sastaviti vrlo koristan i, što je najvažnije, jednostavan za sastavljanje i postavljanje uređaj, koji će biti vrlo koristan u svakodnevnom radu stručnjaku za popravak radio opreme, radio amateru itd. - mjerač induktiviteta, kapaciteta i ekvivalentnog serijskog otpora (ESR ili ESR) elektrolitskih kondenzatora, vrlo mali otpori (miliohmmetar) -« LCMISPITIVAČ» . Prikaz se izvodi na zaslonu s tekućim kristalima od 2x16 znakova s funkcijom pozadinskog osvjetljenja.
Tehnički podaci:
Što je EPS ili ESR? Zašto ga trebate mjeriti?
ESR (Equivalent Series Resistance) - ekvivalentni serijski otpor, zbroj je serijski spojenih omskih otpora kontakata izvoda i elektrolita s pločama (pločama) elektrolitskog kondenzatora, što je najvažniji parametar elektrolitskih kondenzatora. . U ruskoj skraćenici - Ekvivalentni serijski otpor - EPS. U biti, ESR mjerač je AC ohmmetar koji radi na frekvenciji od 50...120 kHz. Na tim je frekvencijama kapacitet elektrolitskih kondenzatora nizak (oko nule), tako da očitanja ovog ohmmetra pri provjeri kondenzatora daju ESR. Što je taj otpor manji, to je elektrolitski kondenzator bolji! Gubici u dielektriku, uzrokovani osobitostima njegove polarizacije, čine glavni dio gubitaka u kondenzatoru i određeni su materijalom, kao i debljinom sloja dielektrika. Nema potrebe detaljno razmatrati procese svih vrsta polarizacije, ali se mogu ukratko objasniti na sljedeći način. Dielektrične čestice s nabojem, pod utjecajem izmjeničnog električnog polja, prisiljene su vršiti nenamjerne mehaničke vibracije zbog svoje preusmjeravanja i pomaka (polarizacije). U dielektričnim slojevima blizu ploča, naboji, bez napuštanja svojih veza, aktivno sudjeluju u općem procesu ponovnog punjenja kondenzatora. U biti, debljina stvarnog dielektrika je smanjena. Kao rezultat toga, kapacitet kondenzatora značajno raste, ali, zbog inercije i unutarnjeg trenja povezanih čestica, procesi su popraćeni oslobađanjem topline i gubicima energije u vodljivim slojevima dielektrika. S povećanjem frekvencije proporcionalno rastu dielektrični gubici. Kao rezultat toga, fazni kut između struje i napona neće biti 90°, kao u idealnom kondenzatoru, već nešto manji. Tangens kuta δ koji čini ovu razliku od 90° naziva se tangens dielektričnog gubitka. Sličan pomak se događa u krugu kada su kondenzator i otpornik spojeni u seriju. U tom smislu, za izračune je usvojen koncept serijskog ekvivalentnog otpora ESR, u kojem se dielektrični gubici zbrajaju s aktivnim otporom ploča, priključaka i stezaljki, što zapravo predstavlja otpornik spojen u seriju s kondenzatorom. U elektrolitskim kondenzatorima, značajan dio ESR-a je otpor tekućeg elektrolita, koji se koristi kao komponenta jedne od ploča kako bi se osigurala maksimalna površina kontakta s dielektrikom. Ako se otpor elektrolita u kondenzatoru smatra vodičem s poprečnim presjekom jednakim površini jedne od ploča i duljinom vodiča približno jednakom debljini impregniranog papira, možemo pretpostaviti da je ta vrijednost će biti relativno mali. U pravim kondenzatorima srednje veličine, tipična vrijednost će biti 0,01 ohma na 20°C. No, treba uzeti u obzir da će za kondenzatore velikog kapaciteta koji se koriste u filtrima ispravljača prekidačkih izvora napajanja na radnoj frekvenciji od oko 100 kHz, kada se njegova reaktancija mjeri u tisućinkama Ohma, ta vrijednost iznositi prilično veliku gubici. Veličina dielektričnih gubitaka na takvim frekvencijama u elektrolitskim kondenzatorima sklopnih filtara napajanja obično je nekoliko puta veća, a samo u najboljim slučajevima može biti približno jednaka ili čak manja od gubitaka u elektrolitu. Otpornost elektrolita značajno ovisi o temperaturi zbog promjena u stupnju njegove viskoznosti i pokretljivosti iona. Tijekom rada, dielektrik i elektrolit se zagrijavaju izmjeničnom strujom, pa se otpor elektrolita može značajno smanjiti, tada će ESR kondenzatora biti određen uglavnom njegovim dielektričnim gubicima. U slučajevima zagrijavanja do temperature vrenja, elektrolit gubi svoja prvobitna svojstva, a naknadnim hlađenjem postaje viskozniji, što značajno povećava njegovu otpornost. Daljnji rad uzrokovat će još veće zagrijavanje i pogoršanje kvalitete elektrolita, što će naknadno dovesti do neprikladnosti kondenzatora za daljnji rad u uređaju. Tipično, neispravni elektrolitski kondenzatori u kojima je elektrolit prokuhao vizualno se prepoznaju po natečenom kućištu bez tlaka. Za pouzdan rad elektrolitskih kondenzatora vrlo je važan pravilan izbor njegove vrste, nazivne vrijednosti i maksimalnog napona ovisno o načinima rada. Za filtre pretvarača koji rade na frekvencijama od nekoliko desetaka kiloherca, proizvođači proizvode posebne kondenzatore s niskim ESR-om i navode ukupni otpor izmjenične struje (impedancija Z) za sve vrijednosti u tablicama. Tip takvih kondenzatora popraćen je oznakom u tehničkoj dokumentaciji - Niska impedancija ili Niska ESR. Povećanje ESR kondenzatora za nekoliko Ohma, a ponekad i za nekoliko desetinki Ohma, može uzrokovati kvar uređaja u kojem je ugrađen, što je ponekad nemoguće detektirati s postojećim mjeračima kapaciteta koji nisu u stanju uzeti u obzir računati ostale parametre kondenzatora! Obično u praksi popravka nije potrebna posebna točnost u mjerenju ESR-a, tako da primjetna pogreška u sondama često ne uzrokuje neugodnosti u pronalaženju neispravnih elemenata, a određivanje stanja kondenzatora pomoću sonde može se pojednostaviti na procjenu njegove kvalitete na temelju princip je li prikladan ili neprikladan za rad u određenoj jedinici uređaja. Ali treba napomenuti da je za kondenzatore koji rade na visokim impulsnim strujama, na primjer, u filtrima pretvarača, potrebna objektivnija procjena kvalitete, a pogreška od desetinki, pa čak i stotinki Ohma može biti značajna.
Ove informacije su posuđene s web stranice http://tel-spb.ru, tamo objavljene su detaljnije teorijske informacije o pitanjima mjerenja ESR-a
Za razliku od univerzalnih mjerača koji se nude na tržištu, te mjerača specijaliziranih upravo za mjerenje ESR-a, ovaj uređaj ima visoku točnost i na zaslonu prikazuje pouzdane podatke izmjerenih vrijednosti, i to ne bilo što, samo da nosi ponosni naziv ESR mjerač - ovo je više puta provjereno u praksi.
Montaža i kalibracija uređaja:
Komplet uključuje: tiskanu pločicu s maskom i oznakama radio komponenti, sve potrebne radio komponente za sastavljanje testera, tipke s kapicama, žicu s konektorom za krunsku bateriju, utičnicu za spajanje vanjskog napajanja, 2x16 LCD zaslon. Potrebno je zalemiti sve dijelove u pločicu prema shemi strujnog kruga, isprati fluks i pregledati tiskanu pločicu da nema nepotrebnih lemljenih premosnika između staza. Nakon toga možete spojiti zaslon i napajanje. Nakon sastavljanja bez grešaka, uređaj odmah počinje raditi. Potrebno je samo podesiti kontrast LCD zaslona kada ga prvi put uključite pomoću otpornika za podešavanje RV1. Da biste to učinili, morate napajati tester - pritisnite tipku "POWER" i podesite kontrast zaslona. Nakon uključivanja uređaja potrebno ga je kalibrirati.
Početna kalibracija u načinu rada “C” događa se kada je uređaj uključen (uređaj mora biti u ovom načinu rada kada je uređaj uključen).
Ako je nula "nestala", tada vam je za kalibraciju potrebno:
1. Uključite gumb za kalibraciju.
2. Pričekajte da se pojavi poruka poput R=0238 Ohm
3. Isključite tipku ponovnim pritiskom i maknite ruke s uređaja.
4. Pričekajte poruku potvrde o tipu C->0 kalibracije. Očitavanje otpora trebalo bi se vratiti na nulu. Ako je nula "otišla", možete ponoviti kalibraciju. Ali nužno je dopustiti procesoru da zapamti stanje i ne prekida proces.
Za način "L" sve je potpuno isto, samo trebate zatvoriti kontakte konektora za mjerenje induktiviteta kratkospojnikom (za način "C" kontakti su otvoreni).
Slično, za ESR način rada koji vam je potreban Obavezno izvršite kalibraciju, inače se male vrijednosti R mogu "pojesti":
1. Spojite kontakte konektora za mjerenje kapaciteta i ESR pomoću kratkospojnika.
2. Pritisnite gumb za kalibraciju i prikazat će se informacije o naponu primijenjenom na kondenzator i učestalost mjerenja ESR.
3. Nakon toga pričekajte da se pojavi poruka R= 0238 Ohm i pritisnite tipku. Očitavanje otpora trebalo bi se vratiti na nulu. Ako je nula "otišla", možete ponoviti kalibraciju. Ali nužno je dopustiti procesoru da zapamti stanje i ne prekida proces.
Struja koju troši uređaj je vrlo mala, oko 8-10 mA, tako da će baterije 6F22 Krona 9V trajati jako dugo. Međutim, pozadinsko osvjetljenje zaslona ne radi. Da bi pozadinsko osvjetljenje zaslona radilo, trebate spojiti vanjski mrežni adapter od 7-12 V na konektor na ploči.
ESR dijagram elektrolitskih kondenzatora:
Iz gornjih grafikona možete odrediti najveći dopušteni otpor (ESR vrijednost) elektrolitskog kondenzatora ovisno o kapacitetu i radnom naponu. Stoga, za određivanje najvećeg ekvivalentnog otpora elektrolita, potrebno je pronaći vrijednost (označiti točku) kapacitivnosti naznačene na tijelu kondenzatora na okomitoj osi i povući vodoravnu ravnu crtu kroz tu vrijednost dok se ne siječe s potreban graf. Raspored se mora odabrati na temelju nazivnog radnog napona kondenzatora. Od točke sjecišta vodoravne crte i grafa spuštamo okomicu na vodoravnu os. Koristeći ljestvicu na vodoravnoj osi, određujemo najveću dopuštenu vrijednost ESR za kondenzator koji se ispituje. Osim toga, uređaj prikazuje tangens dielektričnog gubitka dielektrika. Prikaz se izvodi pomoću indikatora Bar Graph (traka u boji). Što je indikator više obojen, stanje dielektrika je lošije i obrnuto.
Što znači natpis m60 itd.? Efekt pamćenja kondenzatora. Kondenzator se puni konstantnim naponom, zatim se neko vrijeme ostavi na miru, nakon čega se provjerava napon na kondenzatoru. Što manji "m**" to bolje, za m60 memoriju, mislim da je to nešto slično lošem kondenzatoru iz nekog napajanja, ali dobar elektrolitski kondenzator ima "m20" ili manje, barem je većina takvih mjerio sam i bila je iste veličine. A oni najbolji možda imaju "m1-m2", to su u osnovi metalizirani kondenzatori. Međutim, stvarno vrlo dobri elektrolitički kondenzatori također mogu imati ove vrijednosti. Sada je također jasno što znače slova i brojevi poput "m60" u retku gdje je prikazan kapacitet - to je memorijski učinak kondenzatora. Oni. Što je niža ova vrijednost, to je bolja kvaliteta kondenzatora.
Dodatne funkcije:
Ako dodatno napravite jednostavne sonde, možete izmjeriti ESR kondenzatora izravno u tiskanoj ploči bez odlemljivanja i bez oštećenja komponenti ploče! U dijagramu: otpornik R1 0,6-2 W, 22±1% Ohm, polipropilenski kondenzator malih gubitaka C1 tip WIMO, D1 i D2 Schottky barijerne diode tipa BAT46.
Sastavljeni uređaji i kompleti za sastavljanje s LCD zaslonom s plavim pozadinskim osvjetljenjem i bijelim simbolima dostupni su:
U verziji s plavi zaslon Pozadinsko osvjetljenje se uključuje kada se napaja putem baterije ili AC adaptera. Struja potrošena iz izvora napajanja tijekom rada mjerača je 20 ... 22 mA.
Dijagram električnog kruga:
Video rada uređaja možete pogledati ovdje:
Cijena tiskane pločice s maskom i oznakama: 90 UAH
Cijena programiranog mikrokontrolera: 110 UAH
Cijena kompleta za sastavljanje mjernog uređaja: 430 UAH
Cijena sastavljenog i testiranog uređaja: 460 UAH
Možete pronaći kratak opis, upute za sastavljanje, dijagram i sastav kompleta
Za narudžbu uređaja obratite se ili
Sretno, mirno nebo, sretno! 73!
Stepan Mironov.
Već dugo nije tajna da je polovica kvarova u modernim kućanskim aparatima povezana s elektrolitskim kondenzatorima.
Odmah se vide nabubreni kondenzatori, ali ima i onih koji izgledaju sasvim normalno. Svi neispravni kondenzatori imaju gubitak kapaciteta i povećanu vrijednost ESR ili samo povećanu vrijednost ESR (kapacitet je normalan ili veći od normalnog).
Izračunati ih nije tako lako; morate ih odlemiti, ako je nekoliko kondenzatora spojeno paralelno ili ako su neki shunt elementi spojeni paralelno na kondenzator koji se mjeri, provjerite ih i ponovno zalemite u ispravno stanje. Mnogi kondenzatori su zalijepljeni na ploču, nalaze se na teško dostupnim mjestima i njihova demontaža/instalacija oduzima dosta vremena. Čak i kada se zagrije, neispravni kondenzator može privremeno vratiti svoju funkcionalnost.
Stoga radiomehaničari, i ne samo oni, sanjaju da imaju uređaj za provjeru ispravnosti elektrolitskih kondenzatora, u krugu, bez njihovog odlemljivanja.
Želim te razočarati, to je 100% nemoguće. Nije moguće ispravno izmjeriti kapacitet i ESR, ali je moguće provjeriti ispravnost elektrolitskog kondenzatora bez lemljenja, u mnogim slučajevima koristeći povećanu vrijednost ESR.
Neispravni kondenzatori s povećanim ESR-om i normalnim kapacitetom su uobičajeni, ali oni s normalnim ESR-om i gubitkom kapaciteta nisu.
Smanjenje kapaciteta od 20% od nominalne vrijednosti ne smatra se kvarom, to je normalno čak i za nove kondenzatore, tako da je za početnu neispravnost elektrolitskog kondenzatora dovoljno izmjeriti ESR. Očitavanja kapaciteta unutar strujnog kruga, samo za informaciju i ovisno o elementima shunta u strujnom krugu, mogu biti značajno precijenjena ili se možda neće mjeriti.
U nastavku je navedena indikativna tablica prihvatljivih vrijednosti ESR-a:
Razvijeno je nekoliko verzija ESR mjerača.
Mjerač ESR+LCF v3 (treća verzija) razvijen je uzimajući u obzir maksimalne mogućnosti za mjerenja unutar strujnog kruga. Uz glavno mjerenje ESR (prikaz Rx>x.xxx), postoji dodatna funkcija za izračun ESR unutar kruga, koju analizator naziva "aESR" (prikaz x.xx).
Analizator otkriva nelinearna područja prilikom punjenja mjerenog kondenzatora (radni kondenzator se puni linearno). Zatim se procijenjeno odstupanje izračunava matematički i dodaje ESR vrijednosti.
Pri mjerenju radnog kondenzatora, "aESR" i "ESR" su blizu vrijednosti. Zaslon dodatno prikazuje vrijednost “aESR”.
Ova funkcija nema prototip, tako da je u vrijeme izrade glavne dokumentacije bilo vrlo malo iskustva u njenom korištenju.
Trenutno postoji mnogo pozitivnih recenzija različitih ljudi s preporukama za njegovu uporabu.
Ovaj način rada ne daje stopostotni rezultat, ali uz poznavanje dizajna sklopova i akumulirano iskustvo, učinkovitost ovog načina je velika.
Rezultat mjerenja unutar strujnog kruga ovisi o ranžirnom utjecaju elemenata kruga.
Poluvodički elementi (tranzistori, diode) ne utječu na rezultat mjerenja.
Najveći utjecaj imaju niskootporni otpornici, induktori, kao i drugi kondenzatori spojeni na krugove mjerenog kondenzatora.
Na mjestima gdje učinak ranžiranja na kondenzator koji se ispituje nije velik, pokvareni kondenzator se može dobro izmjeriti u normalnom "ESR" načinu rada, a na mjestima gdje je učinak ranžiranja velik, neispravan kondenzator (bez odlemljivanja) može se samo izračunato pomoću "analizatora - aESR".
Treba imati na umu da su kod mjerenja zdravih elektrolitskih kondenzatora u strujnom krugu očitanja "aESR" u većini slučajeva malo viša od očitanja "ESR". To je normalno, budući da višestruko povezivanje s kondenzatorom koji se mjeri dovodi do pogreške.
Najteža mjesta za mjerenje su krugovi s istodobnim ranžiranjem mnogih elemenata različitih tipova.
U gornjem dijagramu, neispravni kondenzator C2+1ohm je šuntiran pomoću C1+L1+C3+R2.
Prilikom mjerenja takvog kondenzatora, ESR vrijednost je normalna, ali analizator pokazuje "0,18" - to prelazi normu.
Nažalost, nije uvijek moguće utvrditi ispravnost elektrolitskog kondenzatora unutar kruga.
Na primjer: u matičnim pločama neće uspjeti napajati procesor, tamo je ranžiranje preveliko. Radiomehaničar u pravilu popravlja opremu iste vrste, a s vremenom stječe iskustvo i već točno zna gdje i kako se dijagnosticiraju elektrolitski kondenzatori.
Dakle, što može moj mjerač?
U ESR načinu rada možete mjeriti konstantne otpore od 0,001 - 100 Ohma; mjerenje otpora krugova s induktivitetom ili kapacitetom je nemoguće (budući da se mjerenje izvodi u pulsnom načinu rada, a izmjereni otpor je šantiran). Da biste ispravno izmjerili takve otpore, morate pritisnuti gumb "+" (u ovom slučaju mjerenje se provodi pri konstantnoj struji od 10 mA). U ovom načinu rada, raspon izmjerenih otpora je 0,001 - 20 Ohma.
- U ESR načinu rada, pritiskom na tipku “L/C_F/P” uključuje se funkcija analizatora unutar kruga (pogledajte dolje za detaljan opis).
- U načinu rada mjerača frekvencije, kada se pritisne tipka “Lx/Cx_Px”, aktivira se funkcija “brojač impulsa” (kontinuirano brojanje impulsa koji dolaze na ulaz “Fx”). Brojač se poništava tipkom “+”.
- Indikacija prazne baterije.
- Automatsko isključivanje - oko 4 minute (u ESR modu - 2 minute). Nakon isteka vremena mirovanja, natpis "StBy" svijetli i unutar 10 sekundi možete pritisnuti bilo koju tipku i rad će se nastaviti u istom načinu rada.
U modernoj tehnologiji često se koriste elektrolitski kondenzatori s induktivitetom manjim od 1 μH i keramički kondenzatori. Ovdje u normalnom načinu rada mjerač ne može otkriti neispravan elektrolitski kondenzator bez odlemljivanja. U te svrhe dodana je funkcija analizatora unutar kruga.
Analizator otkriva nelinearna područja prilikom punjenja mjerenog kondenzatora (radni kondenzator se puni linearno). Zatim se očekivano odstupanje izračunava matematički i dodaje vrijednosti ESR(Rx) = aESR(a). Zaslon također prikazuje vrijednost aESR (a). Ova je funkcija najučinkovitija pri mjerenju kapaciteta iznad 300 µF. Da biste omogućili ovu funkciju, morate pritisnuti tipku “L/C_F/P”.
"Srce mjerača je mikrokontroler PIC16F886-I/SS. Ovaj mjerač također može upravljati mikrokontrolerima PIC16F876, PIC16F877 bez promjene firmvera.
LCD indikator baziran na HD44780 kontroleru, 2 retka po 16 znakova.
Kontroler - PIC16F886-I/SS.
Tranzistori BC807 - bilo koji P-N-P, slični u parametrima.
Op-amp TL082 - bilo koja iz ove serije (TL082CP, AC, itd.). Moguće je koristiti op-amp MC34072. Korištenje drugih operacijskih pojačala (s različitim brzinama) se ne preporučuje.
Tranzistor s efektom polja P45N02 - 06N03, P3055LD, itd., odgovara gotovo svakoj matičnoj ploči računala.
Prigušnica L101 - 100 µH + -5%. Možete ga napraviti sami ili koristiti već gotov. Promjer žice za namotavanje mora biti najmanje 0,2 mm.
S101 - 430-650pF s niskim TKE, K31-11-2-G - može se naći u KOS-u domaćih televizora 4-5 generacije (KVP krug).
C102, C104 4-10uF SMD - može se naći u bilo kojoj staroj matičnoj ploči računala Pentium-3 u blizini procesora, kao iu procesoru Pentium-2 u kutiji.
BF998 - može se naći u videorekorderima, televizorima i videorekorderima GRUNDIK.
SW1 (veličina 7*7 mm) - obratite pozornost na pinout, postoje dvije vrste. Izgled PCB-a odgovara slici 2.
Tiskana ploča izrađena je od jednostranog fiberglasa.
Istodobno, tiskana ploča služi kao baza za kućište. Trake od fiberglasa širine 21 mm zalemljene su oko perimetra ploče.
Poklopci su izrađeni od crne plastike.
Na vrhu su kontrolni gumbi, a sprijeda su tri utičnice tipa TULIP za sondu koja se može izvaditi. Za način “R/ESR” - kvalitetnija utičnica.
Kao sonda korišten je metalni čep tipa tulipana. Igla je zalemljena na središnju iglu.
Od dostupnog materijala može se upotrijebiti mjedena šipka promjera 3 mm za izradu igle. Nakon nekog vremena igla oksidira i za vraćanje pouzdanog kontakta dovoljno je obrisati vrh finim brusnim papirom.
Ispod u arhivi nalaze se sve potrebne datoteke i materijali za sastavljanje i konfiguriranje ovog mjerača.
Sretno svima i svako dobro!
miron63.
Arhivski mjerač ESR+LCF v3.
Prilikom popravka opreme, stručnjaci za radiomehaniku suočavaju se s raznim problemima - oštećenim stazama na pločama, oksidacijom, izgorjelim elementima, natečenim kondenzatorima. Ovi su kvarovi jasno vidljivi tijekom inicijalnog pregleda opreme i njihovo uklanjanje korištenjem najosnovnijih alata za bilo kojeg inženjera nije teško. Ali postoje slučajevi u kojima vizualni pregled nije dovoljan.
Kondenzatori dolaze u različitim kapacitetima, vrlo velikim (4000, 10000 µF) i vrlo malim (0,33 µF, na primjer, takvi se dijelovi aktivno koriste u sastavljanju komponenti za različitu uredsku opremu). A ako je oteklina gornjeg poklopca prvog jasno vidljiva zbog njihove veličine, onda s drugim, prepoznavanje njihove neispravnosti može izazvati mnogo problema.
U tome će vam pomoći jednostavan uređaj za testiranje kondenzatora - ESR mjerač. Nije ga teško napraviti vlastitim rukama ako imate dovoljno znanja o dizajnu krugova. Može biti samostalan uređaj ili izrađen kao dodatak digitalnom multimetru. Uz njegovu pomoć možete lako prepoznati kvarove kao što su kvar i isušivanje.
Elektrolitički kondenzatori imaju niz parametara koji su važni za njihov ispravan rad u krugu uređaja. Ovo je njegov kapacitet, dielektrični otpor između stezaljki i tijela, i njegov vlastiti induktivitet, ekvivalentni serijski otpor ili, u američkom stilu, Ekvivalentni serijski otpor. ESR je otpor ploča kondenzatora i njegovih nogu, s kojima je zalemljen na ploču, i terminala.
Postoje posebne formule za izračun ovog pokazatelja, ali ih nitko ne koristi u stvarnoj praksi. Mnogo je lakše sastaviti uređaj za mjerenje i usporediti dobivene rezultate s ESR tablicom elektrolitskih kondenzatora, koja pokazuje vrijednosti u miliohmima, ovisno o karakteristikama dijelova - kapacitetu i podržanom naponu.
Kondenzatori se koriste gotovo posvuda. Niti jedan sklop uređaja čak i minimalne složenosti ne može bez njih.
U osobnim računalima nalaze se u napajanjima, monitorima, u blizini važnih komponenti matičnih ploča – mrežnih i zvučnih čipova, u sustavu napajanja procesora, južnog i sjevernog mosta te RAM-a.
U sustavima zvučnika i mrežnoj opremi (usmjerivači, preklopnici, na primjer), nalaze se u blizini pojačala i LAN priključaka. Svi oni daju stabilno napajanje ovim elementima, a najmanji problemi s napajanjem, kao što je poznato, mogu dovesti do oba problema u radu - smrzavanja, kočenja i banalnog odbijanja rada.
Osušene i pokvarene kondenzatore nije moguće otkriti jednostavnim pregledom, stoga je ESR mjerač taj koji može utvrditi uzrok kvara. Da biste to učinili, sumnjivi dijelovi se odlemljuju s ploče i provjeravaju uređajem. Ne preporučuje se provjeravati ih bez lemljenja - indikatori u ovom slučaju mogu biti previše netočni. Ako je vrijednost otpora previsoka, komponentu treba zamijeniti onom s najnižim ESR-om.
U srži Krugovi ESR mjerača leži čip generatora impulsa tipa K561LN2, koji radi na frekvenciji do 120 kHz. Za dodatnu praktičnost, sam mikro krug ne može se lemiti izravno u ploču, ali se može koristiti posebna ploča s potrebnim brojem nogu. To će vam omogućiti da brzo zamijenite pokvareni dio i zamijenite ga bez dodatnih operacija pomoću lemilice i usisavanja lemljenja. Kao analog ovog generatora, možete koristiti K1561LN2, koji je sličan po karakteristikama.
Frekvencija se podešava krugom koji se sastoji od otpornika i kondenzatora. ESR mjerenje se podešava i konfigurira pomoću otpornika za podešavanje.
Napajanje je ili standardni CR2032, koji proizvodi napon do 3 volta, ili, ako to nije dovoljno za rad, 9-voltna punjiva baterija spojena preko posebnog terminala (mogu se naći u nekim samonapajanim baterijama satovi, na primjer, ili u starim baterijama tipa Crohn). Mjerač izmjeničnog napona uključuje multimetar, koji se mora prebaciti u odgovarajući način rada, i germanijske diode.
Sklop ispitivača kondenzatora može se proizvoditi i na matičnoj ploči veličine približno 4 x 6 centimetara i na posebnim tiskanim pločama. Druga opcija će biti malo skuplja, ali njena prednost je prisutnost na ploči simbola svih potrebnih elemenata i staza koje ih povezuju.
Tiskane pločice izrađene su od folije PCB i prije montaže elemenata potrebno je kontakte na njima pokositriti lemljenjem.
Kod korištenja breadboarda elementi se postavljaju i spajaju neovisno. Za stvaranje kruga koriste se žice dovoljne debljine s fluoroplastičnom izolacijom kako bi se spriječilo oštećenje uslijed topline.
Kao sonde mogu se koristiti i kupovne i kućne sonde. U drugom slučaju, morate samostalno voditi računa o dobroj vodljivosti upotrijebljenog materijala i dovoljnoj debljini žice koja ide na multimetar. Ne preporuča se koristiti duge žice, više od 10 centimetara.
moguće nedostatke i komentare o radu ovog uređaja:
Prvi i drugi nedostatak imaju zajedničko rješenje - dovoljno je ugraditi stabilizator u krug, napajan izravno iz baterije, i dva kondenzatora. To povećava pouzdanost i točnost uređaja, što omogućuje odbacivanje situacija u kojima je, ako je otpor mjerenog elementa bio prenizak, multimetar signalizirao kratki spoj umjesto očekivane vrijednosti.
Nakon postavljanja uređaja na ploču i izvođenja početnih testova potrebno ga je kalibrirati. Da biste to učinili, trebat će vam osciloskop i set otpornika za podešavanje s vrijednošću od 1 do 80 Ohma. Postupak kalibracije:
Nakon kalibracije, uređaj se može koristiti. Pomoći će u otkrivanju grešaka povezanih s reaktancijom. Ne mogu se dijagnosticirati na drugi način.