Každý, kdo pravidelně opravuje elektronická zařízení, ví, jaké procento poruch je způsobeno vadnými elektrolytickými kondenzátory. Navíc, pokud lze diagnostikovat významnou ztrátu kapacity pomocí běžného multimetru, pak tak velmi charakteristickou závadu, jako je zvýšení ekvivalentního sériového odporu (ESR), je v zásadě nemožné odhalit bez speciálních zařízení.

Dlouho jsem se při opravách dokázal obejít bez specializovaných přístrojů na kontrolu kondenzátorů tím, že jsem nahradil známé dobré kondenzátory paralelně s „podezřelými“ kondenzátory; v audio zařízeních použijte kontrolu signálové cesty sluchem pomocí sluchátek a používat také metody nepřímé detekce defektů založené na osobních zkušenostech, nashromážděných statistikách a profesionální intuici. Když jsme se museli zapojit do hromadné opravy výpočetní techniky, v níž elektrolytické kondenzátory tvoří dobrou polovinu všech poruch, stala se nutnost kontroly jejich ESR bez nadsázky strategickým úkolem. Další podstatnou okolností byla 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 přišel okamžik, kdy jsem musel vážně přemýšlet o vyřešení tohoto problému konečně pořízením měřiče ESR. Vzhledem k tomu, že pořízení takového zařízení z řady důvodů zjevně nepřicházelo v úvahu, jediným zřejmým řešením bylo sestavit si jej sami.

Analýza obvodových řešení pro konstrukci elektroměrů EPS dostupných na internetu ukázala, že rozsah takových zařízení je extrémně široký. Liší se funkčností, napájecím napětím, použitou základnou prvků, frekvencí generovaných signálů, přítomností/nepřítomností prvků vinutí, formou zobrazení výsledků měření atd.

Hlavními kritérii pro výběr obvodu byla jeho jednoduchost, nízké napájecí napětí a minimální počet vinutí.

S ohledem na celý soubor 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 proudová spotřeba, možnost napájení z jednoho galvanického článku, nízká frekvence provozu generátoru.

Detaily a design. Zařízení sestavené na prototyp okamžitě fungovalo 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, umožňující zobrazení výsledků měření. co nejjasněji.

K tomuto účelu byl jako měřicí hlava použit číselníkový úchylkoměr typu M68501 z rádia Sirius-324 Pano s celkovým odchylkovým proudem 250 μA a originální stupnicí cejchovanou v decibelech, která byla po ruce. Později jsem na internetu objevil podobná řešení pomocí indikátorů úrovně pásek vyrobených jinými autory, což potvrdilo správnost učiněného rozhodnutí. Jako tělo zařízení jsme použili pouzdro z vadné nabíječky k notebooku LG DSA-0421S-12, které je velikostně ideální a má na rozdíl od mnoha svých kolegů snadno rozebíratelné pouzdro, které drží pohromadě pomocí šroubků.

Zařízení využívá výhradně veřejně dostupné a rozšířené rádiové prvky dostupné v domácnosti jakéhokoli radioamatéra. Finální obvod je zcela identický s autorovým, jedinou výjimkou jsou hodnoty některých rezistorů. Odpor rezistoru R2 by měl být v ideálním případě 470 kOhm (v autorské verzi - 1 MOhm, i když se stále nepoužívá přibližně polovina zdvihu motoru), ale nenašel jsem odpor této hodnoty, který by měl požadované rozměry. Tato skutečnost však umožnila upravit rezistor R2 tak, že při natočení jeho osy do jedné z krajních poloh působí současně jako výkonový spínač. K tomu stačí seškrábnout špičkou nože část odporové vrstvy na jednom z vnějších kontaktů odporové „podkovy“, po které klouže jeho střední kontakt, na úseku cca 3... 4 mm na délku.

Hodnota rezistoru R5 se volí na základě celkového vychylovacího proudu použitého indikátoru tak, aby i při hlubokém vybití baterie zůstal ESR měřič provozuschopný.

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 byly nalezeny v desce z vadné počítačové UPS, které mají velmi malé TKE a mnohem menší rozměry ve srovnání s domácími 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 vinutí je 70 cm) s indukčností 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 zvolil experimentálně pouze z důvodů přivedení generátoru přesně na frekvenci 16 kHz, i když samozřejmě nebylo praktickou potřebu toho.

Sondy měřiče EPS jsou neodnímatelné - absence odpojitelných spojů nejen zjednodušuje konstrukci, ale také jej činí spolehlivějším, čímž se eliminuje možnost přerušení kontaktů v nízkoimpedančním měřicím obvodu.

Plošný spoj zařízení má rozměry 27x28 mm, jeho výkres ve formátu .LAY6 je ke stažení na odkazu https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Rozteč mřížky je 1,27 mm.

Rozložení prvků uvnitř hotového zařízení je znázorněno na fotografii.

Výsledky testů. Charakteristickým rysem indikátoru použitého v zařízení bylo, že rozsah měření ESR byl od 0 do 5 Ohmů. Při testování kondenzátorů značné kapacity (100 μF nebo více), nejtypičtějších pro filtry v napájecích obvodech 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 natažená. Na základě zprůměrovaných experimentálních dat pro ESR elektrolytických kondenzátorů různých kapacit uvedených v tabulce se zobrazení výsledků měření ukazuje jako velmi jasné: kondenzátor lze považovat za provozuschopný pouze tehdy, pokud je ručička indikátoru během měření umístěna v červené barvě sektor stupnice, odpovídající kladným hodnotám decibelů. Pokud je šipka umístěna vlevo (v černém sektoru), kondenzátor z výše uvedeného kapacitního rozsahu je vadný.

Zařízení samozřejmě může testovat i malé kondenzátory (od cca 2,2 μF) a hodnoty zařízení budou v černém sektoru stupnice, což odpovídá záporným hodnotám decibelů. Získal jsem přibližně následující shodu mezi ESR známých dobrých kondenzátorů ze standardní řady kondenzátorů a kalibrací přístrojové stupnice v decibelech:

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 jej odlišují od dražších průmyslových zařízení pro podobné účely.

Za hlavní výhody měřiče ESR 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 třeba provádět seřízení, která vyžadují speciální měřicí přístroje (osciloskop, měřič frekvence);

- nízké napájecí napětí a tím i nízké náklady na jeho zdroj (není potřeba žádná drahá a nízkokapacitní „Krona“). Zařízení zůstává provozuschopné, když je zdroj vybitý i na 50 % svého jmenovitého napětí, to znamená, že je možné k jeho napájení použít prvky, které již nejsou schopny normálně fungovat v jiných zařízeních (dálkové ovladače, hodinky, fotoaparáty, 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 množství a extrémní jednoduchost navíjení výrobků - jako L1 lze použít jakoukoliv vhodnou tlumivku nebo si ji snadno vyrobíte sami z odpadových materiálů;

— relativně nízká frekvence provozu generátoru a schopnost ručně nastavit nulu, což umožňuje použití sond s dráty téměř jakékoli rozumné délky a libovolného průřezu. Tato výhoda je nepopiratelná ve srovnání s univerzálními digitálními zkoušečkami prvků, které pro připojení testovaných kondenzátorů používají ZIF panel s hlubokými kontakty;

— 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 pauzu po připojení každého testovaného kondenzátoru), což výrazně urychluje práci;

— před měřením ESR není nutné předběžně vybíjet kondenzátor.

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.

DIY ESR metr. Existuje široký seznam poruch zařízení, jejichž příčina je právě elektrolytická. Hlavním faktorem nesprávné funkce elektrolytických kondenzátorů je „vysychání“, známé všem radioamatérům, ke kterému dochází v důsledku špatného utěsnění krytu. V tomto případě se jeho kapacitní nebo jinými slovy reaktance zvyšuje v důsledku poklesu jeho jmenovité kapacity.

Navíc v něm při provozu probíhají elektrochemické reakce, které korodují spojovací místa mezi přívody a deskami. Kontakt se zhoršuje, případně vytváří „kontaktní odpor“, někdy dosahující několika desítek ohmů. To je úplně stejné, pokud je rezistor zapojen do série s pracovním kondenzátorem a navíc je tento rezistor umístěn uvnitř. Tento odpor se také nazývá „ekvivalentní sériový odpor“ nebo ESR.

Existence sériového odporu negativně ovlivňuje činnost elektronických zařízení zkreslením činnosti kondenzátorů v obvodu. Zvýšené ESR (asi 3...5 Ohmů) má extrémně silný dopad na výkon, což vede ke spálení drahých mikroobvodů a tranzistorů.

Níže uvedená tabulka ukazuje průměrné hodnoty ESR (v miliohmech) pro nové kondenzátory různých kapacit v závislosti na napětí, pro které jsou navrženy.

Není žádným tajemstvím, že reaktance klesá s rostoucí frekvencí. Například při frekvenci 100 kHz a kapacitě 10 μF nebude kapacitní složka větší než 0,2 Ohm. Při měření poklesu střídavého napětí o frekvenci 100 kHz a vyšší můžeme předpokládat, že s chybou v oblasti 10...20% bude výsledkem měření činný odpor kondenzátoru. Proto není vůbec složité sestavit.

Popis ESR měřiče pro kondenzátory

Impulzní generátor o frekvenci 120 kHz je sestaven pomocí logických prvků DD1.1 a DD1.2. Kmitočet generátoru je určen RC obvodem na prvcích R1 a C1.

Pro koordinaci byl zaveden prvek DD1.3. Pro zvýšení výkonu impulsů z generátoru byly do obvodu zavedeny prvky DD1.4...DD1.6. Dále signál prochází děličem napětí přes odpory R2 a R3 a jde do studovaného kondenzátoru Cx. Měřicí jednotka střídavého napětí obsahuje diody VD1 a VD2 a multimetr jako měřič napětí, např. M838. Multimetr musí být přepnut do režimu měření stejnosměrného napětí. Měřič ESR se nastavuje změnou hodnoty R2.

Mikroobvod DD1 - K561LN2 lze nahradit K1561LN2. Diody VD1 a VD2 jsou germaniové, lze použít D9, GD507, D18.

Rádiové komponenty měřiče ESR jsou umístěny na, které si můžete vyrobit sami. Konstrukčně je zařízení vyrobeno ve stejném krytu jako baterie. Sonda X1 je vyrobena ve formě šídla a připevněna k tělu zařízení, sonda X2 je drát o délce nejvýše 10 cm s jehlou na konci. Kondenzátory lze zkontrolovat přímo na desce, není třeba je odpájet, což značně usnadňuje nalezení vadného kondenzátoru při opravách.

Nastavení zařízení

1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 a 80 ohmů.

K sondám X1 a X2 je nutné připojit odpor 1 Ohm a otáčet R2, dokud multimetr neukáže 1 mV. Potom místo 1 Ohmu připojte další rezistor (5 Ohmů) a bez změny R2 zaznamenejte hodnotu multimetru. Udělejte totéž se zbývajícími odpory. Výsledkem je tabulka hodnot, ze kterých lze určit reaktanci.

V rámci své práce musím opravovat průmyslová zařízení. Analýza poruch ukazuje, že značná část z nich je způsobena vadnými elektrolytickými kondenzátory. Použití měřiče ESR výrazně zjednodušuje hledání takových kondenzátorů. Můj první v této věci hodně pomohl, ale postupem času jsem chtěl mít zařízení s informativnějším měřítkem a zároveň „testovat“ další obvodová řešení.

Můžete se ptát, proč zase analog? Samozřejmě mám ESR metr s digitálním indikátorem pro podrobné studium velkých kondenzátorů, ale to není nutné pro provozní řešení problémů. K ukazatelům ukazatelů, zděděným ze sovětské minulosti, navíc panují dlouholeté sympatie, takže jsem chtěl něco trochu vintage.
V důsledku prototypování jsem se usadil ludens, která vám umožňuje široce experimentovat s měřícími stupnicemi.

Pracovní frekvence generátoru je 60 kHz. Pro pohodlí je zařízení navrženo jako dvourozsahové zařízení – s úzkou a rozšířenou stupnicí. Mikroobvod lze nahradit TL072.

Design

Jako „experimentální test“ byl vybrán multimetr YX-360TR, naštěstí je všude po ruce a měřící hlava se hodí.

Vyjmeme všechny nepotřebné vnitřnosti, sejmeme jmenovku a skalpelem odřízneme přečnívající části na přední desce. Sedlo pro přepínač rozsahů se vyřízne skládačkou a vzniklý otvor se uzavře plexisklem (polystyrenem) vhodné tloušťky.

Nově vyrobená deska musí přesně kopírovat obrysy tovární desky, aby bylo zajištěno upevnění na stávající svorky.

Pojďme k výrobě desky plošných spojů:

O podrobnostech

Rezistory R10, R12 a R11, R13, na kterých závisí začátek a konec měřicího rozsahu, se volí během procesu kalibrace. Hodnoty těchto rezistorů se mohou lišit od standardních hodnot řady E24, takže budou pravděpodobně typově nastavené jako já.
Uznávám, že pokud použijete doporučený multimetr a mé váhy, nebudete muset vybírat vůbec nic. To je možné standardizací ve výrobě měřicích hlav, ale na čínské soudruhy bych se v této věci úplně nespoléhal.

Další časově náročná část schématu je transformátor. Použil jsem magnetické jádro z přizpůsobovacího transformátoru z ATX zdroje. Vzhledem k tomu, že se jedná o standardní jádro ve tvaru W, nemělo by navíjení činit žádné zvláštní potíže.
Primární vinutí obsahuje 400 závitů drátu o průměru 0,13 mm, sekundární vinutí obsahuje 20 závitů drátu o průměru 0,2..0,4 mm. Mé sekundární vinutí je umístěno mezi dvěma vrstvami primárního, nevím, jak důležité je to zde, jen ze starého zvyku.

Stupnice promoce

Jak jsem již řekl, vzhled vah a rozsahů měření se může značně lišit. Zde jsou hlavními určujícími prvky citlivost měřicí hlavy, odpor rezistorů R10, R12 a R11, R13. Ještě více kombinací se může objevit, pokud navíc experimentujete s odpory rezistorů měřicího obvodu (R5, R6) a transformačním poměrem Tr1 (samozřejmě v rozumných mezích).

Před kalibrací jsou místo rezistorů R10, R12 (R11, R13) instalovány proměnné rezistory s hodnotami blízkými očekávaným hodnotám a jezdec odporu R14 je nastaven do střední polohy. Poté se k měřicím sondám připojí rezistor s odporem odpovídajícím konci měřicího rozsahu a rezistor R10 (R11) nastaví šipku blíže k levé straně stupnice, kde bude poslední bod měřicího rozsahu. Z pochopitelných důvodů nemůže být na místě mechanické nuly mikroampérmetru.
Dále zkratujte sondy a pomocí rezistoru R12 (R13) nastavte šipku na značku úplně vpravo na stupnici. Tyto operace se několikrát opakují, dokud se šipka bez naší pomoci přesně neumístí na počáteční a koncový bod rozsahu. Nyní, když jsme „našli“ hranice měřicího rozsahu, změříme odpor odpovídajících proměnných rezistorů a na jejich místo připájeme konstanty.

Mezilehlé body stupnice najdeme připojením odporů odpovídajících odporů k sondám. Pro zjednodušení procesu je pro tyto účely přípustné použít odporový zásobník s bifilárním vinutím cívek. Následně jsem zkontroloval sestavený přístroj se zásobníkem P33 - odchylky v odečtech se ukázaly jako nevýznamné. Pro zapamatování umístění mezilehlých bodů není nutné označovat stupnici tužkou, stačí zapsat číselné hodnoty získané podle továrního měřítka na papír a poté značky umístit odpovídající místo šablony v programu.

V příloze jsou mé možnosti měřítka vytvořené ve Sprintu. Soubor již obsahuje šablonu továrního měřítka, kterou lze aktivovat zaškrtnutím políčka „zobrazit“.
Takto získaná stupnice se nalepí na tovární stupnici pomocí lepicí papírnické tužky.

Vzhled

Přední panel je nakreslen ve Visiu, po vytištění je list zalaminován. Pečlivě nařezaný panel se vloží bez mezer do sedáku a zajistí se vhodným lepidlem (mám voděodolný „Moment“).

Připojovací vodiče jsou měkké na ohýbání, s průřezem 0,5...1,0 mm2 není vhodné je dělat příliš dlouhé. Tovární sondy je třeba lehce obrousit, aby se snížil kontaktní odpor a prorazily lakové povlaky na desce.

Moc děkuji za odvedenou práci. Další závěr podle toho, co jsem četl: Hlava 1 mA se pro takový detektor ukázala jako hloupost. vždyť je to sériové zapojení s rezistorovou hlavou, které napíná stupnici. Protože není potřeba velká přesnost, můžete zkusit hlavu z magnetofonu. (jeden problém je, že docela elektrizuje, sotva jsem se ho dotkl rukávem svetru a jehla sama vyskočí o polovinu stupnice) a celkový vychylovací proud je asi 240 µA (přesný název je M68501)
Obecně, pro odmítnutí kondenzátoru, nestačí měřítko ohmů až do 10-12?

Nástavec multimetru - metrESR

Ideální kondenzátor, pracující na střídavý proud, by měl mít pouze jalový (kapacitní) odpor. Aktivní složka by se měla blížit nule. Ve skutečnosti by dobrý oxidový (elektrolytický) kondenzátor měl mít aktivní odpor (ESR) ne větší než 0,5-5 Ohmů (v závislosti na kapacitě a jmenovitém napětí). V praxi se v zařízeních, která se používají několik let, můžete setkat se zdánlivě provozuschopným kondenzátorem s kapacitou 10 μF s ESR až 100 ohmů nebo více. Takový kondenzátor je i přes přítomnost kapacity nepoužitelný a s největší pravděpodobností je příčinou poruchy nebo nekvalitního provozu zařízení, ve kterém pracuje.

Obrázek 1 ukazuje schéma zapojení multimetrového nástavce pro měření ESR oxidových kondenzátorů. Pro měření aktivní složky odporu kondenzátoru je nutné zvolit režim měření, ve kterém bude jalová složka velmi malá. Jak je známo, reaktance kapacity klesá s rostoucí frekvencí. Například při frekvenci 100 kHz s kapacitou 10 μF bude reaktivní složka menší než 0,2 ohmu. To znamená, že měřením odporu oxidového kondenzátoru s kapacitou větší než 10 μF úbytkem střídavého napětí o frekvenci 100 kHz nebo více na něm můžeme říci, že. při dané chybě 10-20% lze výsledek měření brát prakticky jen jako hodnotu činného odporu.
A tak obvod znázorněný na obrázku 1 je pulzní generátor s frekvencí 120 kHz, vyrobený na logických invertorech čipu D1, dělič napětí skládající se z odporů R2, R3 a testovaného kondenzátoru CX a měřič střídavého napětí na CX, skládající se z detektoru VD1 -VD2 a multimetru zapnutého pro měření malých stejnosměrných napětí.
Kmitočet se nastavuje obvodem R1-C1. Prvek D1.3 je přizpůsobovací prvek a prvky D1.4-D1.6 jsou použity jako koncový stupeň.

Nastavením odporu R2 se zařízení seřídí. Protože populární multimetr M838 nemá režim pro měření malých střídavých napětí (jmenovitě s tímto zařízením pracuje autorská příloha), obsahuje obvod sondy detektor využívající germaniové diody VD1-VD2. Multimetr měří stejnosměrné napětí na C4.
Zdrojem energie je Krona. Je to stejná baterie jako ta, která napájí multimetr, ale nástavec musí být napájen ze samostatné baterie.
Instalace dílů set-top boxu se provádí na desce plošných spojů, jejíž zapojení a umístění dílů je na obrázku 2.
Konstrukčně je konzola vyrobena ve stejném pouzdře jako zdroj energie. Pro připojení k multimetru se používají vlastní sondy multimetru. Tělo je běžná miska na mýdlo.
Krátké sondy jsou vyrobeny z bodů X1 a X2. Jeden z nich je tuhý, ve formě šídla, a druhý je pružný, ne více než 10 cm dlouhý, s okénkem se stejnou špičatou sondou. Tyto sondy lze připojit ke kondenzátorům, jak neosazeným, tak umístěným na desce (není třeba je pájet), což značně zjednodušuje hledání vadného kondenzátoru při opravách. Je vhodné vybrat pro tyto sondy „krokosvorky“ pro usnadnění kontroly nenamontovaných (nebo demontovaných) kondenzátorů.

Mikroobvod K561LN2 lze nahradit podobným K1561LN2, EKR561LN2 a se změnami na desce - K564LN2, CD4049.
Diody D9B - jakékoli harmaniové diody, například jakékoli D9, D18, GD507. Můžete zkusit použít silikonové.
Switch S1 je mikropřepínač pravděpodobně vyrobený v Číně. Má ploché svorky pro montáž plošných spojů.
Nastavení konzole. Po kontrole instalace a funkčnosti připojte multimetr. Je vhodné zkontrolovat kmitočet na X1-X2 frekvenčním měřičem nebo osciloskopem. Pokud leží v rozsahu 120-180 kHz, je to normální. Pokud ne, zvolte odpor R1.
Připravte si sadu pevných rezistorů s odpory 1 ohm, 5 ohm, 10 ohm, 15 ohm, 25 ohm, 30 ohm, 40 ohm, 60 ohm, 70 ohm a 80 ohm (nebo tak). Připravte si list papíru. Místo testovaného kondenzátoru připojte odpor 1 Ohm. Otočte jezdcem R2 tak, aby multimetr ukazoval napětí 1 mV. Zapište si na papír „1 Ohm = 1 mV“. Dále připojte další odpory a beze změny polohy R2 proveďte podobná zadání (například „60Ohm = 17mV“).
Získáte tabulku dekódující hodnoty multimetru. Tato tabulka musí být pečlivě sestavena (ručně nebo na počítači) a nalepena na tělo set-top boxu tak, aby bylo možné stůl pohodlně používat. Pokud je stůl papírový, umístěte na jeho povrch lepicí pásku, která ochrání papír před oděrem.
Nyní, když testujete kondenzátory, odečtete hodnotu multimetru v milivoltech, pak pomocí tabulky zhruba určíte ESR kondenzátoru a rozhodnete se o jeho vhodnosti.
Chtěl bych poznamenat, že tento nástavec lze také přizpůsobit pro měření kapacity oxidových kondenzátorů. K tomu je potřeba výrazně snížit frekvenci multivibrátoru zapojením kondenzátoru s kapacitou 0,01 μF paralelně s C1. Pro pohodlí můžete provést přepínač „C / ESR“. Budete také muset vytvořit další tabulku s hodnotami kapacit.
Pro připojení k multimetru je vhodné použít stíněný kabel, aby se eliminoval vliv rušení na hodnoty multimetru.

Zařízení, na jehož desce hledáte vadný kondenzátor, je nutné alespoň půl hodiny před zahájením vyhledávání vypnout (aby se vybily kondenzátory v jeho obvodu).
Nástavec lze použít nejen s multimetrem, ale také s jakýmkoliv zařízením schopným měřit milivolty stejnosměrného nebo střídavého napětí. Pokud je váš přístroj schopen měřit nízké střídavé napětí (AC milivoltmetr nebo drahý multimetr), nemůžete vyrobit detektor pomocí diod VD1 a VD2, ale měřit střídavé napětí přímo na testovaném kondenzátoru. Deska musí být samozřejmě vyrobena pro konkrétní zařízení, se kterým plánujete v budoucnu pracovat. A pokud používáte zařízení s číselníkem, můžete k jeho stupnici přidat další stupnici pro měření ESR.

Radioconstructor, 2009, č. 01 s. 11-12 Štěpánov V.

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

Již více než rok používám zařízení podle schématu D. Teleshe z časopisu „Scheme Engineering“ č. 8, 2007, str. 44-45.

Na milivoltmetru M-830V v rozsahu 200 mV jsou hodnoty bez instalovaného kondenzátoru 165...175 mV.
Napájecí napětí 3 V (2 AA baterie fungovaly déle než rok), frekvence měření od 50 do 100 kHz (nastavení na 80 kHz volbou kondenzátoru C1). V praxi jsem naměřil kapacity od 0,5 do 10 000 μF a ESR od 0,2 do 30 (při kalibraci údaje přístroje v mV odpovídají rezistorům stejné hodnoty v Ohmech). Používá se k opravě spínaných zdrojů pro PC a BREA.

Téměř hotový obvod pro kontrolu EPS, pokud je sestavený na CMOS, bude fungovat od 3 voltů... .

ESR měřič

Tedy zařízení na měření ESR - ekvivalentní sériový odpor.

Jak se ukázalo, výkon (zejména elektrolytických) kondenzátorů, zejména těch, které pracují ve výkonových pulzních zařízeních, je do značné míry ovlivněn vnitřním ekvivalentním sériovým odporem proti střídavému proudu. Různí výrobci kondenzátorů mají různé přístupy k hodnotám frekvence, při kterých by měla být hodnota ESR určena, ale tato frekvence by neměla být nižší než 30 kHz.

Hodnota ESR do jisté míry souvisí s hlavním parametrem kondenzátoru - kapacitou, ale je prokázáno, že kondenzátor může být vadný z důvodu velké vlastní hodnoty ESR i při deklarované kapacitě.

vnější pohled

Jako generátor byl použit mikroobvod KR1211EU1 (kmitočet při jmenovitých hodnotách na obvodu cca 70 kHz), lze použít bassreflexové transformátory z AT/ATX zdrojů - stejné parametry (zejména transformační poměry) téměř všech výrobců . Pozornost!!! Transformátor T1 využívá pouze polovinu vinutí.

Hlava přístroje má citlivost 300 μA, ale lze použít i jiné hlavy. Je vhodnější použít citlivější hlavy.

Stupnice tohoto zařízení se při měření do 1 ohmu natáhne o třetinu. Desetina ohmu je snadno odlišitelná od 0,5 ohmu. Stupnice je vhodná pro 22 ohmů.

Rozpětí a rozsah lze měnit přidáním závitů k měřicímu vinutí (se sondami) a/nebo k vinutí III konkrétního transformátoru.

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

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

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

Když je připojen pracovní kondenzátor, LED by měla úplně zhasnout, protože zkratované závity zcela narušují generování. Pokud jsou kondenzátory vadné, LED dioda dále svítí nebo mírně zhasne, v závislosti na hodnotě ESR.

Jednoduchost této sondy umožňuje sestavení do těla z běžné fixy, hlavní místo v ní má baterie, zapínací tlačítko a LED dioda vyčnívající nad tělem. Miniaturní velikost sondy umožňuje umístit jednu ze sond na stejné místo a druhou vyrobit s co nejkratším drátem, což sníží vliv indukčnosti sondy na naměřené hodnoty. Navíc nebudete muset otáčet hlavu, abyste mohli vizuálně ovládat indikátor a instalovat sondy, což je během provozu často nepohodlné.

Konstrukce a detaily.
Cívky transformátoru jsou navinuty na jednom kroužku, nejlépe co nejmenšího, jeho magnetická permeabilita není příliš důležitá, cívky generátoru mají počet závitů 30 vit. každý, indikátor - 6 vit. a měření 4 vit. nebo 3 vit. (vybráno při nastavení), tloušťka všech drátů je 0,2-0,3 mm. Měřicí vinutí by mělo být navinuto drátem o délce minimálně 1,0 mm. (Docela vhodný je montážní drát - pokud vinutí pasuje na kroužek.) R1 reguluje frekvenci a odběr proudu v malých mezích. Rezistor R2 omezuje zkratový proud vytvářený testovaným kondenzátorem, z důvodu ochrany před nabitým kondenzátorem, který se vybíjí skrz něj a vinutí, by měl být 2 watty. Změnou jeho odporu snadno rozeznáte odpor od 0,5 Ohmů a výše podle svitu LED. Postačí jakýkoli tranzistor s nízkým výkonem. Napájení zajišťuje jedna 1,5V baterie. Během testování zařízení bylo dokonce možné jej napájet ze dvou sond ručkového ohmmetru připojeného na jednotky Ohm.

Hodnocení dílů:
Rom
R2* - 1m
C1-1 uF
S2-390pF

Založit.
Nepředstavuje žádné obtíže. Správně sestavený generátor začne pracovat okamžitě na frekvenci 50-60 kHz, pokud se LED nerozsvítí, je třeba změnit polaritu spínání. Potom připojením odporu 0,5-0,3 Ohm k měřicímu vinutí místo kondenzátoru se volbou závitů a rezistoru R2 dosáhne sotva znatelné záře, obvykle se však jejich počet pohybuje od 3 do 4. Na konci všeho zkontrolují známý dobrý a vadný kondenzátor. Při troše zručnosti se snadno pozná ESR kondenzátoru do 0,3-0,2 Ohm, což je docela dost na nalezení vadného kondenzátoru, od kapacity 0,47 až 1000 μF. Namísto jedné LED můžete dát dvě a připojit 2-3 voltovou zenerovu diodu do obvodu jedné z nich, ale budete muset zvýšit vinutí a design zařízení bude komplikovanější. Z pouzdra můžete vyrobit dvě sondy najednou, ale měli byste mezi nimi zajistit vzdálenost, aby bylo vhodné měřit kondenzátory různých velikostí. (například - pro SMD kondenzátory můžete použít myšlenku Barbosova uv - a navrhnout sondu ve formě pinzety)

Další použití tohoto zařízení: je pro ně vhodné kontrolovat ovládací tlačítka v audio a video zařízení, protože v průběhu času některá tlačítka dávají falešné příkazy kvůli zvýšenému vnitřnímu odporu. Totéž platí pro kontrolu přerušení tištěných vodičů nebo kontrolu přechodového odporu kontaktů.
Doufám, že sonda zaujme své právoplatné místo v řadách pomocných zařízení „tvůrce chyb“.

Dojmy z použití tohoto vzorníku:
- Zapomněl jsem, co je vadný kondenzátor;
- 2/3 starých kondenzátorů musely být vyhozeny.
No, nejlepší na tom je, že nejdu do obchodu nebo na trh bez vzorku.
Prodejci kondenzátorů jsou velmi nešťastní.

Měřič kapacity a indukčnosti

E. Terentyev
Rádio, 4, 1995

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

Navržený číselník umožňuje určit parametry většiny induktorů a kondenzátorů, se kterými se setkáváme v praxi radioamatéra. Kromě měření parametrů prvků lze zařízení využít jako generátor pevných frekvencí s dělením na dekády a také jako generátor značek pro radiotechnické měřicí přístroje.

Navržený měřič kapacity a indukčnosti se od podobného ("Radio", 1982, 3, s. 47) liší svou jednoduchostí a nízkou výrobní složitostí. Rozsah měření je rozdělen na deset dní do šesti podrozsahů s kapacitními limity 100 pF - 10 μF pro kondenzátory a indukčností 10 μH - 1 H pro induktory. Minimální hodnoty měřené kapacity, indukčnosti a přesnosti parametrů měření na hranici 100 pF a 10 μH jsou určeny konstrukční kapacitou svorek nebo zásuvek pro připojení svorek prvků. Ve zbývajících dílčích rozsazích je chyba měření dána především třídou přesnosti ukazovací měřicí hlavy. Proud spotřebovaný zařízením nepřesahuje 25 mA.

Princip činnosti zařízení je založen na měření průměrné hodnoty vybíjecího proudu kapacity kondenzátoru a samoindukčního emf indukčnosti. Elektroměr, jehož schéma zapojení je na obr. 1, se skládá z hlavního oscilátoru na bázi prvků DD1.5, DD1.6 s quartzovou stabilizací kmitočtu, řady frekvenčních děličů na mikroobvodech DD2 - DD6 a vyrovnávacích měničů DD1. 1 - DD1.4. Rezistor R4 omezuje výstupní proud měničů. Při měření kapacity se používá obvod prvků VD7, VD8, R6, C4 a při měření indukčnosti obvod VD6, R5, R6, C4. Dioda VD9 chrání mikroampérmetr PA1 před přetížením. Kapacita kondenzátoru C4 je zvolena relativně velká, aby se snížil jitter jehly na maximální hranici měření, kde je hodinová frekvence minimální - 10 Hz.

Zařízení využívá měřicí hlavu s celkovým odchylkovým proudem 100 μA. Pokud použijete citlivější - 50 μA, pak v tomto případě můžete snížit limit měření 2krát. Jako indikátor měřeného parametru je použit sedmisegmentový LED indikátor ALS339A, který lze nahradit indikátorem ALS314A. Místo křemenného rezonátoru na frekvenci 1 MHz můžete zapnout slídový nebo keramický kondenzátor s kapacitou 24 pF, chyba měření se však zvýší o 3-4 %.

Diodu D20 je možné nahradit diodami D18 nebo GD507, zenerovu diodu KS156A zenerovými diodami KS147A, KS168A. Křemíkové diody VD1-VD4, VD9 mohou být libovolné s maximálním proudem alespoň 50 mA a tranzistor VT1 může být libovolný z typů KT315, KT815. Kondenzátor SZ - keramický K10-17a nebo KM-5. Všechny hodnoty prvků a frekvence křemene se mohou lišit o 20%.

Nastavení zařízení začíná v režimu měření kapacity. Přepínač SB1 přepněte do horní polohy podle schématu a přepínač rozsahu SA1 nastavte do polohy odpovídající meze měření 1000 pF. Připojením modelového kondenzátoru o kapacitě 1000 pF na svorky XS1, XS2 se jezdec trimovacího odporu R6 uvede do polohy, ve které je ručička mikroampérmetru PA1 nastavena na koncový dílek stupnice. Poté se přepínač SB1 přepne do režimu měření indukčnosti a připojením tlumivky 100 μH na svorky se ve stejné poloze přepínače SA1 provede obdobná kalibrace trimovacím rezistorem R5. Přesnost kalibrace přístroje je přirozeně dána přesností použitých referenčních prvků.

Při měření parametrů prvků přístrojem je vhodné začít s větším limitem měření, aby se šipka na hlavici přístroje náhle vychýlila ze stupnice. Pro napájení elektroměru lze použít stejnosměrné napětí 10...15 V nebo střídavé napětí z vhodného vinutí výkonového transformátoru jiného zařízení se zatěžovacím proudem minimálně 40...50 mA. Výkon samostatného transformátoru musí být alespoň 1W.

Pokud je zařízení napájeno baterií baterií nebo galvanických článků o napětí 9 V, lze jej zjednodušit a zvýšit účinnost odstraněním diod usměrňovače napájecího napětí, indikátoru HG1 a spínače SB1 umístěním tří svorek ( zásuvky) na předním panelu zařízení z bodů 1, 2, 3 uvedených na schématu. Při měření kapacity se kondenzátor připojí na svorky 1 a 2, při měření indukčnosti se na svorky 1 a 3 připojí cívka.

Poznámka redakce. Přesnost LC měřiče s číselníkovým úchylkoměrem do určité míry závisí na řezu stupnice, takže zavedení přepínatelného děliče kmitočtu do obvodu o 2, 4 nebo obdobná změna kmitočtu hlavního oscilátoru (např. verze bez křemenného rezonátoru) umožňuje snížit požadavky na rozměry a třídu přesnosti indikačního zařízení.

Nástavec LC měřiče pro digitální voltmetr

http:///izmer/izmer4.php

Digitální měřící přístroj dnes není v radioamatérské laboratoři nic neobvyklého. Změřit parametry kondenzátorů a induktorů, i když se jedná o multimetr, však často není možné. Zde popsaný jednoduchý set-top box je určen pro použití ve spojení s multimetry nebo digitálními voltmetry (například M-830V, M-832 a podobně), které nemají režim pro měření parametrů reaktivních prvků.

Pro měření kapacity a indukčnosti pomocí jednoduchého nástavce byl použit princip podrobně popsaný v článku A. Stepanova „Simple LC meter“ v Rádiu č. 3, 1982. Navržený měřič je poněkud zjednodušen (místo generátoru s quartz rezonátor a desetidenní frekvenční dělič, multivibrátor s přepínatelnou generační frekvencí), ale umožňuje měřit kapacitu v rozsahu 2 pF...1 μF a indukčnost 2 μH... 1 H s dostatečnou přesností pro praxi. Kromě toho produkuje obdélníkové napětí s pevnými frekvencemi 1 MHz, 100 kHz, 10 kHz, 1 kHz, 100 Hz a nastavitelnou amplitudou od 0 do 5 V, což rozšiřuje aplikační rozsah zařízení.

Hlavní oscilátor měřiče (obr. 1) je vyroben na prvcích mikroobvodu DD1 (CMOS), frekvence na jeho výstupu se mění pomocí přepínače SA1 v rozsahu 1 MHz - 100 Hz, připojením kondenzátorů C1-C5. Z generátoru je signál odeslán do elektronického spínače namontovaného na tranzistoru VT1. Přepínač SA2 volí režim měření „L“ nebo „C“. V poloze přepínače znázorněné na obrázku měří nástavec indukčnost. Měřený induktor se připojí do zdířek X4, X5, kondenzátor do zdířek X3, X4 a voltmetr do zdířek X6, X7.

Během provozu je voltmetr nastaven do režimu měření stejnosměrného napětí s horní hranicí 1 - 2V. Je třeba poznamenat, že na výstupu set-top boxu se napětí pohybuje v rozmezí 0...1 V. Na zásuvkách X1, X2 v režimu měření kapacity (přepínač SA2 je v poloze „C“) je nastavitelný obdélníkový Napětí. Jeho amplitudu lze plynule měnit pomocí proměnného rezistoru R4.

Set-top box je napájen z baterie GB1 s napětím 9 V ("korund" nebo podobně) přes stabilizátor na tranzistoru VT2 a zenerovu diodu VD3.

Mikroobvod K561LA7 lze nahradit K561LE5 nebo K561LA9 (kromě DD1.4), tranzistory VT1 a VT2 jakýmkoli nízkoenergetickým křemíkem vhodné struktury, zenerovu diodu VD3 lze nahradit KS156A, KS168A. Diody VD1, VD2 - libovolné bodové germanium, například D2, D9, D18. Je vhodné použít miniaturní spínače.

Tělo zařízení je domácí nebo hotové ve vhodných velikostech. Instalace dílů (obr. 2) v pouzdře - zavěšení na spínače, rezistor R4 a zásuvky. Varianta vzhledu je znázorněna na obrázku. Konektory XZ-X5 jsou domácí výroby, vyrobené z mosazného plechu nebo mědi o tloušťce 0,1...0,2 mm, jejich provedení je zřejmé z Obr. 3. Pro připojení kondenzátoru nebo cívky je nutné zasunout vývody dílu až na doraz do klínovité mezery desek; To zajišťuje rychlou a spolehlivou fixaci vývodů.

Zařízení se nastavuje pomocí frekvenčního měřiče a osciloskopu. Přepínač SA1 se podle schématu posune do horní polohy a volbou kondenzátoru C1 a rezistoru R1 se na výstupu generátoru dosáhne frekvence 1 MHz. Poté se přepínač postupně posune do následujících poloh a volbou kondenzátorů C2 - C5 se nastaví generační frekvence na 100 kHz, 10 kHz, 1 kHz a 100 Hz. Dále je osciloskop připojen ke kolektoru tranzistoru VT1, přepínač SA2 je v poloze měření kapacity. Volbou rezistoru R3 se ve všech rozsazích dosáhne tvaru vibrací blízkého meandru. Poté se přepínač SA1 opět nastaví do horní polohy podle schématu, do zdířek X6, X7 se připojí digitální nebo analogový voltmetr a do zdířek X3, X4 se připojí standardní kondenzátor o kapacitě 100 pf. Seřízením rezistoru R7 se dosáhne hodnoty voltmetru 1 V. Poté se přepínač SA2 přepne do režimu měření indukčnosti a do zdířek X4, X5 se připojí modelová cívka s indukčností 100 μH a odporem se nastaví hodnoty voltmetru. R6, také se rovná 1 V.

Tím je nastavení zařízení dokončeno. Na ostatních rozsazích závisí přesnost odečtů pouze na přesnosti výběru kondenzátorů C2 - C5. Od redaktora. Nastavování generátoru je lepší začít s frekvencí 100 Hz, která se nastavuje volbou rezistoru R1, kondenzátor C5 není zvolen. Je třeba si uvědomit, že kondenzátory SZ - C5 musí být papírové nebo lépe metafilmové (K71, K73, K77, K78). Pokud jsou možnosti výběru kondenzátorů omezené, můžete v sekci SA1.2 přepnout rezistory R1 a vybrat je, přičemž počet kondenzátorů by měl být snížen na dva (C1, SZ). Hodnoty odporu rezistoru v tomto případě budou: případ 4,7: 47; 470 km.

(Rádio 12-98

Seznam zdrojů na téma EPS kondenzátory v časopise "Rádio"

Khafizov R. Sonda s oxidovým kondenzátorem. - Rozhlas, 2003, č. 10, s. 21-22. Štěpánov V. EPS a nejen... - Rozhlas, 2005, č. 8, s. 39,42. Vasiliev V. Zařízení pro testování oxidových kondenzátorů. - Rozhlas, 2005, č. 10, s. 24-25. Nechaev I. Odhad ekvivalentního sériového odporu kondenzátoru. - Rozhlas, 2005, č. 12, s. 25-26. Shchus A. ESR měřič pro oxidové kondenzátory. – Rozhlas, 2006, č. 10, s. 30-31. Kurakin Yu. EPS indikátor oxidových kondenzátorů. - Rozhlas, 2008, č. 7, s. 26-27. Platoshin I. ESR metr pro oxidové kondenzátory. - Rozhlas, 2008, č. 8, s. 18-19. Rychikhin S. Oxidová kondenzátorová sonda. - Rozhlas, 2008, č. 10, s. 14-15. Tabaksman V., Felyugin V. ESR měřiče pro oxidové kondenzátory. - Rozhlas, 2009, č. 8, s. 49-52.

Měřič kapacity kondenzátoru

V. Vasiliev, Naberezhnye Chelny

Toto zařízení je postaveno na základě zařízení dříve popsaného v našem časopise. Na rozdíl od většiny takových zařízení je zajímavý tím, že kontrola provozuschopnosti a kapacity kondenzátorů je možná bez jejich vyjímání z desky. Navržený měřič se velmi pohodlně používá a má dostatečnou přesnost.

Každý, kdo opravuje domácí nebo průmyslová rádiová zařízení, ví, že je vhodné zkontrolovat provozuschopnost kondenzátorů bez jejich demontáže. Mnoho měřičů kapacity kondenzátorů však tuto schopnost neposkytuje. Pravda, jeden podobný design byl popsán v. Má malý rozsah měření a nelineární odpočítávací stupnici, což snižuje přesnost. Při návrhu nového měřidla byl vyřešen problém vytvoření zařízení s širokým rozsahem, lineární stupnicí a přímým odečtem, aby bylo možné jej použít jako laboratorní. Kromě toho musí být zařízení diagnostické, tj. schopné testovat kondenzátory seřazené pomocí p-n přechodů polovodičových součástek a odporů rezistorů.

Princip fungování zařízení je následující. Na vstup diferenciátoru je přivedeno trojúhelníkové napětí, ve kterém je jako diferenciátor použit testovaný kondenzátor. V tomto případě jeho výstup vytváří obdélníkovou vlnu s amplitudou úměrnou kapacitě tohoto kondenzátoru. Dále detektor vybere hodnotu amplitudy meandru a přivede konstantní napětí do měřicí hlavy.

Amplituda měřicího napětí na sondách zařízení je přibližně 50 mV, což nestačí k otevření p-n přechodů polovodičových součástek, takže nemají svůj bočníkový efekt.

Zařízení má dva spínače. Koncový spínač "Scale" s pěti polohami: 10 µF, 1 µF, 0,1 µF, 0,01 µF, 1000 pF. Přepínač "Multiplikátor" (X1000, X100, X10, X1) mění frekvenci měření. Zařízení má tedy osm dílčích rozsahů měření kapacity od 10 000 μF do 1000 pF, což je ve většině případů prakticky dostačující.

Generátor trojúhelníkových kmitů je osazen na čipech operačních zesilovačů DA1.1, DA1.2, DA1.4 (obr. 1). Jeden z nich, DA1.1, pracuje v režimu komparátoru a generuje obdélníkový signál, který je přiveden na vstup integrátoru DA1.2. Integrátor převádí pravoúhlé kmity na trojúhelníkové. Kmitočet generátoru je určen prvky R4, C1-C4. Ve zpětnovazebním obvodu generátoru je invertor založený na operačním zesilovači DA1.4, který zajišťuje samooscilační režim. Přepínačem SA1 lze nastavit jednu z měřicích frekvencí (násobič): 1 Hz (X1000), 10 Hz (x100), 100 Hz (x10), 1 kHz (x1).

Rýže. 1

Op-amp DA2.1 je napěťový sledovač, na jeho výstupu je trojúhelníkový signál s amplitudou cca 50 mV, který slouží k vytvoření měřicího proudu testovaným kondenzátorem Cx.

Vzhledem k tomu, že kapacita kondenzátoru je měřena na desce, může na něm být zbytkové napětí, proto, aby se zabránilo poškození měřiče, jsou paralelně k jeho sondám připojeny dvě můstkové diody VD1 typu back-to-back.

Operační zesilovač DA2.2 funguje jako diferenciátor a funguje jako převodník proudu-napětí. Jeho výstupní napětí: Uout=(R12...R16) Iin=(R12...R16)Cx dU/dt. Například při měření kapacity 100 μF při frekvenci 100 Hz vyjde: Iin = Cx dU/dt = 100 100 mV/5 ms = 2 mA, Uout = R16 Iin = 1 kOhm mA = 2 V.

Prvky R11, C5-C9 jsou nezbytné pro stabilní provoz diferenciátoru. Kondenzátory eliminují oscilační procesy na frontách meandru, které znemožňují přesné měření jeho amplitudy. Výsledkem je, že výstup DA2.2 vytváří meandr s hladkými okraji a amplitudou úměrnou naměřené kapacitě. Rezistor R11 také omezuje vstupní proud, když jsou sondy zkratovány nebo když je rozbitý kondenzátor. Pro vstupní obvod elektroměru musí být splněna následující nerovnost: (3...5)СхR11<1/(2f).

Pokud tato nerovnost není splněna, pak v polovině periody proud Iin nedosáhne ustálené hodnoty a meandr nedosáhne odpovídající amplitudy a dojde k chybě v měření. Například v měřidle popsaném v je při měření kapacity 1000 μF při frekvenci 1 Hz časová konstanta určena jako Cx R25 = 1000 μF 910 Ohm = 0,91 s. Polovina periody oscilace T/2 je pouze 0,5 s, takže na tomto měřítku budou měření znatelně nelineární.

Synchronní detektor se skládá ze spínače na tranzistoru VT1 s efektem pole, klíčové řídicí jednotky na operačním zesilovači DA1.3 a paměťového kondenzátoru C10. Operační zesilovač DA1.2 vydává řídicí signál pro spínání VT1 během kladné půlvlny meandru, když je nastavena jeho amplituda. Kondenzátor C10 uchovává konstantní napětí generované detektorem.

Z kondenzátoru C10 je napětí, které nese informaci o hodnotě kapacity Cx, přiváděno přes opakovač DA2.3 do mikroampérmetru RA1. Kondenzátory C11, C12 jsou vyhlazovací. Napětí je z proměnného kalibračního odporu R22 odvedeno do digitálního voltmetru s mezí měření 2 V.

Zdroj (obr. 2) produkuje bipolární napětí ±9 V. Referenční napětí jsou tvořena tepelně stabilními zenerovými diodami VD5, VD6. Rezistory R25, R26 nastavují požadované výstupní napětí. Konstrukčně je zdroj sdružen s měřicí částí zařízení na společné desce plošných spojů.

Rýže. 2

Zařízení využívá proměnné rezistory typu SPZ-22 (R21, R22, R25, R26). Pevné odpory R12-R16 - typ C2-36 nebo C2-14 s přípustnou odchylkou ±1%. Odpor R16 se získá zapojením několika vybraných rezistorů do série. Odpory rezistorů R12-R16 lze použít i v jiných typech, je však nutné je volit pomocí digitálního ohmmetru (multimetru). Zbývající pevné odpory jsou libovolné se ztrátovým výkonem 0,125 W. Kondenzátor C10 - K53-1 A, kondenzátory C11-C16 - K50-16. Kondenzátory C1, C2 - K73-17 nebo jiná kovová fólie, SZ, C4 - KM-5, KM-6 nebo jiná keramika s TKE ne horší než M750, musí být také vybrány s chybou nejvýše 1%. Zbývající kondenzátory jsou libovolné.

Spínače SA1, SA2 - P2G-3 5P2N. V návrhu je přípustné použít tranzistor KP303 (VT1) s písmennými indexy A, B, V, Zh, I. Tranzistory VT2, VT3 stabilizátory napětí lze nahradit jinými nízkovýkonovými křemíkovými tranzistory odpovídající struktury. Místo operačního zesilovače K1401UD4 můžete použít K1401UD2A, ale pak při limitu „1000 pF“ může dojít k chybě kvůli zkreslení vstupu diferenciátoru vytvořeného vstupním proudem DA2.2 na R16.

Výkonový transformátor T1 má celkový výkon 1W. Je přípustné použít transformátor se dvěma sekundárními vinutími 12 V, ale pak jsou nutné dva usměrňovací můstky.

Pro konfiguraci a ladění zařízení budete potřebovat osciloskop. Pro kontrolu frekvencí trojúhelníkového oscilátoru je dobré mít frekvenční měřič. Potřebné budou také modelové kondenzátory.

Zařízení se začne konfigurovat nastavením napětí +9 V a -9 V pomocí rezistorů R25, R26. Poté se zkontroluje činnost generátoru trojúhelníkových kmitů (oscilogramy 1, 2, 3, 4 na obr. 3). Pokud máte měřič frekvence, změřte frekvenci generátoru na různých pozicích přepínače SA1. Je přijatelné, pokud se frekvence liší od hodnot 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, ale mezi sebou se musí lišit přesně 10krát, protože na tom závisí správnost odečtů přístroje na různých měřítcích. Pokud nejsou frekvence generátoru násobkem deseti, pak se požadované přesnosti (s chybou 1 %) dosáhne volbou kondenzátorů zapojených paralelně s kondenzátory C1-C4. Pokud jsou kapacity kondenzátorů C1-C4 zvoleny s požadovanou přesností, obejdete se bez měření frekvencí.

Při opravě nebo navrhování rádia se často musíte vypořádat 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. Ke stanovení kapacity prvku se používají různá testovací zařízení. Dají se snadno koupit v obchodě, nebo si je můžete vyrobit sami.

Fyzikální definice kondenzátoru

Kondenzátor je 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 vzájemně spojeny společným kontaktem, ale každý má svou vlastní svorku.

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 měrnou jednotkou je farad (F, Ф). Na schématech a v literatuře je rádiová součástka označena latinským písmenem C. Za symbolem je uvedeno sériové číslo na schématu a hodnota jmenovité kapacity.

Protože jeden farad je poměrně velká hodnota, skutečné hodnoty kapacity kondenzátoru jsou mnohem nižší. Proto při nahrávání Je obvyklé používat podmíněné zkratky:

• P - pikofarad (pF, pF);
• N - nanofarad (nF, nF);
• M - mikrofarad (mF, uF).

Princip činnosti

Princip činnosti rádiového prvku 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 síti střídavého proudu představuje kondenzátor odpor. Jeho hodnota souvisí s frekvencí proudu: čím je vyšší, tím je odpor nižší a naopak. Když je rádiový prvek vystaven střídavému 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 umístěné mezi nimi brání jejich 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 přeměnu zvlnění proudu a odříznutí různých frekvencí. Navíc kompenzují jalový výkon.

Charakteristika a typy

Měření parametrů kondenzátorů zahrnuje zjištění hodnot jejich charakteristik. Mezi nimi je ale 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 hodnotou vnitřního odporu. Pomocí speciálních přístrojů lze i tyto veličiny měřit. Odpor zařízení ovlivňuje samovybíjení prvku. Kromě, Mezi hlavní vlastnosti kondenzátoru patří:

Kondenzátory jsou klasifikovány podle různých kritérií, ale především jsou rozděleny podle typu dielektrika. Může být plynný, kapalný a pevný. Nejčastěji se používá sklo, slída, keramika, papír a syntetické fólie. Kromě, kondenzátory se liší ve své schopnosti měnit hodnotu kapacity a mohou být:

V závislosti na účelu jsou také kondenzátory pro všeobecné a speciální účely. První typ zařízení jsou nízkonapěťový a druhý typ pulzní, spouštěcí atd. Ale bez ohledu na typ a účel je princip měření jejich parametrů stejný.

Měřící nástroje

K měření parametrů kondenzátorů se používají jak specializované přístroje, tak přístroje pro všeobecné použití. Měřiče kapacity jsou rozděleny do dvou typů podle typu: digitální a analogové. Specializovaná zařízení dokážou 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 jeho mez měření nízká.

Proto jako zkoušečka kondenzátorů může být použito:

• ESR nebo RLC metr;
• multimetr;
• tester.

V tomto případě lze provést diagnostiku prvku zařízením prvního typu bez jeho odpájení z obvodu. Je-li použit druhý nebo třetí typ, musí být od něj prvek nebo alespoň jedna jeho svorka odpojena.

Použití měřiče ESR

Měření parametru ESR je velmi důležité při testování výkonu kondenzátoru. Faktem je, že téměř veškerá moderní technologie je pulzní a při svém provozu využívá vysoké frekvence. Pokud je ekvivalentní odpor kondenzátoru vysoký, uvolňuje se na něm energie a to způsobuje zahřívání rádiového prvku, což vede k jeho degradaci.

Konstrukčně se specializovaný měřič skládá z pouzdra s obrazovkou z tekutých krystalů. Jako zdroj energie je použita baterie typu KRONA. Zařízení má dva konektory různých barev, ke kterým jsou připojeny sondy. Červená sonda je považována za pozitivní a černá sonda je považována za negativní. To se provádí tak, aby měření polárních kondenzátorů mohla být provedena správně.

Před měřením odporu ESR musí být rádiová součástka vybitá, jinak může dojít k poruše zařízení. K tomu jsou vývody kondenzátoru krátkodobě uzavřeny odporem asi jeden kiloohm.

K přímému měření dochází připojením svorek rádiové komponenty k sondám zařízení. V případě elektrolytického kondenzátoru je nutné dodržet polaritu, to znamená připojit plus na plus a mínus na mínus. Poté se zařízení zapne a po nějaké době se na jeho obrazovce objeví výsledky měření odporu a kapacity prvku.

Je třeba poznamenat, že většina takových zařízení se vyrábí v Číně. Jejich činnost je založena na použití mikrokontroléru, jehož činnost je řízena programem. Při měření regulátor porovnává signál procházející rádiovým prvkem s interním a na základě rozdílů vytváří 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. Vzhledově se podobá elektroměru ESR, ale může navíc měřit indukčnost. Princip jeho činnosti je založen na průchodu testovacího signálu měřeným prvkem a analýze získaných dat.

Kontrola multimetrem

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, znamená to, že kapacita je příliš vysoká na to, aby byla změřena multimetrem, nebo je kondenzátor přerušený. Je-li před získaným výsledkem několik nul, musí být limit měření snížen.

Aplikace testeru

Pokud nemáte po ruce multimetr, který dokáže měřit kapacitu, můžete provést měření improvizovanými prostředky. K tomu budete potřebovat rezistor, napájecí zdroj s konstantní úrovní výstupního signálu a zařízení, které měří napětí. Je lepší zvážit techniku ​​měření pomocí konkrétního příkladu.

Nechť existuje kondenzátor, jehož kapacita není známa. Abych ji poznal budete muset provést následující:

Tento 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 s pevnou frekvencí.

Obvod takového zařízení je založen na multivibrátoru, jehož pracovní 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 posílány do výkonového zesilovače a poté do voltmetru.

Přístroj je kalibrován na každém limitu pomocí referenčního kondenzátoru. Citlivost se nastavuje rezistorem R6.