Измеритель эпс конденсаторов своими руками

Измеритель эпс конденсаторов своими руками

Измерители ЭПС и емкости электролитических конденсаторов. Как дефектовать электролитические конденсаторы.

Измерители ЭПС и емкости конденсаторов, которые я сделал сам.

Все эти измерители ЭПС позволяют производить измерение непосредственно в электронной плате без демонтажа электролитического конденсатора. Cейчас я расскажу о каждом из этих измерителей.

На фотографии показан мой первый измеритель ЭПС — ESR конденсаторов.

Мой первый измеритель ЭПС электролитических конденсаторов.

Cделал я его еще в 2009 году, схему взял из журнала «Радио» за 2008 год номер 7 страница 26-27, статья называется «Индикатор ЭПС оксидных конденсаторов».

Основные технические характеристики измерителя ЭПС.

Предел индикации ЭПС, Ом0,1. 23
Напряжение питания, В1,25. 1,6
Частота генерации, кГц12. 16
Ток потребления, мА
в дежурном режиме
в режиме измерения
0,15. 0,4
1. 1,5

Схема измерителя ЭПС из журнала

Теперь о конструкция этого измерителя ЭПС. Корпус взял готовый, измерительная головка, к сожалению, в корпус не вошла, поэтому я просто головку поднял над корпусом на втулках. Делать шкалу в омах не стал, сделал таблицу, соответствия показания микроамперметра и значение ЭПС конденсаторов. В корпусе так же находится выключатель питания и ручка переменного резистора для установки нуля. Щупы у прибора самодельные, сделаны из корпуса авторучки и иголок.

Внутренности измерителя ЭПС: электронная плата, батарейка, тумблер и переменный резистор.

Внутренности измерителя ЭПС.

Плата с электроникой.

Работа с этим прибором не вызывает никаких сложностей. Включается питание, щупы надо замкнуть, установить регулятором «0» и можно уже производить измерение ЭПС или ESR конденсаторов.

Конструкцию этого прибора также повторил мой отец с коллегами, когда он работал в компании ФГУП «Российская телевизионная и радиовещательная сеть». Этот прибор на конкурсе рационализаторов и изобретателей, который проводила компания, занял первое место. И мой отец вместе с коллегами за первое место получил бутылку кока-колы и бутылку коньяка.

Еще два самодельных измерителей ESR.

Два измерителя ESR.

Конструкцию этих измерителей ESR разработал miron63. Берёте, в Яндексе, делаете запрос: «miron63 измеритель ESR», и в поиске находится документация. Вся документация и прошивки микроконтроллеров лежат в открытом доступе.
В отличие от предыдущего измерителя ESR, этот измеритель ESR так же может мерить индуктивность, емкость, частоту, считать число импульсов. Для этого у измерителя сделаны три разъема для проведения измерений данных параметров. Верхний разъем — ЭПС и емкость, средний разъем — индуктивность и емкость обычных конденсаторов, нижний разъем — частота и счетчик импульсов.
У miron63 несколько версий измерителя: я изготовил в начале версию 2, затем версию 3. В основном различия только по используем в них деталях и немного другая схемотехника, в принципе, параметры все у них одинаковые.

Основные технические характеристики измерителя ЭПС и емкости конденсаторов от miron63.

Предел измерения ЭПС, Ом0. 50 Ом
Пределы измерение емкости электролитического конденсатора0,1. 60000 мкф
Пределы измерение емкости обычного конденсатора1 пф. 2мкф
Предел измерение частоты0,1 мкГн. 1Гн
Напряжение питания7. 9 В
Ток потребления10. 30 мА

Конструкция измерителей: корпуса я делал для этих измерителей сам, сделаны они из стали, так же к измерителям сделал комплект щупов под разные нужды. Платы изготовлены методом ЛУТ.

Вместо разъемов тюльпан, которые применял автор в своих конструкциях, я применил разъемы BNC. Они более надежные по сравнению с тюльпанами. Окошко жидкокристаллических индикаторов я защитил стёклышком, изготовив его из пластиковой упаковки.

Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 2.0. от miron63.

Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 2.0. от miron63.

Вместо батареи на 9 вольт, который применил у себя автор, я в своем измерителе ЭПС применил металл гидридный аккумулятор и заряжаю его с помощью 12 вольтового блока питания. В корпусе сделано гнездо для подключения зарядного устройства. Точно такая же доработка применена в измерителе ЭПС версии 3.0.

Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 3.0. от miron63.

Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 3.0. от miron63.

Пример работы с измерителем ЭПС и емкости конденсаторов версии 3.0.

Как дефектовать конденсаторы?
10 В16 В25 В35 В63 В100 В160 В250 В350 В450 В
1 мкф2,12,44,58,59,58,78,53,6
2,2 мкф2,02,44,52,34,06,14,23,6
3,3 мкф2,02,34,52,23,14,61,63,6
4,7 мкф2,02,23,82,03,03,51,63,0
10 мкф8,05,32,21,92,01,21,41,22,5
22 мкф5,43,61,51,50,91,51,10,71,11,5
33 мкф4,62,01,21,20,81,21,00,51,1
47 мкф2,21,00,90,70,60,70,50,4
100 мкф1,20,70,30,30,40,150,30,2
220 мкф0,60,30,250,20,10,10,20,2
330 мкф0,240,20,250,10,10,10,10,2
470мкф0,240,180,120,10,10,10,10,15
1000 мкф0,120,150,080,10,10,10,10,1
2200 мкф0,120,140,10,10,10,10,10,1
3300 мкф0,120,130,120,10,10,10,10,1
4700 мкф0,120,120,120,10,10,10,10,1
Видео. Измеритель ESR и емкости конденсаторов.

Измеритель ESR (ЭПС) конденсаторов — приставка к цифровому мультиметру

Сразу предупреждаю, статью пишу как любитель для любителей, так что уровень и стиль изложения соответствующий. Итак, к сути вопроса.

Существует масса схем для измерения, или же оценки эквивалентного последовательного сопротивления (equivalent series resistance) конденсаторов, особо желающие могут ознакомиться с ними, например, здесь:

Останавливаться на теории, а также полезности устройства — не буду, данную информацию несложно найти на просторах интернет.

Перейду сразу к делу — существует множество причин, по которым для меня интерес представляли простые схемы, без использования трансформаторов, микроконтроллеров, с готовыми печатными платами, и очень желательно — на имеющейся у меня в наличии элементной базе.

Таким образом, выбор был между схемами на базе микросхем К155ЛА3 (четыре логических элемента 2И-НЕ), К561ЛА7 (четыре логических элемента 2И-НЕ), таймера 555 (NE555, LC555, LM555, LC7555).

В результате я остановился на схеме, разработанной финским радиолюбителем, и подробно описанной на следующем сайте:

Там же имеются ссылки на схему и архив с файлами проекта для программы Eagle, при помощи которых в несколько нажатий мышью получаем готовую печатную плату.

Совсем ленивые могут скачать готовый PDF файл здесь.

Плату собирал по схеме №2:

Но за ненадобностью не запаивал операционный усилитель LM358 и его обвязку, так как мне не требуется подключать схему к стрелочному амперметру, то есть получать на выходе зависимость мА/Ом, а достаточно получить зависимость В/Ом.

В основном схема выбрана по причине того, что в её основе лежит высокостабильный генератор прямоугольных импульсов, или просто — таймер. Таким образом, не требуется специальных ухищрений, чтобы получить необходимую для измерения ESR частоту, в данном случае — 100кГц.

У данной схемы, конечно же, есть недостатки, как например:

— узкий диапазон измерений: от 0,1 мОм, до 1 Ом, что накладывает ограничение на нижний порог диапазона емкостей конденсаторов — он начинает где-то от 100мкФ, ниже справочная информация:

— автор часто забывал указывать номиналы деталей, так что приходилось сверять два варианта схемы, а также фотографию готовой платы на оригинальном сайте;

— наличие в схеме стабилизатора напряжения, для получения 12В, что во-первых — требует питания устройства от двух батареек типа «крона», и во-вторых — означает бОльшее потребление, за счет потерь на стабилизаторе (забегая вперед, хочу отметить, что в итоге устройство потребляет 40-42мА).

Далее всё просто — при помощи прямых рук и технологии лазерного утюга, была получена следующая печатная плата:

Которая была сразу же вручную залужена при помощи канифоли и самого обычного припоя, а предварительно не иначе как сдуру — засверлены отверстия:

И были запаяны детали, резисторы и конденсаторы в подавляющем большинстве в SMD исполнении, размера 0805:

Таймер NE555N вставил на запаянную ранее панельку.

Также были сделаны следующие отступления от оригинала:

— D3 — диод Шоттки 1N5819 (40В, 1А);

— диоды D2 и D5 — вместо стандартных выпрямительных BY255 (1300В, 3А) использовал ультрабыстродействующие HER308 (1000В, 3А);

— D4 — вместо универсального выпрямительного диода 1N4004 (400В, 1А) использовал RL205 (600В, 2А);

— вместо подстроечного резистора на 1 МОм использовал переменный на 220кОм (по факту

190кОм), и один постоянный резистор на 820кОм (чтобы выставить «0» понадобилось, чтобы между земляным полигоном и 1N5819 было постоянно

190кОм, а между землёй и «+» выходом на мультиметр была возможность регулировки от нуля до 190+820=1010кОм);

— транзисторы использовал рекомендованные, так как они остались в закромах после ремонта одного из усилителей, ну а у кого нет ВС547С (NPN, 50V, 0.1A, 300MHz, h=420-800), хочу успокоить — это аналоги наших родных и знакомых КТ3102Г (NPN, 20V, 0.1A, 300MHz, h=400-1000), КТ3102Е (NPN, 20V, 0.1A, 300MHz, h=400-1000), но рассчитаны на более высокое напряжение, что в нашей схеме не принципиально. Только не забудьте сверить цоколевку выводов. Возможно подойдут маломощные универсальные 2SC945 (NPN, 50V, 0.1A, 250MHz), по всей видимости желательно с буквой «P» (h=200-400), а лучше — «К» (h=300-600) на конце маркировки;

— конденсаторы C1, C2 и C4 — 100мкФ (C1, C2 — на напряжение где-то на 1/3 больше 18В, лично я взял то, что было под рукой — 100мкФ, 50В и 63В);

— в качестве стабилизатора 12В использовал К142ЕН8Б (итоговое напряжение 11,87В).

В итоге устройство запустилось сразу, после описанных ранее манипуляций с подстроечным резистором — показания при измерении стали похожи на правду, в действии выглядит следующим образом:

В принципе я доволен, хоть и осталось нерешенными несколько вопросов:

1) Думаю над вариантами питания схемы от блока питания, после чего определюсь в какой из имеющихся корпусов упаковать данный девайс. Возможно попробую собрать повышающий DC-DC преобразователь на MC34063, чтобы выбросить из схемы стабилизатор, и оставить для питания только одну батарейку.

2) Не могу придумать каким образом правильно откалибровать устройство, и есть подозрение, что точность измерения страдает, вот пример:

— выставляю 0,1 В по постоянному резистору 0,1 Ом (на фото), но при измерении сопротивления 1 Ом — получаю около 0,8 В;

— выставляю 1 В по резистору 1 Ом, измеряю сопротивление резистора 0,1 Ом — получаю около 0,2 В.

В общем, устройство работает, свою функцию отбраковки негодных электролитических конденсаторов выполняет, но без калибровки это не измерительное устройство, а «показометр», с возможностью приблизительной оценки состояния измеряемого конденсатора.

Прибор во временном корпусе:

Надеюсь мой опыт кому-нибудь будет полезен. Благодарю за терпение и внимание.

ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР

То, что такой измеритель необходим радиолюбителю не только узнал от других, но и сам прочувствовал, когда взялся ремонтировать старинный усилитель — тут нужно достоверно проверить каждый электролит стоящий на плате и найти пришедший в негодность или произвести 100% их замену. Выбрал проверку. И чуть не купил через интернет разрекламированный приборчик под названием «ESR – mikro». Остановило то, что уж больно здорово хвалили – «через край». В общем, решился на самостоятельные действия. Так как на микроконтроллерные устройства замахиваться не хотелось — выбрал самую простую, если не сказать примитивную схему, но с очень хорошим (тщательным) описанием. Вник в информацию и имея некоторую склонность к рисованию принялся разводить свой вариант печатной платы. Чтобы помещалась в корпус от толстого фломастера. Не получилось – не все детали входили в планируемый объём. Одумался, нарисовал печатку по образу и подобию авторской, протравил и собрал. Собрать получилось. Всё вышло очень продумано и аккуратно.

самодельный ESR МЕТР

Вот только работать пробник не захотел, сколько с ним не бился. А мне не захотелось отступать. Для лучшего восприятия схемы перечертил её на «свой лад». И так «родная» (за две недели мытарств), стала она и более понятной визуально.

Схема ESR метра

ESR МЕТР - схема на микросхеме

А печатную плату доделал по-хитрому. Стала она «двухсторонней» — со второй стороны расположил детали, не уместившиеся на первой. Для простоты решения, возникшего затруднения, разместил их «навесом». Тут не до изящества — пробник нужен.

ESR МЕТР - печатная плата

Протравил печатную плату и запаял детали. Микросхему в этот раз поставил на панельку, для подачи питания приспособил разъем, который можно надёжно укрепить на плате при помощи пайки и корпус в дальнейшем уже можно «вешать» на него. А вот подстроечный резистор, с которым пробник заработал лучше всего, нашёл у себя только такой – далеко не миниатюрный.

Самодельная ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR

Обратная сторона – плод прагматичности и вершина аскетизма. Что-то сказать здесь можно только про щупы, несмотря элементарность исполнения они вполне удобны, а функциональность так вообще выше всяческих похвал — способны на контакт с электролитическим конденсатором любого размера.

ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР - обратная сторона

Всё поместил в импровизированный корпус, место крепления – резьбовое соединение разъёма питания. На корпус, соответственно пошёл минус питания. То есть он заземлён. Какая ни есть, а защита от наводок и помех. Подстроечник не вошёл, зато всегда «под рукой», будет теперь потенциометром. Вилка от радиотрансляционного динамика, раз и навсегда, позволит избежать путаницы с гнёздами мультиметра. Питание от лабораторного БП, но при помощи персонального провода с вилкой от ёлочной гирлянды.

ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ЭПС МЕТР

И оно, это чудо неказистое, взяло и заработало, причём сразу и как надо. И с регулировкой никаких проблем – соответствующий одному ому, один милливольт выставляется легко, примерно в среднем положении регулятора.

Пробник ESR конденсаторов – приставка

А 10 Ом соответствует 49 мВ.

Пробник ESR конденсаторов – простая приставка для тестера

Исправный конденсатор, соответствует примерно 0,1 Ом.

Неисправный конденсатор более 10 Ом

Неисправный конденсатор, соответствует более 10 Ом. С поставленной задачей пробник справился, неисправные электролитические конденсаторы на плате ремонтируемого устройства были найдены. Все подробности относительно этой схемы найдёте в архиве. Максимально допустимые значения ESR для новых электролитических конденсаторов указаны в таблице:

Максимально допустимые значения ESR

А некоторое время спустя захотелось придать приставке более презентабельный вид, однако усвоенный постулат «лучшее — враг хорошего» трогать его не позволил – сделаю другой, более изящный и совершенный. Дополнительная информация, в том числе и схема исходного прибора, имеется в приложении. Про свои хлопоты и радости поведал Babay.

Форум по обсуждению материала ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР

Пайка SMD компонентов 1206, 0805, MELF, SO8, SO14, SO28, TQFP32 в домашних условиях обычным паяльником.

Как правильно выбрать резистор для LED, а также способы питания светодиодов.

Изучим теорию работы и проведём несколько опытов с 1N4148 — диодом быстрого переключения.

Самодельный светодиодный драйвер для фотосъёмки с возможностью переключения цветовой температуры.

Читайте также  Чем смазывать перфоратор внутри
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector