Oleme juba harjunud kondensaatori peamiste parameetritega: mahtuvus ja tööpinge. Kuid viimasel ajal on selle samaväärne seeriatakistus (ESR) muutunud sama oluliseks parameetriks. Mis see on ja mida see mõjutab?

Kuna EPS mõjutab kõige tugevamalt elektrolüütkondensaatorite tööd, siis edaspidi räägime neist. Nüüd analüüsime elektrolüütkondensaatorit luude kaupa ja saame teada, milliseid saladusi see peidab.

Ükski elektrooniline komponent ei ole täiuslik. See kehtib ka kondensaatori kohta. Selle omaduste kogumikku näitab tingimuslik diagramm.

Nagu näete, koosneb tõeline kondensaator mahtuvusest C , mida oleme harjunud diagrammidel nägema kahe vertikaalse triibu kujul. Järgmine takisti Rs , mis sümboliseerib juhtmejuhtmete aktiivset takistust ja juhtme voodri kontakttakistust. Foto näitab, kuidas traatjuhtmed kinnitatakse plaatide külge neetimise teel.

Kuna igal, isegi väga heal dielektrikul on teatud takistus (kuni sadu megaoomi), kuvatakse takisti plaatidega paralleelselt. Rp . Just selle "virtuaalse" takisti kaudu voolab nn lekkevool. Loomulikult pole kondensaatori sees takisteid. See on mõeldud ainult illustreerimiseks ja mugavuse huvides.

Tänu sellele, et elektrolüütkondensaatori plaadid on keeratud ja paigaldatud alumiiniumkorpusesse, moodustub induktiivsus L.

See induktiivsus avaldab oma omadusi ainult sagedustel, mis ületavad kondensaatori resonantssagedust. Selle induktiivsuse ligikaudne väärtus on kümneid nanohenriisid.

Niisiis valime selle kõige hulgast välja selle, mis sisaldub elektrolüütkondensaatori EPS-is:

Vastupidavus, mis on põhjustatud dielektriku ebahomogeensusest, lisanditest ja niiskuse olemasolust tingitud kadudest;

Juhtmete ja plaatide oomiline takistus. Juhtmete aktiivne takistus;

Plaatide ja juhtmete vaheline kontakttakistus;

See võib hõlmata ka elektrolüüdi takistust, mis suureneb elektrolüüdi lahusti aurustumise tõttu ja selle keemilise koostise muutusi, mis on tingitud selle interaktsioonist metallplaatidega.

Kõik need tegurid liidetakse ja moodustavad kondensaatori takistuse, mida nimetati samaväärseks jadatakistuseks - lühendatult EPS, kuid võõral viisil. ESR (E samaväärne S sari R olemasolu).

Nagu teate, saab elektrolüütkondensaator oma konstruktsiooni tõttu oma polaarsuse tõttu töötada ainult alalis- ja pulseeriva voolu ahelates. Tegelikult kasutatakse seda toiteallikates, et filtreerida lainetus pärast alaldit. Meenutagem seda kondensaatori omadust - vooluimpulsside läbilaskmist.

Ja kui ESR on tegelikult takistus, siis eraldub sellele vooluimpulsside ajal soojust. Mõelge takisti võimsusele. Seega, mida suurem on EPS, seda rohkem kondensaator soojeneb.

Elektrolüütkondensaatori soojendamine on väga halb. Kuumutamise tõttu hakkab elektrolüüt keema ja aurustuma, kondensaator paisub. Tõenäoliselt olete elektrolüütkondensaatorite korpuse ülaosas juba märganud kaitsvat sälku.

Kondensaatori pikaajalisel töötamisel ja selle sees oleva kõrgendatud temperatuuri korral hakkab elektrolüüt aurustuma ja avaldab sellele sälkule survet. Aja jooksul suureneb rõhk sees nii palju, et sälk puruneb, vabastades gaasi välja.

"Põksunud" kondensaator toiteplaadil (põhjus - lubatud pinge ületamine)

Samuti takistab (või nõrgendab) kaitsesälk lubatava pinge ületamisel või polaarsuse muutmisel kondensaatori plahvatust.

Praktikas juhtub see vastupidi - rõhk surub isolaatori klemmidest eemale. Alloleval fotol on kondensaator, mis on kuivanud. Selle mahtuvus vähenes 106 uF-ni ja ESR mõõdetuna oli 2,8 Ω, samas kui sama mahtuvusega uue kondensaatori ESR-i normaalne väärtus jääb vahemikku 0,08–0,1 Ω.

Elektrolüütkondensaatoreid toodetakse erinevatel töötemperatuuridel. Alumiiniumist elektrolüütkondensaatorite puhul algab temperatuuri alumine piir -60 0 C ja ülemine piir +155 0 C. Kuid enamasti on sellised kondensaatorid ette nähtud töötama temperatuurivahemikus -25 0 C kuni 85 0 C. C ja -25 0 C kuni 105 0 С. Mõnikord on etiketil märgitud ainult temperatuuri ülemine piir: +85 0 С või +105 0 С.

EPS-i olemasolu tõelises elektrolüütkondensaatoris mõjutab selle tööd kõrgsageduslikes ahelates. Ja kui tavaliste kondensaatorite puhul pole see mõju nii väljendunud, siis elektrolüütkondensaatorite puhul mängib see väga olulist rolli. See kehtib eriti nende töö kohta kõrge pulsatsioonitasemega ahelates, kui ESR-i tõttu voolab märkimisväärne vool ja tekib soojust.

Vaadake fotot.

Paisunud elektrolüütkondensaatorid (pika töötamise tõttu kõrgel temperatuuril)

See on sisselülitamise lõpetanud personaalarvuti emaplaat. Nagu näha, on protsessori jahutusradiaatori kõrval trükkplaadil neli paisunud elektrolüütkondensaatorit. Pikaajaline töötamine kõrgel temperatuuril (väline küte radiaatorist) ja korralik kasutusiga tõid kaasa asjaolu, et kondensaatorid "lõhkusid". Selle põhjuseks on kuumus ja ESR. Kehv jahutus mõjutab negatiivselt mitte ainult protsessorite ja mikroskeemide tööd, vaid, nagu selgub, ka elektrolüütkondensaatoreid!

Ümbritseva õhu temperatuuri alandamine 10 0 C võrra pikendab elektrolüütkondensaatori kasutusiga peaaegu poole võrra.

Sarnast pilti täheldatakse ka arvuti rikete korral - ka elektrolüütkondensaatorid paisuvad, mis toob kaasa toitepinge katkemise ja pulsatsiooni.

Vigased kondensaatorid ATX PC PSU-s (põhjuseks halva kvaliteediga kondensaatorid)

Sageli ebaõnnestuvad pikaajalise töötamise tõttu ka pääsupunktide, Wi-Fi-ruuterite ja igasuguste modemite toiteallikate vahetamine kondensaatorite "lõhkumise" või kaotsimineku tõttu. Ärgem unustagem, et kuumutamisel elektrolüüt kuivab ja see toob kaasa võimsuse vähenemise. Kirjeldasin näidet praktikast.

Kõigest öeldust järeldub, et kõrgsageduslikes impulssahelates (toiteallikad, inverterid, muundurid, lülitusstabilisaatorid) töötavad elektrolüütkondensaatorid töötavad üsna ekstreemsetes tingimustes ja rikuvad sagedamini. Seda teades toodavad tootjad madala ESR-iga spetsiaalseid seeriaid. Sellistel kondensaatoritel on reeglina silt Madal ESR , mis tähendab "madal EPS".

On teada, et kondensaatoril on mahtuvus või reaktants, mis vahelduvvoolu sageduse suurenedes väheneb.

Seega, kui vahelduvvoolu sagedus suureneb, väheneb kondensaatori reaktiivsus, kuid ainult seni, kuni see läheneb ekvivalentse jadatakistuse (ESR) väärtusele. Seda tulebki mõõta. Seetõttu mõõdavad paljud seadmed - ESR-mõõturid (ESR-meetrid) ESR-i sagedustel mitukümmend - sadu kilohertsi. See on vajalik selleks, et mõõtmistulemustest "eemaldada" reaktantsi väärtus.

Väärib märkimist, et kondensaatori ESR-i väärtust ei mõjuta mitte ainult voolu pulsatsioonisagedus, vaid ka plaatide pinge, ümbritseva õhu temperatuur ja töötlus. Seetõttu on võimatu ühemõtteliselt öelda, et näiteks kondensaatori ESR on 3 oomi. Erinevatel töösagedustel on ESR-i väärtus erinev.

ESR arvesti

Kondensaatorite, eriti elektrolüütiliste kondensaatorite kontrollimisel peaksite pöörama tähelepanu ESR-i väärtusele. Kondensaatorite testimiseks ja ESR-i mõõtmiseks on müügil palju vahendeid. Fotol on universaalne raadiokomponentide tester (LCR-T4 Tester), mille funktsionaalsus toetab kondensaatorite ESR-i mõõtmist.

Raadiotehnika ajakirjadest leiate omatehtud seadmete kirjeldusi ja ESR-i mõõtmiseks mõeldud multimeetrite lisaseadmeid. Müügil on ka kõrgelt spetsialiseerunud ESR-mõõtureid, mis on võimelised mõõtma mahtuvust ja ESR-i ilma neid plaadist välja jootmata, aga ka enne seda tühjendama, et kaitsta seadet kondensaatori kõrge jääkpinge põhjustatud kahjustuste eest. Selliste seadmete hulka kuuluvad näiteks ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.

Elektroonikat parandades tuleb sageli vahetada elektrolüütkondensaatoreid. Samal ajal mõõdetakse nende kvaliteedi hindamiseks selliseid parameetreid nagu mahtuvus ja ESR. Et oleks millega võrrelda, koostati ESR-i tabel, mis näitab erinevate võimsustega uute elektrolüütkondensaatorite ESR-i. Seda tabelit saab kasutada konkreetse kondensaatori sobivuse hindamiseks edasiseks hoolduseks.

Öelge sisse:

Meie lugejate ja autorite huvi oksiidkondensaatorite ESR-i (ESR) mõõtmise seadmete väljatöötamise ja valmistamise vastu ei nõrgene. Allpool 83x seeria multimeetrite jaoks pakutav eesliide jätkab seda teemat. Multimeetrid, täiendavad instrumendid, 83x seeria on raadioamatööride seas väga populaarsed tänu oma taskukohasele hinnale ja vastuvõetavale mõõtmistäpsusele.

Nende seadmete võimaluste laiendamise kohta on korduvalt avaldatud artikleid näiteks ajakirja Raadio lehekülgedel. Kavandatava kinnituse väljatöötamisel, nagu ka sees, oli ülesandeks mitte kasutada täiendavat toiteallikat. Kinnitusskeem on näidatud joonisel riis. üks.

Joonis 1

ICL71x6 ADC kiipidele või nende analoogidele ehitatud seadmete sisemine stabiliseeritud pingeallikas on 3 V maksimaalse koormusvooluga 3 mA. Selle allika väljundist antakse toitepinge digiboksi "COM"-pistiku (ühine juhe) ja välise "NPNc"-pesa kaudu, mis on osa väikese võimsusega ühendamiseks mõeldud kaheksakontaktilisest pistikupesast. transistorid staatilise vooluülekandeteguri mõõtmise režiimis. EPS-i mõõtmismeetod on sarnane digitaalses arvestis kasutatavale meetodile, mida kirjeldatakse artiklis. Võrreldes selle seadmega, erineb pakutud eesliide oluliselt vooluringi lihtsuse, elementide väikese arvu ja nende madala hinna poolest.

Peamised tehnilised omadused
EPS mõõtmisintervall, oomi:
lüliti SA1 avatud kontaktidega 0,1... 199,9
selle suletud kontaktidega (asend "x0,1") 0,01...19,99
Katsetatud kondensaatorite mahtuvus, mitte vähem kui uF 20
Voolutarve, mA 1,5

Prefiksiga töötamisel seatakse seadme töötüübi lüliti alalispinge mõõtmise asendisse piiranguga "200 mV". Prefiksi "COM", "VΩmA", "NPNc" välised pistikud on ühendatud seadme vastavatesse pesadesse. Ajastusskeem on näidatud joonisel riis. 2. Loogikaelemendile DD1.1 - Schmitti päästikule, dioodile VD1, kondensaatorile C1 ja takistidele R1, R2 monteeritud generaator genereerib positiivsete impulsside jada kestusega t r = 4 μs koos pausiga 150 μs ja stabiilse amplituudiga umbes 3 V ( riis. 2, a). Neid impulsse saab jälgida ostsilloskoobiga COM-pistiku ühise juhtme suhtes. Iga impulsi ajal voolab läbi digiboksi "Cx" pesadesse ühendatud testitud kondensaatori takistitega R4, R5 seatud stabiilne vool, mis on 1 mA lüliti SA1 avatud kontaktide korral või 10 mA. mA selle suletud kontaktidega (asend "x0,1").

Vaatleme kinnituse üksuste ja elementide tööd koos kontrollitava kondensaatoriga ühendatud hetkest, kui elemendi DD1.1 väljundisse ilmub järgmine impulss pikkusega t r. DD1.2 elemendi poolt inverteeritud madala taseme impulsist kestusega t r sulgub transistor VT1 4 μs. Pärast suletud transistori VT1 äravooluallika mahtuvuse laadimist sõltub testitud kondensaatori klemmide pinge praktiliselt ainult selle EPS-i läbivast voolust. Loogikaelemendile DD1.3, takistile R3 ja kondensaatorile C2 on monteeritud sõlm, mis viivitab generaatori impulsi esiosa 2 μs. Viiteaja t 3 jooksul on testitavat kondensaatorit šunteeriva suletud transistori VT1 äravooluallika mahtuvusel aega laadida ja see praktiliselt ei mõjuta pärast t 3 järgneva mõõtmisprotsessi täpsust. (Joonis 2b). 2 μs võrra viivitatud ja 2 μs-ni lühendatud generaatori impulsist moodustub inverteri DD1.4 väljundis kõrgetasemeline mõõteimpulss kestusega t meas = 2 μs (joonis 2, c). Sellest avaneb transistor VT2 ja salvestuskondensaator C3 hakkab laadima testitud kondensaatori EPS-i pingelangust läbi takistite R6, R7 ja avatud transistori VT2. Mõõteimpulsi lõpus ja generaatori väljundist tuleva impulsi kõrgelt elemendi DD1.2 väljundis avaneb transistor VT1 ja VT2 sulgub madalalt elemendi DD1.4 väljundis. Kirjeldatud protsessi korratakse iga 150 μs järel, mis viib kondensaatori C3 laadimiseni, kuni pinge langeb testitud kondensaatori ESR-il pärast mitukümmend perioodi. Seadme indikaator näitab samaväärse seeriatakistuse väärtust oomides. Lüliti asendiga SA1 "x0,1" tuleb indikaatori näidud korrutada 0,1-ga. Generaatori impulsside vahel avatud transistor VT1 välistab testitud kondensaatori mahtuvusliku komponendi pinge (laengu) tõusu väärtusteni, mis on alla seadme minimaalse tundlikkuse, mis võrdub 0,1 mV. Transistori VT2 sisendmahtuvuse olemasolu viib seadme nullnihkeni. Selle mõju kõrvaldamiseks kasutatakse takisteid R6 ja R7. Nende takistite valimisel saavutatakse kondensaatoril C3 pinge puudumine suletud pistikupesadega "Cx" (nullseade).

Mõõtmisvigade kohta. Esiteks on tegemist süstemaatilise veaga, mis ulatub iga intervalli maksimumilähedaste takistuste puhul ligikaudu 6%-ni. Seda seostatakse katsevoolu vähenemisega, kuid see pole nii oluline - sellise EPS-iga kondensaatorid lükatakse tagasi. Teiseks on mõõtmisviga, olenevalt kondensaatori mahtuvusest.
Seda seletatakse pinge suurenemisega impulsi ajal generaatorist kondensaatorite mahtuvuslikule komponendile: mida väiksem on mahtuvus, seda kiirem on selle laadimine. Seda viga on lihtne arvutada, teades võimsust, voolu ja laadimisaega: U \u003d M / C. Seega üle 20 mikrofaradi mahuga kondensaatorite puhul see mõõtmistulemust ei mõjuta, kuid 2 mikrofaradi puhul on mõõdetud väärtus tegelikust umbes 1,5 oomi võrra suurem (vastavalt 1 mikrofaradi - 3 oomi, 10 oomi). mikrofarad - 0,3 oomi jne). P.).

Kurat w PCB näidatud riis. 3. Tihvtide jaoks tuleks puurida kolm auku, et viimased vähese vaevaga sisse mahuksid.

See hõlbustab nende padjandite külge jootmise protsessi. Pin "NPNc" - kullatud sobivast pistikust, sobib ka tinatatud vasktraadi jupp. Selle jaoks puuritakse pärast "COM" ja "VΩmA" tihvtide paigaldamist sobivasse kohta auk. Viimane - ebaõnnestunud mõõtesondidest. Kondensaatorit SZ on soovitav kasutada TKE rühmast, mis ei ole halvem kui H10 (X7R). Transistori IRLML6346 (VT1) saab asendada IRLML6246, IRLML2502, IRLML6344 (kahanevas järjekorras). Asenduskriteeriumid - avatud kanali takistus mitte rohkem kui 0,06 oomi väravaallika pingel 2,5 V, äravooluallika mahtuvus - mitte rohkem kui 300 ... 400 pF. Kuid kui piirduda ainult intervalliga 0,01 ... 19,00 oomi (lüliti SA1 asendatakse sel juhul hüppajaga, takisti R5 eemaldatakse), võib äravooluallika maksimaalne mahtuvus ulatuda 3000 pF-ni. Asendame transistori 2N7000 (VT2) 2N7002, 2N7002L, BS170C vastu, mille lävipinge ei ületa 2 ... 2,2 V. Enne transistoride paigaldamist kontrollige, et tihvtide asukoht ühtiks trükkplaadi juhtmetega. . Pesad XS1, XS2 autori koopias - kruviklemmplokk 306-021-12.

Enne seadistamist ei tohiks digiboksi ühendada multimeetriga, et mitte välja lülitada, vaid sõltumatu 3 V toiteallikaga, näiteks kahe järjestikku ühendatud galvaanilise elemendi külge. Selle allika pluss on ajutiselt ühendatud digiboksi "NPNc" viiguga (ilma seda kontakti multimeetriga ühendamata) ja miinus on ühendatud selle ühise juhtmega. Mõõdetakse tarbitud voolu, mis ei tohiks ületada 3 mA, mille järel autonoomne allikas lülitatakse välja. Pistikupesad "Cx" suletakse ajutiselt lühikese vasktraaditükiga, mille läbimõõt on vähemalt 1 mm. Manuse tihvtid sisestatakse seadme samanimelistesse pesadesse. Valides takistid R6 ja R7, seatakse lüliti SA1 mõlemasse asendisse seadme nullnäidud. Mugavuse huvides saab need takistid asendada ühe trimmeriga ja pärast nulli reguleerimist joodetakse takistid R6 ja R7 kogutakistusega, mis on võrdne trimmeriga.

Eemaldage juhtmetükk, mis sulgeb "Cx" pistikupesad. Nendega on ühendatud takisti 1 ... 2 0m, kui SA1 on suletud, siis - 10 ... 20 oomi lahtiselt. Võrrelge seadme näitu takistite takistustega. Vajadusel valige R4 ja R5, saavutades soovitud mõõtmistäpsuse. Konsooli välimus on näidatud fotol riis. 4.
Eesliidet saab kasutada väikese takistusega ohmmeetrina.Samuti saab see mõõta väikesemahuliste galvaaniliste või laetavate elementide ja akude sisetakistust läbi jadaühendatud kondensaatori, mille võimsus on vähemalt 1000 μF, jälgides selle ühenduse polaarsust. Saadud mõõtetulemusest on vaja lahutada kondensaatori ESR, mida tuleb eelnevalt mõõta.

KIRJANDUS
1. Nechaev I. Kinnitus multimeetrile kondensaatorite mahtuvuse mõõtmiseks. - Raadio, 1999, nr 8, lk 42,43.
2. Chudnov V. Kinnitus multimeetrile temperatuuri mõõtmiseks. - Raadio, 2003, nr 1, lk. 34.
3. Podushkin I. Generaator + üksik vibraator = kolm kinnitust multimeetrile. - Raadio, 2010, nr 7, lk. 46, 47; nr 8, lk. 50-52.
4. Andmeleht ICL7136 http://radio-hobby.org/modules/datasheets/2232-icl7136
5. Birjukov S. Digitaalne ESR-mõõtur. - Circuitry, 2006, nr 3, lk. 30-32; nr 4, lk. 36.37.

ARHIIV: laadige alla serverist

Jaotis: [Mõõtmistehnoloogia]
Salvesta artikkel siia:

Viimastel aastatel on spetsialistid ja raadioamatöörid leidnud oksiidkondensaatorite ekvivalentse jadatakistuse (ESR) hindamise kasulikkust, eriti impulsstoiteallikate, kvaliteetse UMZCH ja muude kaasaegsete seadmete remondipraktikas. Selles artiklis pakutakse välja arvesti, millel on mitmeid eeliseid.

Viimastel aastatel on spetsialistid ja raadioamatöörid leidnud oksiidkondensaatorite ekvivalentse jadatakistuse (ESR) hindamise kasulikkust, eriti impulsstoiteallikate, kvaliteetse UMZCH ja muude kaasaegsete seadmete remondipraktikas. Selles artiklis pakutakse välja arvesti, millel on mitmeid eeliseid.

Osuti indikaatoriga seadme jaoks mugav skaala, mis on lähedane logaritmile, võimaldab teil määrata ESR-i väärtused ligikaudu vahemikus oomi murdosast kuni 50 oomini, samas kui väärtus 1 oomi on skaala osas, mis vastab 35 ... 50% kogu hälbevoolust. See võimaldab hinnata ESR-i väärtusi vastuvõetava täpsusega vahemikus 0,1 ... 1 Ohm, mis on näiteks vajalik oksiidkondensaatorite jaoks, mille võimsus on üle 1000 μF, ja väiksema täpsusega - kuni 50 oomi.

Mõõteahela täielik galvaaniline isolatsioon kaitseb seadet maksimaalselt rikke eest kogemata laetud kondensaatori kontrollimisel - praktikas tavaline olukord. Madal pinge mõõtesondidel (alla 70 mV) võimaldab enamikul juhtudel mõõtmisi teha ilma kondensaatoreid lahtijootmata. Seadme toiteallikat ühest galvaanilise elemendiga pingega 1,5 V peetakse kõige optimaalsemaks võimaluseks (madal hind ja väikesed mõõtmed). Seadet pole vaja kalibreerida ja elemendi pinget jälgida, kuna sisselülitamise blokeerimise korral on sisseehitatud stabilisaator ja automaatne lüliti, kui toitepinge on alla lubatud piiri. Ja lõpuks, peaaegu puutetundlik seadme sisse- ja väljalülitamine kahe miniatuurse nupuga.

Peamised tehnilised omadused
Mõõdetud takistuse intervall, oomi .......... 0,1 ... 50
Impulsi sageduse mõõtmine, kHz ...................................120
Arvesti sondide impulsside amplituud, mV ........ 50 ... 70
Toitepinge, V
nominaalne..................1.5
lubatav ..............0.9...3
Tarbevool, mA, mitte rohkem kui ........................ 20

Seadme skeem on näidatud joonisel fig. üks

Transistoridele VT1, VT2 ja trafole T1 on monteeritud astmeline pingemuundur 1,5 kuni 9 V. Kondensaator C1 - filtreerimine.

Konverteri väljundpinge tarnitakse läbi VS1 trinistori elektroonilise lüliti, mis lisaks seadme käsitsi sisse- ja väljalülitamisele lülitab selle ka vähendatud toitepingel automaatselt välja, läheb DA1 kiibile kokku pandud mikrovõimsuse stabilisaatorisse. ja takistid R3, R4. Stabiliseeritud pinge 4 V toidab impulssgeneraatorit, mis on monteeritud vastavalt tüüpilisele vooluringile DD1 mikroskeemi kuuele elemendile JA MITTE. R6C2 ahel seab testimpulsi sageduseks ligikaudu 100...120 kHz. LED HL1 - seadme sisselülitamise indikaator.

Eralduskondensaatori C3 kaudu suunatakse impulsid trafosse T2. Selle sekundaarmähisest saadav pinge suunatakse testitavale kondensaatorile ja mõõtevoolutrafo ТЗ primaarmähisele. TK sekundaarmähisest siseneb signaal läbi poollaine alaldi dioodil VD3 ja kondensaatoril C4 osuti mikroampermeetrile RA1. Mida suurem on kondensaatori ESR, seda väiksem on arvesti nõela kõrvalekalle.

Trinistori lüliti töötab järgmiselt. Algolekus on väljatransistori VT3 väraval madal pinge, kuna trinistor VS1 on suletud, mille tagajärjel katkeb seadme toiteahel mööda negatiivset juhet. Samas on võimendusmuunduri koormustakistus peaaegu lõpmatu ja selles režiimis see ei tööta. Selles olekus on aku G1 voolutarve peaaegu null.

Kui nupu SB2 kontaktid on suletud, saab pingemuundur koormuse, mis moodustub juhtelektroodilt trinistori ja takisti R1 katoodile ülemineku takistusest. Konverter käivitub ja selle pinge avab trinistori VS1. Avaneb väljatransistor VT3 ning stabilisaatori ja generaatori negatiivne toiteahel ühendatakse muunduriga läbi väljatransistori VT3 kanali väga madala takistuse. SB1 väljalülitusnupp, kui seda vajutada, šundab VS1 trinistori anoodi ja katoodi, mille tulemusena sulgub ka VT3 transistor, lülitades seadme välja. Automaatne väljalülitamine madala akupinge korral toimub siis, kui trinistori läbiv vool muutub väiksemaks kui hoidevool. Pinge võimendusmuunduri väljundis, mille juures see juhtub, valitakse nii, et see oleks piisav stabilisaatori normaalseks tööks, st et oleks minimaalne lubatud erinevus sisendi ja pinge väärtuste vahel. DA1 mikroskeemi väljund on alati säilinud.

Ehitus ja detailid

Kõik seadme osad, välja arvatud mikroampermeeter ja kaks nuppu, asuvad ühepoolsel trükkplaadil mõõtmetega 55x80 mm. Tahvli joonis on näidatud joonisel fig. 2. Seadme korpus on valmistatud fooliumiga kaetud getinaksidest. Mikroampermeetri alla on paigaldatud miniatuursed teleri nupud.

Kõik trafod on keritud 2000NM ferriidist rõngastele, suurus K10x6x4,5, kuid need mõõtmed ei ole kriitilised. Trafos T2 on kaks mähist: esmane - 100 pööret, sekundaarne - üks pööre. TK-trafos koosneb primaarmähis neljast ja sekundaarmähis 200 pöördest. Trafode T2 ja TK mähiste juhtmete läbimõõt ei ole kriitiline, kuid mõõteahelasse kuuluvaid on soovitav kerida paksema juhtmega - umbes 0,8 mm, nende trafode muud mähised on keritud PEV-ga. 2 traati läbimõõduga 0,09 mm.

Transistorid VT1 ja VT2 - mis tahes KT209 seeriast. soovitav on valida need sama baasvoolu ülekandeteguriga. Kondensaatoreid saab kasutada mis tahes sobiva suurusega: takistid - MLT võimsusega 0,125 või 0,25 W. Dioodid VD1 ja VD2 - mis tahes keskmine võimsus. Diood VD3 - D311 või mõni D9-seeria. Väljatransistor VT3 on peaaegu iga p-kanal, millel on madal avatud kanali takistus ja madal paisuallika lävipinge, kompaktseks paigaldamiseks on osa alusest IRF740A transistorilt eemaldatud.

LED sobib igasuguse suurendatud heledusega, mille kuma on näha juba 1 mA voolu juures.

Mikroampermeeter RA1 - M4761 vanast rull-rullile magnetofonist, mille noolepaindevool on kokku 500 μA. Sondina kasutati 20 cm pikkust varjestatud traadi juppi, millele asetatakse sobiv pastapliiatsi korpus, mille kesksüdamiku otsa ja traadi sõelapunutisse joodetakse õhukesed terasnõelad. Nõelad kinnitatakse ajutiselt üksteisest 5 mm kaugusele, sondi korpus lükatakse veidi üle nende ja ühenduskoht täidetakse kuuma liimiga; liigend on vormitud palli kujul, mille läbimõõt on veidi alla sentimeetri. Selline sond on minu arvates selliste arvestite jaoks kõige optimaalsem. Kondensaatoriga on lihtne ühendada, kui asetada üks nõel kondensaatori ühele klemmile ja teine ​​puudutada teist klemmi, sarnaselt kompassidega töötamisele.

Teave seadme seadistamise kohta.

Kõigepealt kontrollitakse võimendusmuunduri tööd. Koormusena saate ajutiselt ühendada muunduri väljundiga 1 kΩ takisti. Seejärel ühendage ajutiselt trinistori anood ja katood hüppajaga ning seadke takisti R3 stabilisaatori DA1 väljundis umbes 4 V pingele. Generaatori sagedus peaks jääma vahemikku 100 ... 120 kHz.

Järgmisena suletakse sondi nõelad juhtmega ja reguleerides trimmeri takistit R3, seatakse mikroampermeetri nõel maksimaalsest asendist veidi allapoole, seejärel, püüdes muuta ühe mõõtemähise faasi, saavutavad need maksimaalsed instrumendi näidud ja jätke mähised sellisesse ühendust. Reguleerides takistit R3, seadke nool maksimumini. Ühendades sondidega juhtmevaba takisti, mille takistus on 1 oomi, kontrollitakse noole asendit (see peaks olema ligikaudu skaala keskel) ja vajadusel muutes esmase pöörete arvu. trafo TK mähis, muudetakse skaala venitust. Samal ajal seadke mikroampermeetri nool iga kord maksimaalseks, reguleerides R3.

Kõige optimaalsem näib olevat skaala, millel kuni 1 oomi EPS näidud hõivavad ligikaudu 0,3 ... 0,5 kogu pikkusest, see tähendab, et näidud 0,1 kuni 1 oomi iga 0,1 oomi kohta on vabalt eristatavad. Seadmes saab kasutada mis tahes muid mikroampermeetreid, mille kogupaindevool ei ületa 500 μA: tundlikumate jaoks on vaja vähendada TK trafo sekundaarmähise keerdude arvu.

Järgmisena luuakse väljalülitussõlm, valides takisti R1, selle asemel saate ajutiselt jootma häälestustakisti, mille takistus on 6,8 kOhm. Pärast välisest reguleeritud allikast DA1 sisendile toite andmist jälgitakse DA1 väljundi pinget voltmeeter. Peaksite leidma stabilisaatori väikseima sisendpinge, mille juures väljund veel langema ei hakka - see on minimaalne töösisendpinge. Tuleb meeles pidada, et mida madalam on minimaalne tööpinge, seda rohkem kasutatakse aku ressurssi.

Lisaks saavutatakse takisti R1 valimisega trinistori järsk sulgemine minimaalsest lubatavast veidi kõrgemal toitepingel. See on selgelt näha seadme noole kõrvalekaldest. Kui sondid on suletud, peaks see järsult langema maksimumist nullini, samal ajal kui LED kustub. Trinistor peab sulguma varem kui väljatransistor VT3; muidu järsku ümberlülitumist ei toimu. Järgmiseks kontrollige uuesti käsitsi sisse- ja väljalülitamist nuppude SB1 ja SB2 abil.

Kokkuvõtteks võib öelda, et arvesti skaala kalibreeritakse vastavate parameetritega mittejuhtmeliste takistite abil. Seadme kasutamine remondipraktikas näitas selle suuremat efektiivsust ja mugavust võrreldes teiste sarnaste seadmetega. Samuti saavad nad edukalt kontrollida erinevate nuppude, pilliroo lülitite ja releede kontaktide kontakti takistust.

Artikkel on võetud saidilt www.radio-lubitel.ru

Alusta

Jah, sellel teemal on korduvalt juttu olnud, ka siin. Olen koostanud skeemi kaks versiooni Ludens ja need on end väga hästi tõestanud, kuid kõigil varem pakutud võimalustel on omad puudused. Sihverplaadi indikaatoritega instrumendikaalud on väga mittelineaarsed ja vajavad kalibreerimiseks palju madala takistusega takisteid, need kaalud tuleb tõmmata ja sisestada peadesse. Instrumendipead on suured ja rasked, haprad ning väikeste plastnäidikute korpused on tavaliselt joodetud ja sageli väikese mõõtkavaga. Peaaegu kõigi varasemate disainilahenduste nõrk koht on nende madal eraldusvõime. Ja LowESR-i kondensaatorite jaoks on vaja lihtsalt mõõta sajandikuid oomi vahemikus nullist poole oomini. Pakuti ka digitaalse skaalaga mikrokontrolleritel põhinevaid seadmeid, kuid kõik ei tegele mikrokontrollerite ja nende püsivaraga, seade osutub ebamõistlikult keeruliseks ja suhteliselt kalliks. Seetõttu koostasid nad ajakirjas Raadio mõistliku ratsionaalse skeemi - igal raadioamatööril on digitaalne tester ja see maksab senti.

Tegin minimaalsed muudatused. Korpus - halogeenlampide vigasest "elektroonilisest drosselist". Toide - aku "Krona" 9 V ja stabilisaator 78L05. Eemaldasin lüliti - väga harva saab LowESR-i mõõta vahemikus kuni 200 oomi (kui tunnen, kasutan paralleelühendust). Muutunud mõned üksikasjad. Kiip 74HC132N, transistorid 2N7000(kuni 92) ja IRLML2502(sot23). Pinge suurenemise tõttu 3-5 volti ei olnud vaja transistore valida.
Testimise ajal töötas seade normaalselt alates värskest aku pingest 9,6 V kuni täielikult tühjenenud 6 V pingeni.

Lisaks kasutasin mugavuse huvides smd takisteid. Kõik smd elemendid on täiuslikult joodetud jootekolbiga EPSN-25. Jadaühenduse R6R7 asemel kasutasin paralleelühendust - see on mugavam, plaadil, mille varustasin nulli reguleerimiseks paralleelselt R6-ga muutuva takisti ühendamiseks, kuid selgus, et null on stabiilne kogu vahemiku ulatuses. märgitud pinged.

Üllatus oli see, et "ajakirjas väljatöötatud" kujunduses oli VT1 ühenduse polaarsus vastupidine- äravool ja allikas on segamini (parandage, kui ma eksin). Ma tean, et transistorid töötavad isegi selle kaasamisega, kuid sellised vead on toimetajate jaoks vastuvõetamatud.

Kokku

See seade on minu jaoks töötanud umbes kuu aega, selle näidud ESR-iga kondensaatorite mõõtmisel oomiühikutes kattuvad seadmega vastavalt skeemile Ludens .
Seda on juba lahingutingimustes testitud, kui minu arvuti lakkas toiteallika mahtuvuse tõttu sisse lülituma, samal ajal kui ilmseid “läbipõlemise” märke polnud ja kondensaatorid ei paisunud.

Näiduste täpsus vahemikus 0,01 ... 0,1 oomi võimaldas kahtlastest tagasi lükata ja mitte ära visata vanu joodetud kondensaatoreid, millel on normaalne võimsus ja ESR. Seadet on lihtne valmistada, osad on olemas ja odavad, roomikute paksus võimaldab neid tõmmata isegi tikuga.
Minu arvates on skeem väga õnnestunud ja väärib kordamist.

Failid

Trükkplaat:
▼ 🕗 25/09/11 ⚖️ 14,22 Kb ⇣ 668 Tere lugeja! Minu nimi on Igor, ma olen 45, olen siberlane ja innukas amatöörelektroonikainsener. Ma mõtlesin selle suurepärase saidi välja, lõin ja haldan seda alates 2006. aastast.
Rohkem kui 10 aastat eksisteerib meie ajakiri ainult minu kulul.

Hea! Tasuta pakkumine on läbi. Kui soovite faile ja kasulikke artikleid - aidake mind!

Selliste kondensaatorite otsimiseks pakutakse välja autori disainitud ja valmistatud suure täpsuse ja eraldusvõimega seade. Seadme suurema mugavuse huvides on ette nähtud selle ühiseks kasutamiseks peaaegu iga digitaalse voltmeetriga (multimeeter). Arvestades 8300-seeria "rahvalike" digitaalsete multimeetrite hindade taskukohasust, on pakutud konstruktsioon omamoodi "leidmine" paljudele raadioamatööridele, eriti kui arvestada, et vooluahel ei sisalda nappe või kalleid komponente ega isegi mähiseid. .

Oksiid- (elektrolüüt)kondensaatoreid kasutatakse kõikjal. Need mõjutavad raadioelektroonikaseadmete (RES) töökindlust ja töökvaliteeti. Kvaliteedi ja otstarbe osas iseloomustavad kondensaatoreid palju näitajaid. Esiteks hinnati kondensaatorite jõudlust ja ulatust mahtuvuse, tööpinge, lekkevoolu ning kaalu ja suuruse näitajate järgi. Võimsus on suurenenud ja elektrolüütkondensaatorite kasutamise sagedused on suurenenud. Kaasaegsete taastuvenergia lülitustoiteallikate võimsus on kümneid kuni sadu vatti (või rohkem) ja need töötavad sagedustel kümnetest kuni sadade kilohertsideni. Kondensaatoreid läbivad voolud on vastavalt suurenenud, samuti on suurenenud nõuded nende parameetritele.

Kahjuks ei vasta masstootmises kvaliteedinäitajad alati standarditele. Esiteks mõjutab see sellist parameetrit nagu ekvivalentne seeriatakistus (ESR) või ESR. Sellele küsimusele ei pöörata piisavalt tähelepanu, eriti raadioamatöörkirjanduses, kuigi EPS-kondensaatorite rikkest tulenevaid tõrkeid esineb järjest rohkem. Kahju, aga isegi uhiuute kondensaatorite seas kohtab üha enam suurenenud EPS-iga isendeid.

Erandiks pole ka välismaised kondensaatorid. Nagu mõõtmised on näidanud, võib sama tüüpi kondensaatorite ESR-i väärtus mitu korda erineda. Kui teie käsutuses on ESR-mõõtur, saate valida kõige kriitilisematesse seadmesõlmedesse paigaldamiseks väikseima ESR-i väärtusega kondensaatorid.

Me ei tohiks unustada, et kondensaatori sees toimuvad elektrokeemilised protsessid, mis hävitavad kontaktid plaatide ühendamise tsoonis alumiiniumkontaktidega. Kui uue kondensaatori ESR-i väärtus on ülehinnatud, ei aita selle töö selle vähenemisele kaasa. Vastupidi, EPS suureneb aja jooksul. Reeglina, mida suurem ESR oli kondensaatoril enne paigaldamist, seda kiiremini selle väärtus tõuseb. Defektse kondensaatori ESR võib tõusta mõnelt oomilt mitmekümne oomini, mis võrdub uue elemendi – vigase kondensaatori sees oleva takisti – ilmumisega. Kuna sellel takistil hajub soojusenergia, siis kondensaator soojeneb ja kontakttsoonis toimuvad elektrokeemilised protsessid kiiremini, aidates kaasa ESR-i edasisele suurenemisele.

Erinevate RES-de remondispetsialistid on hästi teadlikud kondensaatorite ESR-i suurenemisega seotud lülitustoiteallikate defektidest. Mahtuvuse mõõtmine laialdaselt kasutatavate instrumentidega ei anna sageli soovitud tulemusi. Kahjuks ei ole selliste seadmetega (C-meetrid) võimalik tuvastada ESR-i osas defektseid kondensaatoreid. Võimsus jääb normaalpiiridesse või veidi alla. ESR-i väärtusega, mis ei ületa 10 oomi, ei anna mahtuvusmõõturi näidud kahtlust (selline ESR-i väärtus praktiliselt ei mõjuta mõõtmistäpsust) ja kondensaator loetakse kasutuskõlblikuks.

Tehnilised nõuded EPS-arvestile. Kõrgendatud nõuded kondensaatorite kvaliteedile on seatud eelkõige lülitustoiteallikatele, kus selliseid kondensaatoreid kasutatakse filtritena sagedustel kuni 100 kHz või jõuelementide lülitusahelates. ESR-i mõõtmise võimalus võimaldab mitte ainult tuvastada rikkis kondensaatoreid (välja arvatud lekke ja lühise korral), vaid ka, mis on väga oluline, varakult diagnoosida RES-i defekte, mis pole veel avaldunud. ESR-i mõõtmiseks viiakse kondensaatori komplekstakistuse mõõtmise protsess läbi piisavalt kõrgel sagedusel, kus mahtuvus on ESR-i lubatud väärtusest palju väiksem. Näiteks kondensaatoril, mille mahtuvus on 5 μF, on mahtuvus 0,32 oomi sagedusel ) 00 kHz. Nagu näete, on isegi väikese võimsusega elektrolüütkondensaatori mahtuvus mitu korda väiksem kui defektse kondensaatori ESR. Defektsete kondensaatorite ESR-i väärtus mahuga kuni 200 mikrofaradi ületab oluliselt 1 oomi.

ESR-i väärtuse järgi saab kindlalt hinnata kondensaatori sobivust teatud eesmärkidel. Kondensaatorite ostmisel saate kaasaskantava ESR-mõõturi abil valida parimad koopiad. On oluline, et ESR-i mõõtmise protsessi saaks läbi viia ilma testitud kondensaatoreid lahti võtmata. Sel juhul on vajalik, et kondensaator ei oleks šunteeritud takistiga, mille takistus on proportsionaalne ESR-iga. Seadme sondide maksimaalne pinge peaks olema piiratud, et mitte välja lülitada remonditava REM-i elemente. Pooljuhtseadmed ei tohiks mõjutada EPS-mõõturi näitu. See tähendab, et mõõdetud kondensaatori pinge peab olema minimaalne, et välistada RES aktiivsete elementide mõju.

Statsionaarsetes tingimustes töötades tuleb seadet juhtida vooluvõrgust (võib kasutada näiteks vastavat lülitit ja välist toiteallikat). Välise toiteallika või laadija vastupidise polaarsuse vältimiseks tuleb tagada kaitse. Akude sügavtühjenemise vältimiseks tuleks varustada väljalülituskaitse või vähemalt aku pinge jälgimise näit. Seadme parameetrite stabiliseerimiseks peate kasutama sisseehitatud pingeregulaatorit. See stabilisaator peab vastama vähemalt kahele nõudele: olema ökonoomne, s.t. omavad madalat omavoolutarve ja tagavad üsna stabiilse väljundpinge, kui sisendtoitepinge muutub vahemikus vähemalt 7 ... 10 V.

Suur tähtsus on EPS-i näitude näitajal. Diskreetse näiduga ESR-mõõturitest, näiteks LED-idel, on suurtest partiidest kondensaatorite tagasilükkamiseks (valimiseks) vähe kasu ja ESR-i mõõtmisel on suured vead. Mittelineaarsete skaaladega EPS-mõõturid põhjustavad probleeme uue skaala juurutamisel, näidikute lugemisel ja on suure mõõtmisveaga. Kahjuks ei ole enamikule raadioamatööridele veel saadaval programmeeritavate "kiipide" (mikrokontrollerite) uued vooluringid. Ainuüksi mikrokontrolleri hinnaga saate osta kõik allpool käsitletud EPS-mõõturi valmistamise komponendid.

EPS-mõõturi osana on mugav omada muudatusi mittevajavat lineaarse skaalaga osutimõõteseadet, kasutades näiteks üht ühist skaalat 0 ... 100 seadme kõikide alamvahemike kohta. Pika ja intensiivse töö ajal EPS-mõõtjaga on väga mugav kasutada digitaalset kaalu. Digitaalse seadme iseseisev tootmine ei ole aga kasumlik disaini kui terviku keerukuse ja kõrge hinna tõttu. Parem on ette näha võimalus töötada arvestiga koos laialdaselt kasutatava ja odava 8300-seeria digitaalse multimeetriga, näiteks M830B. Sobivad kõik muud sarnaste omadustega digitaalsed voltmeetrid, mille alalispinge mõõtmisvahemik on 0 ... 200 mV või 0 ... 2000 mV. Ühe mikrokontrolleri hinna eest saate osta ühe või isegi kaks sellist multimeetrit. ESR-mõõturi digitaalnäidik võimaldab teil kondensaatorid kiiresti välja sorteerida. Osuti (sisseehitatud) arvesti on kasulik juhtudel, kui digitaalset testrit pole käepärast.

Võib-olla on kõige olulisem parameeter seadme töökindlus. Ja see sõltub nii või teisiti inimfaktorist. Mis seade see on, mis ebaõnnestub, kui testitav kondensaator ei tühjene? Kiirustades tühjendavad seadmete remontijad kondensaatoreid sageli mitte takistitega, vaid traadiga džemprid, mis mõjutab negatiivselt elektrolüütkondensaatorite endi eluiga. Seade ei tohi rikki minna ega tühjendada kondensaatoreid lisavooluga.

ESR-mõõturil peab ESR-i väärtuse mõõtmiseks olema lai valik. See on väga hea, kui see mõõdab EPS-i 10 oomist peaaegu nullini. ESR-i mõõtmine üle 10 oomi ei oma tähtsust, kuna sellise ESR-iga elektrolüütkondensaatorite proovid on juba täiesti ebastandardsed, eriti töötamiseks impulssahelates, eriti sagedustel kümnetest kuni sadade kilohertsideni. Mugav on seade, mis võimaldab mõõta ESR väärtusi alla 1 oomi. Sel juhul antakse "eksklusiivne" võimalus valida parimad kondensaatorite näited parimate suurima võimsusega tüüpide hulgast.

Peamise toiteallikana kasutati akut, mis koosnes D-0.26D tüüpi ketas-nikkel-kaadmiumakudest. Need on töökindlamad ja energiamahukamad kui 7D-0.1. Akusid on võimalik laadida.

Tehnilised andmed

• Mõõdetud takistuste vahemikud......0...1 Ohm, 0...10 Ohm
• Mõõtesignaali sagedus, mida kasutatakse.........77 kHz
• Toitepinge........7... 15 V
• Tarbitud vool, mitte rohkem.................................4,5 mA

Elektrolüütkondensaatorite EPS-mõõturi skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1. Seadme konstruktsioon põhineb vahelduvvoolul töötaval oommeetril. Selle seadme konstruktsioonis kasutatava mikrolülituse detektori K157DA1 ülemise piirsageduse (100 kHz) tõttu ei ole vaja sagedust suurendada üle] 00 kHz, pealegi ei ole igat tüüpi elektrolüütkondensaatorid mõeldud töötab sagedustel üle 100 kHz.
Seadme generaator on valmistatud K561TL1 tüüpi DD1 kiibil. Seda tüüpi IC-de valik on tingitud üksnes seadme tõhususe suurendamise kaalutlustest. Sellises olukorras saate kasutada muid levinumate IC-de, eriti K561LA7 või K561LE5 generaatoreid. See suurendab toiteallika voolutarbimist.

Generaatoril on kaks nõuet: amplituudi stabiilsus ja sageduse stabiilsus. Esimene nõue on olulisem kui teine, kuna generaatori väljundpinge amplituudi muutus on suurem destabiliseeriv tegur kui sageduse muutus. Seetõttu pole vaja kasutada kvartsresonaatoreid, samuti täpselt seadistada sagedust, mis on täpselt 77 kHz. Seadme töösagedust saab valida 60...90 kHz piires. Seadme häälestamine ja kasutamine peab toimuma samal töösagedusel, kuna häälestatud seadme stabiilsed parameetrid on salvestatud üsna kitsas sagedusvahemikus.

Generaatori väljundist juhitakse ristkülikukujuline signaal läbi elementide R17-R19, C8 testitavasse kondensaatorisse Cx (klemmid 1 ja 2). Kondensaatorist Cx siseneb signaal võimendisse, võimendist - detektorisse, seejärel alaldatakse - osuti mõõteseadmesse RA1 ja digitaalsesse voltmeetrisse (XS2 pistik). Vooluvool läbi testitava kondensaatori põhjustab selle pingelanguse. Madalate takistuste mõõtmiseks on vaja detektori suurt tundlikkust, rääkimata selle lineaarsusest. Kui suurendate oluliselt testitavat kondensaatorit läbivat voolu, siis suureneb järsult ka toiteallikast tarbitav vool.

Autori versioonis on testitud kondensaatorit läbiv vool ligikaudu 1 mA, s.o. iga millivolt pingelang vastab 1 oomile kondensaatori ESR-ist. Kui ESR on 0,1 oomi, on vaja tegeleda 100 μV pinge mõõtmisega! Kuna see seade on võimeline mõõtma suurusjärgu võrra väiksemaid ESR-i väärtusi, siis räägime juba kümnetest mikrovoltidest, mida arvesti peaks selgelt fikseerima.
On ilmne, et detektori normaalseks tööks tuleb signaali võimendada. Seda ülesannet täidab võimendusaste: madala müratasemega transistoril VT7 tehakse võimendi vastavalt OE-ga skeemile (võimendus töösagedusel on 20), transistoril VT8 tehakse puhvervõimendi, mis on kokku pandud. skeemi järgi OK-ga.

Kondensaator C9 on HPF-i element. SU kondensaatori valitud mahtuvuse väärtus takistab tegelikult R24C10 vooluringi töötamist madalatel sagedustel. Selliste lihtsate meetodite abil saavutatakse bassipiirkonna sagedusreaktsiooni oluline blokeerimine. Sagedusreaktsiooni languse LF piirkonnas moodustab lisaks mahtuvuse C1 ja C12 valik detektori ahelas. H-s piirab häireid lisaks takisti R23 (arvestatakse ka kaitseelemente).

Selleks, et testitud kondensaator (tühjenemata) ei blokeeriks generaatori IC-d, on vooluringis ette nähtud kaitseelemendid VD1, VD2, R19. Sarnane vooluahel, mis koosneb elementidest R22, VD3, VD4, kaitseb võimendi sisendit. Töörežiimis (ESR-i mõõtmisel) pole dioodidel signaalile praktiliselt mingit šundiefekti. Kui testitav kondensaator Cx on klemmidest 1 ja 2 lahti ühendatud, piiravad dioodid signaali amplituudi võimendi sisendis, kuigi sellisel tasemel signaal ei põhjusta võimendi riket. See seadme kaitseskeem, hoolimata rakendamise lihtsusest, on praktikas kinnitanud selle kõrget efektiivsust.

Elektrolüütkondensaatorite EPS-mõõtur on töökorras tagasihoidlik. Takistite R19 ja R22 väärtused valitakse nii, et oleks tagatud peaaegu kõigis majapidamisseadmetes töötavate testitud kondensaatorite usaldusväärne tühjendamine. Seetõttu peavad kaitsedioodid testitud kondensaatorid tõhusalt tühjendama ja samal ajal olema kondensaatorite tühjenemisel usaldusväärselt kaitstud liigvoolu eest. Seadme kalibreerimiseks kasutatakse SA1.2 lülituslüliti sektsiooni SA4 nupuga ja takistitega R20 ja R21.

Kõige keerulisem oli detektori skeemi valik. Siin olid konkreetsed probleemid. Paljude laialdaselt kasutatavate diooddetektorite praktilised testid kinnitasid ainult nende sobimatust lineaarse pinge tuvastamiseks paljudes amplituudimuutustes. Kirjandusest ei leitud midagi sobivat lihtsast, diskreetsetele elementidele rakendatud vooluringi konstruktsioonist, millele võiks toetuda.

Idee K157DA1 kiibi kasutamisest EPS-meetri detektoris tekkis juhuslikult. Tuletasin meelde, et IC-tüüpi K157DA1 kasutati laialdaselt erinevate kodumaiste magnetofonide salvestustaseme näitajates. Esiteks köitis minu tähelepanu selle IC-i ahelaühenduse suhteline lihtsus. Sobiv oli ka IC poolt toiteallikast tarbitav vool, sobiv töösagedusvahemik. Seda IC-d on lubatud kasutada ka unipolaarse toiteallikaga. Tüüpiline lisamine K157DA1 aga sel juhul ei sobi. Selle tulemusena oli vaja mitte ainult muuta IC-lülitusahelat võrreldes tavalisega, vaid ka mitu korda muuta rihmaelementide väärtusi.

See IC sisaldab kahe kanaliga täislaine alaldit. Vaadeldava kujunduse teist kanalit ei kasutata. Prototüüpimine kinnitas IC tuvastamise lineaarsust sagedustel kuni 100 kHz. Mõnel IC-koopial oli isegi teatud varu ülemise piirsageduse jaoks (kaks kümnest testitud IC-st - kuni 140 kHz). Sageduse edasine tõus põhjustas IC alaldatud pinge järsu languse. IC tuvastamise mittelineaarsus ilmnes minimaalsetel signaalitasemetel ja IC olulisel võimendusel. Vähem tüütu ei olnud ka vaikne väljundpinge (IC kontaktil 12), mis võrdlusandmetel võib ulatuda 50 mV-ni, millega ei saanud leppida, kui oli juba otsustatud mõõteseade teha, mitte aga mõõteseade. EPS indikaator.

Mõni aeg hiljem saadi sellest probleemist edukalt üle. Mikroskeemi 14 ja 2 tihvtide vahele on tüüpilises ühenduses paigaldatud takisti R3 takistusega 33 kOhm. See on ühendatud takistitest R1 ja R2 moodustatud pingejaguri kunstliku keskpunktiga (joonis 1). See on võimalus unipolaarse toiteallikaga IC-de kasutamiseks.

Nagu hiljem selgus, sõltub tuvastamise lineaarsus oluliselt takisti R3 takistuse väärtusest just väikeste amplituudide piirkonnas. Takistuse R3 vähendamine mitu korda tagab detektori vajaliku lineaarsuse ja, mis pole vähem oluline, mõjutab selle takisti takistus ka alalisvoolu puhkepinge väärtust (IC-i kontakt 12). Selle pinge olemasolu muudab madalate ESR-i väärtuste korral tavapärase mõõtmise keeruliseks (iga mõõtmise korral peate tegelema lahutamise matemaatilise toiminguga). Sellest tulenevalt on oluline seada detektori väljundis "null* potentsiaal".

Takisti R3 õige valik kõrvaldab selle probleemi praktiliselt. Kavandatavas versioonis on takisti takistus rohkem kui kolm korda väiksem kui tüüpiline reiting. Selle takistuse väärtust on mõttekas veelgi vähendada, kuid sel juhul väheneb oluliselt ka detektori sisendtakistus. Nüüd on see peaaegu täielikult määratud takisti R3 takistusega.

Transistoridel VT1 ja VT2 on kaitse tehtud osutimõõturile PA1. Selline transistoride kaasamine annab selge reageerimisläve ja ei šuneeri PA1 pead üldse PA1 töövoolude vahemikus, mis suurendab selle töökindlust ja pikendab selle kasutusiga.

Lülitit SA3 kasutatakse aku pinge operatiivjuhtimiseks ja võimaldab mõõta seda koormuse all, st. vahetult seadme töötamise ajal. See on oluline, sest paljude akude puhul võib aja jooksul isegi sügavtühjenemise korral (koormuseta) pinge olla normaalne või nimiväärtuse lähedane, kuid tasub ühendada koormus, kasvõi mõne milliamprine, kuna sellise aku pinge. aku langeb järsult.
Transistoridel VT3-VT6 tehakse mikrovõimsuse pingeregulaator (CH), mis toidab kõiki seadme elemente. Stabiliseerimata toiteallika kasutamisel muutuvad kõik instrumendi parameetrid. Aku pinge alandamine (tühjenemine) "lööb" ka oluliselt kogu seadistuse. Detektor, muide, osutus toitepinge muutustele kõige vastupidavamaks. Toitepingest (ristkülikukujulise pinge amplituud on väga erinev) sõltub kõige enam generaator, mis muudab seadme kasutamise võimatuks.
Mikrokiibi CH kasutamine põhjustab stabilisaatori enda poolt irratsionaalset voolutarbimist, mistõttu tuli sellest peagi loobuda. Pärast erinevate vooluahelatega katsetamist diskreetsetel elementidel asus autor joonisel 1 näidatud CH ahelale. Välimuselt on see CH väga lihtne, kuid selle olemasolu selles vooluringis on täiesti piisav, et kõik EPS-mõõturi tehnilised parameetrid jääksid stabiilseks, kui aku pinge muutub 7-lt 10 V-le. Samal ajal on võimalik seadet toita välisest toiteallikast, isegi mittestabiliseeritud, pingega kuni 15 V.

Oma võimsustarve CH määratakse transistori VT6 kollektorivoolu väärtuse järgi ja valiti 100...300 μA piires. VT6 transistoril tehakse väikese võimsusega zeneri dioodi analoog. Selle pinge määrab väljundpinge CH väärtuse, mis on transistori VT3 baas-emitteri üleminekupinge võrra väiksem Zener-dioodi stabiliseerimispingest.

Üksikasjad. Takistid R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10 kOhm, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1kOhm, R9-39kOhm, R12-100 oomi, R14-680 kOhm, R14-680 kOhm, 100 kOhm, R17, R25 - 2,4 kOhm, R18 - 4,7 kOhm, R19, R22 - 330 kOhm, R20 -1 oomi, R21 - 10 oomi, R23 - 3,3 kOhm, R26 - 150 kOhm, R26 - 150 kO -8,20 kOhm, 20 kOhm kOhm. Kondensaatorid C1, C3, C6, C10, C12 - 0,1 uF, C2, C4, C5, C11 - 5 uFx16 V, C7 -150 pF, C8 - 0,47 uF, C9-0,01 uF.

Takistid R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 tüüp C2-13, häälestustakistid tüüp SP-38V, ülejäänud - MLT. Kondensaator C7 tüüp KSO-1; C1, C3, C6, C9 - K10-17, ülejäänud K73-17 ja K50-35. Transistorid VT2, VT3, VT7 tüüp BC549C. Asendis VT7 tuleks kasutada maksimaalse h21e-ga transistorit. VS549 transistorid on vahetatavad kodumaiste KT3102 või KT342-ga. Transistorid VT1, VT4, VT8 tüüp BC557C. Nende asemel kasutati ka kodumaist KTZ107 (K, L). Stabiilse voolu generaatoris kasutati väljatransistorina KP10ZE. Kondensaator C6 on joodetud trükitud juhtmete küljele, otse klemmidele DD1. Takistit R24 võimendiplaadil tavaliselt ei kuvata. See on joodetud järjestikku kondensaatoriga C10.

Dioodid VD5, VD6 - KD212, VD1-VD4 -1 N4007. VD6 dioodile erinõudeid pole, see võib olla mis tahes räni. Diood VD5 peab vastu pidama akude maksimaalsele laadimisvoolule. Dioodidega VD 1-VD4 on olukord erinev. Kui seadme sisendit ei ühendata äsja välja lülitatud teleri toitemooduliga (selle elektrolüütkondensaatoriga), saate 1 N4007 asemel paigaldada D220, D223, KD522 jne. Nende dioodidena sobivad kõige paremini minimaalse mahtuvuse ja üle 1 A lubatud vooluga eksemplarid.

Lüliti SA1 tüüp MT-3, SA2, SA3 -MT-1, SA4 - KM2-1. Väikese suurusega osutiga mõõteseade on mõeldud voolule 100 μA ja selle sisetakistus on 3 kOhm. Edukalt sobivad peaaegu kõik osutiga mõõteriistad voolutugevusele 100 μA. Suurema voolu korral on vaja takistite R7 ja R8 väärtusi vastavalt vähendada.

Disain. Miniatuurse seadme loomise ülesannet ei seatud, vaja oli asetada seade ja aku D-0,26D plastikust korpusesse mõõtudega 230x80x35 mm. Seade on struktuurselt valmistatud neljal eraldiseisval trükkplaadil. Võimendi plaat ja osade asukoht sellel on näidatud joonisel 2, generaatori plaat ja osade asukoht sellel - joonisel 3, pingeregulaatori plaat ja osade asukoht sellel - joonisel 4, detektori plaat ja osade asukoht sellel - joonisel .5.

Selle seadme versiooni põhjuseks on üksikute plokkide asendamine uutega seadme katsete ja uuenduste tulemusena. Moodulplokkkonstruktsioon jätab alati võimaluse "taganeda". Selles teostuses on seda palju lihtsam uuendada või parandada. Lihtsam on ju üht väikest plokki välja vahetada kui ühel suurel trükkplaadil uus kujundus uuesti luua. Enne määratud korpusesse panemist vähendati kõikide laudade mõõtmeid (lauad lõigati ettevaatlikult metallkääridega).

Takistuse minimaalsete väärtuste mõõtmise võimaluse tagamiseks on vaja minimeerida seadme sisendit Cx-ga ühendavat takistust. Selleks ei piisa lühikeste juhtmete kasutamisest. Seade on paigaldatud nii, et generaatori ahelate, võimendi ja ühenduspunkti Cx ühised juhtmed on üksteisest minimaalsel kaugusel.

Kehv paigaldus häirib kergesti seadme normaalset tööd vahemikus 1 oomi, muutes selle selles vahemikus väga ebamugavaks ja keskpäraseks arvestiks. Selle vahemiku huvides asus autor selle seadme välja töötama, kuna lihtsamate skeemide abil on võimalik rakendada "traditsioonilist" ESR-i mõõtmisvahemikku. Vahemik 0 ... 1 Ohm võimaldab teil väga kiiresti "tegeleda" selliste kondensaatoritega nagu 10 000 mikrofaradi või rohkem.

Seadistamine. Vaatamata kuue häälestustakisti ja muude valikut vajavate elementide olemasolule vooluringis ei ole seadme seadistamine keeruline protsess. Esialgu on kõikide häälestustakistite liugurid seatud maksimaalsele takistusele vastavasse asendisse. Häälestamise ajal kasutati SP5-3 tüüpi mitme pöörde takisteid, kuigi trükkplaadid töötati välja SP-38V versiooni jaoks. Pärast seadme seadistamist asendati need kõik fikseeritud takistitega.

Seadistamine algab CH-ga. CH väljundiga on ühendatud takisti MLT-0,25 takistusega 1,2 kOhm. Takisti R13 valimisel saavutatakse minimaalne võimalik vool läbi transistori VT6, mille juures CH säilitab stabiilse töö sisendpingel 7 kuni 15 V. Selle voolu liigsesse vähenemisse ei tohiks sekkuda. Selle soovitatav väärtus on 100...500 µA. Pärast selle voolu seadistamist jätkake takisti R14 valimisega. Sellest sõltub CH väljundpinge, mille väärtus määrati vahemikus 6 ... 6,3 V. Lisaks saate CH pingelangust vähendada, asendades takisti R12 traadi hüppajaga (pärast kogu seadme seadistamist ). Siiski kaotab MV oma voolupiirangu MV koormuse ebatavaliste olukordade korral.

Võimendi seadistamine transistoridele VT7, VT8 seisneb takisti R24 takistuse valimises, et saavutada ligikaudu 20-kordne pingevõimendus (töösagedusel). Määratud väärtuse täpsus pole siin oluline. Palju olulisem on võimenduse stabiilsus, mis sõltub kõige enam elementide C10, R24, R25, VT7 stabiilsusest. Joonisel fig. 1 lüliti kontaktide SA1 asend vastab vahemikule 10 oomi. Sulgege SA4 nupplüliti kontaktid. Seega on kondensaatori Cx asemel seadme sisendiga ühendatud ülistabiilne kalibreerimistakisti R21, mille takistus on 10 oomi. Seejärel seab takisti R18 takistile R21 pinge 10 mV (ja vajadusel 200 mV, valides VT8 emitteril R24). Takisti R5 takistust vähendades seadke arvesti RA1 nool selle skaala lõppmärgini (100 μA). Trimmeri takisti R11 seadis digitaalse voltmeetri näidud 100mV. Vajadusel vähendage takisti R7 takistust. Kalibreerimistakistite olemasolu võimaldab teil kiiresti hinnata väljakujunenud seadme jõudlust.

Samuti on vaja otsustada PA1 kaitseploki reguleerimine. Sellel skeemil on oma nüansid. Selleks, et mitte paigaldada lisaelemente - seadme sisselülitamise indikaatoreid (mis kindlasti tarbivad elektrit, kulutasid aega ja muudavad vooluringi keeruliseks), kasutas autor seadme kaasamise märkimisel kaitseahela "hüstereesi". Takisti R8 abil seatakse kaitse töövool väärtusele 130 ... 150 μA.

Pärast kaitse käivitumist (mõlemad transistorid on avatud) naaseb nool PA1 skaala teatud keskmisesse asendisse. Takistuse R8 muutmisega on võimalik saavutada transistori VT2 selline sisselülitatud olek, et RA1 seadme noole saab "tõmmata" peaaegu igasse RA1 skaala töötavasse sektsiooni. See kaitsesõlme vooluringi olek on väga stabiilne ega vaja hilisemat reguleerimist. Ahel on paljuski tänu seda tüüpi transistoride kasutamisele.

Noole asend töösektoris ei sega mõõtmist, kuna kaitse ei ole seotud töövoolu RA1 väärtusega. Seadme klemmide Cx lühistamine või hooldatava kondensaatori Cx ühendamine põhjustab koheselt noole seadmise mõõdetud takistuse väärtusele vastavasse asendisse. Ja ainult PA1 läbiva voolu ülehinnatud väärtus aktiveerib taas kaitse. Sellist tähelepanuväärset kaitset saab varustada paljude mõõtevahenditega. Kaitse seadistatakse ühe korra ja takisti R8 takistust rohkem ei muudeta. Vastasel juhul on takistite R7 ja R8 kogutakistuse muutumise tõttu vaja seadet täiendavalt reguleerida.
Järgmisena lülitage SA1 lüliti asendisse, mis vastab 1 oomi vahemikule. Samamoodi nagu seadme seadistamisel 10 oomi vahemikku, kuid ettevaatlikumalt, on SA4 juhtmed lühistatud. Vaatamata sellele, et projekteerimisel kasutati täppiskalibreerimise takisteid, tuli need valida. Selle põhjuseks oli juhtmete ja kontaktide SA4, SA 1.2 poolt tekitatud märkimisväärne takistus. Seetõttu on vahemikus 1 Ohm seadistamisel mõlema lüliti kontaktid juba suletud (nupuga on reguleerimine ebamugav, nii et selle kontaktid olid lühises isegi vahemikku 10 oomi seadmisel). Fakt on see, et seade fikseerib hõlpsalt lülitite SA1.2 ja SA4 kontaktide üleminekutakistuse.

Selles vooluringis ei kanna kontaktid SA1 ja SA4 peaaegu mingit voolukoormust. Selleks kasutati SA4 disaini surunupuversiooni, mis tegelikult välistab tühjenemata kondensaatori Cx energia tarnimise nendele lülititele. See tähendab, et nende ajutised takistused on pikaajaliselt stabiilsed. Selle tulemusena saab neid stabiilselt "neutraliseerida", vähendades takistusi R20, R21. Seadme autoriversioonis on R20-ga paralleelselt ühendatud 22-oomine takisti (MLT-0,5) ja paralleelselt R21-ga 130-oomine takisti (MLT-0,5).

Reguleerimistoiminguid korratakse, et tagada mõlemas vahemikus maksimaalne mõõtmistäpsus. Loomulikult ei tohiks seade sama ühendatud kondensaatoriga Cx erinevatel vahemikel näidata täiesti erinevaid näitu. Vahemikus 1 ohm nõuab seadistus digitaalse voltmeetri näidiku pinge seadmist 100 mV-ni, kasutades häälestustakistit R6. Kuna see takisti on ühendatud paralleelselt takistiga R5, ei tohiks unustada 1 oomi vahemiku seadistuse sõltuvust 10 oomi seadistusest. See lülitusvõimalus on vooluringides ja praktikas lihtsam (kolme juhtme asemel sobivad plaadile ainult kaks). Viimasena valitakse takisti R9 väärtus nii, et 100mV digitaalsel multimeetril vastaks 10V aku pingele.

Instrumendi uuendamine. Kui seadet on vaja ainult statsionaarsetes töötingimustes, eemaldatakse CH vooluringist. Kui osutimõõtur RA1 välja jätta, lihtsustatakse ka vooluringi, eemaldatakse elemendid R8, VT1, VT2. Takisti R8 asemel on paigaldatud traadi hüppaja. See valik (ilma PA1-mõõturita) võimaldab detektori vooluringi tõttu seadme energiatarbimist veidi vähendada. Pärast osutipea eemaldamist, arvestades digitaalse testeri suurt sisendtakistust, suurendatakse takistite R7, R10, R11 väärtusi 10 korda. Seega on IC väljund koormamata, mis mõjutab soodsalt IC tööd. Kondensaator C4 asendatakse mitteelektrolüütilise K10-17-2,2 uF-ga. Kuid seadme töökindluse suurendamiseks asendati kõik elektrolüütkondensaatorid hiljem mitteelektrolüütiliste kondensaatoritega (K10-17-2,2 μF).

Selle seadme jagamisel digitaalse multimeetriga, mille vahemik on 0 ... 200 mV või 0 ... 2000 mV, on mõõdetud takistuste ulatust lihtne laiendada "üles", st. kuni 20 oomi. Peate lihtsalt uuesti valima elementide R7 ja R10 väärtused.

Selgitamine. Seadmes kasutatavate osade spetsifikatsioonis, mis on toodud artikli esimeses osas (RA 3/2005, lk 24, 3. veerg, 3. lõik ülalt), peaks takistite R19, R22 takistus mitte 330 kOhm, vaid 330 oomi. Vabandame.

Kirjandus
1. Novatšenko I.V. Kodumajapidamises kasutatavate raadioseadmete mikroskeemid. - M.: Raadio ja side, 1989.
2. Zyzyuk A.G. Võimendite remondi omadused WS-701//Radio-mator.-2004.-№6.-S.11-13.
3. Zyzyuk A.G. Mõned SDU remondi funktsioonid // Radiaator. -2004.-№7. lk 12-13.
4. Zyzyuk A.G. Remondimehe ja raadioamatööri minidrill // Raduama-tor.-2004.-№8.-S.20-21.
5. Zyzyuk A.G. Lihtne mahtuvusmõõtur // Radiaator. - 2004. -№9. - P.26-28.
6. Zyzyuk A.G. Lihtsatest ja võimsatest pingestabilisaatoritest//Elektrik.-2004.-№6.-S.10-12.
7. Zyzyuk A. G. Stabiilne voolugeneraator akude laadimiseks ja selle kasutamine raadioelektroonikaseadmete remondil ja projekteerimisel//Elektrik. - 2004. - nr 9. - Lk.8-10.
8. Radiaator. 10 aasta parim (1993-2002). - K .: Radiumator, 2003. Kuidas teha 220 V pingega LED-lampi