Разделы

В сети

Пользователей: 114
Из них просматривают:
Аналоги: 39. Даташиты: 36. Магазин: 1. Новости: 13. Остальное: 1. Ошибки: 2. Теги: 2. Форум: 20.
Участников: 3
Гостей: 111

MACTEP , Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.
Раздел: Измерения

Приставка к мультиметру - измеритель ESR

Написал MACTEP 02.06.2009 12:40:00 (Просмотров: 123555)

Не секрет, что наибольшее число отказов современной аппаратуры происходит по вине оксидных конденсаторов. Это не только обрыв, потеря емкости, короткое замыкание, но и дефект, выражающийся в увеличении активной составляющей конденсатора.

 



 

Идеальный конденсатор, работая на переменном токе должен обладать только реактивным (емкостным) сопротивлением. Активная составляющая должна быть близка к нулю. Реально, хороший оксидный (электролитический) конденсатор должен обладать активным сопротивлением (ESR) не более 0,5-5 Ом (зависит от емкости, номинального напряжения). Практически, в аппаратуре, проработавшей несколько лет, можно встретить, казалось бы исправный конденсатор емкостью 10 мкФ с ESR до 100 Ом и более. Такой конденсатор, несмотря на наличие емкости, - негоден, и скорее всего является причиной неисправности или некачественной работы аппарата, в котором он работает.

 

 

На рисунке 1 показана схема приставки к мультиметру для измерения ESR оксидных конденсаторов. Чтобы измерить активную составляющую сопротивления конденсатора необходимо выбрать такой режим измерения, при котором реактивная составляющая будет очень мала. Как известно, реактивное сопротивление емкости снижается с увеличением частоты. Например, на частоте 100 кГц при емкости 10 мкФ реактивная составляющая буде менее 0,2 Ом. То есть, измеряя сопротивление оксидного конденсатора емкостью более 10 мкФ по падению на нем переменного напряжения частотой 100 кГц и более, можно утверждать, что. при заданной погрешности 10-20% результат измерения можно будет принять практически только как величину активного сопротивления.
И так, схема, показанная на рисунке 1, представляет собой генератор импульсов частоты 120 кГц, выполненный на логических инверторах микросхемы D1, делитель напряжения, состоящий из сопротивлений R2,R3 и тестируемого конденсатора СХ, и измерителя переменного напряжения на СХ, состоящего из детектора VD1-VD2 и мультиметра, включенного на измерение малых постоянных напряжений.
Частота установлена цепью R1-C1. Элемент D1.3 является согласующим, а на элементах D1.4-D1.6 сделан выходной каскад.

Подстройкой сопротивления R2 выполняют юстировку прибора. Так как в популярном мультиметре М838 нет режима измерения малых переменных напряжений (а именно с этим прибором у автора работает приставка), в схеме пробника имеется детектор на германиевых диодах VD1-VD2. Мультиметр измеряет постоянное напряжение на С4.
Источником питания служит «Крона». Это такая же батарея, как та, которой питается мультиметр, но приставка должна питаться от отдельной батареи.
Монтаж деталей приставки выполнен на печатной плате, разводка и расположение деталей которой показаны на рисунке 2.
Конструктивно приставка выполнена в одном корпусе с источником питания. Для подключения к мультиметру используются Собственные щупы мультиметра. Корпусом служит обычная мыльница.
От точек Х1 и Х2 сделаны коротенькие щупы. Один из них жесткий, в виде шила, а второй гибкий длиной не более 10 см, око-неченый таким же заостренным щупом. Эти щупы можно подключать к конденсаторам, как к немонтированным, так к расположенным на плате (выпаивать их не требуется), что значительно упрощает поиск дефектного конденсатора при ремонте. Желательно подобрать к этим щупам «крокодильчики» для удобства проверки немонтированных (или демонтированных) конденсаторов.

Микросхему К561ЛН2 можно заменить аналогичной К1561ЛН2, ЭКР561ЛН2, а с изменениями в плате - К564ЛН2, CD4049.
Диоды Д9Б - любые гарманиевые, например, любые Д9, Д18, ГД507. Можно попробовать применить и кремниевые.
Выключатель S1 - микротумблер предположительно китайского производства. У него плоские выводы под печатный монтаж.
Налаживание приставки. После проверки монтажа и работоспособности подключите мультиметр. Желательно частотомером или осциллографом проверить частоту на Х1-Х2. Если она лежит в пределах 120-180 кГц, -нормально. Если нет, - подберите сопротивление R1.
Подготовьте набор постоянных резисторов сопротивлением 1 Ом, 5 Ом, 10 Ом, 15 Ом, 25 Ом, 30 Ом, 40 Ом, 60 Ом, 70 Ом и 80 Ом (или около того). Подготовьте лист бумаги. Подключите вместо испытуемого конденсатора резистор сопротивлением 1 Ом. Поверните ползунок R2 так, чтобы мультиметр показал напряжение 1 mV. На бумаге запишите «1   Ом =  1mV». Далее,  подключайте другие резисторы, и, не меняя положение R2, делайте аналогичные записи (например. «60Ом = 17mV»).
Получится таблица расшифровки показаний мультиметра. Эту таблицу нужно аккуратно оформить (вручную или на компьютере) и наклеить на корпус приставки, так чтобы таблицей было удобно пользоваться. Если таблица бумажная, - наклейте на её поверхность скотч-ленты, чтобы защитить бумагу от истирания.
Теперь, проверяя конденсаторы, вы считываете показания мультиметра в милливольтах, затем по таблице примерно определяете ESR конденсатора и принимаете решение о его пригодности.
Хочу заметить, что эту приставку можно приспособить и для измерения емкости оксидных конденсаторов. Для этого нужно существенно понизить частоту мультивибратора, подключив параллельно С1 конденсатор емкостью 0,01 мкФ. Для удобства можно сделать переключатель «С / ESR». Так же потребуется сделать еще одну таблицу, - со значениями емкостей.
Желательно, для соединения с мультиметром использовать экранированный кабель, чтобы исключить влияние наводок на показания мультиметра.

 

 

Аппарат, на плате которого вы ищите неисправный конденсатор, должен быть выключен, как минимум за полчаса до начала поисков (чтобы конденсаторы, имеющиеся в его схеме, разрядились).
Приставку можно использовать не только с мультиметром, но и с любым прибором, способным измерять милливольты постоянного или переменного напряжения. Если ваш прибор способен измерять малое переменное напряжение (милливольтметр переменного тока или дорогой мультиметр) можно детектор на диодах VD1 и VD2 не делать, а измерять переменное напряжение прямо на испытуемом конденсаторе. Естественно, табличку нужно делать под конкретный прибор, с которым вы планируете работать в дальнейшем. А в случае использования прибора со стрелочным индикатором можно на его шкалу нанести дополнительную шкалу для измерения ESR.


Радиоконструктор, 2009, №01 стр. 11-12  Степанов В.


Литература:
1 С Рычихин. Пробник оксидных конденсаторов  Радио, №10, 2008, стр.14-15.

 

Скачать плату в формате .lay

32
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 12.01.2010
Откуда:
Сообщений: 65
не в сети
А кто нибудь собирал
Работает
и какой маштаб печатной платы
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7021
в сети
Схема настолько проста, что сомневаться в работе не стОит...
А масштаб... Будешь распечатывать, изменишь масштаб на нужный.
Могу нарисовать в .lay. Там масштаб правильный будет при распечатывании
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 12.01.2010
Откуда:
Сообщений: 65
не в сети
пожалуйста нарисуй.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 12.01.2010
Откуда:
Сообщений: 65
не в сети
Спасибо
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
По погрешностям приставку ну никак нельзя отнести к измерительным приборам. Скорее индикатор. К тому же на практике для ремонта совсем необязательно что-то измерять. Достаточно просто оценить уровень. Поэтому вместо мультиметра можно использовать любой стрелочный индикатор с резистором последовательно для подстройки.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Сотрудник
Сотрудник
Дата регистрации: 11.06.2009
Откуда: Киев
Сообщений: 33
не в сети
Вот я не додумался сразу и уменьшив печатку в 4 раза запихнул его в мультиметр использовал придел измерения "h"... Отличная вещь! экономит кучу времени! (а печатка действительно ОГРОМНАЯ...)
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7021
в сети
Ждем от вас миниатюрную печатку)))
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
Какие минусы у этого измерителя ESR?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
плывут показания по мере разряда батареи. Добавить стабилизатор. Частота сильно завышена- достаточно 80 кГц.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
И всего-то?))))
Меня больше интересует вопрос о точности измерений.
"По погрешностям приставку ну никак нельзя отнести к измерительным приборам. Скорее индикатор"
Тут так велика погрешность?

И как защитить прибор от заряженных конденсаторов? Может диод параллельно щупам поставить?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
От сильно заряженных конденсаторов не убережешься. А все остальные и так разрядятся через 100 Ом.
Точность измерения не обеспечивает сам метод измерения, не позволяя разделить активную и реактивную составляющие. Да и ESR конденсаторов чаще необходимо по принципу больше-меньше. Для ремонта этого вполне достаточно.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 25.02.2009
Откуда: ПМР Рыбница
Сообщений: 2070
не в сети
У меня мерялка ESR сделана с трансформаторной развязкой, как на схеме, заряженных конденсаторов не боится.
Транс генератора: I - 100 вит 0, 09. II - 1,5 вит 0,56.
Транс измерителя: I - 10вит 0,56. II - (к прибору) 100вит. 0,09.
Намотка на ферритовых кольцах 10 - 12 мм. размеры не критичны.
Открыть изображение в новом окне
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Почему это не боится? Будет БАБАХ!
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 25.02.2009
Откуда: ПМР Рыбница
Сообщений: 2070
не в сети
у трансов по несколько витков толстого провода, да, ёмкость разряжается через них, но прибор целый.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Тогда в схеме статьи R3 ставим 2 Вт и добавляем на выход кремниевый диод параллельно выходным щупам для ограничения напряжения. Схема в этом случае будет защищена и бабаха сильного не будет.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
Какой ESR метр посоветуете собрать?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Если для ремонта, то со светодиодами. Тут на сайте обсуждали.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
А для чего кроме ремонта его можно применять?
Со светодиодами, он же аналоговый))))
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7021
в сети
А какая разница? Это же не емкость проверять. Для ESR достаточно знать, хороший или плохой
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
А зачем тогда писать:
"Если для ремонта, то со светодиодами."
Если бы объединить схему с мультиметром с генератором от светодиодного - цены бы наверно такому пробнику не было)))
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Транзистор, у меня ESR метр используется для лабораторных целей. Значения ESR, ESL и тангенса угла потерь используются в расчетах и необходимы для точного отбора элементов.
Для ремонта цифры вредны. Достаточно отсеивать по признаку плохо-хорошо.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
Светодиодный пробник то чем лучше этого?)))
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
автономность; 4-х проводная схема, которая позволяет точнее определять значения сопротивлений и сместить диапазон в стороны меньших значений сопротивлений; большая наглядность результатов.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Школьник
Школьник
Дата регистрации: 11.10.2012
Откуда: Запорожье
Сообщений: 1
не в сети
В схеме (рис.1) неточность. На элементе D1.3 вместо цифр 8 и 7 должны быть 9 и 8 соответственно.
Открыть изображение в новом окне
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7021
в сети
Исправил
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Студент
Студент
Дата регистрации: 14.02.2013
Откуда: Россия, г.Барнаул
Сообщений: 4
не в сети
Не получалось запустить пока не уменьшил R2 до 500ом, а R3 до 90ом.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Это как? А что принципиально изменилось?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Студент
Студент
Дата регистрации: 14.02.2013
Откуда: Россия, г.Барнаул
Сообщений: 4
не в сети
При номиналах делителя по схеме на мультиметре MY62 на пределе 200mv переменки были одни нули, Уменьшил - увидел цифры значений, смог выставить при резисторе 1ом - 1mv. Изменилось то, что у меня теперь есть чем проверить конденсаторы.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7021
в сети
Зачем подбирать R2? Это же подстроечник. И так же ничего не даст замена R3 100 Ом на 90 Ом.
Вероятно, вы в трех соснах двух резисторах заблудились...
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
МАСТЕР, все гораздо проще- 200mV переменки... Это хороший мультиметр, и если вы на него подаете постоянное напряжение в режиме пременного , то чего от него хотите?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Студент
Студент
Дата регистрации: 14.02.2013
Откуда: Россия, г.Барнаул
Сообщений: 4
не в сети
Собирал урезанную схему, без С3, С4, VD1 и VD2, так что предел измерения думаю выбрал правильно. Моё первое сообщение не для продвинутых, они эту схему собирать не будут. Не у всех начинающих она получается. Чем насмехаться соединили бы сами 6 деталек да проверили.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Т.е. вы на вход мультиметра подавали НЕ знакопеременное импульсное напряжение экспонененциальной формы?
Данный мультиметр на этом входе измеряет переменное синусоидальное напряжение. Так что-пальцем в небо. Показания будут абсолютно разными в зависимости от типа мультиметра.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Студент
Студент
Дата регистрации: 14.02.2013
Откуда: Россия, г.Барнаул
Сообщений: 4
не в сети
Надо понимать вас так, что в моём случае нужно собирать схему полностью и измерения проводить на пределе 200mv постоянки?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
да.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
А почему нельзя питать измеритель от батареи мультиметра?
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Инженер
Инженер
Дата регистрации: 03.01.2012
Откуда: Новосибирск
Сообщений: 841
не в сети
С чего вы взяли, что нельзя?
Питайте на здоровье! 
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
Питать от батареи мультиметра нельзя. Чтобы ответить на вопрос почему- достаточно взглянуть на схему мультиметра. Щуп COM  не соединен с минусом батареи.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Да, посмотрел схемы - действительно СОМ и "-9В" не соединяются. А жаль.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Инженер
Инженер
Дата регистрации: 03.01.2012
Откуда: Новосибирск
Сообщений: 841
не в сети
Да, действительно не получится, таки покупка второй Кроны - суровая необходимость...
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Увы...

Или пойти на изврат: сделать преобразователь 7...10В → 9В с развязкой.
Но достоинство у такого способа таки есть - напряжение питания приставки будет стабилизировано.
 Приставка к мультиметру - измеритель ESR
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3858
не в сети
КПД такого преобразователя будет не очень высоким. К тому же будет огромная проблема с проходной емкостью и влиянием на АЦП.

Разное

Проблема координатного сверления корпусов при размещении в них плат решается путем сверления по шаблону. Шаблоном выступает сама плата с уже просверленными отверстиями.

Интересно

Получить малозаметное и очень прочное соединение на молекулярном уровне можно, смочив треснувшую пластмассу ацетоном или нитрорастворителем.

Похожие статьи