Esr kapasitörlerini test etmek için kendin yap cihazı. Multimetre eki esr metre

Bildiğiniz gibi ESR (Eşdeğer Seri Direnç, eşdeğer seri direnç) bunlardan biridir. en önemli parametreler kapasitörler. Yüksek ESR'ye sahip kapasitörler, özellikle kapasitörlerin filtrelenmesi (bloke edilmesi) konusunda işlevlerini iyi yerine getirmezler. ESR'deki artış, hemen hemen her devrede kullanılan elektrolitik kapasitörlerin eskidiğinin ilk işaretidir.

Bu cihaz, kapasitöre uygulanan voltaj 100 mV'u geçmediğinden, lehim sökmeden doğrudan devredeki elektrolitleri kontrol etmenizi sağlar. Bu, onarımları önemli ölçüde hızlandırır. Cihazın temel şeması alınmış olup, konfigürasyonu ve diğer özellikleri de detaylı olarak anlatılmıştır. sadece ekledim devre kesici 1 dakika sonra ve düşük pil göstergesi 7 V'un altındaysa:

Kapasitans ölçüm sınırları - 1-150000 µF, ESR - 10 Ohm'a kadar. Ayrıca 10 ohm'a kadar sıradan dirençleri de ölçebilirsiniz.

Ölçülecek kapasitör, ölçüm doğruluğunu artırmak için 4 telli bir devre kullanılarak bağlanır. Bu özel şemayla ilgili olarak bu şu anlama gelir. Her probtan 2 kablo geliyor. Bir çift kablo aracılığıyla (VD2 ve VD3 koruyucu diyotlardan gelen), test edilen kapasitör şarj edilir; başka bir çift aracılığıyla, ölçüm devresinin girişine voltaj verilir (bir kablo DD2'nin 2, 3, 8 pinlerine, diğeri pin 11'e ve C1, C2 kapasitörlerine gider).

Cihazın sürümü şuna benziyor:

Merkezde çıkarılan kapasitörleri test etmek için kontaklar bulunur. Kablolar ekranlanmıştır, merkezi çekirdekler doğrudan fişlerdeki ekrana bağlanır. Kondansatörlerin doğrudan kart üzerinde kolayca test edilebilmesi için fişlerin yuvalarına çelik iğneler lehimlenmiştir.

Sonuç olarak bu cihazla ilgili izlenimlerimi söylemek istiyorum. Bu şimdiye kadar topladığım en kullanışlı cihaz! İhtiyaç açısından multimetre ve osiloskoptan sonra üçüncü sıraya koyuyorum.

Farklı kapasitör türlerinin ESR'si

Doğal olarak, bir kapasitörün eşdeğer seri direncini geleneksel bir Ohmmetre ile kontrol etmek imkansızdır - burada özel bir cihaza ihtiyaç vardır. İnternette ESR ölçüm cihazlarının birkaç basit tasarımı vardır, ancak istenirse mikrodenetleyiciye daha doğru ve kullanışlı bir ölçüm cihazı monte edebilirsiniz. Örneğin Radyo 7-2010 dergisinden.

Kapasitörler için ESR ölçerin devresi
Attiny2313

Tüm gerekli dosyalar ve ürün yazılımı - arşivde. Montaj ve açma işleminden sonra kontrast kontrolünü LCD ekranda iki satırlık bir yazı görünene kadar çevirin. Eğer yoksa ATtiny2313 MK donanım yazılımının kurulumunu ve doğruluğunu kontrol ediyoruz. Her şey yolundaysa, "Kalibrasyon" düğmesine basın - ölçüm cihazının giriş kısmının tepki hızı için ürün yazılımında bir düzeltme yapılacaktır. Daha sonra birkaç yeni elektrolitik kapasitöre ihtiyacınız olacak yüksek kalite 220...470 uF farklı parti kapasitesiyle, en iyisi de farklı voltajlar için. Bunlardan herhangi birini cihazın giriş soketlerine bağlayıp 100...470 ohm dahilindeki R2 direncini seçmeye başlıyoruz (benim 300 ohm'um var; geçici olarak sabit + kesme zinciri kullanabilirsiniz) böylece LCD ekrandaki kapasitans değeri gözükecektir. kapasitör değerine yaklaşık olarak benzerdir. Henüz büyük bir doğruluk için çabalamaya gerek yok - yine de ayarlamalar olacak; daha sonra diğer kapasitörlerle kontrol edin.

ESR sayacını yapılandırmak için, farklı kapasitörler için bu parametrenin tipik değerlerini içeren bir tabloya ihtiyacınız vardır. Bu etiketin cihazın gövdesinde ekranın altına yapıştırılması tavsiye edilir.

Aşağıdaki etiket elektrolitik kapasitörler için maksimum eşdeğer seri direnç değerlerini göstermektedir. Ölçülen kapasitör daha yüksek bir değere sahipse, artık doğrultucu yumuşatma filtresinde çalışmak için kullanılamaz:

220 uF'lik bir kapasitör bağlarız ve R6, R9, R10 dirençlerinin direncini hafifçe seçerek (şemada ve montaj çizimimde yıldız işaretleriyle belirtilmiştir), tabloda belirtilenlere yakın Esr okumaları elde ederiz. Mevcut tüm hazırlanmış referans kapasitörlerini kontrol ediyoruz. Zaten 1 ila 100 μF arasındaki kapasitörleri kullanabilirsiniz.

Devrenin aynı bölümü, 150 μF'lik kapasitörlerin ve ESR ölçerin kapasitansını ölçmek için kullanıldığından, bu dirençlerin direncini seçtikten sonra, kapasitans ölçer okumalarının doğruluğu bir miktar değişecektir. Artık bu okumaları daha doğru hale getirmek için direnç R2'nin direncini daha da ayarlayabilirsiniz. Başka bir deyişle, R2 direncini seçmeniz gerekir - kapasitans ölçerin okumalarını netleştirin, karşılaştırıcı bölücüdeki dirençleri ayarlayın - ESR ölçerin okumalarını netleştirin. Ayrıca dahili direnç ölçere öncelik verilmelidir.

Şimdi 0,1...150 µF aralığındaki kapasitörler için bir kapasitans ölçer ayarlamanız gerekiyor. Bunun için devrede ayrı bir akım kaynağı sağlandığı için bu tür kapasitörlerin kapasitanslarının ölçülmesi çok doğru bir şekilde yapılabilmektedir. Cihazın giriş soketlerine küçük kapasitörler bağlayıp, R1 direncini 3,3...6,8 kOhm aralığında seçerek en doğru okumaları elde ediyoruz. Bu, elektrolitik değilse elde edilebilir, ancak referans olarak% 0,5 veya% 1 garantili sapma ile 0,15 μF kapasiteli yüksek hassasiyetli kapasitörler K71-1 kullanılır.

Bu ESR ölçüm cihazını monte ettiğimde devre hemen çalışmaya başladı, yalnızca kalibrasyon gerekiyordu. Bu sayaç, güç kaynaklarının onarımında birçok kez yardımcı olmuştur, bu nedenle cihazın montaj için kullanılması önerilir. Şema tarafından geliştirildi - DesAlex , monte edildi ve test edildi: sterc .

BİR MİKRODENETLEYİCİDE ESR ÖLÇER makalesini tartışın

Çoğu zaman, modern elektronik ekipmanın arızalanması durumunda suçlu elektrolitik kapasitörlerdir. Arızalı kapasitörlerin bulunmasındaki ek zorluklar, arızalı bir kapasitördeki kapasitans değeri nominal değerle hemen hemen aynı olabileceğinden, ancak ESR yüksek olacağından kapasitanslarını ölçmenin zor olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bu materyalde nasıl yapılacağını tartışacağız. ESR ölçer kendi ellerinle.

Çoğu zaman, tam olarak yüksek ESR değeri nedeniyle, radyo ekipmanının doğru çalışması tam olarak gerçekleştirilemez.

Arızalı parçayı bulmayı kolaylaştırmak için basit bir analog ESR ölçer üreteceğiz. Cihaz şu prensiple çalışır: Frekans değeri = 100 kHz olduğunda kondansatördeki direnç değeri kontrol edilir. Kapasitansları birkaç mikrofarad'ı aşan kapasitörler yaklaşık olarak ESR'ye eşit bir değere sahip olacaktır.

ESR ölçerin pratikte çok yüksek doğruluğa ihtiyaç duymadığına dair bir görüş var; hatalı bir kapasitördeki ESR'nin çalışan bir elemandan birkaç kat daha büyük olduğu doğrulandı.

Cihaz üretim süreci, devrenin LTspice'de simüle edilmesiyle başlar. Ana fonksiyonel birimlerin adlarını şemada görebilirsiniz.

Simülasyonun sonucu, ESR göstergelerini dikkate alarak mikroampermetredeki iğnenin ne kadar sapacağını gösteren bu diyagramdır.

LTspice devresinin sonuçlarını temel alarak şunu yapabiliriz: şematik diyagram OrCAD'de. Cihaza 9 V'luk bir besleme kullanılarak güç veriliyor ve voltajı dengelemek için LM7805 mikro devresini kullanıyoruz. Ek olarak, kendi ellerinizle bir ESR ölçer yapmak için 2N3904 (n-p-n) ve 2N3906 (p-n-p) transistörlerini kullanmanız gerekecektir, ancak normal çalışma Devre herhangi bir ortak transistör kullanılarak sağlanacaktır. Diyot seçerken 1N5711'e odaklanacağız. Ölçme başlığı akımı 50 µA'dır.

Ölçülen kapasitörün kontaklarındaki maksimum voltaj değeri 100 mV'den fazla değildir, bu da cihazın devre içi (kapasitör lehimlenmeden) testi için kullanılmasını mümkün kılar.

Burada izleyebilirsiniz dış görünüş Tahtanın düzeni, bir tarafı var ve içinde hiçbir jumper yok. Bazı montaj deliklerine ihtiyaç duyulmasına rağmen SMD elemanlarını kullanmaya çalışıyoruz.

Üretme baskılı devre kartı bir CNC makinesinde gerçekleştirildi, izler frezelendi, ancak LUT veya fotorezist kullanmak oldukça mümkün.

Resimde, üzerinde halihazırda lehimlenmiş bileşenler bulunan bir kart gösterilmektedir:

Terazi üzerindeki değerlerin ölçümü, 0,1 – 10 Ohm aralığında farklı dirençlere sahip hassas dirençlerin bağlanmasıyla pratik bir yöntem kullanılarak gerçekleştirilir. Ölçek CorelDraw kullanılarak çizilir ve ardından ölçek fotoğraf kağıdı kullanılarak yazdırılır.

Montaj süreci tamamlanmak üzere. Resimde ESR ölçüm cihazının içi gösterilmektedir.

Ve işte bitmiş cihaz:

Ölçümlere başlamadan önce kondansatörlerin deşarjı yapılmalıdır. 26 mA besleme akımına sahip cihaz, Krona pil ile çalıştırıldığında gün boyu kesintisiz olarak çalışabilir.

İşte bu kadar! Artık kendi ellerinizle bir ESR ölçer yapabilirsiniz. Sadece biraz sabra ve minimum araca ihtiyacınız var.

Merhaba arkadaşlar. Bugün size onarımlarda bana çok yardımcı olan, para ve zaman tasarrufu sağlayan bir cihazdan bahsedeceğim. Bu ESR ölçerÇin kökenli Mega328. Aliexpress'ten bu satıcıdan aldım. Bu cihazın avantajları tam olarak nelerdir?

Öncelikle elektrolitik kapasitörleri test etmek için çok uygundurlar. Bu amaçla satın aldım. Her kapasitörün çalışmasından sorumlu iki parametresi vardır. İlk parametre kapasite. Bunlar aynı olanlar mikrofaradlar kapasitör gövdesinde belirtilmiştir. Kapasitans, bu işlevi destekleyen herhangi bir multimetre ile kolayca ölçülebilir.

İlk başta, kondansatörün servis edilebilirliğini belirlemek için bilmem gereken tek parametrenin bu olduğunu düşündüm, ancak durum böyle değildi. Bir monitörü onarırken güç kaynağını çözemedim. Blok, ona nasıl bakarsanız bakın, hafife alınan voltajlar üretti. Kondansatörleri kontrol ederken normal aralıkta olan kapasitelerini ölçtüm. Bir noktada her şeyden vazgeçip tüm kapasitörleri lehimledim ve yenileriyle değiştirdim, ardından monitör açıldı. Şaşkınlığım sınır tanımıyordu. Sebebini bulmaya karar verdim ve 50V'de 470 uF'lik bir tane bulana kadar eski kapasitörleri tek tek lehimlemeye başladım, lehimleme monitörün çalışmayı durdurdu. Test cihazı kapasitörün çalıştığını gösterdi ancak pratikte durumun böyle olmadığı ortaya çıktı. Bundan sonra kapasitörler hakkında her şeyi incelemeye başladım ve şöyle bir parametre keşfettim: ESR.

ESR - Eşdeğer Seri Direnç– devredeki aktif kayıpları gösteren kapasitör parametresi klima. Bu, bir kapasitöre seri bağlanmış bir direnç olarak düşünülebilir. Ohm akım kaybı ne kadar küçük olursa, en iyi kalite kapasitör. ESR parametresinin 4,7 μF'nin üzerinde kapasiteye sahip elektrolitik kapasitörler için çok alakalı olduğunu hemen söyleyeceğim. Yeni bir elektrolitik kapasitör 1 uF ESR 5 Ohm olabilir. Daha düşük değerli kapasitörler için bu o kadar önemli değil, en azından benim uygulamamda bu böyle.

Şimdi asıl noktaya gelelim. Kapasitesi 4,7 µF'tan büyük bir elektrolitik kapasitör için ESR daha az olmalıdır 1 ohm. Bu parametre daha yüksekse kapasitörü yenisiyle değiştiriyorum.

Aşağıdaki resim 10 V'ta 1000 µF'lik bir kapasitörün ölçüm örneğini göstermektedir.

Bu, ESR'nin zaten 17 Ohm olduğu yoğun şekilde yerleştirilmiş bir kapasitördür. Çoğu zaman kapasitenin hala 950 mikrofarad olduğu, ancak ESR'nin zaten 10 Ohm olduğu görülür. Bu kapasitör kesinlikle değiştirilmeye değer.

Ölü kapasitörün başka bir örneği. Bu, 35V'da 220 uF'lik bir kapasitördür. Nominal değeri 111 mikrofarad oldu ve ESR 1,3 Ohm'a yükseldi.

Veya ESR'nin zaten 15 Ohm olduğu makaledeki 35V'de aynı 220 uF.

Burada halihazırda kullanımda olan, ancak derecelendirmesi yine de çalışmasına izin veren çalışan bir kapasitör örneği verilmiştir. Bu 63v'de 100 mikrofaraddır.

Gördüğünüz gibi ESR'si 1 Ohm'a kadar çıktı ve derecelendirme 3 µF'nin altına düştü, bu yüzden bu tür kapasitörleri kullanımda bırakıyorum. Size ideal bir kapasitör örneği vereyim. Bu 10V'da 1500 uF'dir.

Burada ESR genellikle sıfır Ohm'dur ve nominal değer belirtilenden daha yüksektir.

Kapasitörlerden biraz uzaklaşıp size cihaz hakkında daha fazla bilgi vereceğim MEGA328. Yalnızca kapasitörleri değil, çok daha fazlasını test edebilir. Transistörleri, dirençleri, zener diyotları, mosfetleri ve çok daha fazlasını kolayca test edebilirler. Kontrol etmek çok uygun alan etkili transistörler Cihaz tipini, giderin, kaynağın ve kapı ayaklarının yerini göstereceğinden.

Alan etkili transistörün kontrol edilmesine örnek:

Cihaz, transistörün tipini, açılma eşiğini ve bacakların konumunu gösterir. Özellikle yeni başlayanlar için çok uygun.

İşte bir örnek kontrol normal N-P-N transistör.

Bu test cihazının özelliklerinin tam listesi:

Muayene:Kondansatörler, Diyotlar, Çift Diyotlar, MOS, Transistörler, SCR, Regülatörler, LED Tüpler, ESR,Direnç, ayarlanabilir potansiyometreler vb.
Rezistans: 0,1 ohm'dan maksimum 50 mohm'a kadar
Kapasitör: 25pF ila 100.000 µF
İndüktörler: 0,01 mH'den 20 H'ye
Ölçümler bipolar transistör akım kazancı ve baz yayıcı eşik voltajı.
İki direnci aynı anda ölçebilir. Sağda 4 ondalık değeriyle gösterilir. Her iki taraftaki direnç sembolü pin numarasını gösterir.

Çok önemli!!! ESR'yi ölçmeden önce kondansatörün deşarj olması gerekir!!!

Test cihazı genellikle tepenin altında bir konektör bulunan bir kart şeklinde sağlanır. Cihazımı bir bağlantı kutusuna kurdum, ekran için bir pencere, bir düğme ve test için bir panel kestim. Sıcak tutkalla yapıştırdım ve bugüne kadar benim için bu şekilde çalışıyor. İşte bir fotoğraf:

Çok güzel değil ama özellikle güzelliğin peşinde koşmadım :).

ESR ölçüm cihazına video genel bakış

Özellikle bizim fiyatlarımızla çok daha ucuz olduğu için doğrudan Aliexpress'den satın almanızı öneririm. Aldığım satıcının linki aşağıdadır. Cihaz Ukrayna'ya 18 günde ulaştı.

DIY ESR ölçer. Nedeni tam olarak elektrolitik olan geniş bir ekipman arıza listesi vardır. Elektrolitik kapasitörlerin arızalanmasındaki ana faktör, tüm radyo amatörlerinin aşina olduğu ve mahfazanın zayıf sızdırmazlığı nedeniyle ortaya çıkan "kurumasıdır". Bu durumda nominal kapasitesinin azalması sonucu kapasitif yani reaktansı artar.

Ayrıca çalışma sırasında, uçlar ile plakalar arasındaki bağlantı noktalarını aşındıran elektrokimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Temas bozulur, sonunda “temas direnci” oluşur ve bazen onlarca ohma ulaşır. Bir direnç, çalışan bir kapasitöre seri olarak bağlandığında ve ayrıca bu direnç onun içine yerleştirildiğinde de durum tamamen aynıdır. Bu dirence aynı zamanda “eşdeğer seri direnç” veya ESR de denir.

Seri direncin varlığı çalışmayı olumsuz etkiler elektronik cihazlar devredeki kapasitörlerin çalışmasını bozar. Artan ESR (yaklaşık 3...5 Ohm), performans üzerinde son derece güçlü bir etkiye sahiptir ve pahalı mikro devrelerin ve transistörlerin yanmasına yol açar.

Aşağıdaki tablo, tasarlandıkları gerilime bağlı olarak çeşitli kapasitelerdeki yeni kapasitörler için ortalama ESR değerlerini (miliohm cinsinden) göstermektedir.

Artan frekansla reaktansın azaldığı bir sır değil. Örneğin, 100 kHz frekansta ve 10 μF kapasitansta kapasitif bileşen 0,2 Ohm'dan fazla olmayacaktır. Düşüşün ölçülmesi AC voltajı 100 kHz ve daha yüksek bir frekansa sahip olan,% 10...20 bölgesindeki bir hatayla ölçümün sonucunun kapasitörün aktif direnci olacağını varsayabiliriz. Bu nedenle montajı hiç de zor değil.

Kapasitörler için ESR ölçerin açıklaması

120 kHz frekanslı puls üreteci, DD1.1 ve DD1.2 mantık elemanları kullanılarak monte edilir. Jeneratörün frekansı, R1 ve C1 elemanları üzerindeki RC devresi tarafından belirlenir.

Koordinasyon için DD1.3 öğesi tanıtıldı. Jeneratörden gelen darbelerin gücünü artırmak için devreye DD1.4...DD1.6 elemanları yerleştirildi. Daha sonra sinyal, R2 ve R3 dirençleri arasındaki voltaj bölücüden geçer ve incelenen kapasitör Cx'e gider. Alternatif voltaj ölçüm ünitesi, VD1 ve VD2 diyotlarını ve voltaj ölçer olarak bir multimetreyi, örneğin M838'i içerir. Multimetre ölçüm moduna geçirilmelidir DC gerilimi. ESR ölçer R2 değeri değiştirilerek ayarlanır.

DD1 - K561LN2 mikro devresi K1561LN2 ile değiştirilebilir. VD1 ve VD2 diyotları germanyumdur, D9, GD507, D18'i kullanmak mümkündür.

ESR ölçüm cihazının kendi başınıza yapabileceğiniz radyo bileşenleri bulunur. Yapısal olarak cihaz batarya ile aynı mahfaza içinde yapılmıştır. Prob X1 bir bız şeklinde yapılmış ve cihazın gövdesine tutturulmuştur, sonda X2, ucunda bir iğne bulunan, uzunluğu 10 cm'den fazla olmayan bir teldir. Kondansatörler doğrudan kart üzerinde kontrol edilebilir; lehimlerini sökmeye gerek yoktur, bu da onarımlar sırasında hatalı kapasitörün bulunmasını çok daha kolaylaştırır.

Cihaz kurulumu

1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 ve 80 ohm.

X1 ve X2 problarına 1 Ohm'luk bir direnç bağlamak ve multimetre 1 mV okuyana kadar R2'yi döndürmek gerekir. Ardından, 1 Ohm yerine bir sonraki direnci (5 Ohm) bağlayın ve R2'yi değiştirmeden multimetre okumasını kaydedin. Aynısını kalan dirençlerle yapın. Sonuç, reaktansın belirlenebileceği bir değerler tablosudur.