Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простой ESR-метр

Простой ESR-метр

Возникла необходимость ускорить время «тонких» ремонтов, а фактически собрать прибор для измерения ESR конденсаторов. Самым простым показался ESR-метр от GO, с сайта http://pro-radio.ru/measure/3288. Материал является копипастом данной ссылки. Однако в отличии от оригинала, более удобен для чтения.

Параметры.

Измеряемая емкость 1-150 000 мкФ
Измеряемое ESR до 10 Ом
Ток потребления от 19 до 24 мА при замкнутых щупах потребляемый ток возрастает до 36мА

Достоинства:
Удобством ESR-метра является то, что почти во всех случаях можно проверить конденсаторы без выпаивания! Это возможно потому, что хороший конденсатор на высоких частотах почти подобен короткому замыканию, и любые другие компоненты, подключенные в параллели, окажут минимальное влияние на измерение.

Недостатки:

Несколько неудобное отображении конденсаторов выше 1000мкФ. Отличие в разделителе, точка или запятая.

Показания дисплея ESR-метра при измерении конденсатора 2,2 мкФ, в качестве разделителя используется ТОЧКА.Показания дисплея ESR-метра при измерении конденсатора 2200 мкФ, в качестве разделителя используется ЗАПЯТАЯ.

Внешний вид.

Рис. Внешний вид ESR-метра.

Рис. Внешний вид ESR-метра с снятой крышкой.

Рис. Плата ESR-метра с собранном виде.

Рис. Плата ESR-метра без дисплея.

Рис. Корпус ESR-метра.

«Железо».

Схема.

Рис. Схема ESR-метра в формате GIF.

Схема в формате SPL (Скачать). Для открытия требуется установить sPlan 6.0 (Скачать русский sPlan 6.0).

Печатная плата в формате LAY (Скачать). Для открытия требуется скачать Layout 5, инсталяция не требуется (Скачать русский Layout 5.0).

Ниже приведены печатные платы в формате gif, рисунки для сборки и проверки качества травления, на тот случай если под рукой нет Layout 5, а печатную плату необходимо посмотреть.

Рис. Печатная плата вид со стороны SMD компонентов

Процессор.

Сердцем устройства является прошитый прцессор PIC16F873(A), PIC16F876(A).

Прошивка для для процессора PIC16F873(A) в формате HEX (Скачать), исходники (Скачать).

Прошивка для для процессора PIC16F876(A) в формате HEX (Скачать), исходники (Скачать).

Внимание! Процессора PIC16F873(A), PIC16F876(A) отличаются прошивками. Будте внимательны при программировании. Биты конфигурации для процессора лежат в HEX файле, либо в исходниках, для bin прошивки;
CP_OFF ;
BODEN_OFF;
HS_OSC;
WRT_OFF ;
WDT_OFF ;
PWRTE_ON;
DEBUG_OFF ;
CPD_OFF;
LVP_OFF

Даташит для процессора PIC16F873(A), PIC16F876(A) на английском (Скачать), на русском (Cкачать)

Фактически даташит для процессора не нужен, все и так хорошо работает. Но все же на этапе покупки возникают вопросы с маркировкой и заменой. Из всего даташита требуется только предпоследняя страница.

Рис. Необходимые параметры, на которые надо обратить внимание при покупке процессора для ESR-метра.

Для рассматриваемого конструктива требуется процессор в корпусе DIP28, с поддерживаемой рабочей частотой до 20мГц.

И конечно, чем отличается PIC16F873 от PIC16F873A. В случае с ESR- метром — ничем, покупайте тот, который дешевле и сможете купить.

/>Внимание! Алгоритмы программирования (точнее стирания) у PIC16F873 от PIC16F873A разные, поэтому в программаторе необходимо точно (согласно литере) выставлять тип программируемого процессора.

Немного теории. Чем отличается PIC16F873 от PIC16F873A расписано в даташите (Скачать).

Основные отличия:
1. изменена спецификация программирования (обратить внимание на программатор)
2. добавлены компараторы, которые после ресета выключены.
3. изменен принцип записи в память программ — запись по 4 слова.
4. изменены биты конфигурации — защита кода, запрещение записи в память программ.

Остальные элементы.

Список резисторов, по номиналам — для закупки, по наименованию — для монтажа.

Список конденсаторов, по номиналам — для закупки, по наименованию — для монтажа.

Список Диоды, Микросхемы, Кварц, Транзисторы.

DA1, DA2 (TL082)
Комментарий:
Из обязательных требований к ОУ:
— полевые тр-ры на входе
— работа при питании +/- 5V
— при питании +/- 5V максимальное положительное Uвых >= 3.8V
Ну а дальше, как обычно — Uсм поменьше, быстродействие побольше, и чтобы нагрузку потянул.
TL082 конечно не самый лучший вариант на свете, но распространен достаточно широко.

Дисплей FDC1602C. Подойдет ЖКИ модуль на основе контроллера HD44780 с организацией 16 символов, 2 строки.

/>
Встречаются варианты исполнения с перепутанными ногами 1 и 2 — земля и питания необходимо проверить визуально, как там на самом деле разведено.

Щупы. Чтобы скомпенсировать падение напряжения на проводах, тестируемый конденсатор лучше подключать по 4-х проводной схеме Кельвина, поэтому и разъем для подключения щупов 4-х контактный, а провода объединяются вместе уже на крокодилах. Токовые провода — неэкранированные 45 см сечение 0.75 кв.мм , и обратно от крокодилов МГТФ-0,2 для напряжения.

Неоригинальный вариант. Возможно использовании экранированных проводов — оплетка для тока, центральная жила — для напряжения, работало вроде нормально.

Настройка (калибровка).

Первое включение .
Проверяем наличие +5V после 78L05 и -5V (4.7V) на выходе DA4.
Подбором R31 добиваемся нормальной контрастности на индикаторе.

Включение прибора при нажатой кнопке Set переводит его в режим установки корректирующих коэффициентов. Их всего три — для каналов 1 Ом, 10 Ом и для емкости. Изменение коэффициентов кнопками + и -, запись в EEPROM и перебор -той же кнопкой Set.

Отладочный режим.
В этом режиме на индикатор выводятся измеренные значения без обработки — для емкости — состояние таймера (примерно 15 отсчетов на 1 мкФ) и оба канала измерения ESR (1 шаг АЦП=5V/1024). Переход в отладочный режим — при нажатой кнопке «+»

Установка нуля.
Для этого замыкаем вход, нажимаем и удерживаем кнопку «+» и с помощью R4 добиваемся минимальных показаний (но не нулевых!) одновременно по обоим каналам. Не отпуская кнопку «+», нажимаем Set — на индикатор выведется сообщение о сохранении U0 в EEPROM.

Далее измеряем образцовые сопротивления 1 Ом (или меньше), 10 Ом и емкость (которой доверяете), определяем поправочные коэффициенты. Прибор выключаем, включаем при нажатой кнопке Set и устанавливаем коэффициенты соответственно результатам измерений.

Поправочные коэффициенты устанавливаются один раз при первоначальной настройке прибора.

Отладка.

Итак собранное устройство не заработало или заработало с ошибками.

Внимание! В схеме, в печатной плате, в прошивках ошибок нет. Проверено неоднократной сборкой. Если после сборки устройство не работает ищите ошибку, в монтаже, в непротравленных местах платы, ошибочно установленных элементах, дефектных деталях, несоответствии прошивке процессору.

1. При подключении емкости-Сх—
Это значит, что за отведенное для измерения время, микроконтроллер не дождался сигнала срабатывания компараторов. Проверьте компараторы DA 3.1, DA3.2 (LM393) и их обвязку.

2. При подключении сопротивления 10 Ом на индикаторе ESR 4,507
Отличие ESR в два раза в меньшую сторону говорит о том, что необходимо заменить TL431, причем поискать м/с от другого производителя.

3. При подключении резисторов от 1 до 10 Ом пишет ESR 0.000
Если корректирующие коэффициенты для каналов 1 и 10 Ом случайно не равны нулю (проверьте), то проблему следует искать в монтаже/деталях в районе DD2. Если все нормально — поменять CD4066 на другого производителя.

4. Разводка «холодного» кабеля к конденсатору
— токовый провод (черный толстый на фотографии) от конденсатора к земле в район истока транзистора VT2 и двух защитных диодов VD1, VD3;
— провод для напряжения (тонкий) от конденсатора в точку соденинения С1, С2 и выв.1 DD2.2.

Как доработать схему куракина епс тестера

Логическое продолжение поста «Об измерении ESR подручными средствами, доработке NM8032 и сравнении его с серийным ESR-метром Е7-22»
http://asptv.livejournal.com/3535.html

Рассматривается серийное устройство NM8032 от MasterKit, его несложная доработка с целью улучшить параметры до приемлемых в радиолюбительской практике и дальнейшая модернизация устройства путем изготовления новой печатной платы с улучшенной топологией и несколько измененной схемой питания, позволяющей значительно увеличить чувствительность прибора. Для радиолюбителей, имеющих затруднение в приобретении отечественной микросхемы К157ДА1, снятой с производства в 90-х годах, предлагается измененная схема на широкодоступной импортной микросхеме LM358.

Оригинальная конструкция

а) б)
а) б)
а) б)

Принцип работы

Конструкция щупов

Особое внимание следует уделить конструкции щупов. Для лучшего понимания конструкция изображена максимально детально на рисунке:

а) б) в)

Недостатки

Улучшение работы оригинальной схемы.

Простой способ (переделка штатного набора)

а) б)

  1. в разрыв цепи питания генератора включить индуктивность номиналом 47-100 мкГн на ток не ниже 100мА (например, EC24-101K, на фото — голубая индуктивность-«капелька»);
  2. зашунтировать питание каскада генератора высококачественным конденсатором для цифровых цепей (на фото — танталовый К53-1 золотистого цвета) номиналом 100-470мкФ на 6,3-16В,
  3. установить в цепи питания измерительной части электролитический конденсатор максимальной емкости (на фото — черный низкопрофильный 220мк на 16В);
  4. зашунтировать питание микросхем DA1, DA2, DA3, припаяв непосредственно на ножки керамические конденсаторы номиналом 0,22-0,33 мкф (керамический желтый импортный многослойный с маркировкой «224»).
  5. изъять из штатного места и/или переключить верхний вывод (по схеме) диода D1 как показано на фото (импульсы через него создают помехи для DA2, поэтому катод диода, отмеченный на схеме красной точкой, следует подключить к ножке 1 микросхемы DA1 а ещё лучше на плюс вышеупомянутого танталового конденсатора, но в любом случае ПОСЛЕ дросселя);
  6. заменить C2 на что-то побольше, например 100х16В.
Продвинутый способ (новая плата, детали из набора)

Вместо послесловия

Подключив к клеммам конденсатора (входу детектора на DA2) осциллограф, можно узнать об исследуемом конденсаторе наглядным образом гораздо больше, чем с помощью любого цифрового измерителя.

Как доработать схему куракина епс тестера

2757426890.jpg

Начало.

Часто бывает необходимо в куче проводов найти куда какой идет, узнать целостность цепи, проверить, если ли короткое замыкания или же обрыв, также часто нужно узнать целостность p-n перехода диодов, транзисторов и прочих полупроводником, в этом нам поможет такой инструмент как прозвонка. Она будет несомненно полезна как электрику, так и электронику. Дело в том, что пользоваться режимом прозвонки в мультиметре не всегда бывает удобно, а в некоторых из них вообще отсутствует эта функция, так что такая простая прозвоночка решит эту проблему.

1862675823.jpg

Прозвонка очень практичная, ее тон звучания зависит от сопротивления проверяемого участка цепи. Чем больше сопротивление — тем реже щелчки, соответственно при маленьком сопротивлении щелчков будет очень много и они будут слышаться как писк, тональность которого можно настроить номиналами: То бишь на уже готовой плате с впаянными компонентами можно легко найти короткое замыкание, а p-n переходы мы будем слышать не как КЗ, тональность будет отличаться. А если немного приловчиться, то по звуку с легкость возможно сказать где у транзистора эмиттер, а где коллектор (у второго щелчков больше).

Корпус.

Корпус — тоже очень важен, от него будет зависеть насколько приятно будет пользоваться прибором, все-таки эстетика важна. Кроме этого он будет защищать платку и элемент питания от суровых условий повседневной жизни человека работающего с электричеством.

Мною был взят корпус от АТБшного маркера, в него идеально входит один элемент АА и ещё остается место для платы, да и выглядит он хорошо для этих целей.

В качестве щупов кучок медного провода в эмали и цилиндрической кусочек медь, а именно старое жало паяльника, этот цветной металл имеет малое сопротивление и более-менее хорошо переносит O2, особенно с припоем:) На самой плате жало закрепляется расплавленным оловом на определенном участке меди.

3748268977.jpg

На картинке вы можете увидеть, как устроена прозвонка изнутри, сначала идет щуп, который отходит от платы, далее сама плата прозвонки, потом батарейка/аккумулятор, который плотно закрепляется «затычкой».

Также тут присутствует динамик — это элемент индикации, для громкого воспроизведения звука много дырочек, через которые он колышет воздух. (он не нарисованы!)

Компоненты и замены.

Значения параметров всех применяемых в этой схеме деталей не критично и может варьироваться, например нету резистора 51к, а есть 47к — то смело ставьте его. Все транзисторы — любые, главное чтобы структура совпадала (3 — НПН, 1 — ПНП).

Уведомители.

1520097109.jpg

Динамик конечно же берется миниатюрный — такой как в наушниках. Сопротивление его обычно16 Ом, а громкость вполне достаточная. У меня был в наличии громкоговоритель (speaker) из старой Нокии 6303Ай, весьма хороший телефон нужно отметить. Его я приклеил на обратную сторону платы термоклеем, она выступала в роли резонатора.

2816909855.jpg

Если вы работаете в таком месте где очень шумно, то следует параллельно звукоизлучателю поставить светодиод, который и будет служить световой индикацией.

Питание.

Питание прозвонки — пальчиковая батарейка 1,5 Вольта, если увеличить это значение, то появиться возможность проверять и светодиоды, к тому же громкость звука значительно возрастет. Но в таком случае высокое напряжение может повредить некоторые чувствительные радиодетали.

Добавляем чувствительности.

2592508847.jpg

Хотите супер-мега чувствительность? Тогда отключите электролитический конденсатор С1. Теперь если просто дотронемся до щупов прибора, то он уже начнет бурно на это реагировать. Не знаю зачем, но если хотите такой бешеный режим то поставьте микро-кнопку на один из выводов конденсатора.

3710316927.jpg

А лучше вот вам вообще эта же, но немного измененная схема, таким образом у нас получится два режима: очень маленькая чувствительность и супер-чувствительность до 120 Мом. Между ними можно легко переключаться с помощью кнопок S1 и S2.

Фото.

394953921.jpg

339138580.jpg

1340329464.jpg

(готовая плата с щупом и пружиной, вид сбоку)

1601595054.jpg

(полностью готовая и рабочая прозвонка)

Плата и другие файлы.

4166109694.JPG

Тут можете скачать архив

Видео демонстрация работы.

Вывод.

Схема прозвонки в общем-то несложна, но весьма полезна. Она незаменимая и очень нужная вещь для любого человека, работающего с электричеством. Корпус выбираете сами, тут ваша фантазия безгранична — от полипропиленовых труб до мини-мыльницы, мой выбор меня очень даже устроил. Звук вышел громкий и главное информативный. Также нужно заметить, что пока щупы не замкнуты — потребление тока равно нулю, а это очень экономично.

  • Назад
  • Вперед
Связанные статьи

Простой пробник транзисторов своими руками

За недавнее время мне уже надоело проверять мультиметром транзисторы, а именно в режиме прозвонки диодов. Во-первых, это долго и не удобно, во-вторых, колодки на.

Пробник для проверки полевых транзисторов

Привет всем тем кто читает эту статью, в ней я хочу рассказать вам про пробник для маломощных полевых транзисторов. Этим пробником можно проверять, транзисторы серии.

ESR-метр

В этой статье мы с вами будем собирать ESR-метр. В первый раз слышите слово «ESR»? А ну-ка бегом читать эту статью!

Для чего нужен ESR-метр

Итак, для чего нам вообще собирать ESR-метр? Для тех, кто поленился читать статью про ESR давайте вспомним, чем оно нам вредит. Дело в том, что сейчас почти во всей электронной аппаратуре используются импульсные блоки питания. В этих импульсных блоках питания «гуляют» высокие частоты и некоторые из этих частот проходят через электролитические конденсаторы. Если вы читали статью конденсатор в цепи постоянного и переменого тока, то наверняка помните, что высокие частоты конденсатор пропускает через себя почти без проблем. И проблем тем меньше, чем выше частота. Это, конечно, в идеале. В реальности же в каждом конденсаторе «спрятан» резистор. А какая мощность будет выделяться на резисторе?

P — это мощность, Ватт (Чтобы узнать сколько Ватт, нужен ваттметр)

А как вы знаете, мощность, которая рассеивается на резисторе — это и есть тепло 😉 И что тогда у нас получается? Конденсатор тупо превращается в маленькую печку)). Нагрев конденсатора — эффект очень нежелательный, так как при нагреве в лучшем случае он меняет свой номинал, а в худшем — просто раскрывается розочкой). Такие кондеры-розочки использовать уже нельзя.

вздувшийся конденсатор

Вздувшиеся электролитические конденсаторы — это большая проблема современной техники. Очень много отказов в работе электроники бывает именно по их вине. Визуально это проявляется в появлении припухлости в верхней части конденсатора. Видите небольшие прорези на шляпе этих конденсаторов? Это делается для того, чтобы такой конденсатор не разрывался от предсмертного шока и не забрызгивал всю плату электролитом, а ровнёхонько надрывал тонкую часть прорези и испускал тихий спокойных выдох. У советских конденсаторов таких прорезей не было, и поэтому если они и бахали, то делали это громко, эффектно и задорно)))

Но иногда бывает и так, что внешне такой конденсатор ничем не отличается от простых рабочих конденсаторов, а ESR очень велико. Поэтому, для проверки таких конденсаторов и был создан прибор под названием ESR-метр. У меня например ESR-метр идет в комплекте с Транзистор-метром:

ESR-метр

Минус данного прибора в том, что им можно замерять ESR только демонтированных конденсаторов. Если замерять прямо на плате, то он выдаст полную ахинею.

Схема и сборка

В интернете очень давно гуляет схема простенького ESR-метра, а точнее — приставки к мультиметру. С помощью нее можно спокойно замерить ESR конденсатора, даже не выпаивая его из платы. Давайте же рассмотрим схемку нашей приставки. Кликните по ней, и схема откроется в новом окне и в полный рост:

макетная плата

С обратной стороны макетной платы для связи радиоэлементов использовал провод МГТФ

провод МГФТ

Вы легко его узнаете по розовой окраске. Хотя бывают и другого цвета, но в основном розовый.

Что это за «фрукт»? МГТФ расшифровывается как Монтажный, Гибкий, Теплостойкий, в Фторопластовой изоляции. Этот провод отлично подходит для электронных поделок, так как при пайке его изоляция не плавится. Это только один из плюсов.

Обратную сторону с проводами МГТФ я показывать не буду). Там ничего интересного нет).

После сборки макетная плата выглядит вот так:

ESR-метр

Микросхемы по привычке всегда ставлю в панельки:

кроватка под микросхему

При своей стоимости, панельки позволяют быстро сменить микросхему. Особенно это актуально для дорогих микроконтроллеров. Вдруг понадобится МК для других целей?)

Для подачи питания с батарейки на платку, я воспользовался стандартной клеммой от старого мультиметра:

ESR-метр

Как быть, если у вас нет такой клеммы, а подать питание с Кроны необходимо? В таком случае, у вас наверняка есть старая батарейка Крона, так ведь? Аккуратно вскрываем корпус, снимаем клеммы батарейки, подпаиваем проводки и у нас готова клемма для подключения к новой батарейке. На крайний случай их можно также купить на Али. Выбор огромный.

Прибор выполнен в виде приставки к любому цифровому мультиметру:

ESR-метр

Здесь есть одно «но». Так как мы измеряем на пределе 200 милливольт постоянного напряжения (DCV), то и значения мы получим не в Омах или миллиомах, а в милливольтах, которые затем, сверяясь со значениями полученными при калибровке прибора, мы должны будем перевести в Омы.

А вот и мой самопальный щуп:

ESR-метр

Подобные приборы не любят длинных проводов-щупов, идущих к ножкам конденсатора, и поэтому я был вынужден сделать подобие пинцета, собранное из двух половинок фольгированного текстолита.

Внутри корпуса платка выглядит примерно вот так:

ESR-метр

Провода, идущие к пинцету, закреплены каплей термоклея. Между щупами, идущими к мультиметру, стоит конденсатор керамика 100 нанофарад с целью снизить уровень помех. В схеме применен подстроечный резистор на 1,5 Килоома. С помощью этого резистора мы и будем калибровать наш приборчик.

Калибровка прибора

После того как все собрали, приступаем к калибровке (настройке) нашего ESR-метра пошагово:

1)Если у вас есть осциллограф, замеряем на измерительных щупах напряжение с частотой 120-180 КилоГерц. Если замеряемая частота не укладывается в этот диапазон, то меняем значение резистора R3.

2) Цепляем мультиметр и ставим его крутилку на измерение милливольт постоянного напряжения.

3) Берем резистор номиналом в 1 Ом и цепляем его к измерительным щупам. В данном случае, к нашему самопальному пинцету.

4) Добиваемся того, чтобы мультиметр показал значение в 1 милливольт, меняя значение подстроечного резистора R1

5) Теперь берем сопротивление 2 Ома, и не меняя значение R1 записываем показания мультиметра

6) Берем 3 Ома и снова записываем показания и тд. Думаю, до 8-10 Ом вам таблички хватит вполне.

Например, мы можем выставить соответствие 1 милливольт — это 1 Ом, и т. д., хотя я предпочел настроить 4,8 милливольт – 1 Ом, для того чтобы была возможность точнее измерять низкие значения сопротивления. При замыкании щупов – контактов пинцета на дисплее мультиметра значение 2,8 милливольт. Сказывается сопротивление проводов-щупов. Это у нас типа 0 Ом ;-).

Приведу для ознакомления значения измерений низкоомных резисторов: при измерении резистора 0,68 Ом значения равны 3,9 милливольт, 1 ом — 4,8 милливольт, 2 Ома – 9,3 милливольта. У меня получилась вот такая табличка, которую я потом и наклеил на свой прибор

ESR-метр

При измерении сопротивления в 10 Ом на экране уже показание 92,5 миллиВольт. Как мы видим, зависимость не пропорциональная.

После того, как я сделал замеры, смотрю в другую табличку:

таблица ESR конденсаторов

Слева — номинал конденсатора, вверху — значение напряжения, на которое рассчитан этот конденсатор. Ну и, собственно, в таблице максимальное значение ESR конденсатора, который можно использовать в ВЧ схемах.

Давайте попробуем замерить ESR у двух импортных и одного отечественного конденсатора

ESR-метр

ESR-метрESR-метр ESR-метр

Как вы видите, импортные конденсаторы обладают очень маленьким ESR. Советский конденсатор показывает уже большее значение. Оно и не удивительно. Старость не в радость).

Поправки к схеме

1) Для более-менее точных измерений, желательно, чтобы питание нашего ESR-метра было всегда стабильное. Если батарейка разрядится хотя бы на 1 Вольт, то показания ESR также будут уже с погрешностью. Так что лучше постарайтесь давать питание на ESR-метр всегда стабильное. Как я уже сказал, для этого можно использовать внешний блок питания или собрать схемку на 7809 микросхеме. Например, блок питания можно собрать по этой схеме.

2) Показания, которые выдает наша самоделка, не говорят о том, что наш самопальный прибор с великой точностью замеряет ESR. Скорее всего, его можно отнести к пробникам. А что делают пробники? Отвечают в основном на два вопроса: да или нет ;-). В данном случае прибор «говорит», можно ли использовать такой конденсатор или лучше все-таки поставить его в НЧ (НизкоЧастотную) схему.

Данный пробник может собрать любой, даже начинающий радиолюбитель, если у него вдруг возникнет потребность заняться ремонтами. А вот и видео его работы:

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Жаростойкая смазка для подшипников
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector