Als onderdeel van mijn werk moet ik industriële apparatuur repareren. Uit analyse van fouten blijkt dat een aanzienlijk deel ervan te wijten is aan defecte elektrolytische condensatoren. Het gebruik van een ESR-meter vereenvoudigt het zoeken naar dergelijke condensatoren aanzienlijk. Mijn eerste heeft hierbij veel geholpen, maar na verloop van tijd wilde ik een apparaat hebben met een meer informatieve schaal en tegelijkertijd andere circuitoplossingen "testen".

Je vraagt ​​je misschien af, waarom ook alweer analoog? Natuurlijk heb ik een ESR-meter met een digitale indicator voor een gedetailleerd onderzoek van grote condensatoren, maar dit is niet vereist voor operationele probleemoplossing. Bovendien bestaat er al lang een sympathie voor wijzerindicatoren, geërfd uit het Sovjetverleden, dus ik wilde iets vintage.
Als resultaat van het prototypen, heb ik besloten luden, waarmee je uitgebreid kunt experimenteren met meetschalen.

De werkfrequentie van de generator is 60 kHz. Voor het gemak is het apparaat ontworpen als een apparaat met twee bereiken – met een smalle en uitgebreide schaal. De microschakeling kan worden vervangen door TL072.

Ontwerp

Er werd gekozen voor een multimeter als “experimentele test” YX-360TR Gelukkig is hij overal bij de hand en is de meetkop geschikt.

We verwijderen alle overbodige binnenkant, verwijderen het naamplaatje en snijden de uitstekende delen op het voorpaneel af met een scalpel. De zitting voor de bereikschakelaar wordt uitgesneden met een decoupeerzaag en de resulterende opening wordt afgesloten met plexiglas (polystyreen) van geschikte dikte.

De nieuw vervaardigde plaat moet exact de contouren van de fabrieksplaat volgen om bevestiging aan bestaande klemmen te garanderen.

Laten we verder gaan met het vervaardigen van de printplaat:

Over details

Tijdens het kalibratieproces worden de weerstanden R10, R12 en R11, R13 geselecteerd, waarvan het begin en het einde van het meetbereik afhankelijk zijn. De waarden van deze weerstanden kunnen afwijken van de standaardwaarden van de serie E24, dus ze zullen waarschijnlijk een typeset hebben zoals de mijne.
Ik geef toe dat je helemaal niets hoeft te selecteren als je de aanbevolen multimeter en mijn weegschaal gebruikt. Dit is mogelijk met standaardisatie in de productie van meetkoppen, maar ik zou in deze kwestie niet volledig op de Chinese kameraden vertrouwen.

Een ander tijdrovend onderdeel van de regeling is transformator. Ik heb een magnetische kern gebruikt van een bijpassende transformator van een ATX-voeding. Aangezien dit een standaard W-vormige kern is, zou het opwinden geen bijzondere problemen moeten opleveren.
De primaire wikkeling bevat 400 draadwindingen met een diameter van 0,13 mm, de secundaire wikkeling bevat 20 draadwindingen met een diameter van 0,2..0,4 mm. Mijn secundaire wikkeling bevindt zich tussen twee lagen van de primaire, ik weet niet hoe belangrijk dit hier is, gewoon uit oude gewoonte.

Schaalverdeling

Zoals ik al zei, kan het uiterlijk van schalen en meetbereiken sterk variëren. Hier zijn de belangrijkste bepalende elementen de gevoeligheid van de meetkop, de weerstand van weerstanden R10, R12 en R11, R13. Er kunnen nog meer combinaties verschijnen als je daarnaast experimenteert met de weerstanden van de weerstanden van het meetcircuit (R5, R6) en de transformatieverhouding Tr1 (uiteraard binnen redelijke grenzen).

Vóór de kalibratie worden in plaats van de weerstanden R10, R12 (R11, R13) variabele weerstanden geïnstalleerd met waarden die dicht bij de verwachte waarden liggen, en wordt de weerstandsschuif R14 in de middelste positie gezet. Vervolgens wordt een weerstand met een weerstand die overeenkomt met het einde van het meetbereik aangesloten op de meetsondes, en weerstand R10 (R11) plaatst de pijl dichter bij de linkerkant van de schaal, waar het laatste punt van het meetbereik zal zijn. Om voor de hand liggende redenen kan dit niet in de plaats komen van de mechanische nul van de microampèremeter.
Sluit vervolgens de sondes kort en gebruik weerstand R12 (R13) om de pijl op de uiterst rechtse markering van de schaal te plaatsen. Deze handelingen worden verschillende keren herhaald totdat de pijl zichzelf zonder onze hulp nauwkeurig op het begin- en eindpunt van het bereik positioneert. Nu we de grenzen van het meetbereik hebben “gevonden”, meten we de weerstand van de overeenkomstige variabele weerstanden en solderen we constante weerstanden op hun plaats.

We vinden de tussenliggende punten van de schaal door weerstanden van de overeenkomstige weerstanden op de sondes aan te sluiten. Om het proces te vereenvoudigen, is het voor deze doeleinden toegestaan ​​​​om een ​​weerstandsopslag te gebruiken met bifilaire wikkeling van spoelen. Vervolgens controleerde ik het geassembleerde apparaat met het P33-magazijn - de afwijkingen in de metingen bleken onbeduidend. Om de locatie van tussenliggende punten te onthouden, is het niet nodig om de schaal met een potlood te markeren; het volstaat om de numerieke waarden die zijn verkregen volgens de fabrieksschaal op een stuk papier te noteren en vervolgens de markeringen erop te plaatsen. de overeenkomstige plaats van de sjabloon in het programma.

Bijgevoegd zijn mijn schaalopties gemaakt in Sprint. Het bestand bevat al een fabrieksschaalsjabloon, die kan worden ingeschakeld door het vakje "weergave" aan te vinken.
De op deze manier verkregen schaal wordt met een zelfklevend briefpapier op de fabrieksschaal gelijmd.

Verschijning

Het voorpaneel is getekend in Visio; het vel is gelamineerd. Het zorgvuldig uitgesneden paneel wordt zonder gaten in de zitting gestoken en met geschikte lijm vastgezet (ik heb een waterdicht "Moment").

De aansluitdraden zijn zacht om te buigen, met een doorsnede van 0,5..1,0 mm² is het niet raadzaam om ze te lang te maken. Fabriekssondes moeten licht geschuurd worden om de contactweerstand te verminderen en de vernislagen op de plaat te doorboren.

Onlangs is er in amateurradio en professionele literatuur veel aandacht besteed aan apparaten als elektrolytische condensatoren. En dat is niet verrassend, omdat frequenties en vermogens ‘voor onze ogen’ groeien, en deze condensatoren een enorme verantwoordelijkheid dragen voor de prestaties van zowel individuele componenten als het circuit als geheel.

Ik wil je meteen waarschuwen dat de meeste componenten en circuitoplossingen afkomstig zijn van forums en tijdschriften, dus ik claim geen enkel auteurschap van mijn kant; ik wil beginnende reparateurs helpen de eindeloze circuits te achterhalen en variaties van meters en sondes. Alle hier verstrekte diagrammen zijn meer dan eens samengesteld en getest en er zijn passende conclusies getrokken over de werking van dit of dat ontwerp.

Dus het eerste schema, dat bijna een klassieker is geworden voor beginnende ESR Metrobuilders "Manfred" - zo noemen forumgebruikers het vriendelijk, naar de maker ervan, Manfred Ludens ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Het werd herhaald door honderden, misschien wel duizenden radioamateurs, en ze waren overwegend tevreden met het resultaat. Het belangrijkste voordeel is een sequentieel meetcircuit, waardoor de minimale ESR overeenkomt met de maximale spanning op de shuntweerstand R6, wat op zijn beurt een gunstig effect heeft op de werking van de detectordiodes.

Ik heb dit schema niet zelf herhaald, maar kwam met vallen en opstaan ​​tot een soortgelijk plan. Onder de nadelen kunnen we het "lopen" van nul op temperatuur opmerken, en de afhankelijkheid van de schaal van de parameters van de diodes en op-amp. Verhoogde voedingsspanning vereist voor de werking van het apparaat. De gevoeligheid van het apparaat kan eenvoudig worden verhoogd door de weerstanden R5 en R6 te verminderen tot 1-2 ohm en dienovereenkomstig de versterking van de op-amp te vergroten; het kan zijn dat u deze moet vervangen door 2 hogere snelheden.

Mijn eerste EPS-sampler, die tot op de dag van vandaag nog steeds goed werkt.

Het circuit is niet bewaard gebleven en je zou kunnen zeggen dat het nooit heeft bestaan; Ik heb beetje bij beetje van over de hele wereld verzameld wat mij uitkwam uit het circuitontwerp, maar als basis werd het volgende circuit uit een radiomagazine genomen; :

De volgende wijzigingen zijn aangebracht:

1. Aangedreven door lithiumbatterij voor mobiele telefoon
2. De stabilisator is uitgesloten, omdat de bedrijfsspanningslimieten van de lithiumbatterij vrij smal zijn
3. Transformatoren TV1 TV2 zijn overbrugd met weerstanden van 10 en 100 Ohm om de emissies te verminderen bij het meten van kleine capaciteiten
4. De uitgang van 561ln2 werd gebufferd door 2 complementaire transistoren.

Over het algemeen bleek het apparaat als volgt:

Na het in elkaar zetten en kalibreren van dit toestel zijn 5 Meredian digitale telefoontoestellen, die al 6 jaar in een doos met het opschrift ‘hopeloos’ hadden gelegen, direct gerepareerd. Iedereen op de afdeling begon soortgelijke monsters voor zichzelf te maken :).

Voor meer veelzijdigheid heb ik extra functies toegevoegd:

1. infraroodstralingsontvanger, voor visuele en auditieve tests van afstandsbedieningen (een zeer populaire functie voor tv-reparaties)
2. verlichting van de plaats waar de sondes de condensatoren raken
3. “vibrick” van een mobiele telefoon, helpt bij het lokaliseren van slechte soldeer- en microfooneffecten in details.

Videobediening op afstand

En onlangs plaatste de heer Simurg op het forum "radiokot.ru" een artikel gewijd aan een soortgelijk apparaat. Daarin gebruikte hij een laagspanningsvoeding, een brugmeetcircuit, dat het mogelijk maakte condensatoren met ultralage ESR-niveaus te meten.

Zijn collega RL55, die het Simurg-circuit als basis nam, vereenvoudigde het apparaat volgens zijn verklaringen extreem, zonder de parameters te verslechteren. Zijn diagram ziet er als volgt uit:

Het onderstaande apparaat heb ik, zoals ze zeggen, ‘uit noodzaak’ haastig in elkaar moeten zetten. Ik was op bezoek bij familie en de tv daar was kapot en niemand kon hem repareren. Of beter gezegd, het was mogelijk om het te repareren, maar niet langer dan een week stond de horizontale transistor de hele tijd aan, er was geen tv-circuit. Toen herinnerde ik me dat ik op de forums een eenvoudige testkit had gezien, ik herinnerde me het circuit uit mijn hoofd, een familielid was ook een beetje betrokken bij amateurradio, hij "geklonken" audioversterkers, dus alle onderdelen waren snel gevonden. Een paar uur puffen met een soldeerbout, en dit kleine apparaatje was geboren:

In 5 minuten werden 4 gedroogde elektrolyten gelokaliseerd en vervangen, waarvan met een multimeter werd vastgesteld dat ze normaal waren, en voor succes werd een bepaalde hoeveelheid van de edele drank gedronken. Na reparatie heeft de tv 4 jaar naar behoren gewerkt.

Een dergelijk apparaat is een wondermiddel geworden in moeilijke tijden waarin je geen normale tester bij je hebt. Het wordt snel in elkaar gezet, er worden reparaties uitgevoerd en ten slotte wordt het plechtig als souvenir aan de eigenaar aangeboden, en ‘voor het geval er iets gebeurt’. Na zo'n ceremonie gaat de ziel van de betaler meestal twee keer open, of zelfs drie keer wijder :)

Ik wilde iets synchroons, ik begon na te denken over het implementatieschema, en nu in het tijdschrift "Radio 1 2011", als bij toverslag, een artikel werd gepubliceerd, hoefde ik niet eens na te denken. Ik besloot te kijken wat voor dier het was. Ik heb het in elkaar gezet en het werd zo:

Het product veroorzaakte geen bijzondere vreugde, het werkt bijna zoals alle voorgaande, er is natuurlijk in bepaalde gevallen een verschil in de meetwaarden van 1-2 divisies. Misschien zijn de metingen betrouwbaarder, maar een sonde is een sonde en dit heeft vrijwel geen effect op de kwaliteit van de defectdetectie. Ik heb hem ook voorzien van een LED zodat ik kon zien “waar zet je hem neer?”

Over het algemeen kunt u reparaties uitvoeren ter wille van uw ziel. En voor nauwkeurige metingen moet u op zoek gaan naar een steviger ESR-metercircuit.

Tenslotte plaatste lid Buratino op de website monitor.net een eenvoudig project over hoe je een ESR-sonde kunt maken van een gewone, goedkope digitale multimeter. Het project intrigeerde me zo erg dat ik besloot het te proberen, en dit is wat er uit voortkwam.

Het lichaam is aangepast van een marker

Hoe een condensator te controleren Theoretische informatie over condensatoren

Kortom, volgens hun ontwerp zijn condensatoren van twee soorten: polair en niet-polair. Polaire condensatoren omvatten elektrolytische condensatoren, terwijl niet-polaire condensatoren alle andere condensatoren omvatten. Polaire condensatoren ontlenen hun naam aan het feit dat het bij gebruik in verschillende zelfgemaakte producten noodzakelijk is om de polariteit te behouden; als deze per ongeluk kapot gaat, zal de condensator hoogstwaarschijnlijk moeten worden weggegooid. Omdat de explosie van een container niet alleen mooi is qua effecten, maar ook erg gevaarlijk.

Maar wees niet meteen ongerust: alleen condensatoren van het Sovjet-type ontploffen, maar ze zijn al moeilijk te vinden, en de geïmporteerde "laat" maar een beetje "scheten". Voor condensator controles je zult namelijk moeten onthouden: het feit dat de condensator alleen wisselstroom doorlaat, hij laat alleen aan het begin gedurende een paar microseconden gelijkstroom door (deze tijd hangt af van de capaciteit ervan), en dan gaat hij niet door. Om de condensator met een multimeter te controleren, moet u er rekening mee houden dat de capaciteit ervan 0,25 µF moet zijn.

Hoe een condensator te controleren Praktische experimenten en ervaringen

We nemen een multimeter en stellen deze in om de continuïteit te testen of de weerstand te meten, en verbinden de sondes met de aansluitingen van de condensator.

Omdat er gelijkstroom wordt geleverd door de multimeter, zullen we de condensator opladen. En sinds we hem opladen, begint zijn weerstand toe te nemen totdat hij erg groot wordt. Als, wanneer we de sondes op de condensator aansluiten, de multimeter begint te piepen en geen weerstand vertoont, dan gooien we hem weg. En als we meteen een 1 op de multimeter zien, dan zit er een breuk in de condensator en moet deze ook worden weggegooid

PS: Grote containers kun je op deze manier niet testen. :(

In moderne circuits is de rol van condensatoren merkbaar toegenomen, omdat het vermogen en de werkfrequenties van apparaten zijn toegenomen. En daarom is het erg belangrijk om deze parameter voor alle elektrolyten te controleren voordat u het circuit monteert of bij het diagnosticeren van een storing.

Equivalente serieweerstand - equivalente serieweerstand is de som van de in serie geschakelde ohmse weerstanden van de contacten van de kabels en de elektrolyt met de platen van de elektrolytische condensator.

ESR-meter gebaseerd op Sunwa YX-1000A multimeter met wijzerplaat

Het circuit werkt volgens het principe van het testen van een condensator met wisselstroom van een bepaalde waarde. Dan is de spanningsval over de condensator direct evenredig met de modulus van zijn complexe weerstand. Zo'n apparaat detecteert niet alleen verhoogde interne weerstand, maar ook capaciteitsverlies. De schakeling bestaat uit drie hoofdonderdelen: een vierkante pulsgenerator, een converter en een indicatie

De rechthoekige pulsgenerator is gemonteerd op een digitale chip bestaande uit zes NIET-logische elementen. De rol van de AC-DC-spanningsomvormer wordt uitgevoerd door DA2 en de indicatie bevindt zich op de DA3-chip en 10 LED's.

De schaal van de ESR-meter is niet-lineair. Om het meetbereik uit te breiden is er een bereikschakelaar. gemaakt in het Sprint Layout-programma is ook beschikbaar.

Een oxide-elektrolyt kan simplistisch worden weergegeven als twee aluminium stripplaten, gescheiden door een afstandhouder gemaakt van poreus materiaal geïmpregneerd met een speciale samenstelling: elektrolyt. Het diëlektricum in dergelijke elementen is een zeer dunne oxidefilm die zich vormt op het oppervlak van aluminiumfolie wanneer een spanning met een bepaalde polariteit op de platen wordt aangebracht. Aan deze tapeafdekkingen zijn draaddraden bevestigd. De tapes worden op een rol gerold en het geheel wordt in een afgesloten behuizing geplaatst. Vanwege de zeer kleine dikte van het diëlektricum en het grote oppervlak van de platen hebben oxidecondensatoren ondanks hun kleine afmetingen een vrij grote capaciteit.

De basis van dit circuit bestaat uit acht operationele versterkers met negatieve feedback en nemen een stabiele bedrijfspositie in als hun twee ingangen overeenkomen met de aangelegde spanning. Versterkers 1A en 1B genereren oscillaties met een frequentie van 100 kHz, die wordt ingesteld door de keten C1 en R1. Diodes D2 en D3 zijn ontworpen om de onderste en bovenste amplitude van het uitgangssignaal te beperken, zodat het niveau en de frequentie bestand zijn tegen veranderingen in de voedingsspanning van de batterij.

Met dit amateurradiocircuit kun je EPS aansturen in circuits tot 600 volt, maar alleen als het circuit geen wisselspanning heeft met een frequentie van meer dan 100 Hz.

De uitgang van opamp 1B wordt op weerstand R8F geladen. De te testen condensator is via de sondes aangesloten. Condensator C3 blokkeert. Diodes D4 en D5 beschermen het apparaat tegen de laadstroom van condensator C3. Weerstand R7 is ontworpen om C3 na de meting te ontladen. De gelijkstroomvoorspanning van diode D1 en het signaal van weerstand R9F worden opgeteld bij de ingang van operationele versterker 1D. Elk van de drie fasen heeft een winst van 2,8.

Details: 1. Op-amp-chip LM324N. 2. "F"-weerstanden 1% nauwkeurigheid; alle anderen - 5% 3. R7 vanaf 0,5 watt, de rest 0,25 watt. 4. R21 stelt de lineariteit in het midden van de schaal in: 330 tot 2,2 ohm. 5. R24 corrigeert de DC-offset op oneindig ESR. 6. R26 helpt bij het instellen van nul (volledige schaal): 68 tot 240 ohm. 7. R6F=150 Ohm, R12F=681 Ohm

ESR-meter op beschikbare radiocomponenten

Het sondecircuit bestaat uit: een generator, een meetcircuit, een versterker en een indicator. T1 is een samengestelde transistor. Als indicator wordt een zelfgemaakte LED-schaal gebruikt.

Om het montageproces te versnellen, wordt de sonde voor het testen van condensatoren op een breadboard gemaakt en in een behuizing van een stuk kabelkanaal geplaatst. De pinnen zijn gemaakt van koperdraad

De leveringsset bevat het meetapparaat zelf, drie sondes ervoor en vier poten voor het bord. De Esr-meter is ontworpen om te werken op een 3,7 volt lithiumbatterij type 14500, maar je hoeft hem niet te bestellen, maar neem hem van een oude laptopbatterij en het maakt niet uit dat hij groter is.

Over het bedienen van de ESR-meter.

1 - USB voor voeding en opladen van de batterij. Het apparaat voor het testen van elektrolytische condensatoren kan worden gebruikt zonder lithiumbatterij, met behulp van externe voeding, maar dan neemt de fout van het apparaat iets toe.
2 - schakel het apparaat in
3 - Bedrijfsindicator. Licht op nadat de sonde naar de testmodus gaat
4 - Knop om het meetproces te starten. We drukken er pas op nadat we de gemeten capaciteit op de contacten hebben aangesloten
5 - Connectoren voor het aansluiten van meetsondes of transistors van geschikte grootte
6 - Paneel voor het meten van kleine radiocomponenten, waarvan de pootjes in het gat passen
7 - Contactvlakken voor het testen van SMD.

MG328 is ontworpen om op een 14500-batterij te werken, maar ik besloot daar een 18650-batterij te installeren. Om dit te doen, heb ik de originele houder losgemaakt en direct een 18650-element op zijn plaats gesoldeerd. Qua afmetingen paste alles in de standaardafmetingen van het voltooide bord.

Nadat het bord via USB van stroom wordt voorzien, begint de oplaadindicator te branden. Het apparaat beschikt over een zelftestmodus. Om het te starten, moet u alle drie de sondes met elkaar verbinden en op de testknop drukken. Hierna schakelt DIY MG328 over naar de zelftestmodus. Bovendien is deze modus toegankelijk via het menu. Om dit te doen, moet u de testknop twee seconden ingedrukt houden.

Om door het menu te navigeren, moet u op de testknop drukken om een ​​van de items te selecteren en vervolgens dezelfde knop een paar seconden ingedrukt houden. Een aangename verrassing was het gevonden menu-item - frequentiegenerator.

Onderstaande foto's tonen voorbeelden van het meten van verschillende soorten radiocomponenten.

Over het algemeen ben ik net zo blij met het meetapparaat als een olifant. Bij veel van mijn reparaties heb ik al dode condensatoren aangetroffen, zonder uiterlijke tekenen van problemen.

Bij het repareren of ontwerpen van radio's heb je vaak te maken met zo'n element als een condensator. Het belangrijkste kenmerk is capaciteit. Vanwege de kenmerken van het apparaat en de werkingsmodi wordt het falen van elektrolyten een van de belangrijkste oorzaken van storingen in radioapparatuur. Om de capaciteit van een element te bepalen, worden verschillende testapparatuur gebruikt. Ze zijn gemakkelijk in de winkel te kopen, maar je kunt ze ook zelf maken.

Fysieke definitie van een condensator

Een condensator is een elektrisch element dat dient om lading of energie op te slaan. Structureel bestaat het radio-element uit twee platen van geleidend materiaal, waartussen zich een diëlektrische laag bevindt. De geleidende platen worden platen genoemd. Ze zijn niet met elkaar verbonden via een gemeenschappelijk contact, maar hebben elk een eigen terminal.

Condensatoren hebben een meerlaags uiterlijk, waarbij een diëlektrische laag wordt afgewisseld met lagen platen. Ze zijn een cilinder of parallellepipedum met afgeronde hoeken. De belangrijkste parameter van een elektrisch element is de capaciteit, waarvan de meeteenheid de farad is (F, Ф). Op diagrammen en in de literatuur wordt een radiocomponent aangeduid met de Latijnse letter C. Na het symbool worden het serienummer op het diagram en de waarde van het nominale vermogen aangegeven.

Omdat één farad een vrij grote waarde is, zijn de werkelijke waarden van de condensatorcapaciteit veel lager. Daarom tijdens het opnemen Het is gebruikelijk om voorwaardelijke afkortingen te gebruiken:

• P - picofarad (pF, pF);
• N - nanofarad (nF, nF);
• M - microfarad (mF, µF).

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van de radiocomponent is afhankelijk van het type elektriciteitsnet. Wanneer ze zijn aangesloten op de klemmen van de platen van een gelijkstroombron, vallen ladingsdragers op de geleidende platen van de condensator, waar ze zich ophopen. Tegelijkertijd verschijnt er een potentiaalverschil aan de aansluitingen van de platen. De waarde ervan neemt toe totdat deze een waarde bereikt die gelijk is aan de huidige bron. Zodra deze waarde gelijk is, stopt de lading zich op de platen en wordt het elektrische circuit verbroken.

In een wisselstroomnetwerk vertegenwoordigt een condensator een weerstand. De waarde ervan hangt samen met de frequentie van de stroom: hoe hoger deze is, hoe lager de weerstand en omgekeerd. Wanneer een radio-element wordt blootgesteld aan wisselstroom, hoopt zich een lading op. Na verloop van tijd neemt de laadstroom af en verdwijnt volledig. Tijdens dit proces worden ladingen van verschillende tekens geconcentreerd op de platen van het apparaat.

Het diëlektricum dat ertussen is geplaatst, verhindert hun beweging. Op het moment van de halve golfverandering wordt de condensator ontladen via de belasting die op de klemmen is aangesloten. Er ontstaat een ontlaadstroom, dat wil zeggen dat de door het radio-element verzamelde energie in het elektrische circuit begint te stromen.

Condensatoren worden in vrijwel elk elektronisch circuit gebruikt. Ze dienen als filterelementen om stroomrimpels om te zetten en verschillende frequenties af te snijden. Bovendien compenseren ze het reactieve vermogen.

Kenmerken en typen

Het meten van de parameters van condensatoren omvat het vinden van de waarden van hun kenmerken. Maar de belangrijkste daarvan is de capaciteit, die meestal wordt gemeten. Deze waarde geeft de hoeveelheid lading aan die een radio-element kan accumuleren. In de natuurkunde is de elektrische capaciteit een waarde die gelijk is aan de verhouding tussen de lading op een plaat en het potentiaalverschil daartussen.

In dit geval hangt de capaciteit van de condensator af van het oppervlak van de platen van het element en de dikte van het diëlektricum. Naast capaciteit wordt een radioapparaat ook gekenmerkt door polariteit en de waarde van de interne weerstand. Met speciale instrumenten kunnen deze grootheden ook gemeten worden. De weerstand van het apparaat beïnvloedt de zelfontlading van het element. Daarnaast, De belangrijkste kenmerken van de condensator zijn onder meer:

Condensatoren worden geclassificeerd volgens verschillende criteria, maar allereerst worden ze onderverdeeld op basis van het type diëlektricum. Het kan gasvormig, vloeibaar en vast zijn. Meestal worden glas, mica, keramiek, papier en synthetische films gebruikt. Daarnaast, condensatoren variëren in hun vermogen om de capaciteitswaarde te veranderen en kunnen zijn:

Afhankelijk van het doel zijn condensatoren ook van algemene en speciale doeleinden. Het eerste type apparaten is laagspanning en het tweede type is gepulseerd, start, enz. Maar ongeacht het type en het doel is het principe van het meten van hun parameters identiek.

Meetinstrumenten

Om de parameters van condensatoren te meten, worden zowel gespecialiseerde instrumenten als instrumenten voor algemene doeleinden gebruikt. Capaciteitsmeters zijn afhankelijk van hun type in twee typen verdeeld: digitaal en analoog. Gespecialiseerde apparaten kunnen de capaciteit van een element en de interne weerstand ervan meten. Een eenvoudige tester diagnosticeert meestal alleen een diëlektrische storing of een groot lek. Als de tester multifunctioneel is (multimeter), kan hij bovendien ook de capaciteit meten, maar meestal is de meetlimiet laag.

Daarom als condensatortester kan worden gebruikt:

• ESR- of RLC-meter;
• multimeter;
• tester.

In dit geval kan de diagnose van het element met een apparaat van het eerste type worden uitgevoerd zonder het uit het circuit te desolderen. Als het tweede of derde type wordt gebruikt, moet het element of ten minste één van zijn terminals ervan worden losgekoppeld.

Een ESR-meter gebruiken

Het meten van de ESR-parameter is erg belangrijk bij het testen van de prestaties van een condensator. Feit is dat bijna alle moderne technologie gepulseerd is en hoge frequenties gebruikt. Als de equivalente weerstand van de condensator hoog is, komt er stroom op vrij, en dit veroorzaakt verwarming van het radio-element, wat leidt tot degradatie ervan.

Structureel bestaat de gespecialiseerde meter uit een behuizing met een scherm met vloeibare kristallen. Als stroombron wordt een batterij van het type KRONA gebruikt. Het apparaat heeft twee connectoren van verschillende kleuren waarop sondes zijn aangesloten. Een rode sonde wordt als positief beschouwd en een zwarte sonde wordt als negatief beschouwd. Dit wordt gedaan zodat metingen van de polaire condensatoren correct kunnen worden uitgevoerd.

Voordat de ESR-weerstand wordt gemeten, moet de radiocomponent worden ontladen, anders kan het apparaat defect raken. Om dit te doen, worden de klemmen van de condensator korte tijd gesloten met een weerstand van ongeveer één kilo-ohm.

Directe meting vindt plaats door de aansluitingen van de radiocomponent aan te sluiten op de sondes van het apparaat. In het geval van een elektrolytische condensator is het noodzakelijk om de polariteit in acht te nemen, dat wil zeggen: verbind plus met plus en min met min. Hierna wordt het apparaat ingeschakeld en na een tijdje verschijnen de resultaten van het meten van de weerstand en de capaciteit van het element op het scherm.

Opgemerkt moet worden dat het grootste deel van dergelijke apparaten in China wordt vervaardigd. Hun werking is gebaseerd op het gebruik van een microcontroller, waarvan de werking wordt bestuurd door een programma. Bij het meten vergelijkt de controller het signaal dat door het radio-element gaat met het interne signaal en produceert op basis van de verschillen gegevens met behulp van een complex algoritme. Daarom hangt de meetnauwkeurigheid van dergelijke apparaten voornamelijk af van de kwaliteit van de componenten die bij de vervaardiging ervan worden gebruikt.

Bij het meten van capaciteit kunt u ook een immittantiemeter gebruiken. Het lijkt qua uiterlijk op een ESR-meter, maar kan bovendien de inductie meten. Het principe van de werking ervan is gebaseerd op de passage van een testsignaal door het gemeten element en analyse van de verkregen gegevens.

Controleren met een multimeter

Een multimeter kan vrijwel alle basisparameters meten, maar de nauwkeurigheid van deze resultaten zal lager zijn dan bij gebruik van een ESR-apparaat. Meten met een multimeter kan als volgt worden weergegeven:

Als de tester de waarde OL of Overload weergeeft, betekent dit dat de capaciteit te hoog is om met een multimeter te meten of dat de condensator kapot is. Wanneer het verkregen resultaat wordt voorafgegaan door meerdere nullen, moet de meetlimiet worden verlaagd.

Toepassing van de tester

Als je geen multimeter bij de hand hebt die de capaciteit kan meten, kun je met geïmproviseerde middelen metingen uitvoeren. Hiervoor heeft u een weerstand nodig, een voeding met een constant uitgangssignaalniveau en een apparaat dat de spanning meet. Het is beter om de meettechniek te beschouwen aan de hand van een specifiek voorbeeld.

Stel dat er een condensator is waarvan de capaciteit onbekend is. Om haar te leren kennen u moet het volgende doen:

Een dergelijk meetalgoritme kan niet nauwkeurig worden genoemd, maar is wel goed in staat een algemeen idee te geven van de capaciteit van het radio-element.

Als u kennis heeft van amateurradio, kunt u met uw eigen handen een apparaat samenstellen voor het meten van de capaciteit. Er zijn veel circuitoplossingen met verschillende niveaus van complexiteit. Velen van hen zijn gebaseerd op het meten van de frequentie en periode van pulsen in een circuit met een gemeten condensator. Dergelijke circuits zijn complex, dus het is gemakkelijker om metingen te gebruiken op basis van het berekenen van de reactantie bij het doorgeven van pulsen met een vaste frequentie.

Het circuit van een dergelijk apparaat is gebaseerd op een multivibrator, waarvan de werkfrequentie wordt bepaald door de capaciteit en weerstand van de weerstand die is aangesloten op de klemmen D1.1 en D1.2. Met behulp van schakelaar S1 wordt het meetbereik ingesteld, dat wil zeggen dat de frequentie verandert. Vanaf de uitgang van de multivibrator worden pulsen naar een eindversterker en vervolgens naar een voltmeter gestuurd.

Het instrument wordt op elke limiet gekalibreerd met behulp van een referentiecondensator. De gevoeligheid wordt ingesteld door weerstand R6.

DIY ESR-meter. Er is een brede lijst met defecten aan apparatuur, waarvan de oorzaak precies elektrolytisch is. De belangrijkste factor bij het slecht functioneren van elektrolytische condensatoren is het "uitdrogen", bekend bij alle radioamateurs, wat optreedt als gevolg van een slechte afdichting van de behuizing. In dit geval neemt de capacitieve capaciteit of, met andere woorden, de reactantie toe als gevolg van een afname van de nominale capaciteit.

Bovendien vinden er tijdens bedrijf elektrochemische reacties plaats, die de verbindingspunten tussen de leidingen en de platen aantasten. Het contact verslechtert en vormt uiteindelijk een “contactweerstand”, die soms enkele tientallen ohms kan bereiken. Dit is precies hetzelfde als een weerstand in serie is aangesloten op een werkende condensator, en bovendien wordt deze weerstand erin geplaatst. Deze weerstand wordt ook wel “equivalente serieweerstand” of ESR genoemd.

Het bestaan ​​van serieweerstand heeft een negatieve invloed op de werking van elektronische apparaten door de werking van condensatoren in het circuit te verstoren. Een verhoogde ESR (ongeveer 3...5 Ohm) heeft een extreem sterke invloed op de prestaties, wat leidt tot het verbranden van dure microschakelingen en transistors.

Onderstaande tabel toont de gemiddelde ESR-waarden (in milliohm) voor nieuwe condensatoren met verschillende capaciteiten, afhankelijk van de spanning waarvoor ze zijn ontworpen.

Het is geen geheim dat de reactantie afneemt met toenemende frequentie. Bij een frequentie van 100 kHz en een capaciteit van 10 μF zal de capacitieve component bijvoorbeeld niet meer dan 0,2 Ohm bedragen. Bij het meten van de daling van de wisselspanning met een frequentie van 100 kHz en hoger kunnen we aannemen dat bij een fout in de buurt van 10...20% het resultaat van de meting de actieve weerstand van de condensator zal zijn. Daarom is het helemaal niet moeilijk om te monteren.

Beschrijving van ESR-meter voor condensatoren

De pulsgenerator met een frequentie van 120 kHz is samengesteld met behulp van logische elementen DD1.1 en DD1.2. De generatorfrequentie wordt bepaald door het RC-circuit op de elementen R1 en C1.

Voor de coördinatie is element DD1.3 geïntroduceerd. Om het vermogen van de pulsen van de generator te vergroten, werden elementen DD1.4…DD1.6 in het circuit geïntroduceerd. Vervolgens gaat het signaal door een spanningsdeler over de weerstanden R2 en R3 en gaat naar de onderzochte condensator Cx. De wisselspanningsmeetunit bevat diodes VD1 en VD2 en een multimeter als spanningsmeter, bijvoorbeeld M838. De multimeter moet in de gelijkspanningsmeetmodus worden gezet. De ESR-meter wordt aangepast door de R2-waarde te wijzigen.

De DD1 - K561LN2-microschakeling kan worden vervangen door K1561LN2. Diodes VD1 en VD2 zijn van germanium, het is mogelijk om D9, GD507, D18 te gebruiken.

Op de radiocomponenten van de ESR-meter bevinden zich, die u zelf kunt maken. Structureel is het apparaat in dezelfde behuizing gemaakt als de batterij. Sonde X1 is gemaakt in de vorm van een priem en bevestigd aan de behuizing van het apparaat, sonde X2 is een draad van niet meer dan 10 cm lang met een naald aan het uiteinde. Condensatoren kunnen rechtstreeks op het bord worden gecontroleerd; het is niet nodig om ze los te koppelen, wat het zoeken naar een defecte condensator tijdens reparaties aanzienlijk vergemakkelijkt.

Apparaat set up

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

Het is noodzakelijk om een ​​weerstand van 1 Ohm aan te sluiten op de sondes X1 en X2 en R2 te draaien totdat de multimeter 1 mV aangeeft. Sluit vervolgens in plaats van 1 Ohm de volgende weerstand (5 Ohm) aan en noteer, zonder R2 te veranderen, de multimeterwaarde. Doe hetzelfde met de resterende weerstanden. Het resultaat is een tabel met waarden waaruit de reactantie kan worden bepaald.