За обов'язком служби доводиться займатися ремонтом промислової апаратури. Аналіз несправностей показує, що значна їхня частка припадає на електролітичні конденсатори, що вийшли з ладу. Використання ЕПС-метра дуже полегшує пошук таких конденсаторів. Перший мій чудово допоміг у цій справі, ось тільки згодом захотілося мати прилад із більш інформативною шкалою, заразом «обкатати» інші схемні рішення.

Ви спитаєте, чому знову аналоговий? Звичайно, я маю вимірювач ЕПС з цифровим індикатором для детального дослідження конденсаторів великої ємності, але цього не потрібно при оперативному пошуку несправностей. Крім того, дається взнаки давня симпатія до стрілочних покажчиків, успадкована ще з радянського минулого, тому захотілося чогось такого собі, вінтажного.
В результаті макетувань зупинився на ludensяка дозволяє в широких межах експериментувати з вимірювальними шкалами.

Робоча частота генератора 60 кгц. Прилад для зручності задуманий дводіапазонним – з вузькою та розтягнутою шкалою. Мікросхему можна замінити на TL072.

Конструкція

Як «піддослідний» був обраний мультиметр YX-360TR, благо скрізь є під рукою, та вимірювальна головка підходяща.

Видаляємо всі непотрібні начинки, прибираємо шильдик, зрізаємо скальпелем виступаючі частини на передній панелі. Посадкове місце діапазонного перемикача випилюється лобзиком, проріз, що утворився, закривається оргсклом (полістиролом) відповідної товщини.

Знову плата, що виготовляється, повинна точно повторювати по контурах заводську плату для того, щоб забезпечувалося кріплення на наявні підхвати.

Переходимо до виготовлення друкованої плати:

Про деталі

Резистори R10, R12 і R11, R13 яких залежать початок, і кінець вимірювального діапазону підбираються в процесі градуювання. Значення цих резисторів можуть відрізнятись від стандартних значень ряду Е24тому напевно будуть набірними як у мене.
Припускаю, що взагалі нічого підбирати не доведеться, якщо буде використаний рекомендований мультиметр і мої шкали. Це можливо при стандартизації у виробництві вимірювальних головок, але повністю покладатися в цьому питанні на китайських товаришів я не став би.

Ще одна трудомістка частина схеми – трансформатор. Я використовував магнітопровід від узгоджувального трансформатора блоку живлення АТХ. Враховуючи те, що це стандартний Ш-подібний сердечник, намотування не повинно викликати особливих труднощів.
Первинна обмотка містить 400 витків дроту діаметром 0,13 мм, вторинна 20 витків дроту діаметром 0,2..0,4 мм. Вторинна обмотка у мене розташовується між двома шарами первинної, наскільки це принципово тут – не знаю, просто за старою звичкою.

Градуювання шкал

Як я вже казав, зовнішній вигляд шкал та вимірювальні діапазони можуть змінюватись у широких межах. Тут основні визначальні елементи – чутливість вимірювальної головки, опору резисторів R10, R12 та R11, R13. Ще більше комбінацій може виникнути, якщо ще до цього поекспериментувати з опорами резисторів вимірювальної схеми (R5, R6) і коефіцієнтом трансформації Tr1 (в розумних межах звичайно).

Перед градуюванням замість резисторів R10, R12 (R11, R13) ставлять змінні резистори з номіналами близькими до очікуваних значень, а двигун резистора R14 встановлюють у середнє положення. Потім до вимірювальних щупів приєднують резистор з опором відповідним кінцем вимірювального діапазону і резистором R10 (R11) встановлюють стрілку ближче до лівої частини шкали, там, де буде остання точка вимірювального діапазону. По зрозумілих причин вона може бути дома механічного нуля микроамперметра.
Далі з'єднують щупи коротко і резистором R12 (R13) виставляють стрілку на крайню праву позначку шкали. Ці операції повторюють кілька разів, поки стрілка стане точно вставати на точки початку і кінця діапазону без нашої допомоги. Тепер, коли ми «намацали» межі вимірювального діапазону, вимірюємо опори відповідних змінних резисторів і впаюємо на їх місце постійні.

Проміжні точки шкали знаходимо, приєднуючи до щуп резистори відповідних опорів. Щоб спростити процес допустимо для цих цілей застосовувати магазин опорів з біфілярним намотуванням котушок. Надалі перевіряв зібраний прилад із магазином Р33 – відхилення показань виявилися незначними. Щоб запам'ятати місце проміжних точок не обов'язково наносити олівцем позначки не шкалою, достатньо записувати числові значення, отримані за заводською шкалою на аркушик паперу, потім ставити ризики на відповідне місце шаблону в програмі.

У вкладенні мої варіанти шкал, виконані у Спринті. У файлі вже є шаблон заводської шкали, який можна увімкнути, поставивши галку у вікні «відобразити».
Отриману таким чином шкалу приклеюють на заводську за допомогою канцелярського олівця, що клеїть.

Зовнішній вигляд

Передня панель намальована у програмі Visio, після роздруківки лист ламінується. Акуратно вирізана панель вставляється без проміжків на посадкове місце і закріплюється відповідним клеєм (у мене «Момент» водостійкий).

З'єднувальні дроти беруть м'які на вигин, перетином 0,5...1,0 кв.мм., не бажано робити їх занадто довгими. Заводські щупи необхідно злегка заправити на наждаку для зменшення контактного опору та протикання лакових покриттів на платі.

Останнім часом у радіоаматорській та професійній літературі дуже багато уваги приділяється таким пристроям як електролітичні конденсатори. І не дивно, адже частоти та потужності зростають «на очах», і на ці конденсатори лягає величезна відповідальність за працездатність як окремих вузлів, так і схеми загалом.

Хочу відразу попередити, що більшість вузлів і схемних рішень було почерпнуто з форумів і журналів, тому я жодного авторства зі свого боку не заявляю, навпаки, хочу допомогти ремонтникам-початківцям визначитися в нескінченних схемах і варіаціях вимірювачів і пробників. Всі надані тут схеми були неодноразово зібрані та перевірені в роботі, та зроблено відповідні висновки щодо роботи тієї чи іншої конструкції.

Отже, перша схема, яка стала чи не класикою для початківців ESR Метробудівників «Манфред» - так її люб'язно називають форумчани, на ім'я її творця, Манфреда Луденса ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Її повторили сотні, а може й тисячі радіоаматорів, і залишилися переважно задоволені результатом. Основна його перевага, це послідовна схема вимірювання, завдяки чому, мінімальному ESR відповідає максимальна напруга на шунтовому резисторі R6, що, у свою чергу, корисно позначається на роботі діодів детектора.

Цю схему я сам не повторював, але прийшов до аналогічної шляхом спроб і помилок. З недоліків можна відзначити «гуляння» нуля від температури і залежність шкали від параметрів діодів та ОУ. Підвищена напруга живлення, потрібна для роботи приладу. Чутливість приладу можна легко підвищити, зменшивши резистори R5 і R6 до 1-2 ома і, відповідно збільшивши посилення ОУ, можливо, доведеться його замінити на 2 більш швидкісних.

Мій перший пробник ЄПС, який справно працює до сьогодні.

Схеми не збереглося, та її і можна сказати і не було, зібрав з усього світу по нитці, що мене влаштовувало схемотехнічно, правда, за основу була взята така ось схема з журналу радіо:

Були зроблені такі зміни:

1. Живлення від літієвого акумулятора мобільного телефону
2. виключено стабілізатор, оскільки межі робочих напруг літієвого акумулятора досить вузькі
3. трансформатори TV1 TV2 шунтовані резисторами 10 і 100 Ом для зменшення викидів при вимірюванні малих ескістей
4. Вихід 561лн2 був буферизований 2-ма комплементарними транзисторами.

Загалом вийшов такий ось девайс:

Після складання і калібрування даного девайса були відразу відремонтовані 5 цифрових телефонів «Мередіан», які вже років 6 лежали в коробці з написом «безнадійні». Усі у відділі почали робити собі аналогічні пробнички:).

Для більшої універсалізації мною були додані додаткові функції:

1. приймач інфрочервоного випромінювання, для візуальної та слухової перевірки пультів дистанційного керування, (дуже затребувана функція для ремонтів телевізорів)
2. підсвічування місця торкання щупами конденсаторів
3. «вібрик» від мобілки, допомагає локалізувати погані паяння та мікрофонний ефект у деталях.

Відео перевірки пульта

А нещодавно на форумі «radiokot.ru» пан Simurg виклав статтю, присвячену аналогічному приладу. У ньому він застосував низьковольтне живлення, бруківку виміру, що дозволило вимірювати конденсатори з наднизьким рівнем ESR.

Його колега RL55 взявши схему Simurg за основу, гранично спростив прилад, за його заявами не погіршивши параметри. Його схема виглядає ось так:

Прилад нижче, мені довелося збирати нашвидкуруч, як то кажуть «за потребою». Був у гостях у родичів, то там телевізор зламався, ніхто не міг його відремонтувати. Точніше ремонтувати вдавалося, але не більше ніж на тиждень весь час горів транзистор малої розгортки, схеми телевізора не було. Тут згадав, що бачив на форумах простенький пробник, схему пам'ятав напам'ять, родич теж трохи займався радіоаматорством, аудіо підсилювачі «клепав», тому всі деталі швидко знайшлися. Пару годин пихтіння паяльником, і народився такий приладчик:

Було в 5 хвилин локалізовано та замінено 4 підсохлі електролітики, які мультиметром визначалися як нормальні, випито за успіх деяку кількість благородного напою. Телевік після ремонту вже 4 роки працює справно.

Прилад цього типу став як панацея у важкі хвилини, коли немає нормального тестера. Збирається швидко, проводиться ремонт, і насамкінець урочисто дарується господареві на згадку, і, «на випадок чого». Після такої церемонії душа плаття зазвичай розкривається вдвічі, а то й утричі ширше:)

Захотілося чогось синхронного, почав думати над схемою реалізації, і ось у журналі «Радіо 1 2011», як за помахом чарівної палички опублікована стаття, навіть думати не довелося. Вирішив перевірити, що це за звір. Зібрав, вийшло ось так:

Особливого захоплення виріб не викликав, працює практично як і всі попередні, є, звичайно, різниця у показаннях у 1-2 поділу, у певних випадках. Може його показання і більш достовірні, але пробник є пробник, як дефектації це майже ніяк не відбивається. Також забезпечив світлодіодом, щоб дивитися «куди суєш?».

Загалом, для душі та ремонтів робити можна. А для точних вимірювань треба пошукати схему вимірювача ESR солідніше.

Ну, і наостанок на сайті monitor.net, учасник buratino виклав найпростіший проект, як із звичайного дешевого цифрового мультиметра можна зробити пробник ESR. Проект так мене заінтригував, що вирішив спробувати, і ось що в мене вийшло.

Корпус пристосував від маркеру

Як перевірити конденсатор. Теоретичні відомості про конденсатори

В основному за конструктивним виконанням конденсатори бувають двох типів: полярні та неполярні. До полярних відносяться електролітичні конденсатори, до неполярних можна віднести решту. Полярні конденсатори отримали свою назву від того, що використовуючи їх у різних саморобках необхідно дотримуватися полярності, якщо її випадково порушити, то конденсатор швидше за все доведеться викинути. Так як вибух ємності, не тільки гарний своїми ефектами, а й дуже небезпечний.

Але відразу не лякайтеся вибухають тільки конденсатори радянського типу, але їх вже важко знайти, а імпортний лише трохи "пукне". Для перевірки конденсаторадоведеться згадати, а саме: те, що, конденсатор пропускає тільки змінний струм, постійний струм він пропускає тільки на самому початку на кілька мікросекунд (цей час залежить від його ємності), а потім - не пропускає. Для того щоб перевірити конденсатор за допомогою мультиметра, потрібно пам'ятати, що його ємність повинна бути від 0.25 мкФ.

Як перевірити конденсатор. Практичні експерименти та досліди

Беремо мультиметр і ставимо його на дзвінок або на вимір опору, а щупи з'єднуємо з висновками конденсатора.

Оскільки з мультиметра надходить постійний струм, ми будемо заряджати конденсатор. А тому, що ми його заряджаємо, його опір починає зростати, поки не буде дуже великим. Якщо ж у нас при з'єднанні щупів з конденсатором, мультиметр починає пищати і показувати нульовий опір, то викидаємо його. А якщо в нас одразу ж з'являється одиниця на мультиметрі, значить усередині конденсатора стався обрив і його теж слід викинути.

PS: Великі ємності у такий спосіб ви не зможете перевірити :(

У сучасних схемах роль конденсаторів помітно зросла, тому що збільшилися і потужності та частоти роботи пристроїв. І тому дуже важливо перевіряти цей параметр у всіх електролітів перед складання схеми або під час діагностування несправності.

Equivalent Series Resistance - еквівалентний послідовний опір – це сума послідовно з'єднаних омічних опорів контактів висновків та електроліту з обкладками електролітичного конденсатора.

Вимірювач ESR на базі стрілочного мультиметра Sunwa YX-1000A

Схема працює за принципом тестування конденсатора змінним струмом заданої величини. Тоді падіння напруги на конденсаторі прямо пропорційне модулю його комплексного опору. Такий прилад визначить не лише на збільшений внутрішній опір, а й на втрату ємності. Схема складається з трьох основних частин генератора прямокутних імпульсів, перетворювача та індикації.

Генератор прямокутних імпульсів зібраний на цифровій мікросхемі, що складається із шести логічних елементів НЕ. Роль перетворювача змінної напруги постійно виконує DA2, а індикація на мікросхемі DA3 і 10 світлодіодах.

Шкала вимірювача ESR нелінійна. Для розширення діапазону вимірювань є перемикач діапазонів. виконаний у програмі Sprint Layout також є.

Оксидний електроліт можна спрощено подати у вигляді двох алюмінієвих стрічкових обкладок, розділених прокладкою з пористого матеріалу, просоченого спеціальним складом - електролітом. Діелектриком у таких елементах є дуже тонка оксидна плівка, що утворюється на поверхні алюмінієвої фольги при подачі на напругу обкладинки певної полярності. До цих стрічкових обкладок приєднуються дротяні висновки. Стрічки згортаються в рулон, і все це поміщається у герметичний корпус. Завдяки дуже малій товщині діелектрика та великій площі обкладок оксидні конденсатори при малих габаритах мають досить велику ємність.

Основу цієї схеми становлять вісім операційних підсилювачів з негативним зворотним зв'язком і займають стійке робоче положення, якщо їх два входи збігаються за напругою, що подається. Підсилювачі 1A і 1B генерують коливання частотою 100 кГц, який задається ланцюжком C1 і R1. Діоди D2 та D3 призначені для обмеження нижньої та верхньої амплітуди вихідного сигналу, тому рівень та частота стійкі до зміни напруги живлення батареї.

Ця радіоаматорська схема дозволяє контролювати ЕПС у ланцюгах до 600 вольт, але тільки в тому випадку, якщо схема не має змінної напруги частотою понад 100 Гц.

Вихід ОП 1B навантажений на резистор R8F. Тестований конденсатор підключений через щупи. Конденсатор C3 блокувальний. Діоди D4 та D5 захищають пристрій від зарядного струму конденсатора C3. Резистор R7 призначений для розряду C3 після виміру. Постійна напруга зміщення від діода D1 та сигналу з резистора R9F сумуються на вході операційного підсилювача 1D. Кожен із трьох каскадів має коефіцієнт посилення 2,8.

Деталі: 1. ОУ мікросхеми LM324N. 2. "F" резистори 1% точності; всі інші-5% 3. R7 від 0,5 Ват, решта 0,25 Вт. 4. R21 встановлює лінійність у середині шкали: 330 до 2,2 Ома. 5. R24 коригує зсув постійного струму на нескінченності ЕПС. 6. R26 допомагає встановити нуль (повна шкала): 68 до 240 ом. 7. R6F = 150 Ом, R12F = 681 Ом

ESR метр на доступних радіокомпонентах

Схема пробника складається з: генератора, вимірювального ланцюга, підсилювача, індикатора. Т1-складовий транзистор. У ролі індикатора використано саморобну світлодіодну шкалу.

Для прискорення процесу складання, пробник для перевірки конденсаторів виконаний на макетній платі та поміщений у корпус із відрізка кабелю каналу. Шупи виконані з мідної дроту

У комплект поставки входить сам вимірювальний прилад, три щупи до нього та чотири ніжки для плати. Esr метр розрахований на роботу від літієвого акумулятора типу 14500 напругою 3,7 вольта, але його можна не замовляти, а взяти зі старої батареї від ноутбука, і начхати, що він більше за розміром.

Про керування ESR метром.

1 - USB для живлення та заряджання акумулятора. Приладом для перевірки електролітичних конденсаторів можна скористатися і без літієвого акумулятора, використовуючи зовнішнє живлення, але тоді похибка пристрою трохи зростає.
2 - увімкнення пристрою
3 – Індикатор роботи. Починає світиться після того, як пробник переходить у режим тесту
4 – Кнопка старту процесу вимірювання. Її натискаємо тільки після приєднання вимірюваної ємності до контактів
5 - Роз'єми для приєднання вимірювальних щупів, або відповідних за розміром транзисторів
6 - Панелька для вимірювання дрібних радіокомпонентів, ніжки яких можуть увійти в отвір
7 – Контактні майданчики для перевірки SMD.

MG328 розрахований на роботу від батареї типу 14500, але я вирішив встановити туди акумулятор типу 18650. Для цього я відпаяв рідний тримач і безпосередньо припаяв на його місце елемент 18650. За габаритами все вписалося в стандартні розміри готової плати.

Після подачі живлення на плату від USB починає світити індикатор зарядки. У пристрої є режим тестування. Для його запуску, потрібно з'єднати всі три щупи, і натиснути кнопку тест. Після цього DIY MG328 переключиться в режим самотестування. Крім того, в цей режим можна потрапити через меню. Для цього потрібно натиснути кнопку тестування на дві секунди.

Для навігації в меню потрібно натиснути кнопку тестування, для вибору будь-якого з пунктів, а потім затиснути цю ж кнопку на кілька секунд. Приємною несподіванкою був знайдений пункт меню - генератор частоти.

На фотографіях нижче показані приклади вимірювання різних типів радіокомпонентів.

Загалом вимірювальним приладом задоволений як слон. Вже у багатьох ремонтах знаходив убиті конденсатори, без зовнішніх ознак проблем.

При ремонті чи радіоконструюванні часто доводиться стикатися з таким елементом, як конденсатор. Його головною характеристикою є ємність. Через особливості пристрою та режимів роботи вихід з ладу електролітів стає однією з основних причин несправностей радіоапаратури. Для визначення ємності елемента використовують різні прилади для перевірки. Їх легко придбати в магазині, а можна зробити і самому.

Фізичне визначення конденсатора

Конденсатор – електричний елемент, що служить для накопичення заряду чи енергії. Конструктивно радіоелемент є дві пластини, виконані з струмопровідного матеріалу, між якими розташовується шар діелектрика. Струмопровідні пластини називаються обкладками. Вони не пов'язані між собою спільним контактом, але кожна має власний висновок.

Конденсатори мають багатошаровий вигляд, у них шар діелектрика чергується із шарами обкладок. Вони являють собою циліндр або паралелепіпед із закругленими кутами. Основний параметр електричного елемента – це ємність, одиницею виміру якої є фарада (F, Ф). На схемах та в літературі радіодеталь позначається латинською літерою C. Після символу вказується порядковий номер на схемі та значення номінальної ємності.

Так як одна фарада - це досить велика величина, то реальні значення ємності конденсатора є значно нижчими. Тому під час запису прийнято використовувати умовні скорочення:

• П - пикофарада (pF, пФ);
• Н – нанофарада (nF, нФ);
• М – мікрофарада (mF, мкФ).

Принцип роботи

Принцип дії радіодеталі залежить від виду електричної мережі. При підключенні до висновків обкладок джерела постійного струму носії заряду потрапляють на струмопровідні пластини конденсатора, де відбувається накопичення. Разом з тим, на висновках обкладок з'являється різниця потенціалів. Її значення збільшується доти, доки досягне величини, що дорівнює джерелу струму. Як тільки це значення вирівняється, на обкладках перестає накопичуватися заряд, а електричний ланцюг розривається.

У мережі зі змінним струмом конденсатор є опір. Його величина пов'язана з частотою струму: чим вона вища, тим нижчий опір і навпаки. При дії на радіоелемент змінної сили струму відбувається накопичення заряду. Згодом струм заряду зменшується і зникає повністю. Під час процесу на обкладинках пристрою концентруються заряди різних знаків.

Діелектрик, прокладений між ними, перешкоджає їхньому переміщенню. У момент зміни напівхвилі відбувається розряд конденсатора через навантаження, підключене до його висновків. Виникає струм розряду, тобто до електричного ланцюга починає надходити накопичена радіоелементом енергія.

Конденсатори застосовуються практично у будь-якій електронній схемі. Вони служать елементами фільтра для перетворення пульсацій струму та відсікання різних частот. Крім того, вони компенсують реактивну потужність.

Характеристики та види

Вимірювання параметрів конденсаторів пов'язані зі знаходженням величин їх характеристик. Але серед них найважливішою є ємність, яка зазвичай і вимірюється. Ця величина означає кількість заряду, яке може накопичити радіоелемент. У фізиці електроємністю називають величину, що дорівнює відношенню заряду на будь-якій обкладці до різниці потенціалів між ними.

При цьому ємність конденсатора залежить від площі обкладок елемента та товщини діелектрика. Крім ємності радіоприлад характеризується також полярністю та величиною внутрішнього опору. Застосовуючи спеціальні прилади, ці величини можна виміряти. Опір пристрою впливає саморозряд елемента. Крім цього, до основних характеристик конденсатора відносять:

Класифікуються конденсатори за різними критеріями, але насамперед їх поділяють за типом діелектрика. Він може бути газоподібним, рідким та твердим. Найчастіше як нього використовуються скло, слюда, кераміка, папір та синтетичні плівки. Крім того, конденсатори розрізняються за здатністю зміни величини ємності і можуть бути:

Також залежно від призначення конденсатори бувають загального та спеціального призначення. Першого виду прилади є низьковольтними, а другого - імпульсними, пусковими і т. д. Але незалежно від виду та призначення принцип вимірювання параметрів їх ідентичний.

Прилади для вимірювання

Для вимірювання параметрів конденсаторів використовуються як спеціалізовані прилади, і загального застосування. Вимірники ємності за своїм типом поділяють на два види: цифрові та аналогові. Спеціалізовані пристрої можуть виміряти ємність елемента та внутрішній опір. Простим тестером зазвичай діагностується тільки пробій діелектрика або великий витік. Крім цього, якщо багатофункціональний тестер (мультиметр), то їм можна виміряти і ємність, але зазвичай межа його вимірювання невисокий.

Таким чином, як прилад для перевірки конденсаторів можна використовувати:

• ESR або RLC-метр;
• мультиметр;
• тестер.

При цьому діагностику елемента приладом, що відноситься до першого типу, можна проводити без випоювання зі схеми. Якщо ж використовується другий чи третій тип, то елемент або хоча б один із його висновків необхідно від неї від'єднати.

Використання ESR-метра

Вимірювання параметра ESR дуже важливе при дослідженні конденсатора на працездатність. Справа в тому, що майже вся сучасна техніка є імпульсною, яка використовує у своїй роботі високі частоти. Якщо еквівалентний опір конденсатора велике, то на ньому відбувається виділення потужності, а це викликає нагрівання радіоелемента, що призводить до його деградації.

Конструктивно спеціалізований вимірювач є корпусом з рідкокристалічним екраном. Як джерело живлення використовується батарейка типу КРОНА. У приладі передбачено два роз'єми різного кольору, до яких підключаються щупи. Червоного кольору щуп вважається позитивним, а чорного – негативним. Це зроблено для того, щоб можна було правильно проводити вимірювання полярних конденсаторів.

Перед вимірюванням ESR опору радіодеталь необхідно розрядити, інакше можливий вихід пристрою з ладу. Для цього висновки конденсатора замикаються опором близько одного кілоома на короткий час.

Безпосередньо вимір відбувається шляхом з'єднання висновків радіодеталі зі щупами приладу. У разі електролітичного конденсатора необхідно дотримуватись полярності, тобто з'єднувати плюс з плюсом, а мінус з мінусом. Після цього прилад вмикається і через деякий час на його екрані з'являються результати вимірювання опору і ємність елемента.

Слід зазначити, що переважна більшість таких приладів виготовляється у Китаї. В основі їхньої дії лежить використання мікроконтролера, роботою якого керує програма. При вимірі контролер порівнює сигнал, що пройшов через радіоелемент, з внутрішнім і на підставі відмінностей у складному алгоритмі видає дані. Тому точність вимірювання таких приладів залежить в основному від якості комплектуючих, які використовуються при їх виготовленні.

При вимірі ємності можна скористатися вимірником імітансу. За своїм виглядом він схожий на ESR-метр, але додатково може вимірювати індуктивність. Принцип його дії заснований на проходженні тестового сигналу через вимірюваний елемент та аналіз отриманих даних.

Перевірка мультиметром

Мультиметр можна виміряти майже всі основні параметри, але точність цих результатів буде нижче, ніж при використанні ESR-приладу. Вимірювання за допомогою мультиметра можна уявити так:

Якщо тестер виведе на екран значення OL або Overload, це означає, що ємність занадто висока для вимірювання мультиметром або конденсатор пробитий. Коли перед отриманим результатом попереду стоятиме кілька нулів, межу вимірювання необхідно знизити.

Застосування тестера

Якщо під рукою не виявиться мультиметр, здатний виміряти ємність, то можна провести вимірювання підручними засобами. Для цього знадобляться резистор, блок живлення з постійним рівнем вихідного сигналу та пристрій, що вимірює напругу. Методику виміру краще розглянути на конкретному прикладі.

Нехай буде конденсатор, ємність якого невідома. Щоб її дізнатися, знадобиться виконати такі дії:

Такий алгоритм виміру не можна назвати точним, але загальне уявлення про ємність радіоелемента він цілком здатний дати.

Якщо є знання в радіоаматорстві, можна зібрати прилад для вимірювання ємності своїми руками. Існує безліч схемотехнічних рішень різного рівня складності. Багато з них засновані на вимірі частоти та періоду імпульсів у ланцюзі з вимірюваним конденсатором. Такі схеми складні, тому простіше використовувати вимірювання, що ґрунтуються на обчисленні реактивного опору при проходженні імпульсів фіксованої частоти.

В основі схеми такого приладу лежить мультивібратор, частота роботи якого визначається ємністю та опором резистора, підключеними до висновків D1.1 та D1.2. За допомогою перемикача S1 ​​встановлюється діапазон виміру, тобто змінюється частота. З виходу мультивібратора імпульси надходять на підсилювач потужності і далі на вольтметр.

Калібрування приладу проводиться на кожній межі за допомогою еталонного конденсатора. Чутливість встановлюється резистором R6.

ESR метр своїми руками. Є широкий перелік поломок апаратури, причиною яких є електролітичний . Головний фактор несправності електролітичних конденсаторів, це знайоме всім радіоаматорам «висихання», яке виникає через погану герметизацію корпусу. У разі збільшується його ємнісний чи, інакше кажучи, реактивний опір внаслідок зменшення його номінальної ємності.

Крім цього, під час роботи в ньому проходять електрохімічні реакції, які роз'їдають точки з'єднання висновків з обкладинками. Контакт погіршується, у результаті утворюється «контактний опір», що іноді доходить до кількох десятків Ом. Це так само, якщо до справного конденсатора послідовно підключити резистор, і до того ж цей резистор розміщений усередині нього. Такий опір ще називають «еквівалентний послідовний опір» або ESR.

Існування послідовного опору негативно впливає роботу електронних пристроїв, спотворюючи роботу конденсаторів у схемі. Надзвичайно сильний вплив має підвищений ESR (порядку 3…5 Ом) на працездатність, що призводить до згоряння дорогих мікросхем та транзисторів.

Нижче наведено в таблиці середні величини ESR (у міліомах) для нових конденсаторів різної ємності в залежності від напруги, на яку вони розраховані.

Не секрет, що реактивний опір зменшується із підвищенням частоти. Наприклад, при частоті 100кГц та ємності 10мкФ ємнісна складова буде не більше 0,2 Ом. Вимірюючи падіння змінної напруги має частоту 100 кГц і від, можна вважати, що з похибки у районі 10…20% результатом виміру буде активний опір конденсатора. Тому зовсім не складно зібрати.

Опис ESR метра для конденсаторів

Генератор імпульсів, що має частоту 120кГц, зібраний на логічних елементах DD1.1 та DD1.2. Частота генератора визначається RC-ланцюгом на елементах R1 та C1.

Для узгодження запроваджено елемент DD1.3. Для збільшення потужності імпульсів з генератора у схему введені елементи DD1.4…DD1.6. Далі сигнал проходить через дільник напруги на резисторах R2 і R3 і надходить досліджуваний конденсатор Сх. Блок вимірювання змінної напруги містить діоди VD1 і VD2 і мультиметр, як вимірювач напруги, наприклад, М838. Мультиметр необхідно перевести у режим вимірювання постійної напруги. Підстроювання ESR метра здійснюють шляхом зміни величини R2.

Мікросхему DD1 - К561ЛН2 можна поміняти на К1561ЛН2. Діоди VD1 і VD2 германієві, можна використовувати Д9, ГД507, Д18.

Радіодеталі ESR метра розташовані на , яку можна виготовити своїми руками. Конструктивно пристрій виконаний в одному корпусі з елементом живлення. Щуп Х1 виконаний у вигляді шила та прикріплений до корпусу пристрою, щуп X2 – провід не більше 10 см у довжину на кінці якого голка. Перевірка конденсаторів можлива прямо на платі, випоювати їх не обов'язково, що полегшує пошук несправного конденсатора під час ремонту.

Налаштування пристрою

1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 та 80 Ом.

До щупів X1 і X2 необхідно під'єднати резистор в 1 Ом та обертанням R2 домогтися, щоб на мультиметрі було 1мВ. Потім замість 1 Ом підключити наступний резистор (5 Ом) та не змінюючи R2 записати показання мультиметра. Те ж саме зробити і з опорами, що залишилися. В результаті цього вийде таблиця значень, якою можна буде визначати реактивний опір.