. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Analogový ESR metr
24. dubna 2009 | Pandatron | Analogový ESR metr | Komentářů: 14  

Analogový ESR metr

Konstrukce jednoduchého analogového ESR metru, umožňujícího měření i osazených elektrolytických kondenzátorů. Zařízení je navíc odolné před zničením po připojení nabitého kondenzátoru.

Přesto že většina klasických multimetrů je již poměrně běžně vybavena měřením kapacity i elektrolytických kondenzátorů, měření hodnoty ESR je skutečně jen vzácnost. Přitom hodnota ESR (Equivalent Series Resistence), tedy ekvivalentního sériového odporu je u elektrolytických kondenzátorů jedna z hlavních hodnot, vypovídající o jejich kvalitě a stáří. U každého elektrolytického kondenzátoru totiž vlivem stárnutí dochází k jeho postupnému vysychání a to navíc tím rychleji, v čím drsnějších podmínkách je provozován, následkem čehož dochází ke snižování vodivosti jeho elektrolytu a tedy zvyšování hodnoty ESR. Takový kondenzátor poté přestává plnit svou filtrační úlohu a měl by být vyměněn.


Obr. 1: Provedení ESR metru podle autora zapojení

Následující jednoduchý analogový měřič ESR umožňuje orientační měření elektrolytických kondenzátorů s kapacitou vyšší než 1uF. Změřená hodnota je následně zobrazena na ručkovém mikroampérmetru a to v rozsahu až 75 ohmů. Předností následujícího zapojení je především jeho odolnost před nabitými měřenými kondenzátory a to až do hodnoty 400V a také v řadě případů i možnost měření kondenzátorů osazených v aplikaci.

Schéma zapojení:
Na následujícím obrázku je schéma zapojení jednoduchého analogového ESR metru.


Obr. 2: Schéma zapojení

Jako u všech podobných konstrukcí, které je možné na internetu nalézt v celé řadě variant, je jeho základem oscilátor. Ten je zde tvořen jedním hradlem obvodu IO1 a součástkami R1 a C1, určujícími jeho frekvenci pohybující se na hodnotě přibližně 100kHz. Signál je dále posílen zbylými pěti hradly a po úpravě jeho amplitudy na hodnotu zhruba 250mVpp veden na měřený kondenzátor Cx. Ten je připojován mezi piny J3 a J4, přičemž aby nedošlo k poškození testeru připojením nabitého kondenzátoru, je od něho izolován vysokonapěťovým kondenzátorem C3 a zkratován rezistorem R9 a diodami D1 a D2. Signál je po průchodu měřeným kondenzátorem zesílen tranzistorem T1 a následně usměrněn čtveřicí diod D3 až D6 a filtrován kondenzátorem C6. Na piny J5 a J6 je následně přes rezistor R14, případně doplněný či nahrazený o sériově řazený odporový trimr s hodnotou 25k pro přesnou kalbraci, připojen analogový mikroampérmetr se základním rozsahem 50uA.

Hodnota zobrazovaná měřidlem je úměrná především hodnotě ESR měřeného kondenzátoru. Samozřejmě je do ní započítávána i kapacitance měřeného kondenzátoru, ta je ovšem a to především u kondenzátoru s vyšším ESR jen minimální a stejně tak se jen minimálně projevuje v měřené hodnotě.

Konstrukce:
Na následujících obrázcích je možný motiv desky s plošnými spoji a rozmístění součástek.


Obr. 3: Rozmístění součástek


Obr. 4: Plošný spoj (pro originál 600dpi klikněte)

Všechny použité součástky jsou v klasickém provedení a vyjma kondenzátoru C3 jsou naprosto běžné. C3 je svitkový radiální kondenzátor typu MKT s hodnotou 470nF na 400V.

Seznam součástek
R1             1k
R2,R3,R4,R5,R6 680R
R7,R8          10R
R9             1M
R10            100k
R11            25k
R12            2k2
R13            100R
R14            10k
C1,C4,C5       10n
C2             47n
C3             MKT RAD 470n/400V
C6             100n
C7             10u/25
D1,D2          1N4007
D3,D4,D5,D6    1N4148
T1             BC337
IO1            74HC14N

Oživení:
Pečlivě sestavený a zkontrolovaný ESR metr musí pracovat na první zapojení. Po připojení napájení (4,5 až 5V) na piny J1 a J2 a mikroampérmetru na piny J5 a J6 musí okamžitě indikovat výchylkou velikost ESR. Pro přesnější hodnoty je možné dále zapojit místo rezistoru R14 odporový trimr s hodnotou například 25k a s jeho pomocí přesně doladit jak nulovou výchylku, tak i přibližné rozložení stupnice. Nastavení se provede postupným připojením malých rezistorů na místo Cx. Rozložení stupnice by mělo být takové, aby při hodnotě rezistoru připojeného na místo Cx s hodnotou 1 ohm byla výchylka měřidla větší než 90%. Při hodnotě rezistoru 10 ohmů by měla být výchylka větší než 40% a při hodnotě 47 ohmů zhruba jen 10%. Reálná hodnota ESR u běžných elektrolytických kondenzátorů by přitom neměla přesahovat 10 ohmů.

Závěr:
Popisovaný jednoduchý ESR metr dokáže velice rychle orientačně určit aktuální hodnotu ESR elektrolytických kondenzátorů s kapacitou větší než 1uF. Tato hodnota poté indikuje kvalitu a stáří kondenzátoru a je-li větší než 10 ohmů, neměl by být použit již v žádné konstrukci.

Použitá literatura:
Capacitor ESR Tester

Zajímavé odkazy:
Capacitors and ESR (Wikipedia)







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (14):

Zobrazit starší 30 dnů (14)...

host
14. Dne 26. 08. 2014 v 17:24 zaslal host
esr
jaky tranzistor maš tranzistor ?


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Anténa 2J010 - 900/1800/2400MHz
Anténa 900/1800/2400MHz, 90° s konektorem SMA
Skladem od 83 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007