ESR – Equivalent Series Resistance (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) – один из важнейших параметров конденсатора. Особенно чувствительно его увеличение в процессе эксплуатации оборудования для импульсных схем источников питания.
Предлагаемая схема приставки-зонда к цифровому мультиметру позволяет проверять конденсаторы на ESR с помощью мультиметра в режиме измерения падения напряжения – без выпаивания из схемы, без собственного питания и, конечно, отображая значение тем же мультиметром. С одним уточнением: мы не обращаем внимания на показания в старшем разряде. Соответственно, следующая цифра (после запятой) – единицы Ом, за ней – десятые доли Ома и сотые, если они кому-нибудь интересны.
Основа схемы – генератор Хартли. При подключении к мультиметру генератор возбуждается на частоте около 80 кГц. При этом потребление тока от мультиметра настолько мало, что на шкале прибора показывает то же, что и при разомкнутых щупах «+» и «-».
С обмотки III трансформатора снимается синусоидальное напряжение с амплитудой около 120 mV. Малый размах измерительного напряжения (в процессе измерения ещё уменьшается) позволяет проверять конденсаторы без выпаивания из схемы, а разрешение до сотой доли Ома, при определённых навыках, – находить худшие конденсаторы из включенных параллельно за счёт ненулевой индуктивности проводников.
Резистор R1 предназначен для того, чтобы генерация не затухала при нулевом ESR. Подстроечным резистором P2 устанавливается значение «1,000» на шкале мультиметра при замкнутых щупах зонда. Данные трансформатора приводятся для цифрового мультиметра DT890B. Сердечник — ферритовое кольцо из энергосберегающих ламп внешним диаметром 10мм, внутренним 6мм, высотой 3мм. Обмотки равномерно распределены по кольцу, последней наматывается обмотка III. Число витков: I – 8, II – 80, III – 5. Диаметр и марка провода не критичны.
Для других мультиметров возможно придётся подобрать число витков обмотки III для масштабирования шкалы. В опытном образце имитацией ESR резисторами получены следующие результаты (первая цифра – сопротивление резистора, вторая – показания мультиметра):
0 – 1,000 1 – 1,120 2 – 1,260 3 – 1,360 4 – 1,430 5 – 1,480
Линейность измерений невысока, но достаточна для практического применения.
Ввиду простоты схемы печатная плата не приводится. Щупы приставки-зонда — из стальной облуженой пружинящей проволоки диаметром 1 мм, длиной 50-70 мм, припаяны непосредственно к печатной плате. Схема размещена в корпусе от разъёма DB-9 (COM-порт и подобные) с выведенными проводами «+» и «-», которые заканчиваются «крокодилами» для соединения со щупами мультиметра.
Комментарии (85) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Показание в mV т.е. в Омах при 1 мА
Low-ESR электролиты позволяет отбраковывать? Или нужно витков в III обмотке поменьше мотать для этого?
Стабильно на этом транзисторе работает? Нет смысла германиевый ставить?
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Идея использовать простой цифровой мультиметр для отображения ESR не нова, естественно. Осталось только подобрать преобразователь постоянного тока в переменный с минимальными потерями, с заданной частотой. Ну, и немножко математики. Рад, что понравилось, спасибо.
[Автор]
3 обмотку домотать отмотать?
[Автор]
Думаю перемотаю с нуля и по аккуратнее, тогда будет как нужно.
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
при разомкнутых щупах приставки: 2,141 мВ
замкнул щупы приставки и настроил: 1,000 мВ
подключил:
1 Ом - показания 0,988 мВ
2 Ом - показания 0,971 мВ
3 Ом - показания 0,964 мВ
Что сделал не так?
[Автор]
Хорошо бы осциллографом глянуть на размах и частоту колебаний на выходе. На холостом ходу и при измерениях частота не должна изменяться.
Может быть, обмотки 1 и 2 трансформатора перепутаны? От эмиттера к "минусу" должно быть 80 витков.
Частота почти не меняется
1 картинка
положение переключателя шкалы времени 1 µs
С разомкнутыми щупами 160 мВ
2 картинка
положение переключателя шкалы времени 2 µs
С сопротивлением 1 Ом 15 мВ. Схему проверил - собрана правильно. Может ошибся с количеством витков? Не домотал до 80?
[Автор]
Удачи!
при разомкнутых щупах приставки: 2,141 мВ (при увеличени сопротивления Р2 стремится к бесконечности)
1 картинка:
С разомкнутыми щупами напряжение - 360 мВ (измерялось Флюкой), частота примерно 70 кГц
положение переключателя шкалы времени 5 µs
2 картинка:
замкнул щупы приставки и настроил: 1,000 мВ
3 картинка:
1 Ом - показания 1,061 мВ
4 картинка:
2 Ом - показания 1,187 мВ
5 картинка:
3 Ом - показания 1,335 мВ
6 картинка:
4 Ом - показания 1,481 мВ
7 картинка:
Измерение на вздутой ёмкости - 1,328 мВ
[Автор]
Починил с её помощью БП монитора.
[Автор]
[Автор]
2. Насчёт потери ёмкости конденсаторов...Где то с начала 2000-х пользовался ESR-метром в одном корпусе с измерителем ёмкости. Тоже пришёл к выводу, что только ESR достаточно измерять для быстрого ремонта на дому у клиента. Но сейчас попалось несколько мониторов и блоков питания ПК, где у конденсаторов 1000мкф ESR в допуске, а значение ёмкости 200мкф. Естественно они нормально не работали...Их вычислить получилось, когда измерил ёмкость не выпаивая из платы. Поэтому сделал вывод, что измерять ёмкость обязательно нужно.
[Автор]
Что ж, простая схема работает просто)
[Автор]
[Автор]
Что-то попробую укоротить -сейчас от обмотки до конца щупа 10 см. С катушкой видимо придётся по возиться (Провод на глаз был 0,3-0,2 мм и 80 витков заполняли половину в 2-3 слоя, остальные 2 обмотки распределены поровну на оставшемся месте)- до вашего ответа кидал на питание зонда 1,5 в от батарейки и на щупах получил 214кГц, при закорачивании на 1Ом частота поднялась до 240 с хвостиком. Так что из ваших советов и параметров, а также моих проверок, ток проверять смысла видимо нет - только перемотать с нуля. Материал скорее всего феррит т.к даже в мегаОмах сопротивление постоянному току бесконечность. Ещё раз СПАСИБО!
[Автор]
[Автор]
[Автор]
В итоге имеем полную рабочую схему без самой трудоемкой частью сборки - намотки трансформатора на колечке около 1 см. в D. Использовался от зарядки трансформатор ШИМ с 3 обмотками. Определяем по плате схему зарядки, и определяемся: 1 – питание ШИМ контроллера (около 1.5-2 Ом), 2 – первичная высоковольтная обмотка (около 7-8 Ом), 3 – вторичная (около 0-1 Ом.) Остальное как у Автора в схеме, только нужно «поиграться на столе» с точками подключения к трансу, и резисторами. У меня получилось: КТ3102ГМ (золоченые ножки), R1 – 3 Ом (при увеличении шкала сужается), R2- 100 К, R3 – 220 К (R2 и R3 подстроечные), C1,С2,С3 как по схеме, частота 100-104 Кгц на холостом ходу. Но есть вопросы: без С3 ровная синусоида, с С3 одна полуволна ограничена на 10-20%, это так нужно?
Донор: зарядка нокиа 5V 0.6 А, по размерам родной платы выпилена новая плата из макетной и все смонтировано на ней, которая установлена в корпус донора с припаянными щупами и быстросъемными контактами к мультиметру, с доступом со стороны торца к R3 – грубо, R2 - мягко. Как то так, может кому и пригодится.
[Автор]
С3 в схеме лишь для того, чтобы исключить влияние индуктивности проводов от приставки к мультиметру, подстраховка.
Есть идея собрать такую же приставку на полевике типа BSS100, посмотрим что получится.
Вопрос: так где правда? Если не должна, то кто может объяснить почему?
И мне кажется, что работа приставки еще сильно зависит от используемого мультиметра. Попадалась информация, что с мультиметрами DT830-DT832 эта схема работать не будет, т.к. в них нет стабилизатора тока в режиме измерения падений напряжений (диодной прозвонки).
[Автор]
[Автор]
[Автор]