Реклама ⓘ
Главная » Измерения
Призовой фонд
на май 2024 г.
1. 1000 руб
Сайт Паяльник
2. 50 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Реклама ⓘ

Экономичный измеритель C/ESR с защитой. Версия 3. Формат пробника

В статье описывается аналог измерителя емкости и ЭПС электролитических конденсаторов, опубликованного здесь, сконструированный в формате пробника аналогично миллиомметру. Кроме того, в нем применен более современный и менее дорогой микроконтроллер PIC16F690. Все параметры и возможности прибора, а так же, порядок работы с ним ничем не отличаются от второй версии прибора.

Схема устройства приведена на рисунке ниже.

Схема устройства измерителя C/ESR с защитой

Остановимся только на отличиях от схемы второй версии. Входные цепи защиты не претерпели никаких изменений. Изменены номиналы резисторов R6, R7 на более «ходовые» при сохранении коэффициента усиления ОУ. Из-за ограниченного количества портов ввода-вывода примененного МК пришлось организовать питание ОУ через ключ на транзисторе VT2, который остается открытым при наличии отрицательных импульсов на выводе 10 МК (порт RB7) от системы динамической индикации. Благодаря элементам R14, VD4, C3, R8 при наличии этих импульсов на затворе VT2 поддерживается напряжение менее 1В, достаточное для удержания его в открытом состоянии, и на ОУ поступает питание 3.3 Вольт. В спящем режиме на выводе 10 МК присутствует высокий потенциал, ключ VT2 закрывается и, тем самым, ОУ не потребляет тока от батареи.

По той же причине нехватки выводов МК роль входа АЦП, подключенного ко входу прибора непосредственно, минуя ОУ (требуется для анализа условий выхода из спящего режима), выполняет порт RA4 (AN3) через резисторы R1, R10.

Индикатор подключен к МК непосредственно (обоснование корректности такого подключения для данной схемы организации динамической индикации дано в первой версии прибора). Измерение напряжения питания (RC0/AN4) и определение типа индикатора аналогичны упомянутому выше миллиомметру.

Это, пожалуй, все отличия в работе схемы данного прибора от второй версии.

Все детали устройства, включая щуп XN1, установлены на печатной плате размерами 35 на 93 миллиметра, изготовленного из фольгированного стеклотекстолита с односторонней металлизацией. Рисунок и расположение элементов со стороны металлизации и схема расположения элементов с противоположной стороны даны ниже.

Конструкция щупов повторяет оную отсюда. При замене ОУ на MCP602 увеличится погрешность измерения ЭПС емкостей менее 4.7 мкФ. Транзистор VT2 можно заменить на AO3401. Резисторы R5 – R7, R9 и R11 должны быть с допуском не хуже 1%. Для уменьшения пульсаций по питанию, дроссели L1 и L2 следует устанавливать на плате так, чтобы плоскости их витков были взаимно перпендикулярны. Индикатор может быть как с ОА, так и с ОК.

Фотографии собранного устройства.

Фотографии собранного устройства

Программа МК написана на языке C и оттранслирована в среде MikroC.

В прилагаемом архиве исходники кода и платы, а так же Proteus модель.

Описание работы прибора

    РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ. При неподключенных щупах прибор переходит в режим ожидания и на экране попеременно загораются средние сегменты 2-го и 3-го разрядов. В этом режиме, через 8 секунд и далее, каждые 16 с, в течении 2 с индицируется напряжение батареи питания в виде “bAtt”+”uX.XX” (здесь и далее запись вида “XXXX”+”YYYY” означает попеременную индикацию “XXXX” и “YYYY” с интервалом 0.5 с), где Х.ХХ – напряжение элемента питания. Если к прибору ничего не подключено в течении 60 с, он переходит в спящий режим (выключается) с полным гашением индикатора. В таком состоянии прибор может находиться сколь угодно долго, пока щупы не будут замкнуты между собой либо не будет к ним подключен измеряемый элемент.

    РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ+РАЗРЯЖЕННАЯ БАТАРЕЯ. Если напряжение батареи питания менее 1.1 В, слегка меняется первая индикация напряжения батареи через 8 с после перехода в режим ожидания – “bat.L”+”uX.XX”, а сразу после этого прибор «засыпает», то есть через 10, а не 60 секунд. При напряжении батареи менее 1.0 В, прибор выключается и включается только после замены элемента питания.

    ИЗМЕРЕНИЕ КОНДЕНСАТОРА. При подключении к щупам измеряемого конденсатора, на экране будут выводиться данные типа “cXX.X”+”rX.XX” (собственно, емкость и сопротивление). Первая часть может принимать следующие другие значения: “cXXX” – емкость 1 – 999 мкФ; “XXXX” – емкость 1000 – 9999 мкФ; “F.XXX” – емкость 0.01 – 0.999 Ф; “F.99ˉ” – емкость >0.999 Ф. Вторая часть может принимать следующие другие значения: “rXX.X” – при измерении применялся второй предел тока – 1 мА; “rXXX” - при измерении применялся третий предел тока – 0.1 мА. Все численные значения второй части означают сопротивление в Ом-ах. При слишком малой емкости или слишком большом сопротивлении выводится “c __”+”r99ˉ”.

   ИЗМЕРЕНИЕ РЕЗИСТОРА. При подключении к щупам резистора, на экране будут выводиться данные типа “RES_”+”rX.XX”. Другие значения второй части аналогичны предыдущему случаю.

   ВНУТРИСХЕМНЫЙ МИЛЛИОММЕТР. Если держать щупы замкнутыми (либо с подключенным резистором) непрерывно в течении 30 сек, то прибор начнет индицировать сообщение типа “dir_” + “_rES”, что означает переход в режим измерения малых сопротивлений при постоянном измерительном токе. Переход в этот режим происходит при размыкании щупов не позднее 4 секунд после появления сообщения. Смены величин каждую секунду здесь не происходит, непрерывно индицируется измеряемое сопротивление. В этом режиме стабильность и точность измерения выше. Измерительный ток 10 мА подается на щупы постоянно (если они разомкнуты, ток течет через диоды VD1, VD2). При этом на результат практически не влияют емкости, подключенные параллельно измеряемой цепи, а так же, при измерении активного сопротивления катушек и трансформаторов, их индуктивность. Диапазон измерений 0.00 – 9.00 Ом, при превышении его прибор индицирует “r.99ˉ”. В этом режиме работа прибора аналогична работе миллиомметра, только дискретность измерений не 1 мОм, а только 10 мОм, но больше предел измерений – 9 Ом против 3.6 Ом. Выход из режима происходит при нахождении прибора с разомкнутыми щупами в течении двух минут.

   КАЛИБРОВКА. Этот режим включается, если при появлении сообщения “dir_” + “_rES” из предыдущего пункта не размыкать щупы более 4 секунд. Надпись на две секунды сменяется на “CALI”+”CALI“ (что означает несменяемую надпись), затем, приглашение разомкнуть щупы “OPEn”+”Prob” (Open probes). Если после этого не размыкать щупы в течении 10 с, происходит аварийный выход (“CALI” + “Err_” на 2 с) и переход прибора в спящий режим с выходом по размыканию, так как, это интерпретируется как случайное замыкание щупов во время хранения. Если же вовремя разомкнуть щупы, то через 3 с прибор предложит их опять замкнуть: “CLOS”+”Prob” (Close probes). Опять же, не позднее 10 с надо надежно замкнуть щупы прибора.  В процессе калибровки во время размыкания щупов происходит калибровка первого предела тока (10 мА), а во время замыкания – вычисляется собственное сопротивление проводов и щупов, которое потом будет вычитаться от измеренного значения ESR/R. Если в последнем случае не замыкать щупы более 10 секунд, сопротивление щупов сохранится как нулевое.  Далее, происходит переход в режим коррекции показаний значения емкости до 20% с шагом 1% как в большую, так и в меньшую стороны. После 3-х секундного уведомления о режиме ("c.Cor"+"c.Cor") высвечивается текущее значение коррекции в процентах (0+- 1....20), тоже на 3 секунды, после чего предлагается разъединить щупы - “OPEn”+”Prob” (Open probes). Если этого не делать шесть секунд, выходим из режима не меняя текущего значения. При размыкании же щупов, значение коэффициента ежесекундно меняется по кругу пробегая от -20 до 20 с шагом 1. Для изменения значения коррекции нужно замкнуть щупы в момент индикации нужного значения. Если ничего не делать в течении 2 минут, процесс заканчивается с исходным коэффициентом. Значение по умолчанию 0%. Необходимое значение коэффициента рассчитывается путем измерения эталонной емкости. Результат калибровки записывается в EEPROM (энергонезависимой памяти) и сохраняется даже при отключении батареи питания.

ИЗМЕРЕНИЕ ИОНИСТОРОВ. Особенность возникает при подключении к прибору заряженного ионистора. Предположим, к прибору подключен ионистор емкостью 0.47 Ф, заряженный до 4 В (не забываем про предельную энергию в 10 Дж!). Разряд его прибором до требуемых для начала измерения 50мВ займет примерно 10 с! В это время прибор информирует пользователя о процессе разряда ионистора: “ion_”+”Uˉ-_”. Однако, здесь есть один нюанс: прибор сможет определить подключенный заряженный ионистор только если его положительный вывод соединен с верхним по схеме контактом входного разъема S1, а отрицательный – с нижним. В противном случае, прибор определит его как резистор с нулевым сопротивлением. При этом, все равно, примерно через 15 - 20 с ионистор разрядится и прибор измерит его параметры. Это единственный случай, когда для устройства имеет значение полярность подключения щупов, хотя корректная работа прибора сохраняется в любом случае.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DD1 МК PIC 8-бит
PIC16F690
1 DIPПоиск в магазине ОтронВ блокнот
DA1 Операционный усилитель
MCP6022
1 SOP-8Поиск в магазине ОтронВ блокнот
DA2 DC-DCNCP1402SN331 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
HL1 ИндикаторFYQ3641BH1 FYQ3641AHПоиск в магазине ОтронВ блокнот
VT1 MOSFET-транзистор
IRLML2502
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT2 MOSFET-транзистор
IRLML6401
1 AO3401Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VD1, VD2 Выпрямительный диод
HER508
2 HER507Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VD3 Стабилитрон
1N4728A
1 3 - 3.9 VПоиск в магазине ОтронВ блокнот
VD4 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VD5, VD6 Диод Шоттки
1N5817
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
L1 Дроссель47 мкГн1 47 - 68 мкГнПоиск в магазине ОтронВ блокнот
L2 Дроссель33 мкГн1 > 33Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1 Конденсатор1500 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C2 Конденсатор47 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C3, C5, C8 Конденсатор1 мкФ3 SMD 1206Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C4 Конденсатор10 мкФ1 SMD 120òПоиск в магазине ОтронВ блокнот
C6 Электролитический конденсатор220 мкФ 10В1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C7 Электролитический конденсатор47 мкФ 10В1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R1 Резистор
3.3 Ом 5Вт
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2 Резистор
680 Ом 1Вт
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R3 Резистор
1.2 МОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R4 Резистор
100 Ом
1 SMD 0805Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R5 Резистор
2 Ом 0.5 Вт
1 0.5 %Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R6 Резистор
1.5 кОм
1 0.5 %Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R7 Резистор
47 кОм
1 0.5 %Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R8 Резистор
300 кОм
1 SMD 0805Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R9 Резистор
33 кОм
1 0.5 %Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R10 Резистор
220 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R11 Резистор
3.3 кОм
1 0.5 %Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R12 Резистор
82 кОм
1 SMD 0805Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R13 Резистор
1 кОм
1 SMD 0805Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R14 Резистор
330 Ом
1 SMD 0805Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R15 Резистор
10 кОм
1 SMD 0805Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 16.01.2023 0 3
Я собрал 2 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (73) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
+1
resd1981 #
Сам пробник понравился, вот только питание от батарейки, как по мне плохо. Гораздо удобней и компактней питать от малогабаритного лития. Тогда при использовании смд компонентов, плата выйдет немногим больше дисплея. В связи с этим вопрос. Можно ли надеятся на вариант прошивки, с переделанной индикацией напряжения под литий.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Честно говоря, не вижу смысла пытаться сделать прибор компактнее - как по мне, тогда с ним будет неудобно работать. Вдобавок, элементы защиты, например, не стоит пытаться "миниатюризировать" в любом случае.
Ответить
0
resd1981 #
Я вижу прибор в виде щупа. Батарейка в качестве источника питания в этот корпус не лезет никак, большие габариты и вес. Да и вскрывать постоянно корпус для ее замены, не радует. Если посчитать стоимость малогабаритного лития, то и дешевле выйдет. Стоит он как две- три батарейки а послужит намного дольше. Это конечно сугубо мое мнение.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
У каждого своё видение... Чрезмерная миниатюризация не входила в круг приоритетов при создании прибора. Что до стоимости, солевая батарейка за 6 руб. работает в моем экземпляре уже больше 4-х месяцев. В любом случае, спасибо за интерес к статье.
Ответить
0
avi50 #
На принципиальной схеме следует поменять местами обозначение транзисторов VT1 и VT2. Или на монтажной схеме.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Да, Вы совершенно правы! Спасибо! Исправил монтажку. Отправил на модерацию.
Ответить
0
avi50 #
Спасибо за хорошую схему. Прибор собрал. Работает чётко, без претензий. Делаю корпус.
Ответить
0
borys #
Тоже сделал этот прибор (с небольшими изменениями). Все работает так, как и было описано в статье. Автору спасибо. Есть одна просьба. Можно ли увеличить время отображения до 1 секунды? Полсекунды все таки маловато.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Держите прошивку с секундной индикацией. Также она теперь есть и в архиве к статье.
Прикрепленный файл: esr_cap_3_1sec_int.hex
Ответить
0
shumadan #
Код сложно адаптировать под PIC16F648?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Думаю, невозможно - мало того, что портов ввода-вывода меньше, еще и флешь память вполовину меньше вроде.
Ответить
0
borys #
Из-за неполадок программатора пока не смог проверить вторую прошивку в железе. Проверял только в Протеусе. Завышает значение емкости. Вместо 34 мкФ показывает 51 мкФ.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Это нормально. Из-за особенностей работы АЦП в протеусе, для него требуется несколько измененная прошивка. В железе все будет нормально!
Отредактирован 11.05.2021 22:46
Ответить
0
andro #
Спасибо за разработку, полезный прибор и достойная реализация. Только вот я никак не пойму, как устройство на семисегментных светодиодных индикаторах может быть экономичным, объясните пожалуйста, а то я в своих батарейных проектах избегаю их использования.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Поверьте, при грамотном использовании может! Прибор почти всегда находится в спящем режиме (50 -60 мкА), просыпаясь только на время непосредственного измерения (менее 50мА) плюс минута ожидания (менее 5мА), потом засыпает опять. Среднее потребление при обычном использовании посчитайте сами. Надо очень постараться, чтобы алкалиновую батарейку убить быстрее полугода!
Отредактирован 20.05.2021 16:21
Ответить
0
seawar #
Незначительные замечания по перечню элементов. Отсутствует VD6, не указан типоразмер SMD элементов. Если вдруг будете править..
Ответить
0
seawar #
И R8 в перечне 300 Ом, а по схеме - 300 кОм.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Спасибо. Откуда там оказалось "300" непонятно. Я и омы писал полностью (при ошибке было бы "300 Ом"). Все исправлю!
Ответить
0
Георгий #
Какие фьюзы нужны для winpic800- прошитый контролер ( 690 ) не проходит верификацию.
Первый вариант на 873 собрал все работает. Я так понял что фьюзы прописаны в прошивке и ничего не нужно изменять. Спасибо.
Ответить
0
seawar #
Собрал. Индикация работает. Нет импульсов на выводе 2 PIC. Транзистор VT1 в полуоткрытом состоянии. Прибор считает, что замкнуты щупы. При установке на вывод 2 щупа осциллографа, транзистор закрывается, прибор переходит в режим разрядки ионистора. Осциллограф показывает шум около нуля. Контроллер менял, транзистор менял. Картина та-же.
Ответить
0
seawar #
Разобрался. При прошивке нужно установить в конфигах контроллера параметр FOSC = INTOSC. Т.е. внутренний тактовый генератор. Все работает. Спасибо.
Ответить
0
seawar #
Кстати, в свойствах проекта MikroC можно перед сборкой установить соответствующие биты конфигурации, которые сохраняются в *.hex файле вместе с основным программным кодом. Тогда не будет таких коллизий, как у меня.
Ответить
0
Георгий #
Прошиваю extrapic в winpic800 .После прошивки контроллер не проходит верификацию по адресу 0*002100. В исходном 0*00FF -в чипе по факту 0*0000. Контроллер прописал для работы от внут. ген.
Какие вы устанавливали фьюзы, под какой прогой, какая прошивка? Уже печатку двустороннюю сделал. Детали все закупил, а тут проблема. Поделитесь информацией пожалуйста.
Ответить
0
seawar #
Прошивал программой PicPgm, программатор JDM. В конфигурации, которая загрузилась с hex файлом, поменял только тип FOSC на INTOSC I/O. Прошивка авторская, стандартная (0,5с.).
Ответить
+2

[Автор]
diogen_b #
Во всех моих прошивках к статьям уже установлены нужные биты конфигурации. Так что, думаю, коллизии Вы как-то сами себе устроили.
Ответить
0
seawar #
Возможно.
Ответить
0
bedzau #
Здравствуйте собрал пробник, все работает, по точности устраивает, одна досадная проблема, может это только у меня, нет запятых, имеется в виду что они не отображаются при измерении, индикатор проверял, путём подачи питания на панельку (предварительно вынув контролер), в чем причина куда копать, другой контролёр ставил , или так и должно быть ?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
или так и должно быть ?
Вы меня удивляете! Как так может быть должно?
Ищите где-то косяк!
Ответить
0
bedzau #
Проверил на предмет косяков ещё раз и даже более проверил осликом наличие импульсов на соответствующих выводах, везде есть за исключением (6) то есть (DP), при прошивки контролёра, программатор (MiniPro) выдаёт ошибка верификации, но пробник работает за исключением запятых, нашел еще один контролёр, прошил всё также с ошибкой, но чёрт возьми запятые появились! Что бы это значило? Автору за пробник респект!
Ответить
0
Efix #
Повторил конструкцию. Смущает измерение напряжения источника питания, показывает 2.63-2.55в при свежем элементе питания.
Посмотрел исходный код, там U_bat = (long)U_bat * 330 / 1024 + 2; что близко к правде.
Немного непонятно, зачем так сделано.
Ответить
0
seawar #
DA2 случайно не на 5 В?
Ответить
0
Efix #
Исключено. На катоде VD6 3.3v
Отредактирован 31.10.2021 10:32
Ответить
0
Efix #
Замкнул VD5, теперь Vbatt показывает корректное напряжение. Может в схеме ошибка?
Ответить
0
Gena_p #
В схеме Миллиомметра есть слова про диод, он теоретически нужен: "Резистор R10 ограничивает паразитный ток при работе ДИ, а диод Шоттки VD4 уменьшает утечку тока от имеющего высокий потенциал вывода 9 МК на элемент питания в спящем режиме. При измерении напряжения он не оказывает существенного влияния, так как при малом (не более 0.5 мкА) протекающем прямом токе, на нем падает всего около 20мВ (компенсируется программно)."
Ответить
0
Александр #
Может 16 вывод. Такая же проблема.И ещё очень быстро меняются сообщения, при калибровке даже не успеваю среагировать.
Ответить
0
Gena_p #
Да, конечно в применении к этой схеме 16-й вывод. Я в кавычки взял копипаст со странички /izmer197.php там вывод 9 для этого использован. Я не автор, мало того, в своей практике не работал с PIC-ами.
Ответить
0
мелкий #
Кто-нибудь пробовал программировать чип 16f690 с помощью picpro?
Программа picpro -i esr_cap_3_1sec_int.hex --pic_type=16f690 -p /dev/ttyUSB0 не
Ответить
0
мелкий #
Если я попытаюсь запрограммировать чип. В конце я получаю сообщение "Received data error. About to apply reset..." эта ошибка. Почему мы получаем такую ошибку?
Прежде чем программировать новый чип, должны ли мы стереть все настройки чипа?

И я не знаю, какие ПРЕДОХРАНИТЕЛИ мне следует использовать. Можете ли вы объяснить больше о ПРЕДОХРАНИТЕЛЯХ?
Спасибо.
Ответить
0
Георгий #
Собрал, откалибровал все работает. Резисторы измеряет точно. Емкости занижает 1000мк-844,
100мк-74, 10мк-8,4.Прецизионные резисторы 1% ,кроме R11 и R12 (2k2 +1K)подбирал мультиметром.
Пробовал R5 изменить 1000мк правильно, а ниже
врет. Изменял R6 показывает правильно ,но резисторы врет. Если откалибровать снова емкости врет. Прошивка 1 сек .Контролер SOP. Операционник MCP6022,Преобразователь выдает 3,27в.
Может MCP брак .тогда почему резисторы измеряет правильно. Емкости контрольные измерял RICHMETERS 113D и esr от Мирона. Буду рад любой помощи.
Прикрепленный файл: 11.jpg
Ответить
0
avi50 #
Я собрал год назад, и тоже занижает ёмкости. Подбором R6 добился приемлемых показаний емкости, смирившись с ухудшением точности измерения резисторов-ёмкости важнее Отличный прибор..
Отредактирован 30.12.2022 19:04
Ответить
0
Георгий #
Подбором R6 можно добиться правильных показаний, но после калибровки опять занижает.
Запитал от 3.3В, перепрошил МК с 1сек на 0,5сек. Заменил IRML2502 (GGR37) стоял GHUX7.
Сейчас нечего подкинуть вместо MCP6022, может в ней дело. Как миллиомметр работает бесподобно, резистор 0.05 ома берет свободно.
Еще интересно что напряжение батарейки показывает 2,5в.Прошиваю winpic800 + extrapic.
Выдает ошибку по адресу 0002100. Должно быть 000ff по факту 00000. Вы чем прошивали?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Напряжение батарейки должно показываться точно, если нет, то попробуйте:
1. Хорошо отмыть плату от грязи и флюса.
2. Родключить между катодом (-) VD5 и корпусом (минусом питания) резистор 470 кОм.
Видимо, есть утечка между +3.3В и 16 выводом МК.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
А лучше, вместо п.2 из предыдущего поста. Проверьте R8, R14, Vd4, VT2. C3 должен быть не менее 1мкФ. Кстати, эти элементы и на точность влияют.
Ответить
0
avi50 #
Только что открыл корпус своего измерителя C/ESR и посмотрел свои номиналы резисторов: R6 - 1,5 ком R7 - 41,3 ком (такие бывают). Стабилизатор у меня на 2950.33 от литиевого элемента 3.7 вольта. Калибровал измерение емкостей в метрологической лаболатории по поверенной емкости 10 мкФ. На нововведенное ESR особое внимание не обращаю - там непомерно приблизительные допуски, и если вместо 9 Ом там получится 9,6 Ом - ничего не произойдет - все равно Вы эту емкость замените. Не знали мы 20 лет назад такой единицы измерения и тролейбусА ездили и самолетА летали. Прекрасный, незаменимый прибор!
Ответить
0
Георгий #
Перерыл свой хлам и нашел на плате от CD -rom усилитель 3 -х вольтовый TL3414A.
После замены ОУ и калибровки-вроде как и ничего не делал.1000м-845 100м-83 10м-8,4.С такой точностью это уже даже не пробник. К ЭПС вопросов
нет, проблема к точности измерения емкости.
Прикрепленный файл: 1.2.jpg
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Ну, не знаю. Измеряю пленочный 4,7 мкФ, показывает 4.6, 470 мкФ - 467. Нашел неполярный 22мкФ 5%, показания 21.4. Может у Вас частота контроллера сильно отличается от 8 МГц?
Ладно. Наверное, включу в калибровку возможность коррекции показаний емкости на, скажем, +-20 %. тогда каждый сможет подкрутить как ему кажется верным. Линейность показаний у Вас вроде хорошая...
Ответить
+2

[Автор]
diogen_b #
Добавил в код новый функционал, как я понял из комментариев, востребованный среди людей, повторивших конструкцию. Теперь в режиме калибровки можно установить коэффициент коррекции измеренного значения емкости (только емкости!) в пределах +-20% с шагом в 1%. Для этого достаточно замкнуть щупы в момент наличия на индикаторе нужного значения, которые автоматически сменяются раз в секунду. Новая прошивка уже прикреплена к статье.
Ответить
0
alecsII #
Понравилась данная разработка и решил ее повторить. Сказано –сделано. Все работает отлично после калибровки, емкости и сопротивления измеряет правильно. Единственным недостатком оказалось в неправильном отображении напряжения на батарее, сильное завышение (в районе от 2 - 2,8В). Стал разбираться, несколько раз отмывал плату от флюса разными растворителями (начале грешил на остатки флюса). Замелил если вывод контроллера 16(подается напряжение с батареи) не подключать к индикатору, но оставив цепочки подачи питания с батареи (VD5 R15), контроль батареи становится адекватным (за исключением того, что на индикаторе не засвечиваются сегменты B). В статье говорится что, индикатор может ка с ОА так и с ОК, в наличии был индикатор с ОК. Городить дополнительные подтягивающие резисторы посчитал глупостью, т.к. это увеличивает ток утечки. При использовании абсолютно другого индикатора с ОК, результат тот же, сильное завышение отображаемого напряжения. Т.к. в наличии четырехразрядного индикатора с ОА не было, было решено сделать сборку из одинарных. Если использовать индикатор красного цвета с ОА, как в статье, все начитает работать правильно и без нареканий к показаниям. Думаю, во время измерения напряжения на батарее для индикаторов с ОК необходимо катоды разрядов подтягивать к земле, а иначе получаем то что имеем. Реализуется это только программно.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Вы не первый, у кого возникла такая проблема, только, наверное наоборот проблема с ОА (на сегментах "-", на разрядах "+"), так как в моем экземпляре индикатор с ОК и все нормально работает. Я уже приготовил соответствующую прошивку. Только не хотел выкладывать ее без проверки в железе, а у меня нет индикаторов с ОА. К Вам просьба, если это возможно, проверить прикрепленную прошивку, желательно и с ОА, и с ОК.
Прикрепленный файл: esr_cap_3.hex
Ответить
0
alecsII #
Прошу прощения что вел в заблуждение, вы правы перепутал из-за только частично видимой маркировки на индикаторе. Проверил данную прошивку для индикаторов с ОА (+разряды, - сегменты) – все без изменений (измеренное напряжение сильно завышено). Как только перепаяю индикатор так отпишусь.
Ответить
0
alecsII #
Думаю что для индикатора с общим анодом надо все аноды подтягивать к 0, а возможно и катоды.
Возможно примерно так реализовать:

void batt_test(void) {
f_indbat = 1;

if (f_anode=1) {
// для индикатора с общим анодом
TRISB = 0x00; //
TRISC = 0x00; // IND OFF
}
esle{ //если это хорошо работает для индикатора с общим катодом
TRISB = 0xFF;
TRISC = 0xFF;
}
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Да подтянул я в последней прошивке все аноды (для ОА) к земле (PORTB = 0).
TRISC = 0xFF; //
if(!f_anode) TRISB = 0xFF; // IND OFF
else {Portb_save = PORTB; //
PORTB = 0; //
}
Катоды подтягивать нет смысла, так как через RC0 собственно производится измерение, а с других высокий потенциал не попадет на RC0 в любом случае при нулевых анодах. Не пойму, откуда при таком раскладе берется высокий потенциал. Да и в изначальном варианте тоже, ведь на аноде VD4 не больше 1В, а все внутренние подтягивающие резисторы выключены.
Наверное, придется приобрести индикатор с ОА и самому проверить...
А пока всем рекомендую применять индикаторы с буквой А (ОК)

Благодарю Вас, что не поленились проверить прошивку.
Отредактирован 28.01.2023 17:51
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Кажется, нашел источник высокого потенциала! Дело в том, что до переключения на вход порта RC0 на нем присутствует высокий потенциал (для индикатора с ОА) и он сохраняется долго после переключения из-за высокого входного сопротивления цепи, особенно при замене VD4 на меньшей мощности. Другого объяснения не нахожу. Для проверки этой догадки представляю прошивку, аналогичную исходной со статьи, но где перед переключением RC0 на вход, на него пишется 0.

P.S. Уже проверил с индикатором с ОК, надо проверить с ОА.
Отредактирован 29.01.2023 11:23
Прикрепленный файл: esr_cap_3.hex
Ответить
0
alecsII #
Проверил данную прошивку для индикаторов с ОА, все получилось, напряжение на батарее измеряется верно (с погрешностью ±0,01В). Действительно через цепочку R8 – VD4 – R14 на индикатор приходит высокий потенциал и далее через индикатор (сегмент В попадает на вход АЦП). Я проверял это разрывая данную цепь и результата не замечал. Частично помогало только физическое отключение S1 от индикатора.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Спасибо. Хорошо, что заработало. Но цепочка R8-VD4 тут не причем. На аноде VD4 в момент измерения 0.8В. Все дело в остаточном высоком уровне на входах при их переключении на вход сразу после высокого лог. уровня. В последней прошивке измерение происходит при отключенных сегментах и разрядах, как и было изначально. Но предварительно на короткое время все выходы обнуляются независимо от типа индикатора (потом посмотрите код в статье . Причина всего в моем предыдущем посте, только вместо VD4 имелось в виду VD5.
P.S. как изменю прикрепленный к статье файл, сообщу.
Ответить
+3

[Автор]
diogen_b #
Обновлен прикрепленный к статье файл.
Устранены проблемы с корректной индикацией напряжения батареи питания для индикаторов с ОА.
Так же напоминаю, что в калибровку добавлена возможность коррекции показаний емкости на +-20% с шагом в 1%.
Ответить
0
Василий #
Уважаемый автор, скажите, возможно-ли понизить предел измерения ёмкости конденсаторов ?
Даже если это будет уже другой Ваш проект.
Было-бы здорово, чтобы прибор мог измерить хотя-бы от 1nF
Спасибо за Вашу работу !!!
Ответить
0
Алексей #
Здравствуйте. Я так думаю, что VD4 и VD5 можно заменить на BAT54 (макс ток 0,2 ампера), VD6 на два BAT54 параллельно. Уменьшится номенклатура и увеличиться компактность. И по даташиту на NCP требуется вешать танталы и емкую керамику - отсюда L2, С7, С8 можно убрать. Вы ведь с помехами боретесь этими элементами. На операционник по питанию 10 мк керамику и на проц 0,1 мк керамику прямо на ноги. Тантал конечно сильно дороже алюминия но этих конденсаторов на многих платах валом. Транзистор IRLML6401 поставили потому что он просто был в наличии? Можно заменить на IRLML6402. Сопротивление перехода типичное у 6402 0,08 ома при 2,5, а у 6401 0,085 ома максимальное. Вкупе с заменой 1N4148 на BAT54 - будет не хуже. И вопрос - почему в защиту поставили диоды 5а 1000в? Канал полевика 2502 20 вольт. Может поставить что-то менее высоковольтное? Но даже можно более сильноточное. А так из всех просмотренных решений - эта реализация самая компактная и универсальная. Наверное потому, что по максимуму использованы возможности процессора. И ничего избыточного по элементной базе нет.
Да и R13 для чего? Можно затвор напрямую на ногу подключить. Ну или ом через 10-100 как везде встречается.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
1. Если VD5 поставить слаботочный , увеличивается падение напряжения на нем при микротоке в прямом направлении и, соответственно, погрешность измерения напряжения питания.
2. Ставьте тантал если нравится, но и как есть нормально работает.
3. Сопротивление канала для VT2 не критично и вариантов замены его уйма.
4. Высоковольтные диоды в защите не прихоть - у низковольтных слишком малое прямое падение напряжения при микротоках и возможно влияние на результат при измерении.

Есть нюансы, уважаемый, и кроме тупо предельных параметров...
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
1. Если VD5 поставить слаботочный , увеличивается падение напряжения на нем при микротоке в прямом направлении и, соответственно, погрешность измерения напряжения питания.
2. Ставьте тантал если нравится, но и как есть нормально работает.
3. Сопротивление канала для VT2 не критично и вариантов замены его уйма.
4. Высоковольтные диоды в защите не прихоть - у низковольтных слишком малое прямое падение напряжения при микротоках и возможно влияние на результат при измерении.

Есть нюансы, уважаемый, и кроме тупо предельных параметров...

PS. И R13 такого номинала, чтобы заведомо защитить порт МК при пробое VT1 экстремально высоким (>1000 В) напряжением на входе, например.
Ответить
0
Алексей #
1. По доке Vishay падение при 10 микроамперах у BAT54 около 0,02 вольта, а у 1N5817 около 0,18 вольта. Вот и ответ собственно.
2. Понятно.
3. Понятно.
4. Ну если как перестраховка то согласен.
5. Ну 1к при 1000в пациента пожалуй не спасет. Тем более, что обязательно найдутся умельцы и спалят при любых обстоятельствах :) И как перестраховка тоже согласен.
По резистору R3 вопрос - с каким допуском?
По С1 - это случайно не тот тип (Y), что ставят по сетевому питанию на землю и как связь с выходом в импульсных блоках - очень похож по виду.
Спасибо за ответы.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
10 мкА это много. Входной ток АЦП порядка 0.5 мкА. При измерении на указанном диоде падает 0.02 В, проверено.
Кондер может и такой, не знаю. Главное на 500 В
Ответить
0
Алексей #
Ага, понятно. Даже интересно стало. Надо проверить сколько падает при таком малом токе на BAT54, да и вообще на других Шоттки, что у меня есть. На будущее так сказать. Вот этим чудом, что на фото и измерим. По конденсатору тоже понято.
Развел плату на своих деталях. Все smd кроме этого кондера, защитных диодов и индикатора. Получилось 29х73 мм. По ширине не особо выигрыш (определяется входной защитой), а вот по длине... Просто вставить то можно в любой корпус, какой по размеру будет удобен в пользовании. Тем более, что его можно вырастить из пластмассы. Приедет процессор накидаю на макет, а потом сделаю плату если все получиться. И по выбору батареи - правильная тема - теперешний мелкий литий и полимер особенно весь китайский и зачастую (почти всегда) такое барахло.
Прикрепленный файл: 20231113_200023.jpg
Ответить
0
Алексей #
Ну вот замеры. Ток в прямом направлении везде 0,5 микроампера. Падение в вольтах на разных диодах. Может кому интересно будет.
1N5822 - 0,00878
1N5821 - 0,00415
1N5819 - 0,01385
BAT54 - 0,03047
MUR420 - 0,234
FR607 - 0,196
HER308 - 0,204
STTH3R02 - 0,226
Д220A - 0,279
Д20 - 0,02
1N4007 - 0,291
1N4148 - 0,228
КД512А - 0,318
Поставлю SM5819. :)
Но старичок Д20 для таких дел очень даже.
Ответить
0
Алексей #
1. В процессе родился еще вопрос.
Точка в самом старшем разряде используется только для индикации предельных показаний и информационных надписей? Или она задействована при измерениях еще? Вроде в процессе измерений активны точки только во втором и третьем разрядах, а при пределах появляется ещё буква. И по описанию понятно и без старшей децимальной точки что на индикаторе даже если ее не будет.

2. На макете все работает. Что с диодом BAT54, что c 5819 показывает напряжение батареи 1,52 вольта. Хотя по факту напряжение 1,486 вольта (замер мультиметром PM2525 PHILIPS). Когда ставлю 4148 - показывает 1,41 вольта. Ошибка в 0,034 вольта - да и фиг с ней. Вообще не важно. Возможно на это влияет тип индикатора - он у меня другой. Однако, заморочившись с размером, я заложил батарею АААА. Соответственно емкость меньше и на всякий добавил выключатель питания. Хотя в спящем режиме у меня потребление 31 микроампер.
Утечка у танталов много меньше, чем у электролитов обычных. А сейчас они вообще неизвестно кем и из чего деланные как правило.
А преобразователь работает то постоянно. Однако помехи дует преобразователь большие. Для измерительного прибора - плохо. Тем более, что на низких напряжениях все измерения.
По этой причине дроссель по питаю таки остался - до и после него по 100 мкф танталы поставил. Добавил керамику на процессор и операционник,
VD4 и VD5 так и поставил BAT54, все сделал в SMD исполнении. Из выводных деталей остался только индикатор :)
3. Тем кто будет делать свою плату внимательно отнеситесь к разводке общего проводника, чтобы избежать наводок на измерительный контур.
4. При измерении на платах происходит замер двух параллельных емкостей, разделенных дросселем. Особенно если в дросселе мало витков и он намотан толстым проводом. По этому хочешь или нет, а выпаивать что-то одно придется - если досконально все проверять.
Ответить
0
IREK #
Подскажите пожалуйста, на какой версии MicroC for PIC компилированы прошивки?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Версия 6.4.0
Ответить
0
IREK #
Спасибо! 6.4.0 не удалось найти, установил 7.6.0. Был у меня 876А.Переделал код из 2й версии под LCD 0802, мне кажется удобнее когда C и ЕSR отображаются вместе, а также питание сделал на литие, как на 1й версии, только без зарядки. Пока на железе не испытал, детали только заказал.
Авторский код не легкий, написан с серьёзным подходом.
Ответить
0
IREK #
Можно ли применить стабилитрон на 3В вместо 1N4728A?
Ответить
0
мелкий #
Да, в таблице от 3 до 3,9 стабилитрона
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Да, но маломощный может пробиться неразряженным конденсатором.
Ответить
0
мелкий #
Мне бы очень хотелось реализовать этот проект. Некоторые компоненты я взял по-другому. Имеет ли это какое-то значение?
Схема моя
вд1 HER508(7) UF1G
вд2 HER508(7) HER104
ВД1 IRLML2502 код 702
VD2 IRLML6401 код 411W1
R5 2 Ом 2,2 Ом
Прикрепленный файл: 12.png
Прикрепленный файл: 13.png
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
Сатфайндер Программатор Pickit3
вверх