Μετρητής καντράν για πυκνωτές eps. Μετρητής πυκνωτή οξειδίου Eps. Επιλογή συχνότητας μέτρησης ESR

Για την αναζήτηση τέτοιων πυκνωτών, προτείνεται μια συσκευή που αναπτύχθηκε και κατασκευάστηκε από τον συγγραφέα, η οποία έχει υψηλή ακρίβεια και ανάλυση. Για μεγαλύτερη ευκολία στη χρήση της συσκευής, είναι δυνατή η χρήση της μαζί με σχεδόν οποιοδήποτε ψηφιακό βολτόμετρο (πολύμετρο). Λαμβάνοντας υπόψη τις προσιτές τιμές για τα «δημοφιλή» ψηφιακά πολύμετρα της σειράς 8300, ο προτεινόμενος σχεδιασμός είναι ένα είδος «θεϊκού δώρου» για πολλούς ραδιοερασιτέχνες, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη ότι το κύκλωμα δεν περιέχει σπάνια ή ακριβά εξαρτήματα ή ακόμη και μονάδες κινητήρα.

Οι πυκνωτές οξειδίου (ηλεκτρολυτικοί) χρησιμοποιούνται παντού. Επηρεάζουν την αξιοπιστία και την ποιότητα λειτουργίας του ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΠΕ). Όσον αφορά την ποιότητα και τον σκοπό, οι πυκνωτές χαρακτηρίζονται από πολλούς δείκτες. Πρώτον, η απόδοση και η εμβέλεια των πυκνωτών αξιολογήθηκαν με δείκτες χωρητικότητας, τάσης λειτουργίας, ρεύματος διαρροής και βάρους και μεγέθους. Οι ισχύς στις οποίες χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές έχουν αυξηθεί και οι συχνότητες στις οποίες χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές έχουν αυξηθεί. Τα σύγχρονα τροφοδοτικά μεταγωγής για ηλεκτρονικές συσκευές έχουν ισχύ από δεκάδες έως εκατοντάδες watt (ή περισσότερα) και λειτουργούν σε συχνότητες από δεκάδες έως εκατοντάδες kilohertz. Τα ρεύματα που διαρρέουν τους πυκνωτές έχουν αυξηθεί και, κατά συνέπεια, έχουν αυξηθεί και οι απαιτήσεις για τις παραμέτρους τους.

Δυστυχώς, κατά τη μαζική παραγωγή, οι δείκτες ποιότητας δεν πληρούν πάντα τα πρότυπα. Πρώτα απ 'όλα, αυτό επηρεάζει μια παράμετρο όπως αντίσταση ισοδύναμης σειράς (ESR) ή ESR. Αυτό το ζήτημα δεν έχει λάβει επαρκή προσοχή, ειδικά στη ραδιοερασιτεχνική βιβλιογραφία, αν και ο αριθμός των βλαβών που προκύπτουν λόγω σφάλματος των πυκνωτών EPS αυξάνεται. Είναι κρίμα, αλλά ακόμη και μεταξύ των ολοκαίνουργιων πυκνωτών, τα δείγματα με αυξημένο ESR γίνονται όλο και πιο συνηθισμένα.

Οι ξένοι πυκνωτές επίσης δεν αποτελούν εξαίρεση. Όπως έδειξαν οι μετρήσεις, η τιμή ESR των πυκνωτών του ίδιου τύπου μπορεί να διαφέρει αρκετές φορές. Έχοντας στη διάθεσή σας έναν μετρητή ESR, μπορείτε να επιλέξετε πυκνωτές με τη χαμηλότερη τιμή ESR για εγκατάσταση στα πιο κρίσιμα εξαρτήματα συσκευών.

Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι στο εσωτερικό του πυκνωτή γίνονται ηλεκτροχημικές διεργασίες, οι οποίες καταστρέφουν τις επαφές στην περιοχή που συνδέονται οι πλάκες με τις επαφές αλουμινίου. Εάν η τιμή ESR ενός νέου πυκνωτή υπερεκτιμηθεί, τότε η λειτουργία του δεν συμβάλλει στη μείωσή του. Αντίθετα, το EPS αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Κατά κανόνα, όσο περισσότερο ESR είχε ο πυκνωτής πριν την εγκατάσταση, τόσο πιο γρήγορα θα αυξηθεί η τιμή του. Το ESR ενός ελαττωματικού πυκνωτή μπορεί να αυξηθεί από πολλά ohms σε αρκετές δεκάδες ohms, κάτι που ισοδυναμεί με την εμφάνιση ενός νέου στοιχείου - μιας αντίστασης μέσα στον ελαττωματικό πυκνωτή. Δεδομένου ότι η θερμική ισχύς διαχέεται σε αυτήν την αντίσταση, ο πυκνωτής θερμαίνεται και στη ζώνη επαφής, οι ηλεκτροχημικές διεργασίες προχωρούν πιο γρήγορα, προάγοντας την περαιτέρω ανάπτυξη του ESR.

Οι ειδικοί στην επισκευή διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών γνωρίζουν καλά τα ελαττώματα των τροφοδοτικών μεταγωγής που σχετίζονται με την αύξηση του ESR των πυκνωτών. Η μέτρηση της χωρητικότητας χρησιμοποιώντας ευρέως χρησιμοποιούμενα όργανα συχνά δεν δίνει τα επιθυμητά αποτελέσματα. Δυστυχώς, τέτοιες συσκευές (C-meters) δεν μπορούν να ανιχνεύσουν πυκνωτές που είναι ελαττωματικοί όσον αφορά το ESR. Η χωρητικότητα θα είναι εντός των κανονικών ορίων ή θα υποτιμηθεί ελαφρώς. Όταν η τιμή ESR δεν υπερβαίνει τα 10 ohms, οι ενδείξεις του μετρητή χωρητικότητας δεν προκαλούν υποψίες (αυτή η τιμή ESR δεν επηρεάζει ουσιαστικά την ακρίβεια των μετρήσεων) και ο πυκνωτής θεωρείται ότι είναι σε καλή κατάσταση.

Τεχνικές απαιτήσεις για τον μετρητή ESR. Οι αυξημένες απαιτήσεις για την ποιότητα των πυκνωτών επιβάλλονται κυρίως στα τροφοδοτικά μεταγωγής, όπου τέτοιοι πυκνωτές χρησιμοποιούνται ως φίλτρα σε συχνότητες έως 100 kHz ή σε κυκλώματα μεταγωγής στοιχείων ισχύος. Η δυνατότητα μέτρησης ESR επιτρέπει όχι μόνο τον εντοπισμό αποτυχημένων πυκνωτών (εκτός από περιπτώσεις διαρροής και βραχυκυκλώματος), αλλά επίσης, που είναι πολύ σημαντικό, την έγκαιρη διάγνωση ελαττωμάτων ESR που δεν έχουν ακόμη εμφανιστεί. Για να είναι δυνατή η μέτρηση του ESR, η διαδικασία μέτρησης της σύνθετης αντίστασης του πυκνωτή πραγματοποιείται σε αρκετά υψηλή συχνότητα, όπου η χωρητικότητα είναι πολύ μικρότερη από την επιτρεπόμενη τιμή ESR. Έτσι, για παράδειγμα, για έναν πυκνωτή χωρητικότητας 5 μF, η χωρητικότητα είναι 0,32 ohms σε συχνότητα ) 00 kHz. Όπως μπορείτε να δείτε, η χωρητικότητα ακόμη και ενός ηλεκτρολυτικού πυκνωτή μικρής χωρητικότητας είναι πολλές φορές μικρότερη από το ESR ενός ελαττωματικού πυκνωτή. Η τιμή ESR των ελαττωματικών πυκνωτών με χωρητικότητα έως 200 μF υπερβαίνει σημαντικά το 1 Ohm.

Με βάση την τιμή ESR, μπορείτε να αξιολογήσετε με σιγουριά την καταλληλότητα ενός πυκνωτή για συγκεκριμένους σκοπούς. Όταν αγοράζετε πυκνωτές, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν φορητό μετρητή ESR για να επιλέξετε τα καλύτερα δείγματα. Είναι σημαντικό η διαδικασία μέτρησης του ESR να μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς να αποσυναρμολογηθούν οι πυκνωτές που δοκιμάζονται. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο ο πυκνωτής να μην διακλαδίζεται από μια αντίσταση που έχει αντίσταση ανάλογη με το ESR. Η μέγιστη τάση στους ανιχνευτές της συσκευής θα πρέπει να είναι περιορισμένη ώστε να μην καταστραφούν τα στοιχεία των ΑΠΕ που επισκευάζονται. Οι συσκευές ημιαγωγών δεν πρέπει να επηρεάζουν τις ενδείξεις του μετρητή ESR. Αυτό σημαίνει ότι η τάση στον μετρούμενο πυκνωτή πρέπει να είναι ελάχιστη για να αποκλειστεί η επίδραση των ενεργών στοιχείων των ΑΠΕ.

Όταν λειτουργεί σε σταθερές συνθήκες, η συσκευή πρέπει να τροφοδοτείται από το δίκτυο (μπορείτε, για παράδειγμα, να χρησιμοποιήσετε έναν κατάλληλο διακόπτη και μια εξωτερική παροχή ρεύματος). Για να αποφευχθεί η αντιστροφή της πολικότητας ενός εξωτερικού τροφοδοτικού ή φορτιστή, είναι απαραίτητο να παρέχεται προστασία. Για να αποφευχθεί η βαθιά εκφόρτιση των μπαταριών, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε προστασία αποκοπής ή τουλάχιστον να παρέχετε ένδειξη παρακολούθησης της τάσης της μπαταρίας. Για να σταθεροποιήσετε τις παραμέτρους της συσκευής, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε έναν ενσωματωμένο σταθεροποιητή τάσης. Αυτός ο σταθεροποιητής πρέπει να ικανοποιεί τουλάχιστον δύο απαιτήσεις: να είναι οικονομικός, δηλ. έχουν χαμηλή κατανάλωση ρεύματος και παρέχουν μια αρκετά σταθερή τάση εξόδου όταν η τάση τροφοδοσίας εισόδου αλλάζει στην περιοχή τουλάχιστον 7... 10 V.

Ο δείκτης ανάγνωσης EPS έχει μεγάλη σημασία. Οι μετρητές ESR με διακριτή ένδειξη, για παράδειγμα, σε LED, είναι ελάχιστα χρήσιμοι για την απόρριψη (επιλογή) πυκνωτών από μεγάλες παρτίδες και έχουν τεράστια σφάλματα στη μέτρηση ESR. Οι μετρητές ESR με μη γραμμικές κλίμακες προκαλούν προβλήματα με την εφαρμογή νέας κλίμακας, με την ανάγνωση των ενδείξεων και έχουν μεγάλο σφάλμα μέτρησης. Νέα κυκλώματα σε προγραμματιζόμενα «τσιπ» (μικροελεγκτές), όσο λυπηρό κι αν είναι, δεν είναι ακόμη διαθέσιμα στους περισσότερους ραδιοερασιτέχνες. Στην τιμή ενός μικροελεγκτή μόνο, μπορείτε να αγοράσετε όλα τα εξαρτήματα για την κατασκευή του μετρητή ESR που αναφέρονται παρακάτω.

Ως μέρος του μετρητή ESR, είναι βολικό να έχετε μια συσκευή μέτρησης δείκτη με γραμμική κλίμακα που δεν απαιτεί καμία τροποποίηση, χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, μια κοινή κλίμακα 0...100 για όλα τα υποεύρη της συσκευής. Όταν εργάζεστε με μετρητή ESR για μεγάλο χρονικό διάστημα και εντατικά, είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιείτε μια ψηφιακή ζυγαριά. Ωστόσο, η ανεξάρτητη παραγωγή μιας ψηφιακής συσκευής δεν είναι κερδοφόρα λόγω της πολυπλοκότητας του συνολικού σχεδιασμού και του υψηλού κόστους. Είναι καλύτερο να προβλεφθεί η δυνατότητα λειτουργίας του μετρητή σε συνδυασμό με ένα ευρέως διαδεδομένο και φθηνό ψηφιακό πολύμετρο της σειράς 8300, για παράδειγμα το M830B. Οποιοδήποτε άλλο ψηφιακό βολτόμετρο με παρόμοια χαρακτηριστικά, με εύρος μέτρησης τάσης DC 0...200 mV ή 0...2000 mV, είναι κατάλληλο. Στην τιμή ενός μικροελεγκτή, μπορείτε να αγοράσετε ένα ή και δύο τέτοια πολύμετρα. Η ψηφιακή ένδειξη του μετρητή ESR σας επιτρέπει να ταξινομήσετε γρήγορα τους πυκνωτές. Ένας (ενσωματωμένος) μετρητής είναι χρήσιμος σε περιπτώσεις όπου δεν υπάρχει ψηφιακός ελεγκτής.

Ίσως η πιο σημαντική παράμετρος είναι η αξιοπιστία της συσκευής. Και αυτό, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, εξαρτάται από τον ανθρώπινο παράγοντα. Τι είδους συσκευή είναι αυτή που αποτυγχάνει εάν ο πυκνωτής που ελέγχεται δεν αποφορτιστεί; Βιαστικά, οι επισκευαστές εξοπλισμού συχνά εκφορτίζουν τους πυκνωτές όχι με αντιστάσεις, αλλά με βραχυκυκλωτήρες σύρματος, γεγονός που έχει επιζήμια επίδραση στη διάρκεια ζωής των ίδιων των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών. Η συσκευή δεν πρέπει να αστοχεί και να εκφορτώνει πυκνωτές με επιπλέον ρεύματα.

Ο μετρητής ESR πρέπει να έχει μεγάλο εύρος μέτρησης της τιμής ESR. Είναι πολύ καλό αν μετρά το ESR από 10 Ohms έως σχεδόν μηδενική τιμή. Η μέτρηση ESR άνω των 10 Ohms είναι άσχετη, καθώς οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές με τέτοιο ESR είναι εντελώς κατώτεροι, ειδικά για εργασία σε παλμικά κυκλώματα, ειδικά σε συχνότητες από δεκάδες έως εκατοντάδες kilohertz. Είναι βολικό να έχετε μια συσκευή που σας επιτρέπει να μετράτε τιμές ESR μικρότερες από 1 ohm. Σε αυτήν την περίπτωση, παρέχεται μια «αποκλειστική» ευκαιρία για την επιλογή των καλύτερων παραδειγμάτων πυκνωτών μεταξύ των καλύτερων τύπων με την υψηλότερη χωρητικότητα.

Η κύρια πηγή ενέργειας είναι μια μπαταρία που αποτελείται από μπαταρίες δίσκου νικελίου-καδμίου τύπου D-0.26D. Είναι πιο αξιόπιστα και ενεργοβόρα από το 7D-0.1. Είναι δυνατή η επαναφόρτιση των μπαταριών.

Προδιαγραφές

• Εύρος μετρούμενων αντιστάσεων......0...1 Ohm, 0...10 Ohm
• Συχνότητα σήματος μέτρησης που χρησιμοποιείται.........77 kHz
• Τάση τροφοδοσίας.......7... 15 V
• Κατανάλωση ρεύματος, όχι περισσότερο...................4,5 mA

Το διάγραμμα κυκλώματος του μετρητή ESR για ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές φαίνεται στην Εικ. 1. Ο σχεδιασμός της συσκευής βασίζεται σε ένα ωμόμετρο που λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα. Η συχνότητα δεν πρέπει να αυξάνεται σε περισσότερο από ] 00 kHz λόγω της ανώτατης οριακής συχνότητας (100 kHz) του ανιχνευτή μικροκυκλώματος τύπου K157DA1, ο οποίος χρησιμοποιείται σε αυτόν τον σχεδιασμό της συσκευής, επιπλέον, δεν έχουν σχεδιαστεί όλοι οι τύποι ηλεκτρολυτικών πυκνωτών συχνότητες άνω των 100 kHz.
Η γεννήτρια της συσκευής κατασκευάζεται σε μικροκύκλωμα DD1 τύπου K561TL1. Η επιλογή αυτού του τύπου IC καθορίζεται αποκλειστικά από λόγους αύξησης της απόδοσης της συσκευής. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλες γεννήτριες που κατασκευάζονται σε πιο συνηθισμένα IC, ιδιαίτερα σε K561LA7 ή K561LE5. Αυτό θα αυξήσει την κατανάλωση ρεύματος από την πηγή ενέργειας.

Υπάρχουν δύο απαιτήσεις για τη γεννήτρια: σταθερότητα πλάτους και σταθερότητα συχνότητας. Η πρώτη απαίτηση είναι πιο σημαντική από τη δεύτερη, καθώς μια αλλαγή στο πλάτος της τάσης εξόδου της γεννήτριας είναι μεγαλύτερος αποσταθεροποιητικός παράγοντας από μια αλλαγή στη συχνότητα. Επομένως, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε συντονιστές χαλαζία ή να ρυθμίσετε με ακρίβεια τη συχνότητα στα 77 kHz ακριβώς. Η συχνότητα λειτουργίας της συσκευής μπορεί να επιλεγεί εντός της περιοχής 60...90 kHz. Η διαμόρφωση και η λειτουργία της συσκευής πρέπει να εκτελούνται στην ίδια συχνότητα λειτουργίας, καθώς οι σταθερές παράμετροι της συντονισμένης συσκευής διατηρούνται σε ένα μάλλον στενό εύρος συχνοτήτων.

Από την έξοδο της γεννήτριας, ένα ορθογώνιο σήμα μέσω των στοιχείων R17-R19, C8 παρέχεται στον πυκνωτή Cx που δοκιμάζεται (ακροδέκτες 1 και 2). Από τον πυκνωτή Cx το σήμα πηγαίνει στον ενισχυτή, από τον ενισχυτή στον ανιχνευτή, μετά το ανορθωμένο σήμα πηγαίνει στο μετρητή επιλογέα PA1 και το ψηφιακό βολτόμετρο (βύσμα XS2). Η ροή του ρεύματος μέσω του υπό δοκιμή πυκνωτή προκαλεί πτώση τάσης σε αυτόν. Για τη μέτρηση χαμηλών αντιστάσεων, ο ανιχνευτής χρειάζεται υψηλή ευαισθησία, για να μην αναφέρουμε τη γραμμικότητά του. Εάν αυξήσετε σημαντικά το ρεύμα που διαρρέει τον υπό δοκιμή πυκνωτή, τότε το ρεύμα που καταναλώνεται από την πηγή ισχύος θα αυξηθεί επίσης απότομα.

Στην έκδοση του συγγραφέα, το ρεύμα μέσω του υπό δοκιμή πυκνωτή είναι περίπου 1 mA, δηλ. Κάθε millivolt πτώσης τάσης αντιστοιχεί σε 1 ohm του πυκνωτή EPS. Με ESR 0,1 Ohm, είναι απαραίτητο να αντιμετωπίσετε τάσεις μέτρησης 100 µV! Δεδομένου ότι αυτή η συσκευή είναι σε θέση να μετρήσει τιμές ESR που είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερες, μιλάμε για δεκάδες μικροβολτ, τα οποία πρέπει να καταγράφονται καθαρά από το μετρητή.
Προφανώς, για να λειτουργήσει σωστά ο ανιχνευτής, το σήμα πρέπει να ενισχυθεί. Αυτή η εργασία εκτελείται από ένα στάδιο ενίσχυσης: ένα τρανζίστορ χαμηλού θορύβου VT7 χρησιμοποιείται ως ενισχυτής σύμφωνα με ένα κύκλωμα με OE (το κέρδος στη συχνότητα λειτουργίας είναι 20), ένας ενισχυτής buffer δημιουργείται σε ένα τρανζίστορ VT8, συναρμολογημένο σύμφωνα με ένα κύκλωμα με ΟΚ.

Ο πυκνωτής C9 είναι ένα στοιχείο φίλτρου υψηλής διέλευσης. Η επιλεγμένη τιμή χωρητικότητας του πυκνωτή SY εμποδίζει στην πραγματικότητα τη λειτουργία του κυκλώματος R24C10 σε χαμηλές συχνότητες. Με τόσο απλούς τρόπους, επιτυγχάνεται σημαντική μείωση της απόκρισης συχνότητας στην περιοχή χαμηλής συχνότητας. Η πτώση της απόκρισης συχνότητας στην περιοχή χαμηλής συχνότητας σχηματίζεται επιπλέον από την επιλογή των πυκνωτών C1 και C12 στο κύκλωμα ανιχνευτή. Στο HF, οι παρεμβολές περιορίζονται επιπλέον από την αντίσταση R23 (λαμβάνονται επίσης υπόψη τα προστατευτικά στοιχεία).

Για να διασφαλιστεί ότι ο υπό δοκιμή πυκνωτής (μη εκφορτισμένος) δεν καταστρέφει το IC της γεννήτριας, το κύκλωμα παρέχει προστατευτικά στοιχεία VD1, VD2, R19. Ένα παρόμοιο κύκλωμα, που αποτελείται από στοιχεία R22, VD3, VD4, προστατεύει την είσοδο του ενισχυτή. Στον τρόπο λειτουργίας (κατά τη μέτρηση ESR), οι δίοδοι δεν έχουν ουσιαστικά καμία επίδραση διαφυγής στο σήμα. Όταν ο υπό δοκιμή πυκνωτής Cx αποσυνδεθεί από τους ακροδέκτες 1 και 2, οι δίοδοι περιορίζουν το πλάτος του σήματος στην είσοδο του ενισχυτή, αν και ένα σήμα αυτού του επιπέδου δεν οδηγεί σε αστοχία του ενισχυτή. Αυτό το σύστημα προστασίας συσκευής, παρά την απλότητα εφαρμογής του, έχει αποδείξει την υψηλή του αποτελεσματικότητα στην πράξη.

Ο μετρητής ESR για ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές είναι ανεπιτήδευτος στη λειτουργία. Οι τιμές των αντιστάσεων R19 και R22 επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζεται η αξιόπιστη εκφόρτιση των δοκιμασμένων πυκνωτών που λειτουργούν σχεδόν σε κάθε οικιακό εξοπλισμό. Επομένως, οι προστατευτικές δίοδοι πρέπει να αποφορτίζουν αποτελεσματικά τους πυκνωτές που δοκιμάζονται και ταυτόχρονα να προστατεύονται αξιόπιστα από υπερένταση κατά την εκφόρτιση των πυκνωτών. Το τμήμα διακόπτη εναλλαγής SA1.2 με το κουμπί SA4 και τις αντιστάσεις R20 και R21 χρησιμοποιούνται για τη βαθμονόμηση της συσκευής.

Το πιο δύσκολο ήταν η επιλογή του κυκλώματος ανιχνευτή. Εδώ υπήρχαν συγκεκριμένα προβλήματα. Οι πρακτικές δοκιμές πολλών ευρέως χρησιμοποιούμενων ανιχνευτών διόδων έχουν επιβεβαιώσει μόνο την ακαταλληλότητά τους για γραμμική ανίχνευση τάσης σε μεγάλο εύρος πλάτους. Δεν ήταν δυνατό να βρεθεί κάτι κατάλληλο από ένα απλό κύκλωμα, υλοποιημένο σε διακριτά στοιχεία, που θα μπορούσε να βασιστεί στη βιβλιογραφία.

Η ίδια η ιδέα της χρήσης του μικροκυκλώματος K157DA1 στον ανιχνευτή του μετρητή ESR προέκυψε τυχαία. Θυμήθηκα ότι το IC τύπου K157DA1 χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε δείκτες στάθμης εγγραφής διαφόρων οικιακών μαγνητοφώνων. Πρώτα απ 'όλα, την προσοχή μου τράβηξε η συγκριτική απλότητα της σύνδεσης του κυκλώματος αυτού του IC. Το ρεύμα που κατανάλωνε το IC από το τροφοδοτικό ήταν επίσης ικανοποιητικό, όπως και το κατάλληλο εύρος συχνοτήτων λειτουργίας. Αυτό το IC μπορεί επίσης να λειτουργήσει με ισχύ μίας τροφοδοσίας. Ωστόσο, η τυπική συμπερίληψη του K157DA1 δεν είναι κατάλληλη στην υπό εξέταση περίπτωση. Ως αποτέλεσμα, ήταν απαραίτητο όχι μόνο να τροποποιηθεί το κύκλωμα μεταγωγής IC σε σύγκριση με το τυπικό, αλλά και να αλλάξουν οι ονομασίες των στοιχείων επένδυσης αρκετές φορές.

Αυτό το IC περιλαμβάνει έναν ανορθωτή πλήρους κύματος δύο καναλιών. Το δεύτερο κανάλι δεν χρησιμοποιείται στο υπό εξέταση σχέδιο. Η δημιουργία πρωτοτύπων επιβεβαίωσε τη γραμμικότητα της ανίχνευσης IC σε συχνότητες έως και 100 kHz. Ορισμένα IC είχαν ακόμη και ένα ορισμένο περιθώριο στο ανώτερο όριο συχνότητας (δύο στα δέκα IC που δοκιμάστηκαν ήταν έως και 140 kHz). Μια περαιτέρω αύξηση της συχνότητας προκάλεσε μια απότομη μείωση της ανορθωμένης τάσης του IC. Η μη γραμμικότητα της ανίχνευσης IC εκδηλώθηκε σε ελάχιστα επίπεδα σήματος και με σημαντική ενίσχυση του IC. Εξίσου ενοχλητική ήταν και η τάση ηρεμίας εξόδου (στον ακροδέκτη 12 του IC), η οποία, σύμφωνα με τα στοιχεία αναφοράς, μπορεί να φτάσει τα 50 mV, κάτι που ήταν αδύνατο να συμβιβαστεί εάν αποφασιζόταν να κατασκευαστεί μια συσκευή μέτρησης και όχι ένα ESR δείκτης.

Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, αυτό το πρόβλημα ξεπεράστηκε με επιτυχία. Μεταξύ των ακίδων 14 και 2 του μικροκυκλώματος, τοποθετείται μια αντίσταση R3 με αντίσταση 33 kOhm σε μια τυπική σύνδεση. Συνδέεται με το τεχνητό μέσο του διαιρέτη τάσης που σχηματίζεται από τις αντιστάσεις R1 και R2 (Εικ. 1). Αυτή είναι μια επιλογή για χρήση IC με μονοπολική παροχή ρεύματος.

Όπως αποδείχθηκε αργότερα, η γραμμικότητα της ανίχνευσης στην περιοχή των μικρών πλατών εξαρτάται σημαντικά από την τιμή της αντίστασης της αντίστασης R3. Η μείωση της αντίστασης R3 πολλές φορές εξασφαλίζει την απαραίτητη γραμμικότητα του ανιχνευτή και, όχι λιγότερο σημαντικό, η αντίσταση αυτής της αντίστασης επηρεάζει επίσης την τιμή της τάσης ηρεμίας συνεχούς ρεύματος (ακίδα 12 του IC). Η παρουσία αυτής της τάσης εμποδίζει τις κανονικές μετρήσεις σε χαμηλές τιμές ESR (θα πρέπει να εκτελέσετε μια μαθηματική λειτουργία αφαίρεσης με κάθε μέτρηση). Εξ ου και η σημασία της ρύθμισης του «μηδενικού» δυναμικού στην έξοδο του ανιχνευτή.

Η σωστή επιλογή της αντίστασης R3 πρακτικά εξαλείφει αυτό το πρόβλημα. Στην προτεινόμενη υλοποίηση, η αντίσταση της αντίστασης είναι περισσότερο από τρεις φορές μικρότερη από την τυπική τιμή. Είναι λογικό να μειωθεί περαιτέρω η τιμή αυτής της αντίστασης, αλλά ταυτόχρονα μειώνεται σημαντικά και η αντίσταση εισόδου του ανιχνευτή. Τώρα καθορίζεται σχεδόν πλήρως από την αντίσταση της αντίστασης R3.

Τα τρανζίστορ VT1 και VT2 παρέχουν προστασία για τον μετρητή καντράν PA1. Αυτή η συμπερίληψη τρανζίστορ παρέχει ένα σαφές όριο απόκρισης και δεν εκτρέπει καθόλου την κεφαλή PA1 στο εύρος ρεύματος λειτουργίας PA1, γεγονός που αυξάνει την αξιοπιστία του και αυξάνει τη διάρκεια ζωής του.

Ο διακόπτης SA3 χρησιμεύει για τον λειτουργικό έλεγχο της τάσης της μπαταρίας και σας επιτρέπει να τη μετράτε υπό φορτίο, δηλ. απευθείας κατά τη λειτουργία της συσκευής. Αυτό είναι σημαντικό γιατί για πολλές μπαταρίες με την πάροδο του χρόνου, ακόμη και με βαθιά εκφόρτιση (χωρίς φορτίο), η τάση μπορεί να είναι κανονική ή κοντά στην ονομαστική, αλλά μόλις συνδέσετε ένα φορτίο, έστω και μερικά χιλιοστά, η τάση ενός τέτοιου μια μπαταρία πέφτει απότομα.
Στα τρανζίστορ VT3-VT6 κατασκευάζεται ένας σταθεροποιητής τάσης μικρο-τροφοδοσίας (SV), ο οποίος τροφοδοτεί όλα τα στοιχεία της συσκευής. Όταν χρησιμοποιείτε μια μη σταθεροποιημένη πηγή ενέργειας, όλες οι παράμετροι της συσκευής αλλάζουν. Η μείωση της τάσης (εκφόρτισης) της μπαταρίας διαταράσσει επίσης σημαντικά ολόκληρη τη ρύθμιση. Ο ανιχνευτής, παρεμπιπτόντως, αποδείχθηκε ότι είναι ο πιο ανθεκτικός στις αλλαγές στην τάση τροφοδοσίας. Το πιο εξαρτώμενο από την τάση τροφοδοσίας (το πλάτος της ορθογώνιας τάσης αλλάζει πολύ) είναι η γεννήτρια, η οποία καθιστά αδύνατη τη λειτουργία της συσκευής.
Η χρήση μικροκυκλώματος SN προκαλεί αλόγιστη κατανάλωση ρεύματος από τον ίδιο τον σταθεροποιητή, οπότε σύντομα έπρεπε να εγκαταλειφθεί. Μετά από πειράματα με διάφορα κυκλώματα χρησιμοποιώντας διακριτά στοιχεία, ο συγγραφέας εγκαταστάθηκε στο κύκλωμα CH που φαίνεται στο Σχ. 1. Στην εμφάνιση, αυτό το SN είναι πολύ απλό, αλλά η παρουσία του σε αυτό το κύκλωμα είναι αρκετά αρκετή για να διασφαλίσει ότι όλες οι τεχνικές παράμετροι του μετρητή ESR παραμένουν σταθερές όταν η τάση της μπαταρίας αλλάζει από 7 σε 10 V. Σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατή η τροφοδοσία της συσκευής από εξωτερικό τροφοδοτικό, ακόμη και μη σταθεροποιημένο, με τάση έως 15 V.

Η κατανάλωση ενέργειας του ίδιου του MV καθορίζεται από την τιμή του ρεύματος συλλέκτη του τρανζίστορ VT6 και επιλέχθηκε εντός της περιοχής 100...300 μA. Το τρανζίστορ VT6 είναι ένα ανάλογο μιας διόδου zener χαμηλής ισχύος. Η τάση του καθορίζει την τιμή της τάσης εξόδου CH, η οποία είναι μικρότερη από την τάση σταθεροποίησης της διόδου zener από την τιμή της τάσης σύνδεσης βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ VT3.

Καθέκαστα.Αντιστάσεις R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10 kOhm, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1 kOhm, R9-39 kOhm, R12-100 Ohm, R14-680 kOhm, R16 - 100 kOhm, R17, R25 - 2,4 kOhm, R18 - 4,7 kOhm, R19, R22 - 330 kOhm, R20 -1 Ohm, R21 - 10 Ohm, R23 - 3,3 kOhm, R26 - 120 - 150 kOhm, R26 - 120 kOhm - 20 kOhm. Πυκνωτές C1, SZ, C6, C10, C12 - 0,1 µF, C2, C4, C5, C11 - 5 µFx16 V, C7 -150 pF, C8 - 0,47 µF, C9-0,01 µF.

Αντιστάσεις R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 τύπου C2-13, αντιστάσεις συντονισμού τύπου SP-38V, οι υπόλοιπες - MLT. Πυκνωτής C7 τύπου KSO-1; C1, SZ, C6, C9 - K10-17, τα υπόλοιπα K73-17 και K50-35. Τρανζίστορ VT2, VT3, VT7 τύπου BC549S. Στη θέση VT7, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα τρανζίστορ με μέγιστο h21e. Τα τρανζίστορ BC549 είναι εναλλάξιμα με οικιακά KT3102 ή KT342. Τρανζίστορ VT1, VT4, VT8 τύπου BC557S. Αντίθετα, χρησιμοποιήθηκαν επίσης οικιακά KTZ107 (K, L). Το KP10ZE χρησιμοποιήθηκε ως τρανζίστορ φαινομένου πεδίου στη γεννήτρια σταθερού ρεύματος. Ο πυκνωτής C6 είναι συγκολλημένος στο πλάι των τυπωμένων αγωγών, απευθείας στους ακροδέκτες του DD1. Η αντίσταση R24 δεν εμφανίζεται στην πλακέτα του ενισχυτή. Είναι συγκολλημένο σε σειρά με πυκνωτή C10.

Δίοδοι VD5, VD6 - KD212, VD1-VD4 -1 N4007. Δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για τη δίοδο VD6, μπορεί να είναι οποιοδήποτε πυρίτιο. Η δίοδος VD5 πρέπει να αντέχει το μέγιστο ρεύμα φόρτισης των μπαταριών. Η κατάσταση είναι διαφορετική με τις διόδους VD 1-VD4. Εάν η είσοδος της συσκευής δεν θα συνδεθεί στη μονάδα τροφοδοσίας της τηλεόρασης (τον ηλεκτρολυτικό πυκνωτή της) που μόλις απενεργοποιήθηκε, τότε αντί για 1 N4007 μπορείτε να εγκαταστήσετε τα D220, D223, KD522 κ.λπ. Οι καλύτερες κατάλληλες δίοδοι είναι αυτές με ελάχιστες χωρητικότητες και επιτρεπόμενο ρεύμα άνω του 1 Α.

Διακόπτης SA1 τύπου MT-3, SA2, SA3 - MT-1, SA4 - KM2-1. Η μικρού μεγέθους συσκευή μέτρησης δείκτη έχει σχεδιαστεί για ρεύμα 100 μA και έχει εσωτερική αντίσταση 3 kOhm. Σχεδόν κάθε όργανο μέτρησης δείκτη με ρεύμα 100 μA θα είναι κατάλληλο. Σε υψηλότερα ρεύματα, θα απαιτηθεί αντίστοιχη μείωση των τιμών των αντιστάσεων R7 και R8.

Σχέδιο.Το έργο της δημιουργίας μιας μικροσκοπικής συσκευής δεν είχε οριστεί, ήταν απαραίτητο να τοποθετήσετε τη συσκευή και την μπαταρία D-0.26D σε μια πλαστική θήκη με διαστάσεις 230x80x35 mm. Η συσκευή κατασκευάζεται δομικά σε τέσσερις ξεχωριστές πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος. Η πλακέτα του ενισχυτή και η θέση των εξαρτημάτων σε αυτήν φαίνονται στο Σχ. 2, η πλακέτα της γεννήτριας και η θέση των εξαρτημάτων σε αυτήν φαίνονται στο Σχ. 3, η πλακέτα σταθεροποιητή τάσης και η θέση των εξαρτημάτων σε αυτήν φαίνονται στο Σχ. 4, η πλακέτα ανιχνευτή και η θέση των εξαρτημάτων σε αυτήν φαίνονται στην Εικ. 5.

Αυτός ο σχεδιασμός της συσκευής προκλήθηκε από την αντικατάσταση μεμονωμένων μπλοκ με νέα ως αποτέλεσμα πειραμάτων και αναβαθμίσεων της συσκευής. Ο αρθρωτός σχεδιασμός του μπλοκ αφήνει πάντα μια ευκαιρία για "υποχώρηση". Στην υπό εξέταση επιλογή, είναι πολύ πιο εύκολο να πραγματοποιήσετε εκσυγχρονισμό ή επισκευές. Εξάλλου, είναι πιο εύκολο να αντικαταστήσετε ένα μικρό μπλοκ παρά να δημιουργήσετε ξανά ένα νέο σχέδιο σε μια μεγάλη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Πριν την τοποθέτηση στην καθορισμένη θήκη, μειώθηκαν τα μεγέθη όλων των σανίδων (οι σανίδες κόπηκαν προσεκτικά με μεταλλικό ψαλίδι).

Για να εξασφαλιστεί η δυνατότητα μέτρησης των ελάχιστων τιμών αντίστασης, είναι απαραίτητο να ελαχιστοποιηθεί η αντίσταση που συνδέει την είσοδο της συσκευής στο Cx. Για να γίνει αυτό, δεν αρκεί η χρήση βραχέων καλωδίων. Η συσκευή είναι εγκατεστημένη έτσι ώστε τα κοινά καλώδια της γεννήτριας, του ενισχυτή και των σημείων σύνδεσης Cx να βρίσκονται σε ελάχιστη απόσταση μεταξύ τους.

Η άστοχη εγκατάσταση θα διαταράξει εύκολα την κανονική λειτουργία της συσκευής στην περιοχή 1 Ohm, μετατρέποντάς την σε έναν πολύ άβολο και μέτριο μετρητή για αυτό το εύρος. Για χάρη αυτού του εύρους ο συγγραφέας ανέλαβε την ανάπτυξη αυτής της συσκευής, καθώς το "παραδοσιακό" εύρος μέτρησης ESR μπορεί να εφαρμοστεί χρησιμοποιώντας απλούστερα σχήματα. Το εύρος των 0...1 Ohm σάς επιτρέπει να "συνεργάζεστε" πολύ γρήγορα με πυκνωτές όπως 10.000 μF ή περισσότερο.

Ρύθμιση.Παρά την παρουσία στο κύκλωμα έξι αντιστάσεων κοπής και άλλων στοιχείων που απαιτούν επιλογή, η ρύθμιση της συσκευής δεν είναι μια περίπλοκη διαδικασία. Αρχικά, τα ρυθμιστικά όλων των αντιστάσεων κοπής ρυθμίζονται στη θέση που αντιστοιχεί στη μέγιστη αντίσταση. Κατά τη ρύθμιση, χρησιμοποιήθηκαν αντιστάσεις πολλαπλών στροφών του τύπου SP5-3, αν και οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων αναπτύχθηκαν για την έκδοση SP-38V. Μετά τη ρύθμιση της συσκευής, αντικαταστάθηκαν όλες με σταθερές αντιστάσεις.

Η εγκατάσταση ξεκινά με CH. Στην έξοδο CH συνδέεται μια αντίσταση MLT-0.25 με αντίσταση 1,2 kOhm. Επιλέγοντας την αντίσταση R13, επιτυγχάνεται το ελάχιστο δυνατό ρεύμα μέσω του τρανζίστορ VT6, στο οποίο το CH διατηρεί σταθερή λειτουργία σε τάση εισόδου από 7 έως 15 V. Δεν πρέπει να παρασυρθείτε με την υπερβολική μείωση αυτού του ρεύματος. Η συνιστώμενη τιμή του είναι 100...500 μA. Αφού ρυθμίσετε αυτό το ρεύμα, προχωρήστε στην επιλογή της αντίστασης R14. Η τάση εξόδου του CH εξαρτάται από αυτό, η τιμή της οποίας ορίστηκε στα 6...6,3 V. Η πτώση τάσης στο CH μπορεί να μειωθεί περαιτέρω αντικαθιστώντας την αντίσταση R12 με ένα βραχυκυκλωτήρα καλωδίων (μετά τη ρύθμιση ολόκληρης της συσκευής) . Ωστόσο, το MV στερείται τότε περιορισμό ρεύματος σε περίπτωση μη φυσιολογικών καταστάσεων στο φορτίο MV.

Η εγκατάσταση του ενισχυτή στα τρανζίστορ VT7, VT8 συνίσταται στην επιλογή της αντίστασης της αντίστασης R24 για να επιτευχθεί κέρδος τάσης περίπου 20 φορές (στη συχνότητα λειτουργίας). Η ακρίβεια της υποδεικνυόμενης τιμής δεν είναι σημαντική εδώ. Πολύ πιο σημαντική είναι η σταθερότητα της ενίσχυσης, η οποία εξαρτάται περισσότερο από τη σταθερότητα των στοιχείων C10, R24, R25, VT7. Εμφανίζεται στο διάγραμμα στο Σχ. Η 1η θέση επαφής του διακόπτη SA1 αντιστοιχεί στην περιοχή των 10 Ohm. Οι επαφές του μπουτόν SA4 είναι κλειστές. Έτσι, αντί για πυκνωτή Cx, στην είσοδο της συσκευής συνδέεται μια πολύ σταθερή αντίσταση βαθμονόμησης R21 με αντίσταση 10 Ohms. Στη συνέχεια, η αντίσταση R18 ρυθμίζει την τάση στα 10 mV στην αντίσταση R21 (και στα 200 mV, εάν χρειάζεται, επιλέγοντας R24 στον πομπό του VT8). Μειώνοντας την αντίσταση της αντίστασης R5, ρυθμίστε το βέλος του μετρητή PA1 στο άκρο της κλίμακας του (100 μA). Η αντίσταση trimmer R11 ρυθμίζει την ένδειξη του ψηφιακού βολτόμετρου στα 100 mV. Εάν είναι απαραίτητο, μειώστε την αντίσταση της αντίστασης R7. Η παρουσία αντιστάσεων βαθμονόμησης σάς επιτρέπει να αξιολογείτε γρήγορα την απόδοση της ρυθμισμένης συσκευής.

Είναι επίσης απαραίτητο να αποφασίσετε για τη ρύθμιση της μονάδας προστασίας PA1. Αυτό το σχέδιο έχει τις δικές του λεπτές αποχρώσεις. Για να μην εγκατασταθούν πρόσθετα στοιχεία - ενδείξεις για την ενεργοποίηση της συσκευής (που σίγουρα καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια, χάνουν χρόνο και περιπλέκουν το κύκλωμα), ο συγγραφέας χρησιμοποίησε την "υστέρηση" του κυκλώματος προστασίας από την άποψη ότι η συσκευή ήταν ενεργοποιημένη . Χρησιμοποιώντας την αντίσταση R8, το ρεύμα λειτουργίας προστασίας ρυθμίζεται στα 130... 150 μA.

Αφού ενεργοποιηθεί η προστασία (και τα δύο τρανζίστορ είναι ανοιχτά), το βέλος PA1 επιστρέφει σε μια συγκεκριμένη μεσαία θέση της κλίμακας. Με την αλλαγή της αντίστασης R8, είναι δυνατό να επιτευχθεί μια τέτοια κατάσταση ενεργοποίησης του τρανζίστορ VT2 ώστε ο δείκτης της συσκευής PA1 να μπορεί να "τραβηχτεί" σχεδόν σε οποιοδήποτε τμήμα εργασίας της κλίμακας PA1. Αυτή η κατάσταση του κυκλώματος προστατευτικού κόμβου αποδεικνύεται πολύ σταθερή και δεν απαιτεί καμία μεταγενέστερη ρύθμιση. Το κύκλωμα οφείλει πολλά από αυτό στη χρήση αυτών των τύπων τρανζίστορ.

Η θέση του βέλους στον τομέα εργασίας δεν παρεμβαίνει στις μετρήσεις, καθώς η προστασία δεν συνδέεται με την τιμή του ρεύματος λειτουργίας PA1. Το βραχυκύκλωμα των ακροδεκτών Cx της συσκευής ή η σύνδεση ενός πυκνωτή εργασίας Cx κάνει αμέσως το βέλος να ρυθμιστεί στη θέση που αντιστοιχεί στην τιμή της μετρούμενης αντίστασης. Και μόνο μια αυξημένη τιμή του ρεύματος μέσω του PA1 ενεργοποιεί ξανά την προστασία. Πολλά όργανα μέτρησης μπορούν να εξοπλιστούν με τέτοια εξαιρετική προστασία. Η προστασία διαμορφώνεται μία φορά και η αντίσταση της αντίστασης R8 δεν αλλάζει πλέον. Διαφορετικά, θα απαιτηθεί πρόσθετη ρύθμιση της συσκευής λόγω αλλαγής της συνολικής αντίστασης των αντιστάσεων R7 και R8.
Στη συνέχεια, αλλάξτε το διακόπτη SA1 στη θέση που αντιστοιχεί στην περιοχή 1 Ohm. Με τον ίδιο τρόπο όπως όταν ρυθμίζετε τη συσκευή στην περιοχή των 10 Ohm, αλλά πιο προσεκτικά, βραχυκυκλώστε τις ακίδες SA4. Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιήθηκαν αντιστάσεις βαθμονόμησης ακριβείας στο σχεδιασμό, έπρεπε να επιλεγούν. Ο λόγος για αυτό αποδείχθηκε ότι ήταν η παρουσία σημαντικής αντίστασης που εισάγεται από τα καλώδια και τις επαφές SA4, SA 1.2. Επομένως, στο εύρος 1 Ohm, κατά τη ρύθμιση, οι επαφές και των δύο διακοπτών είναι κλειστές (με το κουμπί, η ρύθμιση δεν είναι βολική, επομένως οι επαφές του βραχυκυκλώθηκαν ακόμη και όταν ρυθμίζονταν στην περιοχή των 10 Ohm). Το γεγονός είναι ότι η συσκευή καταγράφει εύκολα τις αντιστάσεις μετάβασης των επαφών των διακοπτών SA1.2 και SA4.

Σε αυτό το κύκλωμα, οι επαφές SA1 και SA4 δεν φέρουν ουσιαστικά κανένα φορτίο ρεύματος. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε η έκδοση με κουμπιά SA4, η οποία ουσιαστικά εξαλείφει την παροχή ενέργειας από έναν μη εκφορτισμένο πυκνωτή Cx σε αυτούς τους διακόπτες. Αυτό σημαίνει ότι οι αντιστάσεις επαφής τους θα είναι σταθερές μακροπρόθεσμα. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να «εξουδετερωθούν» σταθερά μειώνοντας τις αντιστάσεις R20, R21. Στην αρχική έκδοση της συσκευής, μια αντίσταση 22 Ohm (MLT-0.5) συνδέεται παράλληλα με το R20 και μια αντίσταση 130 Ohm (MLT-0.5) συνδέεται παράλληλα με το R21.

Οι λειτουργίες προσαρμογής επαναλαμβάνονται για να διασφαλιστεί η μέγιστη ακρίβεια μέτρησης και στις δύο περιοχές. Φυσικά, η συσκευή δεν πρέπει να εμφανίζει εντελώς διαφορετικές ενδείξεις σε διαφορετικές περιοχές με τον ίδιο πυκνωτή Cx συνδεδεμένο. Στην περιοχή του 1 Ohm, η ρύθμιση απαιτεί τη ρύθμιση της τάσης στην οθόνη του ψηφιακού βολτόμετρου στα 100 mV χρησιμοποιώντας την αντίσταση περικοπής R6. Δεδομένου ότι αυτή η αντίσταση συνδέεται παράλληλα με την αντίσταση R5, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η ρύθμιση του εύρους 1 Ohm εξαρτάται από τη ρύθμιση των 10 Ohm. Αυτή η επιλογή μεταγωγής είναι πιο απλή στη σχεδίαση κυκλώματος και στην πράξη (αντί για τρία καλώδια, μόνο δύο είναι κατάλληλα για την πλακέτα). Τέλος, η τιμή της αντίστασης R9 επιλέγεται έτσι ώστε τα 100 mV στο ψηφιακό πολύμετρο να αντιστοιχούν σε 10 V τάσης μπαταρίας.

Εκσυγχρονισμός της συσκευής.Εάν η συσκευή χρειάζεται μόνο για σταθερές συνθήκες λειτουργίας, τότε το MV αφαιρείται από το κύκλωμα. Εξαιρώντας τον μετρητή επιλογέα PA1, το κύκλωμα απλουστεύεται επίσης τα στοιχεία R8, VT1, VT2. Αντί για την αντίσταση R8, τοποθετήστε ένα βραχυκυκλωτήρα καλωδίων. Αυτή η επιλογή (χωρίς τον μετρητή PA1) σας επιτρέπει να μειώσετε ελαφρώς την κατανάλωση ενέργειας της συσκευής λόγω του κυκλώματος ανιχνευτή. Μετά την αφαίρεση της κεφαλής του βέλους, λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή αντίσταση εισόδου του ψηφιακού ελεγκτή, οι τιμές των αντιστάσεων R7, R10, R11 αυξάνονται κατά 10 φορές. Αυτό ξεφορτώνει την έξοδο του IC, η οποία έχει ευεργετική επίδραση στη λειτουργία του IC. Ο πυκνωτής C4 αντικαθίσταται με μη ηλεκτρολυτικό K10-17-2,2 μF. Ωστόσο, για να αυξηθεί η αξιοπιστία της συσκευής, όλοι οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αντικαταστάθηκαν στη συνέχεια από μη ηλεκτρολυτικούς (K10-17-2,2 μF).

Εάν αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται μαζί με ένα ψηφιακό πολύμετρο που έχει εύρος 0...200 mV ή 0...2000 mV, είναι εύκολο να επεκταθεί το εύρος των μετρούμενων αντιστάσεων «πάνω», π.χ. έως 20 Ohm. Απλά πρέπει να επιλέξετε ξανά τις τιμές των στοιχείων R7 και R10.

Διευκρίνιση.Στην προδιαγραφή των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στη συσκευή, η οποία δίνεται στο πρώτο μέρος του άρθρου (RA 3/2005, σελ. 24, 3η στήλη, 3η παράγραφος από πάνω), η αντίσταση των αντιστάσεων R19, R22 θα πρέπει να είναι όχι 330 kOhm, αλλά 330 Ohm. Ζητούμε συγγνώμη.

Λογοτεχνία
1. Novachenko I.V. Μικροκυκλώματα για οικιακό ραδιοεξοπλισμό. - Μ.: Ραδιόφωνο και επικοινωνία, 1989.
2. Zyzyuk A.G. Χαρακτηριστικά επισκευής ενισχυτών WS-701//Radioa-mator.-2004.-No.6.-P.11-13.
3. Zyzyuk A.G. Ορισμένα χαρακτηριστικά της επισκευής SDU//Radyamator. -2004.-Αριθ. 7. σελ. 12-13.
4. Zyzyuk A.G. Μίνι τρυπάνι για επισκευαστή και ραδιοερασιτέχνη//Radyuama-tor.-2004.-Αριθ. 8.-Σ.20-21.
5. Zyzyuk A.G. Απλός μετρητής χωρητικότητας // Καλοριφέρ. - 2004. -№9. - Σελ.26-28.
6. Zyzyuk A.G. Περί απλών και ισχυρών σταθεροποιητών τάσης//Electric.-2004.-No.6.-P.10-12.
7. Zyzyuk A. G. Σταθερή γεννήτρια ρεύματος για φόρτιση μπαταριών και εφαρμογή της στην επισκευή και σχεδιασμό ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού // Ηλεκτρολόγος. - 2004. - Νο. 9. - Σελ.8-10.
8. Καλοριφέρ. Το καλύτερο της 10ετίας (1993-2002). - K.: Radyuamator, 2003. Πώς να φτιάξετε μια λάμπα LED που τροφοδοτείται από 220 V

Όχι μόνο έμαθα από άλλους ότι ένας τέτοιος μετρητής είναι απαραίτητος για έναν ραδιοερασιτέχνη, αλλά το ένιωσα και ο ίδιος όταν ανέλαβα να επισκευάσω έναν παλιό ενισχυτή - εδώ πρέπει να ελέγξετε αξιόπιστα κάθε ηλεκτρολύτη στην πλακέτα και να βρείτε αυτόν που έχει καταστεί άχρηστος ή αντικαταστήστε τα 100%. Επιλεγμένη επιταγή. Και σχεδόν αγόρασα μια διαφημιζόμενη συσκευή που ονομάζεται "ESR - mikro" μέσω Διαδικτύου. Αυτό που με σταμάτησε ήταν το γεγονός ότι τον επαίνεσαν πάρα πολύ - «πάνω από την άκρη». Γενικά, αποφάσισα να αναλάβω ανεξάρτητη δράση. Επειδή δεν ήθελα να ρισκάρω, επέλεξα το απλούστερο, αν όχι πρωτόγονο, σχέδιο, αλλά με πολύ καλή (ενδελεχή) περιγραφή. Έψαξα στις πληροφορίες και, έχοντας κάποια τάση προς το σχέδιο, άρχισα να σχεδιάζω τη δική μου εκδοχή της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Για να χωράει στη θήκη ενός χοντρού μαρκαδόρου. Δεν λειτούργησε - δεν συμπεριλήφθηκαν όλες οι λεπτομέρειες στο προγραμματισμένο εύρος. Το σκέφτηκα καλύτερα, σχεδίασα μια σφραγίδα στην εικόνα και την ομοιότητα του συγγραφέα, την χάραξα και τη συναρμολόγησα. Κατάφερα να το συναρμολογήσω. Όλα έγιναν πολύ προσεκτικά και τακτοποιημένα.

Αλλά η έρευνα δεν ήθελε να λειτουργήσει, όσο κι αν την πάλεψα. Αλλά δεν ήθελα να υποχωρήσω. Για καλύτερη κατανόηση του διαγράμματος, το ξαναέφτιαξα με τον δικό μου τρόπο. Και έτσι «αγαπητέ» (σε δύο εβδομάδες δοκιμασίας), έγινε πιο κατανοητό οπτικά.

Κύκλωμα μετρητή ESR

Και τελείωσα την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με πονηρό τρόπο. Έγινε "διπλής όψης" - στη δεύτερη πλευρά τοποθέτησα μέρη που δεν ταίριαζαν στην πρώτη. Για να απλοποιήσω τη λύση στη δυσκολία που προέκυψε, τα τοποθέτησα σε ένα «κουβούκλιο». Δεν υπάρχει χρόνος για κομψότητα εδώ - χρειάζεστε ένα δείγμα.

Χάραξα την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και κόλλησα τα εξαρτήματα. Αυτή τη φορά τοποθέτησα το μικροκύκλωμα στην πρίζα, προσάρμοσα έναν σύνδεσμο για την παροχή ρεύματος, ο οποίος μπορεί να στερεωθεί με ασφάλεια στην πλακέτα χρησιμοποιώντας συγκόλληση και στη συνέχεια να «κρεμαστεί» η θήκη σε αυτήν. Αλλά την αντίσταση κοπής, με την οποία ο καθετήρας δούλευε καλύτερα, βρήκα μόνο αυτή - μακριά από μικρογραφία.

Η πίσω όψη είναι ο καρπός του πραγματισμού και η κορυφή του ασκητισμού. Κάτι μπορεί να ειπωθεί εδώ μόνο για τους ανιχνευτές, παρά τον στοιχειώδη σχεδιασμό, είναι αρκετά βολικοί και η λειτουργικότητα είναι γενικά πέρα ​​από κάθε έπαινο - μπορούν να έρθουν σε επαφή με ηλεκτρολυτικό πυκνωτή οποιουδήποτε μεγέθους.

Τοποθέτησα τα πάντα σε μια αυτοσχέδια θήκη, η θέση τοποθέτησης ήταν η σύνδεση με σπείρωμα του βύσματος τροφοδοσίας. Κατά συνέπεια, η ισχύς μείον πήγε στην υπόθεση. Δηλαδή είναι γειωμένο. Ό,τι κι αν είναι, προστατεύεται από παρεμβολές και παρεμβολές. Το τρίμερ δεν περιλαμβάνεται, αλλά είναι πάντα «στο χέρι» και τώρα θα είναι ποτενσιόμετρο. Το βύσμα από το ηχείο ραδιοφωνικής εκπομπής θα αποφύγει, μια για πάντα, σύγχυση με τις υποδοχές του πολύμετρου. Τροφοδοτείται από εργαστηριακό τροφοδοτικό, αλλά χρησιμοποιώντας ένα προσωπικό καλώδιο με βύσμα από γιρλάντα χριστουγεννιάτικου δέντρου.

Και αυτό, αυτό το απερίγραπτο θαύμα, ανέλαβε και άρχισε να λειτουργεί, αμέσως και όπως έπρεπε. Και δεν υπάρχουν προβλήματα με τη ρύθμιση - που αντιστοιχεί σε ένα ωμ, ένα millivolt ρυθμίζεται εύκολα, περίπου στη μεσαία θέση του ρυθμιστή.

Και τα 10 Ohm αντιστοιχούν σε 49 mV.

Ένας πυκνωτής εργασίας αντιστοιχεί περίπου σε 0,1 Ohm.

Ελαττωματικός πυκνωτής, αντιστοιχεί σε περισσότερα από 10 ohms. Ο ανιχνευτής αντιμετώπισε την εργασία, ελαττωματικοί ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές βρέθηκαν στην πλακέτα της συσκευής που επισκευάζεται. Όλες οι λεπτομέρειες σχετικά με αυτό το σχέδιο μπορείτε να βρείτε στο αρχείο. Οι μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές ESR για νέους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές φαίνονται στον πίνακα:

Και λίγο καιρό αργότερα ήθελα να δώσω στην κονσόλα μια πιο εμφανή εμφάνιση, αλλά το μαθημένο αξίωμα "το καλύτερο είναι ο εχθρός του καλού" δεν μου επέτρεψε να το αγγίξω - θα φτιάξω μια άλλη, πιο κομψή και τέλεια. Πρόσθετες πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένου ενός διαγράμματος της αρχικής συσκευής, είναι διαθέσιμες στο παράρτημα. Μίλησε για τα δεινά και τις χαρές του Μπαμπέι.

Συζητήστε το άρθρο ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΤΟ ΠΟΛΥΜΕΤΡΟ ΕΣΡ

Στο όγδοο τεύχος του περιοδικού Radio για το 2011, το άρθρο « Μετρητής ESR - προσάρτηση σε πολύμετρο y" και πολλοί αναγνώστες αντιμετώπισαν δυσκολίες στην αγορά του μικροκυκλώματος 74AC132 ή των αναλόγων του.

Πράγματι, αυτό το μικροκύκλωμα, που αποτελείται από τέσσερις σκανδάλες Schmitt δύο εισόδων, αποδείχθηκε ότι ήταν όχι μόνο σχετικά σπάνιο, αλλά και πιο ακριβό σε σύγκριση με άλλα που διαθέτουν έξι σκανδάλες Schmitt αναστροφής μιας εισόδου, για παράδειγμα 74AC14N. τροποποιήθηκε για αυτό το μικροκύκλωμα και τα ανάλογα του από διάφορους κατασκευαστές.

Τροποποιήθηκε Κύκλωμα μετρητή ESRφαίνεται στο Σχ. 1, και ένα σχέδιο μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με τη διάταξη των στοιχείων φαίνεται στο Σχ. 2. Μόνο τα εξαρτήματα του μετρητή που σχετίζονται με τη χρήση μικροκυκλώματος που περιέχει αναστροφείς σκανδάλες Schmitt υπέστησαν αλλαγές. Έτσι, η πολικότητα της διόδου VD1 έχει αλλάξει σε παλμούς αντεστραμμένης γεννήτριας διάρκειας t r. Στις εξόδους των ενεργοποιητών DD1.2-DD1.4, που εκτελούν τη λειτουργία ενός buffer, οι παλμοί παίρνουν την ίδια μορφή. Στο κύκλωμα R3C2, για τη δημιουργία παλμών μέτρησης με διάρκεια tmeas στην έξοδο της σκανδάλης DD1.6, λόγω έλλειψης δεύτερης εισόδου, μια πρόσθετη δίοδος VD2 ​​συνδέεται παράλληλα με την αντίσταση R3. Ο κάτω ακροδέκτης του πυκνωτή C2 στο διάγραμμα είναι συνδεδεμένος στη θετική γραμμή ισχύος για να απλοποιηθεί η διάταξη της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Οι σκανδάλες DD1.2-DD1.4, φορτωμένες από την αντίσταση R4 (270 Ohm) στη θέση "x0.1" του διακόπτη SA1, συνδέονται παράλληλα, γεγονός που επιτρέπει τη χρήση του μικροκυκλώματος DD1 από τη σειρά 74NS με χαμηλότερο φορτίο χωρητικότητα από αυτή της σειράς 74AC. Επομένως, αντί για αυτό που υποδεικνύεται στο διάγραμμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όχι μόνο τα 74AC14RS, SN74AC14N, MC74AC14N, αλλά και 74HC14N, MM74HC14N, SN74HC14N, καθώς και το οικιακό KR1554TL2.

Οι αντιστάσεις R6 και R7 συνδέονται πλέον παράλληλα, γεγονός που, κατά τη γνώμη των αναγνωστών, διευκολύνει τη ρύθμιση, καθώς αυτό δεν απαιτεί αντιστάσεις με αντίσταση πολλών ohms, οι οποίες δεν είναι πάντα διαθέσιμες. Κατά την αποκόλληση, το τρανζίστορ επιφανειακής βάσης IRLML6346 (VT1) θα πρέπει να τοποθετείται με την επάνω πλευρά της θήκης (στην οποία αναφέρεται ο τύπος του) στην πλακέτα.

Όποιος επισκευάζει τακτικά ηλεκτρονικό εξοπλισμό γνωρίζει τι ποσοστό δυσλειτουργιών προκαλούνται από ελαττωματικούς ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές. Επιπλέον, εάν μπορεί να διαγνωστεί σημαντική απώλεια χωρητικότητας χρησιμοποιώντας ένα συμβατικό πολύμετρο, τότε ένα τόσο χαρακτηριστικό ελάττωμα όπως η αύξηση της αντίστασης ισοδύναμης σειράς (ESR) είναι ουσιαστικά αδύνατο να εντοπιστεί χωρίς ειδικές συσκευές.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, κατά την εκτέλεση εργασιών επισκευής, μπορούσα να κάνω χωρίς εξειδικευμένα όργανα για τον έλεγχο πυκνωτών, αντικαθιστώντας γνωστούς καλούς πυκνωτές παράλληλα με τους "ύποπτους" πυκνωτές στον εξοπλισμό ήχου, χρησιμοποιώντας ακουστικά. και επίσης χρησιμοποιήστε μεθόδους έμμεσης ανίχνευσης ελαττωμάτων που βασίζονται στην προσωπική εμπειρία, τα συσσωρευμένα στατιστικά στοιχεία και την επαγγελματική διαίσθηση. Όταν έπρεπε να συμμετάσχουμε στη μαζική επισκευή εξοπλισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών, στον οποίο οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αντιπροσωπεύουν το ήμισυ όλων των βλαβών, η ανάγκη ελέγχου του ESR τους έγινε, χωρίς υπερβολή, στρατηγική αποστολή. Μια άλλη σημαντική περίσταση ήταν το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επισκευής, οι ελαττωματικοί πυκνωτές πρέπει πολύ συχνά να αντικατασταθούν όχι με νέους, αλλά με αποσυναρμολογημένους από άλλες συσκευές και η δυνατότητα συντήρησης τους δεν είναι καθόλου εγγυημένη. Ως εκ τούτου, ήρθε αναπόφευκτα η στιγμή που έπρεπε να σκεφτώ σοβαρά να λύσω αυτό το πρόβλημα αποκτώντας επιτέλους έναν μετρητή ESR. Δεδομένου ότι η αγορά μιας τέτοιας συσκευής ήταν προφανώς εκτός συζήτησης για διάφορους λόγους, η μόνη προφανής λύση ήταν να τη συναρμολογήσετε μόνοι σας.

Μια ανάλυση λύσεων κυκλωμάτων για την κατασκευή μετρητών EPS που είναι διαθέσιμα στο Διαδίκτυο έδειξε ότι η γκάμα τέτοιων συσκευών είναι εξαιρετικά μεγάλη. Διαφέρουν ως προς τη λειτουργικότητα, την τάση τροφοδοσίας, τη βάση του χρησιμοποιούμενου στοιχείου, τη συχνότητα των παραγόμενων σημάτων, την παρουσία/απουσία στοιχείων περιέλιξης, τη μορφή εμφάνισης των αποτελεσμάτων μέτρησης κ.λπ.

Τα κύρια κριτήρια για την επιλογή ενός κυκλώματος ήταν η απλότητά του, η χαμηλή τάση τροφοδοσίας και ο ελάχιστος αριθμός μονάδων περιέλιξης.

Λαμβάνοντας υπόψη το σύνολο των παραγόντων, αποφασίστηκε να επαναληφθεί το σχέδιο του Yu. Διακρίνεται από μια σειρά θετικών χαρακτηριστικών: εξαιρετική απλότητα, απουσία μετασχηματιστών υψηλής συχνότητας, χαμηλή κατανάλωση ρεύματος, δυνατότητα τροφοδοσίας από ένα μόνο γαλβανικό στοιχείο, χαμηλή συχνότητα λειτουργίας γεννήτριας.

Λεπτομέρειες και σχέδιο.Η συσκευή, συναρμολογημένη σε ένα πρωτότυπο, λειτούργησε αμέσως και μετά από αρκετές ημέρες πρακτικών πειραμάτων με το κύκλωμα, πάρθηκε μια απόφαση για τον τελικό της σχεδιασμό: η συσκευή θα πρέπει να είναι εξαιρετικά συμπαγής και να είναι κάτι σαν ελεγκτής, επιτρέποντας την εμφάνιση των αποτελεσμάτων της μέτρησης όσο πιο ξεκάθαρα γίνεται.

Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ως κεφαλή μέτρησης ένας δείκτης του τύπου M68501 από το ραδιόφωνο Sirius-324 Pano με συνολικό ρεύμα απόκλισης 250 μA και μια αρχική κλίμακα βαθμονομημένη σε ντεσιμπέλ, η οποία ήταν διαθέσιμη. Αργότερα, ανακάλυψα παρόμοιες λύσεις στο Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας δείκτες επιπέδου ταινίας που έγιναν από άλλους συγγραφείς, οι οποίοι επιβεβαίωσαν την ορθότητα της απόφασης που ελήφθη. Ως σώμα της συσκευής, χρησιμοποιήσαμε τη θήκη από έναν ελαττωματικό φορτιστή φορητού υπολογιστή LG DSA-0421S-12, ο οποίος είναι ιδανικός σε μέγεθος και έχει, σε αντίθεση με πολλούς από τους αντίστοιχους, μια θήκη που αποσυναρμολογείται εύκολα με βίδες.

Η συσκευή χρησιμοποιεί αποκλειστικά διαθέσιμα στο κοινό και ευρέως διαδεδομένα ραδιοφωνικά στοιχεία που είναι διαθέσιμα στο νοικοκυριό οποιουδήποτε ραδιοερασιτέχνη. Το τελικό κύκλωμα είναι εντελώς πανομοιότυπο με αυτό του συγγραφέα, με μόνη εξαίρεση τις τιμές ορισμένων αντιστάσεων. Η αντίσταση της αντίστασης R2 θα πρέπει ιδανικά να είναι 470 kOhm (στην έκδοση του συγγραφέα - 1 MOhm, αν και περίπου το ήμισυ της διαδρομής του κινητήρα δεν χρησιμοποιείται ακόμα), αλλά δεν βρήκα αντίσταση αυτής της τιμής που να έχει τις απαιτούμενες διαστάσεις. Ωστόσο, αυτό το γεγονός κατέστησε δυνατή την τροποποίηση της αντίστασης R2 με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργεί ταυτόχρονα ως διακόπτης ισχύος όταν ο άξονά της περιστρέφεται σε μία από τις ακραίες θέσεις. Για να γίνει αυτό, αρκεί να ξύσετε με την άκρη ενός μαχαιριού μέρος του ωμικού στρώματος σε μια από τις εξωτερικές επαφές του «πέταλου» της αντίστασης, κατά μήκος της οποίας γλιστρά η μεσαία επαφή του, σε μια περιοχή περίπου 3. ..4 mm σε μήκος.

Η τιμή της αντίστασης R5 επιλέγεται με βάση το συνολικό ρεύμα εκτροπής του δείκτη που χρησιμοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε ακόμη και με βαθιά εκφόρτιση της μπαταρίας, ο μετρητής EPS να παραμένει σε λειτουργία.

Ο τύπος των διόδων και των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα είναι απολύτως μη κρίσιμος, επομένως δόθηκε προτίμηση σε στοιχεία με ελάχιστες διαστάσεις. Ο τύπος των πυκνωτών που χρησιμοποιούνται είναι πολύ πιο σημαντικός - θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο θερμικά σταθεροί. Ως C1...C3 χρησιμοποιήθηκαν εισαγόμενοι πυκνωτές, που βρέθηκαν στην πλακέτα από ελαττωματικό UPS υπολογιστή, που έχουν πολύ μικρό ΤΚΕ και έχουν πολύ μικρότερες διαστάσεις σε σχέση με το εγχώριο Κ73-17.

Ο επαγωγέας L1 είναι κατασκευασμένος σε δακτύλιο φερρίτη με μαγνητική διαπερατότητα 2000 Nm, με διαστάσεις 10 × 6 × 4,6 mm. Για συχνότητα παραγωγής 16 kHz, απαιτούνται 42 στροφές σύρματος PEV-2 με διάμετρο 0,5 mm (το μήκος του αγωγού περιέλιξης είναι 70 cm) με επαγωγή 2,3 mH. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε άλλο επαγωγέα με αυτεπαγωγή 2...3,5 mH, που θα αντιστοιχεί στο εύρος συχνοτήτων των 16...12 kHz που προτείνει ο συγγραφέας του σχεδίου. Κατά την κατασκευή του επαγωγέα, είχα την ευκαιρία να χρησιμοποιήσω έναν παλμογράφο και έναν μετρητή επαγωγής, έτσι επέλεξα τον απαιτούμενο αριθμό στροφών πειραματικά αποκλειστικά για λόγους να φέρω τη γεννήτρια ακριβώς σε συχνότητα 16 kHz, αν και, φυσικά, δεν υπήρχε πρακτική ανάγκη για αυτό.

Οι ανιχνευτές του μετρητή EPS είναι μη αφαιρούμενοι - η απουσία αποσπώμενων συνδέσεων όχι μόνο απλοποιεί τον σχεδιασμό, αλλά τον καθιστά και πιο αξιόπιστο, εξαλείφοντας την πιθανότητα σπασμένων επαφών στο κύκλωμα μέτρησης χαμηλής αντίστασης.

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος της συσκευής έχει διαστάσεις 27x28 mm, το σχέδιό της σε μορφή .LAY6 μπορείτε να το κατεβάσετε από τον σύνδεσμο https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Το βήμα του πλέγματος είναι 1,27 mm.

Η διάταξη των στοιχείων μέσα στην τελική συσκευή φαίνεται στη φωτογραφία.

Αποτελέσματα δοκιμών.Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του δείκτη που χρησιμοποιήθηκε στη συσκευή ήταν ότι το εύρος μέτρησης ESR ήταν από 0 έως 5 Ohms. Κατά τη δοκιμή πυκνωτών σημαντικής χωρητικότητας (100 μF ή περισσότερο), οι πιο τυπικοί για φίλτρα σε κυκλώματα τροφοδοσίας μητρικών πλακών, τροφοδοτικά για υπολογιστές και τηλεοράσεις, φορτιστές φορητών υπολογιστών, μετατροπείς εξοπλισμού δικτύου (διακόπτες, δρομολογητές, σημεία πρόσβασης) και τους απομακρυσμένους προσαρμογείς τους, αυτό το εύρος είναι εξαιρετικά βολικό, αφού η ζυγαριά του οργάνου τεντώνεται στο μέγιστο. Με βάση τα μέσα πειραματικά δεδομένα για το ESR των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών διαφόρων χωρητικοτήτων που φαίνονται στον πίνακα, η εμφάνιση των αποτελεσμάτων μέτρησης αποδεικνύεται πολύ σαφής: ο πυκνωτής μπορεί να θεωρηθεί ότι μπορεί να επισκευαστεί μόνο εάν η βελόνα ένδειξης κατά τη μέτρηση βρίσκεται στο κόκκινο τομέα της κλίμακας, που αντιστοιχεί σε θετικές τιμές ντεσιμπέλ. Εάν το βέλος βρίσκεται στα αριστερά (στον μαύρο τομέα), ο πυκνωτής από το παραπάνω εύρος χωρητικότητας είναι ελαττωματικός.

Φυσικά, η συσκευή μπορεί επίσης να δοκιμάσει μικρούς πυκνωτές (από περίπου 2,2 μF) και οι ενδείξεις της συσκευής θα είναι εντός του μαύρου τομέα της κλίμακας, που αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές ντεσιμπέλ. Πήρα περίπου την ακόλουθη αντιστοιχία μεταξύ του ESR των γνωστών-καλών πυκνωτών από μια τυπική σειρά χωρητικοτήτων και της βαθμονόμησης της κλίμακας του οργάνου σε ντεσιμπέλ:

Πρώτα απ 'όλα, αυτός ο σχεδιασμός θα πρέπει να συνιστάται σε αρχάριους ραδιοερασιτέχνες που δεν έχουν ακόμη επαρκή εμπειρία στο σχεδιασμό ραδιοφωνικού εξοπλισμού, αλλά κατέχουν τα βασικά της επισκευής ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Η χαμηλή τιμή και η υψηλή επαναληψιμότητα αυτού του μετρητή EPS τον διακρίνουν από πιο ακριβές βιομηχανικές συσκευές για παρόμοιους σκοπούς.

Τα κύρια πλεονεκτήματα του μετρητή ESR μπορούν να θεωρηθούν τα ακόλουθα:

— εξαιρετική απλότητα του κυκλώματος και διαθεσιμότητα της βάσης στοιχείων για την πρακτική εφαρμογή του, διατηρώντας παράλληλα επαρκή λειτουργικότητα της συσκευής και συμπαγή, χωρίς ανάγκη για εξαιρετικά ευαίσθητη συσκευή εγγραφής.

— δεν χρειάζονται ρυθμίσεις που απαιτούν ειδικά όργανα μέτρησης (παλμογράφο, συχνόμετρο).

- χαμηλή τάση τροφοδοσίας και, κατά συνέπεια, χαμηλό κόστος της πηγής της (δεν απαιτείται ακριβό και χαμηλής χωρητικότητας "Krona"). Η συσκευή παραμένει σε λειτουργία όταν η πηγή αποφορτίζεται ακόμη και στο 50% της ονομαστικής τάσης της, δηλαδή, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν στοιχεία για την τροφοδοσία της που δεν μπορούν πλέον να λειτουργούν κανονικά σε άλλες συσκευές (τηλεχειριστήρια, ρολόγια, κάμερες, αριθμομηχανές , κλπ.)

- χαμηλή κατανάλωση ρεύματος - περίπου 380 µA τη στιγμή της μέτρησης (ανάλογα με την κεφαλή μέτρησης που χρησιμοποιείται) και 125 μA σε κατάσταση αναμονής, γεγονός που παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της πηγής ισχύος.

- ελάχιστη ποσότητα και εξαιρετική απλότητα προϊόντων περιέλιξης - οποιοδήποτε κατάλληλο τσοκ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως L1 ή μπορείτε εύκολα να το φτιάξετε μόνοι σας από σκραπ.

— σχετικά χαμηλή συχνότητα λειτουργίας της γεννήτριας και δυνατότητα χειροκίνητης ρύθμισης του μηδενός, επιτρέποντας τη χρήση ανιχνευτών με σύρματα σχεδόν οποιουδήποτε λογικού μήκους και αυθαίρετης διατομής. Αυτό το πλεονέκτημα είναι αναμφισβήτητο σε σύγκριση με τα καθολικά δοκιμαστικά ψηφιακών στοιχείων που χρησιμοποιούν πίνακα ZIF με βαθιές επαφές για τη σύνδεση των πυκνωτών που δοκιμάζονται.

— οπτική ευκρίνεια της εμφάνισης των αποτελεσμάτων της δοκιμής, που σας επιτρέπει να αξιολογήσετε γρήγορα την καταλληλότητα του πυκνωτή για περαιτέρω χρήση χωρίς να απαιτείται ακριβής αριθμητική εκτίμηση της τιμής ESR και η συσχέτισή της με έναν πίνακα τιμών.

— ευκολία χρήσης — δυνατότητα εκτέλεσης συνεχών μετρήσεων (σε αντίθεση με τους ψηφιακούς ελεγκτές ESR, που απαιτούν πάτημα του κουμπιού μέτρησης και παύση μετά τη σύνδεση κάθε πυκνωτή που ελέγχεται), γεγονός που επιταχύνει σημαντικά την εργασία.

— δεν είναι απαραίτητο να προεκφορτίσετε τον πυκνωτή πριν από τη μέτρηση του ESR.

Τα μειονεκτήματα της συσκευής περιλαμβάνουν:

- περιορισμένη λειτουργικότητα σε σύγκριση με τους ψηφιακούς ελεγκτές ESR (έλλειψη ικανότητας μέτρησης της χωρητικότητας του πυκνωτή και του ποσοστού της διαρροής του).

— η έλλειψη ακριβών αριθμητικών τιμών των αποτελεσμάτων μέτρησης σε ohms.

- σχετικά στενό εύρος μετρούμενων αντιστάσεων.

Τα τελευταία χρόνια, ειδικοί και ραδιοερασιτέχνες βρήκαν χρήσιμο να εκτιμήσουν την αντίσταση ισοδύναμης σειράς (ESR) των πυκνωτών οξειδίου, ειδικά στην πρακτική επισκευής παλμικών τροφοδοτικών, υψηλής ποιότητας UMZCH και άλλου σύγχρονου εξοπλισμού. Αυτό το άρθρο προτείνει έναν μετρητή που έχει πολλά πλεονεκτήματα.

Τα τελευταία χρόνια, ειδικοί και ραδιοερασιτέχνες βρήκαν χρήσιμο να εκτιμήσουν την αντίσταση ισοδύναμης σειράς (ESR) των πυκνωτών οξειδίου, ειδικά στην πρακτική επισκευής παλμικών τροφοδοτικών, υψηλής ποιότητας UMZCH και άλλου σύγχρονου εξοπλισμού. Αυτό το άρθρο προτείνει έναν μετρητή που έχει πολλά πλεονεκτήματα.

Μια κλίμακα που είναι βολική για μια συσκευή με δείκτη κλήσης, κοντά στο λογαριθμικό, σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τις τιμές ESR σε περίπου το εύρος από κλάσματα του ωμ έως 50 Ω, με την τιμή του 1 Ω να εμφανίζεται στο τμήμα του κλίμακα που αντιστοιχεί στο 35...50% του συνολικού ρεύματος απόκλισης. Αυτό καθιστά δυνατή την εκτίμηση των τιμών ESR στην περιοχή 0,1...1 Ohm με αποδεκτή ακρίβεια, η οποία, για παράδειγμα, είναι απαραίτητη για πυκνωτές οξειδίου με χωρητικότητα μεγαλύτερη από 1000 μF και με μικρότερη ακρίβεια - έως 50 Ωμ.

Η πλήρης γαλβανική απομόνωση του κυκλώματος μέτρησης προστατεύει στο μέγιστο τη συσκευή από αστοχία κατά τη δοκιμή ενός τυχαία φορτισμένου πυκνωτή - μια κατάσταση που δεν είναι ασυνήθιστη στην πράξη. Η χαμηλή τάση στα καλώδια δοκιμής (λιγότερο από 70 mV) επιτρέπει μετρήσεις στις περισσότερες περιπτώσεις χωρίς πυκνωτές συγκόλλησης. Η τροφοδοσία της συσκευής από ένα γαλβανικό στοιχείο με τάση 1,5 V είναι αποδεκτή ως η βέλτιστη επιλογή (χαμηλό κόστος και μικρές διαστάσεις). Δεν χρειάζεται να βαθμονομήσετε τη συσκευή και να παρακολουθήσετε την τάση του στοιχείου, καθώς υπάρχει ενσωματωμένος σταθεροποιητής και ένας αυτόματος διακόπτης όταν η τάση τροφοδοσίας είναι μικρότερη από το επιτρεπόμενο όριο με κλειδαριά ενεργοποίησης. Και τέλος, σχεδόν αφής ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της συσκευής χρησιμοποιώντας δύο μικροσκοπικά κουμπιά.

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά
Διάστημα μετρούμενης αντίστασης, Ohm.........0,1...50
Συχνότητα παλμών μέτρησης, kHz...................120
Πλάτος παλμού στους ανιχνευτές του μετρητή, mV........50...70
Τάση τροφοδοσίας, V
ονομαστική...................1.5
επιτρεπτό...............0.9...3
Κατανάλωση ρεύματος, mA, όχι περισσότερο...................20

Το διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος της συσκευής φαίνεται στο Σχ. 1

Ένας μετατροπέας τάσης που αυξάνεται από 1,5 σε 9 V συναρμολογείται χρησιμοποιώντας τρανζίστορ VT1, VT2 και μετασχηματιστή T1. Ο πυκνωτής C1 είναι ένας πυκνωτής φίλτρου.

Η τάση εξόδου του μετατροπέα τροφοδοτείται μέσω ενός ηλεκτρονικού διακόπτη στο SCR VS1, ο οποίος, εκτός από τη χειροκίνητη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της συσκευής, την απενεργοποιεί αυτόματα όταν η τάση τροφοδοσίας είναι χαμηλή, τροφοδοτείται σε σταθεροποιητή μικροτροφοδοσίας συναρμολογημένο στο Τσιπ DA1 και αντιστάσεις R3, R4. Μια σταθεροποιημένη τάση 4 V τροφοδοτεί μια γεννήτρια παλμών συναρμολογημένη σύμφωνα με ένα τυπικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας έξι στοιχεία NAND του μικροκυκλώματος DD1. Το κύκλωμα R6C2 ρυθμίζει τη συχνότητα των δοκιμαστικών παλμών σε περίπου 100...120 kHz. Η λυχνία LED HL1 είναι μια ένδειξη ότι η συσκευή είναι ενεργοποιημένη.

Μέσω του πυκνωτή διαχωρισμού SZ, παρέχονται παλμοί στον μετασχηματιστή T2. Η τάση από το δευτερεύον τύλιγμά του εφαρμόζεται στον πυκνωτή που δοκιμάζεται και στο πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή ρεύματος μέτρησης TZ. Από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του TZ, το σήμα παρέχεται μέσω ενός ανορθωτή μισού κύματος χρησιμοποιώντας τη δίοδο VD3 και τον πυκνωτή C4 στο μικροαμπερόμετρο δείκτη RA1. Όσο μεγαλύτερο είναι το ESR του πυκνωτή, τόσο μικρότερη είναι η απόκλιση της βελόνας του μετρητή.

Ο διακόπτης θυρίστορ λειτουργεί ως εξής. Στην αρχική κατάσταση, υπάρχει χαμηλή τάση στην πύλη του τρανζίστορ πεδίου VT3, καθώς το θυρίστορ VS1 είναι κλειστό, με αποτέλεσμα το κύκλωμα τροφοδοσίας της συσκευής να αποσυνδέεται κατά μήκος του αρνητικού καλωδίου. Σε αυτήν την περίπτωση, η αντίσταση φορτίου του μετατροπέα ενίσχυσης είναι σχεδόν άπειρη και δεν λειτουργεί σε αυτήν τη λειτουργία. Σε αυτήν την κατάσταση, η κατανάλωση ρεύματος από την μπαταρία G1 είναι πρακτικά μηδενική.

Όταν οι επαφές του κουμπιού SB2 είναι κλειστές, ο μετατροπέας τάσης δέχεται ένα φορτίο που σχηματίζεται από την αντίσταση της μετάβασης ηλεκτροδίου ελέγχου-κάθοδος του SCR και της αντίστασης R1. Ο μετατροπέας ξεκινά και η τάση του ανοίγει το θυρίστορ VS1. Το τρανζίστορ πεδίου VT3 ανοίγει και το κύκλωμα αρνητικής ισχύος του σταθεροποιητή και της γεννήτριας συνδέεται με τον μετατροπέα μέσω μιας πολύ χαμηλής αντίστασης του καναλιού του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου VT3. Το κουμπί τερματισμού λειτουργίας SB1, όταν πατηθεί, παρακάμπτει την άνοδο και την κάθοδο του SCR VS1, ως αποτέλεσμα, το τρανζίστορ VT3 κλείνει επίσης, απενεργοποιώντας τη συσκευή. Αυτόματη απενεργοποίηση όταν πέφτει η τάση της μπαταρίας συμβαίνει όταν το ρεύμα μέσω του θυρίστορ γίνει μικρότερο από το ρεύμα συγκράτησης στην ανοιχτή κατάσταση. Η τάση στην έξοδο του μετατροπέα ενίσχυσης στον οποίο συμβαίνει αυτό επιλέγεται έτσι ώστε να είναι επαρκής για την κανονική λειτουργία του σταθεροποιητή, δηλαδή, έτσι ώστε η ελάχιστη επιτρεπόμενη διαφορά στις τιμές τάσης στην είσοδο και στην έξοδο του μικροκυκλώματος DA1 να είναι διατηρούνται πάντα.

Κατασκευή και λεπτομέρειες

Όλα τα μέρη της συσκευής, με εξαίρεση ένα μικροαμπερόμετρο και δύο κουμπιά, βρίσκονται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μονής όψης διαστάσεων 55x80 mm. Το σχέδιο του πίνακα φαίνεται στο Σχ. 2. Το σώμα της συσκευής είναι κατασκευασμένο από αλουμινόχαρτο getinaks. Κάτω από το μικροαμπερόμετρο υπάρχουν μικροσκοπικά κουμπιά από την τηλεόραση.

Όλοι οι μετασχηματιστές τυλίγονται σε δακτυλίους φερρίτη 2000 NM τυπικού μεγέθους K10x6x4,5, αλλά αυτές οι διαστάσεις δεν είναι κρίσιμες. Ο μετασχηματιστής T2 έχει δύο περιελίξεις: πρωτεύον - 100 στροφές, δευτερεύον - μία στροφή. Στον μετασχηματιστή TZ, η κύρια περιέλιξη αποτελείται από τέσσερις στροφές και η δευτερεύουσα περιέλιξη αποτελείται από 200 στροφές. Η διάμετρος των συρμάτων των περιελίξεων των μετασχηματιστών T2 και TZ δεν είναι κρίσιμη, αλλά συνιστάται να τυλίγετε αυτά που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα μέτρησης με ένα παχύτερο σύρμα - περίπου 0,8 mm, οι άλλες περιελίξεις αυτών των μετασχηματιστών τυλίγονται με PEV -2 σύρματα με διάμετρο 0,09 mm.

Τρανζίστορ VT1 και VT2 - οποιοδήποτε από τη σειρά KT209. Συνιστάται να τα επιλέξετε με τον ίδιο βασικό συντελεστή μεταφοράς ρεύματος. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιονδήποτε πυκνωτή που είναι κατάλληλος σε μέγεθος: αντιστάσεις - MLT με ισχύ 0,125 ή 0,25 W. Δίοδοι VD1 και VD2 - οποιαδήποτε μέση ισχύ. Δίοδος VD3 - D311 ή οποιαδήποτε από τη σειρά D9. Το τρανζίστορ πεδίου VT3 είναι σχεδόν οποιοδήποτε n-κανάλι με χαμηλή αντίσταση ανοιχτού καναλιού και χαμηλή τάση κατωφλίου πύλης για συμπαγή εγκατάσταση, μέρος της βάσης έχει αφαιρεθεί από το τρανζίστορ IRF740A.

Το LED είναι κατάλληλο για οποιαδήποτε υψηλή φωτεινότητα, η λάμψη της οποίας είναι ήδη ορατή σε ρεύμα 1 mA.

Μικροαμπερόμετρο RA1 - M4761 από παλιό μαγνητόφωνο κυλίνδρου σε καρούλι, με συνολικό ρεύμα εκτροπής βελόνας 500 μA. Ένα κομμάτι θωρακισμένου σύρματος μήκους 20 cm χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής Ένα κατάλληλο σώμα στυλό και λεπτές βελόνες από χάλυβα συγκολλούνται στο άκρο του κεντρικού πυρήνα και στην πλεξούδα της οθόνης του σύρματος. Οι βελόνες στερεώνονται προσωρινά σε απόσταση 5 mm η μία από την άλλη, το σώμα του καθετήρα πιέζεται ελαφρά πάνω τους και η άρθρωση γεμίζεται με θερμή κόλλα. η άρθρωση διαμορφώνεται σε μπάλα με διάμετρο ελαφρώς μικρότερη από ένα εκατοστό. Ένας τέτοιος καθετήρας, κατά τη γνώμη μου, είναι ο βέλτιστος για τέτοιους μετρητές. Είναι εύκολο να συνδεθείτε σε έναν πυκνωτή τοποθετώντας τη μια βελόνα σε έναν ακροδέκτη του πυκνωτή και την άλλη αγγίζοντας τον δεύτερο ακροδέκτη, παρόμοια με την εργασία με μια πυξίδα.

Σχετικά με τη ρύθμιση της συσκευής.

Πρώτα απ 'όλα, ελέγξτε τη λειτουργία του μετατροπέα ενίσχυσης. Ως φορτίο, μπορείτε να συνδέσετε προσωρινά μια αντίσταση 1 kOhm στην έξοδο του μετατροπέα. Στη συνέχεια, συνδέστε προσωρινά την άνοδο και την κάθοδο του SCR με ένα βραχυκυκλωτήρα και ρυθμίστε την τάση στην έξοδο του σταθεροποιητή DA1 περίπου στα 4 V με την αντίσταση R3 Η συχνότητα της γεννήτριας πρέπει να είναι εντός 100... 120 kHz.

Στη συνέχεια, κλείνουν τις βελόνες του ανιχνευτή με έναν αγωγό και ρυθμίζουν την αντίσταση συντονισμού R3 για να ρυθμίσουν τη βελόνα του μικροαμπερόμετρου ακριβώς κάτω από τη μέγιστη θέση, στη συνέχεια, προσπαθώντας να αλλάξουν τη φάση μιας από τις περιελίξεις μέτρησης, επιτυγχάνουν τις μέγιστες ενδείξεις της συσκευής και φεύγουν τις περιελίξεις σε αυτό το πλαίσιο. Ρυθμίζοντας την αντίσταση R3, ρυθμίστε το βέλος στο μέγιστο. Συνδέοντας μια μη συρμάτινη αντίσταση με αντίσταση 1 ohm στους ανιχνευτές, ελέγξτε τη θέση του βέλους (θα πρέπει να βρίσκεται περίπου στο μέσο της κλίμακας) και, εάν είναι απαραίτητο, αλλάξτε τον αριθμό των στροφών στην κύρια περιέλιξη του ο μετασχηματιστής TZ, αλλάξτε το τέντωμα της ζυγαριάς. Ταυτόχρονα, κάθε φορά ρυθμίζετε τη βελόνα του μικροαμπερόμετρου στο μέγιστο χρησιμοποιώντας τη ρύθμιση R3.

Η πιο βέλτιστη κλίμακα φαίνεται να είναι εκείνη στην οποία οι ενδείξεις ESR που δεν υπερβαίνουν το 1 ohm καταλαμβάνουν περίπου το 0,3...0,5 ολόκληρου του μήκους του, δηλαδή οι ενδείξεις από 0,1 έως 1 ohm διακρίνονται ελεύθερα κάθε 0,1 ohm. Η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιήσει οποιαδήποτε άλλα μικροαμπερόμετρα με συνολικό ρεύμα απόκλισης όχι μεγαλύτερο από 500 μA: για πιο ευαίσθητα, θα χρειαστεί να μειωθεί ο αριθμός των στροφών της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή TZ.

Στη συνέχεια, ρυθμίζουν τη μονάδα διακοπής λειτουργίας επιλέγοντας αντίσταση R1, μπορείτε να κολλήσετε προσωρινά μια αντίσταση κοπής με αντίσταση 6,8 kOhm. Μετά την παροχή ρεύματος στην είσοδο DA1 από μια εξωτερική ρυθμιζόμενη πηγή, χρησιμοποιήστε ένα βολτόμετρο για να παρακολουθήσετε την τάση στην έξοδο DA1. Θα πρέπει να βρείτε τη χαμηλότερη τάση εισόδου του σταθεροποιητή στην οποία η έξοδος δεν αρχίζει ακόμη να πέφτει - αυτή είναι η ελάχιστη τάση εισόδου λειτουργίας. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όσο χαμηλότερη είναι η ελάχιστη τάση λειτουργίας, τόσο πληρέστερα θα χρησιμοποιηθεί ο πόρος της μπαταρίας.

Στη συνέχεια, επιλέγοντας την αντίσταση R1, το θυρίστορ κλείνει απότομα σε τάση τροφοδοσίας ελαφρώς υψηλότερη από την ελάχιστη επιτρεπόμενη. Αυτό φαίνεται καθαρά από την απόκλιση της βελόνας του οργάνου. Όταν οι ανιχνευτές είναι κλειστοί, θα πρέπει να πέσει απότομα από το μέγιστο στο μηδέν και η λυχνία LED σβήνει. Το θυρίστορ πρέπει να κλείσει νωρίτερα από το τρανζίστορ πεδίου VT3. διαφορετικά δεν θα υπάρξει ξαφνική μετατόπιση. Στη συνέχεια, η χειροκίνητη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ελέγχεται ξανά χρησιμοποιώντας τα κουμπιά SB1 και SB2.

Τέλος, η κλίμακα του μετρητή βαθμονομείται χρησιμοποιώντας μη συρμάτινες αντιστάσεις κατάλληλων χαρακτηριστικών. Η χρήση της συσκευής στην πρακτική επισκευής έχει δείξει τη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και ευκολία σε σύγκριση με άλλες παρόμοιες συσκευές. Μπορούν επίσης να δοκιμάσουν με επιτυχία την αντίσταση επαφής διαφόρων κουμπιών, διακοπτών καλαμιού και ρελέ.

Το άρθρο ελήφθη από τον ιστότοπο www.radio-lubitel.ru