EPS 커패시터용 다이얼 미터. Eps 산화물 커패시터 미터. ESR 측정을 위한 주파수 선택

이러한 커패시터를 검색하기 위해 저자가 개발하고 제조한 장치가 제안되었으며 정확도와 해상도가 높습니다. 장치의 사용 편의성을 높이기 위해 거의 모든 디지털 전압계(멀티미터)와 함께 사용할 수 있습니다. 8300 시리즈의 "인기 있는" 디지털 멀티미터의 저렴한 가격을 고려하면 제안된 설계는 많은 무선 아마추어에게 일종의 "신의 선물"입니다. 특히 회로에 부족하거나 값비싼 구성 요소나 심지어 모터 장치도 포함되어 있지 않다는 점을 고려하면 더욱 그렇습니다.

산화물(전해) 커패시터는 어디에서나 사용됩니다. 이는 무선 전자 장비(RES)의 작동 신뢰성과 품질에 영향을 미칩니다. 품질과 목적 측면에서 커패시터는 많은 지표가 특징입니다. 먼저, 용량, 작동 전압, 누설 전류, 무게 및 크기 표시를 통해 커패시터의 성능과 범위를 평가했습니다. 전해 콘덴서가 사용되는 전력이 증가하고 전해 콘덴서가 사용되는 주파수가 증가했습니다. 전자 장치용 최신 스위칭 전원 공급 장치는 수십에서 수백 와트(또는 그 이상)의 전력을 가지며 수십에서 수백 킬로헤르츠의 주파수에서 작동합니다. 커패시터를 통해 흐르는 전류가 증가함에 따라 매개 변수에 대한 요구 사항도 증가했습니다.

안타깝게도 대량 생산 과정에서 품질 지표가 항상 표준을 충족하는 것은 아닙니다. 우선, 이는 ESR(등가 직렬 저항) 또는 ESR과 같은 매개변수에 영향을 미칩니다. EPS 커패시터의 결함으로 인해 발생하는 결함의 수가 증가하고 있음에도 불구하고 이 문제는 특히 아마추어 무선 문헌에서 충분한 관심을 받지 못했습니다. 안타깝지만, 최신 콘덴서에서도 ESR이 증가한 표본이 점점 보편화되고 있습니다.

외국 커패시터도 예외는 아닙니다. 측정 결과에 따르면 동일한 유형의 커패시터의 ESR 값은 여러 번 다를 수 있습니다. ESR 미터를 사용하면 장치의 가장 중요한 구성 요소에 설치하기 위해 ESR 값이 가장 낮은 커패시터를 선택할 수 있습니다.

커패시터 내부에서 전기 화학적 프로세스가 발생하여 플레이트가 알루미늄 접점에 연결된 영역의 접점을 파괴한다는 사실을 잊어서는 안됩니다. 새 커패시터의 ESR 값이 과대평가되면 그 작동은 감소에 기여하지 않습니다. 반대로 EPS는 시간이 지날수록 증가합니다. 일반적으로 설치 전 커패시터의 ESR이 높을수록 값이 더 빨리 증가합니다. 결함이 있는 커패시터의 ESR은 수 옴에서 수십 옴으로 증가할 수 있습니다. 이는 결함이 있는 커패시터 내부의 저항인 새로운 요소의 모양과 동일합니다. 이 저항기에서 화력이 소산되므로 커패시터가 가열되고 접촉 영역에서는 전기화학 공정이 더 빠르게 진행되어 ESR의 추가 성장을 촉진합니다.

다양한 전자 장치 수리 전문가는 커패시터 ESR 증가와 관련된 스위칭 전원 공급 장치의 결함을 잘 알고 있습니다. 널리 사용되는 장비를 사용하여 정전 용량을 측정하면 원하는 결과를 얻을 수 없는 경우가 많습니다. 불행하게도 이러한 장치(C미터)는 ESR 측면에서 결함이 있는 커패시터를 감지할 수 없습니다. 용량은 정상 한도 내에 있거나 약간 과소평가됩니다. ESR 값이 10Ω을 초과하지 않으면 커패시턴스 미터의 판독값이 의심할 여지가 없으며(이 ESR 값은 실제로 측정 정확도에 영향을 미치지 않음) 커패시터의 상태가 양호한 것으로 간주됩니다.

ESR 미터의 기술 요구 사항. 커패시터 품질에 대한 요구 증가는 주로 스위칭 전원 공급 장치에서 발생하며, 이러한 커패시터는 최대 100kHz의 주파수에서 필터로 사용되거나 전력 요소의 스위칭 회로에 사용됩니다. ESR 측정 기능을 사용하면 고장난 커패시터(누설 및 단락 제외)를 식별할 수 있을 뿐만 아니라 아직 나타나지 않은 ESR 결함을 조기 진단할 수 있습니다. 이는 매우 중요합니다. ESR을 측정할 수 있으려면 커패시터의 복합 저항을 측정하는 프로세스가 커패시턴스가 허용되는 ESR 값보다 훨씬 작은 충분히 높은 주파수에서 수행됩니다. 예를 들어, 용량이 5μF인 커패시터의 경우 커패시턴스는 ) 00kHz의 주파수에서 0.32Ω입니다. 보시다시피 소용량 전해 콘덴서라도 정전 용량은 결함이 있는 콘덴서의 ESR보다 몇 배나 작습니다. 최대 200μF 용량의 결함 있는 커패시터의 ESR 값은 1Ω을 크게 초과합니다.

ESR 값을 기반으로 특정 목적에 대한 커패시터의 적합성을 자신있게 평가할 수 있습니다. 커패시터를 구입할 때 휴대용 ESR 미터를 사용하여 최상의 표본을 선택할 수 있습니다. 테스트 중인 커패시터를 분해하지 않고 ESR 측정 프로세스를 수행할 수 있는 것이 중요합니다. 이 경우, ESR에 맞는 저항을 갖는 저항에 의해 커패시터가 션트되지 않는 것이 필요하다. 수리 중인 RES의 요소가 손상되지 않도록 장치 프로브의 최대 전압을 제한해야 합니다. 반도체 장치는 ESR 미터의 판독값에 영향을 주어서는 안 됩니다. 이는 RES의 활성 요소의 영향을 배제하기 위해 측정된 커패시터의 전압이 최소화되어야 함을 의미합니다.

정지 상태에서 작동하는 경우 장치에 전원을 공급해야 합니다(예를 들어 적절한 스위치와 외부 전원 공급 장치를 사용할 수 있음). 외부 전원 공급 장치나 충전기의 극성 역전을 방지하려면 보호 장치가 필요합니다. 배터리의 과방전을 방지하려면 차단 보호 기능을 사용하거나 최소한 배터리 전압 모니터링 표시를 제공해야 합니다. 장치 매개변수를 안정화하려면 내장된 전압 안정기를 사용해야 합니다. 이 안정제는 최소한 두 가지 요구 사항을 충족해야 합니다. 즉, 경제적이어야 합니다. 자체 전류 소비가 낮고 입력 공급 전압이 최소 7~10V 범위에서 변경될 때 상당히 안정적인 출력 전압을 제공합니다.

EPS 판독값 표시기는 매우 중요합니다. 예를 들어 LED에 개별 표시가 있는 ESR 미터는 대규모 배치에서 커패시터를 거부(선택)하는 데 거의 사용되지 않으며 ESR 측정에 큰 오류가 있습니다. 비선형 스케일을 사용하는 ESR 미터는 판독값을 읽을 때 새로운 스케일 구현에 문제를 일으키고 측정 오류가 큽니다. 슬프게도 프로그래밍 가능한 "칩"(마이크로 컨트롤러)의 새로운 회로는 대부분의 무선 아마추어가 아직 사용할 수 없습니다. 마이크로 컨트롤러 가격만으로 아래 설명된 ESR 미터 제조에 필요한 모든 구성 요소를 구입할 수 있습니다.

ESR 미터의 일부로 예를 들어 장치의 모든 하위 범위에 대해 하나의 공통 눈금 0...100을 사용하여 수정이 필요하지 않은 선형 눈금이 있는 포인터 측정 장치를 갖는 것이 편리합니다. ESR 미터를 장시간 집중적으로 사용하는 경우 디지털 저울을 사용하는 것이 매우 편리합니다. 그러나 디지털 기기의 자체 생산은 전체적인 디자인의 복잡성과 높은 비용으로 인해 수익성이 좋지 않습니다. M830B와 같이 광범위하고 저렴한 8300 시리즈 디지털 멀티미터와 함께 미터를 작동할 수 있는 가능성을 제공하는 것이 더 좋습니다. DC 전압 측정 범위가 0~200mV 또는 0~2000mV인 유사한 특성을 지닌 다른 디지털 전압계도 적합합니다. 하나의 마이크로 컨트롤러 가격으로 이러한 멀티미터를 하나 또는 두 개 구입할 수 있습니다. ESR 미터의 디지털 표시기를 사용하면 커패시터를 신속하게 정렬할 수 있습니다. 다이얼(내장) 미터는 디지털 테스터가 없는 경우에 유용합니다.

아마도 가장 중요한 매개변수는 장치의 신뢰성일 것입니다. 그리고 그것은 어떤 식으로든 인적 요인에 달려 있습니다. 테스트 중인 커패시터가 방전되지 않으면 오류가 발생하는 장치는 무엇입니까? 서둘러 장비 수리공은 저항기가 아닌 와이어 점퍼를 사용하여 커패시터를 방전시키는 경우가 많으며 이는 전해 커패시터 자체의 수명에 해로운 영향을 미칩니다. 장치가 고장나거나 추가 전류로 인해 커패시터가 방전되어서는 안 됩니다.

ESR 미터는 ESR 값을 광범위하게 측정할 수 있어야 합니다. 10Ω에서 거의 0에 가까운 값까지 ESR을 측정하면 매우 좋습니다. 10Ω 이상의 ESR을 측정하는 것은 관련이 없습니다. 이러한 ESR이 있는 전해 커패시터는 특히 펄스 회로, 특히 수십에서 수백 킬로헤르츠의 주파수에서 작동하는 경우 완전히 표준 이하이기 때문입니다. 1Ω 이하의 ESR 값을 측정할 수 있는 장치가 있으면 편리합니다. 이 경우 가장 높은 용량을 갖춘 최고의 유형의 커패시터 중에서 가장 좋은 커패시터 사례를 선택할 수 있는 "독점적인" 기회가 제공됩니다.

주 전원은 D-0.26D 유형의 니켈-카드뮴 디스크 배터리로 구성된 배터리입니다. 7D-0.1보다 더 안정적이고 에너지 집약적입니다. 배터리를 충전하는 것이 가능합니다.

명세서

• 측정된 저항 범위......0...1 Ohm, 0...10 Ohm
• 사용된 측정 신호의 주파수...........77 kHz
• 공급 전압..........7...15V
• 전류 소비, 더 이상...........4.5 mA

전해 콘덴서용 ESR 미터의 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 장치의 설계는 교류로 작동하는 저항계를 기반으로 합니다. 또한 이 장치 설계에 사용되는 K157DA1 유형 미세 회로 감지기의 상한 주파수(100kHz)로 인해 주파수를 100kHz 이상으로 증가해서는 안 되며, 모든 유형의 전해 커패시터가 다음에서 작동하도록 설계된 것은 아닙니다. 100kHz 이상의 주파수.
장치의 생성기는 K561TL1 유형의 DD1 마이크로 회로에서 만들어집니다. 이러한 유형의 IC 선택은 장치의 효율성 증가를 고려하여 결정됩니다. 이 상황에서는 보다 일반적인 IC, 특히 K561LA7 또는 K561LE5에서 만들어진 다른 생성기를 사용할 수 있습니다. 이렇게 하면 전원의 전류 소비가 증가합니다.

발생기에는 진폭 안정성과 주파수 안정성이라는 두 가지 요구 사항이 있습니다. 발전기 출력 전압의 진폭 변화는 주파수 변화보다 더 큰 불안정 요인이기 때문에 첫 번째 요구 사항이 두 번째 요구 사항보다 더 중요합니다. 따라서 석영 공진기를 사용하거나 주파수를 정확히 77kHz로 정확하게 설정할 필요가 없습니다. 장치의 작동 주파수는 60~90kHz 범위 내에서 선택할 수 있습니다. 튜닝된 장치의 안정적인 매개변수가 다소 좁은 주파수 범위에서 유지되므로 장치의 구성 및 작동은 동일한 작동 주파수에서 수행되어야 합니다.

발생기의 출력에서 ​​요소 R17-R19, C8을 통한 직사각형 신호가 테스트 중인 커패시터 Cx(단자 1 및 2)에 공급됩니다. 커패시터 Cx에서 신호는 증폭기로, 증폭기에서 검출기로 이동한 다음 정류된 신호는 PA1 다이얼 게이지와 디지털 전압계(XS2 커넥터)로 이동합니다. 테스트 중인 커패시터를 통한 전류 흐름으로 인해 커패시터 전체에 전압 강하가 발생합니다. 낮은 저항을 측정하려면 검출기의 선형성은 말할 것도 없고 높은 감도가 필요합니다. 테스트 중인 커패시터를 통해 흐르는 전류를 크게 늘리면 전원에서 소비되는 전류도 급격히 증가합니다.

저자의 버전에서 테스트 중인 커패시터를 통과하는 전류는 약 1mA입니다. 각 밀리볼트의 전압 강하는 EPS 커패시터의 1Ω에 해당합니다. 0.1Ω의 ESR을 사용하면 100μV의 측정 전압을 처리해야 합니다! 이 장치는 훨씬 더 작은 크기의 ESR 값을 측정할 수 있으므로 미터로 명확하게 기록해야 하는 수십 마이크로볼트에 대해 이야기하고 있습니다.
당연히 감지기가 제대로 작동하려면 신호를 증폭해야 합니다. 이 작업은 증폭 단계에서 수행됩니다. 저잡음 트랜지스터 VT7은 OE가 있는 회로에 따라 증폭기로 사용되며(작동 주파수의 이득은 20임) 버퍼 증폭기는 트랜지스터 VT8에 만들어지며 다음에 따라 조립됩니다. OK가 있는 회로.

커패시터 C9는 고역 통과 필터 요소입니다. 커패시터 SY의 선택된 커패시턴스 값은 실제로 저주파에서 R24C10 회로의 작동을 방지합니다. 이러한 간단한 방법으로 저주파 영역의 주파수 응답이 크게 감소합니다. 저주파 영역에서 주파수 응답의 저하는 검출기 회로에서 커패시터 C1 및 C12를 선택함으로써 추가로 형성됩니다. HF에서는 저항 R23에 의해 간섭이 추가로 제한됩니다(보호 요소도 고려됨).

테스트 중인 커패시터(비방전)가 발전기 IC를 손상시키지 않도록 회로는 보호 요소 VD1, VD2, R19를 제공합니다. R22, VD3, VD4 요소로 구성된 유사한 회로가 증폭기 입력을 보호합니다. 작동 모드(ESR 측정 시)에서 다이오드는 신호에 사실상 션트 효과가 없습니다. 테스트 중인 커패시터 Cx가 단자 1과 2에서 분리되면 다이오드는 증폭기 입력에서 신호의 진폭을 제한합니다. 단, 이 레벨의 신호가 증폭기 고장으로 이어지지는 않습니다. 이 장치 보호 체계는 구현이 단순함에도 불구하고 실제로 높은 효율성을 입증했습니다.

전해 커패시터용 ESR 미터는 작동이 소박합니다. 저항 R19 및 R22의 값은 거의 모든 가정용 장비에서 작동하는 테스트된 커패시터의 안정적인 방전을 보장하는 방식으로 선택됩니다. 따라서 보호 다이오드는 테스트 중인 커패시터를 효과적으로 방전하는 동시에 커패시터를 방전할 때 과전류로부터 안정적으로 보호되어야 합니다. SA4 버튼이 있는 토글 스위치 섹션 SA1.2와 저항 R20 및 R21은 장치를 교정하는 데 사용됩니다.

가장 어려웠던 점은 검출기 회로의 선택이었습니다. 여기에는 특정한 문제가 있었습니다. 널리 사용되는 많은 다이오드 감지기에 대한 실제 테스트에서는 넓은 진폭 범위에 대한 선형 전압 감지에 부적합하다는 것이 확인되었습니다. 개별 요소에 구현된 간단한 회로에서 문헌에 의존할 수 있는 적합한 항목을 찾는 것은 불가능했습니다.

ESR 미터 검출기에 K157DA1 마이크로 회로를 사용한다는 아이디어는 우연히 탄생했습니다. IC 유형 K157DA1이 다양한 국내 테이프 레코더의 녹음 레벨 표시기에 널리 사용되었던 것을 기억했습니다. 우선, 이 IC의 회로 연결이 비교적 단순하다는 점에 주목했습니다. 전원 공급 장치에서 IC가 소비하는 전류도 만족스러웠고, 적절한 작동 주파수 범위도 만족스러웠습니다. 이 IC는 단일 공급 전원으로도 작동할 수 있습니다. 그러나 K157DA1의 일반적인 포함은 고려 중인 경우에는 적합하지 않습니다. 결과적으로 표준 회로와 비교하여 IC 스위칭 회로를 수정해야 할 뿐만 아니라 트림 요소의 정격을 여러 번 변경해야 했습니다.

이 IC에는 2채널 전파 정류기가 포함되어 있습니다. 두 번째 채널은 고려 중인 설계에 사용되지 않습니다. 프로토타입 제작을 통해 최대 100kHz의 주파수에서 IC 감지의 선형성이 확인되었습니다. 일부 IC는 상한 주파수에 일정한 여유를 두기도 했습니다(테스트한 IC 10개 중 2개는 최대 140kHz였습니다). 주파수가 더욱 증가하면 IC의 정류 전압이 급격히 감소합니다. IC 감지의 비선형성은 최소한의 신호 레벨과 IC의 상당한 증폭으로 나타났습니다. 덜 짜증나는 출력 대기 전압(IC의 핀 12)은 참조 데이터에 따르면 50mV에 도달할 수 있으며 ESR이 아닌 측정 장치를 만들기로 결정했다면 이해할 수 없는 것입니다. 지시자.

얼마 후 이 문제는 성공적으로 극복되었습니다. 마이크로 회로의 핀 14와 2 사이에는 저항이 33kOhm인 저항 R3이 일반적인 연결에 설치됩니다. 이는 저항 R1과 R2로 형성된 전압 분배기의 인위적인 중간점에 연결됩니다(그림 1). 이는 단극 전원 공급 장치를 갖춘 IC를 사용하기 위한 옵션입니다.

나중에 밝혀진 바와 같이, 작은 진폭 영역에서의 감지 선형성은 저항 R3의 저항 값에 크게 좌우됩니다. 저항 R3을 여러 번 줄이면 감지기에 필요한 선형성이 보장되며, 그다지 중요하지 않게 이 저항의 저항도 DC 대기 전압(IC의 핀 12) 값에 영향을 미칩니다. 이 전압이 존재하면 낮은 ESR 값에서 정상적인 측정이 불가능합니다(각 측정마다 수학적 뺄셈 연산을 수행해야 함). 따라서 검출기 출력에서 ​​"0" 전위를 설정하는 것이 중요합니다.

저항 R3을 올바르게 선택하면 실질적으로 이 문제가 해결됩니다. 제안된 실시예에서 저항 저항은 일반적인 값보다 3배 이상 작다. 이 저항 값을 더 줄이는 것이 합리적이지만 동시에 감지기의 입력 저항도 크게 감소합니다. 이제 저항 R3의 저항에 의해 거의 완전히 결정됩니다.

트랜지스터 VT1 및 VT2는 다이얼 미터 PA1을 보호합니다. 이러한 트랜지스터 포함은 명확한 응답 임계값을 제공하고 PA1 작동 전류 범위에서 PA1 헤드를 전혀 분류하지 않으므로 신뢰성이 향상되고 서비스 수명이 늘어납니다.

스위치 SA3은 배터리 전압의 작동 제어 역할을 하며 부하 상태에서 배터리 전압을 측정할 수 있습니다. 장치 작동 중에 직접. 이는 시간이 지남에 따라 많은 배터리의 경우 (부하 없이) 완전 방전된 경우에도 전압이 정상이거나 공칭 전압에 가까울 수 있지만 부하를 연결하자마자 몇 밀리암페어라도 전압이 떨어지기 때문에 중요합니다. 배터리가 급격히 떨어집니다.
마이크로 전원 전압 안정기(SV)는 장치의 모든 요소에 전원을 공급하는 트랜지스터 VT3-VT6에 만들어집니다. 불안정한 전원을 사용하면 모든 장치 매개변수가 변경됩니다. 배터리의 전압(방전)을 낮추면 전체 설정이 크게 중단됩니다. 그런데 감지기는 공급 전압 변화에 가장 강한 것으로 나타났습니다. 공급 전압(직사각형 전압의 진폭이 크게 변경됨)에 가장 많이 의존하는 것은 발전기이므로 장치 작동이 불가능합니다.
초소형 SN을 사용하면 안정기 자체에 무리한 전류 소모가 발생해 곧 폐기될 수밖에 없었다. 이산 소자를 사용하여 다양한 회로를 실험한 후 저자는 그림 1에 표시된 CH 회로를 결정했습니다. 외관상 이 SN은 매우 간단하지만 이 회로에 존재하면 배터리 전압이 7V에서 10V로 변경될 때 ESR 미터의 모든 기술 매개변수가 안정적으로 유지되도록 보장하기에 충분합니다. 이 경우 불안정한 전원 공급 장치라도 최대 15V의 전압으로 외부 전원 공급 장치에서 장치에 전원을 공급할 수 있습니다.

MV의 자체 에너지 소비는 트랜지스터 VT6의 콜렉터 전류 값에 의해 결정되며 100...300μA 범위 내에서 선택되었습니다. VT6 트랜지스터는 저전력 제너 다이오드와 유사합니다. 그 전압은 트랜지스터 VT3의 베이스-이미터 접합 전압 값만큼 제너 다이오드의 안정화 전압보다 작은 출력 전압 CH의 값을 결정합니다.

세부.저항기 R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10kΩ, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1kΩ, R9-39kΩ, R12-100Ω, R14-680kΩ, R16 - 100k옴, R17, R25 - 2.4k옴, R18 - 4.7k옴, R19, R22 - 330k옴, R20 -1옴, R21 - 10옴, R23 - 3.3k옴, R26 - 150k옴, R27 - 820k옴, R28 - 20kΩ. 커패시터 C1, SZ, C6, C10, C12 - 0.1μF, C2, C4, C5, C11 - 5μFx16V, C7 -150pF, C8 - 0.47μF, C9-0.01μF.

저항 R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 유형 C2-13, 튜닝 저항 유형 SP-38V, 나머지 - MLT. 커패시터 C7 유형 KSO-1; C1, SZ, C6, C9 - K10-17, 나머지 K73-17 및 K50-35. 트랜지스터 VT2, VT3, VT7 유형 BC549S. VT7 위치에서는 최대 h21e의 트랜지스터를 사용해야 합니다. BC549 트랜지스터는 국내 KT3102 또는 KT342와 호환됩니다. 트랜지스터 VT1, VT4, VT8 유형 BC557S. 대신 국산 KTZ107(K,L)도 사용됐다. KP10ZE는 안정 전류 발생기의 전계 효과 트랜지스터로 사용되었습니다. 커패시터 C6은 인쇄된 도체 측면, DD1 단자에 직접 납땜됩니다. 저항 R24는 증폭기 보드에 표시되지 않습니다. 커패시터 C10과 직렬로 납땜됩니다.

다이오드 VD5, VD6 - KD212, VD1-VD4 -1 N4007. VD6 다이오드에는 특별한 요구 사항이 없습니다. 모든 실리콘이 가능합니다. VD5 다이오드는 배터리의 최대 충전 전류를 견뎌야 합니다. 다이오드 VD 1-VD4에서는 상황이 다릅니다. 장치의 입력이 방금 꺼진 TV의 전원 공급 장치 모듈(전해 콘덴서)에 연결되지 않는 경우 1 N4007 대신 D220, D223, KD522 등을 설치할 수 있습니다. 가장 적합한 다이오드는 정전용량이 최소이고 허용 전류가 1A 이상인 다이오드입니다.

스위치 SA1 유형 MT-3, SA2, SA3 - MT-1, SA4 - KM2-1. 소형 포인터 측정 장치는 100μA 전류용으로 설계되었으며 내부 저항은 3kOhm입니다. 전류가 100μA인 거의 모든 포인터 측정 장비가 적합합니다. 더 높은 전류에서는 저항 R7 및 R8 값의 해당 감소가 필요합니다.

설계.소형 장치를 만드는 작업은 설정되지 않았습니다. 장치와 D-0.26D 배터리를 230x80x35mm 크기의 플라스틱 케이스에 넣어야 했습니다. 이 장치는 구조적으로 4개의 별도 인쇄 회로 기판으로 제작되었습니다. 증폭기 보드와 그 부품의 위치는 그림 2에 표시되고, 발전기 보드와 그 부품의 위치는 그림 3에 표시되며, 전압 안정기 보드와 그 부품의 위치는 표시됩니다. 그림 4에서 감지기 보드와 그 위에 있는 부품의 위치는 그림 5에 나와 있습니다.

이 장치 디자인은 장치의 실험과 업그레이드의 결과로 개별 블록을 새 블록으로 교체함으로써 발생했습니다. 모듈식 블록 설계는 항상 "후퇴"의 기회를 남깁니다. 고려중인 옵션에서는 현대화 또는 수리를 수행하는 것이 훨씬 쉽습니다. 결국 하나의 큰 인쇄 회로 기판에 새로운 디자인을 다시 만드는 것보다 하나의 작은 블록을 교체하는 것이 더 쉽습니다. 지정된 케이스에 배치하기 전에 모든 보드의 크기가 축소되었습니다(보드는 금속 가위로 조심스럽게 절단되었습니다).

최소 저항값을 측정하는 기능을 보장하려면 장치 입력을 Cx에 연결하는 저항을 최소화해야 합니다. 이렇게 하려면 짧은 전선을 사용하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 장치는 발전기, 증폭기 및 연결 지점 Cx의 공통 와이어가 서로 최소 거리에 있도록 설치됩니다.

잘못 설치하면 1Ω 범위에서 장치의 정상적인 작동이 쉽게 중단되어 이 범위에 대해 매우 불편하고 평범한 미터가 됩니다. "전통적인" ESR 측정 범위가 더 간단한 방식을 사용하여 구현될 수 있기 때문에 저자는 이 범위를 위해 이 장치를 개발했습니다. 0~1Ω 범위를 사용하면 10,000μF 이상의 커패시터를 매우 신속하게 "처리"할 수 있습니다.

설정.회로에는 6개의 트리밍 저항기와 선택이 필요한 기타 요소가 있음에도 불구하고 장치 설정은 복잡한 과정이 아닙니다. 처음에는 모든 트리밍 저항의 슬라이더가 최대 저항에 해당하는 위치로 설정됩니다. 설정 중에는 SP5-3 유형의 다중 회전 저항이 사용되었지만 인쇄 회로 기판은 SP-38V 버전용으로 개발되었습니다. 장치를 설정한 후 모두 고정 저항기로 교체했습니다.

설정은 CH로 시작됩니다. 저항이 1.2kOhm인 저항 MLT-0.25가 CH 출력에 연결됩니다. 저항 R13을 선택하면 트랜지스터 VT6을 통해 가능한 최소 전류가 달성되며, 여기서 CH는 7~15V의 입력 전압에서 안정적인 작동을 유지합니다. 이 전류를 과도하게 줄이는 데 빠져서는 안됩니다. 권장 값은 100~500μA입니다. 이 전류를 설정한 후 저항 R14 선택으로 진행합니다. CH의 출력 전압은 이에 따라 달라지며 그 값은 6...6.3V 이내로 설정됩니다. 저항 R12를 와이어 점퍼로 교체하면(전체 장치를 설정한 후) CH의 전압 강하를 더욱 줄일 수 있습니다. . 그러나 MV 부하에 비정상적인 상황이 발생하는 경우 MV에는 전류 제한이 적용되지 않습니다.

트랜지스터 VT7, VT8에 증폭기를 설정하는 것은 저항 R24의 저항을 선택하여 약 20배의 전압 이득(작동 주파수에서)을 달성하는 것으로 구성됩니다. 표시된 값의 정확성은 여기서 중요하지 않습니다. 훨씬 더 중요한 것은 증폭의 안정성이며, 이는 C10, R24, R25, VT7 요소의 안정성에 가장 많이 좌우됩니다. 그림의 다이어그램에 표시됩니다. 스위치 SA1의 첫 번째 접점 위치는 10Ω 범위에 해당합니다. 푸시 버튼 스위치 SA4의 접점이 닫혀 있습니다. 따라서 커패시터 Cx 대신 저항이 10Ω인 매우 안정적인 교정 저항 R21이 장치의 입력에 연결됩니다. 그런 다음 저항 R18은 저항 R21에서 전압을 10mV로 설정합니다(필요한 경우 VT8 이미터에서 R24를 선택하여 200mV). 저항 R5의 저항을 줄임으로써 PA1 미터의 화살표를 눈금의 끝 표시(100μA)로 설정합니다. 트리머 저항 R11은 디지털 전압계 판독값을 100mV로 설정합니다. 필요한 경우 저항 R7의 저항을 줄입니다. 교정 저항기가 있으면 조정된 장치의 성능을 신속하게 평가할 수 있습니다.

PA1 보호 장치의 설정도 결정해야 합니다. 이 계획에는 고유한 미묘함이 있습니다. 장치를 켜기 위한 표시기(전기를 소비하고 시간을 낭비하며 회로를 복잡하게 만드는)와 같은 추가 요소를 설치하지 않기 위해 저자는 장치가 켜져 있음을 나타내는 측면에서 보호 회로의 "히스테리시스"를 사용했습니다. . 저항 R8을 사용하여 보호 작동 전류는 130...150μA로 설정됩니다.

보호가 실행된 후(두 트랜지스터 모두 열림) PA1 화살표는 눈금의 특정 중간 위치로 돌아갑니다. 저항 R8을 변경하면 PA1 장치의 포인터가 PA1 스케일의 거의 모든 작업 섹션으로 "당겨질" 수 있는 트랜지스터 VT2의 온 상태를 달성할 수 있습니다. 보호 노드 회로의 이 상태는 매우 안정적인 것으로 밝혀졌으며 후속 조정이 필요하지 않습니다. 회로는 이러한 유형의 트랜지스터를 사용함으로써 많은 부분을 차지합니다.

보호가 작동 전류 PA1의 값과 연결되지 않기 때문에 작업 영역의 화살표 위치는 측정을 방해하지 않습니다. 장치의 단자 Cx를 단락시키거나 작동하는 커패시터 Cx를 연결하면 즉시 화살표가 측정된 저항 값에 해당하는 위치로 설정됩니다. 그리고 PA1을 통해 전류 값이 증가하면 보호 기능이 다시 활성화됩니다. 많은 측정 장비에는 이러한 탁월한 보호 기능이 탑재될 수 있습니다. 보호 기능이 한 번 구성되면 저항 R8의 저항은 더 이상 변경되지 않습니다. 그렇지 않으면 저항 R7 및 R8의 총 저항 변경으로 인해 장치를 추가로 조정해야 합니다.
다음으로 스위치 SA1을 1Ω 범위에 해당하는 위치로 전환합니다. 장치를 10Ω 범위로 설정할 때와 같은 방법으로 SA4 핀을 더 조심스럽게 단락시키십시오. 설계에 정밀 교정 저항기가 사용되었음에도 불구하고 이를 선택해야 했습니다. 그 이유는 전선과 접점 SA4, SA 1.2에 의해 발생하는 상당한 저항이 존재하기 때문인 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 1Ω 범위에서 설정 시 두 스위치의 접점이 모두 닫힙니다(버튼을 사용하면 설정이 불편하여 10Ω 범위로 설정해도 접점이 단락되었습니다). 사실 이 장치는 스위치 SA1.2 및 SA4 접점의 천이 저항을 쉽게 기록합니다.

이 회로에서 접점 SA1과 SA4는 사실상 전류 부하를 전달하지 않습니다. 이를 위해 푸시 버튼 버전 SA4가 사용되었으며, 이는 방전되지 않은 커패시터 Cx에서 이러한 스위치로의 에너지 공급을 사실상 제거합니다. 이는 접촉 저항이 장기적으로 안정적이라는 것을 의미합니다. 결과적으로 저항 R20, R21을 줄임으로써 안정적으로 "중화"될 수 있습니다. 장치의 원래 버전에서는 22Ω 저항(MLT-0.5)이 R20과 병렬로 연결되고 130Ω 저항(MLT-0.5)이 R21과 병렬로 연결됩니다.

두 범위 모두에서 최대 측정 정확도를 보장하기 위해 조정 작업이 반복됩니다. 물론 장치는 동일한 커패시터 Cx가 연결된 상태에서 서로 다른 범위에서 완전히 다른 판독값을 표시해서는 안 됩니다. 1Ω 범위에서 설정하려면 트리밍 저항 R6을 사용하여 디지털 전압계 디스플레이의 전압을 100mV로 설정해야 합니다. 이 저항은 저항 R5와 병렬로 연결되어 있으므로 1Ω 범위의 조정은 10Ω의 조정에 달려 있다는 점을 잊어서는 안됩니다. 이 전환 옵션은 회로 설계와 실제로 더 간단합니다(3개의 와이어 대신 2개의 와이어만 보드에 적합함). 마지막으로 저항 R9의 값은 디지털 멀티미터의 100mV가 배터리 전압 10V에 해당하도록 선택됩니다.

장치의 현대화.장치가 고정 작동 조건에만 필요한 경우 MV는 회로에서 제거됩니다. PA1 다이얼 미터를 제외하면 회로도 단순화되어 요소 R8, VT1, VT2가 제거됩니다. 저항 R8 대신 와이어 점퍼를 설치하십시오. 이 옵션(PA1 미터 없음)을 사용하면 감지기 회로로 인해 장치의 전력 소비를 약간 줄일 수 있습니다. 화살촉을 제거한 후 디지털 테스터의 높은 입력 저항을 고려하여 저항 R7, R10, R11의 값이 10배 증가합니다. 이는 IC 출력을 언로드하여 IC 작동에 유익한 영향을 미칩니다. 커패시터 C4는 비전해성 K10-17-2.2μF로 교체되었습니다. 그러나 장치의 신뢰성을 높이기 위해 모든 전해 커패시터는 이후 무전해 커패시터(K10-17-2.2μF)로 교체되었습니다.

이 장치를 0~200mV 또는 0~2000mV 범위의 디지털 멀티미터와 함께 사용하면 측정된 저항 범위를 "위"로 쉽게 확장할 수 있습니다. 최대 20옴. R7과 R10 요소의 값을 다시 선택하기만 하면 됩니다.

설명.기사의 첫 번째 부분(RA 3/2005, p. 24, 세 번째 열, 위에서 세 번째 단락)에 나와 있는 장치에 사용되는 부품 사양에서 저항 R19, R22의 저항은 다음과 같아야 합니다. 330kΩ이 아니라 330Ω입니다. 사과드립니다.

문학
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나는 그러한 미터가 라디오 아마추어에게 필요하다는 것을 다른 사람들로부터 배웠을뿐만 아니라 오래된 앰프를 수리하려고 할 때 그것을 직접 느꼈습니다. 여기서 보드의 각 전해질을 안정적으로 확인하고 사용할 수 없게 된 전해질을 찾아야합니다 아니면 100% 교체하세요. 체크를 선택했습니다. 그리고 인터넷을 통해 "ESR - mikro"라는 광고 장치를 거의 구입할 뻔했습니다. 나를 멈추게 한 것은 그들이 그를 너무 많이 칭찬했다는 사실이었습니다. 일반적으로 나는 독립적인 조치를 취하기로 결정했습니다. 나는 어떤 위험도 감수하고 싶지 않았기 때문에 원시적이지는 않더라도 가장 간단한 계획을 선택했지만 매우 좋은 (철저한) 설명이 포함되었습니다. 나는 정보를 조사했고 그림을 그리는 데 어느 정도 관심을 갖고 인쇄 회로 기판의 나만의 버전을 디자인하기 시작했습니다. 두꺼운 펠트펜 케이스에 딱 맞습니다. 문제가 해결되지 않았습니다. 모든 세부 사항이 계획된 범위에 포함되지 않았습니다. 나는 그것을 더 좋게 생각하고 작가의 이미지와 모양으로 인장을 그리고 그것을 에칭하고 조립했습니다. 조립하는데 성공했습니다. 모든 것이 매우 신중하고 깔끔하게 밝혀졌습니다.

하지만 내가 아무리 싸워도 탐사선은 작동하기를 원하지 않았습니다. 하지만 나는 물러서고 싶지 않았습니다. 다이어그램을 더 잘 이해하기 위해 내 방식대로 다시 그렸습니다. 그래서 "친애하는"(2주간의 시련 끝에) 시각적으로 더 이해하기 쉬워졌습니다.

ESR 미터 회로

그리고 교묘하게 인쇄회로기판을 완성했습니다. "양면"이 되었습니다. 두 번째 면에는 첫 번째 면에 맞지 않는 부품을 배치했습니다. 발생한 어려움에 대한 솔루션을 단순화하기 위해 "캐노피"에 배치했습니다. 여기서는 우아함을 느낄 시간이 없습니다. 샘플러가 필요합니다.

인쇄회로기판을 에칭하고 부품을 납땜했습니다. 이번에는 마이크로 회로를 소켓에 배치하고 커넥터를 전원 공급 장치에 적용했습니다. 이 커넥터는 납땜을 사용하여 보드에 단단히 고정한 다음 케이스를 그 위에 "걸" 수 있습니다. 그러나 프로브가 가장 잘 작동하는 트리머 저항기는 소형과는 거리가 먼 이것 하나만 발견했습니다.

뒷면은 실용주의의 열매이자 금욕주의의 정점입니다. 기본 디자인에도 불구하고 프로브에 대해 여기서만 말할 수 있으며 매우 편리하며 기능은 일반적으로 모든 칭찬을 초월합니다. 모든 크기의 전해 커패시터와 접촉할 수 있습니다.

모든 것을 임시 변통 케이스에 넣었고 장착 위치는 전원 커넥터의 나사산 연결부였습니다. 따라서 전력 마이너스가 발생했습니다. 즉, 접지되어 있습니다. 그것이 무엇이든 간섭과 간섭으로부터 보호됩니다. 트리머는 포함되어 있지 않지만 항상 "가까이" 있으며 이제 전위차계 역할을 합니다. 라디오 방송 스피커의 플러그는 멀티미터 소켓과의 혼동을 완전히 방지합니다. 실험실 전원 공급 장치에서 전원을 공급 받지만 크리스마스 트리 화환의 플러그가 달린 개인 전선을 사용합니다.

그리고 이 눈에 띄지 않는 기적이 이어받아 즉시 해야 할 일을 시작했습니다. 그리고 조정에는 문제가 없습니다. 1Ω에 해당하면 1밀리볼트가 조정기의 대략 중간 위치로 쉽게 설정됩니다.

그리고 10옴은 49mV에 해당합니다.

작동하는 커패시터는 약 0.1Ω에 ​​해당합니다.

결함이 있는 커패시터는 10Ω 이상에 해당합니다. 작업에 대처한 프로브는 수리 중인 장치의 보드에서 결함이 있는 전해 커패시터가 발견되었습니다. 이 계획에 관한 모든 세부 사항은 아카이브에서 찾을 수 있습니다. 새로운 전해 커패시터에 허용되는 최대 ESR 값은 표에 나와 있습니다.

그리고 얼마 후 콘솔에 좀 더 보기 좋은 모양을 주고 싶었지만 "최고는 선의 적이다"라는 학습된 가정으로 인해 콘솔을 만질 수 없었습니다. 더 우아하고 완벽한 또 다른 콘솔을 만들겠습니다. 원래 장치의 다이어그램을 포함한 추가 정보는 부록에서 확인할 수 있습니다. 그는 자신의 고민과 기쁨에 대해 이야기했습니다 바바이.

멀티미터 ESR 미터에 대한 부착 기사에 대해 토론하십시오.

2011년 라디오 매거진 8호에는 “ ESR 미터 - 멀티미터에 부착 y"와 많은 독자들은 74AC132 마이크로 회로 또는 그 유사품을 구매하는 데 어려움을 겪었습니다.

실제로 4개의 2입력 슈미트 트리거로 구성된 이 마이크로 회로는 상대적으로 부족할 뿐만 아니라 6개의 단일 입력 반전 슈미트 트리거(예: 74AC14N)가 있는 다른 마이크로 회로에 비해 더 비싼 것으로 나타났습니다. 이 초소형 회로와 다양한 제조업체의 유사품에 맞게 수정되었습니다.

수정됨 ESR 미터 회로그림에 표시됩니다. 그림 1에는 요소 배열이 포함된 인쇄 회로 기판의 그림이 나와 있습니다. 2. 반전 슈미트 트리거를 포함하는 미세 회로 사용과 관련된 미터 구성 요소만 변경되었습니다. 따라서 다이오드 VD1의 극성은 지속 시간 t r의 생성기 펄스를 반전시키기 위해 변경되었습니다. 버퍼 기능을 수행하는 트리거 DD1.2-DD1.4의 출력에서 ​​펄스는 동일한 형태를 취합니다. 회로 R3C2에서는 두 번째 입력이 없기 때문에 트리거 DD1.6의 출력에서 ​​tmeas 지속 시간으로 측정 펄스를 생성하기 위해 추가 다이오드 VD2가 저항 R3과 병렬로 연결됩니다. 다이어그램에서 커패시터 C2의 하단 단자는 인쇄 회로 기판의 레이아웃을 단순화하기 위해 양극 전원 라인에 연결됩니다.

스위치 SA1의 "x0.1" 위치에 있는 저항 R4(270Ω)에 의해 로드된 트리거 DD1.2-DD1.4는 병렬로 연결되어 더 낮은 부하로 74NS 시리즈의 DD1 마이크로 회로를 사용할 수 있습니다. 74AC 시리즈보다 용량이 더 큽니다. 따라서 다이어그램에 표시된 것 대신 74AC14RS, SN74AC14N, MC74AC14N뿐만 아니라 74HC14N, MM74HC14N, SN74HC14N 및 국내 KR1554TL2도 사용할 수 있습니다.

이제 저항 R6과 R7이 병렬로 연결됩니다. 독자의 의견으로는 항상 사용할 수 없는 수 옴의 저항을 가진 저항이 필요하지 않기 때문에 설정이 더 쉬워집니다. 납땜 제거 시 IRLML6346(VT1) 표면 실장 트랜지스터를 케이스 상단(해당 유형이 표시됨)과 함께 보드에 설치해야 합니다.

전자 장비를 정기적으로 수리하는 사람이라면 고장의 몇 퍼센트가 전해 콘덴서 결함으로 인해 발생하는지 알고 있습니다. 더욱이, 기존 멀티미터를 사용하여 상당한 용량 손실을 진단할 수 있다면 등가 직렬 저항(ESR)의 증가와 같은 매우 특징적인 결함은 특별한 장치 없이는 근본적으로 감지할 수 없습니다.

오랫동안 수리 작업을 수행할 때 오디오 장비의 "의심되는" 커패시터와 병렬로 알려진 양호한 커패시터를 교체하고 헤드폰을 사용하여 신호 경로를 확인하는 등 특별한 장비 없이 커패시터를 점검할 수 있었습니다. 또한 개인적인 경험, 축적된 통계, 전문적인 직관을 바탕으로 간접적인 결함 탐지 방법을 사용합니다. 전해 콘덴서가 전체 결함의 절반을 차지하는 컴퓨터 장비의 대량 수리에 참여해야 했을 때, ESR을 제어해야 하는 필요성은 과장하지 않고 전략적 과제가 되었습니다. 또 다른 중요한 상황은 수리 과정에서 결함이 있는 커패시터를 새 커패시터가 아닌 다른 장치에서 분해된 커패시터로 교체해야 하는 경우가 많으며 서비스 가능성이 전혀 보장되지 않는다는 사실이었습니다. 따라서 마침내 ESR 미터를 구입하여 이 문제를 해결하는 것에 대해 진지하게 고민해야 하는 순간이 필연적으로 왔습니다. 이러한 장치를 구입하는 것은 여러 가지 이유로 불가능했기 때문에 유일한 해결책은 직접 조립하는 것이었습니다.

인터넷에서 사용할 수 있는 EPS 계량기를 구성하기 위한 회로 솔루션을 분석한 결과 이러한 장치의 범위가 매우 넓은 것으로 나타났습니다. 기능, 공급 전압, 사용된 요소 베이스, 생성된 신호의 주파수, 권선 요소의 유무, 측정 결과 표시 형식 등이 다릅니다.

회로 선택의 주요 기준은 단순성, 낮은 공급 전압 및 최소 권선 장치 수였습니다.

요인의 전체를 고려하여 잡지 "Radio"(2008, No. 7, pp. 26-27)의 기사에 게재된 Yu. Kurakin의 계획을 반복하기로 결정했습니다. 극도의 단순성, 고주파 변압기 부재, 낮은 전류 소비, 단일 갈바니 셀로 전력 공급 가능, 저주파 발전기 작동 등 여러 가지 긍정적인 특징으로 구별됩니다.

디테일과 디자인.프로토타입에 조립된 장치는 즉시 작동했으며 며칠 간의 회로 실제 실험 후에 최종 설계에 대한 결정이 내려졌습니다. 장치는 매우 콤팩트해야 하며 측정 결과를 표시할 수 있는 테스터와 같아야 합니다. 최대한 명확하게.

이를 위해 총 편차 전류가 250μA인 Sirius-324 Pano 라디오의 M68501 유형 다이얼 표시기와 손에 있던 데시벨 단위로 보정된 원래 눈금이 측정 헤드로 사용되었습니다. 나중에 나는 다른 저자가 만든 테이프 레벨 표시기를 사용하여 인터넷에서 유사한 솔루션을 발견하여 결정의 정확성을 확인했습니다. 장치 본체로는 결함이 있는 LG DSA-0421S-12 노트북 충전기의 케이스를 사용했습니다. 이 케이스는 크기가 이상적이며 다른 제품과 달리 쉽게 분해되는 케이스가 나사로 고정되어 있습니다.

이 장치는 모든 무선 아마추어의 가정에서 사용할 수 있는 공개적으로 사용 가능하고 널리 퍼진 무선 요소를 독점적으로 사용합니다. 최종 회로는 일부 저항 값을 제외하고는 작성자의 회로와 완전히 동일합니다. 저항 R2의 저항은 이상적으로 470kOhm(저자 버전에서는 1MOhm, 엔진 스트로크의 약 절반은 아직 사용되지 않음)이어야 하지만 필요한 치수를 가진 이 값의 저항을 찾지 못했습니다. 그러나 이 사실로 인해 축이 극한 위치 중 하나로 회전할 때 동시에 전원 스위치 역할을 하는 방식으로 저항 R2를 수정할 수 있게 되었습니다. 이렇게하려면 중간 접점이 미끄러지는 저항기 "말굽"의 외부 접점 중 하나에서 저항 층의 칼끝 부분을 약 3 면적에 긁어내는 것으로 충분합니다. 길이는 ..4mm입니다.

저항 R5의 값은 배터리가 완전히 방전된 경우에도 EPS 미터가 계속 작동하도록 사용되는 표시기의 총 편향 전류를 기준으로 선택됩니다.

회로에 사용되는 다이오드와 트랜지스터의 유형은 전혀 중요하지 않으므로 최소 크기의 요소가 선호됩니다. 사용되는 커패시터 유형은 훨씬 더 중요합니다. 가능한 한 열적으로 안정적이어야 합니다. C1...C3에는 결함이 있는 컴퓨터 UPS의 보드에서 발견된 수입 커패시터가 사용되었습니다. 이 커패시터는 TKE가 매우 작고 국내 K73-17에 비해 크기가 훨씬 작습니다.

인덕터 L1은 투자율이 2000Nm이고 크기가 10 x 6 x 4.6mm인 페라이트 링으로 만들어졌습니다. 16kHz의 생성 주파수의 경우 인덕턴스가 2.3mH인 직경 0.5mm의 PEV-2 와이어 42회전(권선 도체의 길이는 70cm)이 필요합니다. 물론 설계 작성자가 권장하는 16~12kHz의 주파수 범위에 해당하는 2~3.5mH의 인덕턴스를 갖는 다른 인덕터를 사용할 수 있습니다. 인덕터를 만들 때 오실로스코프와 인덕턴스 미터를 사용할 기회가 있었기 때문에 발생기를 정확히 16kHz의 주파수로 만들기 위해 실험적으로 필요한 회전 수를 선택했습니다. 물론 이에 대한 실질적인 필요성.

EPS 미터의 프로브는 분리할 수 없도록 제작되었습니다. 분리 가능한 연결이 없기 때문에 설계가 단순화될 뿐만 아니라 신뢰성이 높아져 저임피던스 측정 회로에서 접점이 파손될 가능성이 제거됩니다.

장치의 인쇄 회로 기판 크기는 27x28mm이며 .LAY6 형식의 도면은 https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg 링크에서 다운로드할 수 있습니다. 그리드 피치는 1.27mm입니다.

완성된 장치 내부의 요소 레이아웃이 사진에 나와 있습니다.

테스트 결과.장치에 사용된 표시기의 특징은 ESR 측정 범위가 0~5Ω이라는 것입니다. 마더보드 전원 공급 장치 회로의 필터, 컴퓨터 및 TV용 전원 공급 장치, 노트북 충전기, 네트워크 장비 변환기(스위치, 라우터, 액세스 포인트) 및 해당 원격 어댑터에 가장 일반적으로 사용되는 상당한 용량(100μF 이상)의 커패시터를 테스트할 때, 이 범위는 기기 스케일이 최대로 늘어나므로 매우 편리합니다. 표에 표시된 다양한 용량의 전해 커패시터 ESR에 대한 평균 실험 데이터를 기반으로 측정 결과 표시가 매우 명확하게 나타납니다. 측정 중 표시 바늘이 빨간색에 있는 경우에만 커패시터를 서비스 가능한 것으로 간주할 수 있습니다. 양의 데시벨 값에 해당하는 스케일의 섹터입니다. 화살표가 왼쪽(검은색 부분)에 있으면 위 정전 용량 범위의 커패시터에 결함이 있는 것입니다.

물론 이 장치는 소형 커패시터(약 2.2μF부터)도 테스트할 수 있으며 장치 판독값은 음수 데시벨 값에 해당하는 눈금의 검은색 섹터 내에 있습니다. 표준 커패시턴스 시리즈에서 알려진 양호한 커패시터의 ESR과 데시벨 단위의 계측기 눈금 교정 간에 대략 다음과 같은 대응 관계를 얻었습니다.

우선, 이 디자인은 아직 무선 장비 설계에 대한 경험이 충분하지 않지만 전자 장비 수리의 기본을 익히고 있는 초보 무선 아마추어에게 권장되어야 합니다. 이 EPS 미터의 저렴한 가격과 높은 반복성은 유사한 목적을 위한 더 비싼 산업용 장치와 구별됩니다.

ESR 미터의 주요 장점은 다음과 같습니다.

- 장치의 충분한 기능과 컴팩트함을 유지하면서 회로의 극도의 단순성과 실제 구현을 위한 요소 기반의 가용성, 고감도 기록 장치가 필요하지 않습니다.

- 특별한 측정 장비(오실로스코프, 주파수 측정기)가 필요한 조정이 필요하지 않습니다.

- 공급 전압이 낮고 이에 따라 소스 비용이 저렴합니다(고가의 저용량 "크로나"가 필요하지 않음). 소스가 정격 전압의 50%까지 방전되어도 장치는 계속 작동합니다. 즉, 다른 장치(리모컨, 시계, 카메라, 계산기)에서 더 이상 정상적으로 작동할 수 없는 요소를 사용하여 전원을 공급할 수 있습니다. , 등.);

- 낮은 전류 소비 - 측정 시 약 380 µA(사용된 측정 헤드에 따라 다름), 대기 모드에서는 125 µA로 전원 수명이 크게 연장됩니다.

- 와인딩 제품의 최소 수량 및 극도의 단순성 - 적합한 초크를 L1으로 사용하거나 스크랩 재료로 쉽게 직접 만들 수 있습니다.

— 상대적으로 낮은 발전기 작동 빈도와 수동으로 0을 설정하는 기능으로 거의 모든 적당한 길이와 임의 단면의 와이어가 있는 프로브를 사용할 수 있습니다. 이러한 장점은 테스트 중인 커패시터를 연결하기 위해 깊은 접점이 있는 ZIF 패널을 사용하는 범용 디지털 요소 테스터와 비교할 때 부인할 수 없습니다.

— 시험 결과 표시의 시각적 명확성으로 ESR 값의 정확한 수치 평가 및 값 표와의 상관 관계 없이 추가 사용을 위한 커패시터의 적합성을 신속하게 평가할 수 있습니다.

— 사용 용이성 — 연속 측정을 수행할 수 있는 기능(테스트할 각 커패시터를 연결한 후 측정 버튼을 누르고 일시 중지해야 하는 디지털 ESR 테스터와는 달리) 작업 속도가 크게 향상됩니다.

— ESR을 측정하기 전에 커패시터를 사전 방전할 필요는 없습니다.

장치의 단점은 다음과 같습니다.

- 디지털 ESR 테스터와 비교하여 제한된 기능(커패시터의 커패시턴스 및 누출 비율을 측정하는 기능 부족)

- 옴 단위의 측정 결과에 대한 정확한 수치가 부족합니다.

- 측정된 저항의 범위가 상대적으로 좁습니다.

최근 몇 년 동안 전문가와 무선 아마추어는 특히 펄스 전원 공급 장치, 고품질 UMZCH 및 기타 최신 장비의 수리 작업에서 산화물 커패시터의 등가 직렬 저항(ESR)을 추정하는 것이 유용하다는 사실을 발견했습니다. 이 기사에서는 여러 가지 장점이 있는 측정기를 제안합니다.

최근 몇 년 동안 전문가와 무선 아마추어는 특히 펄스 전원 공급 장치, 고품질 UMZCH 및 기타 최신 장비의 수리 작업에서 산화물 커패시터의 등가 직렬 저항(ESR)을 추정하는 것이 유용하다는 사실을 발견했습니다. 이 기사에서는 여러 가지 장점이 있는 측정기를 제안합니다.

로그에 가까운 다이얼 표시기가 있는 장치에 편리한 눈금을 사용하면 대략 옴의 분수에서 50옴까지의 범위에서 ESR 값을 결정할 수 있으며, 1옴의 값은 섹션에 나타납니다. 전체 편차 전류의 35~50%에 해당하는 스케일입니다. 이를 통해 허용 가능한 정확도로 0.1...1 Ohm 범위의 ESR 값을 추정할 수 있습니다. 예를 들어 용량이 1000μF 이상인 산화물 커패시터에 필요하고 정확도는 낮습니다. 50옴.

측정 회로의 완벽한 갈바닉 절연은 실수로 충전된 커패시터를 테스트할 때 오류로부터 장치를 최대한 보호합니다. 이는 실제로 드문 일이 아닙니다. 테스트 리드의 낮은 전압(70mV 미만)으로 인해 대부분의 경우 커패시터 납땜 없이 측정이 가능합니다. 1.5V의 전압으로 하나의 갈바니 전지에서 장치에 전원을 공급하는 것이 가장 최적의 옵션(저비용 및 작은 크기)으로 허용됩니다. 스위치 켜기 잠금 기능을 통해 공급 전압이 허용 한계보다 낮을 때 안정 장치와 자동 스위치가 내장되어 있으므로 장치를 교정하고 요소의 전압을 모니터링할 필요가 없습니다. 마지막으로 두 개의 소형 버튼을 사용하여 장치를 준터치 방식으로 켜고 끄는 기능입니다.

주요 기술적 특성
측정된 저항의 간격, Ohm........0.1...50
측정 펄스의 주파수, kHz...........................120
미터 프로브의 펄스 진폭, mV........50...70
공급 전압, V
공칭...........................1.5
허용됨............0.9...3
전류 소비량, mA, 그 이상..................................20

장치의 전기 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 1

1.5V에서 9V로 증가하는 전압 변환기는 트랜지스터 VT1, VT2 및 변압기 T1을 사용하여 조립됩니다. 커패시터 C1은 필터 커패시터입니다.

컨버터의 출력 전압은 SCR VS1의 전자 스위치를 통해 공급됩니다. 이 스위치는 수동으로 장치를 켜고 끄는 것 외에도 공급 전압이 낮을 때 자동으로 꺼지고, 다음에 조립된 마이크로전력 안정기에 공급됩니다. DA1 칩 및 저항 R3, R4. 4V의 안정화된 전압은 DD1 마이크로 회로의 6개 NAND 요소를 사용하여 표준 회로에 따라 조립된 펄스 발생기에 전력을 공급합니다. 회로 R6C2는 테스트 펄스의 주파수를 약 100~120kHz로 설정합니다. LED HL1은 장치가 켜져 있음을 나타내는 표시기입니다.

분리 커패시터 SZ를 통해 펄스가 변압기 T2에 공급됩니다. 2차 권선의 전압은 테스트 중인 커패시터와 측정 변류기 TZ의 1차 권선에 적용됩니다. TZ의 2차 권선에서 신호는 다이오드 VD3과 커패시터 C4를 사용하는 반파 정류기를 통해 포인터 마이크로 전류계 RA1에 공급됩니다. 커패시터의 ESR이 클수록 미터 바늘의 편차는 작아집니다.

사이리스터 스위치는 다음과 같이 작동합니다. 초기 상태에서는 사이리스터 VS1이 닫혀 있기 때문에 전계 효과 트랜지스터 VT3의 게이트에 낮은 전압이 있으며 그 결과 장치의 전원 공급 회로가 음극선을 따라 연결이 끊어집니다. 이 경우 부스트 컨버터의 부하 저항은 거의 무한대가 되며 이 모드에서는 작동하지 않습니다. 이 상태에서 배터리 G1의 전류 소비는 사실상 0입니다.

SB2 버튼의 접점이 닫히면 전압 변환기는 SCR의 제어 전극-음극 전이 저항과 저항 R1에 의해 형성된 부하를받습니다. 컨버터가 시작되고 해당 전압은 사이리스터 VS1을 엽니다. 전계 효과 트랜지스터 VT3이 열리고 안정기와 발전기의 음극 전원 회로는 전계 효과 트랜지스터 VT3 채널의 매우 낮은 저항을 통해 변환기에 연결됩니다. SB1 종료 버튼을 누르면 SCR VS1의 양극과 음극을 우회하므로 트랜지스터 VT3도 닫혀 장치가 꺼집니다. 사이리스터를 통과하는 전류가 개방 상태에서 유지 전류보다 작아지면 배터리 전압 강하 시 자동 종료가 발생합니다. 이것이 발생하는 부스트 컨버터의 출력 전압은 안정기의 정상적인 작동에 충분하도록 선택됩니다. 즉, DA1 마이크로 회로의 입력 및 출력에서 ​​전압 값의 최소 허용 차이는 다음과 같습니다. 항상 유지됩니다.

건설 및 세부 사항

마이크로 전류계와 두 개의 버튼을 제외한 장치의 모든 부분은 55x80mm 크기의 단면 인쇄 회로 기판에 있습니다. 보드 도면은 그림 1에 나와 있습니다. 2. 장치의 본체는 호일 getinaks로 만들어집니다. 마이크로 전류계 아래에는 TV의 소형 버튼이 있습니다.

모든 변압기는 표준 크기 K10x6x4.5의 2000NM 페라이트 링에 감겨 있지만 이러한 치수는 중요하지 않습니다. 변압기 T2에는 1차 - 100회전, 2차 - 1회전의 두 가지 권선이 있습니다. TZ 변압기에서 1차 권선은 4개의 권선으로 구성되고 2차 권선은 200개의 권선으로 구성됩니다. 변압기 T2 및 TZ의 권선 와이어 직경은 중요하지 않지만 측정 회로에 포함된 와이어를 더 두꺼운 와이어(약 0.8mm)로 감는 것이 좋습니다. 이 변압기의 다른 권선은 PEV로 감겨 있습니다. -직경 0.09mm의 와이어 2개.

트랜지스터 VT1 및 VT2 - KT209 시리즈의 모든 것. 베이스 전류 전달 계수가 동일한 것을 선택하는 것이 좋습니다. 크기에 적합한 커패시터(저항기 - 0.125 또는 0.25W 전력의 MLT)를 사용할 수 있습니다. 다이오드 VD1 및 VD2 - 모든 중간 전력. 다이오드 VD3 - D311 또는 D9 시리즈 중 하나. VT3 전계 효과 트랜지스터는 개방형 채널 저항이 낮고 게이트 소스 임계값 전압이 낮은 거의 모든 n채널 트랜지스터로, 컴팩트한 설치를 위해 베이스의 일부가 IRF740A 트랜지스터에서 제거되었습니다.

LED는 모든 고휘도에 적합하며 그 빛은 이미 1mA의 전류에서 볼 수 있습니다.

총 바늘 편향 전류가 500μA인 기존 릴-투-릴 테이프 레코더의 마이크로 전류계 RA1 - M4761. 20cm 길이의 차폐 와이어 조각을 프로브로 사용하고 적절한 볼펜 본체를 놓고 얇은 강철 바늘을 중앙 코어 끝과 와이어의 스크린 브레이드에 납땜합니다. 바늘은 서로 5mm 떨어진 곳에 일시적으로 고정되고 프로브 본체가 바늘 위로 약간 밀리고 조인트가 뜨거운 접착제로 채워집니다. 조인트는 직경이 1cm보다 약간 작은 공 모양으로 형성됩니다. 제 생각에는 그러한 프로브가 그러한 미터에 가장 적합합니다. 나침반을 사용하는 것과 유사하게 바늘 하나를 커패시터의 한쪽 단자에 놓고 다른 바늘을 두 번째 단자에 닿게 하면 커패시터에 쉽게 연결할 수 있습니다.

장치 설정에 대해.

먼저 부스트 컨버터의 작동을 확인하십시오. 부하로서 일시적으로 1kOhm 저항을 변환기 출력에 연결할 수 있습니다. 그런 다음 SCR의 양극과 음극을 점퍼로 임시 연결하고 저항 R3을 사용하여 DA1 안정기 출력의 전압을 약 4V로 설정합니다. 발생기 주파수는 100...120kHz 내에 있어야 합니다.

다음으로 도체로 프로브 바늘을 닫고 튜닝 저항 R3을 조정하여 마이크로 전류계 바늘을 최대 위치 바로 아래에 설정한 다음 측정 권선 중 하나의 위상을 변경하려고 시도하여 장치의 최대 판독값을 달성하고 떠납니다. 이와 관련하여 권선. 저항 R3을 조정하여 화살표를 최대로 설정하십시오. 저항이 1Ω인 비와이어 저항을 프로브에 연결하여 화살표의 위치를 ​​확인하고(대략 눈금 중앙에 있어야 함) 필요한 경우 1차 권선의 회전 수를 변경합니다. TZ 변압기의 경우 스케일의 스트레칭을 변경합니다. 동시에 조정 R3을 사용하여 마이크로 전류계 바늘을 최대로 설정할 때마다.

가장 최적의 척도는 1Ω 이하의 ESR 판독값이 전체 길이의 약 0.3...0.5를 차지하는 스케일인 것 같습니다. 즉, 0.1Ω에서 1Ω까지의 판독값을 0.1Ω마다 자유롭게 구별할 수 있습니다. 이 장치는 총 편차 전류가 500μA 이하인 다른 마이크로전류계를 사용할 수 있습니다. 보다 민감한 장치의 경우 TZ 변압기의 2차 권선 권선 수를 줄여야 합니다.

다음으로 저항 R1 대신에 셧다운 장치를 설정하면 저항이 6.8kOhm인 트리머 저항을 일시적으로 납땜할 수 있습니다. 외부 조정 소스에서 DA1 입력에 전원을 공급한 후 전압계를 사용하여 DA1 출력의 전압을 모니터링합니다. 출력이 아직 떨어지기 시작하지 않는 안정기의 최저 입력 전압을 찾아야 합니다. 이것이 최소 작동 입력 전압입니다. 최소 작동 전압이 낮을수록 배터리 리소스가 더 완벽하게 사용된다는 점을 명심해야 합니다.

다음으로 저항 R1을 선택하면 사이리스터가 허용되는 최소값보다 약간 높은 공급 전압에서 갑자기 닫힙니다. 이는 기구 바늘의 편향에서 명확하게 볼 수 있습니다. 프로브가 닫히면 최대값에서 0으로 급격하게 떨어지고 LED가 꺼집니다. 사이리스터는 전계 효과 트랜지스터 VT3보다 먼저 닫혀야 합니다. 그렇지 않으면 갑작스러운 변화가 없을 것입니다. 다음으로 SB1 및 SB2 버튼을 사용하여 수동으로 켜고 끄는 것을 다시 확인합니다.

마지막으로 미터 눈금은 적절한 정격의 와이어가 없는 저항기를 사용하여 교정됩니다. 수리 실습에서 이 장치를 사용하면 다른 유사한 장치에 비해 더 큰 효율성과 편리함이 나타났습니다. 또한 다양한 버튼, 리드 스위치 및 릴레이의 접촉 저항을 성공적으로 테스트할 수 있습니다.

웹사이트 www.radio-lubitel.ru에서 가져온 기사