Головна › ПЗ › Стрільний вимірювач епс конденсаторів. Вимірювач епс оксидних конденсаторів. Вибір частоти вимірювання ЕПС

Стрільний вимірювач епс конденсаторів. Вимірювач епс оксидних конденсаторів. Вибір частоти вимірювання ЕПС

Для пошуку таких конденсаторів пропонується розроблений і виготовлений автором прилад, що має високу точність і роздільну здатність. Для більшої зручності користування приладом передбачена можливість його спільної експлуатації практично з будь-яким цифровим вольтметром (муль-тиметром). Враховуючи доступність цін на "народні" цифрові мультиметри серії 8300, пропонована конструкція є своєрідною "знахідкою" для багатьох радіоаматорів, особливо якщо врахувати, що в схемі немає дефіцитних або дорогих комплектуючих і навіть моточних вузлів.

Оксидні (електролітичні) конденсатори використовуються повсюдно. Вони впливають на надійність якості роботи радіоелектронних засобів (РЕМ). За якістю та призначенням конденсатори характеризуються багатьма показниками. Спочатку працездатність та область застосування конденсаторів оцінювали за ємністю, робочою напругою, струмом витоку та масогабаритними показниками. Збільшилися потужності та зросли частоти, на яких застосовуються електролітичні конденсатори. Сучасні імпульсні блоки живлення РЕМ мають потужність десятків-сотень ват (і більше) і працюють на частотах у десятки-сотні кілогерц. Зросли струми, що протікають через конденсатори, відповідно підвищилися і вимоги до їх параметрів.

На жаль, за масового виробництва якісні показники не завжди відповідають стандартам. Насамперед це позначається на такому параметрі, як еквівалентний послідовний опір (ЕПС), або ESR. Цьому питанню приділяється недостатньо уваги, особливо у радіоаматорській літературі, хоча несправностей, що виникають з вини ЕПС конденсаторів, стає дедалі більше. Прикро, але навіть серед нових конденсаторів все частіше стали зустрічатися екземпляри зі збільшеним ЕПС.

Зарубіжні конденсатори також є винятком. Як показали виміри, величина ЕПС у однотипних конденсаторів може відрізнятися кілька разів. Маючи у своєму розпорядженні вимірювач ЕПС, можна відбирати конденсатори з найменшою величиною ЕПС для встановлення найбільш відповідальних вузлів пристроїв.

Не слід забувати, що всередині конденсатора протікають електрохімічні процеси, які руйнують контакти в зоні з'єднання обкладок з алюмінієвими контактами. Якщо в нового конденсатора величина ЕПС завищена, то його експлуатація не сприяє її зниження. Навпаки, ЕПС з часом зростає. Як правило, що більше ЕПС конденсатор мав до установки, то швидше зросте його величина. ЕПС несправного конденсатора може підвищитися від кількох до декількох десятків ом, що еквівалентно появі нового елемента - резистора всередині несправного конденсатора. Оскільки на цьому резистори розсіюється теплова потужність, конденсатор розігрівається, і в зоні контактів електрохімічні процеси протікають швидше, сприяючи подальшому зростанню ЕПС.

Фахівцям із ремонту різних РЕМ добре знайомі дефекти імпульсних блоків живлення, пов'язані зі збільшенням ЕПС конденсаторів. Вимір ємності за допомогою широко поширених приладів часто не дає бажаних результатів. Такими приладами (С-метрами) виявити дефектні в плані ЕПС конденсатори, на жаль, не вдається. Місткість буде в межах норми або лише трохи занижена. При величині ЕПС, яка не перевищує 10 Ом, показання вимірювача ємності не дають підстав для підозр (на точність вимірювань така величина ЕПС практично не впливає), і конденсатор вважають справним.

Технічні вимоги до вимірювача ЕПС. Підвищені вимоги до якості конденсаторів насамперед пред'являються в імпульсних блоках живлення, де такі конденсатори застосовуються як фільтри на частотах до 100 кГц або в ланцюгах перемикання силових елементів. Можливість вимірювання ЕПС дозволяє не тільки виявляти конденсатори, що вийшли з ладу (за винятком випадків витоку і короткого замикання), але і, що дуже важливо, робити ранню діагностику поки що не проявилися дефектів РЕМ. Щоб мати можливість вимірювання ЕПС, процес вимірювання комплексного опору конденсатора здійснюють на досить високій частоті, де ємнісний опір набагато менше допустимої величини ЕПС. Так, наприклад, для конденсатора ємністю 5 мкФ ємнісний опір дорівнює 0,32 Ом при частоті 00 кГц. Як бачимо, ємнісний опір навіть у електролітичного конденсатора малої ємності у багато разів менше за ЕПС дефектного конденсатора. Розмір ЕПС несправних конденсаторів ємністю до 200 мкФ значно перевищує 1 Ом.

За величиною ЕПС можна впевнено оцінювати придатність конденсатора для тих чи інших цілей. Купуючи конденсатори, за допомогою портативного вимірювача ЕПС можна вибрати найкращі екземпляри. Важливо, що процес вимірювання ЕПС можна здійснювати без демонтажу конденсаторів, що перевіряються. При цьому необхідно, щоб конденсатор не був зашунтований резистором, що має опір, який можна порівняти з ЕПС. Максимальну напругу на щупах приладу слід обмежити, щоб не вивести з ладу елементи РЕМ, що ремонтується. Напівпровідникові пристрої не повинні впливати на показання вимірювача ЕПС. Отже, напруга на вимірюваному конденсаторі має бути мінімальною, щоб унеможливити вплив активних елементів РЕМ.

При роботі в стаціонарних умовах прилад повинен працювати від електромережі (можна, наприклад, використовувати відповідний перемикач та зовнішній блок живлення). Щоб уникнути переполюсування зовнішнього блока живлення або зарядного пристрою, необхідно передбачити захист. Щоб запобігти глибокому розряду акумуляторів, необхідно використовувати захист із вимкненням або, принаймні, передбачити індикацію контролю за напругою акумулятора. Для стабілізації параметрів пристрою необхідно використовувати вбудований стабілізатор напруги. Цей стабілізатор має задовольняти як мінімум двом вимогам: бути економічним, тобто. мати мале власне споживання струму, і забезпечувати досить стабільну вихідну напругу при зміні вхідної напруги живлення в діапазоні не менше 7... 10 В.

Велике значення має індикатор ЕПС показань. Вимірники ЕПС з дискретною індикацією, наприклад, на світлодіодах малопридатні для відбраковування (вибору) конденсаторів з великих партій і мають величезні похибки вимірювання ЕПС. Вимірники ЕПС з нелінійними шкалами викликають проблеми з виконанням нової шкали, з відліком показань і мають велику похибку вимірювань. Нові схеми на програмованих "чіпах" (мікроконтролерах), хоч як це сумно констатувати, поки що не доступні більшості радіоаматорів. За ціною одного тільки мікроконтролера можна придбати всі комплектуючі для виготовлення аналізованого нижче вимірювача ЕПС.

У складі вимірювача ЕПС зручно мати стрілочний вимірювальний прилад з лінійною шкалою, яка не вимагає ніяких переробок, використовуючи, наприклад, одну загальну шкалу 0...100 на всі піддіапазони приладу. При тривалій та інтенсивній роботі з вимірювачем ЕПС дуже зручно використовувати цифрову шкалу. Однак самостійне виготовлення цифрового приладу не вигідне через ускладнення конструкції загалом та високу собівартість. Краще передбачити можливість роботи вимірювача спільно з поширеним і дешевим цифровим мультиметром серії 8300, наприклад М830В. Підійде будь-який інший цифровий вольтметр з аналогічними характеристиками, що має діапазон вимірювання постійної напруги 0...200 мВ або 0...2000 мВ. За ціною одного мікроконтролера можна придбати один або навіть два такі мультиметри. Цифровий індикатор вимірювача ЕПС дозволяє швидко відсортувати конденсатори. Стрілецький (вбудований) вимірювач стане в нагоді в тих випадках, коли під рукою немає цифрового тестера.

Найважливішим параметром є надійність роботи приладу. А вона так чи інакше залежить від людського чинника. Що це за прилад, який виходить з ладу, якщо конденсатор, що перевіряється, не розряджений? У поспіху ремонтники апаратури нерідко розряджають конденсатори не резисторами, а дротяними перемичками, що згубно впливає термін служби самих електролітичних конденсаторів. Прилад не повинен виходити з ладу та розряджати конденсатори екстратоками.

Вимірник ЕПС повинен мати широкий діапазон вимірювання величини ЕПС. Дуже добре, якщо він вимірюватиме ЕПС від 10 Ом до практично нульового значення. Вимір ЕПС більше 10 Ом неактуальний, оскільки екземпляри електролітичних конденсаторів з таким ЕПС - це вже повна некондиція, особливо для роботи в імпульсних схемах, тим більше на частотах десятків-сот кілогерц. Зручно мати прилад, що дозволяє вимірювати величини ЕПС менше 1 Ом. У такому випадку надається "ексклюзивна" можливість відбору найкращих екземплярів конденсаторів серед найкращих типів із найбільшою ємністю.

Як основне джерело живлення застосовано батарею, складену з дискових нікель-кадмієвих акумуляторів типу Д-0,26Д. Вони більш надійні та енергоємні, ніж 7Д-0,1. Передбачена можливість заряджання акумуляторів.

Технічні характеристики

Діапазони вимірюваних опорів......0...1 Ом, 0...10 Ом
Використовувана частота вимірювального сигналу 77 кГц
Напруга живлення...........7... 15 В
Споживаний струм, не більше 4,5 мА

Принципова електрична схема вимірювача ЕПС електролітичних конденсаторів показано на рис.1. В основі конструкції приладу - омметр, що працює на змінному струмі. Підвищувати частоту більше] 00 кГц не слід через верхню граничну частоту (100 кГц) мікросхемного детектора типу К157ДА1, який застосований в даній конструкції приладу, до того ж, не всі типи електролітичних конденсаторів розраховані на роботу при частотах більше 100 кГц.
Генератор приладу виконано на мікросхемі DD1 типу К561ТЛ1. Вибір цього типу ІМС обумовлений виключно міркуваннями підвищення економічності приладу. У цій ситуації можна застосувати інші генератори, виконані більш поширених ІМС, зокрема на К561ЛА7 або К561ЛЕ5. При цьому зросте споживання струму джерела живлення.

До генератора пред'являються дві вимоги: стабільність амплітуди та стабільність частоти. Перша вимога важливіша за другу, оскільки зміна амплітуди вихідної напруги генератора є більшим дестабілізуючим фактором, ніж зміна частоти. Тому немає необхідності у використанні кварцових резонаторів, а також точної установки частоти, що дорівнює саме 77 кГц. Робочу частоту приладу можна вибрати не більше 60...90 кГц. Налаштування та експлуатація приладу повинні проводитися на одній і тій же робочій частоті, оскільки стабільні параметри настроєного приладу зберігаються у досить вузькому діапазоні частот.

З виходу генератора сигнал прямокутної форми через елементи R17-R19, С8 подається на конденсатор, що перевіряється Сх (клеми 1 і 2). З конденсатора Сх сигнал надходить на підсилювач, з підсилювача - на детектор, потім випрямлений - на вимірювальний стрілочний прилад РА1 і цифровий вольтметр (роз'єм XS2). Перебіг струму через випробуваний конденсатор викликає падіння напруги на ньому. Для вимірювання малих опорів потрібна висока чутливість детектора, а про його лінійності. Якщо значно збільшити струм, що протікає через випробуваний конденсатор, різко зросте і струм, що споживається від джерела живлення.

У авторському варіанті величина струму через випробуваний конденсатор дорівнює приблизно 1 мА, тобто. кожному мілівольту падіння напруги відповідає 1 Ом ЕПС конденсатора. При ЕПС, що дорівнює 0,1 Ом, необхідно мати справу з вимірюванням напруги величиною 100мкВ! Оскільки даний прилад здатний вимірювати на порядок менші величини ЕПС, то йдеться про десятки мікровольт, які мають чітко фіксуватись вимірником.
Вочевидь, що з нормальної роботи детектора сигнал треба посилити. Це завдання виконує підсилювальний каскад: на малошумному транзисторі VT7 виконаний підсилювач за схемою з ОЕ (коефіцієнт посилення на робочій частоті дорівнює 20), на транзисторі VT8 виконаний буферний підсилювач, зібраний за схемою з ОК.

Конденсатор С9 є елементом ФВЧ. Вибрана величина ємності конденсатора СЮ фактично запобігає роботі ланцюга R24C10 на НЧ. Такими простими способами реалізовано значний завал АЧХ у сфері НЧ. Спад АЧХ області НЧ додатково сформований і вибором ємностей С1 і С12 у схемі детектора. У Ч перешкоди додатково обмежуються резистором R23 (враховані та захисні елементи).

Для того щоб конденсатор, що тестується (нерозряджений) не вивів з ладу ІМС генератора, у схемі передбачені захисні елементи VD1, VD2, R19. Аналогічна ланцюг, що з елементів R22, VD3, VD4, захищає вхід підсилювача. У робочому режимі (при вимірі ЕПС) діоди практично не надають жодного шунтуючого впливу на сигнал. При відключенні конденсатора, що тестується, Сх від клем 1 і 2 діоди обмежують амплітуду сигналу на вході підсилювача, хоча сигнал такого рівня не призводить до відмови підсилювача. Ця схема захисту приладу, попри простоту реалізації, підтвердила практично свою високу ефективність.

Вимірювач ЕПС електролітичних конденсаторів невибагливий в експлуатації. Номінали резисторів R19 і R22 обрані з таким розрахунком, щоб забезпечити надійний розряд конденсаторів, що перевіряються, що працюють практично в будь-якій побутовій апаратурі. Отже, захисні діоди повинні ефективно розряджати конденсатори, що тестуються, і самі при цьому бути надійно захищеними від перевантажень по струму при розряді конденсаторів. Секція тумблера SA1.2 з кнопкою SA4 та резисторами R20 та R21 служать для калібрування приладу.

Найскладніше було з вибором схеми детектора. Тут виникали специфічні проблеми. Практичні випробування багатьох широко поширених діодних детекторів лише підтвердили їхню непридатність для лінійного детектування напруги в широкому діапазоні зміни амплітуд. Нічого придатного із схемотехнічно простого, реалізованого на дискретних елементах, на що можна було б спертися, у літературі знайти не вдалося.

Сама ж ідея використання мікросхеми К157ДА1 у детекторі вимірювача ЕПС виникла випадково. Згадалося, що ІМС типу К157ДА1 широко застосовувалася в індикаторах рівня запису різних вітчизняних магнітофонів. Насамперед мою увагу привернула порівняльна простота схемного включення даної ІМС. Струм, споживаний ІМС від джерела живлення, також влаштовував, як і відповідний робочий діапазон частот. Допускається також робота цієї ІМС із однополярним харчуванням. Однак типове включення К157ДА1 не підходить у даному випадку. У результаті довелося як видозмінити схему включення ІМС проти типової, а й у кілька разів змінити номінали елементів обв'язки.

Дана ІМС має у своєму складі двоканальний двонапівперіодний випрямляч. Другий канал у розглянутій конструкції не використовується. Макетування підтвердило лінійність детектування ІМС на частотах до 100 кГц. Деякі екземпляри ІМС мали навіть певний запас верхньої граничної частоти (дві з десяти випробуваних ІМС - до 140 кГц). Подальше підвищення частоти викликало різке зменшення випрямленої напруги ІМС. Нелінійність детектування ІМС виявлялася при мінімальних рівнях сигналу та при значному посиленні ІМС. Не менше докучала і вихідна напруга спокою (на висновку 12 ІМС), яка, згідно з довідковими даними, може досягати 50 мВ, з чим ніяк не можна було змиритися, якщо вирішено було виготовити вимірювальний прилад, а не індикатор ЕПС.

Через деякий час і ця проблема була успішно подолана. Між висновками мікросхеми 14 і 2 встановлений типовому включенні резистор R3 опором 33 кОм. Він підключений до штучної середньої точки дільника напруги, утвореного резисторами R1 та R2 (рис.1). Це є варіант застосування ІМС при однополярному харчуванні.

Як згодом з'ясувалося, від величини опору резистора R3 значно залежить лінійність детектування саме області малих амплітуд. Зменшення опору R3 в кілька разів забезпечує необхідну лінійність детектора, і що не менш важливо, опір цього резистора впливає і на величину постійної напруги спокою (висновок 12 ІМС). Присутність цієї напруги заважає нормально проводити вимірювання при малих значеннях ЕПС (при кожному вимірі доведеться займатися математичною операцією віднімання). Звідси й важливість установки "нульового потенціалу" на виході детектора.

Правильний вибір опору резистора R3 практично усуває цю проблему. У запропонованому варіанті опір резистора більш ніж втричі менше від типового номіналу. Є сенс і надалі зниження величини цього опору, але при цьому значно знижується і вхідний опір детектора. Воно тепер майже повністю визначається опором резистора R3.

На транзисторах VT1 та VT2 виконано захист для стрілочного вимірювача РА1. Таке включення транзисторів забезпечує чіткий поріг спрацьовування і не шунтує головку РА1 в діапазоні робочих струмів РА1, що підвищує її надійність і збільшує термін служби.

Перемикач SA3 служить для оперативного контролю над величиною напруги акумулятора і дозволяє вимірювати його під навантаженням, тобто. безпосередньо під час роботи приладу. Це важливо тому, що у багатьох акумуляторів згодом, навіть при глибокому розряді (без навантаження), напруга може перебувати в нормі або бути близькою до номінального, але варто підключити навантаження навіть у кілька міліампер, як напруга такої батареї різко знижується.
На транзисторах VT3-VT6 виконаний мікропотужний стабілізатор напруги (СН), який живить усі елементи приладу. У разі використання нестабілізованого джерела живлення всі параметри приладу змінюються. Зменшення напруги (розряд) акумулятора також значно "збиває" все налаштування. Детектор, до речі, виявився найстійкішим до змін напруги живлення. Найбільш залежним від напруги живлення (сильно змінюється амплітуда напруги прямокутної форми) є генератор, що унеможливлює експлуатацію приладу.
Використання мікросхемного СН викликає нераціональне споживання струму самим стабілізатором, тому від нього довелося відмовитися. Після експериментів з різними схемами на дискретних елементах автор зупинився на схемі СН, показаної на рис.1. На вигляд цей СН дуже простий, але його наявності у цій схемі цілком достатньо для того, щоб усі технічні параметри вимірювача ЕПС зберігалися стабільними при зміні напруги акумулятора від 7 до 10В. У цьому є можливість живлення приладу від зовнішнього БП, навіть нестабілізованого, напругою до 15 У.

Власне енергоспоживання СН визначається величиною колекторного струму транзистора VT6 та вибиралося в межах 100...300 мкА. На транзисторі VT6 виконано аналог малопотужного стабілітрона. Його напруга визначає величину вихідної напруги СН, яка менша за напругу стабілізації стабілітрона на величину напруги переходу база-емітер транзистора VT3.

Деталі.Резистори R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10 кОм, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1кОм, R9-39кОм, R12-100 Oм, R14-680 кОм, R16 100 кОм, R17, R25 - 2,4 кОм, R18 - 4,7 кОм, R19, R22 - 330 кОм, R20 -1 Ом, R21 - 10 Ом, R23 - 3,3 кОм, R26 - 150 кОм, R27 820 кОм, R28 - 20 кОм. Конденсатори С1, СЗ, С6, С10, С12 - 0,1 мкФ, С2, С4, С5, С11 - 5 мкФх16, С7 -150 пФ, С8 - 0,47 мкФ, С9-0,01 мкФ.

Резистори R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 типу С2-13, підстроювальні резистори типу СП-38В, інші - МЛТ. Конденсатор С7 типу КСВ-1; С1, СЗ, С6, С9 - К10-17, решта К73-17 та К50-35. Транзистори VT2, VT3, VT7 типу ВС549С. У позиції VT7 слід застосовувати транзистор із максимальним h21е. Транзистори ВС549 замінені на вітчизняні КТ3102 або КТ342. Транзистори VT1, VT4, VT8 типу ВС557С. Натомість застосовували також і вітчизняні КТЗ107 (К, Л). Як польовий транзистор в генераторі стабільного струму використовувалися КП10ЗЕ. Конденсатор С6 припаяний з боку друкованих провідників безпосередньо на висновках DD1. Резистор R24 на платі підсилювача умовно не показано. Він припаяний послідовно з конденсатором С10.

Діоди VD5, VD6 – КД212, VD1-VD4 -1 N4007. До діода VD6 особливих вимог не пред'являється, він може бути будь-яким кремнієвим. Діод VD5 повинен витримувати максимальний зарядний струм акумулятора. Інша справа з діодами VD 1-VD4. Якщо вхід приладу не підключатиметься до щойно вимкненого модуля живлення телевізора (його електролітичного конденсатора), то замість 1 N4007 можна встановлювати Д220, Д223, КД522 і т.д. Як ці діоди найкраще підходять екземпляри з мінімальними ємностями і допустимим струмом більше 1 А.

Перемикач SA1 типу МТ-3, SA2, SA3-МТ-1, SA4 – КМ2-1. Малогабаритний вимірювальний стрілочний прилад розрахований на струм 100 мкА і має внутрішній опір 3 кОм. З успіхом підійдуть практично будь-які вимірювальні стрілочні прилади на струм 100 мкА. При більшому струмі знадобиться відповідне зменшення номіналів резисторів R7 і R8.

Конструкція.Завдання створення мініатюрного приладу не ставилося, потрібно було помістити прилад та батарею акумуляторів Д-0,26Д у пластмасовий корпус розміром 230x80x35 мм. Прилад конструктивно виконано на чотирьох окремих друкованих платах. Плата підсилювача та розташування деталей на ній показано на рис.2, плата генератора та розташування деталей на ній - на рис.3, плата стабілізатора напруги та розташування деталей на ній - на рис.4, плата детектора та розташування деталей на ній - на рис. .5.

Таке виконання приладу викликано заміною окремих блоків новими в результаті експериментів, що проводилися, і модернізацій пристрою. Модульно-блочна конструкція завжди залишає шанс до "відступу". У цьому варіанті набагато простіше проводити модернізацію чи ремонт. Адже легше замінити один невеликий блок, аніж заново створювати нову конструкцію на одній великій друкованій платі. Перед розміщенням у вказаному корпусі розміри всіх плат були зменшені (плати акуратно обрізані ножицями по металу).

Щоб забезпечити можливість вимірювання мінімальних величин опорів, потрібно мінімізувати опори, що з'єднують вхід приладу з Сх. Для цього недостатньо застосувати короткі дроти. Монтаж приладу виконаний так, щоб загальні дроти схем генератора, підсилювача та точки підключення Сх знаходилися на мінімальному віддаленні один від одного.

Непродуманий монтаж легко порушить нормальну роботу приладу в діапазоні 1 Ом, перетворивши його на вельми незручний та посередній вимірник цього діапазону. Саме заради цього діапазону автор взявся за розробку даного пристрою, оскільки реалізувати "традиційний" діапазон вимірювання ЕПС можна за більш простими схемами. Діапазон 0...1 Ом дозволяє дуже швидко "розбиратися" з такими конденсаторами, як 10000 мкФ та більше.

Налаштування.Незважаючи на наявність у схемі шести підстроювальних резисторів та інших елементів, що вимагають підбору, налаштування приладу не є складним процесом. Спочатку двигуни всіх підстроювальних резисторів встановлюють у положення, що відповідає максимальному опору. На час налаштування використовували багатооборотні резистори типу СП5-3, хоча друковані плати розроблялися під виконання СП-38В. Після налаштування приладу вони були замінені постійними резисторами.

Налаштування починають із СН. До виходу СН підключають резистор МЛТ-0,25 опором 1,2 ком. Підбором резистора R13 досягають мінімально можливого струму через транзистор VT6, при якому СН зберігає стійку роботу при вхідній напрузі від 7 до 15 В. Захоплюватися надмірним зменшенням цього струму не слід. Рекомендована його величина - 100...500 мкА. Після встановлення цього струму приступають до вибору резистора R14. Від нього залежить вихідна напруга СН, величину якого встановлювали в межах 6...6,3 В. Додатково зменшити падіння напруги на СН можна заміною резистора R12 дротяною перемичкою (після налаштування всього приладу). Однак СН тоді позбавляється обмеження струму при позаштатних ситуаціях у навантаженні СН.

Налаштування підсилювача на транзисторах VT7, VT8 полягає у підборі опору резистора R24 для досягнення посилення напруги приблизно в 20 разів (на робочій частоті). Точність зазначеної величини тут не має значення. Набагато важливіше стабільність посилення, яка найбільше залежить від стабільності елементів С10, R24, R25, VT7. Показаний на схемі рис. 1 положення контактів перемикача SA1 відповідає діапазону 10 Ом. Замикають контакти кнопкового вимикача SA4. Таким чином, замість конденсатора Сх до входу приладу приєднаний високостабільний резистор калібрувальний R21 опором 10 Ом. Потім резистором R18 встановлюють напругу 10 мВ на резисторі R21 (200 мВ, якщо необхідно, підбором R24 - на емітері VT8). Зменшуючи опір резистора R5 встановлюють стрілку вимірювача РА1 на кінцеву позначку його шкали (100 мкА). Підлаштування резистором R11 встановлюють показання цифрового вольтметра 100мВ. При необхідності зменшують опір резистора R7. Наявність резисторів калібрування дозволяє швидко оцінювати працездатність налагодженого приладу.

Необхідно визначитися також із налагодженням вузла захисту РА1. У цій схемі є свої тонкощі. Для того щоб не встановлювати жодних додаткових елементів - індикаторів включення приладу (неодмінно споживають електроенергію, витрачений час та ускладнюють схему), автор використовував "гістерезис" схеми захисту в плані індикації включення приладу. За допомогою резистора R8 встановлюють струм спрацьовування захисту 130...150 мкА.

Після спрацьовування захисту (обидва транзистори відкриті) стрілка РА1 повертається в деяке середнє положення шкали. Змінюючи опір R8, можна досягти такого включеного стану транзистора VT2, що стрілку приладу РА1 вдасться "затягнути" практично будь-яку робочу ділянку шкали РА1. Такий стан схеми захисного вузла виявляється дуже стабільним, що не вимагає ніякого подальшого підстроювання. Багато в чому схема зобов'язана використанню зазначених типів транзисторів.

Положення стрілки в робочому секторі не заважає вимірюванням, оскільки захист не прив'язаний до величини робочого струму РА1. Закорочення висновків Сх приладу або приєднання справного конденсатора Сх відразу викликає встановлення стрілки в положення, що відповідає величині опору, що вимірювається. І лише підвищене значення струму через РА1 знову призводить захист у дію. Таким чудовим захистом можна оснастити багато вимірювальних приладів. Захист налаштовують один раз і більше опір резистора R8 не змінюють. Інакше буде потрібне додаткове налаштування приладу через зміну загального опору резисторів R7 і R8.
Далі переводять перемикач SA1 у положення, що відповідає діапазону 1 Ом. Так само, як і при налаштуванні приладу в діапазоні 10 Ом, але ретельніше, закорочують висновки SA4. Незважаючи на те, що в конструкції застосовані прецизійні резистори калібрувальні, їх довелося підбирати. Виною тому виявилося наявність значного опору, що вноситься проводами та контактами SA4, SA 1.2. Тому в діапазоні 1 Ом при налаштуванні замикають контакти вже обох вимикачів (з кнопкою налагодження незручна, тому її контакти закорочували навіть при налаштуванні в діапазоні 10 Ом). Справа в тому, що пристрій легко фіксує перехідні опори контактів вимикачів SA1.2 і SA4.

У цій схемі ніякого струмового навантаження контакти SA1 і SA4 не несуть. З цією метою і застосований кнопковий варіант виконання SA4, що фактично виключає подачу енергії нерозрядженого конденсатора Сх на ці перемикачі. Це означає, що їхні перехідні опори довгострокові. В результаті їх можна стабільно "нейтралізувати", зменшивши опір R20, R21. В авторському варіанті приладу паралельно R20 включений резистор 22 Ом (МЛТ-0,5) та паралельно R21 - резистор 130 Ом (МЛТ-0,5).

Регулювальні операції повторюють, щоб забезпечити максимальну точність вимірів на обох діапазонах. Звичайно, прилад не повинен на різних діапазонах індикувати різні показання при одному і тому ж підключеному конденсаторі Сх. У діапазоні 1 Ом налаштування вимагає встановлення напруги на табло цифрового вольтметра 100 мВ за допомогою підстроювального резистора R6. Оскільки цей резистор підключається паралельно резистори R5, то не слід забувати про залежність налагодження діапазону 1 Ом від налагодження 10 Ом. Такий варіант комутації простіше схемотехнічно і практично (замість трьох дротів до плати підходять лише два). В останню чергу підбирають номінал резистора R9, щоб 100мВ на цифровому мультиметрі відповідало 10 В напруги акумулятора.

Модернізація приладу.Якщо прилад потрібен лише стаціонарних умов експлуатації, то СН зі схеми видаляють. За винятком стрілочного вимірювача РА1 схема також спрощується, елементи R8, VT1, VT2 прибирають. Замість резистора R8 встановлюють дротяну перемичку. Такий варіант (без вимірювача РА1) дозволяє зменшити енергоспоживання приладу за рахунок схеми детектора. Після видалення стрілочної головки, враховуючи великий вхідний опір цифрового тестера, номінали резисторів R7, R10, R11 збільшують у 10 разів. Тим самим розвантажують вихід ІМС, що сприятливо позначається роботі ІМС. Конденсатор С4 замінюють на неелектролітичний К10-17-2,2 мкФ. Втім, щоб підвищити надійність приладу, всі електролітичні конденсатори згодом були замінені на неелектролітичні (К10-17-2,2 мкФ).

У разі спільного використання цього приладу з цифровим мультиметром, що має діапазон 0...200 мВ або 0...2000 мВ, легко розширити діапазон опорів опорів "вгору", тобто. до 20 Ом. Потрібно лише заново підібрати номінали елементів R7 та R10.

Уточнення.У специфікації застосованих у приладі деталей, яка наведена у першій частині статті (РА 3/2005, с. 24, 3-я колонка, 3-й абзац зверху), опір резисторів R19, R22 має бути не 330 кОм, а 330 Ом. Просимо вибачення.

Література
1. Новаченко І.В. Мікросхеми для побутової радіоапаратури. - М: Радіо і зв'язок, 1989.
2. Зизюк О.Г. Особливості ремонту підсилювачів WS-701//Paдіоa-матор.-2004.-№6.-С.11-13.
3. Зизюк О.Г. Деякі особливості ремонту СДУ//Радюаматор. -2004. - №7. З. 12-13.
4. Зизюк А.Г. Міні-дриль ремонтника та радіоаматора//Радюама-тор.-2004.-№8.-С.20-21.
5. ЗизюкА.Г. Простий вимірювач ємності// Радюаматор. – 2004. -№9. – С.26-28.
6. Зизюк А.Г. Про простих і потужних стабілізаторів напруги//Еле-ктрик.-2004.-№6.-С.10-12.
7. Зизюк А. Г. Генератор стабільного струму для зарядки акумуляторів та його застосування при ремонті та конструюванні радіоелектронних засобів// Електрик. – 2004. – №9. – С.8-10.
8. Радюаматор. Найкраще за 10 років (1993-2002). - К.: Радюаматор, 2003. Як зробити світлодіодну лампу з живленням від 220 В

Те, що такий вимірювач необхідний радіоаматору не тільки дізнався від інших, а й сам відчув, коли взявся ремонтувати старовинний підсилювач - тут потрібно достовірно перевірити кожен електроліт, що стоїть на платі, і знайти непридатний або зробити 100% їхню заміну. Вибрав перевірку. І мало не купив через інтернет розрекламований прилад під назвою «ESR – mikro». Зупинило те, що дуже здорово хвалили - «через край». Загалом зважився на самостійні дії. Так як на замахуватися не хотілося - вибрав найпростішу, якщо не сказати примітивну схему, але з дуже добрим (ретельним) описом. Вник у інформацію та маючи деяку схильність до малювання почав розводити свій варіант друкованої плати. Щоб поміщалася у корпус від товстого фломастеру. Не вийшло - не всі деталі входили в об'єм, що планується. Одумався, намалював печатку за образом та подобою авторською, протруїв і зібрав. Зібрати вдалося. Все вийшло дуже продумано та акуратно.

Ось тільки працювати пробник не схотів, скільки з ним не бився. А мені не схотілося відступати. Для кращого сприйняття схеми перекреслив її на «свій лад». І так «рідна» (за два тижні поневірянь), стала вона і зрозумілішою візуально.

Схема ESR метра

А друковану плату доробив по-хитрому. Стала вона «двосторонньою» - з другого боку розташував деталі, що не вмістилися на першій. Для простоти рішення, що виникло, розмістив їх «навісом». Тут не до витонченості – пробник потрібен.

Протруїв друковану плату і запаяв деталі. Мікросхему цього разу поставив на панельку, для подачі живлення пристосував роз'єм, який можна надійно зміцнити на платі за допомогою паяння і корпус надалі вже можна "вішати" на нього. А ось підстроювальний резистор, з яким пробник заробив найкраще, знайшов у себе тільки такий далеко не мініатюрний.

Зворотний бік - плід прагматичності та вершина аскетизму. Щось сказати тут можна тільки про щупи, незважаючи на елементарність виконання вони цілком зручні, а функціональність так взагалі вище за всілякі похвали - здатні на контакт з електролітичним конденсатором будь-якого розміру.

Все помістив в імпровізований корпус, місце кріплення - різьбове з'єднання живлення. На корпус, відповідно, пішов мінус харчування. Тобто він заземлений. Який не є, а захист від наведень та перешкод. Підстроєчник не увійшов, проте завжди «під рукою», буде тепер потенціометром. Виделка від радіотрансляційного динаміка, раз і назавжди, дозволить уникнути плутанини з гніздами мультиметра. Живлення від лабораторного БП, але за допомогою персонального дроту з вилкою від ялинкової гірлянди.

І воно, це диво непоказне, взяло і запрацювало, причому одразу і як треба. І з регулюванням жодних проблем - відповідний одному ому, один мілівольт виставляється легко, приблизно в середньому положенні регулятора.

А 10 Ом відповідає 49 мВ.

Справний конденсатор відповідає приблизно 0,1 Ом.

Несправний конденсатор відповідає більше 10 Ом. З поставленим завданням пробник упорався, несправні електролітичні конденсатори на платі пристрою, що ремонтується, були знайдені. Усі подробиці щодо цієї схеми знайдете в архіві. Максимально допустимі значення ESR для нових електролітичних конденсаторів наведені в таблиці:

А через деякий час захотілося надати приставці більш презентабельний вигляд, проте засвоєний постулат «краще - ворог хорошого» чіпати його не дозволив - зроблю інший, більш витончений і досконалий. Додаткова інформація, в тому числі схема вихідного приладу, є в додатку . Про свої клопоти та радості повідав Babay.

Обговорити статтю ПРИСТАВКА ДО МУЛЬТИМЕТРА ESR МЕТР

У восьмому випуску журналу «Радіо» за 2011 рік було опубліковано статтю « Вимірювач ЕПС - приставка до мультиметраі багато читачів зіштовхнулися зі складністю в придбанні мікросхеми 74АС132 або її аналогів.

Дійсно, ця мікросхема, що складається з чотирьох двовходових тригерів Шмітта, виявилася не тільки порівняно дефіцитною, але й дорожчою в порівнянні з іншими, що мають у своєму складі шість одновходових інвертуючих тригерів Шмітта, наприклад 74AC14N. був доопрацьований під цю мікросхему та її аналоги різних виробників.

Доопрацьована схема вимірювача ЕПСнаведено на рис. 1, а креслення друкованої плати з розташуванням елементів – на рис. 2. Змін зазнали лише вузли вимірювача, пов'язані із застосуванням мікросхеми, що містить інвертуючі тригери Шмітта. Так, змінена полярність включення діода VD1 для інвертування імпульсів генератора тривалістю t r . На виходах тригерів DD1.2-DD1.4, виконують функцію буфера, імпульси набувають попереднього вигляду. У ланцюгу R3C2 для формування імпульсів вимірювання тривалістю t ізм на виході тригера DD1.6 через відсутність у нього другого входу паралельно резистори R3 підключений додатковий діод VD2. Нижній за схемою виведення конденсатора С2 з'єднаний з плюсовою лінією живлення спрощення розведення друкованої плати.

Тригери DD1.2-DD1.4, навантажені резистором R4 (270 Ом) у положенні "х0,1" перемикача SA1, включені паралельно, що дозволяє застосувати мікросхему DD1 із серії 74НС з меншою, ніж у серії 74АС, здатністю навантаження. Тому замість зазначеної на схемі можна застосувати не тільки 74АС14РС, SN74AC14N, MC74AC14N, а й 74HC14N, MM74HC14N, SN74HC14N, а також вітчизняну КР1554ТЛ2.

Резистори R6 і R7 тепер включені паралельно, що, на справедливу думку читачів, полегшує налагодження, оскільки для цього не потрібні резистори з опором в одиниці, не завжди наявні під рукою. При розпаюванні транзистора IRLML6346 (VT1) для поверхневого монтажу слід встановити верхньою стороною корпусу (на якій вказано його тип) до плати.

Кожному, хто регулярно займається ремонтом електронної техніки, відомо, який відсоток несправностей припадає на дефектні електролітичні конденсатори. При цьому якщо істотну втрату ємності вдається діагностувати за допомогою звичайного мультиметра, такий характерний дефект як зростання еквівалентного послідовного опору (ЕПС, англ. ESR) виявити без спеціальних пристроїв принципово неможливо.

Довгий час при проведенні ремонтних робіт мені вдавалося обходитися без спеціалізованих приладів для перевірки конденсаторів шляхом підстановки паралельно «підозрюваним» конденсаторам свідомо справних, в звуковій апаратурі використовувати перевірку тракту проходження сигналу на слух за допомогою навушників, а також використовувати методи , накопиченої статистики та професійної інтуїції. Коли ж довелося долучитися до масового ремонту комп'ютерної техніки, у якій на совісті електролітичних конденсаторів виявляється добра половина всіх несправностей, необхідність контролю їхнього ЕПС стала без перебільшення стратегічним завданням. Істотною обставиною став також той факт, що в процесі ремонту несправні конденсатори часто доводиться замінювати не новими, а демонтованими з інших пристроїв, і їх справність зовсім не гарантована. Тому неминуче настав момент, коли довелося всерйоз задуматися про те, щоб вирішити цю проблему, нарешті, обзавівшись ЕПС-метром. Оскільки про купівлю подібного приладу з ряду причин мова не йшла, напрошувався однозначний вихід - зібрати його самостійно.

p align="justify"> Аналіз схемотехнічних рішень побудови ЕПС-метрів, наявних на просторах Мережі, показав, що спектр подібних пристроїв надзвичайно широкий. Вони відрізняються функціональністю, напругою живлення, застосовуваною елементною базою, частотою сигналів, що генеруються, наявністю/відсутністю моточних елементів, формою відображення результатів вимірювань і т.п.

Основними критеріями вибору схеми були її простота, низька напруга живлення та мінімальна кількість моточних вузлів.

З урахуванням усієї сукупності факторів було ухвалено рішення повторити схему Ю. Куракіна, опубліковану у статті з журналу «Радіо» (2008 р., №7, с.26-27). Її відрізняє цілу низку позитивних особливостей: гранична простота, відсутність високочастотних трансформаторів, малий споживаний струм, можливість живлення від одного гальванічного елемента, низька частота роботи генератора.

Деталі та конструкція.Зібраний на макеті прилад запрацював відразу і після декількох днів практичних експериментів зі схемою було прийнято рішення про його остаточну конструкцію: прилад повинен бути гранично компактним і бути чимось на зразок тестера, що дозволяє максимально показово відображати результати вимірювань.

З цією метою як вимірювальна головка був використаний стрілочний індикатор типу М68501 від магніторадіоли «Сіріус-324 пано» зі струмом повного відхилення 250 мкА і оригінальною шкалою, відградуйованою в децибелах, який опинився під рукою. Пізніше в Мережі мною було виявлено подібні рішення із застосуванням магнітофонних індикаторів рівня у виконанні інших авторів, що підтвердило правильність прийнятого рішення. Як корпус приладу був використаний корпус від несправного зарядного пристрою для ноутбука LG DSA-0421S-12, що ідеально підходить за габаритами і має, на відміну від багатьох своїх побратимів, легкорозбірний корпус, що скріплюється шурупами.

У пристрої використані виключно загальнодоступні та широкорозповсюджені радіоелементи, що є в господарстві будь-якого радіоаматора. Підсумкова схема повністю ідентична авторській, виняток становлять лише номінали деяких резисторів. Опір резистора R2 в ідеалі має становити 470 кОм (в авторському варіанті - 1МОм, хоча при цьому приблизно половина ходу двигуна все одно не використовується), але резистора такого номіналу, що має необхідні габарити, у мене не знайшлося. Однак цей факт дозволив доопрацювати резистор R2 таким чином, щоб він одночасно був і вимикачем живлення при повороті осі в одне з крайніх положень. Для цього досить зіскребти вістрям ножа частину резистивного шару в одного з крайніх контактів «підковування» резистора, по якому ковзає його середній контакт, на ділянці довжиною приблизно 3…4 мм.

Номінал резистора R5 підбирається виходячи з струму повного відхилення індикатора, що використовується таким чином, щоб навіть при глибокому розряді елемента живлення ЕПС-метр зберігав свою працездатність.

Тип застосовуваних у схемі діодів і транзисторів абсолютно некритичний, тому перевагу віддали елементам, що мають мінімальні габарити. Набагато важливіший тип конденсаторів, що застосовуються – вони по можливості повинні бути максимально термостабільні. Як С1 ... С3 були використані імпортні конденсатори, які вдалося відшукати в платі від несправного ДБЖ комп'ютера, що мають дуже малий ТКЕ і мають набагато менші габарити в порівнянні з вітчизняними К73-17.

Дросель L1 виконаний на феритовому кільці з магнітною проникністю 2000НМ, що має розміри 10×6×4,6 мм. Для частоти генерації 16 кГц необхідно 42 витка дроту ПЕВ-2 діаметром 0,5 мм (довжина провідника для намотування становить 70 см) при індуктивності дроселя 2,3 мГн. Зрозуміло, можна використовувати будь-який інший дросель з індуктивністю 2...3,5 мГн, що відповідатиме частотному діапазону 16...12 кГц, рекомендованому автором конструкції. У мене при виготовленні дроселя була можливість скористатися осцилографом та вимірювачем індуктивності, тому необхідну кількість витків я підібрав експериментальним шляхом виключно з міркувань вивести генератор точно на частоту 16 кГц, хоча практичної потреби в цьому, звичайно ж, не було.

Щупи ЭПС-метра виконані незнімними – відсутність роз'ємних з'єднань як спрощує конструкцію, а й робить її надійнішою, усуваючи потенційну можливість порушення контактів в низкоомной вимірювальної ланцюга.

Друкована плата пристрою має габарити 27×28 мм, її креслення у форматі. LAY6 можна завантажити за посиланням https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg . Крок сітки – 1,27 мм.

Компонування елементів усередині готового пристрою наведено на фото.

Результати випробувань.Відмінною особливістю застосованого у пристрої індикатора стало те, що діапазон вимірювання ЕПС становив від 0 до 5 Ом. При перевірці конденсаторів значної ємності (100 мкФ і більше), найбільш характерних для фільтрів ланцюгів живлення материнських плат, блоків живлення комп'ютерів та телевізорів, зарядних пристроїв ноутбуків, перетворювачів мережного обладнання (комутаторів, маршрутизаторів, точок доступу) та їх виносних адаптерів цей діапазон надзвичайно зручний оскільки шкала приладу є максимально розтягнутою. На підставі усереднених експериментальних даних для ЕПС електролітичних конденсаторів різної ємності, наведених у таблиці, відображення результатів вимірювань виявляється дуже наочним: конденсатор можна вважати справним лише в тому випадку, якщо стрілка індикатора при вимірюванні розташовується в червоному секторі шкали, що відповідає позитивним значенням дебелів. Якщо стрілка розташована ліворуч (у чорному секторі), конденсатор із зазначеного вище діапазону ємностей є несправним.

Зрозуміло, приладом можна тестувати і конденсатори малої ємності (приблизно від 2,2 мкФ), при цьому показання приладу будуть у межах чорного сектора шкали, що відповідає негативним значенням децибелів. У мене вийшла приблизно наступна відповідність ЕПС свідомо справних конденсаторів зі стандартного ряду ємностей градуювання шкали приладу в децибелах:

Насамперед, цю конструкцію слід рекомендувати радіоаматорам-початківцям, які ще не мають достатнього досвіду в конструюванні радіоапаратури, але освоюють ази ремонту електронної техніки. Низька ціна та висока повторюваність даного ЕПС-метра вигідно відрізняють його від дорожчих промислових пристроїв аналогічного призначення.

Основними перевагами ЕПС-метра можна вважати такі:

- надзвичайна простота схеми та доступність елементної бази для її практичної реалізації при збереженні достатньої функціональності пристрою та його компактності, відсутність необхідності у високочутливому реєструвальному приладі;

- Відсутність необхідності в налагодженні, що вимагає наявності спеціальних вимірювальних приладів (осцилографа, частотоміра);

— низька напруга живлення і, відповідно, дешевизна його джерела (не потрібна дорога та малоємна «Крона»). Пристрій зберігає свою працездатність при розряді джерела навіть до 50% його номінальної напруги, тобто є можливість використовувати для його живлення елементи, які вже не здатні нормально функціонувати в інших пристроях (пультах дистанційного керування, годинниках, фотоапаратах, калькуляторах і т.п.);

- Низький струм споживання - близько 380 мкА в момент вимірювання (залежить від вимірювальної голівки, що використовується) і 125 мкА в режимі очікування, що істотно продовжує термін експлуатації джерела живлення;

- мінімальна кількість та гранична простота моточних виробів – як L1 можна використовувати будь-який відповідний дросель або легко виготовити його самостійно з підручних матеріалів;

- Порівняно низька частота роботи генератора і можливість ручної установки нуля, що дозволяють використовувати щупи з проводами практично будь-якої розумної довжини і довільного перерізу. Ця перевага є незаперечною у порівнянні з універсальними цифровими тестерами елементів, що використовують для підключення конденсаторів, що перевіряються ZIF-панель з глибоким розташуванням контактів;

- візуальна наочність відображення результатів тестування, що дозволяє швидко оцінити придатність конденсатора для подальшого використання без необхідності точної чисельної оцінки величини ЕПС та її співвідношення з таблицею значень;

- зручність експлуатації - можливість виконання безперервних вимірювань (на відміну від цифрових ESR-тестерів, що вимагають натискання кнопки вимірювання та витримки паузи після підключення кожного конденсатора, що повіряється), що істотно прискорює роботу;

- Необов'язковість попередньої розрядки конденсатора перед вимірюванням ЕПС.

До недоліків приладу можна віднести:

- обмежену функціональність у порівнянні з цифровими ESR-тестерами (відсутність можливості вимірювання ємності конденсатора та відсотка його витоку);

- Відсутність точних чисельних значень результатів вимірювань в омах;

- Порівняно вузький діапазон вимірюваних опорів.

В останні роки фахівці та радіоаматори знаходять корисність оцінки еквівалентного послідовного опору (ЕПС) оксидних конденсаторів, особливо в ремонтній практиці імпульсних БП, високоякісних УМЗЧ та іншої сучасної апаратури. У цій статті пропонується вимірник, який відрізняється низкою переваг.

Зручна для приладу зі стрілковим індикатором шкала, близька до логарифмічної, дозволяє визначати значення ЕПС приблизно в діапазоні від часток ома до 50 Ом, при цьому значення 1 Ом виявляється на ділянці шкали, що відповідає 35...50% повного відхилення струму. Це дозволяє з прийнятною точністю оцінювати значення ЕПС в інтервалі 0,1...1 Ом, що, наприклад, необхідно для оксидних конденсаторів ємністю понад 1000 мкФ, а з меншою точністю — аж до 50 Ом.

Повна гальванічна розв'язка ланцюга виміру максимально захищає прилад від виходу з ладу під час перевірки випадково зарядженого конденсатора — нерідко у практиці ситуації. Низька напруга на вимірювальних щупах (менше 70 мВ) дозволяє проводити вимірювання в більшості випадків без випоювання конденсаторів. Живлення приладу від одного гальванічного елемента напругою 1,5 прийнято як найбільш оптимальний варіант (низька вартість і малі габарити). Немає необхідності калібрувати прилад та стежити за напругою елемента, оскільки передбачені вбудований стабілізатор та автоматичний вимикач при напрузі живлення менш допустимої межі з блокуванням увімкнення. І нарешті, квазісенсорне включення та відключення приладу двома мініатюрними кнопками.

Основні технічні характеристики
Інтервал вимірюваного опору, Ом..........0,1...50
Частота вимірювальних імпульсів, кГц 120
Амплітуда імпульсів на щупах вимірювача, мВ........50...70
Напруга живлення,
номінальне.................1,5
допустиме ...............0,9...3
Струм споживання, мА, не більше.........................20

Принципова електрична схема приладу наведено на рис. 1

На транзисторах VT1, VT2 і трансформаторі Т1 зібраний підвищує з 1,5 до 9 перетворювач напруги. Конденсатор С1 - фільтруючий.

Вихідна напруга перетворювача подається через електронний вимикач на тріністорі VS1, який, крім ручного включення та відключення приладу, автоматично вимикає його при зниженій напрузі живлення, надходить на мікропотужний стабілізатор, зібраний на мікросхемі DA1 та резисторах R3, R4. Стабілізована напруга 4 живить генератор імпульсів, зібраний за типовою схемою на шести елементах І-НЕ мікросхеми DD1. Ланцюг R6C2 задає частоту випробувальних імпульсів приблизно 100...120 кГц. Світлодіод HL1 – індикатор увімкнення приладу.

Через розділовий конденсатор СЗ імпульси подаються трансформатор Т2. Напруга з його вторинної обмотки прикладено до конденсатора, що перевіряється, і до первинної обмотки вимірювального трансформатора струму ТЗ. З вторинної обмотки ТЗ сигнал надходить через однополуперіодний випрямляч на діоді VD3 та конденсаторі С4 на стрілочний мікроамперметр РА1. Чим більший ЕПС конденсатора, тим менше відхилення стрілки вимірювача.

Триністорний вимикач діє наступним чином. У вихідному стані на затворі польового транзистора VT3 низька напруга, так як триністор VS1 закритий, внаслідок чого ланцюг живлення приладу роз'єднаний мінусового проводу. При цьому опір навантаження підвищує перетворювача практично нескінченно і він у такому режимі не працює. У цьому стані струм споживання елемента живлення G1 практично дорівнює нулю.

При замиканні контактів кнопки SB2 перетворювач напруги отримує навантаження, утворене опором переходу керуючий електрод-катод тріністора і резистором R1. Перетворювач запускається та його напруга відкриває триністор VS1. Відкривається польовий транзистор VT3, і мінусовий ланцюг живлення стабілізатора та генератора через дуже мале опір каналу польового транзистора VT3 підключається до перетворювача. Кнопка вимкнення SB1 при натисканні шунтує анод і катод тріністора VS1, в результаті закривається транзистор VT3, вимикаючи прилад. Автоматичне вимкнення при зниженні напруги батареї відбувається, коли струм через триністор стане менше струму утримання у відкритому стані. Напруга на виході підвищує перетворювача, при якому це відбувається, підбирають таким, щоб його було достатньо для нормальної роботи стабілізатора, тобто щоб завжди витримувалася мінімально допустима різниця значень напруги на вході та виході мікросхеми DA1.

Конструкція та деталі

Усі деталі приладу, за винятком мікроамперметра та двох кнопок, розташовуються на односторонній друкованій платі розмірами 55×80 мм. Креслення плати зображено на рис. 2. Корпус приладу виготовлений із фольгованого гетинаксу. Під мікроамперметром встановлені мініатюрні кнопки телевізора.

Всі трансформатори намотані на кільцях із фериту 2000НМ типорозміру К10x6x4,5, але ці розміри не є критичними. Трансформатор Т2 має дві обмотки: первинна – 100 витків, вторинна – один виток. У трансформаторі ТЗ первинна обмотка складається з чотирьох витків, а вторинна — з 200 витків. Діаметр проводів обмоток трансформаторів Т2 і ТЗ не є критичним, але бажано ті, що входять у вимірювальний ланцюг, намотувати товстішим дротом — приблизно 0,8 мм, інші обмотки цих трансформаторів намотані проводом ПЕВ-2 діаметром 0.09 мм.

Транзистори VT1 і VT2 - будь-які серії КТ209. бажано підібрати їх із однаковим коефіцієнтом передачі струму бази. Конденсатори можна використовувати будь-які, відповідні за розміром: резистори - МЛТ потужністю 0.125 або 0.25 Вт. Діоди VD1 та VD2 – будь-які середньої потужності. Діод VD3 - Д311 або будь-який із серії Д9. Польовий транзистор VT3 - практично будь-який п-канальний з малим опором відкритого каналу і малою пороговою напругою затвор-витік, для компактності монтажу транзистора IRF740A видалена частина основи.

Світлодіод підійде будь-якій підвищеній яскравості, світло якого видно вже при струмі 1 мА.

Мікроамперметр РА1 - М4761 від старого котушкового магнітофона, зі струмом повного відхилення стрілки 500 мкА. Як щупа використаний відрізок екранованого дроту довжиною 20 см. На нього надягають відповідний корпус кулькової авторучки, а до кінця центральної жили та до екранного обплетення дроту припаюють тонкі сталеві голки. Голки тимчасово фіксують на відстані 5 мм один від одного, на них злегка насувають корпус щупа та місце стику заливають термоклеєм; стик формують у вигляді кульки діаметром трохи менше сантиметра. Такий щуп, як на мене, найбільш оптимальний для подібних вимірювачів. Його легко під'єднувати до конденсатора, встановлюючи одну голку на один вивід конденсатора, а інший торкатися другого виведення, аналогічно роботі циркулем.

Про налагодження приладу.

Насамперед перевіряють роботу підвищуючого перетворювача. Як навантаження можна тимчасово підключити до виходу перетворювача резистор опором 1 кОм. Потім тимчасово з'єднують перемичкою анод і катод триністора і виставляють резистором R3 на виході стабілізатора DA1 напруга приблизно 4 В. Частота генератора повинна бути в межах 100...120 кГц.

Далі замикають провідником голки щупів і регулюванням резистором підлаштування R3 виставляють стрілку мікроамперметра трохи нижче максимального положення, потім, пробуючи змінити фазування однієї з обмоток вимірювання, домагаються максимальних показань приладу і залишають обмотки в такому підключенні. Регулюючи резистором R3 встановлюють стрілку на максимум. Підключенням до щуп недротяного резистора опором 1 Ом перевіряють положення стрілки (вона повинна бути приблизно в середині шкали) і при необхідності змінюючи число витків у первинній обмотці трансформатора ТЗ, змінюють розтяг шкали. При цьому щоразу виставляючи на максимум стрілку мікроамперметра регулюванням R3.

Найбільш оптимальною представляється шкала, де показання ЕПС трохи більше 1 Ом займають приблизно 0,3...0,5 всієї її довжини, т. е. вільно помітні показання від 0,1 до 1 Ом через кожні 0,1 Ом. У приладі можна використовувати будь-які інші мікроамперметри з повним відхиленням струмом не більше 500 мкА: для більш чутливих потрібно зменшити число витків вторинної обмотки трансформатора ТЗ.

Далі налагоджують вузол відключення, підбираючи резистор R1, замість нього тимчасово можна впаяти підстроювальний резистор опором 6,8 кОм. Після подачі на вхід DA1 живлення від зовнішнього джерела регульованого вольтметром контролюють напругу на виході DA1. Слід знайти найменшу вхідну напругу стабілізатора, при якому вихідна ще не починає падати - це мінімальна робоча вхідна напруга. Потрібно мати на увазі, що чим менша мінімальна робоча напруга, тим повніше буде використано ресурс елемента живлення.

Далі підбором резистора R1 домагаються стрибкоподібного закривання триністора при напрузі живлення трохи вище від мінімально допустимого. Це видно по відхилення стрілки приладу. Вона має при замкнутих щупах з максимуму різко падати до нуля, при цьому гасне світлодіод. Триністор повинен закритися раніше, ніж польовий транзистор VT3; в іншому випадку не буде різкого перемикання. Далі повторно перевіряють ручне включення та вимкнення кнопками SB1 та SB2.

На закінчення градуюють шкалу вимірювача, використовуючи дроти резистори відповідних номіналів. Використання приладу в практиці ремонту показало його велику ефективність та зручність у порівнянні з іншими подібними приладами. Їм також можна успішно перевіряти перехідний опір контактів різних кнопок, герконів і реле.

Стаття взята із сайту www.radio-lubitel.ru

Популярне в рубриці: