Principio de funcionamiento de los dispositivos de medición de capacitancia esr. Medidor ESR para condensadores de óxido. Cómo comprobar un condensador. Información teórica sobre condensadores.

MEDIDOR DE ESR

Para probar los condensadores, decidí montar el llamado "medidor ESR". Después de todo, no hay problemas al probar diodos y resistencias, pero con los condensadores es más difícil, como usted sabe, ESR es una abreviatura de Resistencia Serial Equivalente. , que significa "resistencia en serie equivalente". Explíquelo de forma más sencilla. De forma simplificada, un condensador electrolítico consta de dos placas de tiras de aluminio separadas por un espaciador hecho de material poroso impregnado con electrolito (de ahí el nombre electrolítico). El dieléctrico de estos condensadores es una película de óxido muy fina que se forma en la superficie del papel de aluminio cuando se aplica a las placas un voltaje de cierta polaridad. Los conductores de los cables están conectados a estas cubiertas de cinta. Las cintas se enrollan en un rollo y todo se coloca en una carcasa sellada. Debido al espesor muy pequeño del dieléctrico y a la gran superficie de las placas, los condensadores de óxido tienen una gran capacidad a pesar de sus pequeñas dimensiones.

Durante el funcionamiento, se producen procesos electroquímicos dentro del condensador que destruyen la unión del terminal con las placas. El contacto se rompe y, como resultado, aparece la llamada resistencia de transición, que alcanza un valor de decenas de ohmios o más, lo que equivale a conectar una resistencia en serie con el condensador, que se encuentra en el propio condensador. Las corrientes de carga y descarga hacen que esta "resistencia" se caliente, lo que intensifica aún más el proceso destructivo. Otra razón del fallo de un condensador electrolítico es el "secado", cuando el electrolito se evapora debido a un sellado deficiente. En este caso, la reactancia capacitiva (Xc) del condensador aumenta, ya que la capacitancia de este último disminuye. La presencia de una resistencia en serie afecta negativamente el funcionamiento del dispositivo, alterando la lógica del condensador en el circuito. (Si, por ejemplo, conecta una resistencia con una resistencia de diez ohmios en serie con el condensador del filtro rectificador, la ondulación del voltaje rectificado en la salida de este último aumentará considerablemente). El valor ESR aumentado de los condensadores (y sólo hasta un par de ohmios) tiene un efecto especialmente fuerte en el funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas.

El principio de funcionamiento de este medidor ESR se basa en medir la capacitancia de un condensador, es decir, en esencia, es un óhmetro que funciona con corriente alterna.

Como es sabido, Xс=1/2πfC, Dónde

Xс - capacitancia, ohmios;
f - frecuencia, Hercios;
C - capacitancia, Faradio.

El chip DD1 contiene un generador de impulsos rectangular (elementos D1.1, D1.2), un amplificador de búfer (elementos D1.3, D1.4) y una etapa amplificadora que utiliza transistores. La frecuencia de generación está determinada por los elementos C1 y R1 y es igual a 100 kHz. Los pulsos rectangulares se alimentan a través del condensador de separación C2 al devanado primario del transformador elevador T1. Se conecta un microamperímetro al devanado secundario después del diodo rectificador, en cuya escala se lee el valor de ESR. El condensador C3 suaviza las ondulaciones del voltaje rectificado. Cuando se enciende la alimentación, la aguja del microamperímetro se desvía hasta la marca de escala final (esto se logra seleccionando la resistencia R2). Esta posición corresponde al valor "infinito" de la ESR medida. Si conecta un condensador de óxido en funcionamiento en paralelo con el devanado I del transformador T1, debido a la baja capacitancia el condensador pasará por alto el devanado y la aguja del medidor se acercará a cero. Si hay un defecto en el valor medido, el valor ESR aumenta. Parte de la corriente alterna fluirá a través del devanado y la flecha se desviará cada vez menos del valor "infinito". Cuanto mayor es la ESR, más corriente fluye a través del devanado y menos a través del capacitor, y más cerca de la posición "infinito" está la flecha.

El transformador está enrollado. anillo de ferrita con un diámetro exterior de 10...15 mm. El devanado primario contiene 10 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,5 mm, el devanado secundario contiene 200 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,1 mm. El diodo debe ser de germanio, por ejemplo D9, D310, D311, GD507. diodos de silicio tener un voltaje de apertura de umbral alto (0,5...0,7 V), lo que provocará una fuerte no linealidad de la escala del medidor en el área de medición de resistencias bajas. El medidor ESR se calibra utilizando varias resistencias de 1 ohmio. Al cerrar las sondas, marque dónde estará la marca cero de la escala. Debido a la presencia de resistencia en los cables de conexión, es posible que no coincida con la posición de la flecha cuando se apaga la alimentación. Por tanto, los cables que van a las sondas deben ser lo más cortos posible. A continuación, conecte dos resistencias de 1 ohmio conectadas en paralelo y marque la posición de la flecha correspondiente a la resistencia medida de 0,5 ohmios. Luego conecta resistencias de 1, 2, 3, 5 y 10 ohmios y marca las posiciones de la flecha al medir estas resistencias. Podemos detenernos aquí, ya que los condensadores electrolíticos con una capacidad de más de 4,7 μF con una ESR de más de 10 ohmios, aunque pueden funcionar, no durarán mucho :)

Al reparar equipos, los especialistas en radiomecánica se enfrentan a varios problemas: pistas dañadas en las placas, oxidación, elementos quemados y condensadores hinchados. Estas fallas son claramente visibles durante la inspección inicial del equipo y eliminarlas utilizando las herramientas más básicas de cualquier ingeniero no es difícil. Pero hay casos en los que una inspección visual no es suficiente.

Los condensadores vienen en diferentes capacidades, tanto muy grandes (4000, 10000 µF) como muy pequeñas (0,33 µF, por ejemplo; estas piezas se utilizan activamente en el ensamblaje de componentes para diversos equipos de oficina). Y si la hinchazón de la cubierta superior de los primeros es claramente visible debido a su tamaño, en los segundos, identificar su mal funcionamiento puede causar muchos problemas.

Un dispositivo simple para probar condensadores ayudará con esto: medidor de ESR. No es difícil hacerlo usted mismo si tiene suficientes conocimientos sobre diseño de circuitos. Puede ser un dispositivo independiente o estar conectado a un multímetro digital. Con su ayuda, podrá identificar fácilmente fallos como averías y desecación.

Condensadores electrolíticos tienen una serie de parámetros que son importantes para su Operación adecuada en el diagrama del dispositivo. Esta es su capacitancia, la resistencia dieléctrica entre los terminales y el cuerpo, y su propia inductancia, resistencia en serie equivalente o, al estilo americano, Resistencia en Serie Equivalente. ESR es la resistencia de las placas del condensador y sus patas, con las que está soldado a la placa, y los terminales.

Existen fórmulas especiales para calcular este indicador, pero nadie las utiliza en la práctica real. Es mucho más fácil montar un dispositivo para medirlo y comparar los resultados obtenidos con la tabla ESR de condensadores electrolíticos, que muestra los valores en miliohmios, dependiendo de las características de las piezas: capacitancia y voltaje soportado.

Los condensadores se utilizan en casi todas partes. Ningún circuito de dispositivo, ni siquiera con una complejidad mínima, puede prescindir de ellos.

EN Computadoras personales Se encuentran en fuentes de alimentación, monitores y cerca de componentes importantes. placas base- red y chips de sonido, en el sistema de alimentación del procesador, puentes sur y norte, RAM.

EN sistemas de altavoces y equipos de red (enrutadores, conmutadores, por ejemplo) se encuentran cerca de amplificadores y puertos LAN. Todos ellos proporcionan energía estable a estos elementos, y los más mínimos problemas con el suministro de energía, como se sabe, pueden provocar problemas de funcionamiento: congelación, frenado y una negativa banal a trabajar.

Los condensadores secos y rotos no se pueden detectar mediante una simple inspección, por lo que es el medidor ESR el que puede determinar la causa del mal funcionamiento. Para ello, se desoldan las piezas sospechosas de la placa y se comprueban con el dispositivo. No se recomienda verificarlos sin soldarlos; en este caso, los indicadores pueden ser demasiado inexactos. Si el valor de resistencia es demasiado alto, el componente debe reemplazarse por uno con la ESR más baja.

Elementos básicos del dispositivo.

En el núcleo Circuitos de medidor de ESR se encuentra un chip generador de impulsos del tipo K561LN2, que funciona a una frecuencia de hasta 120 kHz. Para mayor comodidad, el microcircuito en sí no se puede soldar directamente a la placa, pero se puede usar un panel especial con la cantidad requerida de patas. Esto le permitirá reemplazar rápidamente una pieza defectuosa y reemplazarla sin operaciones adicionales con un soldador y succión de soldadura. Como análogo de este generador, puede utilizar el K1561LN2, que tiene características similares.

La frecuencia se ajusta mediante un circuito que consta de una resistencia y un condensador. Ajustes y configuraciones Mediciones de VSG llevado a cabo por una resistencia de recorte.

La fuente de alimentación es una CR2032 estándar, que produce un voltaje de hasta 3 voltios, o, si esto no es suficiente para el funcionamiento, una batería recargable de 9 voltios conectada a través de un terminal especial (éstas se pueden encontrar en algunos autoalimentados). relojes, por ejemplo, o en pilas viejas tipo Crohn). El medidor de voltaje CA incluye un multímetro, que debe cambiarse al modo apropiado, y diodos de germanio.

Conjunto de probador de condensadores Se puede producir tanto en una placa de pruebas de aproximadamente 4 por 6 centímetros como en placas de circuito impreso especiales. La segunda opción será un poco más cara, pero su ventaja es la presencia en el tablero de símbolos de todos los elementos necesarios y las pistas que los conectan.

Las placas de circuito impreso están hechas de PCB de lámina y antes de montar los elementos, los contactos deben estañarse con soldadura.

Usando tableros de desarrollo, la colocación de elementos y su conexión se realiza de forma independiente. Para crear el circuito se utilizan cables de suficiente espesor con aislamiento fluoroplástico para evitar daños por calor.

Como sondas se pueden utilizar tanto sondas compradas como caseras. En el segundo caso, debe cuidar usted mismo la buena conductividad del material utilizado y el grosor suficiente del cable que va al multímetro. No se recomienda utilizar cables largos, de más de 10 centímetros.

Posible deficiencias y comentarios sobre el funcionamiento de este dispositivo:

1. Si la energía de la batería es inestable, es posible que se produzcan desviaciones significativas en la precisión de las mediciones, no olvide verificar periódicamente la batería con un multímetro y no permitir que se descargue más de 1 voltio.
2. Incluso con una batería completamente funcional, un dispositivo fabricado de esta manera no pretende ser muy preciso. Puede utilizarse como una especie de indicador del rendimiento de los elementos y determinar si el condensador es adecuado para instalación o reemplazo.

La primera y segunda desventajas tienen una solución común: basta con instalar un estabilizador en el circuito, alimentado directamente desde la batería, y dos condensadores. Esto aumenta la confiabilidad y precisión del dispositivo, lo que permite descartar situaciones en las que, si la resistencia del elemento medido era demasiado baja, el multímetro señaló un cortocircuito en lugar del valor esperado.

Procedimiento para calibrar el dispositivo.

Después de montar el dispositivo en la placa y realizar las pruebas iniciales, se debe calibrar. Para hacer esto, necesitará un osciloscopio y un conjunto de resistencias de ajuste con un valor de 1 a 80 ohmios. Procedimiento de calibración:

1. Medimos la frecuencia en las sondas con un osciloscopio. Debe estar entre 120 y 180 kHz. A menor o mayor frecuencia, se ajusta seleccionando una resistencia del conjunto.
2. Conectamos el multímetro a las sondas, seleccionamos el modo de medición en milivoltios.
3. Conectamos una resistencia de 1 Ohmio a las sondas. Usando una resistencia recortadora en el circuito, configuramos el valor de voltaje en 1 milivoltio en el multímetro.
4. Conectamos la siguiente resistencia nominal sin cambiar el valor y registramos las lecturas del multímetro. Repetimos con todo el conjunto y hacemos un plato.

Después de la calibración, se puede utilizar el dispositivo. Ayudará a detectar fallas relacionadas con la reactancia. No se pueden diagnosticar de otra manera.

La resistencia en serie equivalente (ESR), como uno de los parámetros parásitos importantes de los condensadores electrolíticos, ha ganado gran popularidad entre los reparadores de equipos electrónicos en los últimos años. Los medidores y sondas ESR se han convertido en una herramienta imprescindible para muchos artesanos, junto con un tester o un multímetro.
Un aumento en la ESR de un capacitor en varios ohmios, y a veces en varias décimas de ohmios, puede causar un mal funcionamiento del dispositivo en el que está instalado, lo que a veces es imposible de detectar con medidores de capacitancia existentes que no son capaces de tomar en cuenta. Tenga en cuenta otros parámetros del condensador.

Por lo general, en la práctica de reparación, no se requiere una precisión especial en la medición de la ESR, por lo que un error notable en las sondas a menudo no causa inconvenientes para encontrar elementos defectuosos, y la determinación del estado de un capacitor con una sonda se puede simplificar evaluando su calidad en función de el principio de si es adecuado o no para trabajar en una unidad específica del dispositivo.
Pero cabe señalar que para los condensadores que funcionan con corrientes de pulso elevadas, por ejemplo, en filtros convertidores, a veces se requiere una evaluación de calidad más objetiva, y un error de décimas o incluso centésimas de ohmio puede ser significativo.

La mayoría de los instrumentos y sondas ESR populares utilizados en la práctica de reparación se basan en medir la impedancia de la corriente alterna a una frecuencia de 40 a 100 kHz. En frecuencias de este orden, para condensadores electrolíticos de valores grandes, dichos dispositivos mostrarán valores lo más cercanos posible al valor de ESR, que constituirá la mayor parte de la impedancia en estas frecuencias.
La desventaja de este método es un error significativo al medir valores de capacitancia pequeños (menos de 10 uF), cuando la reactancia del capacitor a una frecuencia determinada es comparable y puede exceder la ESR.
Luego, el dispositivo mostrará el valor de impedancia y el valor real de ESR puede ser varias veces menor.

Uno de los requisitos para la practicidad del uso de sondas ESR es la capacidad de realizar mediciones sin quitar el condensador de la placa. En consecuencia, el proceso de medición debe realizarse con una caída de voltaje suficientemente baja en el capacitor que se está probando, excluyendo el desbloqueo de las transiciones de los elementos semiconductores del circuito.

En la mayoría de los casos, los artesanos ensamblan ellos mismos estos simples medidores de impedancia utilizando diagramas ampliamente disponibles en Internet, pero algunos también usan sus propios diseños, teniendo en cuenta las preferencias personales en términos de facilidad de uso o precisión de la medición.
A la venta se encuentran tanto sondas simples con indicación LED o de cuadrante como medidores con escala digital de distintos grados de complejidad.

No es necesario entrar en detalles sobre los principios y métodos de medición de la impedancia; existen muchas discusiones y descripciones de este tipo y no son difíciles de encontrar en Internet. Pero es posible que algunas características de los diseños individuales aún merezcan atención.

Este artículo propone considerar una de las formas de medir la ESR y la capacitancia como parámetros separados de un capacitor.

Un método bastante preciso y simple, que se utiliza en muchos dispositivos industriales y de aficionados, se implementa en el Micrometro, popular entre los artesanos: participantes en los foros de reparación monitor.net.ru y monitor.espec.ws.

Si el capacitor que se está probando tiene una capacidad C cargar desde una fuente de CC I, el voltaje en sus terminales aumentará linealmente desde el valor UR consuegro:

C dU/dt = I = constante.

UR– caída de tensión a través de la resistencia activa del condensador (ESR).

En este caso, la capacitancia del condensador vendrá determinada por la expresión:

Calcular UR Para calcular la ESR, puedes hacerlo de varias maneras, por ejemplo, componiendo una ecuación en línea recta usando dos puntos y encontrando la coordenada Y para el valor cero de X, o geométricamente, basándose en la relación de los lados de triángulos similares. ..

La resistencia activa del condensador (ESR) en este caso será:

Para implementar este método, no es necesario utilizar un ADC; los valores de voltaje umbral para controlar el temporizador se establecen mediante comparadores, y los cálculos matemáticos de capacitancia y ESR se realizan mediante un microcontrolador con información que se muestra en la pantalla LCD.

Algunos diseños similares utilizan un método más simple pero menos preciso para medir la ESR.
El nivel de voltaje se mide UR a través de un ADC en el momento inicial.
A pesar de que el pulso de medición es bastante corto (1-2 uS), los capacitores de menor capacidad tienen tiempo de cargarse a un valor mayor que los capacitores de mayor capacidad, lo que crea cierto error al medir la ESR de diferentes valores de capacitores.

Tenga en cuenta que la ESR, medida por corriente continua, es un indicador relativo de la calidad de un condensador electrolítico.
Un componente importante de la ESR son las pérdidas dieléctricas, que varían significativamente con la frecuencia de la corriente alterna.

Existen técnicas y métodos de medición más complejos y precisos basados ​​en el análisis del cambio de fase en el condensador. En este caso, la ESR está determinada por el producto de la impedancia y la tangente de pérdida.

Comentarios y sugerencias son aceptados y bienvenidos!

EN Últimamente En la radioafición y la literatura profesional, se presta mucha atención a dispositivos como los condensadores electrolíticos. Y no es sorprendente, porque las frecuencias y las potencias crecen "ante nuestros ojos", y estos condensadores tienen una gran responsabilidad en el rendimiento tanto de los componentes individuales como del circuito en su conjunto.

Me gustaría advertirles de inmediato que la mayoría de los componentes y soluciones de circuitos fueron extraídos de foros y revistas, por lo que no reclamo ninguna autoría de mi parte, al contrario, quiero ayudar a los reparadores novatos a descubrir los circuitos sin fin y; variaciones de medidores y sondas. Todos los diagramas proporcionados aquí se ensamblaron y probaron más de una vez y se sacaron conclusiones apropiadas sobre el funcionamiento de tal o cual diseño.

Entonces, el primer esquema, que se ha convertido casi en un clásico para los principiantes de ESR Metrobuilders, es "Manfred": así lo llaman amablemente los usuarios del foro, en honor a su creador, Manfred Ludens ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Lo repitieron cientos, tal vez miles de radioaficionados, y en su mayoría quedaron satisfechos con el resultado. Su principal ventaja es un circuito de medición secuencial, por lo que la ESR mínima corresponde al voltaje máximo en la resistencia en derivación R6, lo que, a su vez, tiene un efecto beneficioso sobre el funcionamiento de los diodos detectores.

Yo mismo no repetí este esquema, sino que llegué a uno similar mediante prueba y error. Entre las desventajas, podemos destacar el "caminar" del cero en la temperatura y la dependencia de la escala de los parámetros de los diodos y el amplificador operacional. Mayor voltaje de suministro requerido para el funcionamiento del dispositivo. La sensibilidad del dispositivo se puede aumentar fácilmente reduciendo las resistencias R5 y R6 a 1-2 ohmios y, en consecuencia, aumentando la ganancia del amplificador operacional, es posible que deba reemplazarlo por 2 de mayor velocidad;

Mi primer muestreador de EPS, que todavía funciona bien hasta el día de hoy.

El circuito no se ha conservado y se podría decir que nunca existió; fui recopilando poco a poco de todo el mundo lo que me convenía del diseño del circuito, sin embargo, tomé como base el siguiente circuito de una revista de radio. :

Se han realizado los siguientes cambios:

1. Alimentado por batería de litio de teléfono móvil
2. Se excluye el estabilizador, ya que los límites de voltaje de funcionamiento Batería de Litio bastante estrecho
3. Los transformadores TV1 TV2 están derivados con resistencias de 10 y 100 ohmios para reducir las emisiones al medir capacidades pequeñas.
4. La salida de 561ln2 fue amortiguada por 2 transistores complementarios.

En general, el dispositivo resultó así:

Después de ensamblar y calibrar este dispositivo, se repararon inmediatamente 5 teléfonos digitales Meredian, que habían estado en una caja con la etiqueta "desesperado" durante 6 años. Todos en el departamento empezaron a hacer muestras similares :).

Para mayor versatilidad, agregué funciones adicionales:

1. Receptor de radiación infrarroja, para pruebas visuales y auditivas de controles remotos (una función muy popular para la reparación de televisores)
2. iluminación del lugar donde las sondas tocan los condensadores
3. "vibrick" desde un teléfono móvil, ayuda a localizar en detalle los efectos de mala soldadura y micrófono.

Vídeo de control remoto

Y recientemente en el foro “radiokot.ru”, el Sr. Simurg publicó un artículo dedicado a un dispositivo similar. En él usó suministro de bajo voltaje, un circuito de medición en puente, que permitió medir condensadores con niveles de ESR ultrabajos.

Su colega RL55, tomando como base el circuito Simurg, simplificó enormemente el dispositivo, según él, sin deteriorar los parámetros. Su diagrama se ve así:

El dispositivo de abajo lo tuve que montar apresuradamente, como dicen, “por necesidad”. Estaba visitando a unos familiares y el televisor estaba roto y nadie podía repararlo. O mejor dicho, fue posible repararlo, pero durante no más de una semana el transistor horizontal estuvo encendido todo el tiempo, no había circuito de televisión. Entonces recordé que había visto un kit de prueba simple en los foros, recordaba el circuito de memoria, un familiar también estaba un poco involucrado en la radioafición, "remachaba" amplificadores de audio, por lo que todas las piezas se encontraron rápidamente. Un par de horas de soplar con un soldador y nació este pequeño dispositivo:

En 5 minutos, se localizaron y reemplazaron 4 electrolíticos secos, que se determinaron con un multímetro como normales, y se bebió una cierta cantidad de la noble bebida para lograr el éxito. Después de la reparación, el televisor funciona correctamente durante 4 años.

Un dispositivo de este tipo se ha convertido en una panacea en tiempos difíciles en los que no se cuenta con un probador normal. Se monta rápidamente, se hacen reparaciones y finalmente se presenta solemnemente al propietario como recuerdo, y “por si pasa algo”. Después de tal ceremonia, el alma del pagador generalmente se abre dos veces, o incluso tres veces más :)

Quería algo sincrónico, comencé a pensar en el esquema de implementación, y ahora en la revista “Radio 1 2011”, como por arte de magia, apareció un artículo, ni siquiera tuve que pensar. Decidí comprobar qué tipo de animal era. Lo monté y quedó así:

El producto no causó ningún deleite particular, funciona casi como todos los anteriores, por supuesto, hay una diferencia en las lecturas de 1-2 divisiones, en ciertos casos. Quizás sus lecturas sean más confiables, pero una sonda es una sonda y esto casi no tiene ningún efecto sobre la calidad de la detección de defectos. También lo equipé con un LED para poder ver "¿dónde lo estás poniendo?".

En general, puedes hacer reparaciones por el bien de tu alma. Y para obtener mediciones precisas, debe buscar un circuito medidor de ESR más sólido.

Bueno, por último, en el sitio web monitor.net, el miembro buratino publicó un proyecto simple sobre cómo se puede hacer una sonda ESR a partir de un multímetro digital común y económico. El proyecto me intrigó tanto que decidí probarlo y esto es el resultado.

El cuerpo está adaptado a partir de un marcador.

¿Qué es la ESR?

La resistencia en serie equivalente (ESR) es un parámetro extremadamente importante de un condensador electrolítico, que caracteriza su rendimiento, calidad y grado de envejecimiento. Desde el punto de vista de la reparación de equipos electrónicos, este parámetro es incluso más importante que la capacidad. Si, por ejemplo, medimos la capacitancia de un capacitor de 1000 microfaradios y resultó ser 650 microfaradios, el capacitor aún puede por mucho tiempo trabaje en el dispositivo prácticamente sin una degradación notable en el rendimiento (esto, por supuesto, depende en gran medida del circuito específico), si su ESR se mantiene dentro de límites aceptables. Por otro lado, si la ESR de un condensador ha aumentado significativamente, entonces en muchos circuitos, especialmente en bloques de pulso fuente de alimentación, dicho condensador ya no podrá realizar sus funciones incluso si conserva su capacidad nominal. Sin embargo, en la práctica esto no sucede a menudo, ya que la capacitancia y la ESR son parámetros interrelacionados y a medida que la ESR aumenta, la capacitancia del capacitor muy a menudo disminuye. Normalmente, la ESR aumenta a medida que se seca el electrolito del condensador.

Hay que decir que la ESR permitida no es un parámetro constante, depende de la capacitancia y la tensión de funcionamiento del condensador. Por lo tanto, se puede llegar a una conclusión sobre la idoneidad de un condensador después de medir su ESR utilizando una tabla especial de valores máximos permitidos de ESR. Puedes verlo en la fotografía del dispositivo en su panel frontal. Imprimí la tabla y la pegué en el panel de instrumentos:

¿Cómo medir la VSG?

La resistencia en serie equivalente, al igual que la resistencia ordinaria, se mide en ohmios. A diferencia de un óhmetro convencional, un dispositivo de medición de ESR no mide corriente continua, y con corriente alterna de frecuencia relativamente alta, normalmente alrededor de 100 kilohercios. A esta frecuencia, la capacitancia del capacitor prácticamente no tiene efecto sobre la resistencia del capacitor, por lo que se mide la resistencia equivalente en serie y no la capacitancia del capacitor. De hecho, esta es la principal y única diferencia entre un medidor ESR y un óhmetro simple.

En general, el método de medición de ESR se muestra en el siguiente diagrama:

La mayoría de los medidores funcionan precisamente según este principio. Disponemos de un generador de tensión alterna G, una resistencia de resistencia conocida R y un condensador a medir Cx. Esta resistencia, junto con el condensador que se está midiendo, forma un divisor de tensión. Luego viene un detector que convierte la tensión alterna en tensión continua y una unidad de indicación de esta tensión continua, convertida en ohmios. Puede ser analógico o circuito digital indicación, la esencia no cambia.

Diagrama del dispositivo

Dispositivo descritoEs extremadamente conveniente porque puede probar condensadores sin quitarlos del circuito y, en la mayoría de los casos, esto funciona. Una excepción puede ser, por ejemplo, si desea probar un condensador en paralelo al que están conectados otros condensadores. Este tipo de inclusión ocurre a veces en las fuentes de alimentación. En este caso, el dispositivo mostrará la ESR más baja (es decir, la ESR del mejor condensador).

Circuito medidor de ESR (haga clic para ampliar)

El dispositivo se ensambla sobre la base de un microcontrolador PIC16F873. El microcontrolador mide el voltaje rectificado y convierte su valor en resistencia en ohmios. Además, el microcontrolador genera una tensión alterna rectangular con una frecuencia de 100 kHz, que se utiliza para realizar mediciones.

Para poder medir la ESR de los condensadores sin sacarlos del circuito, la tensión de medición debe ser bastante baja, normalmente entre 0,2 y 0,4 voltios, es decir, inferior al umbral de apertura de las uniones pn. dispositivos semiconductores.

De hecho, es un óhmetro digital que funciona con tensión alterna con una frecuencia de 100 kHz y permite medir resistencias de 0 a 25,5 ohmios.

La unidad para generar un voltaje de referencia de 2,5 V para el controlador ADC en el circuito original está ensamblada en un chip TL431. En el momento en que monté este medidor, no tenía tal microcircuito y lo reemplacé con un diodo Zener de 3,3 V y una resistencia recortadora de 10 K. Usando un recortador, configuré el voltaje requerido de 2,5 V en el pin 5 del medidor. controlador.

Nodo fuente en TL431

Lo reemplacé así

Ahora el TL431 es un chip muy común y económico y no hay problemas para comprarlo. Entonces, si usa mi PCB, instale TL431. En este caso, no es necesario instalar una recortadora.

La fuente de alimentación se ensambla sobre un transformador de red T1, un puente de diodos y un estabilizador de voltaje LM7805 (K142EN5A). En mi versión del dispositivo, abandoné el transformador, pero dejé el puente de diodos en la placa de circuito impreso. Usé un pulso pequeño bloque de red fuente de alimentación (adaptador) para 12 voltios,

que, gracias a la presencia de un puente de diodos, se puede conectar en cualquier polaridad o incluso utilizar un adaptador con salida de voltaje variable (solo un transformador).

En principio, puede deshacerse por completo de la fuente de alimentación si utiliza un adaptador de cinco voltios, cargando desde un teléfono inteligente.

Se elimina una onda cuadrada con una frecuencia de 100 kHz de la pata RC2 del microcontrolador y, a través de la resistencia R3, se suministra a un amplificador de corriente ensamblado en los transistores VT1, VT2. Usé KT3102 y KT3107. Una buena idea aquí sería utilizar los transistores modernos BC547 y bc557. La carga del amplificador es la resistencia R1 y los diodos VD5, VD7, conectados en paralelo espalda con espalda para limitar la amplitud en el condensador medido. A continuación, la tensión alterna, a través del condensador C1 y el condensador medido Cx, se suministra al devanado primario del transformador elevador T2. luego, los pulsos se eliminan del devanado secundario y se rectifican mediante el diodo VD6, después de lo cual el condensador C3 suaviza el voltaje pulsante resultante. A continuación, el voltaje constante generado se suministra a la entrada a través de la resistencia de ajuste R4. Conversor analógico a digital Microcontrolador D3. El condensador C9 elimina posibles interferencias de alta frecuencia.

La información se muestra en un indicador LCD de siete segmentos y tres dígitos. Los transistores VT3, VT4, VT5 son teclas de conmutación para indicadores LCD (se utiliza el principio de indicación dinámica).

Transformador de red (si elige utilizar uno) con un devanado secundario de 9-12 voltios. El transformador elevador T2 está enrollado sobre un anillo de ferrita de la marca M2000NM y tamaño K10x6X3 (se puede utilizar un anillo de otros tamaños, no muy diferentes a los indicados. Esto no es crítico). El devanado primario está enrollado con un alambre con un diámetro de 0,26 mm y consta de 42 vueltas. El devanado secundario contiene 700 vueltas de alambre con un diámetro de 0,08 mm.

Configurando el dispositivo. Conectamos una resistencia de resistencia conocida en el rango de 1 a 5 ohmios a las sondas del medidor y usamos una resistencia de recorte para lograr lecturas correctas en la pantalla. Después de este ajuste, mi dispositivo, con las sondas conectadas entre sí, mostró una resistencia distinta de cero, por lo que también ajusté ligeramente la posición del control deslizante de resistencia para que la pantalla mostrara lecturas de cero con las sondas cerradas.

placa de circuito impreso Una vez enrutaron el dispositivo en el programa PCAD2006 y posteriormente importé el archivo de la placa al programa DIPTRACE.