Kondensaatori mahtuvuse määramise lihtsa seadme skeem. Elektrolüütkondensaatorite digitaalne mahtuvusmõõtur (ilma vooluringist mahajootmiseta). Skeemi "Mahtuvusmõõtur loogilisel elemendil" jaoks
Digitaalne mõõteseade pole praegu iga raadioamatööri laboris haruldane. Kuid mitte kõik neist ei suuda mõõta kondensaatorite omadusi. Arvesti, mille elektriahel on näidatud alloleval joonisel, on spetsialiseerunud nelja alavahemiku kondensaatorite mahtuvuse mõõtmiseks:
- 0…0,01 mikrofaradi;
- 0…0,1 mikrofaradi;
- 0…1,0 mikrofaradi;
- 0…10,0 mikrofaradi.
Kuvaseadmena kasutatakse kaubamärgi IZHTs-5 vedelkristallindikaatorit. Toimimise alus kondensaatori mahtuvusmõõtur järgmine:
Raadioelementidele DD1.1 ja DD1.2 on monteeritud juhitav madalsageduslik signaaligeneraator, mille töösagedus sõltub väliste raadioelementide R2 - C4 (C1 - C3) omadustest. Generaatorit juhitakse DD1.1 pistiku 2 kaudu, millega on ühendatud RC-ahel.
Mõõdetud kondensaator Cx on ühendatud klemmidega X1 ja kui SB1 nupu kontaktid 1–3 on suletud, tühjendatakse see esmalt ja seejärel, kui nupp SB1 vabastatakse, laaditakse see Upiti allikast. +9 V läbi ühe takistuse R4-R7, olenevalt valitud alamvahemikust.
Mahtuvuse Cx laadimisaeg määrab generaatori töömomendi, see tähendab, et selle väljundis (kontakt 4 DD1.2) genereeritakse konkreetne arv impulsse, mis on võrdeline mahtuvusega Cx. Need signaalid lähevad K176IE4 kaubamärgi loenduritele DD2-DD5 kokku pandud sagedusmõõturi sisendisse. See mikroskeem on kümme aastat koos loenduri koodi teisendamisega seitsmesegmendilise indikaatori koodiks.
Iga kiibi DD2-DD5 väljundid on ühendatud neljakohalise indikaatori HG1 vastavate tihvtidega. Indikaatori ILC-5 stabiilseks tööks suunatakse generaatori väljundist ristkülikukujulised signaalid, kasutades raadioelemente DD1.3, DD1.4, selle ühisele elektroodile (tihvtid 1, 34). Samad signaalid lähevad 6. kontaktile DD2-DD5, et juhtida mikroskeemide väljundsignaale (kontakt 17).
Raadioelementidel DD6.1, DD6.2 põhinev generaator moodustab seadme töötsükli (1,5...2 s). Kui generaatori väljundis on kõrge pinge, laetakse mahtuvus C7 läbi takistuse R3 ja DD2-DD6 kontaktile 5 moodustub lühike positiivne signaal – elektriline signaal, mis nullib loendurid.
Seejärel vajutage nuppu SA1 “Measurement” ja indikaator näitab kondensaatori Cx mahtuvuse väärtust 1,5...2 s. Mahtuvusmõõturi täpsuse juhtimiseks on kaasas referentsmahtuvus C6, mis on ühendatud arvesti sisendiga lüliti SA1 kaudu.
Mahtuvusmõõturi seadistamine
Pärast elektriahela paigaldamist tarnitakse sellele Up. +9 V ja testida raadioelementidel DD1.3, DD1.4 ja DD6.1, DD6.2 põhinevate generaatorite jõudlust. Kui need töötavad korralikult, süttib indikaator HG1 kõigis O-numbrites. Järgmisena ühendatakse DD1.1 kontaktid 1, 2 üksteisega, mille tulemusena tuleks DD1.4 kontaktidel 4 genereerida signaale ja HG1 näit muutub.
Testige generaatori funktsionaalsust kõigis vahemikes, lülitudes neile lülitite SA2 - SA5 abil. Kõrgeimas sagedusalas (SA5-l) saavutatakse stabiilne genereerimine muutuva takisti R2 abil. Pärast seda avatakse DD1.1 kontaktid 1, 2. ühendage Cx-sisendiga tugimahtuvus 1000 pF, lülitage vahemikku "0...0,01 μm" ja pärast HG1 indikaatori väärtuste lähtestamist vajutage nuppu SB1 "Measurement" ja seejärel vabastage see.
Indikaator näitab teatud väärtust. Korrates mõõtmisetappe muutuva takistiga R7, saavutatakse HG1-l kuva "1000". Elektriahelat saab reguleerida ka muudel alavahemikel, kuid kasutada tuleks muid võrdlusmahtuvusi (0,01 mikrofaradi, 0,1 mikrofaradi, 1,0 mikrofaradi). Pärast seda võib kondensaatori mahtuvusmõõturi reguleerimise lugeda lõpetatuks.
Kondensaatori mahtuvusmõõturi osad
Konteinerid C1 - C4, C6 peavad olema metallist kilega K71, K73, K77, K78. 561LA7 mikroskeemi saab asendada 176LA7-ga. IP rollis on võimalik kasutada Krona kaubamärgi akut või 7D - 0,1 akut või vooluvõrku.
"Disainid ja tehnoloogiad elektroonikasõprade abistamiseks", Elagin N.A.
Seda seadet on kasutatud teleri remondiks 8 aastat ja see on näidanud oma parimat jõudlust. Seade kasutab CMOS-i mikroskeeme, mida paljud koguvad endiselt oma vanasse varusse. See, aga ka LCD-näidiku IZHTs5-4/8 kasutamine võimaldas suurendada voolutarbimist 10 mA-ni ja toita seadet Krona akust. Seadme mõõtmed võimaldavad selle paigutada D-830 tüüpi multimeetri korpusesse jne. Vaatamata suhteliselt suurele mikroskeemide arvule ei ületa osade kogumaksumus (tuntud veebipoodide hinnakirjade järgi) vaid ühe kaasaegse LCD-näidiku nagu 8x2 või 16x1 jne maksumust.
Mikroskeeme DA1 ja DA2 kasutatakse mahtuvus-aja muunduri (joonis 1) kokkupanemiseks – tuntud op-amp multivibraatori tüüp, edaspidi nimetame seda PEV-ks. DA1.1 operatsioonivõimendi rakendab analoogosa jaoks kunstlikku maandust (keskpunkti). Konverter ise on kokku pandud op-amplitele DA2 ja DA1.2. Impulsi kordusperiood määratakse avaldisega T=2*R7*Cx*(1+ln(2*R3/R5)). Valemist on selgelt näha, et periood sõltub vähe destabiliseerivatest teguritest, nagu toitepinge, temperatuur (parem on valida termostabiilsed takistid) jne. ja võib olla üsna kõrge. Pinge amplituud mõõdetud mahtuvusel on Uc=Ud*(R3/(R3+R5)), (kus Ud on dioodi päripinge) ja ei ületa 0,1 volti, mis võimaldab mõõta mahtuvust ilma seda lahtijootmata. vooluringist, kuna sellel pingel on kõik pooljuhtide ristmikud suletud. Mikroskeemi KR544UD2 kasutamine DA2-na võimaldas vähendada instrumendi viga väikeste mahtude mõõtmisel. DA2 kaitsmiseks laetud kondensaatori ühendamisel võeti kasutusele elemendid VD3, VD4, R4 ning dioodid valiti märkimisväärse lubatud ühe impulssvooluga ja takisti võimsusega vähemalt 0,5 W. DA2 kontaktilt 6 suunatakse juhtseadmesse impulsid, mille periood on võrdeline mõõdetava kondensaatori mahtuvusega.
Juhtseade on rakendatud mikroskeemidel DD1 – DD4. Toiteallika impulsid DD3.1 inverteri kaudu jõuavad D-trigeri DD2.2 loendussisendisse C. Mikrolülituse teise päästiku sisend C võtab vastu teise impulsi. Toimimisloogika ja trigerite ühendamine üksteisega on selline, et DD2.2 pöördväljundis on madal tase, mille kestus on võrdne PSU perioodiga (loendusaeg) ja kõrge tase, mille kestus on võrdne umbes 1 sekund (näiduaeg). Otseväljundist (kontakt 1) läbi elementide C10, R15 lähtestab lühike impulss loendurid iga mõõtmisperioodi alguses nullile. Element 2OR-NOT DD3.4 edastab 32768 Hz tugisagedusega impulsse loenduri sisendisse ainult loendusaja jooksul. DD1 kiibile on monteeritud tugisagedusega kvartsostsillaator, mis toidetakse väljundpuhvrist (kontakt 12) DD3.4 kontaktile 6. Sellest saadetakse viigust 5 teised impulsid päästiku DD2.1 loendussisendisse ja eemaldatakse ka impulsid sagedusega 63 Hz (indikaatori töösagedus). LCD-indikaator ei võimalda sellele alalispinget anda, nii et selles seadmes antakse indikaatorile vahelduvpinge sagedusega 63 Hz ja segmendid lülitatakse sisse faasimeetodil (kui seadme signaal on segmendile antakse sama faas kui indikaatori ühisklemmile, siis segment lülitatakse välja, kui antifaasis, lülitatakse segment sisse). Komade juhtimiseks kasutatakse DD4 kiibi EXCLUSIVE-OR elemente. 63 Hz signaal antakse ühte elementide DD4.2, DD4.3, DD4.4 sisenditest (üldindikaatori vastasfaasis). Iga element, kui teisele sisendile rakendatakse loogilist 0, kordab väljundis impulsse (kuvatakse koma) ja loogilise 1 rakendamisel inverteerib (koma kustub). DD4.2 juhib 3. (kõige olulisemast kuni vähima tähenduseni) koma, mis on tavaliselt sisse lülitatud. DD4.1 elemendil on realiseeritud RS-triger, mille väljundiks seatakse loogika 1, rakendades iga mõõtmisintervalli alguses kontaktile 5 läbi elementide C8, R10, VD5 lühikese positiivse impulsi. Loenduri ületäitumisel mõjutab negatiivse langus loenduri kõrgema järgu numbri väljundist inverteri DD3.2 ja diferentseerimisahela C9, R12 kaudu DD4.1 viiku 6 ja muudab selle väljundi nulliks. DD4 asemel kasutatakse kiiremat seeria mikrolülitust, on võimalik, et DD4.1 õigeks tööks peate vähendama R12 väärtust, et lühendada viigu 6 impulssi. Kui DD4 kontakti 6 juures on seatud loogiline 0 .1, lülitatakse madalat järku koma DD4.4 elemendi kaudu sisse, mis näitab ülevoolu.
Elementidel DD4.4, VD6, R14 on aku tühjenemise indikaator. Kui pinge langeb alla 7 V, seatakse DD4.4 kontakt 12 madalale tasemele ning 1. ja 2. numbri komad süttivad, andes sellega märku aku tühjenemisest. Element DD3.3 mängib puhver-inverteri rolli.
DD5-DD8 kiibid sisaldavad pulsiloendurit, mille väljund on LCD-näidikule. Kui indikaatoriga sama faasiga 63 Hz impulsiloendur on rakendatud loenduri viigule 6, on väljunditel impulsid faasiga, mis sõltub segmendi kaasamisest ja vastav arv on näidikul nähtav.
Seade ei näe ette lülitusmõõtepiire, kuid kui on vaja mõõta mahtuvusi kuni 10 000 μF, saate lisada veel ühe loenduri ja lüliti, kasutades hingedega paigaldust vastavalt joonisel 6 näidatud skeemile. Selleks on vaja eemaldada DD3.4 elemendi hüppaja ühendustihvt 4 ja DD5 kiibi 4. tihvt ning vastavalt sellele ühendatakse DD9 loendur nende punktide vahel lüliti S2 abil. Teine kontaktide rühm, rakendades loogilist 1 DD4.2 viigule 9, lülitab välja 3. numbri koma (selleks on trükkplaadil kontakt, mis on tähistatud “x”). Tuleb märkida, et üle 1000 µF mahtuvuse mõõtmisel ei muutu näitude lugemine loendusperioodi jooksul märgatava näitude “jooksmise” tõttu päris mugavaks. Samas on aga tunnistust võimalik täpselt lugeda.
Allpool on veel üks viis ülempiiri suurendamiseks 10 000 uF-ni, mis on ehk kõige lihtsam. Takistiga R7 on paralleelselt ühendatud täiendav takisti takistusega 85,3 oomi, vähendades selle takistust 76,7 oomini, see tähendab 10 korda. Sellel meetodil on oma eelised ja puudused. Eelised: lihtsus, minimaalsed kulud, maksimaalne mõõtmisaeg ei muutu (0,3 sek). Puuduseks on ainult üks - sellise limiidi suurendamisega muutub tulemuse sõltuvus kondensaatori ESR-ist palju märgatavamaks (kuigi see puudus võib saada eeliseks, kui seadet kasutatakse vigaste kondensaatorite leidmiseks). Juba ESR, mis on võrdne 0,5-1 oomi, põhjustab näitude tõsist langust. Sel juhul peate võib-olla loobuma kaitsetakistist R4, mis suurendab DA2 kahjustamise ohtu, kui ühendate seadmega laetud kondensaatori. Meetodi valik on lugeja enda teha.
Peaaegu kõik seadme detailid on paigutatud ühepoolsele klaaskiust fooliumist 1 mm paksusele trükkplaadile mõõtmetega 60x95 mm, mis on esitatud lisatud failis (ka formaadis). Indikaator paigaldatakse K176IE4 mikroskeemide peale plokkidele, mis on valmistatud 40 kontaktiga ja 2,5 mm sammuga mikroskeemide pesast. Pistikupesa jagatakse pikisuunas 2 osaks (saadakse kaks kitsast üherealist plokki) ja igaüks lühendatakse 17 kontaktini. Näidikujuhtmed on kujundatud tähe "G" kujul, painde vaheline kaugus on 35 mm.
Esiteks peaksite jootma džemprid ja diskreetsed elemendid ning seejärel indikaatori mikroskeemid ja plokid. Džemprid on valmistatud tinatraadist läbimõõduga 0,3-0,5 mm. Kõik takistid, välja arvatud R4, on MLT-0.125 tüüpi. Keraamilised ja elektrolüütilised kondensaatorid on väikese suurusega. Imporditud zeneri dioodi saab kasutada pingel 3,3 V. Dioodid VD1, VD2, VD5 on kõik KD521, KD522 seeriad. Dioode VD3, VD4 saab kasutada igas seerias HER10x – HER20x. Kodumaistest sobib KD212, kuid paigaldamine võib olla keeruline juhtmete suurte mõõtmete ja paksuse tõttu. Kvartsresonaatorit saab kasutada vigaste lauaarvutite ja isegi käekellade puhul. DA1 kiibi, kui see puudub, saab asendada peaaegu kõigi imporditud kahe op-võimendiga, kuid plaadi kujunduse muutmisega (või paigaldada pindpaigaldamisega), näiteks LM358. DA2 saab asendada KR544UD1, KR140UD6-ga, kusjuures väikeste väärtuste korral suureneb viga veidi. DD1 saab asendada K176IE12-ga, muutes plaadi konstruktsiooni; äärmuslikel juhtudel saab K561LN2 kiibile kokku panna kolm eraldi generaatorit 1, 63 ja 32768 jaoks vastavalt kahel inverteril teadaolevatele vooluringidele ja ainult 32768 Hz generaator peaks olema stabiilne , ülejäänud saab kasutada RC-s. K176TM2 muutub ilma mustrit muutmata K176TM1-ks või vastavaks 561-seeriaks. Samuti on K176LP2 ja K176LE5 asendatud K561LP2 ja K561LE5-ga. Näidiku saab asendada LCI21-4/7-ga.
Kui seade on õigesti paigaldatud, ei vaja seade reguleerimist ega kalibreerimist. Peate lihtsalt valima takistid R3, R5, R7 täpsusega vähemalt 1% (R7 võib koosneda paralleelselt ühendatud takistitest 1 kOhm ja 3,3 kOhm).
Nagu eespool mainitud, saab seadet paigutada multimeetri tüüpi D-830 - D-838 korpusesse, kuid tollal Manial seda polnud ja korpus tehti iseseisvalt: esipaneel oli 3mm pleksiklaasist ja kaetud. isekleepuvaga, ülejäänud korpus oli 0,4 mm paksusest messingist valmistatud korpus. Esipaneel sisestatakse korpusesse ja kinnitatakse külgedeltõhukesed “kruvid”, mis on keeratud eelnevalt puuritud aukudesse. Sond on valmistatud kahest tihvtist ja koosneb kahest vetruvast nõelast, mis on joodetud fooliumist klaaskiust plaadile.
Kokkuvõtteks märgin, et seade on mõeldud mahtuvuse, mitte ESR-i (ESR) mõõtmiseks, kuid samaväärse jadatakistuse suurenedes langevad seadme näidud järsult (takistusega 10-15 oomi umbes poole võrra). See seadme omadus võimaldab seda edukalt kasutada raadioseadmete parandamiseks – me lihtsalt lükkame tagasi kondensaatorid, mille mahtuvus on seadme näitude järgi üle 2 korra väiksem kui nimiväärtus, olenemata madala tegelikust põhjusest. näidud.
Radioelementide loetelu
| Määramine | Tüüp | Denominatsioon | Kogus | Märge | Pood | Minu märkmik | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Juhtplokk | |||||||
| DD1 | Kiip | K176IE5 | 1 | Märkmikusse | |||
| DD2 | Kiip | K176TM2 | 1 | Märkmikusse | |||
| DD3 | Kiip | K176LE5 | 1 | Märkmikusse | |||
| DD4 | Kiip | K176LP2 | 1 | Märkmikusse | |||
| VD5 | Diood | KD522B | 1 | Märkmikusse | |||
| VD6 | Zeneri diood | KS133A | 1 | Märkmikusse | |||
| Z1 | Kvartsresonaator | 32768 Hz | 1 | Märkmikusse | |||
| R8, R15 | Takisti | 100 kOhm | 2 | Märkmikusse | |||
| R9 | Takisti | 10 MOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R10 | Takisti | 27 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R11 | Takisti | 22 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R12, R13 | Takisti | 30 kOhm | 2 | Märkmikusse | |||
| R14 | Takisti | 1 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| C6 | Kondensaator | 51 pF | 1 | Märkmikusse | |||
| C7 | Kondensaator | 220 pF | 1 | Märkmikusse | |||
| C8 | Kondensaator | 1000 pF | 1 | Märkmikusse | |||
| C9 | Kondensaator | 100 pF | 1 | Märkmikusse | |||
| C10 | Kondensaator | 22 pF | 1 | Märkmikusse | |||
| C11 | Elektrolüütkondensaator | 100uF x 16V | 1 | Märkmikusse | |||
| Pulsiloendur | |||||||
| DD5-DD8 | Kiip | K176IE4 | 4 | Märkmikusse | |||
| HL1 | Näitaja | LCI 5-4/8 | 1 | Märkmikusse | |||
| Mahtuvus-perioodi muundur | |||||||
| DA1 | Kiip | K157UD2 | 1 | Märkmikusse | |||
| DA2 | Kiip | K544UD2 | 1 | ||||
Sellest on möödas umbes poolteist aastat, kui hakkasin regulaarselt elektroonikaremonti tegema. Nagu selgus, pole see asi vähem huvitav kui elektrooniliste struktuuride disain. Tasapisi tekkis inimesi, kes tahtsid, mõni aeg-ajalt ja mõni regulaarselt, minuga kui meistriga koostööd teha. Kuna enamiku teostatud remonditööde tasuvus ei võimalda ruume rentida, muidu sööb rent suurema osa kasumist, töötan peamiselt kodus või käin tööriistadega tuttavate üksikettevõtjate juures, kes ostavad olmeelektroonikat ja omavad töökoda. .
Need on absoluutselt kõik ahelad, mis kasutavad stabilisaatoreid, alalis-alalisvoolu muundureid, mis tahes seadmete lülitustoiteallikaid, alates arvutitest kuni mobiiltelefonide laadijateni.
Paisunud kondensaator
Ilma selle seadmeta poleks olulist osa minu tehtud remonditöödest saanud üldse teostada või tehti siiski, kuid see tekitas suuri ebamugavusi pideva väikese väärtusega elektrolüütkondensaatorite jootmise ja tagasijootmise näol, et mõõta samaväärne jadatakistus, kasutades transistori testerit. Minu seade võimaldab teil seda parameetrit mõõta ilma detaili lahtijootmiseta, lihtsalt pintsettidega puudutades kondensaatori klemme.
Nendel kondensaatoritel nimiväärtusega 0,33-22 uF, nagu teada, on korpuse ülaosas väga harva sälgud, mida mööda suurema nimiväärtusega kondensaatorid paisuvad ja avanevad nagu roos, näiteks tuttavad kondensaatorid. emaplaadid ja toiteallikad. Fakt on see, et kondensaator, millel puuduvad need sälgud tekkiva ülerõhu vabastamiseks, ei ole visuaalselt, ilma seadmega mõõtmata, isegi kogenud elektroonikainseneril mitte kuidagi eristatav täielikult töötavast.
Muidugi, kui kodumeistril on vaja ühekordset remonti, näiteks ATX arvuti toiteplokk, pole seda seadet mõtet kokku panna, lihtsam on kõik väikesed kondensaatorid kohe uute vastu välja vahetada, aga kui parandate. vähemalt viis toiteallikat iga kuue kuu tagant, on see seade juba teie jaoks soovitav. Milliseid alternatiive on selle arvesti kokkupanekuks? Ostetud seade, mis maksab umbes 2000 rubla, ESR mikro.
ESR mikro - foto
Ostetud seadme erinevustest ja eelistest võin nimetada vaid seda, et selle näidud kuvatakse koheselt millioomides, samas kui minu seade tuleb konverteerida millivoltidelt millioomideks. Mis aga raskusi ei tekita, piisab seadme kalibreerimisest madala takistusega täppistakistite väärtuste järgi ja enda jaoks tabeli koostamisest. Pärast paarikuulist seadmega töötamist on visuaalselt, ilma tabeliteta, lihtsalt multimeetri ekraani vaadates juba ESR-i kondensaatori normaalväärtust näha - äärel või on juba vaja vahetada. Mu seadme skeem, muide, on kunagi võetud ajakirjast Raadio.
Seadme skemaatiline diagramm
Esialgu pandi seade kokku omatehtud sondidega - laiade lõugadega pintsetid, mis on lauadel mõõtmisel ebamugavad, tiheda paigaldusega. Seejärel vaatasin Ali kiirsonde - multimeetriga ühendatud pintsetid SMD mõõtmiseks. Olles tellinud pintsetid, lühendati juhet halastamatult, et sondi juhtmete pikkus mõõtmise täpsust väga ei mõjutaks. Ärge unustage, arv on millioomides.
Algul ühendati mu seade sondide abil multimeetriga ja tehti manuse kujul, kuid tasapisi tüdinesin iga kord multimeetri nupu keeramisest, ammendades sellega lülitusaja. See oli siis, kui mu sõber andis mulle multimeetri, kuna ma põletasin ajutiselt tühja elektrolüütkondensaatori peal. Seejärel seade taastati, takistid joodeti ümber ja see multimeeter, selle pistikud plaadil olevate sondide ühendamiseks olid katki ja keegi viskas džempreid, kuid mõõtmiste täpsus polnud enam sama.
Kuid minu eesmärkidel ei lahendanud 1-2-protsendiline viga midagi ja otsustasin muuta seadme täiesti autonoomseks. Selleks kinnitasin multimeetri korpuse ja ESR-mõõturi korpuse kruvidega ning suurema mugavuse huvides lülitasin sisseehitatud multimeetri ja ESR-mõõturi samaaegse lülituse lüliti abil kaheks kontaktirühmaks. Multimeetri ja ESR-mõõturi vahelised ühendused, mis varem tehti sondide abil, tehti ühendatud korpuste sees olevate juhtmetega.
Kondensaatori tester - välimus
Nagu praktika on näidanud, hakkas aeg, mis kulus seadme lahinguvalmidusse viimiseks ja seejärel pärast mõõtmiste tegemist väljalülitamiseks oluliselt vähem aega ning kasutusmugavus on vastavalt suurenenud. Selle seadme jaoks kavandatud edasiste täiustuste hulgas on selle lülitamine akutoitele, telefoni liitium-ioonakult, laadimise võimalusega laadimisadapteri plaadilt sisseehitatud Mini-USB-pesa kaudu või mis tahes laadijalt USB-kaabli ühendamise võimalusega nutitelefon.
Nagu praktika on näidanud, olin selle varem sarnasel meetodil akutoitele teisendanud, millel on sarnaselt ESR-mõõturiga samuti suur tarbimine tänu sinna paigaldatud graafilisele ekraanile. Tunded ümberehitusest olid ainult positiivsed. Ma laadisin seda ainult korra kuue kuu jooksul. Seade oli varustatud astmelise DC-DC muunduriga, mis muundab aku väljundis oleva 3,7 volti seadme tööks vajalikuks 9 voltiks.
Sel juhul on minu seadmel topeltpinge teisendus: esmalt 3,7 voltilt 9 voltile, kuigi ma võin määrata ka 7805 CV stabilisaatori sisendi jaoks lubatud minimaalse pinge 7,5 volti; seadme vooluring saab nüüd sellest toite. stabilisaator. Seadet ennast, nagu fotolt näha, toidab esialgu Krohni aku, mis teatavasti on suhteliselt väikese mahutavusega.
Selle mikrolülituse toitepinge võimaldab seda toita otse 9 voltist, kuid fakt on see, et aku tühjenemisel märkasin, et mõõtmisnäidud hakkavad aeglaselt minema. Selle vastu võitlemiseks paigaldati stabilisaator 7805, mis, nagu teate, annab stabiilse 5-voldise väljundi.
Samuti seetõttu, et sageli tuleb seadet portfellis kaasas kanda, maanteel remonti tehes ja juba on juhtunud lüliti spontaanset sisselülitamist ja vastavalt sellele langes Krona aku nulli, mis nüüd ei oleks selle lülitiga vahetades enam soovitav 2 elektriliini, multimeeter ja seade ise, kuna sel juhul tuleks osta kaks krooni, mis maksavad 45 rubla.
Otsustati lihtsalt liimida kaks isekeermestavat kruvi arvuti toiteallika jahuti kinnitusest lüliti servadesse, kasutades kuumsulamliimi. Seadmes kasutatav mikroskeem on laialt levinud ja üsna odav, ostsin selle ainult umbes 15-20 rubla eest.
Kogu seade läks mulle maksma, võttes arvesse tasuta multimeetrit, sondid - pintsetid, mis maksid 100 rubla, ja seadme kokkupanemise osade maksumus ning Krona aku, kokku kulus umbes 150 rubla, kokku maksis kõik vajalik naeruväärne summa 250 rubla.
Pintsetid tahvlil kondensaatorite mõõtmiseks
Mis on seadme pikaajalise ja mitmekordse remondis kasutamisega juba ära tasunud. Muidugi võib keegi, kellel on võimalus ja soov osta ESR-mikro, nüüd öelda, miks mul neid ebamugavusi vaja on, iga kord millivoltidelt millioomideks teisendades, kuigi see pole nõutav, nagu eespool kirjutasin, kui ma näen kohe ekraanil. ostetud seade , valmisväärtused.
ESR väärtuste tabel
Fakt on see, et sellistes seadmetes on mikrokontroller ja need ühendatakse mõõtmise ajal otse nii-öelda mikrokontrolleri "pordi" kaudu mõõdetava kondensaatoriga. Mis on äärmiselt ebasoovitav, piisab sellest, kui kondensaatorit ei tühjendataks üks kord pärast vooluahela väljalülitamist enne mõõtmist, lühistades selle klemmid metallesemega, näiteks kruvikeerajaga, kuna on oht saada mittetöötav seade.
Sondide esimene versioon
Mis, arvestades selle üsna kõrget hinda, nõustute, pole parim valik. Minu seadmes on mõõdetava kondensaatoriga paralleelselt ühendatud 100 oomi takisti, mis tähendab, et kui kondensaator on siiski laetud, hakkab see sondide ühendamisel tühjenema. Halvima stsenaariumi korral, kui minu seadmes kasutatav mikroskeem põleb läbi, on remondi tegemiseks vaja ainult mikroskeem DIP-pesast eemaldada ja uus ühendada.
Seadme uuendamine
See on kõik, seadme remont on lõpetatud, saate uuesti mõõta. Ja arvestades mikroskeemi madalat hinda, ei muutu see probleemiks, selle EPS-arvesti kokkupanemiseks vajalike osade ostmisel piisab, kui ostate varuks üks või kaks mikroskeemi.
Lõplik versioon
Üldiselt osutus seade lihtsalt uhke ja väga mugavaks ning isegi kui selle kokkupanemise osad maksavad 2 korda rohkem, soovitan seda EPS-mõõturit siiski julgelt kokku panna kõigile algajatele meistrimeestele, kellel on tagasihoidlik eelarve või kes tahan raha säästa ja mitte üle maksta. Head remonti kõigile! AKV.
Lihtsad mahtuvusmõõturid
Paljudel kaasaegsetel ja mõnel mitte nii kaasaegsetel multimeetritel on mahtuvuse mõõtmise funktsioon. Kui sellist multimeetrit pole, vaid ainult seade, mis suudab mõõta takistust ja voolu, siis võimaldavad selle lihtsad tarvikud kontrollida funktsionaalsust ja teada saada mittepolaarsete ja isegi polaarsete kondensaatorite mahtuvust ühikutest või kümnetest. pikofaradidest kuni sadade ja tuhandete mikrofaradeni. Avaldatud artikli autor räägib sellistest eesliidetest.
Esiteks mainin nn ballistilise galvanomeetri meetodit või, nagu seda kõnekeeles nimetatakse, osuti tagasilöögi meetodit. Tagasilöögi all mõeldakse nõela lühiajalist kõrvalekallet. See meetod ei nõua üldse lisaseadmeid ja võimaldab ligikaudselt hinnata kondensaatori parameetreid, võrreldes seda tuntud heaga. Selleks lülitage multimeeter sisse takistuse mõõtmise piirini ja puudutage sondidega eelnevalt tühjenenud kondensaatori juhtmeid (joonis 1). Laadimisvool põhjustab nõela lühiajalise läbipainde, mida suurem on kondensaatori võimsus. Katkise kondensaatori takistus on nullilähedane ja katkise juhtmega kondensaator ei põhjusta oommeetri nõela läbipainet.
Ohmide piiril on võimalik testida tuhandete mikrofaradite mahutavusega kondensaatoreid. Oksiidkondensaatorite kontrollimisel on vaja jälgida polaarsust, olles eelnevalt kindlaks teinud, millisel multimeetri klemmidel on positiivne pinge (multimeetri klemmide polaarsus takistuse mõõtmise režiimis ei pruugi kattuda polaarsusega voolu või pinge mõõtmise režiimis) . Piirkonna "kOhm x 1" juures saate testida kondensaatoreid, mille võimsus on sadu mikrofaraadi, piirangul "kOhm x 10" - kümneid mikrofaraadi, piirangul "kOhm x 100" - mikrofaraadi ühikutes ja lõpuks. , piirangu "kOhm x 1000" juures või "MOhm" on murdosa mikrofaraadist. Kuid kondensaatorid, mille võimsus on sajandikmikrofaradi või vähem, annavad liiga väikese nõela läbipainde, mistõttu on nende parameetrite hindamine keeruline.
Joonisel fig. Joonisel 2 on kujutatud diagrammi mahtuvuse mõõtmiseks, kasutades astmelist trafot ja dioodsilda. Nii on võimalik mõõta mahtuvusi tuhandetest pikofaraadidest kuni mikrofaraadide ühikuteni. Siin on instrumendi nõela läbipaine stabiilne, seega on näitude lugemine lihtsam. PA1 milliampermeetri ahela vool on võrdeline trafo sekundaarmähise pingega, voolu sagedusega ja kondensaatori mahtuvusega. Võrgu sagedusel 50 Hz, mis on meie kodustandard, ja trafo sekundaarpingel 16 V, on vool läbi 1000 pF võimsusega kondensaatori umbes 5 μA, kuni 0,01 μF - 50 μA. 0,1 µF – 0,5 mA ja läbi 1 µF – 5 mA. Näiteid saate kalibreerida või kontrollida ka teadaoleva võimsusega tuntud heade kondensaatorite abil.
Takisti R1 eesmärk on piirata voolu 0,1 A-ni, kui mõõteahelas tekib lühis. See takisti ei too etteantud mõõtepiiride näitudes suurt viga. Alandatav trafo, eelistatavalt väike, mis sarnaneb väikese võimsusega toiteallikates (võrguadapterites) kasutatavatele. Sekundaarmähisel peaks see andma vahelduvpinget 12...20 V.
Seade töötab järgmiselt. Kui võnkeahela L1C2 sagedus transistori VT1 kollektoriahelas on kvartsresonaatori ZQ1 põhiresonantssageduse lähedal, tarbib ergastatud generaator minimaalset voolu. Seadet energiaga varustav oommeeter tajub voolu vähenemist mõõdetud takistuse suurenemisena. Seega on oommeetri abil võimalik juhtida ahela resonantsi häälestamise protsessi muutuva kondensaatoriga (VCA) C2. Generaatori sagedus määratakse kvartsresonaatori resonantssagedusega ning võnkeahela mahtuvus ja induktiivsus resonantsis on omavahel seotud vastavalt Thomsoni valemile: f = 1/2WLC. Ahela mähise induktiivsust muutes on vaja tagada resonantsi jälgimine maksimumilähedase KPI mahtuvuse juures. Juhitavad kondensaatorid on ühendatud paralleelselt KPI-ga ja resonantsi jälgitakse KPI rootori erinevas asendis. Selle võimsus väheneb soovitud summa võrra.
Oommeetri funktsionaalne skeem ja selle ühendamise omadused leiate artiklist. Soovitatav on valida piir, mille juures oommeeter arendab lühisvoolu suurusjärgus 1 ... 2 mA, ja määrata väljundpinge polaarsus. Kui oommeetri polaarsus on valesti ühendatud, ei tööta seade, kuigi see ei ebaõnnestu. Teise seadme abil saate mõõta oommeetri avatud vooluahela pinget, lühisvoolu ja määrata selle polaarsust erinevatel takistuse mõõtmise piiridel. Kirjeldatud kinnitust kasutades saate mõõta poolide induktiivsust vahemikus ligikaudu 17...500 μH. Seda siis, kui kasutatakse kvartsresonaatorit sagedusega 1 MHz ja KPI-d võimsusega 50...1500pF. Selle seadme mähis on muudetud vahetatavaks ja seade on kalibreeritud standardsete induktiivsuste abil. Saate digiboksi kasutada ka kvartskalibraatorina.
Seadme asemel vastavalt joonisel fig. 3 võib pakkuda vähem tülikaks selles mõttes, et see ei nõua KPI-d, kvartsi ja mähist. Selle diagramm on näidatud joonisel fig. 4. Nimetan seda manust "Oommeetri toiteallika aktiivtakistuse muunduri mahtuvus". See on kaheastmeline UPT erineva struktuuriga transistoridel VT1 ja VT2 ja astmete vahel otseühendus. Mõõdetud kondensaator Cx sisaldub positiivse tagasiside ahelas väljundist UPT sisendini. Sel juhul tekib lõõgastus ja transistorid jäävad osa ajast suletuks. See ajavahemik on võrdeline kondensaatori mahtuvusega.
Väljundvoolu pulsatsioon filtreeritakse blokeeriva kondensaatori C1 abil. Seadme keskmine tarbitav vool muutub mahtuvuse Cx kasvades väiksemaks ja oommeeter tajub seda takistuse suurenemisena. Seade hakkab juba reageerima 10 pF mahutavusega kondensaatorile ja 0,01 μF mahtuvusega muutub selle takistus suureks (sadu kilooomi). Kui takisti R2 takistust vähendada 100 kOhm-ni, on mõõdetud mahtuvuse vahemik 100 pF...0,1 μF. Seadme esialgne takistus on umbes 0,8 kOhm. Siinkohal tuleb märkida, et see on mittelineaarne ja sõltub voolavast voolust. Seetõttu on erinevatel mõõtmispiiridel ja erinevate instrumentide puhul näidud erinevad ning mõõtmiste läbiviimiseks on vaja võrrelda nõutavaid näitu standardsete kondensaatorite näitudega.
S. Kovalenko, Kstovo, Nižni Novgorodi oblast. Raadio 07-05.
Kirjandus:
1. Piltakyan A. Lihtsamad arvestid L ja C:
Kogumik: "Raadioamatööri abistamiseks", kd. 58, lk 61-65. - M.: DOSAAF, 1977.
2. Poljakov V. Teooria: Vähehaaval – kõigest.
Võnkuahelate arvutamine. - Raadio, 2000, nr 7, lk. 55, 56.
3. Poljakov V. Raadiovastuvõtja, mille toiteallikaks on... multimeeter. - Raadio, 2004, nr 8, lk. 58.
Elektroonikaseadmete rikke või selle parameetrite halvenemise üks levinumaid põhjuseid on elektrolüütkondensaatorite omaduste muutus. Mõnikord kasutatakse teatud tüüpi elektrolüütkondensaatorite (näiteks K50-...) abil valmistatud seadmete (eriti endises NSV Liidus toodetud) parandamisel seadme funktsionaalsuse taastamiseks seadme täielikku või osalist väljavahetamist. vanad elektrolüütkondensaatorid. Seda kõike tuleb teha seetõttu, et elektrolüütilise (täpselt elektrolüütilise, kuna koostis kasutab elektrolüüti) kondensaatoris sisalduvate materjalide omadused muutuvad aja jooksul elektriliste, atmosfääri- ja termiliste mõjude mõjul. Ja seega muutuvad ka kondensaatorite olulisemad omadused nagu mahtuvus ja lekkevool (kondensaator “kuivab” ära ja selle võimsus suureneb, sageli isegi rohkem kui 50% algsest ning suureneb lekkevool ehk sisetakistus , kondensaatori šunteerimine väheneb), mis loomulikult toob kaasa omaduste muutumise ja halvimal juhul seadme täieliku rikke.
Arvestil on järgmised kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed omadused:
1) mahtuvuse mõõtmine 8 alamvahemikus:
- 0...3 uF;
- 0...10 uF;
- 0...30 uF;
- 0...100 uF;
- 0...300 uF;
- 0...1000 uF;
- 0 ... 3000 uF;
- 0 ... 10000 µF.
2) kondensaatori lekkevoolu hindamine LED indikaatori abil;
3) täpse mõõtmise võimalus toitepinge ja ümbritseva õhu temperatuuri muutmisel (arvesti sisseehitatud kalibreerimine);
4) toitepinge 5-15 V;
5) elektrolüütiliste (polaar)kondensaatorite polaarsuse määramine;
6) voolutarve staatilises režiimis............ mitte rohkem kui 6 mA;
7) mahtuvuse mõõtmise aeg ................................... mitte rohkem kui 1 s;
8) voolutarve mahtuvuse mõõtmisel suureneb iga alamvahemikuga,
Aga................................................. ................................ mitte rohkem kui 150 mA viimasel alamvahemikul.
Seadme olemus on mõõta pinget diferentseerimisahela väljundis, joonis 1.
 |
Pinge takistil: Ur = i*R,
kus i on vooluahelat läbiv koguvool, R on laadimistakistus;
Sest ahel on diferentseeruv, siis selle vool on: i = C*(dUc/dt),
kus C on vooluahela laadimismahtuvus, kuid kondensaatorit laetakse lineaarselt läbi vooluallika, st. stabiliseeritud vool: i = С*const,
See tähendab pinget takistusel (selle vooluahela väljund): Ur = i*R = C*R*const - on otseselt võrdeline laetava kondensaatori mahtuvusega, mis tähendab, et takisti pinget mõõtes voltmeeter, mõõdame teatud skaalal uuritava kondensaatori mahtuvust.
Diagramm on näidatud joonisel fig. 2.
Algasendis tühjeneb testkondensaator Cx (või kalibreerimine C1 koos sisselülitatud lülituslülitiga SA2) läbi R1. Mõõtekondensaator, millel (mitte otse objektil) mõõdetakse katsealuse Cx mahtuvusega võrdelist pinget, tühjendatakse läbi kontaktide SA1.2. Kui vajutada nuppu SA1, laetakse katsealust Cx (C1) läbi alamvahemikule vastavate takistite R2 ... R11 (lüliti SA3). Sel juhul läbib laadimisvool Cx (C1) LED-i VD1, mille heledus võimaldab hinnata lekkevoolu (kondensaatorit manööverdavat takistust) kondensaatori laadimise lõpus. Samaaegselt Cx-ga (C1) laaditakse läbi stabiliseeritud vooluallika VT1, VT2, R14, R15 mõõtev (teadaolevalt hea ja väikese lekkevooluga) kondensaator C2. VD2, VD3 kasutatakse selleks, et vältida mõõtekondensaatori tühjenemist vastavalt toitepinge allika ja voolu stabilisaatori kaudu. Pärast Cx (C1) laadimist tasemeni, mille määravad R12, R13 (antud juhul umbes poole toiteallika pinge tasemeni), lülitab komparaator DA1 vooluallika välja, C2 laeng sünkroonselt Cx-ga (C1) peatub ja sellest saadav pinge on võrdeline testi mahtuvusega Cx (C1) on näidatud mikroampermeetriga PA1 (kaks skaalat väärtustega, mis on 3 ja 10 kordsed, kuigi seda saab reguleerida mis tahes skaala järgi) pinge jälgija kaudu DA2 suure sisendtakistusega, mis tagab ka pikaajalise laengu säilimise C2-l.
Seaded
Seadistamisel fikseeritakse kalibreerimismuutuja takisti R17 asend mingis asendis (näiteks keskel). Ühendades täpselt teadaolevate mahtuvusväärtustega võrdluskondensaatorid sobivas vahemikus, kalibreerivad takistid R2, R4, R6-R11 arvesti - selline laadimisvool valitakse nii, et mahtuvuse etalonväärtused vastavad teatud väärtustele seadmel. valitud skaala.
Minu vooluringis olid laadimistakistuste täpsed väärtused toitepingel 9 V:
Pärast kalibreerimist muutub üks võrdluskondensaatoritest kalibreerimiskondensaatoriks C1. Nüüd, kui toitepinge muutub (muutub ümbritseva keskkonna temperatuur, näiteks kui valmis silutud seade on külmas tugevalt jahutatud, osutuvad mahtuvuse näidud 5 protsendi võrra alahinnatuks) või lihtsalt kontrolli täpsust. mõõtmiste jaoks lihtsalt ühendage C1 lülituslülitiga SA2 ja vajutades SA1, kasutage kalibreerimistakistit R17, et reguleerida PA1 mahtuvuse C1 valitud väärtusele.
Disain
Enne seadme valmistamise alustamist on vaja valida sobiva(te) skaala(te), mõõtmete ja maksimaalse nõelpainde vooluga mikroampermeeter, kuid voolutugevus võib olla mis tahes (suurusjärgus kümneid, sadu mikroampreid) tulenevalt võimalus seadet konfigureerida ja kalibreerida. Kasutasin EA0630 mikroampermeetrit In = 150 µA, täpsusklass 1,5 ja kaks skaalat 0 ... 10 ja 0 ... 30.
Plaat projekteeriti, võttes arvesse asjaolu, et see paigaldatakse otse mikroampermeetrile, kasutades selle klemmidel olevaid mutreid, joonis 3. See lahendus tagab konstruktsiooni nii mehaanilise kui ka elektrilise terviklikkuse. Seade on paigutatud sobivate mõõtmetega korpusesse, mis on piisav, et mahutada ka (va mikroampermeeter ja plaat):
SA1 - kahe väikese suurusega lüliti KM2-1 nupp;
- SA2 - väikese suurusega lülituslüliti MT-1;
- SA3 - väikese suurusega küpsiste lüliti 12 asendiga PG2-5-12P1NV;
- R17 - SP3-9a - VD1 - mis tahes, kasutasin ühte KIPkh-xx seeriat, punast värvi;
- 9-voldine korundpatarei mõõtmetega 26,5 x 17,5 x 48,5 mm (kontaktide pikkust arvestamata).
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 on kinnitatud seadme ülemisele kaanele (paneelile) ja asuvad plaadi kohal (aku tugevdatakse traatraami abil otse plaadil), kuid on ühendatud plaadiga juhtmetega , ja kõik muud vooluringi raadioelemendid asuvad plaadil (ja ka otse mikroampermeetri all) ning on ühendatud trükitud juhtmestikuga. Ma ei andnud eraldi toitelülitit (ja see poleks valitud korpusesse mahtunud), ühendades selle juhtmetega testkondensaatori Cx ühendamiseks SG5 tüüpi pistikusse. “Emane” XS1 pistikul on trükkplaadile paigaldamiseks plastikust korpus (see on paigaldatud plaadi nurka) ja “isane” XP1 on ühendatud seadme korpuse otsas oleva ava kaudu. Isase pistiku ühendamisel lülitavad selle kontaktid 2-3 seadme toite sisse. Üksikute tihendatud kondensaatorite ühendamiseks oleks mõistlik Cx juhtmetega paralleelselt kinnitada mingi konstruktsiooniga pistik (plokk).
Seadmega töötamine
Seadmega töötades peate olema ettevaatlik elektrolüütiliste (polaarsete) kondensaatorite ühendamise polaarsusega. Mis tahes ühenduse polaarsuse korral näitab indikaator kondensaatori sama mahtuvuse väärtust, kuid kui ühenduse polaarsus on vale, s.t. Kondensaatori "+" seadme "-" külge näitab LED VD1 suurt lekkevoolu (pärast kondensaatori laadimist põleb LED jätkuvalt eredalt), samas kui ühenduse õige polaarsusega LED vilgub ja järk-järgult kustub, näidates laadimisvoolu vähenemist väga väikese väärtuseni, peaaegu täielikku väljasuremist (tuleb jälgida 5-7 sekundit), eeldusel, et testitaval kondensaatoril on madal lekkevool. Mittepolaarsetel, mitteelektrolüütilistel kondensaatoritel on väga madal lekkevool, nagu on näha LED-i väga kiirest ja täielikust kustumisest. Aga kui lekkevool on suur (kondensaatori šunteerimise takistus on väike), s.t. kondensaator on vana ja “lekib”, siis on LED-i helendus näha juba Rleakage = 100 kOhm juures ja väiksemate šunditakistustega süttib LED veelgi eredamalt.
Seega on võimalik elektrolüütkondensaatorite polaarsust määrata LED-i kuma järgi: kui lekkevool on ühendatud, siis kui lekkevool on väiksem (LED on vähem hele), vastab kondensaatori polaarsus seadme polaarsusele.
Oluline märkus!
Näitude suurema täpsuse huvides tuleks iga mõõtmist korrata vähemalt 2 korda, sest esimest korda läheb osa laadimisvoolust kondensaatori oksiidikihi tekitamiseks, s.t. Mahutavusnäidud on veidi alahinnatud.
RadioHobby 5"2000
Radioelementide loetelu
| Määramine | Tüüp | Denominatsioon | Kogus | Märge | Pood | Minu märkmik |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1, DA2 | Kiip | K140UD608 | 2 | K140UD708 või KR544 | Märkmikusse | |
| VT1, VT2 | Bipolaarne transistor | KT315B | 2 | Märkmikusse | ||
| VD2, VD3 | Diood | KD521A | 2 | KD522 | Märkmikusse | |
| C1 | 2,2 µF | 1 | Märkmikusse | |||
| C2 | Elektrolüütkondensaator | 22 µF | 1 | Märkmikusse | ||
| R1 | Takisti | 1,3 oomi | 1 | Märkmikusse | ||
| R2, R4, R6 | Trimmeri takisti | 100 kOhm | 3 | Märkmikusse | ||
| R3 | Takisti | 470 kOhm | 1 | Märkmikusse | ||
| R5 | Takisti | 30 kOhm | 1 | Märkmikusse | ||
| R7, R8 | Trimmeri takisti | 10 kOhm | 2 | Märkmikusse | ||
| R9 | Trimmeri takisti | 2,2 kOhm | 1 | Märkmikusse | ||
| R10, R11 | Trimmeri takisti | 470 oomi | 2 | Märkmikusse | ||
| R12, R13 | Takisti | 1 kOhm | 2 | Märkmikusse | ||
| R14 | Takisti | 13 kOhm | 1 |