Как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая

Реальные параметры конденсатора

Думаю, вы все знаете, что в нашем безрассудном мире нет ничего идеального. То же самое и с электроникой. Часто выходят из строя даже радиоэлементы, водопады, радиоузлы. Вы даже можете вспомнить недавнюю историю с космическим кораблем «Прогресс». Отказ одного узла стал причиной гибели целого гиганта космической индустрии. Даже простой радиоэлементный конденсатор на первый взгляд содержит не только емкость, но и другие паразитные параметры. Давайте посмотрим на схему, из чего еще состоит наш настоящий конденсатор?

где это находится

r — сопротивление диэлектрика и корпуса между пластинами конденсатора

C — эффективная емкость конденсатора

ESR — эквивалентное последовательное сопротивление

ESI (чаще называемый ESL) — эквивалентная последовательная индуктивность

Собственно из этого и состоит простой безвредный конденсатор, особенно электролитический. Рассмотрим эти параметры подробнее:

r — электрическая прочность. Диэлектрик может быть электролитом в электролитических конденсаторах, бумаге или других отходах). Также между выводами конденсатора находится его корпус. У него тоже есть какое-то сопротивление, и он тоже сделан из диэлектрика и принадлежит ему.

C — емкость конденсатора, которая написана на самом конденсаторе, плюс или минус некоторые отклонения, связанные с ошибкой.

ESI (ESL) — последовательная индуктивность — это самоиндукция пластин и кабелей. На низких частотах его можно игнорировать. Почему? Читаем статью катушки индуктивности в цепи переменного и постоянного тока.

Таблицы максимальных значений ESR у электролитических конденсаторов

Мы уже привыкли к основным параметрам конденсатора — емкости и рабочему напряжению. Но в последнее время его эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) стало не менее важным параметром. Что это и на что влияет?

Ни один электронный компонент не идеален. Это касается и конденсатора. Совокупность его свойств показана условной схемой.

Как видите, настоящий конденсатор состоит из емкости C, которую мы привыкли видеть в схемах в виде двух вертикальных полос. Далее идет резистор Rs, который символизирует активное сопротивление проводников провода и контактное сопротивление выводной пластины.

Поскольку любой, даже очень хороший диэлектрик имеет некоторое сопротивление (до сотен МОм), резистор Rp изображен параллельно пластинам. Именно через этот «виртуальный» резистор протекает так называемый ток утечки. Разумеется, внутри конденсатора нет резисторов. Это сделано для ясности и простоты изложения.

Благодаря тому, что обкладки электролитического конденсатора скручены и установлены в алюминиевый корпус, образуется индуктивность L.

Эта индуктивность проявляет свои свойства только на частотах выше резонансной частоты конденсатора. Приблизительное значение этой индуктивности составляет десятки наногенов.

Итак, из всего этого выделим, что входит в ESR электролитического конденсатора:

• Сопротивление, вызванное потерями в диэлектрике из-за его неоднородности, примесей и наличия влаги;
• Омическое сопротивление проводов и пластин. Активное сопротивление проводов;
• Контактное сопротивление между пластинами и кабелями;
• Это также может включать сопротивление электролита, которое увеличивается из-за испарения растворителя электролита и изменения его химического состава из-за его взаимодействия с металлическими пластинами.

Все эти факторы суммируются и образуют сопротивление конденсатора, которое называется эквивалентным последовательным сопротивлением — сокращенно ESR, а также ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).

Как известно, электролитический конденсатор в силу своей конструкции может работать только в цепях постоянного и пульсирующего тока из-за своей полярности. Фактически, он используется в источниках питания для фильтрации пульсаций после выпрямителя. Вспомните эту характеристику конденсатора: прохождение импульсов тока.

Из сказанного следует, что электролитические конденсаторы, работающие в высокочастотных импульсных цепях (блоки питания, инверторы, преобразователи, импульсные стабилизаторы), работают в достаточно экстремальных условиях и чаще выходят из строя. Зная это, производители выпускают специальные серии с низким ESR. На таких конденсаторах, как правило, есть надпись Low ESR, что означает «низкий ESR».

При ремонте любого оборудования необходимо измерить СОЭ с помощью специального измерительного прибора — измерителя СОЭ. Существует множество имеющихся в продаже инструментов для тестирования конденсаторов и измерения ESR. На сегодняшний день наиболее доступным является тестер LCR-T4, универсальный тестер радиокомпонентов, функциональность которого поддерживает измерение ESR конденсаторов. В радиотехнических журналах можно найти описания самодельных приборов и аксессуаров к мультиметрам для измерения СОЭ. В продаже также можно найти узкоспециализированные измерители ESR, способные измерять емкость и ESR, не припаивая их к плате, а также сначала разряжать их, чтобы защитить устройство от повреждений, вызванных высоким остаточным напряжением конденсатора. К таким устройствам относятся, например, такие как ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.

Максимально допустимые значения ESR электролитических конденсаторов приведены в таблицах ниже.

1. Максимально-допустимые ESR конденсаторов Китайского и японского производства

2. ESR новых электролитических конденсаторов замеренных тестером LCR T4

В качестве образцов для измерения ESR использовались новые конденсаторы разных производителей (таблица 2.

3. Таблица значений ESR, применяемая Бобом Паркером в ESR-метре K7214.

Как видите, некоторые ячейки таблицы 3 пусты. Для конденсаторов емкостью до 10 мкФ максимально допустимое значение ESR приемлемо считать 4 — 5 Ом.

Еще одна старая, но более полная примета:

Один источник

Какое напряжение использовать для проверки

Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, мы можем использовать напряжение переменного тока с фиксированным значением постоянного тока или просто использовать достаточно низкое напряжение переменного тока, чтобы емкость в тесте не превышала максимальное обратное напряжение (обычно менее 1 В). Большинство измерителей СОЭ используют этот второй подход, поскольку его легко реализовать и не нужно беспокоиться о полярности измерения. Здесь мы выберем предел измерения напряжения 100 мВ. Это напряжение выбрано потому, что оно ниже прямого напряжения на p / n-переходе (от 0,2 до 0,7 В в зависимости от типа полупроводника), поэтому измерения ESR можно проводить непосредственно в цепи, не снимая конденсатор.

На приведенном ниже графике показано расчетное значение ESR в зависимости от напряжения, измеренное с использованием сигнала 100 мВ от источника 50 Ом AF.

Как правило, до сих пор расчеты основывались на предположении, что реактивное сопротивление конденсатора близко к нулю. Поэтому для получения наиболее точного результата важно выбирать частоту измерения в соответствии со значением параметров конденсатора, чтобы не учитывать реактивное сопротивление. Напомним, что реактивное сопротивление конденсатора составляет:

Если пренебречь этим и зафиксировать реактивное сопротивление, мы получим зависимость емкости от частоты. На графике ниже показаны эти отношения для трех значений (0,5, 1, 2 Ом).

Этот график используется для определения минимальной частоты, необходимой для измерения заданной емкости, чтобы реактивное сопротивление было меньше указанного значения. Например, если у вас конденсатор 10 мкФ, минимальная частота для 2 Ом составляет около 8 кГц. Если мы хотим, чтобы реактивное сопротивление было меньше 1 Ом, минимальная частота составляет около 16 кГц. И если мы хотим уменьшить реактивное сопротивление еще до 0,5 Ом, нам придется установить частоту генератора выше 30 кГц.

Универсальный тестер MTester V2.07

Каждому, кто работает с электроникой, нужен тестер электронных компонентов. В большинстве случаев электронщики обходятся без цифрового мультиметра. Он может с достаточной точностью контролировать наиболее часто используемые электронные компоненты. Но, среди радиодеталей есть и такие, которые обычным мультиметром проверить сложно, а иногда и невозможно. К ним относятся полевые транзисторы (как MOSFET, так и J-FET). К тому же у обычного мультиметра не всегда есть функция измерения емкости конденсаторов, в том числе электролитических. И даже если такая функция есть, прибор, как правило, не измеряет еще один очень важный параметр электролитических конденсаторов — эквивалентное последовательное сопротивление (ESR или ESR).

В последнее время стали доступны универсальные счетчики R, C, L и ESR. Многие из них имеют возможность управлять практически всеми распространенными радиодетали.

На фото представлен универсальный тестер на R, C, L и СОЭ — MTester V2.07 (QS2015-T4). Также известен как тестер LCR T4. Купить можно на Алиэкспресс. Устройство без футляра с ним стоит намного дороже.

Рис. 1 — Универсальный тестер MTester V2.07

Тестер радиодеталей установлен на микроконтроллере Atmega328p. Также на печатной плате (рис.2) размещены SMD-транзисторы с маркировкой J6 (биполярный S9014), M6 (S9015), интегрированный стабилизатор 78L05, прецизионный стабилизатор напряжения (регулируемый стабилитрон) TL431, SMD-диоды 1N4148, кварцевые на 8,042. Мгц и планарные конденсаторы и резисторы.

Рис. 2 — Плата тестера MTester v2.07 на базе Atmega328

Устройство питается от аккумулятора 9В (размер 6F22). Устройство также может питаться от стабилизированного источника питания.

Панель ЗИФ установлена ​​на печатной плате тестера. Рядом с ним указаны цифры 1,2,3,1,1,1,1. Дополнительные клеммы в верхнем ряду панели ZIF (те 1,1,1,1) дублируют клемму № 1. Это сделано для облегчения установки покомпонентных изображений. Кстати, стоит отметить, что нижний ряд клемм дублирует клеммы 2 и 3. Для клеммы 2 есть 3 дополнительных клеммы, а для клеммы 3 их уже 4. В этом можно убедиться, рассмотрев расположение печатных проводов с другой стороны печатной платы.

Измерение ёмкости и параметров электролитического конденсатора

Подключаем одну клемму электролитического конденсатора к клемме 1, а другую к клемме 3. Вы можете подключить одну из клемм к клемме 2. Устройство само определяет, к каким клеммам подключен конденсатор.

Рис. 3 — Измерение параметров электролитического конденсатора 1000 мкФ

Затем нажмите красную кнопку.

Результат на экране (рис. 3): емкость — 1004 мкФ (1004 мкФ); EPS — 0,05 Ом (ESR = 0,05 Ом); Vloss = 1,4%.

Рис. 4 — Результат измерения параметров танталового электролитического конденсатора 22 мкФ × 35 В
емкость — 24,4 мкФ; ЭПС — 0,2 Ом; Vloss = 0,4%

Тестер также может использоваться для измерения емкости обычных конденсаторов емкостью 20 пикофарад (20 пФ). Если к ZIF-Panel подключаются внешние датчики, детали, изготовленные в корпусах для поверхностного монтажа (SMT.

Внимание! Перед испытанием конденсаторов, особенно электролитических, их необходимо разрядить! В противном случае устройство может быть повреждено из-за высокого остаточного напряжения. Это особенно актуально для электролитов, снятых с карт.

Параметр Vloss.

При проверке конденсаторов, помимо емкости и ESR универсальный тестер показывает еще такой параметр, как Vloss. Этот параметр косвенно указывает на уровень потерь конденсатора. Как известно, настоящий конденсатор имеет диэлектрическую прочность между пластинами. Из-за этого сопротивления конденсатор медленно разряжается из-за так называемого тока утечки.

Следовательно, когда конденсатор заряжается коротким импульсом тока, напряжение на его пластинах достигает определенного уровня. Но как только заряд конденсатора прекращается, напряжение на заряженном конденсаторе падает на очень небольшую величину. Разница между максимальным напряжением на конденсаторе и напряжением, наблюдаемым после завершения зарядки, выражается в Vloss. Для удобства Vloss выражается в процентах.

Падение напряжения на пластинах конденсатора объясняется как внутренним рассеиванием заряда, так и сопротивлением между пластинами, которое есть у всех конденсаторов, поскольку любой диэлектрик имеет, хотя и большое, сопротивление.

Для керамических и электролитических конденсаторов высокие потери в несколько процентов указывают на низкое качество конденсатора.

Проверка полевых J-FET и MOSFET транзисторов

Вставляем MOSFET-транзистор в панель так, чтобы его провода были подключены к клеммам 1,2,3. Устройство само определяет распиновку детали и выдает результат на дисплей.

Рис. 5 — Проверьте транзистор IRFZ44N MOSFET универсальным тестером

На дисплее (рис.5), помимо распиновки транзистора и его типа (n-канальный MOSFET), тестер показывает значение порогового напряжения для открытия транзистора VGS (th) (Vt = 3,74V) и емкость затвора транзистора Ciis (C = 2,51 нФ). Если вы посмотрите данные на IRFZ44N и найдете значение VGS (th), вы увидите, что оно находится в диапазоне от 2 до 4 В.

Проверка биполярных транзисторов

Для биполярных транзисторов измеряются коэффициент усиления hFE (также известный как h21e) и напряжение смещения BE (открытие транзистора) Uf. Для кремниевых биполярных транзисторов напряжение смещения находится в пределах 0,6. 0,7 В. Для KT817G это было 0,615 В (615 мВ) (рис. 6).

Рис. 6 — Параметры биполярного транзистора КТ817Г

Мультитестер также распознает составные биполярные транзисторы. Но прибор неправильно определяет параметры. Составной транзистор не может иметь коэффициент усиления hFE = 37 (рис. 7). Для KT973A минимальное значение hFE должно быть не менее 750.

Рис. 6 — Параметры биполярного транзистора pnp типа КТ973А

Структура для KT973A (PNP) и KT972A (NPN) (рис. 7) определяется правильно. Но все остальное меряет неправильно.

Рис. 7 — Некорректные результаты испытаний составного транзистора КТ972А

Стоит учесть, что при обрыве хотя бы одного из переходов транзистора тестер может определить его как диод.

Проверка диодов универсальным тестером

Образец для испытаний — диод 1N4007.

Рис. 8 — проверка диода 1N4007

Для диодов указано падение напряжения на pn переходе в открытом состоянии Uf (рис. 8). В технической документации диоды обозначаются как VF — Forward Voltage (иногда VFM). При разных постоянных токах через диод значение этого параметра также меняется.

Для диода 1N4007: VF = 677 мВ (0,677 В). Это нормальное значение для низкочастотного выпрямительного диода. Но для диодов Шоттки это значение ниже, поэтому их рекомендуется использовать в устройствах с автономным низковольтным питанием.

Кроме того, тестер также измеряет емкость pn перехода (C = 8 пФ).

В результате проверки диода КД106А выяснилось, что емкость перехода во много раз больше, чем у диода 1N4007 (184 пикофарада).

Рис. 9 — Результат проверки диода КД106А

Если вместо диода установлен светодиод и тест включен, он будет мигать во время теста.

Рис. 10 — Результаты тестирования светодиодов

Для светодиодов тестер показывает емкость перехода и минимальное напряжение, при котором светодиод открывается и начинает излучать (рис. 10). Специально для этого красного светодиода было Uf = 1,84 В.

Универсальный тестер также выполняет проверку двойных диодов, которые можно найти в блоках питания компьютеров, преобразователях напряжения автомобильных усилителей и всех типах источников питания (рис. 10).

Рис. 11 — Проверка двойного диода MBR20100CT

Тестер показывает падение напряжения на каждом из диодов Uf = 299 мВ (в технических данных обозначается как VF), а также распиновку. Не забывайте, что двойные диоды доступны как с общим анодом, так и с общим катодом.

Проверка резисторов

Этот тестер отлично справляется с измерением сопротивления резисторов, включая переменные и подстроечные резисторы. На дисплее отображается переменный резистор или подстроечный резистор в виде двух резисторов (рис. 12).

Рис. 12 — Проверка сопротивления подстроечного резистора типа 3296 на 1 кОм

Вы также можете проверить постоянные резисторы с сопротивлением до долей Ом (рис. 13).

Рис. 13 — Измерение сопротивления резисторов с низким сопротивлением

Измерение индуктивности катушек и дросселей

На практике функция измерения индуктивности катушек и катушек требуется не меньше. И если большие изделия маркируются параметрами, то на малых индукторах и SMD такой маркировки нет. В этом случае также поможет устройство (рис. 14).

Рис. 14 — Измерение индуктивности индуктора 330 мкГн тестером

Помимо индуктивности индуктора (0,3 мГн), тестером определено его сопротивление постоянному току — 1 Ом (1,0 Ом).

Тестирование других элементов

Этот тестер плавно проверяет маломощные симисторы (рис. 15).

Рис. 15 — Определение цоколя тиристора MCR22-8

Но более мощный тиристор BT151-800R в корпусе TO-220 не мог быть протестирован устройством и отображался «? Нет, часть неизвестна или повреждена», что неопределенно означает «Часть отсутствует, неизвестна или повреждена».

Помимо прочего, универсальный тестер может измерять напряжение батарей и аккумуляторов.

Это устройство может управлять оптопарами. Правда, такие «составные» части можно проверить только в несколько этапов, так как они состоят как минимум из двух частей, изолированных друг от друга.

Эмиттерный диод подключен к контактам 1 и 2 оптопары (рис. 18). Подключаем их к выводам прибора и тестер определил, что к его выводам подключен диод, и отобразил напряжение, при котором он начинает излучать Uf = 1,15 В (рис. 16).

Рис. 16 — Проверка оптопары TLP627 со стороны излучающего диода

Далее подключаем кабели оптопары к тестеру 3 и 4.

Рис. 17 — Проверка оптопары TLP627 со стороны фототранзистора

На этот раз тестер определил, что к нему подключен обычный диод (рис. 17). Ничего удивительного. Взгляните на внутреннюю структуру оптопары TLP627 (рис. 18), и вы увидите, что диод подключен к контактам эмиттера и коллектора фототранзистора. Он отвлекает выводы транзистора и тестер «видит» только его.

Рис. 18 — Внутреннее устройство и распиновка оптопары TLP627

Затем мы проверили работу оптрона TLP627.

Где “прячется” ESR в конденсаторе

ESR — это сопротивление кабелей и пластин

Как известно, сопротивление проводника можно найти по формуле:

где это находится

это удельное сопротивление проводника

l — длина жилы

S — площадь поперечного сечения проводника

Так можно примерно рассчитать сопротивление выводов конденсатора и одновременно его пластин
Но, конечно, никто не знает. Для этого существуют специальные приборы, способные измерять именно этот параметр. Например, мой аппарат с Алиэкспресс, который я недавно купил.

Почему вредно большое значение ESR

Раньше, даже когда начали появляться первые электронные схемы, такой параметр, как ESR, даже никто не слышал. Может быть, они знали об этом сопротивлении, но это никому не повредило. Но . с появлением первых импульсных блоков питания о ESR заговорили все чаще. Почему переключение блоков питания не похоже на такой безобидный резистор?

На нулевой частоте (постоянный ток) и низких частотах, как вы помните из статьи, конденсатор в цепях переменного и постоянного тока сам конденсатор имеет большое сопротивление электрическому току. В этом случае некоторые паразитные доли Ом от ESR не повлияют на параметры электрической цепи. Все самое интересное начинается, когда конденсатор работает в высокочастотных (ВЧ) цепях).

Мы с вами знаем, что конденсатор пропускает через себя переменный ток. И чем выше частота, тем меньше сопротивление самого конденсатора. Вот формула для вас, если вы забыли:

где, XC — сопротивление конденсатора, Ом

P — постоянный и равный примерно 3,14

F — частота, измеренная в Герцах

С — емкость, измеряемая в фарадах

Но одно мы не учли… Сопротивление кабелей и пластин не меняется с частотой! Итак . а если задействовать свой мозг, то окажется, что на бесконечной частоте сопротивление конденсатора будет равно его ESR? Итак, наш конденсатор превращается в резистор? А как ведет себя резистор в цепи переменного тока? Да прямо как в цепи постоянного тока: нагревается! Следовательно, этот резистор будет рассеивать мощность P в окружающую среду. Как вы помните, сила через выносливость и силу тока выражается формулой:

P = I2xR

где это находится

I — сила тока в амперах

R — сопротивление резистора ESR, Ом

Это означает, что чем выше ESR, тем выше будет и рассеиваемая мощность! То есть этот резистор будет хорошо греться.

Восстановить то, что я тебе говорю?

Из всего вышесказанного можно сделать простой вывод: конденсатор с высоким ESR в высокочастотных цепях с большими токами перегревается. Ну да ладно, пусть нагреется… Нагреваются резисторы и микросхемы и ничего! Но весь косяк заключается в том, что с повышением температуры конденсатора меняется и его емкость! Есть даже такой интересный параметр конденсатора, как ТКЕ или температурный коэффициент емкости. Этот коэффициент показывает, насколько изменится емкость при изменении температуры. А поскольку контейнер уже «плавает», схема «плавает» за ним.

My-chip.info — Дневник начинающего телемастера

Привет друзья. Сегодня я расскажу об устройстве, которое мне очень помогает в ремонте, экономит время и деньги. Это измеритель СОЭ Mega328 китайского производства. Купил на алиэкспресс у этого продавца. Какие преимущества у этого устройства?

Во-первых, им очень удобно проверять электролитические конденсаторы. Для этого купил. У каждого конденсатора есть два параметра, отвечающих за его работу. Первый параметр — емкость. Это те самые микрофарады, которые указаны на корпусе конденсатора. Емкость легко измерить любым мультиметром, поддерживающим эту функцию.

Сначала я подумал, что это единственный параметр, который мне нужно знать в конденсаторе, чтобы определить его функциональность, но его там не было. Во время ремонта монитора я никак не мог отключить питание. Блок излучал заниженную напряженность, как ни крути. Проверяя конденсаторы, я измерил их емкость, которая была в пределах нормы. В какой-то момент, наплевав на все, выпарил все конденсаторы и заменил их новыми, после чего монитор запустился. Моему удивлению не было предела. Решил найти причину и начал по очереди паять старые конденсаторы, пока не нашел один с 470 мкФ на 50в, припаивал, монитор перестал работать. Тестер показал, что конденсатор в хорошем состоянии, но на практике оказалось, что это не так. После этого я начал изучать все о конденсаторах и обнаружил такой параметр, как ESR.

ESR — Equivalent Series Resistance — параметр конденсатора, который показывает активные потери в цепи переменного тока. Это можно представить как резистор, соединенный последовательно с конденсатором. Чем меньше в омах потери тока, тем лучше качество конденсатора. Сразу скажу, что параметр ESR очень актуален для электролитических конденсаторов емкостью более 4,7 мкФ. Новый электролитический конденсатор ESR 1 мкФ может иметь сопротивление 5 Ом. Для конденсаторов меньшего номинала это не так важно, по крайней мере, в моей практике.

Теперь в основном. Электролитический конденсатор с емкостью более 4,7 мкФ должен иметь ESR менее 1 Ом. Если этот параметр больше, меняю конденсатор на новый.

На изображении ниже показан пример измерения конденсатора емкостью 1000 мкФ при напряжении 10 В.

Измерение СОЭ

Это сильно продвинутый конденсатор, в котором ESR уже составляет 17 Ом. Часто бывает, что емкость еще 950 мкФ, а СОЭ уже 10 Ом. Такой конденсатор — однозначно замена.

Еще один пример вышедшего из строя конденсатора. Это конденсатор 220 мкФ на 35 В. Его номинал стал 111 мкФ, а ESR поднялся до 1,3 Ом.

СОЭ 220 мкФ 35в

Или тот же 220мкф на 35в из статьи Ремонт штатной развертки на примере телевизора AIWA TV-215KE, где ЭПС уже 15 Ом.

Вот пример рабочего конденсатора, который уже был в эксплуатации, но его номинал все еще позволяет ему функционировать. Это 100 мкФ при 63 В.

Как видите, его ESR составляет до 1 Ом, а номинальное значение стало меньше 3 мкФ, поэтому я оставляю эти конденсаторы в работе. Приведу пример идеального конденсатора. Это 1500 мкФ на 10в.

Здесь ESR обычно равно нулю, а номинальное значение больше заявленного.

Я собираюсь немного отойти от конденсаторов и рассказать вам больше о MEGA 328. Он может управлять не только конденсаторами, но и многими другими. Им легко проверять транзисторы, резисторы, стабилитроны, МОП-транзисторы и многое другое. Проверять полевые транзисторы очень удобно, так как прибор покажет его тип, положение ног стока, истока и затвора.

Пример управления полевым транзистором:

Прибор показывает тип транзистора, порог открытия и положение ножек. Очень полезно, особенно для новичка.

Вот тестовый пример обычного транзистора NPN.

Полный список возможностей этого тестера:

Тест: конденсаторы, диоды, двойные диоды, MOS, транзисторы, SCR, регуляторы, светодиодные лампы, ESR, резистор, регулируемые потенциометры и т.д. Сопротивление: макс. От 0,1 Ом до 50 мОм. Конденсатор: от 25 пФ до 100 000 мкФ. Катушки индуктивности: от 0,01 мГн до 20 Гн. Измерения усиления тока биполярного транзистора и порогового напряжения база-эмиттер. Он может измерять два резистора одновременно. Отображается с правым десятичным числом 4. Символ резистора с обеих сторон показывает номер контакта.

Очень важно!!! Перед измерением ESR необходимо разрядить конденсатор !!!

Тестер обычно представляет собой плату с разъемом под короной. Установил свое устройство в распределительную коробку, вырезал окошко для дисплея, кнопку и панель для тестирования. Я приклеил его горячим клеем, и он у меня работает по сей день. Вот картинка:

Не очень красиво, но за красотой особо не гнался :).

Виде обзор работы ESR метра

Рекомендую покупать прямо на aliexpress, так как это намного дешевле, особенно с нашими ценами. Это ссылка продавца, у которого я покупал. Аппарат прибыл в Украину за 18 дней.

Рекомендую посмотреть обзор моего нового измерителя СОЭ с батареей по этой ссылке

Список всех моих инструментов для ремонта можно найти здесь:

Мой инструмент для ремонта автомобилей

Спасибо за внимание.

ESR электролитических конденсаторов

В основном параметр ESR относится конкретно к электролитическим конденсаторам. Присутствующий электролит при нагревании теряет некоторые свои свойства, и конденсатор меняет свою емкость, что, конечно, нежелательно. После приличного прогрева конденсатор начинает быстро тупить, разбухать и стареть.

У вздутых конденсаторов в основном увеличивается ESR, при этом емкость может оставаться практически номинальной до определенного времени (ну что написано на самом конденсаторе)

Чаще всего они набухают в импульсных блоках питания и на материнских платах, обычно рядом с процессором (на них большая нагрузка и, вероятно, играет роль нагрев процессора). Один из характерных симптомов — оборудование (компьютеры, мониторы) начинает все хуже и хуже включаться. Либо с перерывом (до нескольких часов после включения сети), либо с 20 попытки.

Еще один симптом: если на время отключить питание (выключить сетевой фильтр или выдернуть вилку из розетки), то он снова начинает включаться не с первой попытки и не после перерыва. А если не выключить питание, компьютер может включиться сразу (но это тоже пока, конечно, пока). Но бывает, что конденсаторы не вздуты, а ESR уже в десять раз выше нормы. Потом, конечно, заменяем. По опыту это очень распространенная проблема. И очень легко диагностируется (особенно если есть чудо-аппарат от китайских товарищей).

ESR-тестер конденсаторов

Всем привет самодельные радиолюбители!

Конденсаторы являются одними из наиболее часто используемых радиодеталей, наряду с резисторами, поэтому в процессе радиолюбительской деятельности часто бывает необходимо проверить их пригодность для работы. Это может быть актуально при использовании элементов не новых, а спаянных из старых плат: к сожалению, радиодетали в магазинах не дешевеют с каждым годом, отчасти поэтому многие не стесняются использовать припаянные б / у устройства для создания самодельных устройств… К тому же в последнее время резко упало качество продаваемых радиодеталей — производители стараются экономить на материалах, а недобросовестные продают подделки, поэтому в особо критических случаях нужно проверять качество вновь приобретенных товаров. В частности, это касается конденсаторов, потому что если с резисторами все достаточно просто — соответствуют они номинальному сопротивлению или нет, то с конденсаторами сложнее — помимо емкости, которая, кстати, может иметь большой допуск, конденсаторы характеризуются таким параметром, как ESR или внутреннее сопротивление.

Хочу отметить, что это утверждение в основном справедливо для электролитических конденсаторов, другие типы (керамические, пленочные и так далее) имеют внутреннюю структуру, разные материалы и, как правило, их ESR настолько мало, что им пренебрегают. Чем ниже ESR конденсатора, тем лучше, часто электролитические конденсаторы используются в качестве силовых фильтров, и если ESR конденсатора будет слишком высоким, конденсатор не справится с задачей подавления пульсаций, особенно на высокой частоте, несмотря на тот факт, что он может иметь большую емкость… Увеличение ESR также приводит к нагреву конденсатора, все с увеличением ESR, паразитный резистор, кажется, установлен последовательно с конденсатором, и определенное напряжение падает через него резистор на каждом цикле заряда-разряда конденсатора. Многие современные мультиметры оснащены дополнительной возможностью измерения емкости, но практически нет моделей, которые также могут измерять ESR — а это очень актуальная задача, потому что даже при нормальной емкости конденсатор может оказаться непригодным для использования из-за ESR. Поэтому предлагается к установке компактный и достаточно точный щуп-измеритель со стрелочной шкалой, с которого будет хорошо видно значение ESR измеряемого конденсатора.

В основе схемы лежит микросхема логического дома К561ЛН2, которая состоит из 6 «НЕ» логических элементов, относится к семейству логики КМОП. Помимо самой микросхемы есть немного обвязки в виде резисторов и конденсаторов. В левой части схемы показано подключение стрелки, там же видна пара диодов — учтите, что диоды должны быть германиевыми, подойдет популярный D9 с любым буквенным индексом. Сам наконечник стрелы может быть рассчитан на полный ток отклонения 100-500 мкА, поэтому подойдет практически любой — автор решил использовать компактную головку от старого регистратора. Наличие градуированной шкалы на голове необязательно: при желании в любом случае можно поставить туда свою, распечатанную на принтере в нужном масштабе. Прибор относится к щупам и называть его измерительным прибором неоправданно, поэтому калибровать шкалу в единицах измерения смысла мало, достаточно просто четко видеть угол отклонения стрелки при измерении того или иного конденсатор. Обратите внимание на то, что стрелка имеет полярность: если стрелка пытается отклониться в неправильном направлении, необходимо поменять местами соединительные контакты головки.

На схеме изображен подстроечный резистор R1 сопротивлением 1,5 кОм, необходимо установить значение, при котором стрелка будет полностью отклоняться по шкале. Фактически устройство представляет собой измеритель сопротивления в диапазоне от десятых долей Ом до десяти Ом — вы можете установить настройку так, чтобы стрелка полностью отклонялась на 10 Ом ESR, или вы можете установить его так, чтобы общее отклонение уже было на уровне 1 Ом — смотря какая точность нужна и какие конденсаторы будут проверяться. Обычные резисторы 1–10 Ом можно использовать в качестве эталонов для калибровки датчика. Подстроечный резистор для настройки рекомендуется отнести в удобное место вне корпуса, как это сделал автор.

Конденсатор, измеренный на схеме, имеет маркировку Cx, он подключается не напрямую к микросхеме, а через конденсатор — это важное условие. Чтобы не наматывать сам трансформатор, автор взял готовый из неисправной энергосберегающей лампочки, но можно и самому намотать на ферритовом кольце. Первичная обмотка будет содержать 150 витков с проводом 0,1 мм, вторичная 8 витков с проводом 0,5 мм, количество витков в обмотках должно быть выбрано для получения наилучшего результата схемы, в зависимости от марки используемого феррита.

Элементы в обвязке микросхемы можно спаять, подвесив установку прямо на ее выводах, либо можно специально выгравировать печатную плату, как это сделал автор, чертеж печатной схемы показан на изображении выше. Соединительные элементы наконечника стрелки, конденсатор и пара диодов припаяны непосредственно к выводам головки. Основой всей конструкции служит большой пластмассовый пинцет: к одному его концу прикреплен наконечник стрелки, а к двум наконечникам пинцета прикреплены медные пластины, с помощью которых очень удобно подключить зонд к конденсатору, который измеряется.

Обратите внимание, что эта схема чувствительна к напряжению питания — изменение или пульсация напряжения питания может вызвать сбой калибровки датчика. Поэтому устройство должно питаться от стабилизированного источника напряжения, например от литий-ионного аккумулятора с подключенным импульсным повышающим преобразователем 5В, в этом случае не стоит экономить на силовой емкости на входе схемы, это тоже не повредит установить индуктивность в обрыве одного из силовых проводов для лучшего подавления пульсаций. Питание от аккумулятора обеспечивает мобильность зонда — вы можете брать его с собой куда угодно.

Все электронные части схемы помещены в диэлектрический цилиндр; переменный подстроечный резистор подключен к задней части. Ниже представлены фотографии работы зонда: на изображении ниже зонды закрыты, стрелка находится в минимальном положении.

подключен резистор на 0,1 Ом. Как видите, стрелка значительно переместилась.

подключен резистор на 1 Ом.

Поэтому прибор оказался чрезвычайно полезным для радиолюбителя, который может стать незаменимым помощником при использовании бывшей в употреблении конденсаторной техники. На изображении ниже показан процесс сортировки, автор протестировал доступные конденсаторы и исключил те, которые прошли ESR.

Источник

Результаты моделирования

Диаграмма Simulink показана на рисунке 3:

Рисунок 3 — Схема моделирования Simulink

В качестве возбуждения используется прямоугольный сигнал с амплитудой +1 и -1 вольт. Выходное сопротивление генератора сигналов 50 Ом, конденсатора 30 мкФ с ESR 0,8 Ом. Форма выходного сигнала в установившемся режиме показана на рисунке 4:

Рисунок 4 — Устойчивое состояние выходного сигнала схемы

Расчетный коэффициент затухания цепи составляет:

alpha = { text {размах выходного напряжения} over text {размах входного напряжения}} = frac {0,315} {2} = 0,0158 qquad (5)

а ESR тестируемого конденсатора рассчитывается как:

r_k = alpha times r_g = 0,0158 times 50 = 0,7875 Ом qquad (5)

Как измерить ESR

Мы измеряем некоторые из наших китайских конденсаторов ESR. Для этого берем наш универсальный многофункциональный R / L / C / Transistor-метр и делаем несколько замеров:

Первым в бой идет конденсатор 22 мкФ х 25 Вольт:

Емкость близка к номиналу. ESR = 1,9 Ом. Если посмотреть на пластину, то максимальное ESR = 2,1 Ом. Наш конденсатор хорошо вписывается в этот диапазон. Это означает, что его можно использовать в высокочастотных цепях.

Следующий конденсатор 100 мкФ х 16 вольт

ESR = 0,49 Ом, см. Заводскую табличку… 0,7 максимум. Так что тоже все нормально. Его также можно использовать в радиочастотных цепях.

А возьмем конденсатор емкостью более 220 мкФ х 16 Вольт

Максимальное ESR для него составляет 0,33 Ом. Мы выделили 0,42 Ом. Этот конденсатор больше не будет входить в ВЧ часть радиооборудования. А в простых схемах, где гуляют низкие частоты (НЧ), он отлично впишется! ;-).