자신의 손으로 커패시터의 커패시턴스를 측정하십시오. DIY 커패시터 커패시턴스 미터

이 회로는 명백한 복잡성에도 불구하고 디지털 마이크로 회로에 조립되어 있고 설치 오류가 없고 정상 작동이 확인된 부품을 사용하지 않는 경우 실질적으로 조정이 필요하지 않기 때문에 반복하기가 매우 간단합니다. 그러나 장치의 기능은 상당히 큽니다.

• 측정 범위 - 0.01 - 10000 uF;
• 4개의 하위 범위 - 10, 100, 1000, 10,000 uF;
• 하위 범위 선택 – 자동;
• 결과 표시 - 디지털, 부동 소수점이 있는 4자리;
• 측정 오류 - 최하위 숫자의 단위;

장치 회로를 고려하십시오.

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DD1 칩, 더 정확하게는 두 개의 요소에 수정 발진기가 조립되며 작동에 설명이 필요하지 않습니다. 다음으로 클록 주파수는 마이크로 회로 DD2 - DD4에 조립된 분배기로 이동합니다. 주파수가 1000, 100, 10 및 1kHz인 신호는 자동 서브밴드 선택 노드로 사용되는 DD6.1 멀티플렉서로 전송됩니다.

주요 측정 장치는 DD5.3, DD5.4 요소에 조립된 단일 진동기이며 펄스 지속 시간은 연결된 커패시터에 직접적으로 의존합니다. 커패시턴스 측정의 원리는 단일 진동기가 작동하는 동안 펄스 수를 세는 것입니다. DD5.1, DD5.2 요소에서 "측정 시작" 버튼의 접점 바운스를 방지하기 위해 노드가 조립됩니다. 음, 회로의 마지막 부분은 4개의 7 세그먼트 표시기로 출력되는 2진수 십진수 카운터 DD9 - DD12의 4자리 라인입니다.

미터의 알고리즘을 고려하십시오. SB1 버튼을 누르면 DD8 바이너리 카운터가 재설정되고 범위 노드(DD6.1 멀티플렉서)가 최저 측정 범위(0.010 - 10.00 uF)로 전환됩니다. 이 경우 전자 키 DD1.3의 입력 중 하나는 1MHz 주파수의 펄스를 수신합니다. 단일 진동기의 활성화 신호는 동일한 스위치의 두 번째 입력으로 전달되며 지속 시간은 연결된 측정 커패시터의 커패시턴스에 정비례합니다.

따라서 주파수가 1MHz인 펄스가 카운팅 데케이드 DD9 ... DD12에 도달하기 시작합니다. 데케이드 오버플로가 발생하면 DD12의 전송 신호가 DD8 카운터를 1씩 증가시키고 입력 D에서 DD7 트리거에 0을 쓸 수 있습니다. 이 0은 DD5.1, DD5.2 셰이퍼를 켜고 턴, 카운팅 십진을 재설정하고 DD7을 다시 "1"로 설정하고 원샷을 다시 시작합니다. 프로세스가 반복되지만 이제 100kHz의 주파수가 스위치를 통해 카운팅 디케이드에 공급됩니다(두 번째 범위가 켜짐).

원샷에서 펄스가 끝나기 전에 카운팅 디케이드가 다시 오버플로되면 범위가 다시 변경됩니다. 단일 진동기가 더 일찍 꺼지면 카운트가 중지되고 표시기에서 측정을 위해 연결된 커패시턴스 값을 읽을 수 있습니다. 마지막 터치는 현재 측정 하위 범위를 나타내는 소수점 제어 블록입니다. 그 기능은 포함된 부대역에 따라 원하는 지점을 비추는 DD6 멀티플렉서의 두 번째 부분에 의해 수행됩니다.

IV6 진공 형광 표시기는 회로의 표시기로 사용되므로 미터의 전원 공급 장치는 백열등의 경우 1V, 램프 및 미세 회로의 양극 전원 공급 장치의 경우 +12V의 두 가지 전압을 생성해야 합니다. 표시기를 LCD로 교체하면 하나의 + 9V 소스를 생략할 수 있는 반면 DD9 ... DD12 마이크로 회로의 낮은 부하 용량으로 인해 LED 매트릭스를 사용할 수 없습니다.

장치의 측정 오류는 교정의 정확도에 따라 달라지므로 다중 회전 저항을 교정 저항 R8로 사용하는 것이 좋습니다. 나머지 저항은 MLT-0.125일 수 있습니다. 미세 회로의 경우 K1561, K564, K561, K176 시리즈를 장치에 사용할 수 있지만 176 시리즈는 석영 공진기(DD1)와 함께 작동하는 것을 매우 꺼린다는 점을 명심해야 합니다.

장치 설정은 매우 간단하지만 매우 주의해서 수행해야 합니다.

• DD8(핀 13)에서 SB1 버튼을 일시적으로 비활성화합니다.
• 약 50-100Hz의 주파수를 가진 직사각형 펄스를 R3과 R2의 연결 지점에 적용합니다(로직 칩에서 가장 간단한 생성기라면 ​​모두 가능).
• 측정된 커패시터 대신 정전 용량이 알려져 있고 0.5 - 4μF 범위(예: K71-5V 1μF ± 1%)인 예시적인 커패시터를 연결합니다. 가능하면 측정 브리지를 사용하여 커패시턴스를 측정하는 것이 좋지만 케이스에 표시된 커패시턴스를 신뢰할 수도 있습니다. 여기에서 장치를 얼마나 정확하게 보정했는지 기억해야 향후에 장치가 사용자를 측정할 것입니다.
• 트리머 저항 R8을 사용하여 기준 커패시터의 커패시턴스에 따라 가능한 한 정확하게 표시기 판독 값을 설정하십시오. 보정 후 튜닝 저항바니시 또는 페인트 한 방울로 대응하는 것이 좋습니다.

2001년 "라디오 아마추어" 5호 자료를 기반으로 합니다.

전자 장비를 정기적으로 수리하는 사람은 고장의 몇 퍼센트가 전해 커패시터 결함에 해당하는지 알고 있습니다. 또한 기존의 멀티 미터를 사용하여 상당한 정전 용량 손실을 진단 할 수 있다면 원칙적으로 특수 장치 없이는 등가 직렬 저항 (ESR, 영어 ESR)의 증가와 같은 매우 특징적인 결함을 감지 할 수 없습니다.

오랫동안 수리 작업을 할 때 알려진 양호한 커패시터를 "의심되는"커패시터와 병렬로 교체하고 헤드폰을 사용하여 헤드폰을 사용하여 귀로 신호 경로를 확인하고 간접 개인의 경험, 축적된 통계, 직업적 직관에 기반한 결함 방법. 모든 오작동의 절반이 전해 콘덴서의 양심에 달려있는 컴퓨터 장비의 대량 수리에 참여해야 할 때 EPS를 제어해야 할 필요성이 과장없이 전략적 과제가되었습니다. 중요한 상황은 또한 수리 과정에서 결함이 있는 커패시터를 새 것이 아니라 다른 장치에서 분해한 것으로 교체해야 하는 경우가 매우 많으며 서비스 가능성이 전혀 보장되지 않는다는 사실이었습니다. 그래서 결국 EPS 미터를 구해서 이 문제를 어떻게 해결해야 할지 심각하게 고민해야 하는 순간이 올 수밖에 없었습니다. 여러 가지 이유로 그러한 장치를 구입하는 것에 대한 이야기가 분명히 없었기 때문에 직접 조립하는 명확한 방법이 제안되었습니다.

웹에서 사용할 수 있는 EPS 미터를 구성하기 위한 회로 솔루션을 분석한 결과 그러한 장치의 범위가 매우 넓다는 것이 나타났습니다. 기능, 공급 전압, 인가 소자 기준, 발생 신호의 주파수, 권선 소자의 유무, 측정 결과의 표시 형태 등이 다릅니다.

회로 선택의 주요 기준은 단순성, 낮은 공급 전압 및 최소 코일 유닛 수였습니다.

요인의 총체성을 고려하여 Radio 잡지 (2008, No. 7, pp. 26-27)의 기사에 실린 Yu.Kurakin의 계획을 반복하기로 결정했습니다. 매우 단순함, 고주파 변압기가 없음, 낮은 전류 소비, 하나에서 전원을 공급받을 수 있는 기능 등 여러 가지 긍정적인 특징으로 구별됩니다. 갈바니 전지, 발전기의 저주파.

디테일과 디자인.목업에 조립된 장치는 즉시 작동하기 시작했고 회로에 대한 몇 일 간의 실제 실험 후 최종 설계에 대한 결정이 내려졌습니다. 결과를 최대한 공개합니다.

이를 위해 총 편향 전류가 250μA이고 데시벨로 보정된 원래 눈금이 있는 Sirius-324 pano magnetoradio의 M68501 유형 포인터 표시기를 측정 헤드로 사용했습니다. 나중에 웹에서 다른 작성자가 수행한 테이프 레벨 표시기를 사용하여 결정의 정확성을 확인한 유사한 솔루션을 찾았습니다. 장치의 본체는 결함이 있는 LG DSA-0421S-12 노트북 충전기의 케이스를 사용했는데, 이는 크기가 이상적이며 다른 많은 제품과 달리 쉽게 접을 수 있는 케이스가 나사로 고정되어 있습니다.

이 장치는 라디오 아마추어의 가정에서 사용할 수 있는 공개적이고 널리 퍼진 라디오 요소를 독점적으로 사용합니다. 최종 회로는 저자의 회로와 완전히 동일하며 유일한 예외는 일부 저항의 값입니다. 저항 R2의 저항은 이상적으로 470kOhm이어야하지만 (엔진 스트로크의 약 절반은 아직 사용되지 않았지만 저자 버전-1MΩ) 필요한 치수를 가진 그러한 등급의 저항을 찾지 못했습니다. 그러나이 사실은 축이 극한 위치 중 하나로 회전 할 때 동시에 전원 스위치 역할을하는 방식으로 저항 R2를 개선하는 것을 가능하게했습니다. 이렇게하려면 중간 접점이 미끄러지는 저항의 "말굽"극단 접점 중 하나에서 저항 층의 일부를 칼 끝으로 긁어내는 것으로 충분합니다. 약 3 . .. 길이 4mm.

저항 R5의 값은 사용되는 표시기의 총 편차 전류를 기준으로 선택되므로 배터리가 심하게 방전되더라도 EPS 미터는 성능을 유지합니다.

회로에 사용되는 다이오드 및 트랜지스터의 유형은 절대적으로 중요하지 않으므로 최소 치수의 요소가 선호됩니다. 사용되는 커패시터의 유형이 훨씬 더 중요합니다. 가능한 한 열적으로 안정적이어야 합니다. C1 ... C3으로 수입 커패시터가 사용되었으며 TKE가 매우 작고 국내 K73-17에 비해 크기가 훨씬 작은 결함이있는 컴퓨터 UPS의 보드에서 찾을 수있었습니다.

인덕터 L1은 자기 투자율이 2000NM이고 크기가 10×6×4.6mm인 페라이트 링으로 만들어집니다. 16kHz의 생성 주파수의 경우 초크 인덕턴스가 2.3mH인 직경 0.5mm의 PEV-2 와이어 42회(권선용 도체 길이는 70cm)가 필요합니다. 물론 인덕턴스가 2 ... 3.5 mH 인 다른 초크를 사용할 수 있으며 이는 설계 작성자가 권장하는 16 ... 12 kHz의 주파수 범위에 해당합니다. 인덕터 제조 과정에서 오실로스코프와 인덕턴스 미터를 사용할 기회가 있었으므로 발전기를 정확히 16kHz의 주파수로 가져 오기 위해 고려 사항에서만 필요한 회전 수를 실험적으로 선택했습니다. , 이것에 대한 실질적인 필요는 없습니다.

EPS 미터의 프로브는 제거할 수 없습니다. 분리할 수 있는 연결이 없기 때문에 설계가 단순해질 뿐만 아니라 안정성이 높아져 저저항 측정 회로의 접촉 오류 가능성이 제거됩니다.

장치의 인쇄 회로 기판의 크기는 27 × 28mm이며 .LAY6 형식의 도면은 https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg 링크에서 다운로드할 수 있습니다. 그리드 피치 - 1.27mm.

완성된 장치 내부의 요소 레이아웃이 사진에 표시됩니다.

시험 결과.장치에 사용된 지시계의 특징은 EPS 측정 범위가 0~5옴이라는 점이다. 상당한 용량(100uF 이상)의 커패시터를 확인할 때 전원 공급 장치 필터에 가장 일반적입니다. 마더보드, 컴퓨터 및 TV용 전원 공급 장치, 충전기노트북, 컨버터 네트워크 장비(스위치, 라우터, 액세스 포인트) 및 해당 원격 어댑터, 이 범위는 장치의 규모가 최대한 확장되기 때문에 매우 편리합니다. 표에 주어진 다양한 용량의 전해 커패시터 EPS에 대한 평균 실험 데이터를 기반으로 측정 결과 표시가 매우 명확합니다. 커패시터는 측정 중 표시기 바늘이 있는 경우에만 서비스 가능한 것으로 간주될 수 있습니다. 양의 데시벨 값에 해당하는 눈금의 빨간색 부분. 화살표가 왼쪽(검은색 섹터)에 있으면 위의 정전용량 범위의 커패시터에 결함이 있는 것입니다.

물론 커패시터도 장치로 테스트할 수 있습니다. 소용량(약 2.2uF부터) 기기 판독값은 음의 데시벨 값에 해당하는 눈금의 검은색 섹터 내에 있습니다. 표준 커패시턴스 시리즈에서 알려진 양호한 커패시터의 EPS와 데시벨 단위의 계측기 눈금 사이에 대략 다음과 같은 대응 관계를 얻었습니다.

우선, 이 디자인은 아직 무선 장비 설계 경험이 충분하지 않지만 전자 장비 수리의 기본을 마스터하는 초보자 라디오 아마추어에게 권장되어야 합니다. 저렴한 가격이 EPS 미터의 높은 반복성은 유사한 목적의 더 비싼 산업용 장치와 유리하게 구별됩니다.

EPS 미터의 주요 장점은 다음과 같습니다.

- 장치의 충분한 기능과 소형화를 유지하면서 고감도 기록 장치가 필요하지 않은 회로의 극도의 단순성과 실제 구현을 위한 요소 기반의 가용성;

- 조정이 필요 없으며 특별한 요구 사항이 있음 측정기(오실로스코프, 주파수 측정기);

- 낮은 공급 전압 및 그에 따른 소스의 저렴함(고가 및 저용량 "Krona"가 필요하지 않음). 장치는 정격 전압의 최대 50%까지 소스가 방전되어도 성능을 유지합니다. 즉, 다른 장치(리모컨, 시계, 카메라)에서 더 이상 정상적으로 작동할 수 없는 요소를 사용하여 전원을 공급할 수 있습니다. , 계산기 등);

- 낮은 전류 소비 - 측정 시 약 380μA(사용된 측정 헤드에 따라 다름) 및 대기 모드에서 125μA로 ​​전원 공급 장치의 수명을 크게 연장합니다.

- 와인딩 제품의 최소 수와 극도의 단순성 - L1과 같이 적절한 초크를 사용하거나 즉석 재료로 쉽게 만들 수 있습니다.

- 발전기의 상대적으로 낮은 주파수 및 가능성 수동 설치제로, 거의 모든 합리적인 길이 및 임의 섹션의 와이어로 프로브를 사용할 수 있습니다. 이 이점은 테스트된 커패시터를 연결하기 위해 깊은 접점 배열이 있는 ZIF 패널을 사용하는 범용 디지털 요소 테스터와 비교할 때 논쟁의 여지가 없습니다.

- 테스트 결과를 시각적으로 명확하게 표시하여 ESR 값의 정확한 수치 평가 및 값 테이블과의 상관 관계 없이 추가 사용을 위한 커패시터의 적합성을 신속하게 평가할 수 있습니다.

- 사용 편의성 - 연속 측정을 수행할 수 있는 기능(각 보정된 커패시터를 연결한 후 측정 버튼을 누르고 일시 중지를 유지해야 하는 디지털 ESR 테스터와 달리) 작업 속도가 크게 향상됩니다.

- EPS를 측정하기 전에 커패시터의 선택적인 사전 방전.

장치의 단점은 다음과 같습니다.

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

- 측정 결과의 정확한 수치 값이 옴으로 표시되지 않음

- 비교적 좁은 범위의 측정된 저항.

이 기사에서는 논리 칩의 커패시턴스 미터의 기본 회로를 제공합니다. 이러한 고전적이고 기본적인 회로 솔루션을 빠르고 간단하게 재현할 수 있습니다. 따라서 이 기사는 기본 커패시터 커패시턴스 미터를 조립하기로 결정한 초보자 라디오 아마추어에게 유용할 것입니다.

커패시턴스 미터 회로의 작동:

커패시턴스 미터의 요소 목록:

R1- R4 - 47kΩ

R5 - 1.1k옴

C3 - 1500pF

C4 - 12000pF

C5 -0.1uF

C 측정 - 커패시턴스를 측정하려는 커패시터

SA1 - 버튼 스위치

DA1 - K155LA3 또는 SN7400

VD1-VD2 - KD509 또는 동급 1N903A

PA1 - 포인터 표시기 헤드(총 편향 전류 1mA, 프레임 저항 240옴)

XS1-XS2 - 악어 커넥터

이 버전의 커패시터 커패시턴스 미터에는 SA1 스위치로 선택할 수 있는 네 가지 범위가 있습니다. 예를 들어, 위치 "1"에서 정전 용량이 50pF, 위치 "2"에서 최대 500pF, 위치 "3"에서 최대 5000pF, 위치 "4"에서 최대 0.05로 커패시터를 측정할 수 있습니다. 마이크로 패럿.

DA1 칩의 요소는 측정된 커패시터(C meas.)를 충전하기에 충분한 전류를 제공합니다. 다이오드 VD1-VD2를 적절하게 선택하는 것이 측정 정확도에 특히 중요하며 동일한(가장 유사한) 특성을 가져야 합니다.

커패시턴스 미터 회로 설정:

이러한 회로를 설정하는 것은 매우 간단합니다. C rev를 연결해야 합니다. 알려진 특성(알려진 커패시턴스 포함). SA1 스위치로 필요한 측정 범위를 선택하고 표시기 헤드 PA1에서 원하는 판독값에 도달할 때까지 트림 저항 노브를 돌립니다. 새 비문 포함)

수제 측정기

V. VASILIEV, 나베레즈니에 첼니
라디오, 1998, 4번

가정용 또는 산업용 무선 장비를 수리하는 사람은 커패시터의 서비스 가능성편안한 확인하다해체하지 않고. 그러나 많은 커패시터 커패시턴스 미터는 그러한 기회를 제공하지 않습니다. 사실, 그러한 디자인 중 하나가 설명되었습니다. 측정 범위가 작고 카운트다운이 있는 비선형 눈금으로 정확도가 떨어집니다. 새로운 계량기를 설계할 때 넓은 범위와 선형 눈금, 직접 판독 장치를 만드는 작업을 실험실용으로 사용할 수 있도록 해결했습니다. 또한 장치는 진단 기능이 있어야 합니다. 즉, 반도체 장치의 p-n 접합과 저항 저항에 의해 분로된 커패시터를 확인할 수 있어야 합니다.

장치 다이어그램

장치의 작동 원리는 다음과 같습니다. 미분기의 입력에는 삼각형 모양의 전압이 인가되며 테스트된 커패시터는 미분 커패시터로 사용됩니다. 동시에이 커패시터의 커패시턴스에 비례하는 진폭으로 출력에서 ​​사행을 얻습니다. 다음으로 검출기는 사행의 진폭 값을 선택하고 출력합니다. 일정한 압력측정 헤드에.

장치 프로브의 측정 전압 진폭은 약 50mV이며 열리기에 충분하지 않습니다. р-n 전환반도체 장치이므로 션팅 효과가 없습니다.

장치에는 두 개의 스위치가 있습니다. 5개의 위치가 있는 "스케일" 리미트 스위치: 10µF, 1µF, 0.1µF, 0.01µF, 1000pF. "Multiplier" 스위치(X1000, x100, x10, x1)는 측정 주파수를 변경합니다. 따라서 장치는 10,000μF에서 1000pF까지 8개의 커패시턴스 측정 하위 범위를 가지며, 이는 대부분의 경우 실질적으로 충분합니다.

삼각 발진 발생기는 DA1.1, DA1.2, DA1.4 마이크로 회로의 연산 증폭기에 조립됩니다(그림 1). 그 중 하나인 DA1.1은 비교기 모드에서 작동하고 DA1.2 적분기의 입력에 공급되는 직사각형 신호를 생성합니다. 적분기는 구형파를 삼각파로 변환합니다. 발전기의 주파수는 요소 R4, C1 - C4에 의해 결정됩니다. 사슬에서 피드백발전기에는 자체 발진 모드를 제공하는 연산 증폭기 DA1.4에 인버터가 장착되어 있습니다. 스위치 SA1은 측정 주파수(승수): 1Hz(X1000), 10Hz(x100), 10Hz(x10), 1kHz(X1) 중 하나를 설정할 수 있습니다.

연산 증폭기 DA2.1은 테스트된 커패시터 Cx를 통해 측정 전류를 생성하는 데 사용되는 진폭이 약 50mV인 삼각형 모양의 신호를 출력하는 전압 팔로워입니다.

커패시터의 커패시턴스는 보드에서 측정되기 때문에 잔류 전압이있을 수 있으므로 미터 손상을 방지하기 위해 두 개의 역 병렬 브리지 다이오드 VD1을 프로브에 병렬로 연결합니다.

연산 증폭기 DA2.2는 미분기로 작동하며 전류-전압 변환기로 작동합니다. 출력 전압:

Uout=(Rl2...R16) IBX=(Rl2...Rl6)Cx-dU/dt.

예를 들어, 100Hz의 주파수에서 100uF의 커패시턴스를 측정하면 다음과 같이 나타납니다. Iin = Cx dU / dt = 100-100MB / 5MC = 2MA, Uout = R16 lBX = 1kOhm mA = 2V.

미분기의 안정적인 작동을 위해서는 요소 R11, C5 - C9가 필요합니다. 커패시터는 진폭을 정확하게 측정하는 것을 불가능하게 만드는 사행 전선에서 진동 프로세스를 제거합니다. 그 결과 DA2.2 출력에서 ​​측정된 커패시턴스에 비례하는 진폭과 전면이 매끄러운 구형파가 얻어집니다. 저항 R11은 또한 프로브가 닫히거나 커패시터가 파손될 때 입력 전류를 제한합니다. 미터의 입력 회로에 대해 다음 부등식이 충족되어야 합니다.

(3...5)CxR1<1/(2f).

이 불평등이 충족되지 않으면 반주기 동안 현재 IBX가 일정한 값에 도달하지 못하고 사행이 해당 진폭에 도달하지 않고 측정에 오류가 발생합니다. 예를 들어, 에 기술된 미터에서 1Hz의 주파수에서 1000uF의 정전 용량을 측정할 때 시정수는 다음과 같이 정의됩니다.

Cx R25 \u003d 10OO uF-910 옴 \u003d 0.91 초.

진동 기간 T / 2의 절반은 0.5초에 불과하므로 이 척도에서 측정값은 눈에 띄게 비선형으로 판명됩니다.

동기식 검출기는 전계 효과 트랜지스터 VT1의 키, 연산 증폭기 DA1.3의 키 제어 장치 및 저장 커패시터 C10으로 구성됩니다. 연산 증폭기 DA1.2는 진폭이 설정될 때 사행의 양의 반파 동안 키 VT1에 제어 신호를 발행합니다. 커패시터 C10은 감지기에서 방출되는 DC 전압을 저장합니다.

커패시터 C10에서 커패시턴스 Cx 값에 대한 정보를 전달하는 전압은 DA2.3 리피터를 통해 RA1 마이크로 전류계로 공급됩니다. 커패시터 C11, C12 - 스무딩. 가변 교정 저항 R22의 엔진에서 측정 한계가 2V인 디지털 전압계로 전압이 제거됩니다.

전원 공급 장치(그림 2)는 ±9V의 바이폴라 전압을 생성합니다. 기준 전압은 열적으로 안정적인 제너 다이오드 VD5, VD6을 형성합니다. 저항 R25, R26은 필요한 출력 전압을 설정합니다. 구조적으로 전원은 공통 회로 기판에서 장치의 측정 부분과 결합됩니다.

이 장치는 SPZ-22 유형(R21, R22, R25, R26)의 가변 저항을 사용합니다. 고정 저항 R12 - R16 - 공차가 ± 1%인 C2-36 또는 C2-14 유형. 저항 R16은 여러 개의 선택된 저항을 직렬로 연결하여 얻습니다. 다른 유형의 저항 R12 - R16을 사용할 수 있지만 디지털 저항계(멀티미터)를 사용하여 선택해야 합니다. 나머지 고정 저항은 소산 전력이 0.125W인 모든 저항입니다. 커패시터 C10 - K53-1A, 커패시터 C11 - C16 - K50-16. 커패시터 C1, C2 - K73-17 또는 기타 금속 필름, SZ, C4 - KM-5, KM-6 또는 TKE가 M750보다 나쁘지 않은 기타 세라믹 커패시터도 1% 이하의 오차로 선택해야 합니다. . 나머지 커패시터 - 모두.

스위치 SA1, SA2 - P2G-3 5P2N. 설계에서 문자 인덱스 A, B, C, F, I가 있는 KPZOZ 트랜지스터(VT1)를 사용할 수 있으며 전압 안정기의 트랜지스터 VT2, VT3는 해당 구조의 다른 저전력 실리콘 트랜지스터로 교체할 수 있습니다. OU K1401UD4 대신 K1401UD2A를 사용할 수 있지만 "1000pF" 한도에서 입력 전류 DA2.2 ~ R16에 의해 생성된 미분기 입력의 오프셋으로 인해 오류가 발생할 수 있습니다.

전원 변압기 T1의 전체 전력은 1W입니다. 각각 12V인 두 개의 2차 권선이 있는 변압기를 사용할 수 있지만 두 개의 정류기 브리지가 필요합니다.

장치를 설정하고 디버그하려면 오실로스코프가 필요합니다. 삼각 발진기의 주파수를 확인하기 위해 주파수 측정기를 갖는 것이 좋습니다. 예시적인 커패시터도 필요할 것이다.

저항 R25, R26을 사용하여 전압을 +9V 및 -9V로 설정하여 장치 조정을 시작합니다. 그 후 삼각 진동 발생기의 작동을 확인합니다 (그림 3의 오실로그램 1, 2, 3, 4). 주파수계가 있는 경우 발전기의 주파수는 SA1 스위치의 다른 위치에서 측정됩니다. 주파수가 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz의 값과 다른 경우 허용되지만 서로 다른 스케일에서 장치의 올바른 판독값은 다음에 따라 다르기 때문에 서로 정확히 10배 달라야 합니다. 이것. 발전기 주파수가 10의 배수가 아닌 경우 커패시터 C1 - C4와 병렬로 연결된 커패시터를 선택하여 필요한 정확도(오차 1%)를 달성합니다. 커패시터 C1 - C4의 커패시턴스가 필요한 정확도로 선택되면 주파수를 측정하지 않고도 할 수 있습니다.

다음으로 OS DA1.3(오실로그램 5, 6)의 작동을 확인합니다. 그런 다음 측정 한계를 "10μF"로 설정하고 승수를 "x1" 위치로 설정하고 용량이 10μF인 예시적인 커패시터를 연결합니다. 미분기의 출력에는 직사각형이어야하지만 전면이 조여지고 매끄럽고 약 2V 진폭의 진동이 있습니다 (오실로그램 7). 저항 R21은 장치의 판독 값을 설정합니다-화살표를 풀 스케일로 편차. 디지털 전압계(2V 제한)가 소켓 XS3, XS4에 연결되고 1000mV 판독값이 저항 R22로 설정됩니다. 커패시터 C1 - C4와 저항 R12 - R16이 정확히 일치하면 장치의 판독 값은 다른 스케일에서 배수가 되며 기준 커패시터를 사용하여 확인할 수 있습니다.

다른 요소와 함께 보드에 납땜된 커패시터의 커패시턴스 측정은 커패시터가 저저항 저항 회로로 분로된 경우를 제외하고 일반적으로 0.1 - 10,000 마이크로패럿 내에서 매우 정확합니다. 등가 저항은 주파수 Хс = 1/ωС에 따라 달라지므로 장치의 다른 요소의 분로 효과를 줄이려면 측정된 커패시터의 커패시턴스가 감소함에 따라 측정 주파수를 증가시켜야 합니다. 10,000 microfarads, 1000 microfarads, 100 microfarads, 10 microfarads 용량의 커패시터를 측정할 때 각각 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz의 주파수를 사용하면 저항기의 분로 효과가 병렬로 연결된 300 옴 저항으로 장치 판독(약 4% 오차) 이하. 1kHz의 주파수에서 0.1 및 1μF 용량의 커패시터를 측정할 때 이미 각각 30 및 3kOhm의 저항이 있는 병렬로 연결된 저항의 영향으로 인해 4%의 오류가 발생합니다.

0.01μF 및 1000pF의 한계에서는 측정 전류가 작기 때문에 션트 회로가 꺼진 상태에서 커패시터를 확인하는 것이 좋습니다(2μA, 200nA). 그러나 작은 커패시터의 신뢰성은 설계 및 더 높은 허용 전압으로 인해 눈에 띄게 더 높다는 점을 기억할 가치가 있습니다.

예를 들어, 예를 들어 1kHz의 주파수에서 1마이크로패럿에서 10마이크로패럿의 커패시턴스를 갖는 산화물 유전체(K50-6 등)로 일부 커패시터를 측정할 때 커패시터의 고유 인덕턴스와 분명히 관련된 오류가 나타납니다. 및 유전체 손실; 계측기 판독 값이 더 작습니다. 따라서 더 낮은 주파수(예: 100Hz의 주파수)에서 측정하는 것이 좋습니다.

문학
1. Kuchin S. 커패시턴스 측정 장치. - 라디오. 1993, ╧ 6, 21-23쪽.
2. Bolgov A. 산화물 커패시터 테스터. - 라디오, 1989, ╧ 6, p. 44.

DIY ESR 미터. 다양한 장비 고장 목록이 있으며 그 원인은 전해입니다. 전해 커패시터 고장의 주요 요인은 케이스의 밀봉 불량으로 인해 발생하는 모든 라디오 아마추어에게 친숙한 "건조"입니다. 이 경우 공칭 커패시턴스가 감소하여 용량 성 또는 리액턴스가 증가합니다.

또한 작동 중에 전기 화학 반응이 일어나 리드와 플레이트의 연결 지점을 부식시킵니다. 접촉이 악화되어 "접촉 저항"이 형성되어 때로는 수십 옴에 이릅니다. 저항이 작동 커패시터에 직렬로 연결되고 게다가 이 저항이 내부에 배치되는 경우에도 마찬가지입니다. 이 저항은 "등가 직렬 저항" 또는 ESR이라고도 합니다.

직렬 저항의 존재는 전자 장치의 작동에 부정적인 영향을 미치고 회로의 커패시터 작동을 왜곡합니다. ESR(약 3~5옴)이 성능에 미치는 영향이 매우 커서 값비싼 마이크로 회로와 트랜지스터가 연소됩니다.

아래 표는 정격 전압에 따라 다양한 용량의 새 커패시터에 대한 평균 ESR 값(밀리옴 단위)을 보여줍니다.

주파수가 증가함에 따라 리액턴스가 감소한다는 것은 비밀이 아닙니다. 예를 들어, 100kHz의 주파수와 10μF의 정전 용량에서 정전 용량 구성 요소는 0.2ohm을 넘지 않습니다. 주파수가 100kHz 이상인 교류 전압 강하를 측정하면 10 ~ 20% 범위의 오차로 측정 결과가 커패시터의 활성 저항이 될 것이라고 가정할 수 있습니다. 따라서 조립이 전혀 어렵지 않습니다.

커패시터용 ESR 미터 설명

120kHz 주파수의 펄스 발생기는 논리 요소 DD1.1 및 DD1.2에 조립됩니다. 발진기 주파수는 요소 R1 및 C1의 RC 회로에 의해 결정됩니다.

조화를 위해 요소 DD1.3이 도입되었습니다. 생성기의 펄스 전력을 높이기 위해 DD1.4 ... DD1.6 요소가 회로에 도입됩니다. 다음으로 신호는 저항 R2 및 R3의 전압 분배기를 통과하고 조사된 커패시터 Cx로 들어갑니다. AC 전압 측정 장치에는 다이오드 VD1 및 VD2와 전압 측정기(예: M838)와 같은 멀티미터가 포함되어 있습니다. 멀티미터를 DC 전압 측정 모드로 전환해야 합니다. ESR 미터의 조정은 R2의 값을 변경하여 수행됩니다.

칩 DD1 - K561LN2는 K1561LN2로 변경할 수 있습니다. 다이오드 VD1 및 VD2는 게르마늄이며 D9, GD507, D18을 사용할 수 있습니다.

ESR 미터의 무선 구성 요소는 직접 만들 수 있습니다. 구조적으로 장치는 배터리와 함께 하나의 하우징에 만들어집니다. 프로브 X1은 송곳 형태로 만들어지고 장치 본체에 부착되며 프로브 X2는 길이가 10cm 이하인 와이어이며 끝에 바늘이 있습니다. 커패시터는 보드에서 직접 확인할 수 있으며 납땜할 필요가 없으므로 수리 중에 결함이 있는 커패시터를 쉽게 찾을 수 있습니다.

장치 설정

1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 및 80옴.

프로브 X1 및 X2에 1옴 저항을 연결하고 R2를 회전하여 멀티미터에서 1mV를 달성해야 합니다. 그런 다음 1ohm 대신 다음 저항 (5ohm)을 연결하고 R2를 변경하지 않고 멀티 미터 판독 값을 기록하십시오. 나머지 저항에 대해서도 동일하게 수행하십시오. 결과적으로 리액턴스를 결정할 수있는 값 표를 얻을 수 있습니다.