Как сделать прибор esr

В наше время, когда, практически, все источники питания радиоэлектронной аппаратуры строятся по импульсным схемам, одним из наиболее востребованных приборов ремонтника есть измеритель ESR электролитических конденсаторов или ESR метр. Долгое время я проверял исправность таких конденсаторов цифровым измерителем ёмкости, заряжающим конденсаторы высокочастотной пилой. Но, так как этот прибор был изготовлен более 10 лет назад, на рассыпухе - мелкая логика и светодиодные индикаторы, - пользоваться таким устаревшим прибором, да ещё и без "настоящего" измерителя ЭПС, считаю сейчас даже просто морально некошерным. Поэтому, с момента освоения прошивки современных микропроцессоров, я всё время мечтал о схеме, отвечающей требованиям нашего времени - минимум деталей, современная элементная база и схемное решение, одновременное отображение значения C и ESR на LCD, никаких реле, рубильников и прочей лабуды, требующей лишних движений. И вот, наконец-то, после многих лет просмотра не одного десятка схем (и всё не то) описание такого прибора мне попалось. Журнал "Радио" №6 за 2010 год, страница 19 - в это схемотехническое и программное решение я влюбился с первого взгляда :-) Популярный МК ATtiny2313, LCD индикатор в две строки по восемь символов, простая и понятная измерительная часть, хорошая программная поддержка. Всё - делаю!

Но, как всегда - редко бывает такая схема, которую я повторяю 1:1, - беру в руки красную пасту, и, а-ля школьный учитель, начинаю энергично вычёркивать со схемы лишние фрагменты. Автономное питание - убираем, так как прибор будет работать в помещении от сетевого адаптера, оставляю только разъём для его подключения. Автоматическое отключение источника питания от схемы и его квазисенсорное включение - вычёркиваем - это нерациональное пижонство. Подключение к компу через СОМ-порт - убираем - какой дурак будет включать целый компьютер ради замера ёмкости одного конденсатора, что и так отображается на ЖКИ прибора; подсветку индикатора делаю постоянно включенной. Итого - схема "похудела" процентов на 25 :-) Кроме того, после внимательного чтения описания и вникания в принцип работы измерителя была обнаружена и одна ошибка на схеме - источники тока двух поддиапазонов измерения оказались перепутаны между собой - исправляем...
Вот так и будем собирать. Ниже представлена схема ESR измерителя:

Схема ESR измерителя емкости конденсаторов

Естественно, считаю очень экстравагантным решение автора использовать на одной плате современную импортную базу одновременно с устаревшей отечественной, да ещё и с не самыми лучшими параметрами (КС133 не выдерживают никакой критики). Поэтому сразу решаю, что вместо КТ3107 буду ставить 2SA733, а стабилитроны возьму BZX 3V3 (хотя поставил BZX 3V9). ЖКИ также будет не указанный в схеме (такого найти не получилось), а более популярный WH0802А фирмы Winstar. Печатную плату развожу, руководствуясь размерами индикатора - по его ширине и высоте (высокие детали ложу горизонтально, электролиты применяю с уменьшенной высотой корпуса), регулятор контрастности в подобных устройствах я всегда распаиваю прямо на выводах самого индикатора. Таким образом, плата вышла размерами 6х6 см, монтаж по высоте равен высоте индикатора (около 1 см). Собранная плата с индикатором легко поместится в пачку от сигарет.

Вид собранного ESR метра

Настройка ESR

О, это отдельный разговор... Прочитав статью, создаётся мнение, что схему сможет настроить только инженер-программист в лаборатории с высокоточными приборами. Судите сами - автор предлагает настроить источники тока по миллиамперметру, гарантирующему точность в две цифры после запятой. Затем – делитель напряжения по вольтметру такой же точности (естественно подразумевается, что в этой точности нет ничего общего с "точностью" китайских показометров). Потом эти измеренные значения надо занести в текст неоткомпилированной программы, перегнать её в машинный код и зашить с этими поправками в МК. Нормально? Но, к счастью, автор очень подробно описал принцип работы своего устройства, почитав которое доходит, что сие чудо высокого полёта современной инженерной мысли может настроить и любой Ивашка с Дворца пионеров и даже вообще без всяких приборов. Всё, закрываем журнал и настраиваем так, как получилось у меня.

Включаем собранный прибор с прошитым и установленным на плату МК. Первым делом крутим регулятор контрастности до появления на экране ЖКИ чёткой надписи в две строки. Если её нет - проверяем монтаж в части сопряжения МК с ЖКИ и подачи питания на оба самых дорогих элемента этого устройства. А также правильность прошивки МК - не забываем про фузы – для PonyProg так:

Фузы

Нажимаем на плате возле МК кнопку "Калибровка" - в прошивку внесётся поправка на скорость срабатывания входной части измерителя.
Следующий этап. Нам понадобится несколько новых электролитических конденсаторов высокого качества (не обязательно Low Esr) ёмкостью 220...470 мкФ разных партий, лучше всего - на разные напряжения (16в, 35в, 50в...). Подключаем любой из них к входным гнёздам прибора и начинаем подбирать резистор R2 в пределах 100...470 Ом (у меня получилось 300 Ом; можно применить временно цепочку постоянный+подстроечный) так, чтобы значение ёмкости на экране ЖКИ примерно было похоже на номинал конденсатора. К большой точности пока что стремиться не стОит - ещё будет корректироваться; затем проверить и с другими конденсаторами.

Дальше настраиваем измеритель ESR. Эх, придётся снова раскрыть журнал "Радио" - №7 за 2010 год стр.22 - там имеется табличка с типовыми значениями этого параметра для разных конденсаторов. Или же воспользоваться вот этой, найденной на бескрайних просторах Интернета. Кстати, такую табличку, при желании, можно будет приклеить в качестве шпаргалки на корпус будущего прибора под дисплеем. Как пользоваться такой табличкой, я думаю, понятно - скажем, получается, что типовое ЭПС конденсатора 100 мкФ на 35в находится где-то в районе 0,32 Ом:

Таблица для настройки ESR

В следующей табличке указаны максимальные значения ЭПС для электролитических конденсаторов. Если у измеряемого конденсатора оно будет заметно выше, то его уже нельзя использовать для работы в сглаживающем фильтре выпрямителя:

Максимальные значения ЭПС для электролитических конденсаторов

Подключаем конденсатор 220 мкФ и, незначительным подбором сопротивления резисторов R6, R9, R10 (на схеме и на моём сборочном чертеже обозначены со звёздочками), добиваемся показаний Esr, близких к табличным. Проверяем на всех имеющихся заготовленных эталонных конденсаторах, в т.ч. уже можно использовать и конденсаторы от 1 до 100 мкФ (не обращая пока что внимания на показания измерителя ёмкости).

Так как для измерения ёмкости конденсаторов от 150 мкФ и для измерителя ЭПС применяется один и тот же участок схемы, после подбора сопротивления этих резисторов несколько изменится точность показаний измерителя ёмкости. Теперь можно подстроить ещё сопротивление резистора R2, чтобы эти показания стали точнее. Другими словами, Ваша задача - подбирая сопротивление R2 - уточнить показания измерителя ёмкости, подстраивая резисторы в делителе компараторов - уточнить показания ESR-метра. Причём, приоритет надо отдавать измерителю ESR. О больших же ёмкостях - я думаю, каждый понимает, что если в аппарате установлен конденсатор на 1000 мкФ, то он будет работать хоть при ёмкости 950 мкФ, хоть при ёмкости 1100 мкФ - поэтому уделять внимание особой точности измерению ёмкости таких конденсаторов вряд ли целесообразно.

Тут может возникнуть вопрос - а нельзя ли вообще сразу и очень точно настроить измеритель ESR, подключая к его входу низкоомные высокоточные резисторы, калибруя прибор по ним? Нет, как раз это не тот случай - так можно настроить разного рода простые аналоговые измерители ЭПС, представляющие собой, грубо говоря, омметры "с наворотами". В этом же приборе используется способ измерения, основан на зарядке конденсатора током, - резистор же, понятное дело, заряжаться не может

Осталось настроить измеритель ёмкости конденсаторов диапазона 0,1...150 мкФ. Так как для этого в схеме предусмотрен отдельный источник тока, измерение ёмкости таких конденсаторов можно сделать очень точным. Подключаем конденсаторы малой ёмкости к входным гнёздам прибора и, подбором сопротивления R1 в пределах 3,3...6,8 кОм (у меня получилось 4,3к) добиваемся максимально точных показаний. Этого можно достичь, если в качестве эталонных применить не электролиты, а высокоточные конденсаторы К71-1 ёмкостью 0,15 мкФ с гарантированным отклонением 0,5 или 1%, подключая их как по одному, так и параллельными "батареями".

На этом настройка прибора закончена, можно поместить его в корпус и использовать по назначению

Фото печатной платы

Фото собранного измерителя

Ниже вы можете скачать печатную плату в формате LAY, сборочный чертеж и прошивку

DesAlex, исходная версия измерителя: Радио - №7, 2010г.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот DD1 DA1 DA2 VT1, VT2 VT3 VD1, VD2 VD3, VD4 HG1 C1, C3 C2, C4 C5-C8 R1 R2 R3, R4 R5, R7, R12, R13 R6 R9 R10 R16 R17 R19 R20 ZQ1
МК AVR 8-бит

ATtiny2313

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Компаратор

LM393-N

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Линейный регулятор

LM78L05

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Биполярный транзистор

КТ3107Л

2 2SA733 Поиск в Чип и Дип В блокнот
MOSFET-транзистор

IRF530

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Стабилитрон

КС133Г

2 BZX 3V3 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Выпрямительный диод

1N4007

2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
LCD-дисплей MT-08S2A 1 WH0802А Поиск в Чип и Дип В блокнот
Электролитический конденсатор 100мкФ 16В 2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Конденсатор 22 пФ 2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Конденсатор 0.1 мкФ 4 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

3.3...6.8 кОм

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

100...470 Ом

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

2 кОм

2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

3 кОм

4 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

33 кОм

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

1.1 кОм

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

1.3 кОм

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

82 кОм

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

22 кОм

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Подстроечный резистор 10 кОм 1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Резистор

100 Ом

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Кварцевый резонатор 20 МГц 1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:



Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]


ESR (ЭПС) измеритель приставка к цифровому мультиметру Индейские тату тотем

Как сделать прибор esr Измеритель ESR конденсаторов - Сайт Паяльник
Как сделать прибор esr ESR измеритель конденсаторов - Технообзор
Как сделать прибор esr ПРИСТАВКУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР - радиосхемы
Как сделать прибор esr Измеритель емкости и ESR - Сайт Паяльник
Как сделать прибор esr ESR-метр : Практическая электроника
Как сделать прибор esr 177 брокеров бинарных опционов в черном списке! Полное досье!
Как сделать прибор esr 5 рецептов полезной фруктовой воды - AdMe
Как сделать прибор esr Cosa sono i Big Data: esempi concreti della vita quot;diana - 2
Александр Проханов, писатель и журналист Бесплатные книги - Хотите попробовать себя в Вязание платьев и сарафанов для детей крючком Звезды смотрят вниз читать Как лечить шпоры на пятках в домашних условиях Азбука здоровья Как настроить интернет на iPhone Кукла Зерновушка сделайте оберег своими руками Парикмахерская Самая-Самая. Москва

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ