Измерение и измерители ESR

MaximusAries

Всегда, когда в ситуации "эх, сейчас бы осциллограф" начинаешь думать о смысле жизни и месте в пищевой цепочки.... Думаю о Н. Тесле, ему не нужен был осциллограф что бы творить чудеса....

Пытался увеличить "чуйку" прибора, столкнулся с тем, что при уменьшении сопротивлений R5,R6 с 2.2 Ом до 1 Ом стрелка прибора почти не отклоняется... начал колдовать с R8 - запаял подстроечный на 100кОм , думал отстрою.... нифига...заварил валерьанки.. сел думать.. схема проста как 3 копейки... и тут как по башке шибануло... я делаю "супер-точный" пробник, при этом использую обычные литы какого-то неизвестного производителя....КМЕ. Полез по коробкам, помню что брал таких ленту 10*16. вытащил.. промерил.. от 0.9 до 1.3 Ом... Так.. для прибора, у которого 2/3 шкалы это 2.2 Ом - это очень круто. Нашел "донурскую" плату - там как раз полимерные стоят 10*16. Меряю - отклоение от "0" одно деление. Ставлю в пробник их и вот что обнаружилось:
* Если с КМЕ при включении стрелка отклонялась на 1/3 потом плавно доходила до "0" при замкнутых щупах, а при размыкании щупов плавно "падала", то сейчас при включении стрелка отклоняется резко, но с задержкой в 2-3 секунды, если разомкнуть щупы - резко "падает", как на обычном тестере.
* Появился дополнительный ход у резистора "Уст. 0"
* "0" выставляется более точно.
* Не пойму - почему растянулась шкала от 0 до 0.22, при этом 0.5 на месте, а 1Ом сдвинулся на 2 деления к "0", зато теперь предел не 10 а 12 Ом.. (правда толку - я так 0.01 и не могу определить, только 0.05)

Нужно или с трансформаторами колдовать, или мультиметр использовать...

Реклама

bazarov

Borodach писал(а):А по мне, так меньше 0,01 Ома и не нужен. Если конденсатор неисправен, то его сопротивление далеко за один Ом переваливает ...

В тютельку

. С пульсациями по питанию должны стабилизаторы справляться, а с ВЧ наводками керамику - другого не дано. К тому же сейчас в основном твёрдотельные чипы тулят, так что вся работа сводится к проверке по номиналу. По поводу ссылок что выше были.

Схема хорошая.... Но опять же ньюанс с частотой. Вообще было бы неплохо сделать двухчастотный диапазон: 1-99мк, 100-ххх мк.
Повторюсь для Олега. Первый диапозон нужен на частоте при котором сопротивление 1мкФ должно показывать около 0,1 Ом. Тогда 0,1 мкФ будет показывать 1 Ом. Это нужно чтобы следить также высыхание электролита и целостность всей длины рулона конденсатора. Какие миллиомы вы там меряете мне пофик, практика диктует совсем другие условия. К тому же при низких частотах возможно применение витого ншура для щупов, с вашими сотнями килогерц это не сделать. Поэтому разговоры про сверхчастоту даже поддерживать не буду считая глупостью. Ещё было бы неплохо сделать для моста автонастройку нуля. Просто надоело постоянно нуль ловить. Думаю оди полевик и пара транзисторов с лёгкостью справятся с данной задачей. В крайнем случае можно сделать конденсаторный умножитель напряжения и применит LM358.

Ну так чо

?

Реклама

oleg63m

bazarov писал(а): Ну так чо ?

Скажу только на языке профессионала, что комплексное сопротивление будет равно корню квадратному из суммы квадрата ESR и квадрата реактивного сопротивления емкости. Реактивное же сопротивление, почти линейно зависит от частоты, в то время, как esr в этом плане более-менее стабильно, но все-же подвержено влиянию качества электролита шероховатости обкладок и многим другим факторам. частота выбрана относительно большой, так как на этой частоте уже значение реактивного сопротивления стремится к нулю, и становится соизмеримо с ESR. мало того, на этой частоте еще и индуктивное сопротивление мало, так как эта частотаота находится вблизи внутреннего резонанса конденсатора, (обратите внимание на граффики Борисыч44).
А теперь представим такую картину, мы мерим 2 резистора 1кОм и 1 Ом последовательно, и 2 резистора по 1 Ому,
в каком случае точность измерения будет выше?
и еще нюанс, в темной комнате все кошки серые. Я надеюсь, Вы имеете представление, что такое импульсный сигнал, даже частотою в 10 килогерц, и даже меньше. если нет, подскажу, это совокупность множества сигналов разной частоты амплитуды и фазы, спектральный состав которого лежит далеко за пределами 1й гармоники, так что используя елик даже на килогерце в импульсной схеме утверждать что он работает на низкой частоте просто не этично.
А вот измерять на нескольких частотах, это очень правильно, солидные приборы так и делают, мало того, я уже приводил странмчку с методикой испытания конденсаторов, там их мучают частотах на 10-и, от низкой и до мегагерцов
ну и в третих, как говорил один маэстро, играйте что хотите, лишь бы в такт

так и здесь, раз нравится низкая частота, измеряйте на низкой, только это уже будет никак не ESR

oleg63m

MaximusAries писал(а):* Не пойму - почему растянулась шкала от 0 до 0.22, при этом 0.5 на месте, а 1Ом сдвинулся на 2 деления к "0", зато теперь предел не 10 а 12 Ом.. (правда толку - я так 0.01 и не могу определить, только 0.05)
Нужно или с трансформаторами колдовать, или мультиметр использовать...

У тебя, скорее всего изменилась форма импульсов, фронты стали круче

Реклама

MaximusAries

Осцилл ужо в пути.... самому интересно посмотреть... что у меня там за ХХХ

Реклама

bazarov

oleg63m
Скажу только на языке профессионала, что комплексное сопротивление будет равно корню квадратному из суммы квадрата ESR и квадрата реактивного сопротивления емкости.

Хм... Вообще-то это должен каждый электрик знать....
1. А вы пробовали посчитать принцип который я вам предложил или умозрительно всё решили? Мой прибор работает чётко от 1 мкф несмотря на его убогость, да и лет ему огого. Тогда ещё интернет только зарождался. Та парабола что на картинке есть характеристика замеров от ёмкости по активному сопротивлению. При этом она почти линейная и до 10 мкф можно считать её прямой.
2. Резонансная частота до 100 кГц у конденсаторов наступает только на входных цепях если высох электролит.
3. Точность измерения выше если мы меряем два резистора по 1 Ому. И это именно потому, что видны малейшие изменения. Но вы не взяли во внимание то, что конденсатор предтавляет собой длинную линию с электролитом, поэтому на высокой частоте мерится только входная часть ёмкости, а именно как я вам рисовал - пару сантиметров на входе. остальное вообще в расчёт не берётся. И если у вас конденсатор на 100 мкФ потеряет половину обмотки вы не увидите это на своей частоте в 100 кГц.
4. Про импульсные сигналы. Есть прибор для проверки целостности кабелей и линий основанный на радиоэхе. Там подаётся короткий импульст напряжения с сильным током, а затем смотрят эхо и вычисляют где изменена ёмкость провода (кабеля) или где есть разрыв или скрутка. Думаю на сегодня электролиты также можно анализировать - всё по классике. Вот только проблема, в книжках не написано что радиосигнал в линиях отражается от ёмкостной составляющей и выделяя гармонику летит обратно по встречке.... Вот и представьте что есть, а что мы тут обсуждаем.
5. По поводу разных сигналов.... У военных встарину был интересный прибор проверяющий и конденсаторы, и катушки, и кабеля. Там все параметры гонялись на разных частотах и неликвиды сразу вычислялись. Так что вы в этом не оригинал. Этому прибору более 50 лет.
6. ESR (омное сопротивление) от частоты не зависит. Я проверяю свой прибор (настраиваю) именно омными сопротивлениями. Так что по вашему я меряю? Может попугаев каких? А на высокой частоте есть вероятность получить сумму равных квадратов индуктивности входной обмотки и уеденённой ёмкости. Так что выбираю низкую частоту. Электролиты не годятся для высоких частот, у них другая функция - буфировать большие токи.

Раз мы остались при своих мнениях - да будет так.

Реклама

oleg63m

Вот именно, что раньше все, и я в том числе мерили на низкой частоте, даже на 25-50 герц, пока не поняли, что на высокой частоте все-же достовернее. Вот и перешли все на 100 килогерц.
А для того, чтобы вычислить потерю емкости кондером, и меряют отдельно емкость, на низких частотах, а вдобавок ESR на высокой. на низкой частоте трудно просечь например увеличившуюся индуктивнось.
Для примера, попрошу обьяснить, какой керамикой заменить електролиты работающие в сварочном инверторе или импульсном источнике питания, когда последний работает на частоте около 50-100 килоГерцов? не повышая при этом напруги

Нашёл в столе распаянную платку вот этого пробничка:

Подключил и проверил как работает. Понравилось.
Легко видит конденсаторы где-то от 0,5 мкф.
Шкала, хоть и на 100 Ом, но отклонения при измерении 0,1 Ома уже видны.

При настройке домотал вторичку до 7-ми витков. Потребление 7 и 12ма, соответственно на х.х. и закороченных щупах.

Сравнил с ЕСР-микро - значения совпадают при измерении конденсаторов больше 10 мкф. От 0,5 до 10,0 больше понравился пробник ...

Борисыч44

Появилась новая версия http://deforg.free.fr/Download/Zmeter2.exe - диапазон расширен до возможностей ЗК, т.е. если есть 192кГц, то считает до 90кГц
Пока тестирую

oleg63m

Borodach писал(а):Нашёл в столе распаянную платку........

И у меня такой дома есть, работает исправно. А еще можно уменьшить сопротивление резистора R4 и подрегулировать R8, а если не хватит напруги для отклонения стрелки, домотать немного обмотку III.
шкала сместится в сторону меньших сопротивлений, а чтоб на холостом ходу было меньше напруги - параллельно щупам ставим резистор 20-25 Ом.
я применял кт3107 и дохлый аккум от мобилки, как прставил вначале, так ниразу не подзаряжал еще.
а еще поставил суперяркий светодиод из зажигалки, (у меня один щуп закреплен жестко на корпусе) он при нажатии кнопки (а у меня приборчик на время измерения подключается кнопкою) удобно подсвечивает место касания щупа. После этого прибора больше уже ничего делать не хочется, он меня вполне удовлетворяет, разве что хочу еще к своему LCFG приставочку ESR метр на мкшке замутить, но это уже другая тема

oleg63m

Борисыч44 писал(а):Появилась новая версия http://deforg.free.fr/Download/Zmeter2.exe - диапазон расширен до возможностей ЗК, т.е. если есть 192кГц, то считает до 90кГц
Пока тестирую

Это хорошо

а сама прога граффики выводить еще не будет?

Борисыч44

Меняется нижняя частота, соответственно частотное разрешение (попробовал 0.7Гц-работает), введена поправка входной емкости ЗК (для больших опорников), ESR рисует как и раньше, сейчас дело за хорошей звуковухой и можно почти до сотки кГц смотреть хоть кварцы!

oleg63m

Интересно, а с 5 каналкою что либо можно замутить? чтобы все каналы сразу мспользовать

облепил плату как присосками от кардиографа, и сразу вычислил какой элик морочит мяу мозги и хвост

(шутка

)

bazarov

oleg63m писал(а): Для примера, попрошу обьяснить, какой керамикой заменить електролиты работающие в сварочном инверторе или импульсном источнике питания, когда последний работает на частоте около 50-100 килоГерцов? не повышая при этом напруги

А вот это вопрос для меня также сугубый. Я не знаю сколько вар может выдержать электролит для ИБП или простой. На обычные пусковые 50-и герцовые уже пишут вары, а на электролитах увы. Может вы что знаете по данному вопросу? Встречал случаи когда электрлиты греются, думаю это не от хорошей жизни. Но параллелить электролиты керамикой стоит, аккурат паразитная индуктивность нивелируется.

Борисыч44

oleg63m писал(а):Интересно, а с 5 каналкою что либо можно замутить? чтобы все каналы сразу мспользовать
облепил плату как присосками от кардиографа, и сразу вычислил какой элик морочит мяу мозги и хвост
(шутка )

"Так вы и конфеты за меня есть будете?" (С)

bazarov писал(а):параллелить электролиты керамикой стоит, аккурат паразитная индуктивность нивелируется.

Она НЕ нивелируется, а просто шунтирует, в итоге где то имеем резонанс а при неудачном стечении обст. можно поиметь увеличение паразитного сопротивления если резонанс совпадет с рабочей частотой или гармоникой

bazarov

Борисыч44
имеем резонанс а при неудачном стечении обст. можно поиметь увеличение паразитного сопротивления если резонанс совпадет с рабочей частотой или гармоникой

Добротность такой резонансной катушки будет практически никакая, так что ничего опасного не вижу. К тому же такой параллельный резонанс не имеет всплесков напряжения, что также хорошо. Ну и ко всему увеличивается время насыщения транзистора, что также неплохо.

Смотрел книгу Нигуляева по сварочникам и не понимаю как там электролиты не лопаются. Ещё напрягает срок службы таких аппаратов. На мост или полумост там ставятся именно плёночные конденсаторы. Электролиты видел на тиристорной сварке на еденицы килогерц. Так как вары в электролитах по номиналу посчитать? Может брать сечение ленты рулона и по действующему току смотреть? А какие тогда условия в ПУЭ по току смотреть? А электролит выдержит такие издевательства?

Борисыч44

bazarov писал(а):так что ничего опасного не вижу.

В сварочнике наверное да

bazarov писал(а):как вары в электролитах по номиналу посчитать?

Видимо надо знать ток, ЭПС и тепловое сопротивление электролита, ограничивая температуру нагрева, продлим срок службы

bazarov

надо знать ток, ЭПС и тепловое сопротивление электролита

Да в каких же умных книжках такие параметры находятся? Это наверное в институт электроники обращаться надо на кафедру материаловедения.... Ведь для пусковых конденсаторов сейчас пишут вары, почему для электролитов ничего нету на этикетках? Не думаю что российские и китайские конденсаторы одинаковы по максимальному току.

dimas5552

Народ, у меня возникла интересная ситуация - я перенес уже не раз приведенную здесь схему http://www.mario001.de/elektronik/schal ... ircuit.pdf с макетки на печатку. Включаю и узнаю что хода резистора R21 не хватает что бы установить ноль при замкнутых щупах

- в самом верхнем положении он не дотягивает еще 10 мВ, т.е. при замкнутых щупах и верхнем положении ползунка напряжение на 31 выводе АЦП больше на 10 мВ по сравнению с 30-м выводом. Проверял все номиналы и разводку платы сто раз - все по схеме, однако разводку делал сам. Ниужели она неудачной оказалась? На макетке на R21 был 71 Ом между ползунком и верхним выводом...

PS: Однако при всем этом прибор работает даже чётче чем на макетке...

oleg63m

bazarov писал(а): Я не знаю сколько вар может выдержать электролит для ИБП или простой. На обычные пусковые 50-и герцовые уже пишут вары, а на электролитах увы. Может вы что знаете по данному вопросу? Встречал случаи когда электрлиты греются,

Про вары говорить не буду, а вот про то, почему греются электролиты, и как примерно посчитать рассеиваемую мощность попробую, я смотрю знаний Электрика у вас предостаточно, чтоб самому все посчитать.
начнем с энергии, запасаемой конденсатором, она в квадрате зависит от напряжения и емкости. исходя из максимальных параметров определим какой максимальный ток при кз. (Он обратно будет зависеть от ESR кондесатора) зная ток и напругу легко определить мощность перемножив их между собою.
не следует забывать, что это не постоянная мощность, а импульс. раз Вы так хорошо знакомы с эпсиллоном, значит должны представлять и что такое тау.
а тепрерь перейдем к нашим мышам, вернее к ESRам.
зная ток в цепи, (скрее всего импульсный) и значение ESR, которое вы так стараетесь мерять в составе с Хс на низких частотах, а также вспомним закон ома, нетрудно посчитать, что на етом ESR будет падение напруги, равное I*R, а мощность соответственно U^2/R. А уже исходя из всего этого можно определять, что лучше, уменьшать ESR или все-же поставить батарею кондеров. Гдето так
А если вы собтраетесь использовать элики в пусковых устройствах, то позаботьтесь о двоном их колличестве, включенном последовательно-встречно, и не забудюте шунтировать диодами от обратного напряжения, бомбов нам не надо