EM ultimamente No rádio amador e na literatura profissional, muita atenção é dada a dispositivos como capacitores eletrolíticos. E não é surpreendente, porque as frequências e potências estão crescendo “diante dos nossos olhos”, e esses capacitores têm uma enorme responsabilidade pelo desempenho dos componentes individuais e do circuito como um todo.

Gostaria de avisar desde já que a maioria dos componentes e soluções de circuitos foram obtidos em fóruns e revistas, por isso não reivindico nenhuma autoria de minha parte, pelo contrário, quero ajudar reparadores novatos a descobrir os infinitos circuitos e; variações de medidores e sondas. Todos os diagramas fornecidos aqui foram montados e testados mais de uma vez, e foram tiradas conclusões apropriadas sobre o funcionamento deste ou daquele projeto.

Então, o primeiro esquema, que se tornou quase um clássico para iniciantes no ESR Metrobuilders “Manfred” - é assim que os usuários do fórum gentilmente o chamam, em homenagem ao seu criador, Manfred Ludens ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Foi repetido por centenas, e talvez milhares de rádios amadores, e a maioria ficou satisfeita com o resultado. Sua principal vantagem é um circuito de medição sequencial, devido ao qual o ESR mínimo corresponde a tensão máxima no resistor shunt R6, que por sua vez tem um efeito benéfico na operação dos diodos detectores.

Eu mesmo não repeti esse esquema, mas cheguei a um semelhante por tentativa e erro. Entre as desvantagens, podemos notar o “caminhar” de zero dependendo da temperatura, e a dependência da escala dos parâmetros dos diodos e do amplificador operacional. Aumento da tensão de alimentação necessária para a operação do dispositivo. A sensibilidade do dispositivo pode ser facilmente aumentada reduzindo os resistores R5 e R6 para 1-2 ohms e, consequentemente, aumentando o ganho do amplificador operacional, pode ser necessário substituí-lo por 2 de maior velocidade;

Meu primeiro amostrador de EPS, que ainda funciona bem até hoje.

O circuito não foi preservado, e pode-se dizer que nunca existiu; coletei de todo o mundo, aos poucos, o que me convinha no projeto do circuito, porém, o seguinte circuito de uma revista de rádio foi tomado como base. :

As seguintes alterações foram feitas:

1. Alimentado por bateria de lítio de celular
2. O estabilizador está excluído, pois os limites de tensão operacional da bateria de lítio são bastante estreitos
3. Os transformadores TV1 TV2 são desviados com resistores de 10 e 100 Ohm para reduzir emissões ao medir pequenas capacidades
4. A saída do 561ln2 foi armazenada em buffer por 2 transistores complementares.

Em geral, este é o dispositivo que obtivemos:

Depois de montar e calibrar este dispositivo, 5 digitais aparelhos telefônicos“Meredian”, que estava em uma caixa rotulada como “sem esperança” há 6 anos. Todos no departamento começaram a fazer amostras semelhantes para si :).

Para maior versatilidade, adicionei funções adicionais:

1. receptor de radiação infravermelha, para testes visuais e auditivos de controles remotos (uma função muito popular para reparos de TV)
2. iluminação do local onde as pontas de prova tocam os capacitores
3. “vibrick” de um telefone celular, ajuda a localizar detalhes de solda ruim e efeitos de microfone.

Vídeo de controle remoto

E recentemente, no fórum “radiokot.ru”, o Sr. Simurg postou um artigo dedicado a um dispositivo semelhante. Nele, ele utilizou uma fonte de baixa tensão, um circuito de medição em ponte, que possibilitou medir capacitores com níveis ESR ultrabaixos.

Seu colega RL55, tomando como base o circuito Simurg, simplificou extremamente o dispositivo, segundo suas declarações, sem deteriorar os parâmetros. Seu diagrama é assim:

O aparelho está abaixo, tive que montá-lo uma solução rápida, como se costuma dizer, “de acordo com a necessidade”. Eu estava visitando parentes e a TV estava quebrada e ninguém conseguia consertá-la. Ou melhor, foi possível consertar, mas por não mais que uma semana o transistor horizontal ficou ligado o tempo todo, não havia circuito de TV. Aí lembrei que tinha visto um kit de teste simples nos fóruns, lembrei do circuito de cor, um parente também era um pouco envolvido com rádio amador, ele “rebitava” amplificadores de áudio, então todas as peças foram encontradas rapidamente. Algumas horas soprando com um ferro de soldar e nasceu este pequeno dispositivo:

Em 5 minutos, 4 eletrolíticos secos foram localizados e substituídos, os quais foram determinados por um multímetro como normais, e uma certa quantidade da bebida nobre foi bebida para o sucesso. Após o reparo, a TV está funcionando corretamente há 4 anos.

Um dispositivo desse tipo tornou-se uma panacéia em tempos difíceis, quando você não tem um testador normal com você. É montado rapidamente, são feitos reparos e, por fim, é apresentado solenemente ao proprietário como lembrança e “caso aconteça alguma coisa”. Após tal cerimônia, a alma do pagador geralmente se abre duas vezes, ou até três vezes mais :)

Queria algo síncrono, comecei a pensar no esquema de implementação, e agora, como num passe de mágica, foi publicado um artigo na revista “Rádio 1 2011”, nem precisei pensar nisso. Resolvi verificar que tipo de animal era. Eu montei e ficou assim:

O produto não causou nenhuma alegria especial, funciona quase como todos os anteriores, há, claro, uma diferença nas leituras de 1-2 divisões, em certos casos. Talvez suas leituras sejam mais confiáveis, mas uma sonda é uma sonda e isso quase não tem efeito na qualidade da detecção de defeitos. Também o equipei com um LED para poder ver “onde você está colocando?”

Em geral, você pode fazer reparos pelo bem da sua alma. E para medições precisas, você precisa procurar um circuito medidor ESR mais sólido.

Bem, por último, no site monitor.net, o membro Buratino postou um projeto simples sobre como você pode fazer uma sonda ESR a partir de um multímetro digital barato comum. O projeto me intrigou tanto que resolvi experimentar, e foi isso que aconteceu.

O corpo é adaptado de um marcador

Começar

Sim, este assunto já foi discutido diversas vezes, inclusive aqui. Montei duas versões do circuito Ludens e provaram-se muito bem, no entanto, todas as opções propostas anteriormente têm desvantagens. As escalas dos dispositivos com comparadores são muito não lineares e requerem muitos resistores de baixa resistência para calibração. Essas escalas devem ser desenhadas e inseridas nos cabeçotes; As cabeças dos instrumentos são grandes e pesadas, frágeis, e os invólucros dos indicadores de plástico de pequeno porte são geralmente selados e geralmente apresentam uma escala pequena. O ponto fraco de quase todos os designs anteriores é a baixa resolução. E para capacitores LowESR, você só precisa medir centésimos de Ohm na faixa de zero a meio Ohm. Dispositivos baseados em microcontroladores com balança digital também foram oferecidos, mas nem todo mundo trabalha com microcontroladores e seu firmware acaba sendo excessivamente complexo e relativamente caro; Portanto, a revista “Radio” elaborou um esquema razoável e racional - qualquer radioamador tem um testador digital e custa um centavo.

Fiz alterações mínimas. A caixa é proveniente de um “estrangulador eletrônico” defeituoso para lâmpadas halógenas. Fonte de alimentação - bateria Krona de 9 Volts e estabilizador 78L05. Removi a chave - é necessário medir LowESR na faixa de até 200 Ohms muito raramente (se necessário, uso uma conexão paralela). Alterei alguns detalhes. Chip 74HC132N, transistores 2N7000(para92) e IRLML2502(sot23). Devido ao aumento da tensão de 3 para 5 Volts, não houve necessidade de seleção de transistores.
Durante o teste, o dispositivo funcionou normalmente desde uma tensão de bateria nova de 9,6 V até uma tensão de bateria completamente descarregada de 6 V.

Além disso, por conveniência, usei resistores SMD. Todos os elementos SMD são perfeitamente soldados com um ferro de solda EPSN-25. Em vez de conexão serial R6R7 usei uma conexão paralela - é mais conveniente, forneci a conexão na placa resistor variável paralelo a R6 para ajustar o zero, mas descobriu-se que o “zero” é estável em toda a faixa de tensões que especifiquei.

O que surpreendeu foi que no design “desenvolvido em magazine” a polaridade da conexão VT1 foi invertida- dreno e fonte estão misturados (corrija-me se estiver errado). Eu sei que os transistores funcionarão mesmo com esta conexão, mas tais erros são inaceitáveis ​​para os editores.

Total

Estou usando este dispositivo há cerca de um mês, suas leituras ao medir capacitores com ESR em unidades Ohm coincidem com as do dispositivo de acordo com o diagrama Ludens .
Já havia sido testado em condições de combate, quando meu computador parou de ligar devido aos capacitores da fonte de alimentação, mas não havia sinais óbvios de “queima” e os capacitores não estavam inchados.

A precisão das leituras na faixa de 0,01...0,1 Ohm possibilitou rejeitar as duvidosas e não jogar fora capacitores antigos que foram soldados, mas tinham capacidade e ESR normais. O aparelho é fácil de fabricar, as peças são acessíveis e baratas, e a espessura dos trilhos permite desenhá-las mesmo com fósforo.
Na minha opinião, o esquema é muito bem sucedido e merece ser repetido.

Arquivos

PCB:
▼ 🕗 25/09/11 ⚖️ 14,22 Kb ⇣ 669 Olá, leitor! Meu nome é Igor, tenho 45 anos, sou siberiano e um ávido engenheiro eletrônico amador. Eu criei, criei e mantenho este site maravilhoso desde 2006.
Por mais de 10 anos, nossa revista existiu apenas às minhas custas.

Bom! O brinde acabou. Se você quiser arquivos e artigos úteis, me ajude!

Este é um medidor ESR + medidor de capacitância.

O dispositivo mede a ESR (resistência equivalente em série) do capacitor e sua capacitância medindo o tempo de carregamento com corrente contínua. A fonte de corrente é um diodo zener controlado TL431 e um transistor pnp.

A capacitância mede na faixa de 1 a 150.000 μF, ESR - até 10 Ohms.

Todo o design foi emprestado com sucesso do site pró-rádio, onde Oleg Ginz (também conhecido como GO e autor do design) postou seu trabalho para exibição pública. Este projeto foi repetido mais de uma dúzia, ou mesmo cem vezes, testado e aprovado pelo povo. Com a montagem adequada, resta definir os fatores de correção de capacitância e resistência.

O dispositivo é montado em um microcontrolador PIC16F876A, um display LCD comum tipo WH-1602 baseado em HD44780 e solto. O controlador pode ser substituído por um PIC16F873 - no final do artigo há firmware para ambos os modelos.

A capacitância e a ESR de capacitores de cerca de 1000 μF são medidas em uma fração de segundo. Também mede baixa resistência com grande precisão. Ou seja, você pode usá-lo quando precisar fazer um shunt para um amperímetro :)

Ele também mede bem a capacitância no circuito. Somente se houver indutâncias, pode mentir. Neste caso, soldamos o elemento.

Carcaça, Z-42, como conector para conexão de sondas em circuito de quatro fios, escolhi o bom e velho, USB confiável Porta 2.0.

Um velho capacitor eletrolítico soviético e seco.

E este é um capacitor que não funciona do circuito de alimentação do processador para placa-mãe.

Como funciona.

O capacitor é pré-descarregado, uma fonte de corrente de 10 mA é ligada, ambas as entradas do amplificador de medição são conectadas ao Cx, um atraso de cerca de 3,6 μs é feito para eliminar a influência do toque nos fios. Simultaneamente através das teclas DD2.3 || DD2.4 carrega o capacitor C1, que na verdade lembra a tensão mais alta que estava em Cx. O próximo passo é abrir as chaves DD2.3 || DD2.4 e a fonte atual está desligada. A entrada inversora do controle remoto permanece conectada a Cx, na qual, após desligar a corrente, a tensão cai 10 mA * ESR. Na verdade, isso é tudo - então você pode medir facilmente a tensão na saída do controle remoto - existem dois canais, um com KU = 330 para o limite de 1 Ohm e KU = 33 para 10 Ohms.

No fórum de origem onde é postado PCB e firmware - o sinete era frente e verso. De um lado estão todos os trilhos, do outro há uma camada contínua de terra e apenas furos para componentes. Eu não tinha essa placa de circuito impresso na hora da montagem, então tive que fazer o aterramento com fios. De uma forma ou de outra, isso não causou nenhuma dificuldade particular e não afetou de forma alguma o desempenho e a precisão do dispositivo.

A última imagem mostra uma fonte de corrente, uma fonte de tensão negativa e um interruptor de alimentação.

A placa é simples, a configuração é ainda mais simples.

Primeiro ligue - verifique a presença de +5V após 78L05 e -5V (4,7V) na saída do DA4 (ICL7660). Ao selecionar R31 alcançamos o contraste normal no indicador.
Ligar o dispositivo enquanto pressiona o botão Set coloca-o no modo de configuração de fatores de correção. Existem apenas três deles - para canais de 1 Ohm, 10 Ohm e para capacitância. Alterando os coeficientes através dos botões + e -, escrevendo na EEPROM e pesquisando através do mesmo botão Set.
Há também um modo de depuração - neste modo os valores medidos são exibidos no indicador sem processamento - para capacitância - o estado do temporizador (aproximadamente 15 contagens por 1 µF) e ambos os canais de medição ESR (1 passo ADC = 5V /1024). Mude para o modo de depuração - enquanto pressiona o botão "+"
E mais uma coisa: definir o zero. Para isso, fechamos a entrada, pressionamos e seguramos o botão “+” e, usando R4, alcançamos leituras mínimas (mas não zero!) simultaneamente em ambos os canais. Sem soltar o botão “+”, pressione Set - o indicador exibirá uma mensagem sobre como salvar U0 na EEPROM.
A seguir, medimos resistências padrão de 1 Ohm (ou menos), 10 Ohms e capacitância (na qual você confia) e determinamos os fatores de correção. Desligamos o aparelho, ligamos pressionando o botão Set e definimos os parâmetros de acordo com os resultados da medição.
Quadro em três etapas, vista superior:

Diagrama do dispositivo:

Aqui está uma pequena lista de perguntas frequentes geradas no fórum de origem.

Q. Ao conectar um resistor de 0,22 Ohm - diz - 1 com copeques, ao conectar um resistor de 2,7 Ohm - escreve ESR > 12,044 Ohms.

R. Pode haver desvios, mas na faixa de 5 a 10%, mas aqui são 5 vezes. É necessário verificar a parte analógica; os culpados podem ser, em ordem decrescente de probabilidade:

fonte atual,
diferente. amplificador
chaves
Comece com a fonte atual. Ele deve produzir 10 (+/-0,5) mA, você pode verificá-lo dinamicamente com um osciloscópio, carregando-o em 10 ohms - não deve haver mais de 100 mV no pulso. Se você não quiser pegar agulhas, verifique em condições estáticas - remova o jumper (resistência zero) entre RC0 e R3, a extremidade inferior de R3 para o solo, e ligue o miliamperímetro entre o coletor VT1 e o solo (embora VT2 pode interferir - então, ao verificar, é melhor desconectar o coletor VT1 dos diagramas).

Na verdade, a solução foi esta: - “Confundi cegamente 102 e 201 - e em vez de 1 quilo-ohm comecei a tocar 200 ohms.”

P. É possível substituir o TL082 pelo TL072?

R. Não há requisitos especiais para o amplificador operacional, exceto para trabalhadores de campo na entrada, ele deve funcionar com TL072.

P. Por que existem dois conectores de entrada em seu sinete: um conectado a transistores de diodo e outro a DD2?

R. Para compensar a queda de tensão nos fios, é melhor conectar o elemento em teste usando um circuito de 4 fios, por isso o conector é de 4 pinos e os fios são combinados em crocodilos.

Q. Em modo inativo, a tensão negativa é de -4 Volts e é altamente dependente do tipo de capacitor entre os pinos 2 e 4 do ICL 7660. Com um eletrólito convencional era de apenas -2 V.

A. Depois de substituí-lo por tântalo, arrancado da placa-mãe 286, ele passou a -4 V.

Q. O indicador WH-1602 não funciona ou o controlador do indicador esquenta.

A. A pinagem do indicador WINSTAR WH-1602 em termos de distribuição de energia está incorreta, os pinos 1 e 2 estão misturados! Em alldatasheet 1602L, que corresponde à pinagem indicada pela Winstar e no diagrama. Me deparei com um 1602D - ele “confundiu” os pinos 1 e 2.

A inscrição Cx ---- é exibida nos seguintes casos:

Ao medir a capacitância, um tempo limite é acionado, ou seja, Durante o tempo de medição atribuído, o dispositivo não esperou que ambos os comparadores mudassem. Isso acontece ao medir resistores, pontas de prova em curto ou quando a capacitância medida é >150.000 µF, etc.
Quando a tensão medida na saída DA2.2 excede 0x300 (esta é a leitura do ADC em código hexadecimal), o procedimento de medição de capacitância não é executado e Cx ---- também é exibido no indicador.
Com pontas de prova abertas (ou R>10 Ohm) é assim que deveria ser.

O sinal ">" na linha ESR aparece quando a tensão na saída DA2.2 excede 0x300 (em unidades ADC)

Resumindo: gravamos a placa, soldamos os elementos sem erros, atualizamos o controlador - e o dispositivo funciona.

Alguns anos depois, decidi tornar o dispositivo autônomo. Com base no carregador para smartphones, foi feito um conversor elevador para tensão de saída de 7 V. Seria possível ir direto para 5 V, mas como a placa é fixada na caixa com cola, não a rasguei, e a queda de tensão de dois volts no KREN7805 é uma pequena perda :)

Meu novo construtor ficou assim:

O pequeno lenço conversor foi “calçado” com termorretrátil, todos os fios foram soldados e não precisamos mais do conector coroa. Só que o buraco na caixa não parece muito bom, então vamos deixar, mas vamos arrancar os fios. Não havia espaço para a bateria dentro do case, então colei a bateria na parte traseira do dispositivo e prendi pernas para que ela não descansasse na bateria durante o uso.

Sobre parte frontal Cortei furos para o botão liga / desliga e o LED para indicar o carregamento bem-sucedido. Não indiquei a carga da bateria.

Aí resolvi que como tem tanta bebida, seria bom ver a tela no escuro, em caso de conserto à luz de velas, se as luzes se apagarem, mas você quer trabalhar :)

Mas isso foi depois que o RLC-2 mais chamativo apareceu. Leia mais sobre este dispositivo neste artigo.

Qualquer pessoa que conserte equipamentos eletrônicos regularmente sabe qual porcentagem de mau funcionamento é causada por capacitores eletrolíticos defeituosos. Além disso, se uma perda significativa de capacidade puder ser diagnosticada usando um multímetro convencional, então um defeito tão característico como um aumento na resistência em série equivalente (ESR) é fundamentalmente impossível de detectar sem dispositivos especiais.

Por muito tempo, ao realizar trabalhos de reparo, pude prescindir de instrumentos especializados para verificação de capacitores, substituindo os conhecidos em bom estado em paralelo com os capacitores “suspeitos” em equipamentos de áudio, verificando o caminho do sinal de ouvido com fones de ouvido; e também usar métodos indiretos de detecção de defeitos baseados em experiência pessoal, estatísticas acumuladas e intuição profissional. Quando tivemos que aderir à reparação massiva de equipamentos informáticos, em que os condensadores electrolíticos são responsáveis ​​por boa metade de todas as avarias, a necessidade de controlar a sua ESR tornou-se, sem exagero, uma tarefa estratégica. Outra circunstância significativa foi o facto de, durante o processo de reparação, os condensadores defeituosos muitas vezes terem de ser substituídos não por novos, mas por desmontados de outros dispositivos, e a sua operacionalidade não é de todo garantida. Portanto, chegou inevitavelmente o momento em que tive que pensar seriamente em resolver esse problema, adquirindo finalmente um medidor ESR. Como a compra de tal dispositivo estava obviamente fora de questão por uma série de razões, a única solução óbvia era montá-lo você mesmo.

Uma análise das soluções de circuitos para construção de medidores EPS disponíveis na Internet mostrou que a gama desses dispositivos é extremamente ampla. Eles diferem em funcionalidade, tensão de alimentação, base do elemento utilizado, frequência dos sinais gerados, presença/ausência de elementos de enrolamento, forma de exibição dos resultados das medições, etc.

Os principais critérios para a escolha de um esquema foram a sua simplicidade, baixa tensão fonte de alimentação e um número mínimo de unidades de enrolamento.

Levando em conta a totalidade dos fatores, decidiu-se repetir o esquema de Yu Kurakin, publicado em artigo da revista “Radio” (2008, nº 7, pp. 26-27). Distingue-se por uma série de características positivas: extrema simplicidade, ausência de transformadores de alta frequência, baixo consumo de corrente, capacidade de ser alimentado por uma única célula galvânica, baixa frequência operação do gerador.

Detalhes e design. O dispositivo, montado em um protótipo, funcionou imediatamente e após vários dias de experimentos práticos com o circuito, foi tomada uma decisão sobre seu design final: o dispositivo deveria ser extremamente compacto e ser algo como um testador, permitindo a exibição dos resultados da medição. tão claramente quanto possível.

Para tanto, foi utilizado como cabeçote de medição um relógio comparador do tipo M68501 do rádio Sirius-324 Pano com corrente de desvio total de 250 μA e escala original calibrada em decibéis, que estava em mãos. Mais tarde na Internet descobri soluções semelhantes utilizando indicadores de nível de fita realizados por outros autores, o que confirmou a correção decisão tomada. Como corpo do dispositivo, usamos o case de um carregador de laptop LG DSA-0421S-12 com defeito, que tem tamanho ideal e possui, ao contrário de muitos de seus equivalentes, um case facilmente desmontável preso por parafusos.

O dispositivo usa exclusivamente elementos de rádio amplamente disponíveis e difundidos, disponíveis na casa de qualquer radioamador. O circuito final é totalmente idêntico ao do autor, com exceção dos valores de alguns resistores. A resistência do resistor R2 deveria ser idealmente de 470 kOhm (na versão do autor - 1 MOhm, embora aproximadamente metade do curso do motor ainda não seja utilizado), mas não encontrei um resistor desse valor que tivesse as dimensões exigidas. Porém, este fato possibilitou modificar o resistor R2 de forma que ele atue simultaneamente como chave de alimentação quando seu eixo é girado para uma das posições extremas. Para isso, basta raspar com a ponta de uma faca parte da camada resistiva de um dos contatos externos do resistor “ferradura”, ao longo do qual desliza seu contato intermediário, sobre uma área de aproximadamente 3. ..4 mm de comprimento.

O valor do resistor R5 é selecionado com base na corrente de deflexão total do indicador utilizado de forma que mesmo com uma descarga profunda da bateria, o medidor ESR permaneça operacional.

O tipo de diodos e transistores utilizados no circuito é absolutamente acrítico, por isso foi dada preferência a elementos com dimensões mínimas. O tipo de capacitores usados ​​é muito mais importante - eles devem ser o mais estáveis ​​termicamente possível. Como C1...C3, foram utilizados capacitores importados, que foram encontrados na placa de um UPS de computador com defeito, que possuem um TKE muito pequeno e possuem dimensões muito menores em comparação com o K73-17 doméstico.

O indutor L1 é feito sobre um anel de ferrite com permeabilidade magnética de 2.000 Nm e dimensões de 10 × 6 × 4,6 mm. Para uma frequência de geração de 16 kHz, são necessárias 42 voltas de fio PEV-2 com diâmetro de 0,5 mm (o comprimento do condutor do enrolamento é de 70 cm) com indutância de 2,3 mH. Claro, você pode usar qualquer outro indutor com indutância de 2...3,5 mH, que corresponderá à faixa de frequência de 16...12 kHz recomendada pelo autor do projeto. Ao fazer o indutor, tive a oportunidade de usar um osciloscópio e um medidor de indutância, então selecionei experimentalmente o número necessário de voltas apenas para levar o gerador exatamente a uma frequência de 16 kHz, embora, é claro, não houvesse necessidade prática disso.

As pontas de prova do medidor EPS não são removíveis - a ausência de conexões destacáveis ​​​​não apenas simplifica o projeto, mas também o torna mais confiável, eliminando a possibilidade de contatos quebrados no circuito de medição de baixa impedância.

A placa de circuito impresso do dispositivo possui dimensões de 27x28 mm, seu desenho no formato .LAY6 pode ser baixado no link https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. O passo da grade é de 1,27 mm.

Layout de elementos internos dispositivo acabado mostrado na foto.

Resultados do teste. Característica distintiva O indicador utilizado no aparelho foi que a faixa de medição ESR era de 0 a 5 Ohms. Ao verificar capacitores de capacidade significativa (100 μF ou mais), mais típicos para filtros em circuitos de alimentação de placas-mãe, fontes de alimentação para computadores e televisores, carregadores laptops, conversores equipamento de rede(switches, roteadores, pontos de acesso) e seus adaptadores remotos, esta gama é extremamente conveniente, pois a escala do dispositivo é ampliada ao máximo. Com base nos dados experimentais médios para o ESR de capacitores eletrolíticos de várias capacidades mostrados na tabela, a exibição dos resultados da medição é muito clara: o capacitor pode ser considerado útil apenas se a agulha indicadora durante a medição estiver localizada no vermelho setor da escala, correspondente a valores positivos em decibéis. Se a seta estiver localizada à esquerda (no setor preto), o capacitor da faixa de capacitância acima está com defeito.

Obviamente, o dispositivo também pode testar pequenos capacitores (de cerca de 2,2 μF), e as leituras do dispositivo estarão dentro do setor preto da escala, correspondendo a valores negativos em decibéis. Obtive aproximadamente a seguinte correspondência entre o ESR de capacitores em boas condições de uma série padrão de capacitâncias e a calibração da escala do instrumento em decibéis:

Em primeiro lugar, este projeto deve ser recomendado para rádios amadores novatos que ainda não têm experiência suficiente em projetar equipamentos de rádio, mas dominam os fundamentos do reparo de equipamentos eletrônicos. O baixo preço e a alta repetibilidade deste medidor EPS o distinguem de dispositivos industriais mais caros para fins semelhantes.

As principais vantagens do medidor ESR podem ser consideradas as seguintes:

— extrema simplicidade do circuito e disponibilidade da base do elemento para sua implementação prática, mantendo funcionalidade suficiente do dispositivo e sua compacidade, sem necessidade de dispositivo de gravação altamente sensível;

— não há necessidade de ajustes que exijam especial instrumentos de medição(osciloscópio, frequencímetro);

- baixa tensão de alimentação e, consequentemente, baixo custo de sua fonte (não é necessária “Krona” cara e de baixa capacidade). O dispositivo permanece operacional quando a fonte é descarregada até 50% de sua tensão nominal, ou seja, é possível utilizar elementos para alimentá-lo que não são mais capazes de funcionar normalmente em outros dispositivos (controles remotos, relógios, câmeras, calculadoras , etc.);

- baixo consumo de corrente - cerca de 380 µA no momento da medição (dependendo do cabeçote de medição utilizado) e 125 µA em modo standby, o que prolonga significativamente a vida útil da fonte de alimentação;

- quantidade mínima e extrema simplicidade de produtos de enrolamento - qualquer estrangulador adequado pode ser usado como L1 ou você mesmo pode fabricá-lo facilmente com materiais improvisados;

— uma frequência relativamente baixa de operação do gerador e a capacidade de definir zero manualmente, permitindo o uso de sondas com fios de quase qualquer comprimento razoável e seção transversal arbitrária. Esta vantagem é inegável em comparação com testadores de elementos digitais universais que utilizam um painel ZIF com contatos profundos para conectar os capacitores em teste;

— clareza visual na exibição dos resultados dos testes, permitindo avaliar rapidamente a adequação do capacitor para uso posterior sem a necessidade de uma avaliação numérica precisa do valor ESR e sua correlação com uma tabela de valores;

— facilidade de uso — capacidade de realizar medições contínuas (ao contrário dos testadores ESR digitais, que exigem pressionar o botão de medição e fazer uma pausa após conectar cada capacitor testado), o que acelera significativamente o trabalho;

— não é necessário pré-descarregar o capacitor antes de medir a ESR.

As desvantagens do dispositivo incluem:

- funcionalidade limitada em comparação com testadores ESR digitais (falta de capacidade de medir a capacitância do capacitor e a porcentagem de seu vazamento);

— falta de valores numéricos exatos dos resultados da medição em ohms;

- faixa relativamente estreita de resistências medidas.

Stepan Mironov.

Medidor ESR+LCF v3.

Não é segredo há muito tempo que metade das falhas em eletrodomésticos modernos estão associadas a capacitores eletrolíticos.
Capacitores inchados são imediatamente visíveis, mas também existem aqueles que parecem normais. Todos os capacitores defeituosos apresentam perda de capacidade e um valor ESR aumentado, ou apenas um valor ESR aumentado (a capacidade é normal ou superior ao normal).
Calculá-los não é tão fácil; você tem que dessoldá-los, se vários capacitores estiverem conectados em paralelo, ou se algum elemento shunt estiver conectado em paralelo ao capacitor que está sendo medido, verifique-os e solde-os novamente para funcionar. Muitos capacitores ficam colados na placa, localizados em locais de difícil acesso e sua desmontagem/instalação leva muito tempo. Mesmo quando aquecido, um capacitor defeituoso pode restaurar temporariamente sua funcionalidade.
Portanto, os radiomecânicos, e não só eles, sonham em ter um dispositivo para verificar a operacionalidade dos capacitores eletrolíticos, em circuito, sem dessoldá-los.
Quero desapontar você, é 100% impossível. Não é possível medir corretamente a capacitância e a ESR, mas é possível verificar a operacionalidade de um capacitor eletrolítico sem solda, em muitos casos usando um valor ESR aumentado.
Capacitores defeituosos com ESR aumentado e capacidade normal são comuns, mas aqueles com ESR normal e perda de capacidade não são.
Uma diminuição da capacitância em relação ao valor nominal em 20% não é considerada defeito, isso é normal mesmo para capacitores novos, portanto, para o defeito inicial de um capacitor eletrolítico, basta medir o ESR. As leituras de capacitância no circuito, apenas para informação e dependendo dos elementos shunt no circuito, podem ser significativamente superestimadas ou podem não ser medidas.

Uma tabela indicativa de valores de ESR aceitáveis ​​é fornecida abaixo:

Várias versões do medidor ESR foram desenvolvidas.
O medidor ESR+LCF v3 (terceira versão) foi desenvolvido levando em consideração capacidades máximas para medições em circuito. Além da medição ESR principal (no display Rx>x.xxx), há função adicional para cálculo ESR no circuito, denominado "aESR" pelo analisador (exibir x.xx).
O analisador detecta áreas não lineares ao carregar o capacitor medido (um capacitor em funcionamento é carregado linearmente). Em seguida, o desvio esperado é calculado matematicamente e adicionado ao valor da ESR.
Ao medir um capacitor em funcionamento, “aESR” e “ESR” têm valores próximos. O display mostra adicionalmente o valor “aESR”.
Esta função não possui protótipo, portanto no momento de preparar a documentação principal havia muito pouca experiência em utilizá-la.

Sobre no momento, há muitas críticas positivas de diferentes pessoas com recomendações para seu uso.
Este modo não fornece resultados cem por cento, mas com conhecimento de projeto de circuito e experiência acumulada, é eficaz este modoótimo.
O resultado de uma medição no circuito depende do efeito de desvio dos elementos do circuito.
Elementos semicondutores (transistores, diodos) não afetam o resultado da medição.
A maior influência é exercida por resistores de baixa resistência, indutores, bem como outros capacitores conectados aos circuitos do capacitor medido.
Em locais onde o efeito de derivação no capacitor sendo testado não é grande, o capacitor defeituoso pode ser bem medido no modo "ESR" normal, e em locais onde o efeito de derivação é grande, o capacitor defeituoso (sem dessoldagem) só pode ser calculado usando o "analisador - aESR".

Deve ser lembrado que ao fazer medições no circuito de capacitores eletrolíticos saudáveis, as leituras “aESR” na maioria dos casos são ligeiramente superiores às leituras “ESR”. Isto é normal, pois múltiplas conexões ao capacitor que está sendo medido introduzem erros.

Os locais mais difíceis de medir são os circuitos com manobras simultâneas de muitos elementos de diferentes tipos.

No diagrama acima, o capacitor defeituoso C2+1ohm é desviado por C1+L1+C3+R2.

Ao medir tal capacitor, o valor ESR é normal, mas o analisador mostra “0,18” - isso está excedendo a norma.

Infelizmente, nem sempre é possível determinar a capacidade de manutenção de um capacitor eletrolítico dentro do circuito.
Por exemplo: em placas-mãe não adianta alimentar o processador, há muitos desvios. Um mecânico de rádio, via de regra, conserta equipamentos do mesmo tipo e, com o tempo, ganha experiência e já sabe exatamente onde e como os capacitores eletrolíticos são diagnosticados.

Então, o que meu medidor pode fazer?

Medidor ESR+LCF v3 - medidas

Recursos adicionais:

No modo ESR, é possível medir resistências constantes de 0,001 - 100 Ohm; é impossível medir a resistência de circuitos com indutância ou capacitância (já que a medição é realizada em modo de pulso e a resistência medida é desviada). Para medir corretamente tais resistências, deve-se pressionar o botão “+” (neste caso, a medição é realizada em CC 10mA). Neste modo, a faixa de resistências medidas é de 0,001 a 20 Ohm.
- No modo ESR, quando o botão “L/C_F/P” é pressionado, a função de analisador no circuito é ativada ( descrição detalhada Veja abaixo).
- No modo frequencímetro, ao pressionar o botão “Lx/Cx_Px” é ativada a função “contador de pulsos” (contagem contínua dos pulsos que chegam à entrada “Fx”). O contador é zerado usando o botão “+”.
- Indicação de bateria fraca.
- Desligamento automático- cerca de 4 minutos (no modo ESR - 2 minutos). Depois de expirado o tempo de inatividade, a inscrição “StBy” acende e em 10 segundos você pode pressionar qualquer botão e o trabalho continuará no mesmo modo.

EM tecnologia moderna capacitores eletrolíticos são frequentemente ignorados com indutância inferior a 1 µH e capacitores cerâmicos. No modo normal aqui, o medidor não é capaz de detectar um capacitor eletrolítico defeituoso sem dessoldar. Para estes fins, foi adicionada uma função de analisador no circuito.
O analisador detecta áreas não lineares ao carregar o capacitor medido (um capacitor em funcionamento é carregado linearmente). A seguir, o desvio esperado é calculado matematicamente e adicionado ao valor ESR(Rx) = aESR(a). O display também mostra o valor aESR (a). Mais eficaz esta função ao medir capacitâncias acima de 300 µF. Para habilitar esta função, você deve pressionar o botão “L/C_F/P”.

Diagrama esquemático.

“O coração do medidor é o microcontrolador PIC16F886-I/SS. Este medidor também pode operar microcontroladores PIC16F876, PIC16F877 sem alterar o firmware.

Construção e detalhes.

Indicador LCD baseado no controlador HD44780, 2 linhas de 16 caracteres.
Controlador - PIC16F886-I/SS.
Transistores BC807 - qualquer P-N-P, semelhantes em parâmetros.
Op-amp TL082 - qualquer uma desta série (TL082CP, AC, etc.). É possível usar o amplificador operacional MC34072. O uso de outros amplificadores operacionais (com velocidades diferentes) não é recomendado.
Transistor de efeito de campo P45N02 - 06N03, P3055LD, etc., cabe em quase qualquer placa-mãe de computador.
Choke L101 - 100 µH + -5%. Você pode fazer você mesmo ou usar um já pronto. O diâmetro do fio do enrolamento deve ser de pelo menos 0,2 mm.
S101 - 430-650pF com baixo TKE, K31-11-2-G - pode ser encontrado no KOS de TVs domésticas de 4 a 5 gerações (circuito KVP).
C102, C104 4-10uF SMD - pode ser encontrado em qualquer placa-mãe de computador Pentium-3 antiga próxima ao processador, bem como no processador in a box Pentium-2.
BF998 – pode ser encontrado em videocassetes, TVs e videocassetes GRUNDIK.
SW1 (tamanho 7*7mm) - preste atenção na pinagem, existem dois tipos. O layout da PCB corresponde à Fig.

A placa de circuito impresso é feita de fibra de vidro unilateral.

Ao mesmo tempo, a placa de circuito impresso serve de base para o invólucro. Tiras de fibra de vidro com 21 mm de largura são soldadas ao redor do perímetro da placa.

As capas são feitas de plástico preto.

Existem botões de controle na parte superior e na frente três soquetes tipo TULIP para uma sonda removível. Para o modo “R/ESR” - um soquete de qualidade superior.

Projeto da sonda:

Um tampão metálico tipo tulipa foi usado como sonda. Uma agulha é soldada ao pino central.

A partir do material disponível, uma haste de latão com diâmetro de 3 mm pode ser usada para fazer uma agulha. Depois de algum tempo, a agulha oxida e para restaurar o contato confiável basta limpar a ponta com uma lixa fina.

O arquivo abaixo tem tudo arquivos necessários e materiais para montagem e configuração deste medidor.

Boa sorte a todos e tudo de bom!

miron63.

Arquivar medidor ESR+LCF v3.