То, что такой измеритель необходим радиолюбителю не только узнал от других, но и сам прочувствовал, когда взялся ремонтировать старинный усилитель — тут нужно достоверно проверить каждый электролит стоящий на плате и найти пришедший в негодность или произвести 100% их замену. Выбрал проверку.
И чуть не купил через интернет разрекламированный приборчик под названием «ESR – mikro». Остановило то, что уж больно здорово хвалили – «через край». В общем, решился на самостоятельные действия.
Так как на микроконтроллерные устройства замахиваться не хотелось — выбрал самую простую, если не сказать примитивную схему, но с очень хорошим (тщательным) описанием. Вник в информацию и имея некоторую склонность к рисованию принялся разводить свой вариант печатной платы. Чтобы помещалась в корпус от толстого фломастера.
Не получилось – не все детали входили в планируемый объём. Одумался, нарисовал печатку по образу и подобию авторской, протравил и собрал. Собрать получилось. Всё вышло очень продумано и аккуратно.
Вот только работать пробник не захотел, сколько с ним не бился. А мне не захотелось отступать. Для лучшего восприятия схемы перечертил её на «свой лад». И так «родная» (за две недели мытарств), стала она и более понятной визуально.
Схема ESR метра
А печатную плату доделал по-хитрому. Стала она «двухсторонней» — со второй стороны расположил детали, не уместившиеся на первой. Для простоты решения, возникшего затруднения, разместил их «навесом». Тут не до изящества — пробник нужен.
Протравил печатную плату и запаял детали. Микросхему в этот раз поставил на панельку, для подачи питания приспособил разъем, который можно надёжно укрепить на плате при помощи пайки и корпус в дальнейшем уже можно «вешать» на него. А вот подстроечный резистор, с которым пробник заработал лучше всего, нашёл у себя только такой – далеко не миниатюрный.
Обратная сторона – плод прагматичности и вершина аскетизма. Что-то сказать здесь можно только про щупы, несмотря элементарность исполнения они вполне удобны, а функциональность так вообще выше всяческих похвал — способны на контакт с электролитическим конденсатором любого размера.
Всё поместил в импровизированный корпус, место крепления – резьбовое соединение разъёма питания. На корпус, соответственно пошёл минус питания. То есть он заземлён. Какая ни есть, а защита от наводок и помех.
Подстроечник не вошёл, зато всегда «под рукой», будет теперь потенциометром. Вилка от радиотрансляционного динамика, раз и навсегда, позволит избежать путаницы с гнёздами мультиметра.
Питание от лабораторного БП, но при помощи персонального провода с вилкой от ёлочной гирлянды.
И оно, это чудо неказистое, взяло и заработало, причём сразу и как надо. И с регулировкой никаких проблем – соответствующий одному ому, один милливольт выставляется легко, примерно в среднем положении регулятора.
А 10 Ом соответствует 49 мВ.
Исправный конденсатор, соответствует примерно 0,1 Ом.
Неисправный конденсатор, соответствует более 10 Ом. С поставленной задачей пробник справился, неисправные электролитические конденсаторы на плате ремонтируемого устройства были найдены. Все подробности относительно этой схемы найдёте в архиве. Максимально допустимые значения ESR для новых электролитических конденсаторов указаны в таблице:
А некоторое время спустя захотелось придать приставке более презентабельный вид, однако усвоенный постулат «лучшее — враг хорошего» трогать его не позволил – сделаю другой, более изящный и совершенный. Дополнительная информация, в том числе и схема исходного прибора, имеется в приложении. Про свои хлопоты и радости поведал Babay.
Форум про ЭПС конденсаторов
Форум по обсуждению материала Приставка к мультиметру esr метр
Проверка конденсаторов без выпайки
Прошло примерно полтора года, с тех пор, как я начал регулярно заниматься ремонтами электроники. Как оказалось дело это не менее интересное, чем конструирование электронных конструкций.
Понемногу появились люди, желающие, кто время от времени, а кто и регулярно, сотрудничать со мной как с мастером.
В связи с тем что рентабельность большинства производимых ремонтов не позволяет снимать помещение, иначе аренда съедает большую часть прибыли, работаю в основном на дому либо выезжаю с инструментами к знакомым ИП имеющим скупку бытовой электроники и мастерскую.
Параллельно со знакомым, выкупаем технику на местном форуме и Авито, ремонтируем и знакомый реализует, оба в долях с реализации. Но суть не в этом.
Сегодня решил поделиться с читателями схемой простого, но очень полезного для любого ремонтника – электронщика устройства, ESR метра, позволяющего корректно измерять этот параметр, в большинстве случаев без выпаивания электролитических конденсаторов.
ESR, оно же ЭПС (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) – параметр конденсатора очень сильно влияющий на его работоспособность при работе в высокочастотных цепях. Какие же это устройства?
Это абсолютно любые схемы с применением стабилизаторов, DC-DC преобразователей питания, импульсные блоки питания для любой техники, от компьютерной – до мобильных зарядок.
Вздувшийся конденсатор
Без этого устройства значительная часть ремонтов выполняемых мною либо вообще не могла бы быть выполнена, либо все же была выполнена, но с большими неудобствами в виде постоянного выпаивания и запаивания обратно электролитических конденсаторов небольшого номинала, с целью измерения эквивалентного последовательного сопротивления с помощью транзистор тестера. Мой же прибор, позволяет измерять этот параметр не выпаивая деталь, просто прикоснувшись пинцетом к выводам конденсатора.
Данные конденсаторы номиналом 0.
33-22 мкФ, как известно очень редко имеют насечки в верхней части корпуса, по которым конденсаторы большего номинала, вздуваются и раскрываются розочкой, например всем знакомые конденсаторы на материнских платах и блоках питания.
Дело в том, что конденсатор, не имеющий этих насечек для выпускания излишнего образовавшегося давления, визуально, без измерения прибором, даже для опытного электронщика ничем не отличим от полностью рабочего.
Компьютерный блок питания
Конечно, если домашнему мастеру предстоит разовый ремонт, например компьютерного блока питания АТХ формата, собирать данный прибор не имеет смысла, проще заменить сразу все конденсаторы мелкого номинала на новые, но если вы ремонтируете хотя бы пять блоков питания в полгода вам этот прибор уже желателен к сборке. Какие альтернативы есть, сборке этого измерителя? Покупной прибор стоимостью порядка 2000 рублей, ESR micro.
ESR micro – фото
Из отличий и достоинств покупного прибора могу назвать только то, что у него показания выводятся сразу в миллиОмах, а у моего прибора нужно переводить из миллиВольт в миллиОмы.
Что впрочем не вызывает затруднений, достаточно откалибровать прибор по значениям низкоомных точных резисторов и составить для себя таблицу.
Поработав с прибором пару месяцев, уже визуально, безо всяких таблиц, просто взглянув на дисплей мультиметра уже видишь нормальное значение ESR конденсатора – на грани либо уже необходима замена. Схема моего прибора, кстати, в свое время была взята из журнала Радио.
Схема принципиальная прибора
Изначально прибор был собран с самодельными щупами – пинцетом, имеющим широкие губки, неудобным при измерении на платах, с плотным монтажом. Затем присмотрел себе на Али экспресс щупы – пинцет для измерения SMD, подключаемые к мультиметру. Заказав пинцет, провод был безжалостно укорочен, для того чтобы точность не сильно пострадала при измерении, из-за длины проводов щупов. Не забывайте, там счет идет на миллиОмы.
Сначала прибор у меня подключался щупами к мультиметру и был выполнен в виде приставки, но постепенно надоело крутить каждый раз ручку мультиметра, вырабатывая тем самым ресурс переключений.
Мне тогда как раз товарищ подарил мультиметр, в связи с тем что свой я временно попалил на неразрядившемся электролитическом конденсаторе.
Впоследствии прибор был восстановлен, резисторы были перепаяны, а этот мультиметр, у него были отломлены разъемы для подключения щупов на плате, и были кем-то брошены перемычки, но точность измерений уже была не та.
ESR метр открытый корпус
Но для моих целей погрешность 1-2 процента ничего не решала и решил сделать прибор полностью автономным.
Для этого скрепил корпус мультиметра и корпус ESR метра на винты, и сделал для большего удобства коммутацию одновременного включения, встроенного мультиметра и ESR метра с помощью выключателя на две группы контактов.
Соединения мультиметра и ESR метра, ранее осуществляемые с помощью щупов, были сделаны проводами, внутри соединенных корпусов.
Прибор испытатель конденсаторов – внешний вид
Как показала практика, времени на приведение прибора в боевую готовность, а затем, после проведения измерений, отключения, стало уходить существенно меньше, а соответственно повысилось удобство использования.
Из дальнейших доработок планируемых в данном приборе – это перевести его на аккумуляторное питание, от Li-ion аккумулятора от телефона, с возможностью подзарядки от платы адаптера заряда через встроенное Mini USB гнездо, от любого зарядного устройства от смартфона с возможностью подключения USB кабеля.
Как показала практика, ранее мною уже был переделан на аккумуляторное питание с помощью аналогичного способа Транзистор тестер Т4, также имеющий, как и ESR метр, высокое потребление благодаря установленному в нем графическому дисплею.
Ощущения от переделки остались только положительные. За полгода заряжал всего один раз. В устройстве был установлен повышающий DC-DC преобразователь превращающий 3.7 вольта на выходе аккумулятора в 9 вольт, необходимые для работы прибора.
Макетная плата ESR метра
В данном случае, в моем приборе будет двойное преобразование напряжения: сначала с 3.7 вольта в 9 вольт, хотя возможно я выставлю и минимально допустимое для входа стабилизатора 7805 CV напряжение 7.
5 вольт, от данного стабилизатора сейчас запитана схема прибора. Сам прибор, как можно видеть на фото, изначально питается от батареи Крона, которая, как известно, имеет относительно небольшую емкость.
Напряжение питания данной микросхемы позволяет питать ее напрямую от 9 вольт, но дело в том, что по мере разряда батареи заметил, что показания при измерении начинают потихоньку уплывать. Для борьбы с этим, и был установлен стабилизатор 7805, который, как известно, выдает у нас стабильные 5 вольт на выходе.
- Выключатель с защитой от случайных включений
- Также в связи с тем, что прибор приходится часто носить с собой в дипломате, на ремонты на выездах, и уже были случаи самопроизвольного включения выключателя, и соответственно высаживании батареи Крона в ноль, что сейчас, при коммутации данным выключателем 2 линий питания, мультиметра и самого прибора, было бы уже более нежелательным, так как в таком случае, придется покупать уже две кроны, стоимостью 45 рублей.
- Коммутация выключателем на 2 группы контактов
Решено было просто приклеить на термоклей, по краям выключателя, два самореза, от крепления кулера, в компьютерном блоке питания. Микросхема, применяемая в приборе, широко распространенная, и довольно дешевая, я приобретал ее, по стоимости, всего порядка 15-20 рублей.
- Весь прибор, обошелся мне, с учетом бесплатного мультиметра, щупов – пинцета с Али экспресс, стоимостью 100 рублей, и стоимости деталей для сборки прибора, и батареи крона, всего ушло порядка 150 рублей, итого все необходимое обошлось в смешную сумму 250 рублей.
- Пинцет для измерения конденсаторов на плате
Что окупилось уже с применением прибора в ремонтах давно и многократно. Конечно кто нибудь, имеющий возможность и желание приобрести ESR micro, может сказать сейчас, зачем мне эти неудобства, каждый раз переводить из миллиВольт, в миллиОмы, хотя это и не требуется, как я уже выше писал, если на покупном приборе я могу сразу видеть, уже готовые значения.
Таблица значений ESR
Дело в том, что подобные приборы имеют в своем составе микроконтроллер, и при измерении подключаются напрямую, условно говоря “портом” микроконтроллера к измеряемому конденсатору.
Что крайне нежелательно, достаточно один раз не разрядить конденсатор после обесточивания схемы перед измерением, путем замыкания его выводов металлическим предметом, например отверткой, как мы рискуем получить нерабочий прибор.
Первая версия щупов
Что при его немаленькой стоимости, согласитесь, не лучший вариант.
В моем же приборе, параллельно измеряемому конденсатору подключается резистор 100 Ом, что означает если конденсатор все-же и будет заряжен, то он при подключении щупов начнет разряжаться.
В самом же крайнем случае, если микросхема применяемая в моем приборе выгорит, вам для произведения ремонта достаточно будет лишь вынуть микросхему из DIP панельки и воткнуть новую.
Апгрейд прибора
Все, ремонт прибора окончен, можно снова производить измерения. А учитывая низкую стоимость микросхемы это не становится проблемой, достаточно лишь приобрести одну – две микросхемы про запас при закупе деталей для сборки данного ЭПС-метра.
Финальная версия
В целом прибор получился просто шикарным и очень удобным, и даже если бы детали для его сборки стоили в 2 раза больше – я бы все-равно смело мог бы рекомендовать этот ЭПС-метр к сборке всем начинающим мастерам имеющим скромный бюджет, либо желающим сэкономить и не переплачивать лишнего. Всем удачных ремонтов! AKV.
Цифровой мультиметр на КР572ПВ5А
Цифровой мультиметр на КР572ПВ5А
В радиолюбительской литературе описаны цифровые мультиметры с использованием микросхемы КР572ПВ2А.
Как правило, это достаточно сложные устройства, что объясняется необходимостью использования двух источников питания, источника опорного напряжения, линейного преобразователя переменного напряжения в постоянное.
Мультиметры требуют также мощного источника энергии в связи с необходимостью использования светодиодных индикаторов.
Появление микросхемы КР572ПВ5А существенно упростило построение мультиметров. Эта микросхема выполняет те же функции, что и КР572ПВ2А, но специально приспособлена для работы с жидкокристаллическим индикатором.
Для этой микросхемы необходим один источник питания с напряжением 7..
10 В, она имеет внутренний стабилизатор опорного напряжения (такой стабилизатор есть и в КР572ПВ2А, но использовать его трудно) и стабилизатор напряжения 5 В для питания КМОП — цифровых микросхем.
Ниже приведено описание простого цифрового мультиметра с микросхемой КР572ПВ5А, содержащий, кроме нее, лишь одну цифровую микросхему К561ЛП2, необходимую для управления запятыми индикатора. Упрощение устройства достигнуто также за счет отказа от измерения переменных напряжений и токов.
Прибор обеспечивает измерение постоянного напряжения (в вольтах) и тока (в миллиамперах), а также сопротивления (в килоомах) в пяти диапазонах с верхними пределами 0,199; 1,999; 19,99; 199,9; 1999. Погрешность измерений ±(0,2 % — 1 младшего разряда) .
Входное сопротивление вольтметра — 11 МОм, падение напряжения при измерении тока не превышает 0,2 В. Питается мультиметр от батареи «Крона» или аккумулятора 7 Д-0,115, потребляемый ток — около 1,6 мА, на пределе 0,199 омметра он увеличивается на 1 мА.
Схема мультиметра приведена на рис.1.
При измерении постоянное напряжение поступает через делитель R11-R16 на входы +Вх и -Вх микросхемы DD2. Сопротивление большинства резисторов делителя выбрано кратным 10, что облегчает их подбор.
Сопротивление нижнего плеча (R15R16) делителя должно быть 1,111 кОм — оно образовано параллельным подключением резисторов 1,2 кОм и 15 кОм.
При использовании резисторов делителя с допуском 0,1 % никакого дополнительного подбора их не потребуется.
При измерении постоянного тока входы +Вх и -Вх DD2 подключены к одному из шунтов R17-R21, через которые протекает измеряемый ток. Использование двух секций (SA2.2 и SA2.3) переключателя пределоизмерений для коммутации шунтов позволяет исключить влияние нестабильности сопротивления контактов на погрешность измерений и выход из строя прибора в момент переключения пределов.
Как указывалось выше, микросхема КР572ПВ5А имеет встроенный источник опорного напряжения 2,8±0,4 В, его плюс подключен к выводу 1 микросхемы и для удобства обозначен за 0 В. Вывод 32 опорного напряжения микросхемы обозначен -3 В и использован в качестве аналогового общего провода мультиметра. Образцовое напряжение 100 мВ получено из опорного на делителе R22-R25.
Принцип работы омметра проиллюстрирован на рис.2.
Рисунок 2
Опорное напряжение приложено к делителю из трех резисторов — токозадающего (R1-R5), образцового (R6-R10) и измеряемого.
Токозадающий резистор подобран так, что падение напряжения на образцовом резисторе составляет около 100 мВ.
Отношение напряжений на измеряемом и образцовом резисторах с точностью до множителя 10n является сопротивлением измеряемого резистора и отображается на индикаторе мультиметра.
При измерении резисторов различных величин может несколько меняться ток через токозадающий резистор, но это не отразится на результатах измерений, так как микросхема DD2 измеряет отношение напряжений. Не влияет на точность и некоторое уменьшение напряжения опорного источника под нагрузкой (на диапазоне 0,199 кОм она составляет около 1 мА).
Кнопка SB1 необходима для того, чтобы образцовое напряжение подавалось на входы +Uoбр и -Uобр независимо от того, подключен измеряемый резистор или нет. При ее отсутствии показания омметра будут устанавливаться слишком долго. Для отсчета показаний необходимо нажать кнопку SB1 после подключения измеряемого резистора.
Первое положение подвижного контакта переключателя SA1 после состояния «Выкл» служит для контроля напряжения питания, которое через делитель R26-R28 подается на входы микросхемы DD2. Показания мультиметра в этом режиме не зависят от положения переключателя диапазонов SA2.
Подключенные к микросхеме DD2 резисторы R36 и R37 и конденсатор С5 являются частотозадающими элементами генератора, резистором R36 устанавливается частота генерации 50 кГц.
Конденсатор С3 и резистор R35 — элементы интегратора, конденсатор С4 работает в цепи автокоррекции, С2 служит для запоминания образцового напряжения.
Цепь R38C6 служит для фильтрации входного напряжения АЦП, R33 и R34 защищают микросхему DD2 от перенапряжений в режиме омметра при случайном подключении прибора в устройство, находящееся под напряжением.
Управление местоположением запятой при отсчете показаний осуществляет микросхема DD1.
На объединенные входы ее элементов подан сигнал с частотой около 60 Гц с выхода F микросхемы DD2, при логических 0 на других входах элементов они повторяют этот сигнал, напряжение на электродах запятых синфазно напряжению общего электрода и запятые погашены.
Если на вход одного из элементов DD1 подается логическая 1 с переключателя SA2.6, этот элемент начинает инвертировать сигнал 60 Гц, напряжения на электроде соответствующей запятой и на общем электроде становятся противофазными, запятая высвечивается.
В использованном автором индикаторе запятой после младшего разряда (крайний правый) нет, но в других индикаторах она может быть, поэтому цепь выхода четвертого элемента DD1 (вывод 11) также разведена на печатной плате.
Напряжение питания микросхема DD1 получает от специального стабилизатора (несколько меньшего 5 В), имеющегося в микросхеме DD2 (вывод 37).
Резисторы R6-R21 следует подобрать с точностью 0,1 %, в крайнем случае — 0,2 %. В конструкции мультиметра использованы резисторы С2-29 мощностью 0,125 Вт. Резистор R21 состоит из десяти параллельно соединенных резисторов мощностью 0,125 Вт, R11 — из пяти последовательно соединенных резисторов мощностью 0,25 Вт.
Остальные резисторы могут быть с большим допускаемым отклонением, однако R22, R23, R25-R28 должны быть стабильными, например С2-29.
Резисторы R26-R28 могут иметь и другие значения сопротивления, но коэффициент деления делителя должен быть 0,01±0,1 %. Резистор R27 составлен из двух: С2-29 2 кОм 0,125 Вт 0,1 % и МЛТ-0,125 20 Ом 10 %.
Резистор R1 — КИМ-0,125, подстроенные резисторы — СП3-19а. Остальные резисторы — МЛТ-0,125.
Конденсаторы С3 и С4 типа К73-11 на напряжение 63 В, С2 — К73-17 на 63 В с допустимым отклонением не более 10%. Конденсатор С1 — К50-6.
Переключатели SA1 и SA2 типа ПГ2-11-6П6Н, на принципиальной схеме дана нумерация контактов, приведенная на галетах переключателей. Кнопка SB1 — микропереключатель МП7 со специально изготовленным толкателем.
В мультиметре использован жидкокристаллический индикатор ИЖКЦ1-4/24А, используемый для работы в электронных часах.
Этот индикатор не имеет запятых, в нем невозможна отдельная индикация сегмента g первого разряда для знака «минус», поэтому в качестве запятых используются сегменты дней недели «Вт», «Чт», «Сб», что вполне приемлемо, а в качестве знака «минус» — сегмент «Пн». Более удобно было бы использование индикатора ИЖКЦ5-4/8.
Элементы мультиметра, кроме переключателей и батареи питания, расположены на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита. Размеры обеих плат — 65×85 мм. Основная плата — двусторонняя.
На рис.3, а приведено расположение проводников и деталей, на рис.3, б — проводников с другой стороны платы. На рис.4 показано расположение проводников на односторонней плате для подпайки индикатора.
Рисунок 4
Переключатели установлены на кронштейне из латуни толщиной 1 мм (рис.5).
Рисунок 5
Этим же кронштейном скреплены между собой обе платы с одной стороны. С другой стороны они соединены между собой с помощью двух латунных резьбовых втулок диаметром 5 мм и такой же высотой (рис.6).
Рисунок 6
Входные гнезда установлены на небольшом кронштейне (рис.7) над микросхемой DD1 и резисторами R29-R32.
Рисунок 7
Конденсаторы С2-С4 расположены над микросхемой DD2.
Переключатели снабжены двенадцатигранными ручками барабанами, изготовленными из алюминия. На грани одной ручки нанесена гравировка режимов измерения, другой — пределов измерения. От осей переключателей ручки изолированы диэлектрическими втулками.
Платы мультиметра размещены в полистироловом корпусе с габаритными размерами 116×72×34 мм.
Сборку и настройку мультиметра следует проводить в следующем порядке. На основную печатную плату установить детали, за исключением R1-R23 и переключателей, подать напряжение питания и измерить опорное напряжение Uоп между выводами 32 и 1 микросхемы DD2, отключить питание. По измеренному напряжению рассчитать необходимые сопротивления резисторов:
R22 + R23 = 40×Uоп (R — кОм, U — B);
R1 = (10..11)×Uоп (R — МОм, U — B).
Резисторы R2-R5 должны быть в 10, 100 и т.д. раз меньше R1. Далее подобрать стабильные резисторы R22 и R23 для обеспечения их необходимой суммы с допуском ±2 %, для R1-R5 допуск 10 %. На принципиальной схеме указаны номиналы этих резисторов для опорного напряжения 3 В.
Установить переключатели, произвести монтаж их цепей проводом МГТФ 0,07 или 0,14, установить все оставшиеся резисторы. Общий провод шунтов R17-R21 выполнен в виде скобы из медного луженого провода, впаянной концами в плату.
Провод от гнезда XS2 к этой скобе должен быть проложен отдельно от других цепей и подключен к концу скобы у резисторов R21, остальные проводники этой цепи могут быть проложены произвольно и подключены к этой скобе на другом ее конце.
Шунты R19-R21 должны быть подключены к секциям переключателя SA2 двумя проводниками, каждый проводник к своей секции (у R21 для этого предусмотрены два контакта).
Поскольку почти все резисторы устанавливаются вертикально, в большинстве случаев при отсутствии необходимого номинала их можно составлять из двух последовательно включенных резисторов.
Микропереключатель SB1 закреплен на плате с помощью проволочного хомутика.
Подключив частотомер через резистор не менее 51 кОм к выводу 38 микросхемы DD2 и к плюсу батареи питания, проверить возможность регулирования частоты генератора микросхемы резистором R36 в пределах не менее 45..55 кГц. При необходимости подобрать резистор R37. Установить частоту генератора 45 кГц.
Откалибровать вольтметр подстроечным резистором R24, подав на его вход контролируемое точным вольтметром напряжение 1,8..1,9 В. Установив входное напряжение, максимально близкое к предельному значению на этой шкале, сменив его полярность, должен появиться знак «минус».
Если показания прибора при этом будут отличаться более чем на единицу младшего разряда, необходимо подобрать номинал R35. Для этого последовательно с R35 подключить подстроечный резистор 47 кОм и, плавно увеличивая его, добиться равенства показаний при положительном и отрицательном входном напряжении.
Заменить резистор R35 на резистор с суммарным подобранным сопротивлением или несколько более и установить частоту генератора 50 кГц, что обеспечит необходимый запас по линейности.
Затем следует проверить правильность показаний вольтметра на других пределах, работу омметра и миллиамперметра.
Из-за несовершенства микросхемы и утечек по плате омметр имеет систематическую погрешность — занижает показания на 0,1..0,2 %. Для ее исключения целесообразно резисторы R6-R10 подобрать с минусовым допуском той же величины (0,1..0,2 %) или вместо них использовать по два последовательно включенных резистора (вместо R6 — два по 499 кОм, вместо R7 — два по 49,9 кОм и т.д.).
Напряжение, подаваемое на вход мультиметра на диапазоне 1999 В, не должно превышать 500 В.
АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КР572ПВ2, КР572ПВ5 описание
Микросхемы КР572ПВ2, КР572ПВ5 представляют собой интегрирующие аналого-цифровые преобразователи на 3,5 десятичных разряда с выводом информации на семисегментные индикаторы, . Аналоги: ICL71G6, ICL7107 фирм INTERSIL и MAXIM (США).
Микросхемы предназначены для применения в измерительных приборах напряжения, тока, сопротивления,температуры, массы и других с выводом информации на семисегментный жидкокристаллический (КР572ПВ5) или светодиодный (КР572ПВ2) индикаторы.
Конструктивное исполнение — 40-выводной корпус 2123.40-1 или подтипа 45 по ГОСТ 17467-88.
Электрические параметры приведены в таблице, а схемы включениядалее на странице.
| Параметр | Обознач. | КР572ПВ5А | КР572ПВ5Б | Режим измерения | КР572ПВ2А | КР572ПВ2Б | Режимизмерения | T, град |
|
Размах выходного напряжения, В, не менее |
Uo | 4,0 | 4,0 |
Ucc=8.5Ur=1,0 Uin=-1888 |
— | — | 25 | |
| 3,5 | 3,5 | — | -25..+70 | |||||
| Выходное напряжение источника опорного напряжения, В | Uor | 2,6.. .3,2 | 2,6…3,2 |
Ucc=8.5Ur=0.1 Uin=0.1 |
2,6…3,2 | 2t6…3,2 |
Ucc1=4,75 Ucc2=-4,75 Ur=0,1 Uin=Ur |
-25…+70 |
| Ток потребления, мА, не более | Icc | 1,6 | 1,6 |
Ucc=9.5Ur=1,0 Uin=0 |
1,8 | Ь8 |
Ucc1=5,25 Ucc2=-5,25 Ur=0,1 Uin=0 |
25 |
| 2,0 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | -25…+70 | ||||
| Погрешность преобразования, ЕМР, не более | Sc | 1 | 3 |
Ucc=8.5Ur1=1,0 Ur2=0.1 |
1 | 3 |
Ucc1=4,75 Ucc2=-4,75 Ur2=0,1 Ur1=1,0 Uin=Ur |
25 |
| 2 | 4 | 2 | 4 | -25…+70 | ||||
| Погрешность в заданной точке характеристики преобразования, ЕМР, не более | Sc1 | 1 | 2 |
Ucc=8.5Ur=0.1 Uin=Ur |
1 | 2 |
Ucc1=4,75 Ucc2=-4,75 Ur=0.1 Uin=Ur |
25 |
| 2 | 3 | 2 | 3 | -25…+70 | ||||
| Разность показаний в конечных точках характеристики преобразования, ЕМР, не более | Sc2 | 1 | 3 |
Ucc=8.5
|
I | 3 |
Ucc1=4,75 Ucc2=-4,75 Ur=0.1 Uin1=+1,99 Uin2=-1,99 |
25 |
| 3 | 5 | 3 | 5 | -25..+70 | ||||
|
Коэффициент ослабления синфазного напряжения, мкВ/В, не более |
CMR | 100 | 100 |
Ucc=8.5
|
100 | 100 |
Ucc1=4,75 Ucc2=-4,75 Ur=0.1 Uin=0 Ucc3=0 Uc1=1,0 Uc2=-1,0 |
-25…+70 |
| Выходной ток, мА | Io1 | 5,0 | 5,0 |
|
25 | |||
| 4,5 | 4,5 | -25…+70 |
Рис. 1
Схема включения КР572ПВ5А,Б (для корпуса 2123.40-1) показана на рис.1, а КР572ПВ2А,Б — на рис.2.
Рис. 2
Схема включения КР572ПВ5А,Б (для корпуса подтипа 45) показана на рис.3, а КР572ПВ2А,Б — на рис.4.
Рис. 3
Рис. 4
| Ur | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | R1 | R2 | R3 |
| 0,1 В | 0,22 мкФ | 0,47 мкФ | 0,01 мкФ | 1 мкФ | 100 пФ | 47 кОм | 1 МОм | 100 кОм |
| 1В | 0,22 мкФ | 0,047 мкФ | 0,01 мкФ | 0,1 мкФ | 100 пФ | 470 кОм | 1 МОм | 100 кОм |
ESR метр своими руками — измеритель емкости конденсаторов. Схема и описание
ESR метр своими руками. Есть широкий перечень поломок аппаратуры, причиной которых как раз является электролитический конденсатор.
Главный фактор неисправности электролитических конденсаторов, это знакомое всем радиолюбителям «высыхание», которое возникает по причине плохой герметизации корпуса.
В данном случае увеличивается его емкостное или, иначе говоря, реактивное сопротивление в следствии уменьшения его номинальной емкости.
Помимо этого, в ходе работы в нем проходят электрохимические реакции, которые разъедают точки соединения выводов с обкладками.
Контакт ухудшается, в итоге образуется «контактное сопротивление», доходящее иногда до нескольких десятков Ом.
Это точно также, если к исправному конденсатору последовательно подключить резистор, и к тому же этот резистор размещен внутри него. Такое сопротивление еще именуют «эквивалентное последовательное сопротивление» или же ESR.
Существование последовательного сопротивления отрицательно влияет на работу электронных устройств, искажая работу конденсаторов в схеме. Чрезвычайно сильное влияние оказывает повышенное ESR (порядка 3…5 Ом) на работоспособность импульсных источников питания, приводя к сгоранию дорогих микросхем и транзисторов.
Ниже в таблице приведены средние величины ESR (в миллиоммах) для новых конденсаторов различной емкости в зависимости от напряжения, на которое они рассчитаны.
Не секрет, что реактивное сопротивление уменьшается с повышением частоты. К примеру, при частоте 100кГц и емкости 10мкФ емкостная составляющая будет не более 0,2 Ом.
Замеряя падение переменного напряжения имеющего частоту 100 кГц и выше, можно полагать, что при погрешности в районе 10…20% итогом замера будет активное сопротивление конденсатора.
Поэтому совсем не сложно собрать ESR метр конденсаторов своими руками.
Описание ESR метра для конденсаторов
Генератор импульсов, имеющий частоту 120кГц, собран на логических элементах DD1.1 и DD1.2. Частота генератора определяется RC-цепью на элементах R1 и C1.
Для согласования введен элемент DD1.3. Для увеличения мощности импульсов с генератора в схему введены элементы DD1.4…DD1.6. Далее сигнал проходит через делитель напряжения на резисторах R2 и R3 и поступает на исследуемый конденсатор Сх.
Блок измерения переменного напряжения содержит диоды VD1 и VD2 и мультиметр, в качестве измерителя напряжения, к примеру, М838. Мультиметр необходимо перевести в режим измерения постоянного напряжения.
Подстройку ESR метра осуществляют путем изменения величины R2.
Микросхему DD1 — К561ЛН2 можно поменять на К1561ЛН2. Диоды VD1 и VD2 германиевые, возможно использовать Д9, ГД507, Д18.
Радиодетали ESR метра расположены на печатной плате, которую можно изготовить своими руками. Конструктивно устройство выполнено в одном корпусе с элементом питания.
Щуп Х1 выполнен в виде шила и прикреплен к корпусу устройства, щуп X2 – провод не более 10 см в длину на конце которого игла.
Проверка конденсаторов возможна прямо на плате, выпаивать их не обязательно, что существенно облегчает поиск неисправного конденсатора во время ремонта.
Настройка устройства
После окончания монтажа и проверки, необходимо проверить осциллографом частоту на щупах X1 и X2. Она должна быть в пределах 120…180 кГц. Если это не так, то путем подбора резистора R1 добиваются нужной частоты. Далее необходимо подготовить набор резисторов следующих номиналов:
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 и 80 Ом.
К щупам X1 и X2 необходимо подсоединить резистор в 1 Ом и вращением R2 добиться, чтобы на мультиметре было 1мВ. Затем вместо 1 Ом подключить следующий резистор (5 Ом) и не изменяя R2 записать показание мультиметра. То же самое проделать и с оставшимися сопротивлениями. В результате этого получится таблица значений, по которой можно будет определять реактивное сопротивление.
Источник: Радиомир 03/2012
Стенд для пайки со светодиодной подсветкой Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…
ESR-метр — Практическая электроника
В этой статье мы с вами будем собирать ESR-метр. В первый раз слышите слово «ESR»? А ну-ка бегом читать эту статью!
Для чего нужен ESR-метр
Итак, для чего нам вообще собирать ESR-метр? Для тех, кто поленился читать статью про ESR давайте вспомним, чем оно нам вредит. Дело в том, что сейчас почти во всей электронной аппаратуре используются импульсные блоки питания.
В этих импульсных блоках питания «гуляют» высокие частоты и некоторые из этих частот проходят через электролитические конденсаторы. Если вы читали статью конденсатор в цепи постоянного и переменого тока, то наверняка помните, что высокие частоты конденсатор пропускает через себя почти без проблем. И проблем тем меньше, чем выше частота.
Это, конечно, в идеале. В реальности же в каждом конденсаторе «спрятан» резистор. А какая мощность будет выделяться на резисторе?
- P=I2xR
- где
- P — это мощность, Ватт (Чтобы узнать сколько Ватт, нужен ваттметр)
- I — сила тока, Ампер
- R — сопротивление, Ом
А как вы знаете, мощность, которая рассеивается на резисторе — это и есть тепло 😉 И что тогда у нас получается? Конденсатор тупо превращается в маленькую печку)). Нагрев конденсатора — эффект очень нежелательный, так как при нагреве в лучшем случае он меняет свой номинал, а в худшем — просто раскрывается розочкой). Такие кондеры-розочки использовать уже нельзя.
Вздувшиеся электролитические конденсаторы — это большая проблема современной техники. Очень много отказов в работе электроники бывает именно по их вине. Визуально это проявляется в появлении припухлости в верхней части конденсатора.
Видите небольшие прорези на шляпе этих конденсаторов? Это делается для того, чтобы такой конденсатор не разрывался от предсмертного шока и не забрызгивал всю плату электролитом, а ровнёхонько надрывал тонкую часть прорези и испускал тихий спокойных выдох.
У советских конденсаторов таких прорезей не было, и поэтому если они и бахали, то делали это громко, эффектно и задорно)))
Но иногда бывает и так, что внешне такой конденсатор ничем не отличается от простых рабочих конденсаторов, а ESR очень велико. Поэтому, для проверки таких конденсаторов и был создан прибор под названием ESR-метр. У меня например ESR-метр идет в комплекте с Транзистор-метром:
Минус данного прибора в том, что им можно замерять ESR только демонтированных конденсаторов. Если замерять прямо на плате, то он выдаст полную ахинею.
Схема и сборка
В интернете очень давно гуляет схема простенького ESR-метра, а точнее — приставки к мультиметру. С помощью нее можно спокойно замерить ESR конденсатора, даже не выпаивая его из платы. Давайте же рассмотрим схемку нашей приставки. Кликните по ней, и схема откроется в новом окне и в полный рост:
Вместо «Cx» (в штриховом прямоугольнике) мы здесь ставим конденсатор, у которого замеряем ESR.
Для того, чтобы не травить лишний раз платку, я взял макетную плату и спаял на ней. На Али я взял целый набор этих макеток. Это получается даже дешевле, чем покупать фольгированный текстолит.
- С обратной стороны макетной платы для связи радиоэлементов использовал провод МГТФ
Вы легко его узнаете по розовой окраске. Хотя бывают и другого цвета, но в основном розовый.
Что это за «фрукт»? МГТФ расшифровывается как Монтажный, Гибкий, Теплостойкий, в Фторопластовой изоляции. Этот провод отлично подходит для электронных поделок, так как при пайке его изоляция не плавится. Это только один из плюсов.
Обратную сторону с проводами МГТФ я показывать не буду). Там ничего интересного нет).
- После сборки макетная плата выглядит вот так:
- Микросхемы по привычке всегда ставлю в панельки:
При своей стоимости, панельки позволяют быстро сменить микросхему. Особенно это актуально для дорогих микроконтроллеров. Вдруг понадобится МК для других целей?)
Для подачи питания с батарейки на платку, я воспользовался стандартной клеммой от старого мультиметра:
Как быть, если у вас нет такой клеммы, а подать питание с Кроны необходимо? В таком случае, у вас наверняка есть старая батарейка Крона, так ведь? Аккуратно вскрываем корпус, снимаем клеммы батарейки, подпаиваем проводки и у нас готова клемма для подключения к новой батарейке. На крайний случай их можно также купить на Али. Выбор огромный.
Прибор выполнен в виде приставки к любому цифровому мультиметру:
Здесь есть одно «но». Так как мы измеряем на пределе 200 милливольт постоянного напряжения (DCV), то и значения мы получим не в Омах или миллиомах, а в милливольтах, которые затем, сверяясь со значениями полученными при калибровке прибора, мы должны будем перевести в Омы.
- А вот и мой самопальный щуп:
- Подобные приборы не любят длинных проводов-щупов, идущих к ножкам конденсатора, и поэтому я был вынужден сделать подобие пинцета, собранное из двух половинок фольгированного текстолита.
- Внутри корпуса платка выглядит примерно вот так:
Провода, идущие к пинцету, закреплены каплей термоклея. Между щупами, идущими к мультиметру, стоит конденсатор керамика 100 нанофарад с целью снизить уровень помех. В схеме применен подстроечный резистор на 1,5 Килоома. С помощью этого резистора мы и будем калибровать наш приборчик.
[quads id=1]
Калибровка прибора
После того как все собрали, приступаем к калибровке (настройке) нашего ESR-метра пошагово:
1)Если у вас есть осциллограф, замеряем на измерительных щупах напряжение с частотой 120-180 КилоГерц. Если замеряемая частота не укладывается в этот диапазон, то меняем значение резистора R3.
2) Цепляем мультиметр и ставим его крутилку на измерение милливольт постоянного напряжения.
3) Берем резистор номиналом в 1 Ом и цепляем его к измерительным щупам. В данном случае, к нашему самопальному пинцету.
4) Добиваемся того, чтобы мультиметр показал значение в 1 милливольт, меняя значение подстроечного резистора R1
5) Теперь берем сопротивление 2 Ома, и не меняя значение R1 записываем показания мультиметра
6) Берем 3 Ома и снова записываем показания и тд. Думаю, до 8-10 Ом вам таблички хватит вполне.
Например, мы можем выставить соответствие 1 милливольт — это 1 Ом, и т. д., хотя я предпочел настроить 4,8 милливольт – 1 Ом, для того чтобы была возможность точнее измерять низкие значения сопротивления. При замыкании щупов – контактов пинцета на дисплее мультиметра значение 2,8 милливольт. Сказывается сопротивление проводов-щупов. Это у нас типа 0 Ом ;-).
Приведу для ознакомления значения измерений низкоомных резисторов: при измерении резистора 0,68 Ом значения равны 3,9 милливольт, 1 ом — 4,8 милливольт, 2 Ома – 9,3 милливольта. У меня получилась вот такая табличка, которую я потом и наклеил на свой прибор
При измерении сопротивления в 10 Ом на экране уже показание 92,5 миллиВольт. Как мы видим, зависимость не пропорциональная.
После того, как я сделал замеры, смотрю в другую табличку:
Слева — номинал конденсатора, вверху — значение напряжения, на которое рассчитан этот конденсатор. Ну и, собственно, в таблице максимальное значение ESR конденсатора, который можно использовать в ВЧ схемах.
- Давайте попробуем замерить ESR у двух импортных и одного отечественного конденсатора
Как вы видите, импортные конденсаторы обладают очень маленьким ESR. Советский конденсатор показывает уже большее значение. Оно и не удивительно. Старость не в радость).
Поправки к схеме
1) Для более-менее точных измерений, желательно, чтобы питание нашего ESR-метра было всегда стабильное. Если батарейка разрядится хотя бы на 1 Вольт, то показания ESR также будут уже с погрешностью.
Так что лучше постарайтесь давать питание на ESR-метр всегда стабильное. Как я уже сказал, для этого можно использовать внешний блок питания или собрать схемку на 7809 микросхеме.
Например, блок питания можно собрать по этой схеме.
2) Показания, которые выдает наша самоделка, не говорят о том, что наш самопальный прибор с великой точностью замеряет ESR. Скорее всего, его можно отнести к пробникам.
А что делают пробники? Отвечают в основном на два вопроса: да или нет ;-).
В данном случае прибор «говорит», можно ли использовать такой конденсатор или лучше все-таки поставить его в НЧ (НизкоЧастотную) схему.
Данный пробник может собрать любой, даже начинающий радиолюбитель, если у него вдруг возникнет потребность заняться ремонтами. А вот и видео его работы:
Автор — Андрей Симаков
Загрузка...
