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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medidor ESR para capacitores de óxido. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição A resistência em série equivalente (ESR ou ESR) de um capacitor é seu parâmetro mais importante e determina em grande parte suas propriedades de filtragem e suavização. Freqüentemente, o motivo da inoperabilidade de vários dispositivos é o aumento do valor do ESR dos capacitores usados neles. Este parâmetro é especialmente instável para capacitores de óxido. Pode mudar significativamente para cima ao longo do tempo ou com mudanças de temperatura. O artigo proposto descreve outro medidor de EPS. A peculiaridade do dispositivo é que ele é montado com base em um multímetro de ponteiro pequeno Sanwa YX-1000A (Fig. 1). Dele foram utilizados um estojo, um dispositivo apontador, bem como uma escala ohmímetro deste dispositivo, o que simplifica a fabricação de toda a estrutura.
O intervalo de medição é de 0 a 100 ohms. A fonte de energia é uma célula galvânica com tensão de 1,5 V, tamanho AA, o consumo de corrente é de 5 ... 7 mA, a operacionalidade é mantida quando a tensão de alimentação cai para 1,3 V. tensão de alimentação), então o medidor permite que você para verificar capacitores de óxido sem soldá-los fora do dispositivo reparado. O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 2.
No transformador T1 e nos transistores VT1, VT2, é montado um gerador de pulso retangular com uma taxa de repetição de cerca de 116 kHz. Enrolamento II fornece feedback positivo. O resistor trimmer R2 pode alterar o ciclo de trabalho dos pulsos, alcançando sua simetria. Isso é importante porque o ciclo de trabalho afeta a corrente consumida pelo dispositivo. Do enrolamento III, pulsos retangulares entram no circuito de medição, composto pelas sondas XP1, XP2, que são conectadas ao capacitor medido, e o resistor R4, que atua como um sensor de corrente. Um retificador síncrono é montado no conjunto do transistor VT3, os pulsos de controle vêm dos coletores dos transistores VT1 e VT2, os resistores R5-R7 são limitadores de corrente, os capacitores C3, C4 suavizam a tensão retificada. Graças ao uso de um retificador síncrono, foi possível obter alta sensibilidade e baixas perdas de tensão retificada, o que, por sua vez, possibilitou o uso de uma célula galvânica como fonte de energia. Um dispositivo apontador RA1 está conectado à saída do retificador, um resistor variável R8 é um resistor de calibração. Ao conectar as pontas de prova ao capacitor testado, a tensão no resistor R4 depende do ESR do capacitor - quanto maior o ESR, menor a tensão e menor o desvio da seta do dispositivo RA1. Se o capacitor testado estiver carregado, a corrente de descarga limitará o resistor R4 e os diodos VD1 e VD2 protegerão o conjunto do transistor VT3. Como a resistência da estrutura do microamperímetro é várias vezes maior que a resistência de entrada do resistor R8 e é enrolada com um fio de cobre, quando a temperatura ambiente muda, a corrente através dela, mesmo com uma tensão constante, muda. Portanto, um resistor de calibração R8 é introduzido no dispositivo, com a ajuda do qual, com as sondas fechadas, a seta do dispositivo é ajustada para "0" da escala. A calibração também é necessária quando a bateria acabar. O multímetro de mostrador SanwaYX-1000A foi utilizado como base para o projeto do medidor. Foram utilizados um estojo e um dispositivo apontador - um microamperímetro, que possui uma resistência de quadro de 876 Ohm, uma corrente de deflexão máxima do ponteiro - 146 μA e uma tensão nele com uma corrente máxima de 130 mV. As demais partes são montadas em uma placa de circuito impresso, cujo desenho é mostrado na Fig. 3. É feito de fibra de vidro de folha de um lado.
São usados resistores fixos C2-23, trimmer - SPZ-3, variável - SP4-1, capacitor C2 - KT-2 com TKE não é pior que M75, pois esse capacitor afeta a estabilidade da frequência gerada, o resto - K10- 17. Os transistores KSA539 podem ser substituídos por transistores da série KT3107 com índices B, G e E, é desejável selecioná-los com coeficientes de transferência de corrente semelhantes. Não é recomendado substituir o conjunto do transistor por transistores individuais, pois isso exigirá sua seleção cuidadosa. O transformador é enrolado em um circuito magnético de ferrite de anel com permeabilidade de 1000 com diâmetro externo de 10, diâmetro interno de 6 e espessura de 5 mm. Antes de enrolar, as bordas são alisadas com lixa ou lima. Os enrolamentos I e II são enrolados simultaneamente com três fios de enrolamento PEV ou PEL torcidos juntos com um diâmetro de 0,1 mm. Após enrolar 50 voltas, dois fios são conectados de acordo com o diagrama - assim é formado o enrolamento I. O enrolamento III é enrolado com fio PEV-2 com diâmetro de 0,3 ... 0,4 mm e contém 5 voltas. A fase deste enrolamento pode ser qualquer e afetará apenas a polaridade de conexão do microamperímetro PA1 (a polaridade é mostrada condicionalmente no diagrama). Todos os enrolamentos devem ser distribuídos uniformemente no circuito magnético. Um pedaço de tubo de PVC é inserido firmemente na abertura do transformador, ligeiramente mais longo que a espessura do transformador enrolado. Duas arruelas com diâmetro de 1 ... 10 mm são recortadas em plástico macio grosso (12 mm), entre as quais o transformador é fixado com pouco esforço na placa com um parafuso M3, e a porca é fixada com cola quente. Todas as peças foram retiradas da placa do multímetro, após o que foi utilizada como estêncil para a confecção de uma nova placa de circuito impresso. O resistor R8 e a chave liga/desliga SA1 são fixados nas paredes laterais da caixa com cola quente (Fig. 4).
A chave utilizada é uma chave deslizante importada de pequeno porte e está instalada em uma ranhura no gabinete, projetada para a corrediça do resistor de ajuste para ajuste do zero do ohmímetro. Um buraco foi feito para o controle deslizante do resistor R8. A chave para os limites de medição do multímetro foi removida e o orifício resultante foi selado com uma placa retangular de fibra de vidro fina. Os fios das sondas foram usados \uXNUMXb\uXNUMXbda fonte de alimentação do computador, dois pinos longos com cabeças foram soldados nas pontas e vários milímetros de isolamento do fio foram presos aos pinos com fios e impregnados com cola universal. Como a prática tem mostrado, esse design das sondas acabou sendo bastante conveniente. O ajuste começa com a configuração do consumo mínimo de corrente no circuito de potência. Para fazer isso, um amperímetro é ligado em série com a bateria (as sondas XP1 e XP2 devem ser abertas ao mesmo tempo) e o consumo mínimo de corrente é definido com um resistor de ajuste R2. Então, com as sondas fechadas, o resistor variável R8 coloca a seta do dispositivo em "0" da escala (a posição mais à direita). Ao conectar resistores com uma resistência conhecida (de unidades a dezenas de ohms) às sondas, eles verificam a conformidade das leituras do instrumento e a resistência dos resistores. Se necessário, selecione o resistor R4. Se as leituras do instrumento forem maiores, um resistor com maior resistência é instalado e vice-versa. Devido ao fato de usar a escala padrão do multímetro, a precisão em suas várias seções será diferente; portanto, você precisa escolher qual das leituras deve ser a mais precisa. Com base nisso, um resistor com essa resistência é conectado às sondas e uma seleção do resistor R4 define a seta do dispositivo para uma marca correspondente a essa resistência. Segundo o autor, essa resistência pode ser de 5 ... 6 ohms. Durante a operação do dispositivo, apareceu um efeito relacionado ao design do dispositivo apontador. Uma carga de eletricidade estática se acumula em seu vidro protetor, que pode parar a flecha em um local arbitrário, tornando quase impossível a operação posterior do dispositivo. Para eliminar esse efeito, um refinamento foi realizado. Se a escala estiver fixada de forma desigual e houver protuberâncias, ela é removida, endireitada e colada firmemente no lugar com uma quantidade mínima de cola. A flecha é cuidadosamente dobrada para que se mova a uma distância mínima da escala e, portanto, a uma distância máxima do vidro protetor. Também é útil instalar batentes de curso de flecha feitos de fio de cobre esmaltado de 0,2 ... 0,4 mm de espessura, que são fixados em ambos os lados sob os parafusos de montagem da escala. Atenção! Ao medir a ESR de capacitores, alguns cuidados devem ser tomados, pois existe a possibilidade de choque elétrico em um capacitor carregado! Autor: A. Mulyndin, Alma-Ata, Cazaquistão
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