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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medidor de capacitância para capacitores eletrolíticos com teste de vazamento. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Um dos motivos mais comuns para a falha de equipamentos eletrônicos ou a deterioração de seus parâmetros é uma alteração nas propriedades dos capacitores eletrolíticos. Às vezes, ao reparar equipamentos (especialmente fabricados na ex-URSS), feitos com o uso de certos tipos de capacitores eletrolíticos (por exemplo, K50-...), para restaurar a operacionalidade do dispositivo, eles recorrem à substituição total ou parcial de velhos capacitores eletrolíticos. Tudo isso deve ser feito devido ao fato de que as propriedades dos materiais incluídos no capacitor eletrolítico (precisamente eletrolítico, porque o eletrólito é usado na composição), sob influências elétricas, atmosféricas e térmicas mudam com o tempo. E assim, as características mais importantes dos capacitores, como capacitância e corrente de fuga, também mudam (o capacitor "seca" e sua capacitância aumenta, muitas vezes até mais de 50% do original, e a corrente de fuga aumenta, ou seja, interna a resistência desviando o capacitor diminui), o que naturalmente leva a uma mudança nas características e, no pior dos casos, a uma falha completa do equipamento.
Chamamos a atenção para um diagrama e um exemplo do projeto de um medidor de capacitância para capacitores eletrolíticos com teste de vazamento. Farei uma reserva imediatamente - a ideia original do circuito não é minha, mas foi desenvolvida [1], corrigi um erro, adicionei calibração embutida e um teste para vazamento de capacitor, desenvolvi um opção de design e fabricado com ajuste e teste. Os excelentes resultados do aparelho me fizeram compartilhar as informações com vocês. O medidor tem as seguintes características qualitativas e quantitativas: 1) medição de capacitância em 8 subfaixas:
2) avaliação da corrente de fuga do capacitor pelo LED indicador;
Теория A essência do dispositivo é medir a tensão na saída do circuito diferenciador, Fig.1.
Tensão do resistor: Ur = i*R,
Porque o circuito está se diferenciando, então sua corrente: i \uXNUMXd C * (dUc / dt),
O esquema é apresentado em arroz 2. Na posição inicial, o capacitor testado Cx (ou calibração C1 com a chave seletora SA2 ligada) é descarregado através de R1. O capacitor de medição, no qual (não diretamente no assunto) é medida a tensão proporcional à capacitância do teste Cx, é descarregado através dos contatos SA1.2. Quando o botão SA1 é pressionado, o sujeito Cx (C1) é carregado através dos resistores de subfaixa correspondentes (interruptor SA3) R2 ... R11. Neste caso, a corrente de carga Cx (C1) passa pelo LED VD1, cujo brilho permite avaliar a corrente de fuga (resistência desviando o capacitor) ao final da carga do capacitor. Simultaneamente com Cx (C1), o capacitor de medição (conhecido por ser bom e com baixa corrente de fuga) C1 também é carregado através de uma fonte de corrente estabilizada VT2, VT14, R15, R2. VD2, VD3 são usados para evitar a descarga do capacitor de medição através da fonte de tensão de alimentação e do estabilizador de corrente, respectivamente. Depois de carregar Cx (C1) ao nível determinado por R12, R13 (neste caso, a um nível de cerca de metade da tensão da fonte de alimentação), o comparador DA1 desliga a fonte de corrente, síncrona com Cx (C1), o a carga C2 pára e a tensão dela é proporcional à capacitância do teste Cx (C1) é indicada pelo microamperímetro PA1 (duas escalas com múltiplos de 3 e 10, embora possa ser ajustado para qualquer escala) através do seguidor de tensão DA2 com uma alta resistência de entrada, o que também garante retenção de carga a longo prazo em C2. Fixação Ao definir a posição do resistor variável de calibração R17 é fixado em qualquer posição (por exemplo, no meio). Ao conectar capacitores de referência com valores de capacitância precisamente conhecidos na faixa apropriada, os resistores R2, R4, R6-R11 calibram o medidor - essa corrente de carga é selecionada para que os valores de capacitância de referência correspondam a certos valores no escala selecionada. No meu circuito, os valores exatos das resistências de carga a uma tensão de alimentação de 9 V foram:
Após a calibração, um dos capacitores de referência passa a ser a calibração C1. Agora, quando a tensão de alimentação muda (mudanças na temperatura ambiente, por exemplo, quando o dispositivo depurado acabado é fortemente resfriado no frio, as leituras de capacitância são subestimadas em 5 por cento) ou apenas para controlar a precisão da medição, é basta conectar C1 com a chave seletora SA2 e, pressionando SA1, com o resistor de calibração R17 ajuste de PA1 para o valor de capacitância selecionado C1. projeto Antes de iniciar a fabricação do dispositivo, é necessário selecionar um microamperímetro com escala (s) adequada (s), dimensões e corrente da deflexão máxima da agulha, mas a corrente pode ser qualquer (da ordem de dezenas, centenas de microamperes ) devido à possibilidade de configuração e calibração do dispositivo. Usei um microamperímetro EA0630 com Inom = 150 μA, classe de precisão 1.5 e duas escalas 0 ... 10 e 0 ... 30. A placa foi projetada para ser fixada diretamente no microamperímetro por meio de porcas em seus terminais. Esta solução garante a integridade mecânica e elétrica da estrutura. O dispositivo é colocado em uma caixa de dimensões adequadas, suficientes para acomodar também (exceto o microamperímetro e a placa): - SA1 - botão KM2-1 de dois interruptores de pequeno porte;
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 são fixados na tampa superior (painel) do dispositivo e estão localizados acima da placa (a bateria é fixada com uma estrutura de arame diretamente na placa), mas conectada à placa com fios, e todos os outros elementos de rádio do circuito estão localizados na placa (e sob o microamperímetro diretamente também) e são conectados por fiação impressa. Não forneci um interruptor de alimentação separado (e não caberia no caso selecionado), combinando-o com os fios para conectar o capacitor testado Cx no conector tipo SG5. O XS1 "mãe" do conector possui um invólucro plástico para instalação em uma placa de circuito impresso (é instalado no canto da placa), e o XP1 "pai" é conectado através de um orifício na extremidade do invólucro do dispositivo. Ao conectar o conector "macho" com seus contatos 2-3, ele liga a alimentação do aparelho. É uma boa ideia conectar um conector (bloco) de algum projeto aos fios Cx em paralelo para conectar capacitores selados individuais. Trabalhando com o dispositivo Ao trabalhar com o dispositivo, você precisa ter cuidado com a polaridade da conexão de capacitores eletrolíticos (polares). Com qualquer polaridade da conexão, o indicador mostra o mesmo valor da capacitância do capacitor, mas com a polaridade errada da conexão, ou seja, "+" do capacitor para o "-" do dispositivo, o LED VD1 indica alta corrente de fuga (após a carga do capacitor, o LED continua aceso), enquanto com a polaridade correta da conexão, o LED pisca e gradualmente se apaga, demonstrando uma diminuição da corrente de carga para um valor muito pequeno, quase até o decaimento total (deve ser observado por 5-7 segundos), desde que o capacitor em teste tenha uma corrente de fuga baixa. Capacitores não eletrolíticos apolares têm uma corrente de fuga muito baixa, o que pode ser visto pela extinção muito rápida e completa do LED. E se a corrente de fuga for grande (a resistência que desvia o capacitor é pequena), ou seja, o capacitor está velho e "flui", então o brilho do LED já é visível em Rleaks = 100 kOhm, e com resistências de shunt mais baixas, o LED queima ainda mais forte. Assim, é possível determinar a polaridade dos capacitores eletrolíticos pelo brilho do LED: quando conectado, quando a corrente de fuga é menor (o LED é menos brilhante), a polaridade do capacitor corresponde à polaridade do dispositivo.
Aviso importante! Para maior precisão das leituras, qualquer medição deve ser repetida pelo menos 2 vezes, porque. pela primeira vez, parte da corrente de carga vai criar uma camada de óxido do capacitor, ou seja, leituras de capacitância são ligeiramente subestimadas. Literatura
Publicação: cxem.net
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