EPS-Indikator für Oxidkondensatoren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Kürzlich wurden in der Fachliteratur, einschließlich in der Zeitschrift "Radio", Beschreibungen von Geräten veröffentlicht, die in der Amateur- und Berufspraxis sehr nützlich sind - Indikatoren oder ESR-Messgeräte (z. B. in dem Artikel von Shchusya A. "ESR-Oxidmeter Kondensatoren.“ - Radio, 2006, Nr. 10, S. 30, 31). Der Autor des vorgeschlagenen Artikels hat sich zur Aufgabe gemacht, ein einfacheres und kostengünstigeres Gerät zu entwickeln. Wenn in dem obigen ESR-Messgerät eine Wechselspannung in der Größenordnung von zehn Millivolt an den getesteten Kondensator angelegt wird und der Strom durch das Mikroamperemeter 0,5 mA nicht überschreitet, erreicht der vom Messgerät verbrauchte Strom 20 mA.

Weitere Analysen zeigten, dass dieser Parameter bei einigen EPS-Zählern durch die Güte des Ersatzschaltbildes beeinflusst wird, das aus der Induktivität des Messtransformators, den Kapazitäten der getesteten und Entkopplungskondensatoren sowie dem gemessenen EPS-Wert besteht. Das an diesen Kreis angelegte Rechtecksignal dient dazu, in ihm gedämpfte Schwingungen mit der Resonanzfrequenz des Kreises anzuregen. Die Wechselspannung wird gleichgerichtet und einem Messgerät zugeführt - einem Mikroamperemeter (oder Milliamperemeter).

Die Messung bei der Resonanzfrequenz ist praktisch, da in diesem Fall die Gesamtreaktanz aller Elemente der Schaltung gleich Null wird und die aktiven Widerstände der Elemente einschließlich des ESR des getesteten Kondensators in den Vordergrund treten.

Als Ergebnis wurden mehrere Muster von Indikatoren entwickelt, bei denen die Messung des ESR bei der Resonanzfrequenz angewendet wurde. Es wurde keine Stoßerregung des Messkreises durch externe Impulse verwendet, sondern seine Einbeziehung in einen Generator mit Selbsterregung, der das Design stark vereinfachte, wurde verwendet. Es hat sich herausgestellt, dass es zweckmäßiger ist, eine kontinuierliche Erzeugung zu verwenden, was die Empfindlichkeit und Effizienz des Geräts erhöht. Das Funktionsprinzip eines solchen Indikators basiert auf der Tatsache, dass die Amplitude der erzeugten Spannung von den Energieverlusten im Resonanzkreis abhängt, d. H. Vom aktiven Widerstand seiner Bestandteile, zu denen der ESR von Kondensatoren gehört.

Wichtigste technische Merkmale

EPS-Anzeigegrenzen, Ohm .. .0,1 ...23
Erzeugungsfrequenz, kHz ....... 12 ... 16
Versorgungsspannung, V ..... 1,25 ... 1,6
Stromaufnahme, mA
im Standby-Modus .....0,15....0,4
im Messmodus
und Kalibrierung ................1...1.5

Fig. 1

Das Indikatorschema ist in Abb. 1 dargestellt. 1. Auf dem Transistor VT2 ist gemäß der kapazitiven Dreipunktschaltung ein Oszillator montiert, auf dem Transistor VT1 - ein Detektor, dessen Last das Milliamperemeter RA4 ist. Der Kondensator C5 glättet die erkannte Spannungswelligkeit, der Widerstand R1 ist strombegrenzend. Der getestete Kondensator Cx ist als integrales Element in einem Schwingkreis enthalten, der aus einer Induktivität L1 und den Kondensatoren C2 und C12 besteht. Der Oszillator arbeitet mit einer relativ niedrigen Frequenz von 16 ... 2 kHz, was auch ein Vorteil dieses Indikators ist. Da die Erzeugungsfrequenz durch die Resonanzfrequenz der Schaltung bestimmt wird, ist der Einfluss der Kapazität des gesteuerten Kondensators auf die erzeugte Spannung unbedeutend, während der Einfluss des ESR dagegen maximal ist und daher leicht bestimmt werden kann. Diese Funktion übernimmt ein Detektor an einem Transistor VT1, der zur Vereinfachung des Aufbaus galvanisch mit einem Oszillator verbunden ist. Die Dioden VD4-VDXNUMX werden verwendet, um (möglicherweise geladene) getestete Kondensatoren zu entladen.

Das Gerät verwendet feste Widerstände MLT, S2-23, variable Widerstände - SPO, SP4-1, Oxidkondensatoren - importiert, Kondensatoren C1, C2 - K73-17, MBM, C3 - K10-17. Transistoren können in den Serien KT315, KT342 mit beliebigen Buchstabenindizes und Dioden verwendet werden – in jeder Serie KD510, KD521. Der Induktor ist auf einen K10x6x3-Magnetkreis aus 2000-NM-Ferrit gewickelt und enthält 50 Windungen PEV-2 0,5-Draht. Netzschalter – MT-1 oder jeder andere kleine Schalter, Sie können auch einen variablen Widerstand mit Schalter verwenden. Der volle Abweichungsstrom des Milliamperemeters kann zwischen 0,3 und 15 mA liegen, der vom Gerät im Kondensatortestmodus verbrauchte Strom hängt davon ab.

In einer der Varianten des Autors wurde ein M381-Amperemeter (30 A) verwendet, von dem der Shunt und die zugehörigen internen Befestigungselemente entfernt wurden. Alle Teile, mit Ausnahme des Netzschalters und der galvanischen Batterie, sind auf einer 65 x 77 mm großen Leiterplatte montiert, die im Inneren des Gerätegehäuses befestigt ist (Abb. 2). Eine 1,5-V-Batterie der Größe AAA wird in eine Kunststoffkassette gelegt und mit Befestigungsdrähten mit der Platine und dem Schalter verbunden. Die Amperemeter-Klemmen werden verwendet, um XP1-Eingangssonden anzuschließen. Die Achse des variablen Widerstands wird durch ein Loch im Gehäuse herausgeführt.

Vor Beginn der Messung müssen die Sonden der Anzeige "Cx" geschlossen und der Pfeil mit dem Widerstand R2 auf die letzte Teilung der Skala eingestellt werden - die Anzeige ist betriebsbereit. Die Ablehnung von Kondensatoren ist sehr einfach - je näher die Milliamperemeter-Nadel an der maximalen Teilung der Skala liegt, desto niedriger ist die EPS. Befindet sich beim Anschluss eines geregelten Kondensators die Milliamperemeter-Nadel im letzten Drittel der Skala, ist ein solcher Kondensator geeignet. Befindet sich der Pfeil in den ersten zwei Dritteln der Skala, ist er unbrauchbar. Dementsprechend können die entsprechenden Sektoren grün und rot hervorgehoben werden. Durch den Anschluss von Widerständen mit einem Widerstandswert von 1 ... 30 Ohm anstelle von Kondensatoren ist es möglich, die Anzeigeskala zu kalibrieren.

Fig. 3

Um die thermische Stabilität der Anzeigewerte zu erhöhen, kann der Widerstand R4 durch eine Schaltung aus einem Abstimmwiderstand und einer Diode ersetzt werden (Abb. 3). Bei geschlossenen Sonden wird der Schieber des Widerstands R4 zunächst gemäß Schema auf die Mittelstellung eingestellt. Wenn die Messwerte des Milliamperemeters mit zunehmender Temperatur zunehmen, wird der Trimmwiderstandsmotor um 10 ... 20 Grad nach oben gedreht (gemäß Diagramm) und die Position des Pfeils mit dem Widerstand R2 wiederhergestellt. Dieser Vorgang muss mehrmals durchgeführt werden, bis das gewünschte Ergebnis erzielt wird.

Autor: Yu. Kurakin, Dimitrowgrad, Gebiet Uljanowsk; Veröffentlichung: radioradar.net

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