Rlc и esr метр, или прибор для измерения конденсаторов, индуктивностей и низкоомных резисторов

Режимы работы M328

После включения прибора можно просмотреть все режимы работы. В GM328 переключение в меню осуществляется нажатием ручки (ручки переключения передач). Нажать и удерживать 3-7 секунд (разные сборки по разному). После отпускания ручки появляется меню. Обычно он состоит из следующих пунктов:

Транзистор — основной режим работы устройства, при котором проверяются все радиоэлементы, за исключением конденсаторов.
C + ESR @ TP1: 3 — режим измерения емкости конденсаторов и параметров ESR.
Контрастность: отрегулируйте яркость экрана, отрегулируйте контрастность.
Частота — измерение частоты переменного напряжения.
f-Генератор: работает как генератор прямоугольных сигналов.
После включения устройства перейдите в главное меню. Там вы можете выбрать режим его работы
10-битный ШИМ: генерирует прямоугольные импульсы, работает как генератор сигналов ШИМ.
поворотный энкодер — имитатор работы энкодера.
Самотестирование — калибровка.
Показать данные — просмотреть информацию в памяти (последние измерения).
Выключить питание — выключить устройство.

Активный режим отмечается универсальным тестером радиокомпонентов M328 галочкой перед строкой с названием элемента. Возможно даже выделение или выделение. Перемещение по меню — поворотом ручки ручки. Переключение / активация выбранного режима — короткое нажатие на ручку. Не переусердствуйте, иначе устройство перезагрузится.

Обычно его оставляют в транзисторном режиме. Этот режим запускается автоматически при включении устройства. В нем все можно измерить. Во многих моделях также конденсаторы. И лишь некоторые требуют перехода в специальный режим.

Дополнительные режимы сборки GM328

Вариант монтажа универсального радиоэлементного счетчика GM328 имеет больше возможностей. Он имеет специализированные режимы для тестирования резисторов, конденсаторов, декодеров и энкодеров. Он также может работать как вольтметр. Еще 10 добавляются к перечисленным выше пунктам, которые перечислены ниже.

RL — индуктивность.
C. Емкость.
DS18B20. Расшифровка показаний датчика температуры.
C (мФ) — коррекция (большие конденсаторы).
IR_Decoder. Декодер сигнала ИК-протокола.
Проверка состояния питания при каждом включении
IR_Encoder. Передача сигнала ИК-протокола.
DHT11. Расшифровка датчиков температуры и влажности.
Вольтметр — Вольтметр.
FrontColor — Цвет текста.
Фоновый цвет. Фоновый цвет.

Нужны ли эти специальные режимы? Если вы профессиональный техник, то да. Для домашнего использования они не нужны. Все, что вам нужно, — это более простая сборка.

Как правильно использовать прибор

Если номинальное напряжение неизвестно, то можно действовать исходя из того, что оно составляет 10-12 В. Обычно используют резисторы, имеющие сопротивление 5-10 КОм.

Чтобы проверить деталь, не выпаивая ее из схемы, параллельно с ней можно подсоединить конденсатор с такими же параметрами в рабочем состоянии. Если схема восстановит свою работу, то это означает, что деталь была неисправна и ее следует заменить.

Вам это будет интересно Особенности стрипперов для проводов

Мостовая схема

Измерение емкости без выпаивания с платы сложно и доступно только профессиональному специалисту. Прибор для проверки электролитических конденсаторов без выпайки может быть использован только с учетом схемы подключения конденсатора. Дело в том, что полученный результат будет существенно зависеть от способа подключения детали и в различных ситуациях может показать труднообъяснимые результаты. Например, если параллельно с ним включена катушка, то при измерении емкости без выпайки будет показано нулевое сопротивление.

Если неисправен конденсатор, надо его проверить, применив один из имеющихся методов. В случае неисправности потребуется его заменить, чтобы плата восстановила свою работоспособность.

Порядок калибровки прибора

После монтажа устройства на плате и первичных тестов, его необходимо откалибровать. Для этого понадобится осциллограф и набор резисторов для подстройки номиналом от 1 до 80 Ом. Порядок калибровки:

Измеряем осциллографом частоту на щупах. Она должна быть в пределах 120—180 кГц. При более низкой или более высокой частоте она корректируется подбором резистора из набора.
Подсоединяем мультиметр к щупам, выбираем режим измерения в милливольтах.
Резистор в 1 Ом подключаем к щупам. С помощью подстроечного резистора в схеме выставляем на мультиметре значение напряжения в 1 милливольт.
Подключаем следующий по номиналу резистор, не меняя значение, и записываем показания мультиметра. Повторяем со всем набором и составляем табличку.

После калибровки прибором можно пользоваться. Он поможет в обнаружении неисправностей, связанных с реактивным сопротивлением. Их невозможно диагностировать другим способом.

https://youtube.com/watch?v=lhLTf571GK4

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:

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.

Связанные материалы

Программа Galva v.1.85. Рисуем шкалы и шильдики… Недавно посчастливилось приобрести несколько измерительных головок магнитоэлектрической системы,… Электровакуумные приборы и основы их конструирования. Гуртовник и др…. Электровакуумные приборы и основы их конструирования. Гуртовник и др. Препарирование… Простой измеритель индуктивности — приставка к цифровому мультиметру… Практически каждый, кто увлекается электроникой, будь то начинающий, или опытный радиолюбитель,… Прибор для проверки конденсаторов: аналоговый ЭПС-метр… По долгу службы приходится заниматься ремонтом промышленной аппаратуры. Анализ неисправностей… Применение микроконтроллеров AVR. Схемы, алгоритмы, программы… Какой микроконтроллер выбрать? Где найти его описание? Где взять программу, обеспечивающую… ESR / ЭПС измеритель на стрелочном индикаторе М4761… Перечень необходимых приборов для домашней лаборатории радиолюбителя был бы неполным без измерителя… LIMP Arta Software — программный измеритель RCL… Продолжу описание программы LIMP из пакета фирмы Arta Software. С ее помощью можно определять… Избранное из «Радио» 1989/12… Камрады! Редакция журнала Радио разместила на своём сайте в отличном качестве все номера с 1924 по… LB3500 + LC7265. Цифровая шкала для УКВ/FM-приёмника… 1. Что такое цифровая шкала?В современных приёмниках и тюнерах есть много дополнительных сервисных… Устройство защиты акустических систем на базе схемы А. Котова. Универсальное, простое, надёжное… Существует множество вариантов зашиты АС от постоянного напряжения, щелчков при включении и… О чувствительности динамиков и АС, мощности и прочем… При постройке АС, особенно для ламповых усилителей, попадаются старые динамики, у которых… Сумматор каналов на ОУ. Теория и практика…

Не раз обращал внимание на то, что радиолюбители применяют в своих схемных решениях неоправданно…

GM328 обзор

Вот что он может определять и измерять характеристики:

Транзисторы NPN и PNP
Мосфет
Диоды
ВЕЛ
Двойные диоды
Тиристоры
Стабилитроны
Резисторы (может быть, два одновременно)
Конденсаторы
Напряжение постоянного тока до 50 вольт

Впечатляет, не правда ли? Показывает ESR и емкость затвора для каждого контролируемого элемента. Кроме того, его можно использовать в качестве генератора импульсов от 1 Гц до 2 МГц, а также для измерения частоты в том же диапазоне. И это только основные особенности. Отличный цветной графический дисплей, резкий и яркий. В базовой прошивке есть возможность настраивать цвета для каждого элемента интерфейса.

Еще хочу отметить возможность перепрошивки этого тестера, ведь нам всегда хочется что-то улучшить или переделать). Благо для этой модели в интернете очень много прошивок, в том числе и русских. Обязательно в ближайшее время напишу подробный мануал по прошивке.

↑ Мой вариант схемы измерителя ESR

Я внес минимальные изменения.

Корпус — от неисправного «электронного дросселя» для галогеновых ламп. Питание — батарея «Крона» 9 Вольт и стабилизатор78L05 . Убрал переключатель — измерять LowESR в диапазоне до 200 Ом надо очень редко (если приспичит, использую параллельное подключение). Изменил некоторые детали. Микросхема74HC132N , транзисторы2N7000 (to92) иIRLML2502 (sot23). Из-за увеличения напряжения с 3 до 5 Вольт отпала необходимость подбора транзисторов.При испытаниях устройство нормально работало при напряжении батареи свежей 9,6 В до полностью разряженной 6 В. Кроме того, для удобства, использовал smd-резисторы. Все smd-элементы прекрасно паяются паяльником ЭПСН-25. Вместо последовательного соединения R6R7 я использовал параллельное соединение — так удобнее, на плате я предусмотрел подключение переменного резистора параллельно R6 для подстройки нуля, но оказалось, что «нуль» стабилен во всем диапазоне указанных мною напряжений.

Удивление вызвало то, что в конструкции «разработанной в журнале» перепутана полярность подключения VT1

— перепутаны сток и исток (поправьте, если я неправ). Знаю, что транзисторы будут работать и при таком включении, но для редакторов такие ошибки недопустимы.

↑ Начало

Да, эта тема многократно обсуждалась, в том числе и здесь. Я собрал два варианта схемы Ludens и они очень хорошо себя зарекомендовали, тем не менее, у всех предлагаемых ранее вариантов есть недостатки. Шкалы приборов со стрелочными индикаторами очень нелинейны и требуют для калибровки много низкоомных резисторов, эти шкалы надо рисовать и вставлять в головки. Приборные головки велики и тяжелы, хрупки, а корпуса малогабаритных пластмассовых индикаторов обычно запаяны и они часто имеют мелкую шкалу. Слабым местом почти всех предыдущих конструкций является их низкая разрешающая способность. А для конденсаторов LowESR как раз надо измерять сотые доли Ома в диапазоне от нуля до половины Ома. Предлагались также приборы на основе микроконтроллеров с цифровой шкалой, но не всякий занимается микроконтроллерами и их прошивками, устройство получается неоправданно сложным и относительно дорогим. Поэтому в журнале «Радио» сделали разумную рациональную схему — цифровой тестер есть у любого радиолюбителя, да и стоит он копейки.

↑ К вопросу о точности вообще

Начиная с 10 Ом, точность примерно 3% и ухудшается примерно до 6% при 20 Ом (200мВ), но точность при измерениях бракованных элементов не важна. Поскольку измерения проводятся при комнатной температуре, термонестабильность будет мала, испытаний на эту тему я не проводил. При измерениях ESR конденсаторов в компьютерных блоках питания и на материнских платах, я пришел к выводу, что конденсаторы от 1000 мкФ с сопротивлением 0,5 Ом надо срочно выпаивать и отправлять в ведро, нормальное ESR 0,02…0,05 Ом. Попутно обнаружил, что у исправных конденсаторов ESR очень сильно зависит от температуры, так у конденсатора 22 мкФ ESR уменьшалась от тепла пальцев на 10%. Это объясняет, почему некоторые фанатичные лампадные конструкторы специально делают подогрев конденсаторов в катодных цепях с помощью проволочных обогревателей. По этой причине, а также по причине имеющегося сопротивления контактов считаю, что в измерения тысячных долей Ом нет особой необходимости.На первом фото ЭПС конденсатора 0,03 Ом.

↑ Мой вариант схемы измерителя ESR

Я внес минимальные изменения.

Удивление вызвало то, что в конструкции «разработанной в журнале» перепутана полярность подключения VT1

Основные элементы устройства

В основе схемы ESR-метра лежит микросхема генератора импульсов типа К561ЛН2, работающая на частоте до 120 кГц. Для дополнительного удобства саму микросхему можно не впаивать напрямую в плату, а использовать специальную панель с необходимым количеством ножек. Это позволит оперативно сменить вышедшую из строя деталь и заменить её без дополнительных операций с паяльником и отсосом припоя. В качестве аналога этого генератора можно использовать похожий по характеристикам К1561ЛН2.

Настройка частоты выполняется цепью, состоящей из резистора и конденсатора. Регулировка и настройка измерения ESR осуществляется подстроечным резистором.

В качестве питания используется либо стандартная CR2032, выдающая напряжение до 3 вольт, либо, если этого не хватает для работы, аккумуляторная батарейка на 9 вольт, подключаемая через специальную клемму (такие можно найти в некоторых часах с автономным питанием, например, или в старых батарейках типа Крона). В состав измерителя переменного напряжения входит мультиметр, который необходимо перевести в соответствующий режим, и германиевые диоды.

Сборку тестера конденсаторов можно производить как на макетной плате размером примерно 4 на 6 сантиметров, так и на специальных печатных платах. Второй вариант получится немного дороже, но его преимуществом является наличие на плате обозначений всех нужных элементов и дорожек, их соединяющих.

Печатные платы изготавливаются из фольгированного текстолита и перед проведением монтажа элементов контакты на них необходимо залудить припоем.

При использовании макетных плат, размещение элементов и их соединение производится самостоятельно. Для создания схемы используются провода достаточной толщины с фторопластовой изоляцией, чтобы предотвратить их повреждение при тепловом воздействии.

В качестве щупов можно использовать как покупные, так и самодельные. Во втором случае необходимо самостоятельно позаботиться о хорошей проводящей способности используемого материала и достаточной толщине провода, идущего к мультиметру. Использовать длинные провода, более 10 сантиметров, не рекомендуется.

Возможные недостатки и замечания по работе этого устройства:

При нестабильном питании от батарейки возможны сильные отклонения по точности измерений, следует не забывать периодически проверять батарейку мультиметром и не допускать её разряда больше, чем на 1 вольт.
Даже при полностью исправной батарейке, прибор, выполненный таким образом, не претендует на звание высокоточного. Его можно использовать как некий индикатор работоспособности элементов и определить подойдёт ли конденсатор для установки или замены.

Первый и второй недостатки имеют общее решение — достаточно установить в схему стабилизатор, питающийся напрямую от батарейки, и два конденсатора. Это повышает надёжность и точность прибора, что даёт возможность отбрасывать ситуации, при которых, если у измеряемого элемента сопротивление было слишком малым, мультиметр сигнализировал о коротком замыкании вместо ожидаемого значения.

Что означает значок ЕРС на приборной панели автомобиля.

На панели приборов автомобиля могут отображаться различные типы сообщений о неправильной работе одного из компонентов или сбоях автомобиля. Одним из них является индикатор EPC – Electronic Power Control. Но в каких случаях на приборной панели может выскочить ошибка EPC?

Electronic Power Control (EPC) – это компьютеризированная система зажигания и управления двигателем, которая используется в автомобилях VAG (более известная как Volkswagen Group).

Многие автовладельцы, увидев на панели приборов индикатор, путают его с ошибкой системы ABS или ESP, последняя из которых отвечает за систему стабилизации автомобиля на дороге (система контроля устойчивости автомобиля). ABS и ESP относятся к противоскользящим системам, защищающим транспортное средство от потери сцепления во время движения и торможения. Что касаемо сигнальной лампы ЕРС, для многих эта аббревиатура на приборке остается загадкой. На самом деле это горящее предупреждение ЕРС говорит о проблемах в автомобиле, связанных со сбоями в электропитании.

Фото: automobileglobe.com

К сожалению, ошибка ЕРС может означать почти все, в том числе значительные неисправности, начиная от неправильных значений, поступаемых с датчиков двигателя, и заканчивая отказом стоп-сигнала или ошибкой датчика температуры охлаждающей жидкости. Как правило, чтобы определить причину сбоя, необходимо использовать диагностический компьютер или специальное диагностирующее приложение, установленное на смартфон, который должен быть соединен с диагностическим разъемом автомобиля.

Примечательно, что индикатор EPC встречается в основном на автомобилях Volkswagen или автомобилях, выпускаемых VW Group, – например, сигнальный значок ЕРС есть в автомобилях Seat, Audi и Porsche. Кстати, именно в этих автомобилях индикация ЕРС полностью независима от индикатора «Чек двигателя» (Check Engine). Что это означает?

Например, неработающие стоп-сигналы в автомобилях Volkswagen не приводят к появлению индикации «Чек двигателя» – вместо этого на приборной панели появится значок ЕРС, поскольку лампы в стоп-сигналах не связаны с системой управления двигателем. И это правильно, так как лампочки не влияют на работу двигателя. Увы, такая отдельная индикация в автомобилях Volkswagen есть не во всех автомобилях. Во многих авто индикатор ЕСР может означать как мелкую проблему с лампочкой, так и проблему с датчиками двигателя.

Основные элементы устройства

Возможные недостатки и замечания по работе этого устройства:

При нестабильном питании от батарейки возможны сильные отклонения по точности измерений, следует не забывать периодически проверять батарейку мультиметром и не допускать её разряда больше, чем на 1 вольт.
Даже при полностью исправной батарейке, прибор, выполненный таким образом, не претендует на звание высокоточного. Его можно использовать как некий индикатор работоспособности элементов и определить подойдёт ли конденсатор для установки или замены.

Какое напряжение использовать для проверки

Так как электролитические конденсаторы являются поляризованными, мы можем либо использовать напряжение переменного тока с фиксированным значением постоянного тока или просто использовать переменное напряжение достаточно низкого уровня, так чтоб емкости на тесте не превышали максимальное обратное напряжение (обычно меньше 1 В). Большинство ESR метров используют именно этот второй подход, поскольку он прост в реализации и не нужно беспокоиться о полярности измерения. Здесь выберем 100 мВ предел измерения напряжения. Это напряжение выбирается потому, что оно ниже прямого напряжения на p/n-переходе (от 0,2 до 0,7 вольт в зависимости от типа полупроводника) так что можно выполнить измерения ESR прямо в схеме — не выпаивая конденсатор.

На приведенном ниже графике показано расчетное значение ESR в зависимости от измеряемого напряжения при использовании 100 мВ сигнала от 50 Ом источника ЗЧ.

Вообще расчет до сих пор основывался на допущении, что реактивное сопротивление конденсатора близко к нулю

Поэтому для того, чтобы получить наиболее точный результат, важно выбрать частоту измерения на основе значения параметров конденсатора так, чтоб реактивное сопротивление игнорировалось. Напомним, что реактивное сопротивление конденсатора равно:

Если мы игнорируем это и зафиксируем реактивное сопротивление — получим зависимость емкости от частоты. На приведенном ниже графике показаны такие отношения для трех значений (0.5, 1, 2 Ом).

Этот график служит для определения минимальной частоты, необходимой для измерения данной емкости для того, чтобы реактивное сопротивление было ниже заданного значения. Например, если есть конденсатор 10 мкф, минимальная частота на 2 Ома примерно 8 кГц. Если мы хотим, чтобы реактивное сопротивление было меньше 1 Ом, то минимальная частота нужна примерно 16 кГц. И если мы хотим снизить реактивное сопротивление еще до 0,5 Ом, нужно будет задать частоту генератора выше 30 кГц.

↑ Файлы

Печатная плата: ▼esr.rar 25/09/11 ️ 14,22 Kb ⇣ 670Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства. Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа

— Спасибо за внимание! Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор» Оригинальная статья в журнале «Радио» № 8 за 2011 год:▼radio-8-2011-esr-meter.7z 13/08/16 ️ 1,09 Mb ⇣ 55Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа. — Спасибо за внимание! Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Оригинальная статья в журнале «Радио» № 8 за 2011 год: ▼ radio-8-2011-esr-meter.7z 🕗 13/08/16 ️ 1,09 Mb ⇣ 55

— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Мой первый пробник ЕПС, исправно работающий по сегодняшний день.

1. Питание от литиевого аккумулятора мобильника2. исключен стабилизатор, так как пределы рабочих напряжений Литиевого Аккумулятора довольно узкие3. трансформаторы TV1 TV2 шунтированы резисторами 10 и 100 Ом, для уменьшения выбросов при измерении малых ескостей4. Выход 561лн2 был буферизирован 2мя комплементарными транзисторами.

В общем получился такой вот девайс:

Для большей универсализации, мною были добавлены дополнительный функции:

1. приемник инфрокрасного излучения, для визуальной и слуховой проверки пультов ДУ, (очень востребованная функция для ремонтов телеков)2. подсветка места касания щупами конденсаторов3. «вибрик» от мобилки, помогает локализовать плохие пайки и микрофонный эффект в деталях.

Видео проверки пульта

А недавно на форуме «radiokot.ru» господин Simurg выложил статью посвященную аналогичному прибору. В нем он применил низковольтное питание, мостовую схему измерения, что позволило измерять конденсаторы со сверхнизким уровнем ESR.

Захотелось чего-то синхронного, начал думать над схемой реализации, и вот в журнале «Радио 1 2011», как по мановению вошебнлй палочки опубликована статья, даже думать не пришлось. Решил проверить, что за зверь. Собрал, получилось вот так:

Ну, и на последок на сайте monitor.net, участник buratino выложил простейший проект, как из обычного дешевого цифрового мультиметра можно сделать пробник ESR. Проект так меня заинтриговал, что решил попробовать, и вот что у меня из этого вышло.

↑ Итого

Данный прибор работает у меня около месяца, его показания при измерениях конденсаторов с ESR в единицы Ом совпадают с прибором по схеме Ludens . Он уже прошёл проверку в боевых условиях, когда у меня перестал включаться компьютер из-за емкостей в блоке питания, при этом не было явных следов «перегорания», а конденсаторы были не вздувшимися.

Точность показаний в диапазоне 0,01…0,1 Ом позволила отбраковать сомнительные и не выбрасывать старые выпаянные, но имеющие нормальную ёмкость и ESR конденсаторы. Прибор прост в изготовлении, детали доступны и дёшевы, толщина дорожек позволяет их рисовать даже спичкой. На мой взгляд, схема очень удачна и заслуживает повторения.