Χαρακτηριστικά της συσκευής
Όποιος επισκευάζει τακτικά ηλεκτρονικό εξοπλισμό γνωρίζει τι ποσοστό δυσλειτουργιών προκαλούνται από ελαττωματικούς ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές. Επιπλέον, εάν μπορεί να διαγνωστεί σημαντική απώλεια χωρητικότητας χρησιμοποιώντας ένα συμβατικό πολύμετρο, τότε ένα τόσο χαρακτηριστικό ελάττωμα όπως η αύξηση της αντίστασης ισοδύναμης σειράς (ESR) είναι ουσιαστικά αδύνατο να εντοπιστεί χωρίς ειδικές συσκευές.
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, κατά την εκτέλεση εργασιών επισκευής, κατάφερα να κάνω χωρίς εξειδικευμένα όργανα για τον έλεγχο πυκνωτών αντικαθιστώντας γνωστούς καλούς παράλληλα με τους "ύποπτους" πυκνωτές στον εξοπλισμό ήχου, χρησιμοποιώ τον έλεγχο της διαδρομής σήματος με το αυτί χρησιμοποιώντας ακουστικά και Χρησιμοποιήστε επίσης μεθόδους έμμεσης ανίχνευσης ελαττωμάτων που βασίζονται στην προσωπική εμπειρία, τα συσσωρευμένα στατιστικά στοιχεία και την επαγγελματική διαίσθηση. Όταν έπρεπε να συμμετάσχουμε στη μαζική επισκευή εξοπλισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών, στον οποίο οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αντιπροσωπεύουν το ήμισυ όλων των δυσλειτουργιών, η ανάγκη ελέγχου του ESR τους έγινε, χωρίς υπερβολή, στρατηγικό καθήκον. Μια άλλη σημαντική περίσταση ήταν το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επισκευής, οι ελαττωματικοί πυκνωτές πρέπει πολύ συχνά να αντικατασταθούν όχι με νέους, αλλά με αποσυναρμολογημένους από άλλες συσκευές και η δυνατότητα συντήρησης τους δεν είναι καθόλου εγγυημένη. Ως εκ τούτου, ήρθε αναπόφευκτα η στιγμή που έπρεπε να σκεφτώ σοβαρά να λύσω αυτό το πρόβλημα αποκτώντας τελικά έναν μετρητή EPS. Δεδομένου ότι η αγορά μιας τέτοιας συσκευής ήταν προφανώς εκτός συζήτησης για διάφορους λόγους, η μόνη προφανής λύση ήταν να τη συναρμολογήσετε μόνοι σας.
Μια ανάλυση λύσεων κυκλωμάτων για την κατασκευή μετρητών EPS που διατίθενται στο Διαδίκτυο έδειξε ότι η γκάμα τέτοιων συσκευών είναι εξαιρετικά μεγάλη. Διαφέρουν ως προς τη λειτουργικότητα, την τάση τροφοδοσίας, τη βάση του χρησιμοποιούμενου στοιχείου, τη συχνότητα των παραγόμενων σημάτων, την παρουσία/απουσία στοιχείων περιέλιξης, τη μορφή εμφάνισης των αποτελεσμάτων μέτρησης κ.λπ.
Τα κύρια κριτήρια για την επιλογή ενός κυκλώματος ήταν η απλότητά του, η χαμηλή τάση τροφοδοσίας και ο ελάχιστος αριθμός μονάδων περιέλιξης.
Λαμβάνοντας υπόψη το σύνολο των παραγόντων, αποφασίστηκε να επαναληφθεί το σχέδιο του Yu. Διακρίνεται από μια σειρά θετικών χαρακτηριστικών: εξαιρετική απλότητα, απουσία μετασχηματιστών υψηλής συχνότητας, χαμηλή κατανάλωση ρεύματος, δυνατότητα τροφοδοσίας από ένα μόνο γαλβανικό στοιχείο, χαμηλή συχνότητα λειτουργίας γεννήτριας.
Λεπτομέρειες και σχέδιο.Η συσκευή, συναρμολογημένη σε ένα πρωτότυπο, λειτούργησε αμέσως και μετά από αρκετές ημέρες πρακτικών πειραμάτων με το κύκλωμα, πάρθηκε μια απόφαση για τον τελικό της σχεδιασμό: η συσκευή θα πρέπει να είναι εξαιρετικά συμπαγής και να είναι κάτι σαν ελεγκτής, επιτρέποντας την εμφάνιση των αποτελεσμάτων της μέτρησης όσο πιο ξεκάθαρα γίνεται.
Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ως κεφαλή μέτρησης ένας δείκτης του τύπου M68501 από το ραδιόφωνο Sirius-324 Pano με συνολικό ρεύμα απόκλισης 250 μA και μια αρχική κλίμακα βαθμονομημένη σε ντεσιμπέλ, η οποία ήταν διαθέσιμη. Αργότερα, ανακάλυψα παρόμοιες λύσεις στο Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας δείκτες επιπέδου ταινίας που έγιναν από άλλους συγγραφείς, οι οποίοι επιβεβαίωσαν την ορθότητα της απόφασης που ελήφθη. Ως σώμα της συσκευής, χρησιμοποιήσαμε τη θήκη από έναν ελαττωματικό φορτιστή φορητού υπολογιστή LG DSA-0421S-12, ο οποίος είναι ιδανικός σε μέγεθος και έχει, σε αντίθεση με πολλούς από τους αντίστοιχους, μια θήκη που αποσυναρμολογείται εύκολα με βίδες.
Η συσκευή χρησιμοποιεί αποκλειστικά διαθέσιμα στο κοινό και ευρέως διαδεδομένα ραδιοφωνικά στοιχεία διαθέσιμα στο νοικοκυριό οποιουδήποτε ραδιοερασιτέχνη. Το τελικό κύκλωμα είναι εντελώς πανομοιότυπο με αυτό του συγγραφέα, με μόνη εξαίρεση τις τιμές ορισμένων αντιστάσεων. Η αντίσταση της αντίστασης R2 θα πρέπει ιδανικά να είναι 470 kOhm (στην έκδοση του συγγραφέα - 1 MOhm, αν και περίπου το ήμισυ της διαδρομής του κινητήρα δεν χρησιμοποιείται ακόμα), αλλά δεν βρήκα αντίσταση αυτής της τιμής που να έχει τις απαιτούμενες διαστάσεις. Ωστόσο, αυτό το γεγονός κατέστησε δυνατή την τροποποίηση της αντίστασης R2 με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργεί ταυτόχρονα ως διακόπτης ισχύος όταν ο άξονά της περιστρέφεται σε μία από τις ακραίες θέσεις. Για να γίνει αυτό, αρκεί να ξύσετε με τη μύτη ενός μαχαιριού μέρος του ωμικού στρώματος σε μία από τις εξωτερικές επαφές της αντίστασης «πέταλο», κατά μήκος της οποίας η μεσαία επαφή της γλιστράει, σε ένα τμήμα περίπου 3... Μήκος 4 mm.
Η τιμή της αντίστασης R5 επιλέγεται με βάση το συνολικό ρεύμα εκτροπής του δείκτη που χρησιμοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε ακόμη και με βαθιά εκφόρτιση της μπαταρίας, ο μετρητής EPS να παραμένει σε λειτουργία.
Ο τύπος των διόδων και των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα είναι απολύτως μη κρίσιμος, επομένως δόθηκε προτίμηση σε στοιχεία με ελάχιστες διαστάσεις. Ο τύπος των πυκνωτών που χρησιμοποιούνται είναι πολύ πιο σημαντικός - θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο θερμικά σταθεροί. Ως C1...C3 χρησιμοποιήθηκαν εισαγόμενοι πυκνωτές, που βρέθηκαν στην πλακέτα από ελαττωματικό UPS υπολογιστή, που έχουν πολύ μικρό ΤΚΕ και έχουν πολύ μικρότερες διαστάσεις σε σχέση με το εγχώριο Κ73-17.
Ο επαγωγέας L1 είναι κατασκευασμένος σε δακτύλιο φερρίτη με μαγνητική διαπερατότητα 2000 Nm, με διαστάσεις 10 × 6 × 4,6 mm. Για συχνότητα παραγωγής 16 kHz, απαιτούνται 42 στροφές σύρματος PEV-2 με διάμετρο 0,5 mm (το μήκος του αγωγού περιέλιξης είναι 70 cm) με επαγωγή 2,3 mH. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε άλλο επαγωγέα με επαγωγή 2...3,5 mH, που θα αντιστοιχεί στο εύρος συχνοτήτων των 16...12 kHz, που προτείνει ο συγγραφέας του σχεδίου. Κατά την κατασκευή του επαγωγέα, είχα την ευκαιρία να χρησιμοποιήσω έναν παλμογράφο και έναν μετρητή επαγωγής, έτσι επέλεξα τον απαιτούμενο αριθμό στροφών πειραματικά αποκλειστικά για λόγους να φέρω τη γεννήτρια ακριβώς σε συχνότητα 16 kHz, αν και, φυσικά, δεν υπήρχε πρακτική ανάγκη για αυτό.
Οι ανιχνευτές του μετρητή EPS είναι μη αφαιρούμενοι - η απουσία αποσπώμενων συνδέσεων όχι μόνο απλοποιεί τον σχεδιασμό, αλλά τον καθιστά και πιο αξιόπιστο, εξαλείφοντας την πιθανότητα σπασμένων επαφών στο κύκλωμα μέτρησης χαμηλής αντίστασης.
Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος της συσκευής έχει διαστάσεις 27x28 mm, το σχέδιό της σε μορφή .LAY6 μπορείτε να το κατεβάσετε από τον σύνδεσμο https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Το βήμα του πλέγματος είναι 1,27 mm.
Η διάταξη των στοιχείων μέσα στην τελική συσκευή φαίνεται στη φωτογραφία.
Αποτελέσματα δοκιμών.Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του δείκτη που χρησιμοποιήθηκε στη συσκευή ήταν ότι το εύρος μέτρησης ESR ήταν από 0 έως 5 Ohms. Κατά τη δοκιμή πυκνωτών σημαντικής χωρητικότητας (100 μF ή περισσότερο), οι πιο τυπικοί για φίλτρα σε κυκλώματα τροφοδοσίας μητρικών πλακών, τροφοδοτικά για υπολογιστές και τηλεοράσεις, φορτιστές φορητών υπολογιστών, μετατροπείς εξοπλισμού δικτύου (διακόπτες, δρομολογητές, σημεία πρόσβασης) και τους απομακρυσμένους προσαρμογείς τους, αυτό το εύρος είναι εξαιρετικά βολικό, καθώς η ζυγαριά του οργάνου τεντώνεται στο μέγιστο. Με βάση τα μέσα πειραματικά δεδομένα για το ESR των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών διαφόρων χωρητικοτήτων που φαίνονται στον πίνακα, η εμφάνιση των αποτελεσμάτων μέτρησης αποδεικνύεται πολύ σαφής: ο πυκνωτής μπορεί να θεωρηθεί ότι μπορεί να επισκευαστεί μόνο εάν η βελόνα ένδειξης κατά τη μέτρηση βρίσκεται στο κόκκινο τομέα της κλίμακας, που αντιστοιχεί σε θετικές τιμές ντεσιμπέλ. Εάν το βέλος βρίσκεται στα αριστερά (στον μαύρο τομέα), ο πυκνωτής από το παραπάνω εύρος χωρητικότητας είναι ελαττωματικός.
Φυσικά, η συσκευή μπορεί επίσης να δοκιμάσει μικρούς πυκνωτές (από περίπου 2,2 μF) και οι ενδείξεις της συσκευής θα είναι εντός του μαύρου τομέα της κλίμακας, που αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές ντεσιμπέλ. Πήρα περίπου την ακόλουθη αντιστοιχία μεταξύ του ESR των γνωστών-καλών πυκνωτών από μια τυπική σειρά χωρητικοτήτων και της βαθμονόμησης της κλίμακας του οργάνου σε ντεσιμπέλ:
Πρώτα απ 'όλα, αυτός ο σχεδιασμός θα πρέπει να συνιστάται σε αρχάριους ραδιοερασιτέχνες που δεν έχουν ακόμη επαρκή εμπειρία στο σχεδιασμό ραδιοφωνικού εξοπλισμού, αλλά κατέχουν τα βασικά της επισκευής ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Η χαμηλή τιμή και η υψηλή επαναληψιμότητα αυτού του μετρητή EPS τον διακρίνουν από πιο ακριβές βιομηχανικές συσκευές για παρόμοιους σκοπούς.
Τα κύρια πλεονεκτήματα του μετρητή ESR μπορούν να θεωρηθούν τα ακόλουθα:
— εξαιρετική απλότητα του κυκλώματος και διαθεσιμότητα της βάσης στοιχείων για την πρακτική εφαρμογή του, διατηρώντας παράλληλα επαρκή λειτουργικότητα της συσκευής και συμπαγή, χωρίς ανάγκη για εξαιρετικά ευαίσθητη συσκευή εγγραφής.
— δεν χρειάζονται ρυθμίσεις που απαιτούν ειδικά όργανα μέτρησης (παλμογράφο, συχνόμετρο).
- χαμηλή τάση τροφοδοσίας και, κατά συνέπεια, χαμηλό κόστος της πηγής της (δεν απαιτείται ακριβό και χαμηλής χωρητικότητας "Krona"). Η συσκευή παραμένει σε λειτουργία όταν η πηγή αποφορτίζεται ακόμη και στο 50% της ονομαστικής τάσης της, δηλαδή, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν στοιχεία για την τροφοδοσία της που δεν μπορούν πλέον να λειτουργούν κανονικά σε άλλες συσκευές (τηλεχειριστήρια, ρολόγια, κάμερες, αριθμομηχανές , και τα λοιπά.);
- χαμηλή κατανάλωση ρεύματος - περίπου 380 µA τη στιγμή της μέτρησης (ανάλογα με την κεφαλή μέτρησης που χρησιμοποιείται) και 125 μA σε κατάσταση αναμονής, γεγονός που παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της πηγής ισχύος.
- ελάχιστη ποσότητα και εξαιρετική απλότητα προϊόντων περιέλιξης - οποιοδήποτε κατάλληλο τσοκ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως L1 ή μπορείτε εύκολα να το φτιάξετε μόνοι σας από σκραπ.
— σχετικά χαμηλή συχνότητα λειτουργίας της γεννήτριας και δυνατότητα χειροκίνητης ρύθμισης του μηδενός, επιτρέποντας τη χρήση ανιχνευτών με σύρματα σχεδόν οποιουδήποτε λογικού μήκους και αυθαίρετης διατομής. Αυτό το πλεονέκτημα είναι αναμφισβήτητο σε σύγκριση με τα καθολικά δοκιμαστικά ψηφιακών στοιχείων που χρησιμοποιούν πίνακα ZIF με βαθιές επαφές για τη σύνδεση των πυκνωτών που δοκιμάζονται.
— οπτική ευκρίνεια της εμφάνισης των αποτελεσμάτων της δοκιμής, που σας επιτρέπει να αξιολογήσετε γρήγορα την καταλληλότητα του πυκνωτή για περαιτέρω χρήση χωρίς να απαιτείται ακριβής αριθμητική εκτίμηση της τιμής ESR και η συσχέτισή της με έναν πίνακα τιμών.
— ευκολία χρήσης — δυνατότητα εκτέλεσης συνεχών μετρήσεων (σε αντίθεση με τους ψηφιακούς ελεγκτές ESR, που απαιτούν πάτημα του κουμπιού μέτρησης και παύση μετά τη σύνδεση κάθε πυκνωτή που ελέγχεται), γεγονός που επιταχύνει σημαντικά την εργασία.
— δεν είναι απαραίτητο να προεκφορτίσετε τον πυκνωτή πριν από τη μέτρηση του ESR.
Τα μειονεκτήματα της συσκευής περιλαμβάνουν:
- περιορισμένη λειτουργικότητα σε σύγκριση με τους ψηφιακούς ελεγκτές ESR (έλλειψη ικανότητας μέτρησης της χωρητικότητας του πυκνωτή και του ποσοστού της διαρροής του).
— η έλλειψη ακριβών αριθμητικών τιμών των αποτελεσμάτων μέτρησης σε ohms.
- σχετικά στενό εύρος μετρούμενων αντιστάσεων.
Πρόσφατα, στην ερασιτεχνική ραδιοφωνική και επαγγελματική βιβλιογραφία, έχει δοθεί μεγάλη προσοχή σε τέτοιες συσκευές όπως οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές. Και δεν αποτελεί έκπληξη, επειδή οι συχνότητες και οι ισχύς αυξάνονται «μπροστά στα μάτια μας» και αυτοί οι πυκνωτές φέρουν τεράστια ευθύνη για την απόδοση τόσο των μεμονωμένων εξαρτημάτων όσο και του κυκλώματος στο σύνολό του.
Θα ήθελα να σας προειδοποιήσω αμέσως ότι τα περισσότερα εξαρτήματα και λύσεις κυκλωμάτων έχουν συλλεχθεί από φόρουμ και περιοδικά, επομένως δεν διεκδικώ καμία συγγραφή από την πλευρά μου, αντίθετα, θέλω να βοηθήσω τους αρχάριους επισκευαστές να καταλάβουν τα ατελείωτα κυκλώματα παραλλαγές μετρητών και ανιχνευτών. Όλα τα διαγράμματα που παρέχονται εδώ έχουν συναρμολογηθεί και δοκιμαστεί περισσότερες από μία φορές και έχουν εξαχθεί κατάλληλα συμπεράσματα σχετικά με τη λειτουργία αυτού ή του άλλου σχεδίου.
Έτσι, το πρώτο σχήμα, το οποίο έχει γίνει σχεδόν κλασικό για τους αρχάριους ESR Metrobuilders "Manfred" - έτσι το αποκαλούν ευγενικά οι χρήστες του φόρουμ, από τον δημιουργό του, Manfred Ludens ludens.cl/Electron/esr/esr.html
Επανελήφθη από εκατοντάδες, ίσως και χιλιάδες ραδιοερασιτέχνες, και έμειναν ως επί το πλείστον ικανοποιημένοι με το αποτέλεσμα. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι ένα διαδοχικό κύκλωμα μέτρησης, λόγω του οποίου το ελάχιστο ESR αντιστοιχεί στη μέγιστη τάση στην αντίσταση διακλάδωσης R6, η οποία, με τη σειρά της, έχει ευεργετική επίδραση στη λειτουργία των διόδων ανιχνευτή.
Δεν επανέλαβα αυτό το σχέδιο ο ίδιος, αλλά κατέληξα σε ένα παρόμοιο μέσω δοκιμής και λάθους. Μεταξύ των μειονεκτημάτων, μπορούμε να σημειώσουμε το "περπάτημα" του μηδενός στη θερμοκρασία και την εξάρτηση της κλίμακας από τις παραμέτρους των διόδων και του op-amp. Αυξημένη τάση τροφοδοσίας που απαιτείται για τη λειτουργία της συσκευής. Η ευαισθησία της συσκευής μπορεί εύκολα να αυξηθεί μειώνοντας τις αντιστάσεις R5 και R6 σε 1-2 ohms και, κατά συνέπεια, αυξάνοντας το κέρδος του op-amp μπορεί να χρειαστεί να την αντικαταστήσετε με 2 αντιστάσεις υψηλότερης ταχύτητας.
Το πρώτο μου δείγμα EPS, το οποίο εξακολουθεί να λειτουργεί καλά μέχρι σήμερα.
Το κύκλωμα δεν έχει διατηρηθεί, και θα μπορούσε να πει κανείς ότι δεν υπήρξε ποτέ, μάζεψα από όλο τον κόσμο, λίγο-λίγο, ό,τι μου ταίριαζε από το σχέδιο του κυκλώματος, ωστόσο, λήφθηκε ως βάση το παρακάτω κύκλωμα από ένα ραδιοφωνικό περιοδικό. :
Έχουν γίνει οι εξής αλλαγές:
1. Τροφοδοτείται από μπαταρία λιθίου κινητού τηλεφώνου
2. Ο σταθεροποιητής αποκλείεται, καθώς τα όρια τάσης λειτουργίας της μπαταρίας λιθίου είναι αρκετά στενά
3. Οι μετασχηματιστές TV1 TV2 διαχωρίζονται με αντιστάσεις 10 και 100 Ohm για μείωση των εκπομπών κατά τη μέτρηση μικρών χωρητικοτήτων
4. Η έξοδος του 561ln2 ήταν προσωρινή από 2 συμπληρωματικά τρανζίστορ.
Σε γενικές γραμμές, η συσκευή αποδείχθηκε ως εξής:
Μετά τη συναρμολόγηση και τη βαθμονόμηση αυτής της συσκευής, 5 ψηφιακές τηλεφωνικές συσκευές Meredian, οι οποίες βρίσκονταν σε ένα κουτί με την ένδειξη «hopeless» για 6 χρόνια, επισκευάστηκαν αμέσως. Όλοι στο τμήμα άρχισαν να φτιάχνουν παρόμοια δείγματα για τον εαυτό τους :).
Για μεγαλύτερη ευελιξία, πρόσθεσα πρόσθετες λειτουργίες:
1. Δέκτης υπέρυθρης ακτινοβολίας, για οπτικό και ακουστικό έλεγχο τηλεχειριστηρίων (πολύ δημοφιλής λειτουργία για επισκευές τηλεοράσεων)
2. φωτισμός του σημείου όπου οι ανιχνευτές αγγίζουν τους πυκνωτές
3. "Vibrick" από κινητό τηλέφωνο, βοηθά στον εντοπισμό της κακής συγκόλλησης και των εφέ μικροφώνου σε λεπτομέρειες.
Βίντεο με τηλεχειριστήριο
Και πρόσφατα στο φόρουμ "radiokot.ru", ο κ. Simurg δημοσίευσε ένα άρθρο αφιερωμένο σε μια παρόμοια συσκευή. Σε αυτό, χρησιμοποίησε μια παροχή χαμηλής τάσης, ένα κύκλωμα μέτρησης γέφυρας, το οποίο κατέστησε δυνατή τη μέτρηση πυκνωτών με εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα ESR.
Ο συνάδελφός του RL55, λαμβάνοντας ως βάση το κύκλωμα Simurg, απλοποίησε εξαιρετικά τη συσκευή, σύμφωνα με δηλώσεις του, χωρίς να υποβαθμίσει τις παραμέτρους. Το διάγραμμα του μοιάζει με αυτό:
Την παρακάτω συσκευή, έπρεπε να συναρμολογήσω βιαστικά, όπως λένε, «εξ ανάγκης». Επισκεπτόμουν συγγενείς και η τηλεόραση εκεί ήταν χαλασμένη και κανείς δεν μπορούσε να την επισκευάσει. Ή μάλλον, ήταν δυνατή η επισκευή του, αλλά για όχι περισσότερο από μια εβδομάδα, το οριζόντιο τρανζίστορ ήταν συνεχώς ενεργοποιημένο, δεν υπήρχε κύκλωμα τηλεόρασης. Μετά θυμήθηκα ότι είχα δει ένα απλό κιτ δοκιμών στα φόρουμ, θυμήθηκα το κύκλωμα από έξω, ένας συγγενής ασχολήθηκε επίσης λίγο με το ραδιόφωνο ερασιτεχνών, "πήλινε" ενισχυτές ήχου, οπότε όλα τα εξαρτήματα βρέθηκαν γρήγορα. Κάποιες ώρες φουσκώματος με κολλητήρι, και γεννήθηκε αυτή η μικρή συσκευή:
Σε 5 λεπτά εντοπίστηκαν και αντικαταστάθηκαν 4 αποξηραμένα ηλεκτρολυτικά, τα οποία προσδιορίστηκαν από ένα πολύμετρο ως κανονικά και μια ορισμένη ποσότητα από το ευγενές ποτό ήπιε για επιτυχία. Μετά την επισκευή, η τηλεόραση λειτουργεί κανονικά εδώ και 4 χρόνια.
Μια συσκευή αυτού του τύπου έχει γίνει σαν πανάκεια σε δύσκολες στιγμές που δεν έχετε μαζί σας έναν κανονικό ελεγκτή. Συναρμολογείται γρήγορα, γίνονται επισκευές και τέλος παρουσιάζεται πανηγυρικά στον ιδιοκτήτη ως αναμνηστικό και «σε περίπτωση που συμβεί κάτι». Μετά από μια τέτοια τελετή, η ψυχή του πληρωτή συνήθως ανοίγει δύο φορές, ή ακόμα και τρεις φορές ευρύτερα :)
Ήθελα κάτι συγχρονισμένο, άρχισα να σκέφτομαι το σχέδιο υλοποίησης και τώρα στο περιοδικό "Radio 1 2011", ως δια μαγείας, δημοσιεύτηκε ένα άρθρο, δεν χρειάστηκε καν να σκεφτώ. Αποφάσισα να ελέγξω τι είδους ζώο ήταν. Το συναρμολόγησα και βγήκε έτσι:
Το προϊόν δεν προκάλεσε ιδιαίτερη απόλαυση, λειτουργεί σχεδόν όπως όλα τα προηγούμενα, υπάρχει, φυσικά, διαφορά στις ενδείξεις 1-2 τμημάτων, σε ορισμένες περιπτώσεις. Ίσως οι μετρήσεις του να είναι πιο αξιόπιστες, αλλά ένας ανιχνευτής είναι ανιχνευτής και αυτό δεν έχει σχεδόν καμία επίδραση στην ποιότητα της ανίχνευσης ελαττωμάτων. Το εξόπλισα και με LED για να βλέπω «που το βάζεις;»
Σε γενικές γραμμές, μπορείτε να κάνετε επισκευές για χάρη της ψυχής σας. Και για ακριβείς μετρήσεις, πρέπει να αναζητήσετε ένα πιο συμπαγές κύκλωμα μετρητή ESR.
Λοιπόν, τέλος, στον ιστότοπο monitor.net, το μέλος του buratino δημοσίευσε ένα απλό έργο σχετικά με το πώς μπορείτε να φτιάξετε έναν αισθητήρα ESR από ένα συνηθισμένο φτηνό ψηφιακό πολύμετρο. Το έργο με κέντρισε τόσο πολύ που αποφάσισα να το δοκιμάσω και αυτό προέκυψε από αυτό.
Η θήκη είναι προσαρμοσμένη από δείκτη Το πιο αδύναμο σημείο σε οποιοδήποτε κύκλωμα ραδιοφώνου είναι οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, οι οποίοι υπόκεινται σε συνεχή ξήρανση. Και όσο μεγαλύτερα τα ρεύματα περνούν από αυτά, τόσο πιο γρήγορη είναι αυτή η διαδικασία. Είναι αδύνατο να προσδιορίσετε έναν κακό πυκνωτή με ένα κανονικό ωμόμετρο, επομένως χρειάζεστε μια ειδική συσκευή - έναν μετρητή esr.
Ηλεκτρικό κύκλωμα για μετρητή πυκνωτή esr
Τυπωμένα κυκλώματα - σχέδιο
Σε ένα τυπικό κύκλωμα, μπορεί να υπάρχουν 10 ή και 100 πυκνωτές. Η αποκόλληση του καθενός για δοκιμή είναι πολύ κουραστική και υπάρχει μεγάλος κίνδυνος να καταστραφεί η πλακέτα. Αυτός ο ελεγκτής χρησιμοποιεί χαμηλή τάση (250 mV) υψηλή συχνότητα (150 kHz) και είναι σε θέση να μετρήσει το ESR των πυκνωτών απευθείας στο κύκλωμα. Η τάση επιλέγεται αρκετά χαμηλή, έτσι ώστε άλλα ραδιοστοιχεία του κυκλώματος να μην επηρεάζουν τα αποτελέσματα της μέτρησης. Και αν τύχει να δοκιμάσετε κατά λάθος έναν φορτισμένο πυκνωτή, δεν έχει σημασία. Αυτός ο μετρητής μπορεί να αντέξει φόρτιση έως και 400 V στον πυκνωτή. Η εμπειρία έχει δείξει ότι ο μετρητής ESR εντοπίζει περίπου το 95% των πυκνωτών με πιθανά προβλήματα.
Χαρακτηριστικά της συσκευής
- Δοκιμή ηλεκτρολυτικού πυκνωτή > 1 μF.
- Η πολικότητα δεν είναι σημαντική για τη δοκιμή.
- Μεταφέρει φόρτιση πυκνωτή έως 400V.
- Χαμηλή κατανάλωση ρεύματος από την μπαταρία - περίπου 25 mA.
- Εύκολα αναγνώσιμα δεδομένα αναλογικού μετρητή.
- Μετρά το ESR στην περιοχή από 0-75 Ohms σε εκτεταμένη κλίμακα χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο.
Πώς να χρησιμοποιήσετε έναν μετρητή ESR
Ενεργοποιήστε τη συσκευή. Βεβαιωθείτε ότι το κύκλωμα που ελέγχεται δεν είναι ενεργοποιημένο. Εκφορτίστε τον πυκνωτή πριν από τη δοκιμή - ο μετρητής ESR δεν το κάνει αυτόματα. Βραχυκυκλώστε τους ακροδέκτες του πυκνωτή και κρατήστε τους εκεί για μερικά δευτερόλεπτα. Χρησιμοποιήστε ένα βολτόμετρο για να βεβαιωθείτε ότι ο πυκνωτής είναι πλήρως αποφορτισμένος. Το βολτόμετρο πρέπει να δείχνει μηδενική ένδειξη. Αγγίξτε τους αισθητήρες του μετρητή ESR στον πυκνωτή. Προσδιορίστε την αντίσταση ESR. Διαπιστώνουμε εάν η τιμή ESR είναι αποδεκτή συγκρίνοντας το μετρούμενο ESR με τα δεδομένα αναφοράς. Δείτε αυτόν τον πίνακα
Έχει περάσει περίπου ενάμιση χρόνο από τότε που ξεκίνησα να κάνω τακτικά επισκευές ηλεκτρονικών. Όπως αποδείχθηκε, αυτό το θέμα δεν είναι λιγότερο ενδιαφέρον από το σχεδιασμό ηλεκτρονικών δομών. Σιγά σιγά εμφανίστηκαν άνθρωποι που ήθελαν, άλλοι κατά καιρούς και άλλοι τακτικά, να συνεργαστούν μαζί μου ως κύριος. Λόγω του γεγονότος ότι η κερδοφορία των περισσότερων από τις επισκευές που πραγματοποιήθηκαν δεν επιτρέπει την ενοικίαση χώρων, διαφορετικά το ενοίκιο τρώει το μεγαλύτερο μέρος του κέρδους, εργάζομαι κυρίως στο σπίτι ή πηγαίνω με εργαλεία σε γνωστούς μεμονωμένους επιχειρηματίες που αγοράζουν ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και έχουν εργαστήριο .
Αυτά είναι απολύτως οποιαδήποτε κυκλώματα που χρησιμοποιούν σταθεροποιητές, μετατροπείς ισχύος DC-DC, τροφοδοτικά μεταγωγής για οποιονδήποτε εξοπλισμό, από υπολογιστές έως φορτιστές κινητών.
Πρησμένος πυκνωτής
Χωρίς αυτή τη συσκευή, ένα σημαντικό μέρος των επισκευών που έκανα είτε δεν θα μπορούσαν να έχουν πραγματοποιηθεί καθόλου, είτε εξακολουθούν να πραγματοποιούνται, αλλά με μεγάλη ταλαιπωρία με τη μορφή συνεχών συγκολλήσεων και κολλήσεων ηλεκτρολυτικών πυκνωτών μικρής αξίας, προκειμένου να μετρηθεί η ισοδύναμη αντίσταση σειράς χρησιμοποιώντας δοκιμαστή τρανζίστορ. Η συσκευή μου σάς επιτρέπει να μετράτε αυτήν την παράμετρο χωρίς να αποκολλήσετε το εξάρτημα, απλά αγγίζοντας τους ακροδέκτες του πυκνωτή με τσιμπιδάκια.
Αυτοί οι πυκνωτές με ονομαστική τιμή 0,33-22 uF, όπως είναι γνωστό, πολύ σπάνια έχουν εγκοπές στο πάνω μέρος της θήκης, κατά μήκος των οποίων πυκνωτές υψηλότερης ονομαστικής τιμής διογκώνονται και ανοίγουν σαν τριαντάφυλλο, για παράδειγμα, οι γνωστοί πυκνωτές στο μητρικές πλακέτες και τροφοδοτικά. Γεγονός είναι ότι ένας πυκνωτής που δεν έχει αυτές τις εγκοπές για να απελευθερώσει την υπερβολική πίεση που δημιουργείται, δεν διακρίνεται οπτικά, χωρίς μέτρηση με συσκευή, ακόμη και για έναν έμπειρο μηχανικό ηλεκτρονικών, από έναν πλήρως λειτουργικό.
Φυσικά, εάν ένας οικιακός τεχνίτης χρειάζεται μια εφάπαξ επισκευή, για παράδειγμα, ένα τροφοδοτικό υπολογιστή ATX, δεν έχει νόημα να συναρμολογήσετε αυτήν τη συσκευή, είναι ευκολότερο να αντικαταστήσετε αμέσως όλους τους μικρούς πυκνωτές, αλλά εάν επισκευάσετε τουλάχιστον πέντε τροφοδοτικά κάθε έξι μήνες, αυτή η συσκευή είναι ήδη επιθυμητή για τη συναρμολόγηση σας. Ποιες εναλλακτικές λύσεις υπάρχουν για τη συναρμολόγηση αυτού του μετρητή; Μια αγορασμένη συσκευή που κοστίζει περίπου 2000 ρούβλια, ESR micro.
ESR micro - φωτογραφία
Από τις διαφορές και τα πλεονεκτήματα μιας αγορασμένης συσκευής, μπορώ μόνο να αναφέρω ότι οι ενδείξεις της εμφανίζονται αμέσως σε milliOhms, ενώ η συσκευή μου πρέπει να μετατραπεί από milliVolts σε milliOhms. Το οποίο, ωστόσο, δεν προκαλεί δυσκολίες, αρκεί να βαθμονομήσετε τη συσκευή χρησιμοποιώντας τις τιμές των αντιστάσεων ακριβείας χαμηλής αντίστασης και να δημιουργήσετε έναν πίνακα για τον εαυτό σας. Αφού δουλέψετε με τη συσκευή για μερικούς μήνες, οπτικά, χωρίς τραπέζια, κοιτάζοντας μόνο την οθόνη του πολύμετρου μπορείτε ήδη να δείτε την κανονική τιμή του πυκνωτή ESR - στα πρόθυρα ή η αντικατάσταση είναι ήδη απαραίτητη. Το διάγραμμα της συσκευής μου, παρεμπιπτόντως, το πήρα κάποτε από το περιοδικό Radio.
Σχηματικό διάγραμμα της συσκευής
Αρχικά, η συσκευή συναρμολογήθηκε με αυτοσχέδιους ανιχνευτές - τσιμπιδάκια με φαρδιές σιαγόνες, άβολα κατά τη μέτρηση σε σανίδες, με σφιχτή εγκατάσταση. Στη συνέχεια, κοίταξα ανιχνευτές express στο Ali - τσιμπιδάκια για τη μέτρηση SMD, συνδεδεμένα με ένα πολύμετρο. Έχοντας παραγγείλει τσιμπιδάκια, το σύρμα κοντύνθηκε αλύπητα, έτσι ώστε η ακρίβεια να μην επηρεαστεί πολύ κατά τη μέτρηση λόγω του μήκους των καλωδίων του ανιχνευτή. Μην ξεχνάτε, η μέτρηση είναι σε milliOhms.
Αρχικά, η συσκευή μου συνδέθηκε με αισθητήρες σε ένα πολύμετρο και κατασκευάστηκε με τη μορφή προσαρτήματος, αλλά σταδιακά κουράστηκα να γυρίζω το κουμπί του πολυμέτρου κάθε φορά, εξαντλώντας έτσι τη διάρκεια ζωής της μεταγωγής. Τότε ήταν που ένας φίλος μου έδωσε ένα πολύμετρο, λόγω του ότι έκαψα προσωρινά το δικό μου σε έναν μη εκφορτισμένο ηλεκτρολυτικό πυκνωτή. Στη συνέχεια, η συσκευή αποκαταστάθηκε, οι αντιστάσεις συγκολλήθηκαν ξανά και αυτό το πολύμετρο, οι σύνδεσμοί του για τη σύνδεση των ανιχνευτών στην πλακέτα κόπηκαν και οι βραχυκυκλωτήρες πετάχτηκαν από κάποιον, αλλά η ακρίβεια των μετρήσεων δεν ήταν πλέον η ίδια.
Αλλά για τους σκοπούς μου, ένα σφάλμα 1-2 τοις εκατό δεν έλυσε τίποτα και αποφάσισα να κάνω τη συσκευή εντελώς αυτόνομη. Για να γίνει αυτό, στερέωσα τη θήκη του πολυμέτρου και τη θήκη του μετρητή ESR με βίδες και για μεγαλύτερη ευκολία, άλλαξα την ταυτόχρονη εναλλαγή του ενσωματωμένου πολύμετρου και του μετρητή ESR χρησιμοποιώντας διακόπτη σε δύο ομάδες επαφών. Οι συνδέσεις μεταξύ του πολύμετρου και του μετρητή ESR, που προηγουμένως γίνονταν με τη χρήση ανιχνευτών, έγιναν με καλώδια μέσα σε συνδεδεμένα περιβλήματα.
Δοκιμαστής πυκνωτή - εμφάνιση
Όπως έχει δείξει η πρακτική, ο χρόνος που απαιτείται για να φέρει τη συσκευή σε ετοιμότητα μάχης και στη συνέχεια, μετά τη λήψη μετρήσεων, για να την απενεργοποιήσει, άρχισε να παίρνει σημαντικά λιγότερο χρόνο και η ευκολία χρήσης έχει αυξηθεί ανάλογα. Μεταξύ των περαιτέρω βελτιώσεων που σχεδιάζονται για αυτήν τη συσκευή είναι η εναλλαγή της σε μπαταρία, από μπαταρία Li-ion από τηλέφωνο, με δυνατότητα επαναφόρτισης από μια πλακέτα προσαρμογέα φόρτισης μέσω μιας ενσωματωμένης υποδοχής Mini USB, από οποιονδήποτε φορτιστή από smartphone με δυνατότητα σύνδεσης καλωδίου USB.
Όπως έδειξε η πρακτική, το είχα μετατρέψει προηγουμένως σε μπαταρία χρησιμοποιώντας παρόμοια μέθοδο, η οποία, όπως και ο μετρητής ESR, έχει επίσης υψηλή κατανάλωση λόγω της γραφικής οθόνης που είναι εγκατεστημένη σε αυτόν. Τα συναισθήματα από την ανακαίνιση ήταν μόνο θετικά. Το φόρτιζα μόνο μία φορά στους έξι μήνες. Η συσκευή ήταν εξοπλισμένη με έναν μετατροπέα DC-DC που μετατρέπει τα 3,7 βολτ στην έξοδο της μπαταρίας σε 9 βολτ, απαραίτητα για τη λειτουργία της συσκευής.
Σε αυτήν την περίπτωση, η συσκευή μου θα έχει διπλή μετατροπή τάσης: πρώτα από 3,7 βολτ σε 9 βολτ, αν και μπορεί επίσης να ρυθμίσω την ελάχιστη επιτρεπόμενη τάση για την είσοδο του σταθεροποιητή 7805 CV στα 7,5 βολτ σταθεροποιητής. Η ίδια η συσκευή, όπως φαίνεται και στη φωτογραφία, τροφοδοτείται αρχικά από μπαταρία Krohn, η οποία, ως γνωστόν, έχει σχετικά μικρή χωρητικότητα.
Η τάση τροφοδοσίας αυτού του μικροκυκλώματος του επιτρέπει να τροφοδοτείται απευθείας από 9 βολτ, αλλά το γεγονός είναι ότι καθώς η μπαταρία αποφορτίζεται, παρατήρησα ότι οι ενδείξεις μέτρησης αρχίζουν να απομακρύνονται αργά. Για να καταπολεμηθεί αυτό, εγκαταστάθηκε ένας σταθεροποιητής 7805, ο οποίος, όπως γνωρίζετε, παράγει σταθερή έξοδο 5 volt.
Επίσης, λόγω του γεγονότος ότι συχνά πρέπει να μεταφέρετε τη συσκευή μαζί σας σε χαρτοφύλακα, για επισκευές στο δρόμο, και ήδη υπήρξαν περιπτώσεις αυθόρμητης ενεργοποίησης του διακόπτη και κατά συνέπεια η μπαταρία Krona έπεσε στο μηδέν, η οποία τώρα, κατά την εναλλαγή με αυτόν τον διακόπτη, 2 γραμμές τροφοδοσίας, ένα πολύμετρο και η ίδια η συσκευή δεν θα ήταν πλέον επιθυμητά, αφού σε αυτήν την περίπτωση, θα έπρεπε να αγοράσετε δύο κορώνες, που κοστίζουν 45 ρούβλια.
Αποφασίστηκε απλώς να κολληθούν δύο βίδες με αυτοκόλλητη τομή από την κρύα βάση στο τροφοδοτικό του υπολογιστή στις άκρες του διακόπτη χρησιμοποιώντας κόλλα θερμής τήξης. Το μικροκύκλωμα που χρησιμοποιείται στη συσκευή είναι ευρέως διαδεδομένο και αρκετά φθηνό το αγόρασα μόνο για περίπου 15-20 ρούβλια.
Όλη η συσκευή μου κόστισε, λαμβάνοντας υπόψη το δωρεάν πολύμετρο, τους ανιχνευτές - τσιμπιδάκια, που κοστίζουν 100 ρούβλια και το κόστος των εξαρτημάτων για τη συναρμολόγηση της συσκευής και η μπαταρία Krona, συνολικά χρειάστηκαν περίπου 150 ρούβλια, συνολικά όλα όσα χρειάζονταν κοστίζουν ένα γελοίο ποσό 250 ρούβλια.
Λαβίδες για μέτρηση πυκνωτών σε πλακέτα
Κάτι που έχει ήδη αποδώσει με τη χρήση της συσκευής σε επισκευές για πολύ καιρό και πολλές φορές. Φυσικά, κάποιος που έχει την ευκαιρία και την επιθυμία να αγοράσει ένα micro ESR μπορεί τώρα να πει γιατί χρειάζομαι αυτές τις ταλαιπωρίες, κάθε φορά που μετατρέπει από milliVolts σε milliOhms, αν και αυτό δεν απαιτείται, όπως έγραψα παραπάνω, εάν μπορώ να δω αμέσως στο αγορασμένη συσκευή , έτοιμες αξίες.
Πίνακας τιμών ESR
Το γεγονός είναι ότι τέτοιες συσκευές ενσωματώνουν έναν μικροελεγκτή και κατά τη μέτρηση συνδέονται απευθείας, ας πούμε, από τη "θύρα" του μικροελεγκτή στον πυκνωτή που μετράται. Αυτό που είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο, αρκεί να μην αποφορτιστεί ο πυκνωτής μία φορά μετά την απενεργοποίηση του κυκλώματος πριν από τη μέτρηση, βραχυκυκλώνοντας τους ακροδέκτες του με ένα μεταλλικό αντικείμενο, για παράδειγμα ένα κατσαβίδι, καθώς κινδυνεύουμε να πάρουμε μια συσκευή που δεν λειτουργεί.
Πρώτη έκδοση των ανιχνευτών
Το οποίο, δεδομένου του αρκετά υψηλού κόστους του, θα συμφωνήσετε, δεν είναι η καλύτερη επιλογή. Στη συσκευή μου, μια αντίσταση 100 Ohm συνδέεται παράλληλα με τον πυκνωτή που μετράται, πράγμα που σημαίνει ότι εάν ο πυκνωτής είναι παρόλα αυτά φορτισμένος, θα αρχίσει να αποφορτίζεται όταν συνδεθούν οι ανιχνευτές. Στη χειρότερη περίπτωση, εάν το μικροκύκλωμα που χρησιμοποιείται στη συσκευή μου καεί, για να κάνετε επισκευές θα χρειαστεί μόνο να αφαιρέσετε το μικροκύκλωμα από την υποδοχή DIP και να συνδέσετε μια καινούργια.
Αναβάθμιση συσκευής
Αυτό είναι όλο, η επισκευή της συσκευής ολοκληρώθηκε, μπορείτε να κάνετε ξανά μετρήσεις. Και δεδομένου του χαμηλού κόστους του μικροκυκλώματος, αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα, αρκεί να αγοράσετε μόνο ένα ή δύο μικροκυκλώματα στο απόθεμα κατά την αγορά εξαρτημάτων για τη συναρμολόγηση αυτού του μετρητή EPS.
Τελική έκδοση
Σε γενικές γραμμές, η συσκευή αποδείχθηκε απλά κομψή και πολύ βολική, και ακόμη κι αν τα εξαρτήματα για τη συναρμολόγησή της κοστίζουν 2 φορές περισσότερο, θα συνιστούσα με ασφάλεια αυτόν τον μετρητή EPS για συναρμολόγηση σε όλους τους αρχάριους τεχνίτες που έχουν μέτριο προϋπολογισμό ή θέλετε να εξοικονομήσετε χρήματα και μην πληρώνετε υπερβολικά. Καλές επισκευές σε όλους! AKV.
Σε απλοποιημένη μορφή, ένας ηλεκτρολυτικός (οξείδιο) πυκνωτής αποτελείται από δύο λωρίδες αλουμινίου, που χωρίζονται από ένα παρέμβυσμα κατασκευασμένο από πορώδες υλικό εμποτισμένο με ειδική σύνθεση - ηλεκτρολύτη. Το διηλεκτρικό σε τέτοιους πυκνωτές είναι ένα πολύ λεπτό φιλμ οξειδίου που σχηματίζεται στην επιφάνεια του φύλλου αλουμινίου όταν εφαρμόζεται μια τάση ορισμένης πολικότητας στις πλάκες. Σε αυτά τα καλύμματα ταινίας συνδέονται καλώδια καλωδίων. Οι ταινίες τυλίγονται σε ρολό και το σύνολο τοποθετείται σε ένα σφραγισμένο περίβλημα. Λόγω του πολύ μικρού πάχους του διηλεκτρικού και της μεγάλης επιφάνειας των πλακών, οι πυκνωτές οξειδίου έχουν μεγάλη χωρητικότητα παρά τις μικρές τους διαστάσεις.
Κατά τη λειτουργία, ηλεκτροχημικές διεργασίες συμβαίνουν μέσα στον πυκνωτή, καταστρέφοντας τη διασταύρωση του τερματικού με τις πλάκες. Η επαφή σπάει, και ως αποτέλεσμα, το λεγόμενο. αντίσταση μετάβασης, που μερικές φορές φτάνει τα δεκάδες ohms. Αυτό ισοδυναμεί με τη σύνδεση μιας αντίστασης σε σειρά με τον πυκνωτή, ο τελευταίος βρίσκεται στον ίδιο τον πυκνωτή. Τα ρεύματα φόρτισης και εκφόρτισης προκαλούν τη θέρμανση αυτής της «αντίστασης», γεγονός που επιδεινώνει περαιτέρω την καταστροφική διαδικασία.
Αλλα αιτία βλάβης του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή- πρόκειται για «ξήρανση» που είναι γνωστό στους ραδιοερασιτέχνες, όταν λόγω κακής σφράγισης ο ηλεκτρολύτης εξατμίζεται. Στην περίπτωση αυτή, η χωρητική αντίδραση (Xc) του πυκνωτή αυξάνεται, επειδή η χωρητικότητα του τελευταίου μειώνεται. Η παρουσία αντίστασης σειράς επηρεάζει αρνητικά τη λειτουργία της συσκευής, διαταράσσοντας τη λογική του πυκνωτή στο κύκλωμα. (Εάν συνδέσετε, για παράδειγμα, μια αντίσταση με αντίσταση 10 - 20 Ohm σε σειρά με τον πυκνωτή του φίλτρου ανορθωτή, ο κυματισμός της ανορθωμένης τάσης στην έξοδο του τελευταίου θα αυξηθεί απότομα). Η αυξημένη τιμή της αντίστασης ισοδύναμης σειράς (ESR) των πυκνωτών (έως μόνο 3 - 5 Ohm) έχει ιδιαίτερα ισχυρή επίδραση στη λειτουργία των τροφοδοτικών μεταγωγής, προκαλώντας αστοχία ακριβών τρανζίστορ ή μικροκυκλωμάτων.
Η αρχή λειτουργίας των περιγραφόμενων μετρητών αντίστασης ισοδύναμης σειράς βασίζεται στη μέτρηση της χωρητικότητας ενός πυκνωτή, δηλ. Στην ουσία είναι ένα ωμόμετρο που λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα. Από το μάθημα της ραδιομηχανικής είναι γνωστό ότι
X c = 1/ 2ПfC (1), όπου X c είναι χωρητικότητα. Ωμ; f - συχνότητα, Hz; C - χωρητικότητα, F
Έλεγχος του πυκνωτή. Μέσες τιμές ESR σε milliohms για νέους πυκνωτές ανάλογα με την τάση
Η γεννήτρια ερεθισμάτων παράγει παλμούς με ρυθμό επανάληψης 120 kHz, βασισμένοι στα λογικά στοιχεία 1 και 2. Η συχνότητα της γεννήτριας ρυθμίζεται από ένα κύκλωμα RC στα ραδιόφωνα R1 και C1.
Για τον συντονισμό των λογικών επιπέδων, χρησιμοποιείται το τρίτο λογικό στοιχείο DD1.3. Για την ενίσχυση των παλμών, προστέθηκαν στο κύκλωμα DD1.4-DD1.6. Στη συνέχεια, το σήμα, ακολουθώντας ένα διαιρέτη τάσης στις αντιστάσεις R2 και R3, παρέχεται σε έναν άγνωστο πυκνωτή Cx. Η μονάδα μετρητή τάσης AC αποτελείται από διόδους VD1 και VD2 και ένα πολύμετρο. Το τελευταίο πρέπει να τεθεί σε λειτουργία μέτρησης σταθερής τάσης. Η συσκευή για τη δοκιμή πυκνωτών ρυθμίζεται αλλάζοντας την τιμή της αντίστασης R2.
Δομικά, η συσκευή τοποθετείται στο ίδιο περίβλημα με την μπαταρία. Ο αισθητήρας X1 είναι προσαρτημένος στο σώμα της συσκευής, ο ανιχνευτής X2 είναι ένα κανονικό σύρμα όχι περισσότερο από 10 εκατοστά στο άκρο του οποίου υπάρχει μια βελόνα ή ένας κροκόδειλος. Η δοκιμή των υπό μελέτη πυκνωτών είναι δυνατή απευθείας στην πλακέτα, χωρίς να τους αφαιρεθεί από το κύκλωμα, γεγονός που επιταχύνει σημαντικά τον χρόνο επισκευής οποιουδήποτε ραδιοεξοπλισμού.
Μετά την ολοκλήρωση της συναρμολόγησης της συσκευής για τη δοκιμή ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, συνιστάται η μέτρηση της συχνότητας στους ανιχνευτές X1 και X2 με παλμογράφο. Θα πρέπει να είναι στην περιοχή 120-180 kHz. Διαφορετικά, θα χρειαστεί να επιλέξετε την τιμή της αντίστασης R1.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας αντιστάσεις των παρακάτω τιμών: 1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 και 80 ohms. Συνδέουμε αντίσταση 1 ohm στους ακροδέκτες X1 και X2 και ρυθμίζουμε το R2 έτσι ώστε το πολύμετρο να δείχνει τιμή 1 mV. Στη συνέχεια, παίρνουμε την επόμενη αντίσταση 5 Ohm και, χωρίς να αλλάξουμε την αντίσταση R2, καταγράφουμε την ένδειξη του πολύμετρου. Το ίδιο συνεχίζεται και με τις υπόλοιπες αντιστάσεις. Ως αποτέλεσμα, θα λάβουμε έναν πίνακα τιμών από τον οποίο μπορούμε να μάθουμε την αντίδραση.
Ας εξετάσουμε τη λειτουργία ενός απλού κυκλώματος μετρητή ESR για τη δοκιμή πυκνωτών οξειδίου. Θα πρέπει να κάνουμε αμέσως επιφύλαξη ότι η ουσία των ηλεκτρικών διεργασιών που συμβαίνουν στο κύκλωμα δίνεται σε κάπως απλοποιημένη μορφή για να διευκολυνθεί η κατανόηση.
Έλεγχος διαγράμματος κυκλώματος πυκνωτή χρησιμοποιώντας κεφαλή μικροαμπερόμετρου
Το τσιπ DD1 περιέχει μια ορθογώνια γεννήτρια παλμών (στοιχεία D1.1, D1.2) και έναν ενισχυτή buffer (στοιχεία D1.3, D1.4). Η συχνότητα παραγωγής καθορίζεται από τα στοιχεία C2 και R1 και είναι περίπου ίση με 100 kHz. Οι ορθογώνιοι παλμοί τροφοδοτούνται μέσω ενός διαχωριστικού πυκνωτή SZ και της αντίστασης R2 στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή ανόδου T1. Ένα μικροαμπερόμετρο PA1 συνδέεται με τη δευτερεύουσα περιέλιξη μετά τον ανορθωτή στη δίοδο VD1, στην κλίμακα της οποίας μετράται η τιμή ESR. Ο πυκνωτής C4 εξομαλύνει τους κυματισμούς της ανορθωμένης τάσης. Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, η βελόνα του μικροαμπερόμετρου αποκλίνει στο τελικό σημάδι κλίμακας (αυτό επιτυγχάνεται με την επιλογή της αντίστασης R2), η θέση αυτή αντιστοιχεί σε μια άπειρη τιμή ESR.
Εάν τώρα συνδέσετε έναν πυκνωτή οξειδίου εργασίας Cx παράλληλα με την περιέλιξη I του μετασχηματιστή T1, τότε λόγω της χαμηλής χωρητικότητας (θυμηθείτε, όταν C = 10 µF, X c = 0,16 Ohm στα 100 kHz), ο πυκνωτής θα παρακάμψει την περιέλιξη και η βελόνα του μετρητή θα πέσει σχεδόν στο μηδέν. Εάν υπάρχει κάποιο από τα ελαττώματα που περιγράφονται παραπάνω στον μετρούμενο πυκνωτή, η τιμή ESR σε αυτόν αυξάνεται. Μέρος του εναλλασσόμενου ρεύματος θα ρέει μέσω της περιέλιξης και το βέλος θα αποκλίνει κατά μια ορισμένη γωνία.
Όσο υψηλότερο είναι το ESR, τόσο περισσότερο ρεύμα θα ρέει μέσω της περιέλιξης και τόσο λιγότερο μέσω του πυκνωτή, και όσο πιο κοντά στη θέση «άπειρο» θα αποκλίνει η βελόνα. Η κλίμακα της συσκευής είναι μη γραμμική και μοιάζει με την κλίμακα ωμόμετρου ενός συμβατικού ελεγκτή. Οποιοδήποτε μικροαμπερόμετρο για ρεύμα έως 500 μΑ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κεφαλή μέτρησης από τους δείκτες στάθμης εγγραφής κασετόφωνο. Δεν είναι απαραίτητο να βαθμονομήσετε την κλίμακα, αρκεί να σημειώσετε πού θα βρίσκεται το βέλος συνδέοντας αντιστάσεις βαθμονόμησης.
Αλλά θα μιλήσουμε για αυτό λίγο αργότερα. Χάρη στον απομονωτικό μετασχηματιστή ανύψωσης, η τάση στους ανιχνευτές μέτρησης της συσκευής δεν υπερβαίνει τα 0,05 - 0,1 V, στην οποία οι συνδέσεις των συσκευών ημιαγωγών δεν ανοίγουν ακόμη. Αυτό καθιστά δυνατή τη δοκιμή των πυκνωτών χωρίς να τους αφαιρέσετε από το κύκλωμα!
Είναι εύκολο να παρατηρήσετε ότι εάν ένας ελαττωματικός πυκνωτής με διηλεκτρική βλάβη συνδεθεί στο κύκλωμα, η βελόνα του οργάνου, όπως και στην περίπτωση ελέγχου ενός πυκνωτή που λειτουργεί, θα πέσει στο μηδέν. Για να εξαλειφθεί αυτό το μειονέκτημα, ο διακόπτης S1 εισήχθη στο κύκλωμα. Στην επάνω θέση των επαφών (όπως φαίνεται στο διάγραμμα), η συσκευή λειτουργεί ως μετρητής ESR και το βέλος της κεφαλής μέτρησης εκτρέπεται υπό την επίδραση της ανορθωμένης τάσης της γεννήτριας. Στην κάτω θέση των επαφών του διακόπτη S1, η βελόνα του μετρητή εκτρέπεται υπό την επίδραση σταθερής τάσης από την πηγή ισχύος και ο πυκνωτής που μετράται συνδέεται παράλληλα με την κεφαλή. Η διαδικασία μέτρησης μοιάζει με αυτό: συνδέστε τους ανιχνευτές στον μετρούμενο πυκνωτή και παρατηρήστε το βέλος. Ας πούμε ότι η βελόνα πέφτει στο μηδέν όσον αφορά το ESR, ο πυκνωτής είναι ΟΚ. Αλλάξτε το S1 στην κάτω θέση. Εάν ο πυκνωτής λειτουργεί σωστά, η βελόνα του μετρητή θα πρέπει να επιστρέψει στη θέση "άπειρο", επειδή Οι πυκνωτές δεν μεταφέρουν (ή μάλλον: δεν πρέπει να φέρουν) συνεχές ρεύμα. Ένας σπασμένος πυκνωτής θα παρακάμψει την κεφαλή και η βελόνα του μετρητή θα παραμείνει στη θέση μηδέν. Οι αποκλίσεις της βελόνας στο άκρο της κλίμακας στο συνεχές ρεύμα (στην κάτω θέση του S1) επιτυγχάνονται με την επιλογή της αντίστασης R3.
Για την προστασία της κεφαλής μέτρησης από μηχανική βλάβη από έναν παλμό ρεύματος εκφόρτισης (όταν οι αισθητήρες μέτρησης συνδέονται κατά λάθος σε φορτισμένο πυκνωτή), χρησιμοποιούνται δίοδοι VD2, VD3. Ο φορτισμένος πυκνωτής θα εκφορτιστεί μέσω της περιέλιξης I του μετασχηματιστή T1.
Η παρουσία του διακόπτη S1 καθιστά δυνατό να "κουδουνίζετε" τους αγωγούς της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, επιτρέποντάς σας να ανιχνεύσετε σπασίματα, μικρορωγμές ή τυχαία βραχυκυκλώματα μεταξύ των κομματιών. Αυτό δεν μπορεί να γίνει με εναλλασσόμενο ρεύμα, επειδή, για παράδειγμα, λόγω της παρουσίας ενός πυκνωτή αποκλεισμού στο κύκλωμα, η συσκευή θα εμφανίσει βραχυκύκλωμα μεταξύ του κοινού καλωδίου και του αγωγού ισχύος.
Υπάρχουν και άλλοι τομείς εφαρμογής της συσκευής. Με τη βοήθειά του, χάρη στην παρουσία μιας γεννήτριας παλμών, μπορείτε να ελέγξετε τη δυνατότητα συντήρησης των διαδρομών RF και IF ραδιοφώνων και τηλεοράσεων, καθώς και ενισχυτών βίντεο, διαμορφωτών παλμών κ.λπ. Το αρμονικό φάσμα μιας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων που λειτουργεί σε συχνότητα 100 kHz εκτείνεται έως και εκατοντάδες megahertz. Η τηλεόραση αντιδρά στη σύνδεση των ανιχνευτών της συσκευής ακόμη και στην είσοδο της κεραίας UHF. Στην περιοχή MB, οι οριζόντιες ρίγες είναι καθαρά ορατές στην οθόνη της τηλεόρασης.
Για να μπορέσετε να ελέγξετε τις διαδρομές AF, εισάγεται ένας άλλος διακόπτης (S2) στο κύκλωμα της συσκευής, με τη βοήθεια του οποίου η συχνότητα της γεννήτριας παλμών μειώνεται στο 1 kHz. Επιπλέον, οι μετρήσεις έδειξαν ότι το ρεύμα που καταναλώνει η συσκευή δεν υπερβαίνει τα 3-5 mA. Η συσκευή μπορεί να τροφοδοτηθεί από μια μπαταρία Krona μέσω ενός σταθεροποιητή χαμηλής ισχύος 5 volt. Ο διακόπτης S3 ενεργοποιεί τη συσκευή.
Η μακροχρόνια εργασία με τη συσκευή κατέστησε δυνατό τον εντοπισμό ενός άλλου "κρυφού αποθέματος" - με τη βοήθειά του μπορείτε να ελέγξετε τους επαγωγείς (περιελίξεις μετασχηματιστή) για την παρουσία βραχυκυκλωμένων στροφών. Σε αυτή την περίπτωση, η συσκευή μετρά την ίδια αντίδραση, μόνο που αυτή τη φορά είναι επαγωγική (XL). Η επαγωγική αντίδραση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:
X L = 2ПfL (2), όπου X L είναι επαγωγική αντίδραση, Ohm; t - συχνότητα, Hz; L - αυτεπαγωγή, H.
Για παράδειγμα, ένα πηνίο με επαγωγή 100 microhenry (μH) σε συχνότητα 100 kHz θα έχει επαγωγική αντίδραση XL = 62,8 ohms (υποθέτοντας μια κυματομορφή ημιτονοειδούς ρεύματος). Εάν ένα τέτοιο πηνίο συνδεθεί στη συσκευή μας, η βελόνα του μετρητή θα παραμείνει πρακτικά στη θέση "άπειρο", η απόκλιση θα είναι ελάχιστα αισθητή. Η παρουσία βραχυκυκλωμένων στροφών στην περιέλιξη του πηνίου θα οδηγήσει σε απότομη μείωση της επαγωγικής αντίδρασης σε μονάδες Ohms και η βελόνα του οργάνου σε αυτή την περίπτωση θα δείξει κάποια μικρή αντίσταση. Η επαγωγή των πηνίων που χρησιμοποιούνται σε συσκευές ραδιομηχανικής μπορεί να είναι σε πολύ μεγάλο εύρος - από μονάδες microhenry σε τσοκ RF έως δεκάδες henry σε μετασχηματιστές ισχύος, επομένως η δοκιμή πηνίων με υψηλή επαγωγή σε συχνότητα 100 kHz μπορεί να είναι δύσκολη. Για να ελέγξετε τέτοια πηνία (για παράδειγμα, τις πρωτεύουσες περιελίξεις των μετασχηματιστών ισχύος), η συχνότητα της γεννήτριας πρέπει να ρυθμιστεί στο 1 kHz (διακόπτης S2).
Ο μετασχηματιστής T1 τυλίγεται σε δακτύλιο φερρίτη με εξωτερική διάμετρο 10-15 mm και μαγνητική διαπερατότητα 600-2000 (οι τιμές δεν είναι κρίσιμες). Το πρωτεύον τύλιγμα περιέχει 10 στροφές σύρματος PEV-2 με διάμετρο 0,4-0,5 mm, το δευτερεύον τύλιγμα περιέχει 200 στροφές σύρματος PEV-2 με διάμετρο 0,1-0,15 mm. Ένα καλώδιο στήριξης MGTF-0.5 είναι εξαιρετικό ως κύριο καλώδιο. Η δίοδος VD1 πρέπει να είναι γερμανίου, για παράδειγμα, τύπους D9, D310, D311, GD507. Οι δίοδοι πυριτίου έχουν υψηλή τάση ανοίγματος κατωφλίου (0,5-0,7 V), η οποία θα οδηγήσει σε ισχυρή μη γραμμικότητα της κλίμακας της συσκευής στην περιοχή μέτρησης χαμηλών αντιστάσεων. Οι δίοδοι γερμανίου αρχίζουν να μεταφέρουν ρεύμα με τάση προς τα εμπρός 0,1-0,2 V. Μια σωστά συναρμολογημένη συσκευή αρχίζει να λειτουργεί αμέσως, απλά πρέπει να επιλέξετε την αντίσταση των αντιστάσεων, όπως υποδεικνύεται παραπάνω. Για να γίνουν ευκολότερες οι ρυθμίσεις, οι αντιστάσεις κοπής μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αντιστάσεις R2 και R3.
Ο κύριος ταλαντωτής μπορεί να συναρμολογηθεί χρησιμοποιώντας διαφορετικό σχήμα, είναι σημαντικό μόνο η συχνότητα του σήματος της γεννήτριας να είναι περίπου 100 kHz. Μπορείτε να κάνετε χωρίς μια εσωτερική γεννήτρια εντελώς, χρησιμοποιώντας μια υπάρχουσα σταθερή γεννήτρια και ένα μετρητή επιλογέα, και να σχεδιάσετε τη συσκευή ως προσάρτημα σε αυτά.
Η συσκευή για τη δοκιμή ηλεκτρολυτικών πυκνωτών βαθμονομείται χρησιμοποιώντας αρκετές σταθερές αντιστάσεις με αντίσταση 1 Ohm. Έχοντας κλείσει τους ανιχνευτές, παρατηρούμε πού θα είναι το μηδέν της ζυγαριάς. Λόγω της παρουσίας αντίστασης στα καλώδια σύνδεσης, μπορεί να μην συμπίπτει με τη θέση του βέλους όταν απενεργοποιείται η τροφοδοσία. Επομένως, τα καλώδια που πηγαίνουν στους ανιχνευτές πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά, με διατομή 0,75-1 mm2. Στη συνέχεια, συνδέουμε δύο παράλληλα συνδεδεμένες αντιστάσεις 1 Ohm και σημειώνουμε τη θέση του βέλους που αντιστοιχεί στη μετρούμενη αντίσταση των 0,5 Ohm. Στη συνέχεια συνδέουμε αντιστάσεις 1, 2, 3, 5 και 10 ohms και σημειώνουμε τις θέσεις του βέλους κατά τη μέτρηση αυτών των αντιστάσεων. Μπορούμε να σταματήσουμε εδώ, καθώς οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές με χωρητικότητα άνω των 4,7 μF με ESR άνω των 10 ohms, αν και μπορούν να λειτουργήσουν, για παράδειγμα, ως πυκνωτές απομόνωσης σε ULF, ωστόσο, εγείρουν σοβαρές αμφιβολίες για την αντοχή τους.
Η τιμή ESR των νέων επισκευάσιμων πυκνωτών εξαρτάται από τον κατασκευαστή, τον τύπο, τις ιδιότητες των υλικών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κ.λπ. Οι περισσότεροι πυκνωτές χωρητικότητας 1-4,7 μF για τάση 50-400 V, καθώς και χαμηλής τάσης αυτοί, έχουν αυξημένους (έως 3-6 ohms) ESR εξαιρετικά μικρούς πυκνωτές. Ένας αποδεδειγμένος πυκνωτής, για παράδειγμα, με χωρητικότητα 1000 uF στα 16 V, με ESR 5 Ohms, σαφώς "δεν είναι καλός" και πρέπει να αντικατασταθεί. Όπως σημειώθηκε παραπάνω, σε ιδιαίτερα κρίσιμα εξαρτήματα ραδιοεξοπλισμού, για παράδειγμα, σε τροφοδοτικά μεταγωγής, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κυκλώματα σάρωσης για τηλεοράσεις, πυκνωτές υψηλής ποιότητας με ESR όχι μεγαλύτερο από 0,5-1 Ohm. Για πυκνωτές ενδιάμεσων σταδίων κυκλωμάτων χαμηλής συχνότητας, αυτές οι απαιτήσεις μπορεί να μην είναι τόσο αυστηρές. (Στο ULF, που συναρμολογήθηκε πριν από μερικά χρόνια, τα μικροσκοπικά "ηλεκτρολυτικά" που αναφέρθηκαν παραπάνω λειτουργούν με ασφάλεια).
Για να ελέγξετε την ικανότητα της συσκευής να ανιχνεύει βραχυκυκλωμένες στροφές, εκτελέστε το ακόλουθο πείραμα: συνδέστε τη συσκευή σε έναν επαγωγέα λειτουργίας, για παράδειγμα, DM - 0,1 με επαγωγή 20-100 μH, σε συχνότητα 100 kHz. Το βέλος θα αποκλίνει ελαφρά προς την κατεύθυνση της μείωσης της μετρούμενης αντίστασης. Στη συνέχεια τυλίξτε μερικές στροφές απογυμνωμένου σύρματος στερέωσης πάνω από το τσοκ και στρίψτε τα άκρα μεταξύ τους. Συνδέστε ξανά τη συσκευή: αυτή τη φορά η βελόνα πρέπει να αποκλίνει σε πολύ μεγαλύτερη γωνία, υποδεικνύοντας αντίσταση πολλών ohms. Σε κάθε περίπτωση, η λειτουργία ελέγχου πηνίου είναι προαιρετική.
Ο καθετήρας συναρμολογείται σε μικροσυγκρότημα. Εάν ο πυκνωτής που ελέγχεται είναι σπασμένος, το LED σβήνει. Εάν η χωρητικότητα σπάσει, το LED είναι συνεχώς αναμμένο. Εάν ο παρακολουθούμενος πυκνωτής λειτουργεί σωστά, τότε η λυχνία LED αναβοσβήνει και η συχνότητα αναλαμπής των ακολουθιών φωτός αλλάζει ανάλογα με την αντίσταση της μεταβλητής αντίστασης.
