Fitur perangkat
Siapa pun yang secara teratur memperbaiki peralatan elektronik tahu berapa persentase kegagalan yang terjadi pada kapasitor elektrolitik yang rusak. Selain itu, jika kehilangan kapasitansi yang signifikan dapat didiagnosis dengan menggunakan multimeter konvensional, maka cacat yang sangat khas seperti peningkatan resistansi seri ekivalen (ESR, Bahasa Inggris ESR) pada prinsipnya tidak dapat dideteksi tanpa perangkat khusus.
Untuk waktu yang lama, ketika melakukan pekerjaan perbaikan, saya dapat melakukannya tanpa perangkat khusus untuk menguji kapasitor dengan mengganti kapasitor yang diketahui baik secara paralel dengan kapasitor yang "dicurigai", menggunakan peralatan audio untuk memeriksa jalur sinyal dengan telinga menggunakan headphone, dan juga menggunakan metode cacat tidak langsung berdasarkan pengalaman pribadi, akumulasi statistik, dan intuisi profesional. Ketika diperlukan untuk melakukan perbaikan massal peralatan komputer, di mana separuh dari semua malfungsi disebabkan oleh kapasitor elektrolitik, kebutuhan untuk mengontrol EPS-nya, tanpa berlebihan, menjadi tugas strategis. Keadaan penting juga adalah kenyataan bahwa selama proses perbaikan, kapasitor yang rusak sering kali harus diganti bukan dengan yang baru, tetapi dengan yang dibongkar dari perangkat lain, dan kemudahan servisnya sama sekali tidak terjamin. Oleh karena itu, tibalah saatnya ketika saya harus berpikir serius tentang bagaimana mengatasi masalah ini dengan akhirnya memperoleh EPS meter. Karena, karena sejumlah alasan, jelas tidak ada pembicaraan untuk membeli perangkat semacam itu, jalan keluar yang jelas muncul - untuk merakitnya sendiri.
Analisis solusi rangkaian untuk membuat meter EPS yang tersedia di Web menunjukkan bahwa jangkauan perangkat tersebut sangat luas. Mereka berbeda dalam fungsi, tegangan suplai, basis elemen yang diterapkan, frekuensi sinyal yang dihasilkan, ada/tidaknya elemen belitan, bentuk tampilan hasil pengukuran, dll.
Kriteria utama dalam memilih suatu rangkaian adalah kesederhanaannya, tegangan suplai rendah dan jumlah unit kumparan minimum.
Dengan mempertimbangkan totalitas faktor, diputuskan untuk mengulangi skema Yu Kurakin, yang diterbitkan dalam sebuah artikel dari majalah Radio (2008, No. 7, hlm. 26-27). Ini dibedakan oleh sejumlah fitur positif: kesederhanaan ekstrim, tidak adanya transformator frekuensi tinggi, konsumsi arus rendah, kemungkinan catu daya dari sel galvanik tunggal, frekuensi generator rendah.
Detail dan desain. Perangkat yang dirakit pada mock-up mulai bekerja segera dan setelah beberapa hari percobaan praktis dengan sirkuit, keputusan dibuat mengenai desain akhirnya: perangkat harus sangat kompak dan menjadi semacam penguji yang memungkinkan Anda menampilkan pengukuran. hasilnya seterbuka mungkin.
Untuk tujuan ini, indikator penunjuk tipe M68501 dari magnetoradio pano Sirius-324 dengan arus defleksi total 250 μA dan skala asli yang dikalibrasi dalam desibel, yang ada, digunakan sebagai kepala pengukur. Kemudian, di Web, saya menemukan solusi serupa menggunakan indikator level pita yang dibuat oleh penulis lain, yang mengkonfirmasi kebenaran keputusan yang dibuat. Sebagai badan perangkat, digunakan casing dari pengisi daya laptop LG DSA-0421S-12 yang rusak, yang ukurannya ideal dan, tidak seperti kebanyakan perangkat lainnya, memiliki casing yang mudah dilipat dan diikat dengan sekrup.
Perangkat ini hanya menggunakan elemen radio publik dan tersebar luas yang tersedia di rumah tangga amatir radio mana pun. Rangkaian terakhir benar-benar identik dengan rangkaian penulis, satu-satunya pengecualian adalah nilai beberapa resistor. Resistansi resistor R2 idealnya 470 kOhm (dalam versi penulis - 1 MΩ, meskipun sekitar setengah dari langkah mesin masih belum digunakan), tetapi saya tidak menemukan resistor dengan peringkat seperti itu dengan dimensi yang diperlukan. Namun, fakta ini memungkinkan untuk menyempurnakan resistor R2 sedemikian rupa sehingga secara bersamaan berfungsi sebagai saklar daya ketika porosnya diputar ke salah satu posisi ekstrem. Untuk melakukan ini, cukup mengikis dengan ujung pisau bagian dari lapisan resistif di salah satu kontak ekstrem "tapal kuda" resistor, di mana kontak tengahnya meluncur, di bagian sekitar 3 . ..panjang 4mm.
Nilai resistor R5 dipilih berdasarkan arus deviasi total dari indikator yang digunakan sehingga bahkan dengan pengosongan baterai yang dalam, meteran EPS tetap mempertahankan kinerjanya.
Jenis dioda dan transistor yang digunakan dalam rangkaian sama sekali tidak kritis, oleh karena itu preferensi diberikan pada elemen dengan dimensi minimal. Jenis kapasitor yang digunakan jauh lebih penting - kapasitor tersebut harus sestabil mungkin secara termal. Sebagai C1 ... C3, kapasitor impor digunakan, yang berhasil kami temukan di papan dari UPS komputer yang rusak, yang memiliki TKE sangat kecil dan dimensi jauh lebih kecil dibandingkan dengan K73-17 domestik.
Induktor L1 dibuat pada cincin ferit dengan permeabilitas magnet 2000 NM, berdimensi 10×6×4,6 mm. Untuk frekuensi pembangkitan 16 kHz, diperlukan 42 lilitan kawat PEV-2 dengan diameter 0,5 mm (panjang penghantar untuk belitan 70 cm) dengan induktansi tersedak 2,3 mH. Tentu saja, Anda dapat menggunakan tersedak lain dengan induktansi 2...3,5 mH, yang akan sesuai dengan rentang frekuensi 16...12 kHz yang direkomendasikan oleh penulis desain. Dalam pembuatan induktor, saya berkesempatan menggunakan osiloskop dan pengukur induktansi, jadi saya secara eksperimental memilih jumlah lilitan yang diperlukan semata-mata karena alasan untuk membawa generator tepat ke frekuensi 16 kHz, meskipun tentu saja ada , tidak ada kebutuhan praktis untuk ini.
Probe pengukur EPS tidak dapat dilepas - tidak adanya sambungan yang dapat dilepas tidak hanya menyederhanakan desain, tetapi juga membuatnya lebih andal, menghilangkan potensi kegagalan kontak pada rangkaian pengukuran resistansi rendah.
Papan sirkuit tercetak perangkat memiliki dimensi 27 × 28 mm, gambarnya dalam format .LAY6 dapat diunduh dari tautan https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Jarak kisi - 1,27 mm.
Tata letak elemen di dalam perangkat yang sudah jadi ditunjukkan di foto.
Hasil tes. Ciri khas indikator yang digunakan pada perangkat ini adalah rentang pengukuran EPS dari 0 hingga 5 ohm. Saat memeriksa kapasitor berkapasitas signifikan (100 uF atau lebih), yang paling umum untuk filter sirkuit daya motherboard, catu daya untuk komputer dan TV, pengisi daya laptop, konverter peralatan jaringan (saklar, router, titik akses) dan adaptor jarak jauhnya, rentang ini sangat nyaman, karena skala instrumen diregangkan secara maksimal. Berdasarkan rata-rata data eksperimen EPS kapasitor elektrolitik berbagai kapasitas yang diberikan pada tabel, tampilan hasil pengukuran ternyata sangat jelas: kapasitor dapat dianggap berfungsi hanya jika jarum indikator selama pengukuran terletak di sektor merah pada skala yang sesuai dengan nilai desibel positif. Jika panah terletak di sebelah kiri (di sektor hitam), kapasitor dari kisaran kapasitansi di atas rusak.
Tentu saja, perangkat juga dapat menguji kapasitor kecil (mulai sekitar 2,2 μF), sedangkan pembacaan perangkat akan berada dalam sektor hitam skala yang sesuai dengan nilai desibel negatif. Saya mendapatkan kira-kira korespondensi berikut antara EPS kapasitor yang dikenal baik dari rangkaian kapasitansi standar dan kelulusan skala instrumen dalam desibel:
Pertama-tama, desain ini harus direkomendasikan kepada amatir radio pemula yang belum memiliki pengalaman yang cukup dalam merancang peralatan radio, namun menguasai dasar-dasar perbaikan peralatan elektronik. Harga rendah dan kemampuan pengulangan yang tinggi dari pengukur EPS ini membedakannya dari perangkat industri yang lebih mahal dengan tujuan serupa.
Keuntungan utama dari EPS-meter adalah sebagai berikut:
– rangkaian yang sangat sederhana dan ketersediaan basis elemen untuk implementasi praktisnya dengan tetap menjaga fungsionalitas perangkat yang memadai dan kekompakannya, tidak memerlukan perangkat perekam yang sangat sensitif;
- tidak perlu penyesuaian, memerlukan adanya alat ukur khusus (osiloskop, pengukur frekuensi);
- tegangan suplai rendah dan, karenanya, murahnya sumbernya (tidak diperlukan "Krona" yang mahal dan berkapasitas rendah). Perangkat mempertahankan kinerjanya ketika sumber dilepaskan bahkan hingga 50% dari tegangan pengenalnya, yaitu, dimungkinkan untuk menggunakan elemen untuk memberi daya yang tidak lagi dapat berfungsi secara normal di perangkat lain (remote control, jam tangan, kamera , kalkulator, dll.);
- konsumsi arus rendah - sekitar 380 μA pada saat pengukuran (tergantung pada kepala pengukur yang digunakan) dan 125 μA dalam mode siaga, yang secara signifikan memperpanjang umur catu daya;
- jumlah minimum dan kesederhanaan ekstrim dari produk penggulungan - sebagai L1, Anda dapat menggunakan tersedak yang sesuai atau dengan mudah membuatnya sendiri dari bahan bekas;
- frekuensi generator yang relatif rendah dan kemampuan untuk menyetel nol secara manual, memungkinkan penggunaan probe dengan kabel dengan panjang apa pun yang masuk akal dan bagian yang berubah-ubah. Keunggulan ini tidak dapat disangkal dibandingkan dengan penguji elemen digital universal yang menggunakan panel ZIF dengan susunan kontak yang dalam untuk menghubungkan kapasitor yang diuji;
- kejelasan visual dalam menampilkan hasil pengujian, memungkinkan Anda dengan cepat menilai kesesuaian kapasitor untuk penggunaan lebih lanjut tanpa memerlukan penilaian numerik yang akurat terhadap nilai ESR dan korelasinya dengan tabel nilai;
- kemudahan penggunaan - kemampuan untuk melakukan pengukuran terus menerus (tidak seperti penguji ESR digital yang memerlukan menekan tombol pengukuran dan menahan jeda setelah menghubungkan setiap kapasitor yang dikalibrasi), yang secara signifikan mempercepat pekerjaan;
- pra-pengosongan kapasitor opsional sebelum mengukur EPS.
Kerugian dari perangkat ini meliputi:
- fungsionalitas terbatas dibandingkan dengan penguji ESR digital (kurangnya kemampuan mengukur kapasitansi kapasitor dan persentase kebocorannya);
— kurangnya nilai numerik yang tepat dari hasil pengukuran dalam ohm;
— kisaran resistensi terukur yang relatif sempit.
Baru-baru ini, dalam literatur amatir dan profesional, banyak perhatian diberikan pada perangkat seperti kapasitor elektrolitik. Dan ini tidak mengherankan, karena frekuensi dan daya meningkat “di depan mata kita”, dan kapasitor ini memikul tanggung jawab besar atas kinerja masing-masing node dan rangkaian secara keseluruhan.
Saya ingin segera memperingatkan Anda bahwa sebagian besar node dan desain sirkuit diambil dari forum dan majalah, jadi saya tidak menyatakan kepengarangan apa pun dari saya, sebaliknya, saya ingin membantu tukang reparasi pemula memutuskan sirkuit dan variasi tanpa akhir meter dan probe. Semua skema yang disediakan di sini telah berulang kali dirakit dan diuji dalam pekerjaan, dan kesimpulan yang tepat telah ditarik tentang pengoperasian desain tertentu.
Jadi, skema pertama, yang hampir menjadi klasik bagi pembuat Metro ESR pemula "Manfred" - sebagaimana pengguna forum menyebutnya, diambil dari nama pembuatnya, Manfred Ludens ludens.cl/Electron/esr/esr.html
Hal ini diulangi oleh ratusan, mungkin ribuan amatir radio, dan sebagian besar puas dengan hasilnya. Keuntungan utamanya adalah rangkaian pengukuran sekuensial, karena ESR minimum sesuai dengan tegangan maksimum pada resistor shunt R6, yang, pada gilirannya, memiliki efek menguntungkan pada pengoperasian dioda detektor.
Saya sendiri tidak mengulangi skema ini, tetapi sampai pada skema serupa melalui trial and error. Di antara kekurangannya adalah “berjalannya” suhu nol, dan ketergantungan skala pada parameter dioda dan op-amp. Peningkatan tegangan suplai diperlukan untuk pengoperasian perangkat. Sensitivitas perangkat dapat dengan mudah ditingkatkan dengan mengurangi resistor R5 dan R6 menjadi 1-2 ohm dan, karenanya, meningkatkan penguatan op-amp, Anda mungkin harus menggantinya dengan 2 yang lebih cepat.
Pemeriksaan EPS pertama saya, berfungsi dengan baik hingga hari ini.
Sirkuit tersebut belum dilestarikan, dan bisa dikatakan tidak ada, saya kumpulkan dari seluruh dunia satu per satu, apa yang cocok untuk saya dalam hal sirkuit, namun sirkuit seperti itu dari majalah radio diambil sebagai dasar:
Perubahan berikut telah dilakukan:
1. Didukung oleh baterai lithium ponsel
2. penstabil tidak termasuk, karena batas tegangan pengoperasian Baterai Lithium cukup sempit
3. Trafo TV1 TV2 di-shunt dengan resistor 10 dan 100 ohm untuk mengurangi emisi saat mengukur kapasitas rendah
4. Output 561bn2 disangga oleh 2 transistor komplementer.
Secara umum, ternyata perangkat berikut:
Setelah dirakit dan dikalibrasi alat ini, segera diperbaiki 5 buah pesawat telepon digital Meredian yang sudah tergeletak di dalam kotak bertulisan “putus asa” selama 6 tahun. Semua orang di departemen mulai membuat sampel serupa untuk diri mereka sendiri :).
Untuk keserbagunaan yang lebih besar, saya telah menambahkan fungsi tambahan:
1. Penerima inframerah, untuk pengujian visual dan pendengaran kendali jarak jauh, (fitur yang sangat populer untuk perbaikan TV)
2. Penerangan tempat probe menyentuh kapasitor
3. "getaran" dari ponsel, membantu melokalisasi penyolderan yang buruk dan efek mikrofon secara detail.
Video kendali jarak jauh
Dan baru-baru ini, di forum radiokot.ru, Pak Simurg memposting artikel tentang perangkat serupa. Di dalamnya, ia menerapkan catu daya tegangan rendah, rangkaian pengukuran jembatan, yang memungkinkan pengukuran kapasitor dengan tingkat ESR sangat rendah.
Rekannya RL55, dengan menggunakan sirkuit Simurg sebagai dasar, sangat menyederhanakan perangkat, menurut pernyataannya, tanpa memperburuk parameternya. Skemanya terlihat seperti ini:
Perangkat di bawah ini, saya harus merakitnya dengan tergesa-gesa, seperti yang mereka katakan "sesuai kebutuhan". Saya sedang mengunjungi kerabat, jadi TV di sana rusak, tidak ada yang bisa memperbaikinya. Atau lebih tepatnya, dimungkinkan untuk memperbaikinya, tetapi tidak lebih dari seminggu, transistor pemindaian horizontal menyala sepanjang waktu, tidak ada sirkuit TV. Kemudian saya teringat bahwa saya pernah melihat probe sederhana di forum, saya hafal sirkuitnya, kerabat saya juga melakukan sedikit radio amatir, saya "melekat" amplifier audio, sehingga semua detailnya segera ditemukan. Beberapa jam mengepul dengan besi solder, dan lahirlah alat seperti itu:
Dalam 5 menit, 4 elektrolit kering dilokalisasi dan diganti, yang ditentukan seperti biasa oleh multimeter, sejumlah minuman mulia diminum untuk sukses. TV setelah diperbaiki telah berfungsi dengan baik selama 4 tahun.
Perangkat jenis ini telah menjadi seperti obat mujarab di masa-masa sulit ketika tidak ada penguji normal bersama Anda. Itu dirakit dengan cepat, perbaikan dilakukan, dan akhirnya dengan sungguh-sungguh diserahkan kepada pemiliknya sebagai kenang-kenangan, dan, “berjaga-jaga”. Setelah upacara seperti itu, jiwa orang yang membayar, biasanya, terbuka dua kali, atau bahkan tiga kali lebih luas :)
Saya ingin sesuatu yang sinkron, saya mulai memikirkan skema implementasinya, dan sekarang di majalah Radio 1 2011, seolah-olah secara ajaib, sebuah artikel diterbitkan, saya bahkan tidak perlu berpikir. Saya memutuskan untuk memeriksa jenis binatang apa. Dikumpulkan, ternyata seperti ini:
Produknya tidak menimbulkan banyak antusiasme, cara kerjanya hampir seperti produk-produk sebelumnya, tentu saja ada perbedaan pembacaan 1-2 divisi, dalam kasus-kasus tertentu. Mungkin kesaksiannya lebih dapat diandalkan, tetapi sebuah probe adalah sebuah probe, hampir tidak mempengaruhi kualitas deteksi kesalahan. Dilengkapi juga dengan LED untuk melihat “ditempel di mana?”.
Secara umum untuk jiwa dan perbaikan bisa dilakukan. Dan untuk pengukuran yang akurat, Anda perlu mencari rangkaian meteran ESR yang lebih mengesankan.
Nah, dan terakhir, di website monitor.net, seorang anggota Buratino memposting proyek sederhana tentang cara membuat probe ESR dari multimeter digital murah biasa. Proyek ini sangat membuat saya penasaran sehingga saya memutuskan untuk mencobanya, dan inilah hasilnya.
Perumahan yang diadaptasi dari penanda Titik terlemah dalam sirkuit radio mana pun adalah kapasitor elektrolitik, yang mengalami pengeringan terus-menerus. Dan semakin banyak arus yang melewatinya, semakin cepat prosesnya. Tidak mungkin menentukan kapasitor yang buruk dengan ohmmeter biasa, sehingga diperlukan perangkat khusus - esr meter.
Diagram pengkabelan meteran kapasitor esr
Papan sirkuit tercetak - gambar
Dalam rangkaian biasa, mungkin terdapat 10 atau bahkan 100 kapasitor. Menyolder masing-masing untuk pengujian sangat membosankan dan ada risiko besar merusak papan. Penguji ini menggunakan tegangan rendah (250mV) frekuensi tinggi (150kHz) dan mampu mengukur ESR kapasitor secara langsung di rangkaian. Tegangan dipilih cukup rendah sehingga elemen radio lain di sekitar rangkaian tidak mempengaruhi hasil pengukuran. Dan jika Anda secara tidak sengaja menguji kapasitor yang terisi daya - tidak masalah. Meteran ini dapat menahan muatan kapasitor hingga 400V. Pengalaman menunjukkan bahwa pengukur EPS mendeteksi sekitar 95% kapasitor yang berpotensi bermasalah.
Fitur perangkat
- Uji kapasitor elektrolit > 1 uF.
- Polaritas tidak penting untuk pengujian.
- Mentransfer muatan kapasitor hingga 400V.
- Konsumsi arus rendah dari baterai - sekitar 25 mA.
- Data meteran analog yang mudah dibaca.
- Mengukur EPS dalam kisaran 0-75 ohm pada skala yang diperluas menggunakan ohmmeter.
Cara menggunakan meteran ESR
Nyalakan perangkat. Pastikan sirkuit yang diuji tidak diberi energi. Lepaskan kapasitor sebelum pengujian - meteran EPS tidak melakukan ini secara otomatis. Tutup kabel kapasitor dan tahan di sana selama beberapa detik. Gunakan voltmeter untuk memverifikasi bahwa kapasitor sudah terisi penuh. Voltmeter harus menunjukkan nol. Sentuhkan probe meter ESR ke kapasitor. Tentukan ESRnya. Dapat diterima atau tidaknya nilai ESR diketahui dengan membandingkan ESR yang diukur dengan data referensi. Lihat tabel ini
Sudah sekitar satu setengah tahun sejak saya mulai melakukan perbaikan elektronik secara rutin. Ternyata, hal ini tidak kalah menariknya dengan desain struktur elektronik. Sedikit demi sedikit muncul orang-orang yang ingin, beberapa dari waktu ke waktu, dan beberapa secara teratur, untuk bekerja sama dengan saya seperti dengan seorang master. Karena kenyataan bahwa keuntungan dari sebagian besar perbaikan yang dilakukan tidak memungkinkan untuk menyewa kamar, jika tidak, sewa menghabiskan sebagian besar keuntungan, saya bekerja terutama di rumah atau pergi membawa peralatan ke pengusaha perorangan yang saya kenal yang membeli barang elektronik konsumen dan a bengkel.
Ini benar-benar sirkuit apa pun yang menggunakan stabilisator, konverter daya DC-DC, mengalihkan catu daya untuk peralatan apa pun, dari komputer hingga pengisi daya seluler.
Kapasitor bengkak
Tanpa perangkat ini, sebagian besar perbaikan yang saya lakukan tidak dapat dilakukan sama sekali, atau tetap dilakukan, tetapi dengan ketidaknyamanan yang besar dalam bentuk penyolderan terus-menerus dan penyolderan kembali kapasitor elektrolitik denominasi kecil, untuk mengukur resistansi seri ekuivalennya menggunakan tester transistor. Perangkat saya sendiri memungkinkan Anda mengukur parameter ini tanpa menyolder bagiannya, cukup dengan menyentuh terminal kapasitor dengan pinset.
Kapasitor ini dengan nilai nominal 0,33-22 uF, seperti yang Anda ketahui, sangat jarang memiliki lekukan di bagian atas casing, di mana kapasitor dengan peringkat lebih besar membengkak dan terbuka dengan roset, misalnya, kapasitor yang sudah dikenal di motherboard dan pasokan listrik. Faktanya adalah bahwa kapasitor yang tidak memiliki lekukan untuk melepaskan tekanan berlebih yang terbentuk, secara visual, tanpa mengukur dengan perangkat, bahkan untuk insinyur elektronik berpengalaman, tidak dapat dibedakan dari kapasitor yang berfungsi penuh.
Tentu saja, jika pengrajin rumah memiliki perbaikan satu kali, misalnya, catu daya komputer format ATX, tidak masuk akal untuk merakit perangkat ini, lebih mudah untuk segera mengganti semua kapasitor bernilai rendah dengan yang baru, tetapi jika Anda memperbaiki setidaknya lima catu daya setiap enam bulan, perangkat ini sudah cocok untuk Anda. Alternatif apa yang ada selain merakit meteran ini? Perangkat yang dibeli bernilai sekitar 2000 rubel, ESR mikro.
Mikro ESR - foto
Dari perbedaan dan kelebihan perangkat yang dibeli, saya hanya dapat menyebutkan bahwa pembacaannya langsung ditampilkan dalam miliOhm, dan perangkat saya perlu dikonversi dari milivolt ke miliohm. Namun, yang tidak menimbulkan kesulitan, cukup mengkalibrasi perangkat sesuai dengan nilai resistor presisi resistansi rendah dan menyusun tabel untuk Anda sendiri. Setelah bekerja dengan perangkat selama beberapa bulan, secara visual, tanpa tabel apa pun, hanya dengan melihat tampilan multimeter, Anda sudah melihat nilai ESR normal kapasitor - di ambang atau sudah diperlukan penggantian. Omong-omong, skema perangkat saya pernah diambil dari majalah Radio.
Diagram skema perangkat
Awalnya, perangkat ini dirakit dengan probe buatan sendiri - pinset dengan rahang lebar, tidak nyaman saat mengukur di papan, dengan pemasangan yang ketat. Kemudian saya melihat probe Ali express - pinset untuk mengukur SMD, terhubung ke multimeter. Saat memesan pinset, kabelnya diperpendek tanpa ampun sehingga keakuratannya tidak terlalu berkurang selama pengukuran, karena panjang kabel probe. Jangan lupa, di sana tagihannya mencapai miliohm.
Pada awalnya, perangkat saya dihubungkan dengan probe ke multimeter dan dibuat dalam bentuk awalan, tetapi lambat laun saya bosan memutar kenop multimeter setiap saat, sehingga mengembangkan sumber daya peralihan. Saat itu, seorang teman memberi saya multimeter, karena saya membakar sementara milik saya dengan kapasitor elektrolitik yang tidak terisi daya. Selanjutnya, perangkat dipulihkan, resistor disolder, dan multimeter ini, konektornya untuk menghubungkan probe di papan putus, dan jumper dilempar oleh seseorang, tetapi akurasi pengukuran tidak lagi sama.
Namun untuk tujuan saya, kesalahan 1-2 persen tidak menyelesaikan apa pun dan memutuskan untuk menjadikan perangkat sepenuhnya otonom. Untuk melakukan ini, saya mengencangkan badan multimeter dan badan meteran ESR dengan sekrup, dan untuk kenyamanan yang lebih besar, saya menyalakan pengaktifan simultan multimeter internal dan meteran ESR menggunakan sakelar untuk dua kelompok kontak. Sambungan antara multimeter dan pengukur ESR, yang sebelumnya dibuat dengan probe, dibuat dengan kabel di dalam wadah yang terhubung.
Penguji kapasitor - penampilan
Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, waktu untuk membawa perangkat ke kesiapan tempur, dan kemudian, setelah pengukuran, mematikannya, mulai berkurang secara signifikan, dan, karenanya, kegunaannya meningkat. Peningkatan lebih lanjut yang direncanakan pada perangkat ini adalah mentransfernya ke daya baterai, dari baterai Li-ion dari telepon, dengan kemampuan untuk mengisi ulang dari papan adaptor pengisi daya melalui soket Mini USB internal, dari pengisi daya apa pun dari a smartphone dengan kemampuan menghubungkan kabel USB.
Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, saya telah mengubahnya menjadi daya baterai menggunakan metode serupa, yang, seperti pengukur ESR, juga memiliki konsumsi yang tinggi karena tampilan grafis yang terpasang di dalamnya. Perasaan dari perubahan itu hanya positif. Saya hanya menagih sekali dalam enam bulan. Konverter DC-DC step-up dipasang di perangkat, yang mengubah 3,7 volt pada output baterai menjadi 9 volt, yang diperlukan untuk pengoperasian perangkat.
Dalam hal ini, perangkat saya akan memiliki konversi tegangan ganda: pertama, dari 3,7 volt menjadi 9 volt, meskipun saya juga dapat mengatur tegangan minimum yang diperbolehkan untuk input stabilizer 7805 CV menjadi 7,5 volt, rangkaian perangkat sekarang ditenagai oleh penstabil ini. Perangkatnya sendiri, seperti terlihat di foto, awalnya ditenagai oleh baterai Krona yang seperti diketahui memiliki kapasitas relatif kecil.
Tegangan suplai dari rangkaian mikro ini memungkinkan Anda untuk menyalakannya langsung dari 9 volt, tetapi faktanya adalah ketika baterai habis, saya perhatikan bahwa pembacaan selama pengukuran mulai melayang perlahan. Untuk mengatasi hal ini, stabilizer 7805 dipasang, yang, seperti Anda ketahui, memberi kita output 5 volt yang stabil.
Selain itu, karena Anda sering kali harus membawa perangkat bersama Anda di diplomat, untuk perbaikan di jalan, dan sudah ada kasus sakelar menyala secara spontan, dan, karenanya, baterai Kron turun ke nol. , bagaimana sekarang, ketika mengalihkan sakelar ini ke 2 saluran listrik, multimeter dan perangkat itu sendiri, akan lebih tidak diinginkan, karena dalam hal ini, Anda harus membeli dua kroon, senilai 45 rubel.
Diputuskan untuk hanya menempelkan lem panas, di sepanjang tepi sakelar, dua sekrup sadap sendiri, dari dudukan pendingin, ke catu daya komputer. Sirkuit mikro yang digunakan pada perangkat ini tersebar luas dan cukup murah, saya membelinya dengan harga hanya sekitar 15-20 rubel.
Seluruh biaya perangkat saya, dengan mempertimbangkan multimeter gratis, probe - pinset, seharga 100 rubel, dan biaya suku cadang untuk merakit perangkat, dan baterai krone, totalnya memakan waktu sekitar 150 rubel, total semua yang diperlukan biaya a jumlah konyol 250 rubel.
Pinset untuk mengukur kapasitor di papan
Itu sudah terbayar dengan penggunaan perangkat dalam perbaikan dalam waktu yang lama dan berkali-kali. Tentu saja, siapa pun yang memiliki kesempatan dan keinginan untuk membeli mikro ESR sekarang dapat mengatakan mengapa saya memerlukan ketidaknyamanan ini, setiap kali mengkonversi dari milivolt ke miliohm, meskipun ini tidak diperlukan, seperti yang saya tulis di atas, jika pada perangkat yang dibeli saya bisa segera lihat , nilai siap pakai.
Tabel nilai ESR
Faktanya adalah bahwa perangkat tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler, dan selama pengukuran, perangkat tersebut dihubungkan secara langsung, secara relatif, melalui “port” mikrokontroler ke kapasitor yang diukur. Apa yang sangat tidak diinginkan, cukup untuk tidak melepaskan kapasitor satu kali setelah rangkaian dimatikan energinya sebelum pengukuran, dengan menutup terminalnya dengan benda logam, seperti obeng, karena kita berisiko mendapatkan perangkat yang tidak berfungsi.
Versi pertama dari probe
Dengan biayanya yang agak tinggi, Anda tahu, ini bukanlah pilihan terbaik. Di perangkat saya, resistor 100 Ohm dihubungkan secara paralel dengan kapasitor yang diukur, yang berarti jika kapasitor masih terisi, kapasitor akan mulai terlepas ketika probe dihubungkan. Dalam kasus yang paling ekstrim, jika sirkuit mikro yang digunakan pada perangkat saya terbakar, Anda hanya perlu melepas sirkuit mikro dari soket DIP dan menyambungkan yang baru untuk melakukan perbaikan.
Peningkatan instrumen
Semuanya, perbaikan perangkat selesai, Anda dapat melakukan pengukuran lagi. Dan mengingat harga rangkaian mikro yang murah, hal ini tidak menjadi masalah, cukup membeli satu atau dua rangkaian mikro sebagai cadangan saat membeli suku cadang untuk perakitan EPS meter ini.
Versi akhir
Secara umum, perangkat ini ternyata sangat cantik dan sangat nyaman, dan bahkan jika suku cadang untuk perakitannya harganya 2 kali lebih mahal, saya tetap akan merekomendasikan pengukur EPS ini untuk perakitan kepada semua pengrajin pemula yang memiliki anggaran sederhana, atau yang ingin menghemat uang dan tidak membayar lebih. Semoga berhasil dengan perbaikan Anda! AKV.
Dalam bentuk yang disederhanakan, kapasitor elektrolitik (oksida) terdiri dari dua pelat pita aluminium yang dipisahkan oleh paking yang terbuat dari bahan berpori yang diresapi dengan komposisi khusus - elektrolit. Dielektrik dalam kapasitor tersebut adalah film oksida yang sangat tipis yang terbentuk pada permukaan aluminium foil ketika tegangan dengan polaritas tertentu diterapkan pada pelat. Kabel kawat dilekatkan pada pelat pita ini. Kasetnya digulung, dan semua ini ditempatkan dalam wadah tertutup. Karena ketebalan dielektrik yang sangat kecil dan luas pelat yang besar, kapasitor oksida dengan dimensi kecil memiliki kapasitansi yang besar.
Selama operasi, proses elektrokimia terjadi di dalam kapasitor, merusak persimpangan keluaran dengan pelat. Kontaknya putus, dan akibatnya, apa yang disebut. resistensi transisi, terkadang mencapai puluhan ohm. Ini setara dengan menghubungkan resistor secara seri dengan kapasitor, yang terakhir berada di dalam kapasitor itu sendiri. Arus pengisian dan pengosongan menyebabkan "resistor" ini memanas, yang selanjutnya memperburuk proses destruktif.
Lainnya penyebab kegagalan kapasitor elektrolitik- ini adalah "pengeringan" yang diketahui oleh amatir radio, ketika elektrolit menguap karena penyegelan yang buruk. Dalam hal ini resistansi kapasitif reaktif (Xc) kapasitor meningkat, karena kapasitas yang terakhir menurun. Kehadiran resistansi seri berdampak negatif pada pengoperasian perangkat, melanggar logika kapasitor di sirkuit. (Jika Anda memasukkan, misalnya, sebuah resistor dengan resistansi 10 - 20 Ohm secara seri dengan kapasitor filter penyearah, riak tegangan yang diperbaiki akan meningkat tajam pada keluaran kapasitor filter penyearah). Peningkatan nilai Resistansi Seri Ekuivalen (ESR) kapasitor (dan hanya hingga 3 - 5 Ohm) memiliki pengaruh yang sangat kuat pada pengoperasian catu daya switching, menyebabkan kegagalan transistor atau sirkuit mikro yang mahal.
Prinsip pengoperasian pengukur resistansi seri ekivalen yang dijelaskan didasarkan pada pengukuran kapasitansi kapasitor, yaitu. Pada dasarnya, ini adalah ohmmeter yang dijalankan dengan AC. Dari mata kuliah teknik radio diketahui
X c \u003d 1 / 2PfC (1), dimana X c adalah kapasitansi. Ohm; f - frekuensi, Hz; C - kapasitas, F
Pemeriksaan kapasitor. Nilai ESR rata-rata dalam miliohm untuk kapasitor baru versus tegangan
Generator pulsa menghasilkan pulsa dengan kecepatan pengulangan 120 kHz, dibangun di atas elemen logika 1 dan 2. Frekuensi generator diatur oleh rangkaian RC pada komponen radio R1 dan C1.
Untuk mencocokkan level logika, elemen logika ketiga DD1.3 digunakan. Untuk memperkuat pulsa, DD1.4-DD1.6 ditambahkan ke rangkaian. Kemudian sinyal yang mengikuti pembagi tegangan melalui resistansi R2 dan R3 diumpankan ke kapasitor Cx yang tidak diketahui. Unit pengukur tegangan AC terdiri dari dioda VD1 dan VD2 serta multimeter. Yang terakhir perlu dialihkan ke mode pengukuran tegangan DC. Penyesuaian alat uji kapasitor dilakukan dengan mengubah nilai resistor R2.
Secara struktural, perangkat ditempatkan di rumah yang sama dengan baterai. Probe X1 dipasang pada badan perangkat, probe X2 berupa kawat biasa yang panjangnya tidak lebih dari 10 sentimeter yang ujungnya terdapat jarum atau buaya. Memeriksa kapasitor yang sedang diselidiki dapat dilakukan langsung di papan, tanpa menyoldernya keluar dari sirkuit, yang secara signifikan mempercepat waktu perbaikan peralatan radio apa pun.
Setelah menyelesaikan perakitan perangkat untuk menguji kapasitor elektrolitik, disarankan untuk mengukur frekuensi pada probe X1 dan X2 dengan osiloskop. Itu harus berada di kisaran 120-180 kHz. Jika tidak, Anda harus memilih nilai resistor R1.
Kemudian gunakan resistor dengan rating berikut: 1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 dan 80 ohm. Kami menghubungkan resistansi 1 ohm ke terminal X1 dan X2 dan menyesuaikan R2 untuk mencapai nilai 1mV pada multimeter. Kemudian kita ambil resistor 5 ohm berikutnya dan, tanpa mengubah resistansi R2, catat pembacaan multimeter. Begitu seterusnya dengan sisa resistensi. Sebagai hasilnya, kita mendapatkan tabel nilai yang memungkinkan untuk mengetahui reaktansinya.
Pertimbangkan pengoperasian rangkaian meter ESR sederhana untuk menguji kapasitor oksida. Perlu segera dibuat reservasi bahwa inti dari proses kelistrikan yang terjadi dalam rangkaian diberikan dalam bentuk yang agak disederhanakan untuk memudahkan pemahaman.
Pengecekan rangkaian perangkat kapasitor menggunakan kepala mikroammeter
Generator pulsa persegi panjang (elemen D1.1, D1.2) dan penguat buffer (elemen D1.3, D1.4) dipasang pada chip DD1. Frekuensi pembangkitan ditentukan oleh elemen C2 dan R1 dan kira-kira sama dengan 100 kHz. Pulsa persegi panjang melalui kapasitor isolasi C3 dan resistor R2 diumpankan ke belitan primer transformator step-up T1. Microammeter RA1 disertakan dalam belitan sekunder setelah penyearah pada dioda VD1, pada skala di mana nilai ESR dibaca. Kapasitor C4 menghaluskan riak tegangan yang diperbaiki. Ketika daya dihidupkan, panah mikroammeter menyimpang ke tanda akhir skala (dicapai dengan memilih resistor R2), posisi ini sesuai dengan nilai ESR yang tak terbatas.
Jika sekarang kita menghubungkan kapasitor oksida Cx yang dapat diservis secara paralel dengan belitan I transformator T1, maka karena kapasitansinya rendah (ingat, ketika C = 10 μF, X c = 0,16 Ohm pada frekuensi 100 kHz), kapasitor melangsir belitan, dan jarum meter turun hingga hampir nol. Jika ada cacat yang dijelaskan di atas pada kapasitor yang diukur, nilai ESR di dalamnya meningkat. Sebagian arus bolak-balik akan mengalir melalui belitan, dan jarum akan menyimpang pada sudut tertentu.
Semakin besar ESR, semakin banyak arus yang mengalir melalui belitan dan semakin kecil arus yang melalui kapasitor, dan semakin dekat jarum akan menyimpang ke posisi "tak terhingga". Skala perangkat ini non-linier dan menyerupai skala ohmmeter pada tester konvensional. Sebagai kepala pengukur, Anda dapat menggunakan mikroammeter apa pun untuk arus hingga 500 μA, kepala dari indikator tingkat perekaman tape recorder sangat cocok. Skala tidak perlu dikalibrasi, cukup mendeteksi di mana panah akan berada dengan menghubungkan resistor kalibrasi.
Tapi kita akan membicarakannya nanti. Berkat transformator step-up isolasi, tegangan pada probe pengukur perangkat tidak melebihi 0,05 - 0,1 V, di mana transisi perangkat semikonduktor belum terbuka. Hal ini memungkinkan untuk menguji kapasitor tanpa melepas soldernya dari rangkaian!
Sangat mudah untuk melihat bahwa jika kapasitor yang rusak dengan kerusakan dielektrik dihubungkan ke sirkuit, panah perangkat, seperti halnya memeriksa kapasitor yang baik, akan turun ke nol. Untuk menghilangkan kelemahan ini, saklar S1 dimasukkan ke dalam rangkaian. Di posisi atas kontak (seperti yang ditunjukkan pada diagram), perangkat berfungsi sebagai pengukur ESR, dan penunjuk kepala pengukur menyimpang di bawah pengaruh tegangan generator yang diperbaiki. Di posisi bawah kontak sakelar S1, jarum meter menyimpang di bawah pengaruh tegangan konstan sumber listrik, dan kapasitor yang diukur dihubungkan secara paralel ke kepala. Prosedur pengukurannya terlihat seperti ini: kami menghubungkan probe ke kapasitor yang diukur dan mengamati panah. Katakanlah panahnya turun ke nol, kapasitornya bagus dalam hal ESR. Alihkan S1 ke posisi bawah. Dengan kapasitor yang baik, panah alat pengukur harus kembali ke posisi "tak terhingga", karena. Kapasitor tidak menghantarkan (atau lebih tepatnya, tidak boleh menghantarkan) arus searah. Kapasitor yang rusak akan melangsir kepala, dan jarum meter akan tetap pada posisi nol. Penyimpangan panah ke tanda akhir skala pada arus searah (di posisi bawah S1) dicapai dengan memilih resistor R3.
Untuk melindungi kepala pengukur dari kerusakan mekanis akibat pulsa arus pelepasan (jika probe pengukur terhubung secara tidak sengaja ke kapasitor bermuatan), dioda VD2, VD3 digunakan. Kapasitor bermuatan akan dibuang melalui belitan I transformator T1.
Kehadiran sakelar S1 memungkinkan untuk "membunyikan" konduktor papan sirkuit tercetak, memungkinkan Anda mendeteksi kerusakan, retakan mikro, atau korsleting yang tidak disengaja di antara trek. Hal ini tidak dapat dilakukan pada arus bolak-balik, karena, misalnya, karena adanya kapasitor pemblokiran pada rangkaian, perangkat akan menunjukkan hubungan pendek antara kabel biasa dan penghantar daya.
Ada area penerapan perangkat lainnya. Dengan bantuannya, karena adanya generator pulsa, Anda dapat memeriksa kesehatan jalur RF dan IF radio dan TV, serta amplifier video, pembentuk pulsa, dll. Spektrum harmonik sinyal gelombang persegi 100 kHz meluas hingga ratusan megahertz. TV bereaksi terhadap sambungan probe perangkat bahkan ke input antena rentang UHF. Pada rentang MB, garis horizontal terlihat jelas di layar TV.
Agar dapat memeriksa jalur AF, sakelar lain (S2) dimasukkan ke dalam rangkaian perangkat, yang dengannya frekuensi generator pulsa diturunkan menjadi 1 kHz. Selain itu, pengukuran menunjukkan bahwa arus yang dikonsumsi oleh perangkat tidak melebihi 3-5 mA. Perangkat ini dapat ditenagai oleh baterai Krona melalui stabilizer 5 volt berdaya rendah. Switch S3 menyalakan catu daya perangkat.
Pekerjaan jangka panjang dengan perangkat memungkinkan untuk mengidentifikasi "cadangan tersembunyi" lainnya - dengan itu, Anda dapat memeriksa induktor (belitan transformator) untuk mengetahui adanya belitan hubung singkat. Dalam hal ini, perangkat mengukur reaktansi yang sama, hanya saja kali ini induktif (XL). Reaktansi induktif dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
X L = 2PfL (2), di mana X L adalah resistansi induktif, Ohm; t - frekuensi, Hz; L - induktansi, H.
Misalnya, sebuah kumparan dengan induktansi 100 mikrohenri (µH) pada 100 kHz akan memiliki reaktansi induktif XL = 62,8 ohm (bila arusnya sinusoidal). Jika kumparan seperti itu dihubungkan ke perangkat kita, jarum meteran praktis akan tetap berada pada posisi "tak terhingga", penyimpangannya hampir tidak terlihat. Kehadiran kumparan hubung singkat (belokan) pada belitan kumparan akan menyebabkan penurunan tajam resistansi induktif hingga satuan ohm, dan panah perangkat dalam hal ini akan menunjukkan semacam resistansi rendah. Induktansi kumparan yang digunakan dalam perangkat teknik radio bisa berada dalam rentang yang sangat luas - dari satuan mikrohenry pada tersedak frekuensi tinggi hingga puluhan henry pada transformator daya, sehingga memeriksa kumparan dengan induktansi besar pada frekuensi 100 kHz dapat dilakukan. sulit. Untuk menguji kumparan tersebut (misalnya, belitan primer transformator daya), frekuensi generator harus diatur ke 1 kHz (sakelar S2).
Transformator T1 dililitkan pada cincin ferit dengan diameter luar 10-15 mm dan permeabilitas magnetik 600-2000 (nilai tidak kritis). Gulungan primer berisi 10 putaran kawat PEV-2 dengan diameter 0,4-0,5 mm, gulungan sekunder - 200 putaran kawat PEV-2 dengan diameter 0,1-0,15 mm. Sebagai kabel untuk "primer", kabel pemasangan merek MGTF-0,5 sangat baik. Dioda VD1 harus germanium, misalnya tipe D9, D310, D311, GD507. Dioda silikon memiliki tegangan ambang bukaan yang tinggi (0,5-0,7 V), yang akan menyebabkan non-linier yang kuat pada skala instrumen di wilayah pengukuran resistansi rendah. Dioda Germanium, sebaliknya, mulai menghantarkan arus pada tegangan maju 0,1-0,2 V. Perangkat yang dirakit dengan benar mulai bekerja segera, Anda hanya perlu memilih resistansi resistor, seperti disebutkan di atas. Untuk mempermudah penyetelan, dapat digunakan resistor pemangkas seperti resistor R2 dan R3.
Osilator master juga dapat dirakit sesuai dengan skema yang berbeda, yang penting frekuensi sinyal generator sekitar 100 kHz. Biasanya Anda dapat melakukannya tanpa generator internal, menggunakan generator stasioner dan avometer penunjuk yang sudah Anda miliki, dan mengatur perangkat sebagai lampirannya.
Penguji kapasitor elektrolitik dikalibrasi menggunakan beberapa resistor tetap dengan resistansi 1 ohm. Setelah menutup probe, kami melihat di mana tanda nol pada skala akan berada. Karena adanya hambatan pada kabel penghubung, mungkin tidak sesuai dengan posisi panah saat listrik dimatikan. Oleh karena itu, kabel yang menuju probe harus sependek mungkin, dengan penampang 0,75-1 mm2. Selanjutnya kita sambungkan dua buah resistor 1 Ohm yang dihubungkan secara paralel dan perhatikan posisi panah yang sesuai dengan resistansi terukur 0,5 Ohm. Kemudian kita sambungkan resistor 1, 2, 3, 5 dan 10 ohm dan perhatikan posisi tanda panah saat mengukur resistansi tersebut. Anda dapat berhenti di situ, karena kapasitor elektrolitik dengan kapasitas lebih dari 4,7 mikrofarad dengan ESR lebih dari 10 ohm, meskipun dapat berfungsi, misalnya, sebagai pemisah di ULF, namun menimbulkan keraguan besar tentang daya tahannya.
Nilai ESR kapasitor baru yang dapat diservis bergantung pada pabrikan, jenis, sifat bahan yang digunakan dalam pembuatan, dll. Kebanyakan kapasitor dengan kapasitansi 1-4,7 F untuk tegangan 50-400 V, serta super tegangan rendah kapasitor kecil. Kapasitor yang diuji, misalnya, berkapasitas 1000 mikrofarad pada 16 V, memiliki ESR 5 ohm, jelas "buruk" dan harus diganti. Seperti disebutkan di atas, kapasitor berkualitas tinggi dengan ESR tidak lebih dari 0,5-1 Ohm harus digunakan terutama pada komponen penting peralatan radio, misalnya, dalam mengganti catu daya, sirkuit pemindaian TV. Untuk kapasitor antar tingkat frekuensi rendah, persyaratan ini mungkin tidak terlalu ketat. (Di ULF, yang dirakit beberapa tahun lalu, miniatur "elektrolitik" yang disebutkan di atas bekerja dengan aman).
Untuk memeriksa kemampuan perangkat dalam mendeteksi lilitan hubung singkat, lakukan percobaan berikut: sambungkan perangkat ke induktor yang berfungsi, misalnya DM - 0,1 dengan induktansi 20-100 H, pada frekuensi 100 kHz. Panah akan sedikit menyimpang ke arah penurunan resistansi yang diukur. Kemudian gulung beberapa putaran kawat pemasangan yang telah dilucuti di atas tersedak dan putar kedua ujungnya menjadi satu. Hubungkan perangkat lagi: kali ini panah akan menyimpang dengan sudut yang jauh lebih besar, menunjukkan hambatan beberapa ohm. Bagaimanapun, fungsi uji koil bersifat opsional.
Probe dirakit pada microassembly. Jika kapasitor yang diuji rusak, maka LED padam. Jika kapasitansi terbuka, maka LED terus menyala. Jika kapasitor yang dikontrol dalam kondisi baik, maka LED akan berkedip, dan frekuensi kedipan rangkaian cahaya bervariasi tergantung pada resistansi resistor variabel.
