Kdor redno popravlja elektronsko opremo, ve, kolikšen odstotek okvar povzročajo okvarjeni elektrolitski kondenzatorji. Poleg tega, če je mogoče z običajnim multimetrom diagnosticirati znatno izgubo zmogljivosti, potem je tako zelo značilne napake, kot je povečanje ekvivalentne serijske upornosti (ESR), v osnovi nemogoče odkriti brez posebnih naprav.
Dolgo časa pri izvajanju popravljalna dela Uspelo mi je narediti brez specializiranih instrumentov za preverjanje kondenzatorjev z zamenjavo znanih dobrih vzporedno z "sumljivimi" kondenzatorji, v avdio opremi sem uporabil preverjanje poti signala na uho s slušalkami in uporabil tudi posredne metode napak na podlagi osebnih izkušenj, zbrane statistike in poklicna intuicija. Ko smo se morali vključiti v množično popravilo računalniške opreme, pri kateri elektrolitski kondenzatorji predstavljajo dobro polovico vseh okvar, je potreba po nadzoru njihove ESR postala brez pretiravanja strateška naloga. Druga pomembna okoliščina je bila dejstvo, da je med postopkom popravila okvarjenih kondenzatorjev pogosto treba zamenjati ne z novimi, temveč z razstavljenimi iz drugih naprav, njihova uporabnost pa sploh ni zagotovljena. Zato je neizogibno prišel trenutek, ko sem moral resno razmisliti o rešitvi tega problema s končno nabavo merilnika ESR. Ker nakup takšne naprave iz več razlogov očitno ni prišel v poštev, je bila edina očitna rešitev, da si jo sestavite sami.
Analiza veznih rešitev za izdelavo števcev EPS, ki so na voljo na internetu, je pokazala, da je nabor tovrstnih naprav izjemno širok. Razlikujejo se po funkcionalnosti, napajalni napetosti, uporabljeni bazi elementov, frekvenci generiranih signalov, prisotnosti/odsotnosti elementov navitja, obliki prikaza merilnih rezultatov itd.
Glavna merila za izbiro vezja so bila njegova preprostost, nizka napajalna napetost in minimalno število navitij.
Ob upoštevanju celotnega niza dejavnikov je bilo odločeno ponoviti shemo Yu Kurakin, objavljeno v članku iz revije "Radio" (2008, št. 7, str. 26-27). Odlikujejo ga številne pozitivne lastnosti: izredna enostavnost, odsotnost visokofrekvenčnih transformatorjev, nizka poraba toka, možnost napajanja iz enega galvanskega členka, nizka frekvenca delovanje generatorja.
Podrobnosti in dizajn. Naprava, sestavljena na prototipu, je delovala takoj in po nekaj dneh praktičnih poskusov z vezjem je bila sprejeta odločitev o njeni končni zasnovi: naprava naj bo izjemno kompaktna in naj bo nekaj podobnega testerju, ki omogoča prikaz rezultatov meritev. čim bolj jasno.
V ta namen smo kot merilno glavo uporabili številčnico tipa M68501 iz radia Sirius-324 Pano s skupnim odklonskim tokom 250 μA in originalno lestvico, kalibrirano v decibelih, ki je bila pri roki. Kasneje sem na internetu odkril podobne rešitve z uporabo tračnih indikatorjev ravni drugih avtorjev, kar je potrdilo pravilnost sprejeta odločitev. Kot ohišje naprave smo uporabili ohišje iz okvarjenega polnilnika za prenosnike LG DSA-0421S-12, ki je idealne velikosti in ima za razliko od mnogih svojih primerkov ohišje, ki ga je enostavno razstaviti, pritrjeno z vijaki.
Naprava uporablja izključno javno dostopne in razširjene radijske elemente, ki so na voljo v gospodinjstvu vsakega radioamaterja. Končno vezje je popolnoma enako avtorjevemu, izjema so le vrednosti nekaterih uporov. Upornost upora R2 bi morala biti idealno 470 kOhm (v avtorski različici - 1 MOhm, čeprav približno polovica giba motorja še vedno ni uporabljena), vendar nisem našel upora te vrednosti, ki bi imel zahtevane dimenzije. Vendar pa je to dejstvo omogočilo modifikacijo upora R2 na način, da hkrati deluje kot stikalo za vklop, ko je njegova os zasukana v enega od skrajnih položajev. Če želite to narediti, je dovolj, da s konico noža postrgate del uporovne plasti na enem od zunanjih kontaktov uporne "podkve", po kateri drsi njegov srednji kontakt, čez odsek približno 3 ... 4 mm v dolžino.
Vrednost upora R5 je izbrana glede na skupni odklonski tok uporabljenega indikatorja tako, da tudi pri globokem praznjenju baterije EPS meter ostane delujoč.
Vrsta diod in tranzistorjev, uporabljenih v vezju, je popolnoma nekritična, zato je bila dana prednost elementom z minimalnimi dimenzijami. Veliko pomembnejši je tip uporabljenih kondenzatorjev – ti morajo biti toplotno čim bolj stabilni. Kot C1...C3 so bili uporabljeni uvoženi kondenzatorji, ki so bili najdeni v plošči iz pokvarjenega računalnika UPS, ki imajo zelo majhen TKE in imajo veliko manjše dimenzije v primerjavi z domačimi K73-17.
Induktor L1 je izdelan na feritnem obroču z magnetno prepustnostjo 2000 Nm in ima dimenzije 10 × 6 × 4,6 mm. Za frekvenco generiranja 16 kHz je potrebnih 42 ovojev žice PEV-2 s premerom 0,5 mm (dolžina vodnika navitja je 70 cm) z induktivnostjo 2,3 mH. Seveda lahko uporabite kateri koli drug induktor z induktivnostjo 2 ... 3,5 mH, ki bo ustrezal frekvenčnemu območju 16 ... 12 kHz, ki ga priporoča avtor zasnove. Pri izdelavi induktorja sem imel možnost uporabiti osciloskop in merilnik induktivnosti, zato sem potrebno število ovojev izbral eksperimentalno izključno zaradi tega, da bi generator pripeljal točno na frekvenco 16 kHz, čeprav seveda ni bilo praktična potreba po tem.
Sonde merilnika EPS so izdelane tako, da jih ni mogoče odstraniti - odsotnost ločljivih povezav ne le poenostavi zasnovo, ampak jo naredi tudi bolj zanesljivo, kar odpravlja možnost zlomljenih kontaktov v merilnem vezju z nizko impedanco.
Tiskano vezje naprave ima dimenzije 27x28 mm, njegovo risbo v formatu .LAY6 lahko prenesete s povezave https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg. Korak mreže je 1,27 mm.
Postavitev elementov znotraj končane naprave je prikazana na fotografiji.
Rezultati testov. Posebnost Indikator, ki je bil uporabljen v napravi, je bil, da je merilno območje ESR od 0 do 5 Ohmov. Pri preverjanju kondenzatorjev velike kapacitete (100 μF ali več), najbolj značilnih za filtre v napajalnih tokokrogih matičnih plošč, napajalnikov za računalnike in televizorje, polnilniki prenosniki, pretvorniki omrežne opreme (stikala, usmerjevalniki, dostopne točke) in njihovi oddaljeni adapterji, je ta ponudba izjemno priročna, saj je lestvica naprav maksimalno razširjena. Na podlagi povprečnih eksperimentalnih podatkov za ESR elektrolitskih kondenzatorjev različnih kapacitet, prikazanih v tabeli, se izkaže, da je prikaz rezultatov meritev zelo jasen: kondenzator se lahko šteje za uporabnega le, če je indikatorska igla med merjenjem v rdeči barvi. sektorju lestvice, ki ustreza pozitivnim vrednostim decibelov. Če je puščica levo (v črnem sektorju), je kondenzator iz zgornjega kapacitivnega območja pokvarjen.
Seveda lahko naprava testira tudi majhne kondenzatorje (od približno 2,2 μF), odčitki naprave pa bodo znotraj črnega sektorja lestvice, kar ustreza negativnim vrednostim decibelov. Dobil sem približno naslednjo korespondenco med ESR znano dobrih kondenzatorjev iz standardne serije kapacitivnosti in kalibracijo lestvice instrumenta v decibelih:
Najprej je treba to zasnovo priporočiti začetnikom radijskih amaterjev, ki še nimajo dovolj izkušenj pri oblikovanju radijske opreme, vendar obvladajo osnove popravila elektronske opreme. Nizka cena in visoka ponovljivost tega merilnika EPS ga ločita od dražjih industrijskih naprav za podobne namene.
Glavne prednosti merilnika ESR lahko štejemo za naslednje:
— izjemna preprostost vezja in razpoložljivost elementne baze za njegovo praktično izvedbo ob ohranjanju zadostne funkcionalnosti naprave in njene kompaktnosti, ni potrebe po zelo občutljivi zapisovalni napravi;
— ni potrebe po nastavitvah, ki zahtevajo posebne merilne instrumente (osciloskop, frekvencmeter);
- nizka napajalna napetost in s tem nizki stroški njenega vira (ni draga in nizka zmogljivost "Krona" ni potrebna). Naprava deluje, ko je vir izpraznjen tudi do 50 % nazivna napetost, to pomeni, da je za njegovo napajanje mogoče uporabiti elemente, ki v drugih napravah ne morejo več normalno delovati (daljinski upravljalniki, ure, fotoaparati, kalkulatorji itd.);
- nizka poraba toka - približno 380 µA v času merjenja (odvisno od uporabljene merilne glave) in 125 µA v stanju pripravljenosti, kar bistveno podaljša življenjsko dobo vira napajanja;
- minimalna količina in izjemna preprostost izdelkov za navijanje - kot L1 lahko uporabite katero koli primerno dušilko ali pa jo enostavno izdelate sami iz odpadnega materiala;
— razmeroma nizka frekvenca delovanja generatorja in možnost ročne nastavitve ničle, kar omogoča uporabo sond z žicami skoraj katere koli razumne dolžine in poljubnega prereza. Ta prednost je nedvomna v primerjavi z univerzalnimi digitalnimi testerji elementov, ki uporabljajo ploščo ZIF z globokimi kontakti za povezavo preskušanih kondenzatorjev;
— vizualna jasnost prikaza rezultatov testa, ki vam omogoča hitro oceno primernosti kondenzatorja za nadaljnjo uporabo brez potrebe po natančni numerični oceni vrednosti ESR in njene korelacije s tabelo vrednosti;
— enostavna uporaba — možnost izvajanja neprekinjenih meritev (za razliko od digitalnih ESR testerjev, ki zahtevajo pritisk na gumb za merjenje in premor po priključitvi vsakega preskušanega kondenzatorja), kar bistveno pohitri delo;
— pred merjenjem ESR kondenzatorja ni treba predhodno izprazniti.
Slabosti naprave vključujejo:
- omejena funkcionalnost v primerjavi z digitalnimi testerji ESR (pomanjkanje zmožnosti merjenja kapacitivnosti kondenzatorja in odstotka njegovega puščanja);
— pomanjkanje natančnih numeričnih vrednosti merilnih rezultatov v ohmih;
- relativno ozko območje izmerjenih uporov.
Digitalno merilno napravo v laboratoriju vsakega radioamaterja zdaj ni redkost. Vendar vsi ne morejo izmeriti značilnosti kondenzatorjev. meter, električni diagram ki je prikazan na spodnji sliki, je specializiran za merjenje kapacitivnosti kondenzatorjev v štirih podobmočjih:
- 0…0,01 mikrofarada;
- 0…0,1 mikrofarada;
- 0…1,0 mikrofarada;
- 0…10,0 mikrofaradov.
Kot prikazovalna naprava se uporablja tekočekristalni indikator znamke IZHTs-5. Osnova delovanja merilnik kapacitivnosti kondenzatorja Naslednji:
Na radijskih elementih DD1.1 in DD1.2 je sestavljen krmiljeni nizkofrekvenčni signalni generator, katerega delovna frekvenca je odvisna od značilnosti zunanjih radijskih elementov R2 - C4 (C1 - C3). Generator se krmili preko pina 2 DD1.1, na katerega je priključen RC tokokrog.
Izmerjeni kondenzator Cx je priključen na sponke X1 in ko so kontakti 1 - 3 gumba SB1 zaprti, se najprej izprazni, nato pa se ob sprostitvi gumba SB1 napolni iz vira Upit. +9 V skozi enega od uporov R4-R7, odvisno od izbranega podrazpona.
Čas polnjenja kapacitivnosti Cx določa trenutek delovanja generatorja, to je, da se na njegovem izhodu (pin 4 DD1.2) ustvari določeno število impulzov, sorazmerno s kapacitivnostjo Cx. Ti signali gredo na vhod merilnika frekvence, sestavljenega na števcih DD2-DD5 znamke K176IE4. To mikrovezje je desetletje s pretvorbo kode števca v kodo sedemsegmentnega indikatorja.
Izhodi vsakega čipa DD2-DD5 so povezani z ustreznimi zatiči štirimestnega indikatorja HG1. Za stabilno delovanje indikatorja ILC-5 se pravokotni signali iz izhoda generatorja z uporabo radijskih elementov DD1.3, DD1.4 dovajajo na njegovo skupno elektrodo (pin 1, 34). Isti signali gredo na pin 6 DD2-DD5 za krmiljenje izhodnih signalov mikrovezja (pin 17).
Generator na osnovi radijskih elementov DD6.1, DD6.2 tvori delovni cikel naprave (1,5 ... 2 s). Ko je izhod generatorja visokonapetostni, se kapacitivnost C7 polni skozi upor R3 in na nožici 5 DD2-DD6 se oblikuje kratek pozitivni signal - električni signal za ponastavitev števcev na nič.
Nato pritisnite gumb SA1 “Measurement” in indikator prikaže vrednost kapacitivnosti kondenzatorja Cx za 1,5...2 s. Za kontrolo natančnosti merilnika kapacitivnosti je vključena referenčna kapacitivnost C6, ki je povezana z vhodom merilnika preko stikala SA1.
Nastavitev merilnika kapacitivnosti
Po namestitvi električnega tokokroga se mu priskrbi Up. +9 V in preizkusite delovanje generatorjev na osnovi radijskih elementov DD1.3, DD1.4 in DD6.1, DD6.2. Če delujejo pravilno, bo indikator HG1 zasvetil v vseh številkah "O". Nato sta zatiča 1, 2 DD1.1 povezana med seboj, posledično bi morali biti signali ustvarjeni na zatičih 4 DD1.4 in indikacija HG1 se bo spremenila.
Preizkusite delovanje generatorja na vseh območjih, nanje preklopite s stikali SA2 - SA5. V najvišjem frekvenčnem območju (vključno s SA5) se doseže stabilna generacija spremenljivi upor R2. Po tem se odprejo nožice 1, 2 DD1.1. priključite referenčno kapacitivnost 1000 pF na vhod Cx, preklopite na območje "0...0,01 μm" in po ponastavitvi vrednosti indikatorja HG1 pritisnite in nato spustite gumb "Measurement" SB1.
Indikator bo prikazal določeno vrednost. S ponavljanjem merilnih korakov s spremenljivim uporom R7 dosežejo prikaz "1000" na HG1. Električno vezje je mogoče prilagoditi tudi na drugih podobmočjih, vendar je treba uporabiti druge referenčne kapacitivnosti (0,01 mikrofarada, 0,1 mikrofarada, 1,0 mikrofarada). Po tem se lahko šteje, da je nastavitev merilnika kapacitivnosti kondenzatorja končana.
Deli merilnika kapacitivnosti kondenzatorja
Posode C1 - C4, C6 morajo biti kovinske folije razredov K71, K73, K77, K78. Mikrovezje 561LA7 je mogoče zamenjati s 176LA7. V vlogi IP je možno uporabiti baterijo znamke Krona ali baterijo 7D - 0,1 ali omrežno napajanje.
"Dizajni in tehnologije za pomoč ljubiteljem elektronike", Elagin N.A.
Naredi sam merilnik kapacitivnosti kondenzatorja
Naj vam pokažem, kako preprosto je bo naredil b merilnik ESR kondenzatorja, ki se sestavi v samo nekaj urah dobesedno “na kolenih”. Takoj vas opozarjam, da nisem avtor te ideje, ta diagram To so že stokrat ponovili različni ljudje. V diagramu je samo deset delov in kateri koli digitalni multimeter, z njim vam ni treba storiti ničesar, le prispajkamo na točke in to je to.
Shema naprave merilnik eps:
O delih merilnika:
Transformator z razmerjem obratov 11\1. Primarno navitje je treba naviti, da se vklopi obroč M2000 K10x6x3, vzdolž celotnega oboda obroča (izoliran), priporočljivo je, da se sekundar porazdeli enakomerno, z rahlim posegom.
Dioda D1 je lahko karkoli, s frekvenco več kot 100 KHz in napetostjo več kot 40 V, vendar je Schottky boljši.
Dioda D2 je dušilec 26V-36V. Tranzistor - tipa KT3107, KT361 in podobno.
Meritve ESR se izvajajo pri merilni meji 20V. Ko je priključen konektor daljinske merilne "glave", naprava "samodejno" preklopi v način merjenja ESR, kar dokazuje odčitek približno 36 V naprave na meji 200 V in 1000 V (odvisno od uporabljenega dušilca ), in pri meji 20 V - odčitek "presega mejo merjenja".
Ko je konektor oddaljene merilne "glave" odklopljen, naprava samodejno preklopi v običajni način multimetra.
Skupaj: vklopite adapter - merilnik se samodejno vklopi, izklopite - standardni multimeter. Zdaj pa kalibracija, nič posebnega, le običajen upor (ne žični upor) prilagodimo lestvico. Takole je približno izgledalo:
Če povzročite kratek stik med sondami, na indikatorju 0,00-0,01, tukaj je ena stotina in obstaja napaka v merilnem intervalu do 1 Ohm, sem primerjal vrednosti ESR kondenzatorjev s tovarniškim merilnikom.
Eden najbolj pogosti razlogi okvara elektronske opreme ali poslabšanje njenih parametrov je sprememba lastnosti elektrolitskih kondenzatorjev. Včasih se pri popravilu opreme (zlasti tiste, proizvedene v nekdanji ZSSR), izdelane z uporabo določenih vrst elektrolitskih kondenzatorjev (na primer K50-...), da bi obnovili funkcionalnost naprave, zatečejo k popolni ali delni zamenjavi stari elektrolitski kondenzatorji. Vse to je treba storiti zaradi dejstva, da se lastnosti materialov, vključenih v elektrolitski (natančno elektrolitski, saj sestava uporablja elektrolit) kondenzator, spreminjajo skozi čas pod električnimi, atmosferskimi in toplotnimi vplivi. S tem pa se spremenijo tudi najpomembnejše lastnosti kondenzatorjev, kot sta kapacitivnost in uhajalni tok (kondenzator se »posuši« in njegova kapaciteta se poveča, pogosto tudi za več kot 50 % prvotne, poveča se uhajajoči tok, tj. notranji upor). , ranžiranje kondenzatorja se zmanjša), kar seveda vodi do spremembe značilnosti in v najslabšem primeru do popolne odpovedi opreme.
Merilnik ima naslednje kvalitativne in kvantitativne lastnosti:
1) merjenje kapacitivnosti na 8 podobmočjih:
- 0 ... 3 µF;
- 0 ... 10 µF;
- 0 ... 30 µF;
- 0 ... 100 µF;
- 0 ... 300 µF;
- 0 ... 1000 µF;
- 0 ... 3000 µF;
- 0 ... 10000 µF.
2) ocena toka uhajanja kondenzatorja z uporabo LED indikatorja;
3) možnost natančnega merjenja pri spreminjanju napajalne napetosti in temperature okolice (vgrajena kalibracija števca);
4) napajalna napetost 5-15 V;
5) določanje polarnosti elektrolitskih (polarnih) kondenzatorjev;
6) poraba toka v statičnem načinu............ ne več kot 6 mA;
7) čas merjenja kapacitivnosti ................................... ne več kot 1 s;
8) poraba toka med merjenjem kapacitivnosti narašča z vsakim podrazponom,
Ampak.................................................. ................................ ne več kot 150 mA na zadnjem podrazponu.
Bistvo naprave je merjenje napetosti na izhodu diferencialnega vezja, sl.1.
 |
Napetost na uporu: Ur = i*R,
kjer je i skupni tok skozi vezje, R je polnilni upor;
Ker vezje diferencira, potem njegov tok: i = C*(dUc/dt),
kjer je C polnilna kapacitivnost vezja, vendar bo kondenzator nabit linearno skozi tokovni vir, tj. stabilizirani tok: i = С*const,
To pomeni napetost na uporu (izhod za to vezje): Ur = i*R = C*R*const - je neposredno sorazmerna s kapacitivnostjo kondenzatorja, ki se polni, kar pomeni, da z merjenjem napetosti na uporu z voltmetrom merimo na določeni lestvici kapacitivnost proučevanega kondenzatorja.
Diagram je prikazan na sl. 2.
V začetnem položaju se testni kondenzator Cx (ali kalibracijski C1 z vključenim preklopnim stikalom SA2) izprazni skozi R1. Merilni kondenzator, na katerem (ne neposredno na subjektu) merimo napetost sorazmerno kapacitivnosti subjekta Cx, se izprazni preko kontaktov SA1.2. Ko pritisnete gumb SA1, se preizkušanec Cx (C1) napolni preko uporov R2 ... R11, ki ustrezajo podrazponu (stikalo SA3). V tem primeru polnilni tok Cx (C1) prehaja skozi LED VD1, katere svetlost nam omogoča presojo toka uhajanja (upornost ranžiranja kondenzatorja) na koncu polnjenja kondenzatorja. Hkrati s Cx (C1) se prek stabiliziranega tokovnega vira VT1, VT2, R14, R15 polni merilni (znano, da je dober in z nizkim tokom uhajanja) kondenzator C2. VD2, VD3 se uporabljajo za preprečevanje praznjenja merilnega kondenzatorja skozi vir napajalne napetosti oziroma tokovni stabilizator. Po polnjenju Cx (C1) na raven, ki jo določata R12, R13 (v tem primeru na raven približno polovice napetosti vira napajanja), primerjalnik DA1 izklopi tokovni vir, polnjenje C2, sinhrono s Cx (C1) ustavi in napetost iz nje je sorazmerna s kapacitivnostjo preskusa Cx (C1) je prikazana z mikroampermetrom PA1 (dve lestvici z vrednostmi, ki sta večkratniki 3 in 10, čeprav jo je mogoče prilagoditi kateri koli lestvici) prek sledilnika napetosti DA2 z visoko vhodno impedanco, ki zagotavlja tudi dolgotrajno ohranjanje napolnjenosti na C2.
nastavitve
Pri nastavitvi je položaj kalibracijskega spremenljivega upora R17 fiksiran v nekem položaju (na primer na sredini). S povezovanjem referenčnih kondenzatorjev z natančno znanimi kapacitivnimi vrednostmi v ustreznem območju upori R2, R4, R6-R11 kalibrirajo merilnik - tak polnilni tok je izbran tako, da referenčne kapacitivne vrednosti ustrezajo določenim vrednostim na izbrano lestvico.
V mojem vezju so bile natančne vrednosti polnilnih uporov pri napajalni napetosti 9 V:
Po kalibraciji postane eden od referenčnih kondenzatorjev kalibracijski kondenzator C1. Zdaj, ko se spremeni napajalna napetost (spremembe temperature okolice, na primer, ko se dokončana, dobro delujoča naprava močno ohladi na mrazu, se odčitki kapacitivnosti izkažejo za podcenjene za 5 odstotkov) ali preprosto za nadzor natančnosti meritve, samo povežite C1 s preklopnim stikalom SA2 in s pritiskom na SA1 uporabite kalibracijski upor R17 za nastavitev PA1 na izbrano vrednost kapacitivnosti C1.
Oblikovanje
Pred začetkom izdelave naprave je treba izbrati mikroampermeter z ustrezno lestvico(-ami), dimenzijami in tokom največjega odklona igle, vendar je tok lahko poljuben (reda desetine, stotine mikroamperov) zaradi možnost konfiguracije in kalibracije naprave. Uporabil sem mikroampermeter EA0630 z In = 150 µA, razredom točnosti 1,5 in dvema skalama 0 ... 10 in 0 ... 30.
Plošča je bila zasnovana ob upoštevanju dejstva, da bo nameščena neposredno na mikroampermeter z maticami na njegovih sponkah, slika 3. Ta rešitev zagotavlja mehansko in električno celovitost strukture. Naprava je nameščena v ohišje primernih dimenzij, ki zadoščajo za namestitev (razen mikroampermetra in plošče):
SA1 - gumb KM2-1 dveh majhnih stikal;
- SA2 - majhno preklopno stikalo MT-1;
- SA3 - majhno stikalo za piškote z 12 položaji PG2-5-12P1NV;
- R17 - SP3-9a - VD1 - poljubno, uporabil sem eno iz serije KIPkh-xx, rdeče barve;
- 9-voltna baterija Corundum z dimenzijami 26,5 x 17,5 x 48,5 mm (brez dolžine kontaktov).
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 so pritrjeni na zgornji pokrov (plošča) naprave in se nahajajo nad ploščo (baterija je okrepljena z žičnatim okvirjem neposredno na plošči), vendar so na ploščo povezani z žicami , in vsi drugi radijski elementi vezja so nameščeni na plošči (in tudi neposredno pod mikroampermetrom) in so povezani s tiskanim ožičenjem. Nisem zagotovil ločenega stikala za vklop (in ne bi ustrezalo izbranemu ohišju), kombiniral sem ga z žicami za priključitev testnega kondenzatorja Cx v konektor tipa SG5. “Mati” konektorja XS1 ima plastično ohišje za namestitev tiskano vezje(nameščen je v kotu plošče), moški XP1 pa je povezan skozi luknjo na koncu ohišja naprave. Pri priključitvi moškega konektorja njegovi kontakti 2-3 vklopijo napajanje naprave. Dobro bi bilo, da bi vzporedno z žicami Cx pritrdili konektor (blok) določene izvedbe za povezavo posameznih zaprtih kondenzatorjev.
Delo z napravo
Pri delu z napravo morate paziti na polariteto povezovanja elektrolitskih (polarnih) kondenzatorjev. Za katero koli polarnost povezave indikator prikazuje enako vrednost kapacitivnosti kondenzatorja, če pa je polarnost povezave nepravilna, tj. “+” kondenzatorja na “-” naprave, LED VD1 označuje velik tok uhajanja (po polnjenju kondenzatorja LED še naprej močno sveti), medtem ko s pravilno polarnostjo povezave LED utripa in postopoma ugasne, kar kaže na zmanjšanje polnilnega toka na zelo majhno vrednost, skoraj popolno ugasnitev (opazovati ga je treba 5-7 sekund), pod pogojem, da ima preskušani kondenzator nizek tok uhajanja. Nepolarni, neelektrolitski kondenzatorji imajo zelo nizek tok uhajanja, kar je razvidno iz zelo hitrega in popolnega ugasnitve LED. Če pa je tok uhajanja velik (upor, ki ranžira kondenzator, je majhen), tj. kondenzator je star in »pušča«, potem je sij LED diode viden že pri Rleakage = 100 kOhm, pri nižjih šantnih uporih pa LED sveti še močneje.
Tako je mogoče določiti polarnost elektrolitskih kondenzatorjev s sijem LED: ko je priključen, ko je tok uhajanja manjši (LED je manj svetla), polarnost kondenzatorja ustreza polarnosti naprave.
Pomembna opomba!
Za večjo natančnost odčitkov je treba vsako meritev ponoviti vsaj 2-krat, ker prvič gre del polnilnega toka za ustvarjanje oksidne plasti kondenzatorja, tj. Odčitki zmogljivosti so nekoliko podcenjeni.
RadioHobby 5"2000
Seznam radioelementov
| Imenovanje | Vrsta | Denominacija | Količina | Opomba | Trgovina | Moja beležka |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1, DA2 | čip | K140UD608 | 2 | K140UD708 ali KR544 | V beležnico | |
| VT1, VT2 | Bipolarni tranzistor | KT315B | 2 | V beležnico | ||
| VD2, VD3 | Dioda | KD521A | 2 | KD522 | V beležnico | |
| C1 | 2,2 µF | 1 | V beležnico | |||
| C2 | Elektrolitski kondenzator | 22 µF | 1 | V beležnico | ||
| R1 | upor | 1,3 Ohma | 1 | V beležnico | ||
| R2, R4, R6 | Trimer upor | 100 kOhm | 3 | V beležnico | ||
| R3 | upor | 470 kOhm | 1 | V beležnico | ||
| R5 | upor | 30 kOhm | 1 | V beležnico | ||
| R7, R8 | Trimer upor | 10 kOhm | 2 | V beležnico | ||
| R9 | Trimer upor | 2,2 kOhm | 1 | V beležnico | ||
| R10, R11 | Trimer upor | 470 ohmov | 2 | V beležnico | ||
| R12, R13 | upor | 1 kOhm | 2 | V beležnico | ||
| R14 | upor | 13 kOhm | 1 |
Pri popravilu ali načrtovanju radia se morate pogosto soočiti s takim elementom, kot je kondenzator. Njegovo glavna značilnost je zmogljivost. Zaradi značilnosti naprave in načinov delovanja postane okvara elektrolitov eden glavnih vzrokov za okvare radijske opreme. Za določitev zmogljivosti elementa se uporabljajo različne preskusne naprave. Enostavno jih je kupiti v trgovini, lahko pa jih naredite sami.
Fizikalna definicija kondenzatorja
Kondenzator je električni element, ki služi za shranjevanje naboja ali energije. Strukturno je radijski element sestavljen iz dveh plošč iz prevodnega materiala, med katerima je dielektrična plast. Prevodne plošče imenujemo plošče. Med seboj niso povezani s skupnim kontaktom, ampak ima vsak svoj terminal.
Kondenzatorji imajo večplastni videz, v katerem se dielektrična plast izmenjuje s plastmi plošč. So valj ali paralelepiped z zaobljenimi vogali. Glavni parameter električnega elementa je kapacitivnost, katere merska enota je farad (F, Ф). Na shemah in v literaturi je radijska komponenta označena z latinsko črko C. Za simbolom je navedena serijska številka na shemi in vrednost nazivne zmogljivosti.
Ker je en farad precej velika vrednost, so dejanske vrednosti kapacitivnosti kondenzatorja veliko nižje. Zato pri snemanju Običajno se uporabljajo pogojne okrajšave:
- P - pikofarad (pF, pF);
- N - nanofarad (nF, nF);
- M - mikrofarad (mF, µF).
Načelo delovanja
Načelo delovanja radijske komponente je odvisno od vrste električnega omrežja. Ko je priključen na zatiče izvorne plošče enosmerni tok Nosilci naboja padejo na prevodne plošče kondenzatorja, kjer se kopičijo. Hkrati se na sponkah plošč pojavi potencialna razlika. Njegova vrednost narašča, dokler ne doseže vrednosti, ki je enaka trenutnemu viru. Takoj ko se ta vrednost izenači, se naboj preneha kopičiti na ploščah in električni tokokrog se prekine.
Na spletu z izmenični tok kondenzator predstavlja upor. Njegova vrednost je povezana s frekvenco toka: večja kot je, manjši je upor in obratno. Ko je radijski element izpostavljen izmeničnemu toku, se kopiči naboj. Sčasoma se polnilni tok zmanjša in popolnoma izgine. Med tem procesom se na ploščah naprave koncentrirajo naboji različnih predznakov.
Dielektrik med njimi preprečuje njihovo gibanje. V trenutku spremembe pol vala se kondenzator izprazni skozi obremenitev, priključeno na njegove sponke. Pojavi se tok praznjenja, to je, da energija, ki jo nabere radijski element, začne teči v električni tokokrog.
Kondenzatorji se uporabljajo v skoraj vseh elektronsko vezje. Služijo kot filtrirni elementi za pretvorbo trenutnih valov in rezanje različnih frekvenc. Poleg tega kompenzirajo jalovo moč.
Značilnosti in vrste
Merjenje parametrov kondenzatorjev vključuje iskanje vrednosti njihovih značilnosti. A med njimi je najpomembnejša zmogljivost, ki se običajno meri. Ta vrednost označuje količino naboja, ki ga radijski element lahko akumulira. V fiziki je električna kapaciteta vrednost, ki je enaka razmerju med nabojem na kateri koli plošči in potencialno razliko med njima.
V tem primeru je kapacitivnost kondenzatorja odvisna od površine plošč elementa in debeline dielektrika. Za radijsko napravo je poleg zmogljivosti značilna tudi polarnost in vrednost notranjega upora. S posebnimi instrumenti je mogoče te količine tudi izmeriti. Odpornost naprave vpliva na samopraznjenje elementa. Poleg tega Glavne značilnosti kondenzatorja vključujejo:
Kondenzatorje razvrščamo po različnih merilih, najprej pa jih delimo glede na vrsto dielektrika. Lahko je plinasto, tekoče in trdno. Najpogosteje se uporabljajo steklo, sljuda, keramika, papir in sintetične folije. Poleg tega Kondenzatorji se razlikujejo glede na sposobnost spreminjanja vrednosti kapacitivnosti in so lahko:
Tudi glede na namen so kondenzatorji splošnega in posebnega namena. Prva vrsta naprav je nizkonapetostna, druga pa impulzna, zagonska itd. Toda ne glede na vrsto in namen je načelo merjenja njihovih parametrov enako.
Merilni instrumenti
Za merjenje parametrov kondenzatorjev se uporabljajo tako specializirani instrumenti kot instrumenti za splošno uporabo. Merilniki kapacitivnosti so glede na vrsto razdeljeni v dve vrsti: digitalni in analogni. Specializirane naprave lahko merijo kapacitivnost elementa in njegov notranji upor. Preprost tester običajno diagnosticira samo dielektrično okvaro ali veliko puščanje. Poleg tega, če je tester večnamenski (multimeter), potem lahko meri tudi kapacitivnost, vendar je običajno njegova meja merjenja nizka.
Zato kot tester kondenzatorjev je lahko uporabljen:
- merilnik ESR ali RLC;
- multimeter;
- tester.
V tem primeru je diagnostiko elementa z napravo, ki pripada prvemu tipu, mogoče izvesti, ne da bi ga odspajkali iz vezja. Če se uporablja drugi ali tretji tip, je treba element ali vsaj enega od njegovih sponk odklopiti od njega.
Uporaba merilnika ESR
Merjenje parametra ESR je zelo pomembno pri preskušanju delovanja kondenzatorja. Dejstvo je, da je skoraj vsa sodobna tehnologija impulzna in pri svojem delovanju uporablja visoke frekvence. Če je ekvivalentni upor kondenzatorja visok, se na njem sprosti moč, kar povzroči segrevanje radijskega elementa, kar povzroči njegovo degradacijo.
Strukturno je specializirani merilnik sestavljen iz ohišja z zaslonom s tekočimi kristali. Kot vir napajanja se uporablja baterija tipa KRONA. Naprava ima dva konektorja različnih barv, na katera se priklopijo sonde. Rdeča sonda se šteje za pozitivno, črna pa za negativno. To se naredi zato, da se lahko meritve polarnega kondenzatorja izvedejo pravilno.
Pred merjenjem odpornosti ESR je treba radijsko komponento izprazniti, sicer lahko naprava odpove. Da bi to naredili, so sponke kondenzatorja za kratek čas zaprte z uporom približno enega kiloohma.
Neposredna meritev poteka s priključitvijo sponk radijske komponente na sonde naprave. V primeru elektrolitskega kondenzatorja je treba upoštevati polarnost, to je, da priključite plus na plus in minus na minus. Po tem se naprava vklopi in čez nekaj časa se na njenem zaslonu prikažejo rezultati merjenja upora in kapacitivnosti elementa.
Treba je opozoriti, da je večina takšnih naprav izdelana na Kitajskem. Njihovo delovanje temelji na uporabi mikrokontrolerja, katerega delovanje programsko krmilimo. Pri merjenju krmilnik primerja signal, ki poteka skozi radijski element, z notranjim in na podlagi razlik izdela podatke s pomočjo kompleksnega algoritma. Zato je merilna natančnost takih naprav odvisna predvsem od kakovosti komponent, uporabljenih pri njihovi izdelavi.
Pri merjenju kapacitivnosti lahko uporabite tudi merilnik imitance. Po videzu je podoben merilniku ESR, vendar lahko dodatno meri induktivnost. Načelo njegovega delovanja temelji na prehodu testnega signala skozi merjeni element in analizi pridobljenih podatkov.
Preverjanje z multimetrom
Multimeter lahko meri skoraj vse osnovne parametre, vendar bo natančnost teh rezultatov nižja kot pri uporabi naprave ESR. Merjenje z multimetrom lahko predstavimo na naslednji način:
Če tester prikaže vrednost OL ali Overload, to pomeni, da je kapacitivnost previsoka za merjenje z multimetrom ali pa je kondenzator pokvarjen. Če je pred dobljenim rezultatom več ničel, je treba mejo meritve znižati.
Uporaba testerja
Če pri roki nimate multimetra, ki bi lahko meril kapacitivnost, lahko meritve opravite z improviziranimi sredstvi. Za to boste potrebovali upor, napajalnik s konstantnim nivojem izhodnega signala in napravo za merjenje napetosti. Bolje je razmisliti o merilni tehniki na posebnem primeru.
Naj obstaja kondenzator, katerega zmogljivost ni znana. Da jo spoznam storiti boste morali naslednje:
Ta merilni algoritem ni mogoče imenovati natančen, vendar je povsem sposoben dati splošno predstavo o zmogljivosti radijskega elementa.
Če poznate radioamaterstvo, lahko z lastnimi rokami sestavite napravo za merjenje kapacitivnosti. Obstaja veliko veznih rešitev različnih stopenj kompleksnosti. Mnogi od njih temeljijo na merjenju frekvence in obdobja impulzov v vezju z izmerjenim kondenzatorjem. Takšna vezja so zapletena, zato je lažje uporabiti meritve, ki temeljijo na izračunu reaktanse pri prehajanju impulzov s fiksno frekvenco.
Vezje takšne naprave temelji na multivibratorju, katerega delovna frekvenca je določena s kapacitivnostjo in uporom upora, priključenega na sponke D1.1 in D1.2. S stikalom S1 se nastavlja merilno območje, to je spreminjanje frekvence. Iz izhoda multivibratorja se impulzi pošljejo v ojačevalnik moči in nato v voltmeter.
Instrument je kalibriran na vsaki meji z uporabo referenčnega kondenzatorja. Občutljivost se nastavi z uporom R6.
