прибор для измерения параметров конденсаторов peak electronic atlas esr model esr60

Обзоры ESR метров

У электролитических конденсаторов есть параметр — ESR. Аббревиатура расшифровывается как equivalent series resistance. Иногда применяется русский вариант названия параметра — ЕСР.

Со временем значение ESR увеличивается (из-за подсыхания электролита). Это ведет к ухудшению работы электронной схемы или полному ее выходу из строя. С помощью ESR-метра измеряется величина этого параметра. Прибор производится как самостоятельное изделие, объединяется с RLC-метром (измерителем сопротивлений, индуктивностей и емкостей) или выпускается как приставка к мультиметру (тестеру).

ESR-метр может быть стрелочным или цифровым. Для работы прибора нужен источник питания. Это может быть встроенный аккумулятор, батарея или адаптер, подключенный к сети. Диапазон емкостей, ESR которых измеряется, начинается от сотых долей доходит до десятков тысяч мкФ. Существенный плюс прибора — возможность измерить ESR не извлекая конденсатор из монтажа.

ЕСР-тестер входит в обязательный метрологический набор специалистов, занимающихся сборкой и ремонтом радиоаппаратуры.

Предлагаю вашему вниманию обзор портативного прибора для проверки ESR(ЭПС) конденсаторов MESR-100 v2 который имеет LCD экран с подсветкой и разъем MicroUSB для подключения внешнего источника питания.

Источник

Измеритель емкости Peak ESR60 ESR

Поделись ссылкой и заработай

Контактная информация

+7 (495) 481-3910 (Онлайн)

+7 (812) 627-1688 (Онлайн)

+7 (343) 384-5799 (Онлайн)

+7 (831) 429-1779 (Онлайн)

+7 (391) 204-6563 (Оффлайн)

+7 (846) 206-0188 (Оффлайн)

+7 (861) 203-6470 (Оффлайн)

+7 (473) 204-5331 (Оффлайн)

+7 (863) 303-6125 (Оффлайн)

+7 (383) 280-4305 (Онлайн)

Партнеры

Мобильное приложение

Источник

ESR конденсатора

ESR – оно же эквивалентное последовательное сопротивление – это очень важный параметр конденсаторов. Для чего он нужен и как его определить, об этом мы как раз и поговорим в нашей статье.

Реальные параметры конденсатора

Думаю, все вы в курсе, что в нашем бесшабашном мире нет ничего идеального. То же самое касается и электроники. Радиоэлементы, каскады, радиоузлы также частенько дают сбои. Можно даже вспомнить недавнюю историю с космическим кораблем “Прогресс”. Сбой какого-то узла повлек гибель целого гиганта космической отрасли. Даже простой, на первый взгляд, радиоэлемент конденсатор, имеет в своем составе не только емкость, но и другие паразитные параметры. Давайте рассмотрим схему, из чего все-таки состоит наш реальный конденсатор?

r – это сопротивление диэлектрика и корпуса между обкладками конденсатора

С – собственно сама емкость конденсатора

ESR – эквивалентное последовательное сопротивление

ESI (чаще его называют ESL) – эквивалентная последовательная индуктивность

Вот на самом деле из чего состоит простой безобидный конденсатор, особенно электролитический. Рассмотрим эти параметры более подробно:

r – сопротивление диэлектрика. Диэлектриком может быть электролит в электролитических конденсаторах, бумага или еще какая-нибудь дрянь). Также между выводами конденсатора находится его корпус. Он тоже обладает каким-то сопротивлением и тоже сделан из диэлектрика и относится сюда же.

С – емкость конденсатора, которая написана на самом конденсаторе плюс-минус некоторые отклонения, связанные с погрешностью.

ESI(ESL) – последовательная индуктивность – это собственная индуктивность обкладок и выводов. На низких частотах можно не учитывать. Почему? Читаем статью катушка индуктивности в цепи постоянного и переменного тока.

Где “прячется” ESR в конденсаторе

ESR представляет из себя сопротивление выводов и обкладок

Как вы знаете, сопротивление проводника можно узнать по формуле:

ρ – это удельное сопротивление проводника

l – длина проводника

S – площадь поперечного сечения проводника

Так что можете посчитать приблизительно сопротивление выводов конденсатора и заодно его обкладок 😉 Но, конечно же, так никто не делает. Для этого есть специальные приборы, которые умеют замерять этот самый параметр. Например, мой прибор с Алиэкспресса, который я недавно приобрел.

Почему вредно большое значение ESR

Раньше, еще когда только-только стали появляться первые электронные схемы, такой параметр, как ESR даже ни у кого не был на слуху. Может быть и знали, что есть это сопротивление, но оно никому не вредило. Но… с появлением первых импульсных блоков питания все чаще стали говорить о ESR. Чем же столь безобидное сопротивление не понравилось импульсным блокам питания?

На нулевой частоте (постоянный ток) и низких частотах, как вы помните из статьи конденсатор в цепи постоянного и переменного тока, конденсатор сам оказывает большое сопротивление электрическому току. В этом случае какие-то паразитные доли Ома сопротивления ESR не будут влиять на параметры электрической цепи. Все самое интересное начинается тогда, когда конденсатор работает в высокочастотных цепях (ВЧ).

Мы с вами знаем, что конденсатор пропускает через себя переменный ток. И чем больше частота, тем меньше сопротивление самого конденсатора. Вот вам формула, если позабыли:

где, Х_С – это сопротивление конденсатора, Ом

П – постоянная и равняется приблизительно 3,14

F – частота, измеряется в Герцах

С – емкость, измеряется в Фарадах

Но, одно то мы не учли… Сопротивление выводов и пластин с частотой не меняется! Так… и если пораскинуть мозгами, то получается, что на бесконечной частоте сопротивление конденсатора будет равняться его ESRу? Получается, наш конденсатор превращается в резистор? А как ведет себя резистор в цепи переменного тока? Да точно также как и в цепи постоянного тока: греется! Следовательно на этом резисторе будет рассеиваться мощность P в окружающую среду. А как вы помните, мощность через сопротивление и силу тока выражается формулой:

I – это сила тока, в Амперах

R – сопротивление резистора ESR, в Омах

Значит, если ESR будет больше, то и мощность рассеивания тоже будет больше! То есть этот резистор будет хорошенько нагреваться.

Догоняете о чем я вам толкую? 😉

Из всего выше сказанного можно сделать простенький вывод: конденсатор с большим ESR в высокочастотных цепях с большими токами будет нагреваться. Ну да ладно, пусть себе греется… Резисторы и микросхемы тоже ведь греются и ничего! Но весь косяк заключается в том, что с увеличением температуры конденсатора меняется и его емкость! Есть даже такой интересный параметр конденсатора, как ТКЕ или Температурный Коэффициент Емкости. Этот коэффициент показывает, насколько поменяется емкость при изменении температуры. А раз уже “плавает” емкость, то вслед за ней “плывет” и схема.

ESR электролитических конденсаторов

В основном параметр ESR касается именно электролитических конденсаторов. Электролит, который там есть, теряет часть своих свойств при нагреве и конденсатор меняет свою емкость, что, конечно же, нежелательно. После приличного нагрева конденсатор начинает тупить, вздувается и быстро стареет.

У вздувшихся конденсаторов в первую очередь как раз ESR и растёт, тогда как ёмкость до определённого времени может оставаться практически номинальной ( ну той, которая написана на самом конденсаторе)

Ещё симптом: если отрубить питание на некоторое время (сетевой фильтр выключить, или из розетки выдернуть) – то снова начинает включаться не с первой попытки, или после паузы. А если не выключать питание, то комп может включаться сразу (но это тоже до поры, до времени, разумеется). Но бывает, что конденсаторы не вспухли, а ESR уже в десятки раз выше нормы. Тогда, понятно, заменяем. По опыту – очень частая проблема. И весьма легко диагностируемая (особенно, при наличии чудо-приборчика от китайских товарищей).

Таблица ESR

Как я уже сказал, ESR в основном проверяют именно у электролитических конденсаторов, потому что они используются в импульсных блоках питания. Вот небольшая табличка для максимально допустимых значений ESR для новых электролитических конденсаторов в зависимости от их рабочего напряжения:

Как измерить ESR

Давайте замеряем некоторые наши китайские конденсаторы на ESR. Для этого берем наш многофункциональный универсальный R/L/C/Transistor-metr и проведем несколько замеров:

Первым в бой идет конденсатор на 22 мкФ х 25 Вольт:

Емкость близка к номиналу. ESR=1,9 Ом. Если посмотреть по табличке, то максимальный ESR=2,1 Ом. Наш конденсатор вполне укладывается в этот диапазон. Значит его можно использовать в высокочастотных цепях.

Следующий конденсатор 100 мкФ х 16 Вольт

ESR=0,49 Ом, смотрим табличку… 0,7 максимальный. Значит тоже все ОК. Можно тоже использовать в ВЧ цепях.

И возьмем конденсатор емкостью побольше 220 мкФ х 16 Вольт

Максимальный ESR для него 0,33 Ом. У нас же высветило 0,42 Ома. Такой конденсатор уже не пойдет в ВЧ часть радиоаппаратуры. А в простые схемки, где гуляют низкие частоты (НЧ) сгодится в самый раз! ;-).

Конденсаторы с низким ESR

В нашем бурно-развивающемся мире электроника все больше строится именно на ВЧ части. Импульсные блоки питания почти полностью одержали победу над громоздкими трансформаторными блоками питания. Это мы, радиолюбители, до сих пор пользуемся самопальными блоками питания, сделанные из трансформаторов, которые нашли на помойке.

Но раз почти вся техника уходит в ВЧ диапазон, то и разработчики радиокомпонентов тоже не спят. Они создают конденсаторы, у которых низкий ESR и называются такие конденсаторы LOW ESR, что значит кондеры с низким ESR. На некоторых это пишут прямо на корпусе:

Отличительной чертой таких конденсаторов является то, что они вытянуты в длину. Также, по моим наблюдениям, на них чаще всего есть полоска золотого цвета:

Сейчас все чаще используют миниатюрные полимерные алюминиевые конденсаторы с низким ESR:

Где же их можно чаще всего увидеть? Конечно же, разобрав свой персональный компьютер. Можно найти их в блоке питания, а также на материнской плате компьютера.

Самым маленьким ESR обладают керамические и SMD-керамические конденсаторы

Интересное видео по теме:

Заключение

Ну что еще можно сказать про ESR? В настоящее время идет битва среди производителей за рынок. Кто предложит конденсатор с минимальным ESR и хорошей емкостью, тот молоток ;-). Не поленитесь также купить или собрать прибор ESR-метр. Особенно он будет очень актуален для ремонтников радиоэлектронной аппаратуры. Мультиметр может показать вам емкость и ток утечки, но вот внутреннее сопротивление покажет именно ESR-метр.

Бывало очень много случаев, когда аппаратура ну никак не хотела работать, хотя все элементы в ней были целые. В этом случае просто замеряли ESR-метром конденсаторы и выявляли их сопротивление. После замены дефектных конденсаторов с большим ESR на конденсаторы с низким ESR (LOW ESR), аппаратура оживала и работала долго и счастливо.

Источник

ESR-метр

В этой статье мы с вами будем собирать ESR-метр. В первый раз слышите слово “ESR”? А ну-ка бегом читать эту статью!

Для чего нужен ESR-метр

Итак, для чего нам вообще собирать ESR-метр? Для тех, кто поленился читать статью про ESR давайте вспомним, чем оно нам вредит. Дело в том, что сейчас почти во всей электронной аппаратуре используются импульсные блоки питания. В этих импульсных блоках питания “гуляют” высокие частоты и некоторые из этих частот проходят через электролитические конденсаторы. Если вы читали статью конденсатор в цепи постоянного и переменого тока, то наверняка помните, что высокие частоты конденсатор пропускает через себя почти без проблем. И проблем тем меньше, чем выше частота. Это, конечно, в идеале. В реальности же в каждом конденсаторе “спрятан” резистор. А какая мощность будет выделяться на резисторе?

P – это мощность, Ватт

I – сила тока, Ампер

R – сопротивление, Ом

А как вы знаете, мощность, которая рассеивается на резисторе – это и есть тепло 😉 И что тогда у нас получается? Конденсатор тупо превращается в маленькую печку)). Нагрев конденсатора – эффект очень нежелательный, так как при нагреве в лучшем случае он меняет свой номинал, а в худшем – просто раскрывается розочкой). Такие кондеры-розочки использовать уже нельзя.

Вздувшиеся электролитические конденсаторы – это большая проблема современной техники. Очень много отказов в работе электроники бывает именно по их вине. Визуально это проявляется в появлении припухлости в верхней части конденсатора. Видите небольшие прорези на шляпе этих конденсаторов? Это делается для того, чтобы такой конденсатор не разрывался от предсмертного шока и не забрызгивал всю плату электролитом, а ровнёхонько надрывал тонкую часть прорези и испускал тихий спокойных выдох. У советских конденсаторов таких прорезей не было, и поэтому если они и бахали, то делали это громко, эффектно и задорно)))

Но иногда бывает и так, что внешне такой конденсатор ничем не отличается от простых рабочих конденсаторов, а ESR очень велико. Поэтому, для проверки таких конденсаторов и был создан прибор под названием ESR-метр. У меня например ESR-метр идет в комплекте с Транзистор-метром:

Минус данного прибора в том, что им можно замерять ESR только демонтированных конденсаторов. Если замерять прямо на плате, то он выдаст полную ахинею.

Схема и сборка

В интернете очень давно гуляет схема простенького ESR-метра, а точнее – приставки к мультиметру. С помощью нее можно спокойно замерить ESR конденсатора, даже не выпаивая его из платы. Давайте же рассмотрим схемку нашей приставки. Кликните по ней, и схема откроется в новом окне и в полный рост:

Вы легко его узнаете по розовой окраске. Хотя бывают и другого цвета, но в основном розовый.

Что это за “фрукт”? МГТФ расшифровывается как Монтажный, Гибкий, Теплостойкий, в Фторопластовой изоляции. Этот провод отлично подходит для электронных поделок, так как при пайке его изоляция не плавится. Это только один из плюсов.

Обратную сторону с проводами МГТФ я показывать не буду). Там ничего интересного нет).

После сборки макетная плата выглядит вот так:

Микросхемы по привычке всегда ставлю в панельки:

При своей стоимости, панельки позволяют быстро сменить микросхему. Особенно это актуально для дорогих микроконтроллеров. Вдруг понадобится МК для других целей?)

Для подачи питания с батарейки на платку, я воспользовался стандартной клеммой от старого мультиметра:

Как быть, если у вас нет такой клеммы, а подать питание с Кроны необходимо? В таком случае, у вас наверняка есть старая батарейка Крона, так ведь? Аккуратно вскрываем корпус, снимаем клеммы батарейки, подпаиваем проводки и у нас готова клемма для подключения к новой батарейке. На крайний случай их можно также купить на Али. Выбор огромный.

Прибор выполнен в виде приставки к любому цифровому мультиметру:

Здесь есть одно “но”. Так как мы измеряем на пределе 200 милливольт постоянного напряжения (DCV), то и значения мы получим не в Омах или миллиомах, а в милливольтах, которые затем, сверяясь со значениями полученными при калибровке прибора, мы должны будем перевести в Омы.

А вот и мой самопальный щуп:

Подобные приборы не любят длинных проводов-щупов, идущих к ножкам конденсатора, и поэтому я был вынужден сделать подобие пинцета, собранное из двух половинок фольгированного текстолита.

Внутри корпуса платка выглядит примерно вот так:

Провода, идущие к пинцету, закреплены каплей термоклея. Между щупами, идущими к мультиметру, стоит конденсатор керамика 100 нанофарад с целью снизить уровень помех. В схеме применен подстроечный резистор на 1,5 Килоома. С помощью этого резистора мы и будем калибровать наш приборчик.

Калибровка прибора

После того как все собрали, приступаем к калибровке (настройке) нашего ESR-метра пошагово:

1)Если у вас есть осциллограф, замеряем на измерительных щупах напряжение с частотой 120-180 КилоГерц. Если замеряемая частота не укладывается в этот диапазон, то меняем значение резистора R3.

2) Цепляем мультиметр и ставим его крутилку на измерение милливольт постоянного напряжения.

3) Берем резистор номиналом в 1 Ом и цепляем его к измерительным щупам. В данном случае, к нашему самопальному пинцету.

4) Добиваемся того, чтобы мультиметр показал значение в 1 милливольт, меняя значение подстроечного резистора R1

5) Теперь берем сопротивление 2 Ома, и не меняя значение R1 записываем показания мультиметра

6) Берем 3 Ома и снова записываем показания и тд. Думаю, до 8-10 Ом вам таблички хватит вполне.

Например, мы можем выставить соответствие 1 милливольт – это 1 Ом, и т. д., хотя я предпочел настроить 4,8 милливольт – 1 Ом, для того чтобы была возможность точнее измерять низкие значения сопротивления. При замыкании щупов – контактов пинцета на дисплее мультиметра значение 2,8 милливольт. Сказывается сопротивление проводов-щупов. Это у нас типа 0 Ом ;-).

Приведу для ознакомления значения измерений низкоомных резисторов: при измерении резистора 0,68 Ом значения равны 3,9 милливольт, 1 ом – 4,8 милливольт, 2 Ома – 9,3 милливольта. У меня получилась вот такая табличка, которую я потом и наклеил на свой прибор

При измерении сопротивления в 10 Ом на экране уже показание 92,5 миллиВольт. Как мы видим, зависимость не пропорциональная.

После того, как я сделал замеры, смотрю в другую табличку:

Слева – номинал конденсатора, вверху – значение напряжения, на которое рассчитан этот конденсатор. Ну и, собственно, в таблице максимальное значение ESR конденсатора, который можно использовать в ВЧ схемах.

Давайте попробуем замерить ESR у двух импортных и одного отечественного конденсатора

Как вы видите, импортные конденсаторы обладают очень маленьким ESR. Советский конденсатор показывает уже большее значение. Оно и не удивительно. Старость не в радость).

Поправки к схеме

1) Для более-менее точных измерений, желательно, чтобы питание нашего ESR-метра было всегда стабильное. Если батарейка разрядится хотя бы на 1 Вольт, то показания ESR также будут уже с погрешностью. Так что лучше постарайтесь давать питание на ESR-метр всегда стабильное. Как я уже сказал, для этого можно использовать внешний блок питания или собрать схемку на 7809 микросхеме. Например, блок питания можно собрать по этой схеме.

2) Показания, которые выдает наша самоделка, не говорят о том, что наш самопальный прибор с великой точностью замеряет ESR. Скорее всего, его можно отнести к пробникам. А что делают пробники? Отвечают в основном на два вопроса: да или нет ;-). В данном случае прибор “говорит”, можно ли использовать такой конденсатор или лучше все-таки поставить его в НЧ (НизкоЧастотную) схему.

Данный пробник может собрать любой, даже начинающий радиолюбитель, если у него вдруг возникнет потребность заняться ремонтами. А вот и видео его работы:

Источник

Экономичный измеритель C/ESR с усиленной защитой. Версия 2

Измеритель ESR один из самых востребованных приборов для любого радиолюбителя, а особенно, для профессионалов, занимающихся ремонтом разного рода радиотехники. Так и прибор, ранее опубликованный на сайте, вызвал немалый интерес у пользователей. Вместе с тем использование в нем некоторых типов деталей оказалось не совсем удачным решением. Кроме того, прибор оказался «слишком» экономичным и использование в качестве источника питания литий-ионного аккумулятора теперь кажется избыточным. В моем экземпляре использовался аккумулятор емкостью 1000 мА/ч и, представьте себе, он уже год работает без единой подзарядки! С учетом сказанного, была разработана версия прибора с питанием всего от одного элемента ААА и свободная от недостатков прототипа при сохранении мощной защиты входа и неплохой точности при внутрисхемных измерениях.

В некоторых местах текст этой статьи дублирует вышеуказанную статью. Это сделано для лучшего понимания излагаемого материала без постоянного переключения между ними.

Основные возможности описываемого прибора: измерение емкости и ESR конденсаторов без выпаивания из схемы; питание от одного элемента ААА; малый потребляемый ток в режиме ожидания и переход в спящий режим с экстремально малым потреблением; достаточно совершенная защита от случайного подключения заряженного конденсатора; одновременная индикация как емкости, так и эквивалентного последовательного сопротивления конденсатора, либо сопротивления резистора; добавлен режим измерения малых сопротивлений на постоянном токе. Прибор позволяет проверять конденсаторы не выпаивая, практически, в 100% случаев.

Технические характеристики C/ESR-измерителя:

Следует отметить, что при измерении конденсаторов с ESR более 60 Ом погрешность измерения емкости возрастает. То же можно сказать о погрешности измерения ESR для очень малых емкостей.

Рассмотрим принципиальную схему устройства.

Остановимся, в основном, на отличиях схемы от опубликованной ранее версии. Микроконтроллер (МК) PIC16F873A питается напряжением 3.3В с повышающего преобразователя на микросхеме DA2 типа NCP1402SN33 и элементах VD5, L1, C4-C6. Данная микросхема характеризуется высоким КПД и малым собственным током потребления. Питание МК дополнительно фильтруется от высокочастотных (около 150 кГц) помех фильтром L2C7.

Система индикации организована в приборе так, что на экране постоянно, с интервалом 0.5 сек., сменяются два значения из четырех знаков, как правило, емкость и сопротивление. При выводе служебных сообщений эти значения – просто две «строки» сообщения. Попеременный вывод этих значений производится в вышеупомянутых прерываниях, а основная программа просто «кладет» нужные данные в одну из двух «ячеек». Здесь тоже без изменений.

В данном приборе применяется способ измерения ESR и емкости путем заряда конденсатора стабильным током. Для упрощения схемы в качестве источника тока используется простой резистор. Напряжение на конденсаторе в процессе зарядки не превышает 0.1 В, в то время как ток определяется напряжением питания МК (3.3 В), поэтому ток зарядки меняется незначительно, а погрешность, вызванная этим изменением, корректируется программно. Подключаемые к 3.3В посредством портов МК резисторы R9, R8+R12 и R10 обеспечивают соответственно 10 мА, 1 мА и 0.1 мА.

В данном случае, последовательно с ними включен R1 (влияние не существенно) и сопротивление канала открытого верхнего ключа порта МК (около 110 Ом), чье влияние для токов 10 и 1 мА корректируется изменением номиналов соответствующих резисторов. Для R9 это влияние весьма существенно и, поэтому, эта нестабильность корректируется в процессе программной калибровки конкретного прибора.

Система защиты прибора от подключения заряженного конденсатора состоит из элементов R1, VD1, VD2, R2, VD3, R5. Цепочка из пятиваттного резистора R1 и мощных диодов VD1, VD2 защищает транзистор VT1 и порты RC0, RC1, RC3 МК, а так же быстро поглощает энергию заряда, разгружая другие элементы защиты. Цепь R2, VD3, R5 защищает вход МК AN0 и неинвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) DA1.1, используемого для усиления очень низких напряжений с измеряемого конденсатора (от десятых долей мВ). Система защиты прибора позволяет защитить прибор от подключения практически любого заряженного конденсатора, важно только не увлечься и не подключить прибор к необесточенному ремонтируемому устройству.

В приборе применен быстродействующий rail-to-rail ОУ MCP6022 с малым током потребления – не более 1.5 мА. Это позволило питать его непосредственно с «запараллеленных» для уменьшения падения напряжения портов МК RA2 и RA5.

Цепь R2, R4 создает положительное смещение на ОУ для компенсации напряжения начального смещения. Смещение выбрано избыточным, а «излишек» оного вычитается из результата измерений. Кроме того, слабый ток через R4 создает необходимый потенциал на входе прибора в режиме ожидания. Конденсатор C1 улучшает стабильность в режиме ожидания.

Процесс измерения ESR и емкости подробно рассмотрен в статье по ссылке выше. Здесь все осталось без изменений, и в данной статье опустим рассмотрение принципа работы прибора. Транзистор VT1 и резистор R3 кроме разряда конденсатора, также используются при калибровке прибора. В этом режиме, при открытом транзисторе через резистор R3 протекает измерительный ток 10 мА (через R9 и порт RC0 МК) и прибор, измерив его сопротивление как эталонное, устанавливает в соответствии с ним корректировочный коэффициент. Программно вносится поправка на «выпадающий» из измерительной цепи R1 и ненулевое сопротивление открытого канала VT1, которое принимается равным 40 мОм. При этом, калибровка с точностью в ±2% обеспечивается для значений этого параметра используемого транзистора в пределах 0 – 80 мОм. Выбор такого транзистора не вызывает затруднений. Резистор R3 желательно брать с допуском не более ±0.5%, в крайнем случае – ±1%.

Все детали устройства, включая элемент питания, размещены на печатной плате размерами 80мм на 50мм из фольгированного стеклотекстолита с односторонней металлизацией. Применены как обычные, так и SMD компоненты. Микроконтроллер установлен на разъемной колодке. Его можно заменить на PIC16F876A, прошивка на который также есть в наличии. Индикатор можно заменить на FYQ3641AH, а так же, практически, любой подобных размеров, конфигурации выводов и красного цвета свечения, как с ОА, так и с ОК. ОУ DA1 в корпусе SOP-8. Его, без ухудшения параметров прибора, можно заменить на AD8032, но он значительно дороже. Если не критично незначительное увеличение погрешности в интервале до 5 мкФ, можно применить более доступный MCP602. В качестве VD1, VD2 подойдут HER506 – HER508. Диоды VD4, VD5 можно заменить на 1N5818. Дроссель L1 использован заводской на магнитопроводе в виде «гантельки». Его индуктивность может быть от 47 до 68 мкГн, а активное сопротивление – не более 0.3-0.4 Ома. L2 – типа ДПМ или аналогичный импортный, с активным сопротивлением не более 1 Ом. Индуктивность 22 – 68 мкГн, а вообще, чем больше, тем лучше, но с соблюдением условия по сопротивлению. Стабилитрон VD3 – на напряжение 3.3 В и мощность 1 – 1.5 Вт. Разъем S1 – двухконтактная винтовая колодка. SMD конденсаторы C2, C4, C5, C7 – керамические, типоразмера 1206.

Резисторы R3, R6-R8, R10 нужно брать с допуском не более ±1%. В крайнем случае, их можно отобрать из экземпляров с допуском ±5%, подбирая с точностью не менее ±0.5% омметром с классом точности не хуже 0.5%. Остальные резисторы – с допуском ±5%. Все SMD резисторы – типоразмера 0805. Входные щупы изготовлены из кусков гвоздей, а лучше из латунных штырей, и секций винтового разъема, применяемого в электрике.

В приборе не предусмотрен выключатель питания, так как, даже солевого элемента хватает на срок до 1 года в спящем режиме. При необходимости, например, в случае очень редкого использования, можно перерезать «дорожку» около положительного вывода элемента питания и на проводах подключить выключатель.

Фотографии собранной платы

Программа для МК написана на языке Си и оттранслирована в среде MikroC for PIC.

Устройство не требует наладки и начинает работать сразу, при отсутствии ошибок, конечно. При применении деталей с указанными допусками, заявленная погрешность обеспечивается автоматически, однако, необходимо произвести программную калибровку прибора.

Перейдем к подробному описанию работы прибора

РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ. При неподключенных щупах прибор переходит в режим ожидания и на экране попеременно загораются средние сегменты 2-го и 3-го разрядов. В этом режиме, через 8 секунд и далее, каждые 16 с, в течении 2 с индицируется напряжение батареи питания в виде “bAtt”+”uX.XX” (здесь и далее запись вида “XXXX”+”YYYY” означает попеременную индикацию “XXXX” и “YYYY” с интервалом 0.5 с), где Х.ХХ – напряжение аккумулятора. Если к прибору ничего не подключено в течении 60 с, он переходит в спящий режим (выключается) с полным гашением индикатора. В таком состоянии прибор может находиться сколь угодно долго, пока щупы не будут замкнуты между собой либо не будет к ним подключен измеряемый элемент.

РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ+РАЗРЯЖЕННАЯ БАТАРЕЯ. Если напряжение батареи питания менее 1.1 В, слегка меняется первая индикация напряжения батареи через 8 с после перехода в режим ожидания – “bat.L”+”uX.XX”, а сразу после этого прибор «засыпает», то есть через 10, а не 60 секунд. При напряжении батареи менее 1.0 В, прибор выключается и включается только после замены элемента питания.

ИЗМЕРЕНИЕ РЕЗИСТОРА. При подключении к щупам резистора, на экране будут выводиться данные типа “RES_”+”rX.XX”. Другие значения второй части аналогичны предыдущему случаю.

ВНУТРИСХЕМНЫЙ МИЛЛИОММЕТР. Если держать щупы замкнутыми (либо с подключенным резистором) непрерывно в течении 30 сек, то прибор начнет индицировать сообщение типа “dir_” + “_rES”, что означает переход в режим измерения малых сопротивлений при постоянном измерительном токе. Переход в этот режим происходит при размыкании щупов не позднее 4 секунд после появления сообщения. Смены величин каждую секунду здесь не происходит, непрерывно индицируется измеряемое сопротивление. В этом режиме стабильность и точность измерения выше. Измерительный ток 10 мА подается на щупы постоянно (если они разомкнуты, ток течет через диоды VD1, VD2). При этом на результат практически не влияют емкости, подключенные параллельно измеряемой цепи, а так же, при измерении активного сопротивления катушек и трансформаторов, их индуктивность. Диапазон измерений 0.00 – 9.00 Ом, при превышении его прибор индицирует “r.99ˉ”. Выход из режима происходит при нахождении прибора с разомкнутыми щупами в течении двух минут.

КАЛИБРОВКА. Этот режим включается, если при появлении сообщения “dir_” + “_rES” из предыдущего пункта не размыкать щупы более 4 секунд. Надпись на две секунды сменяется на “CALI”+”CALI“ (что означает несменяемую надпись), затем, приглашение разомкнуть щупы “OPEn”+”Prob” (Open probes). Если после этого не разомыкать щупы в течении 10 с, происходит аварийный выход (“CALI” + “Err_” на 2 с) и переход прибора в спящий режим с выходом по размыканию, так как, это интерпретируется как случайное замыкание щупов во время хранения. Если же вовремя разомкнуть щупы, то через 3 с прибор предложит их опять замкнуть: “CLOS”+”Prob” (Close probes). Опять же, не позднее 10 с надо надежно замкнуть щупы прибора. После этого калибровка корректно закончена и выводится “CALI”+End_”. В процессе калибровки во время размыкания щупов происходит калибровка первого предела тока (10 мА), а во время замыкания – вычисляется собственное сопротивление проводов и щупов, которое потом будет вычитаться от измеренного значения ESR/R. Если в последнем случае не замыкать щупы более 10 секунд, сопротивление щупов сохранится как нулевое. Результат калибровки записывается в EEPROM (энергонезависимой памяти) и сохраняется даже при отключении батареи питания.

Источник