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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Misuratore ESR per condensatori ad ossido. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione La resistenza in serie equivalente (ESR o ESR) di un condensatore è il suo parametro più importante e determina in gran parte le sue proprietà di filtraggio e livellamento. Spesso il motivo dell'inoperabilità di vari dispositivi è l'aumento del valore dell'ESR dei condensatori utilizzati in essi. Questo parametro è particolarmente instabile per i condensatori di ossido. Può cambiare significativamente verso l'alto nel tempo o con variazioni di temperatura. L'articolo proposto descrive un altro misuratore EPS. La particolarità del dispositivo è che è assemblato sulla base di un multimetro a puntatore di piccole dimensioni Sanwa YX-1000A (Fig. 1). Da esso sono stati utilizzati un case, un dispositivo puntatore e una scala ohmmetrica di questo dispositivo, che semplifica la fabbricazione dell'intera struttura.
L'intervallo di misurazione va da 0 a 100 ohm. La fonte di alimentazione è una cella galvanica con una tensione di 1,5 V, dimensione AA, il consumo di corrente è di 5 ... 7 mA, l'operatività viene mantenuta quando la tensione di alimentazione scende a 1,3 V. tensione di alimentazione), quindi lo strumento ti consente per controllare i condensatori di ossido senza saldarli fuori dal dispositivo riparato. Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 2.
Sul trasformatore T1 e sui transistor VT1, VT2 è assemblato un generatore di impulsi rettangolare con una frequenza di ripetizione di circa 116 kHz. Winding II fornisce un feedback positivo. Il resistore trimmer R2 può modificare il ciclo di lavoro degli impulsi, ottenendo la loro simmetria. Questo è importante perché il ciclo di lavoro influisce sulla corrente assorbita dal dispositivo. Dall'avvolgimento III, gli impulsi rettangolari entrano nel circuito di misura, costituito dalle sonde XP1, XP2, che sono collegate al condensatore misurato, e dal resistore R4, che funge da sensore di corrente. Un raddrizzatore sincrono è assemblato sul gruppo transistor VT3, gli impulsi di controllo arrivano dai collettori dei transistor VT1 e VT2, i resistori R5-R7 limitano la corrente, i condensatori C3, C4 attenuano la tensione rettificata. Grazie all'utilizzo di un raddrizzatore sincrono, è stato possibile ottenere un'elevata sensibilità e basse perdite della tensione raddrizzata, che a sua volta ha permesso di utilizzare una cella galvanica come fonte di alimentazione. Un dispositivo puntatore RA1 è collegato all'uscita del raddrizzatore, un resistore variabile R8 è un resistore di calibrazione. Quando si collegano le sonde al condensatore testato, la tensione attraverso il resistore R4 dipende dall'ESR del condensatore: maggiore è l'ESR, minore è la tensione e minore è la deviazione della freccia del dispositivo RA1. Se il condensatore testato è stato caricato, la corrente di scarica limiterà il resistore R4 e i diodi VD1 e VD2 proteggeranno il gruppo transistor VT3. Poiché la resistenza del telaio del microamperometro è molte volte maggiore della resistenza di ingresso del resistore R8, ed è avvolta con un filo di rame, quando la temperatura ambiente cambia, la corrente che lo attraversa anche a tensione costante cambia. Pertanto, nel dispositivo viene introdotto un resistore di calibrazione R8, con l'aiuto del quale, con le sonde chiuse, la freccia del dispositivo viene impostata sullo "0" della scala. La calibrazione è necessaria anche quando la batteria si scarica. Come base per la progettazione del misuratore, è stato utilizzato un multimetro a puntatore SanwaYX-1000A. Sono stati utilizzati un case e un dispositivo puntatore: un microamperometro, che ha una resistenza del telaio di 876 ohm, una corrente di massima deflessione del puntatore - 146 μA e una tensione su di esso a una corrente massima di 130 mV. Le parti rimanenti sono montate su un circuito stampato, il cui disegno è mostrato in Fig. 3. È realizzato in fibra di vetro laminata su un lato.
Vengono utilizzati resistori fissi C2-23, trimmer - SPZ-3, variabile - SP4-1, condensatore C2 - KT-2 con TKE non è peggiore di M75, poiché questo condensatore influisce sulla stabilità della frequenza generata, il resto - K10- 17. I transistor KSA539 possono essere sostituiti dai transistor della serie KT3107 con indici B, G ed E, è preferibile selezionarli con coefficienti di trasferimento di corrente simili. Non è consigliabile sostituire il gruppo transistor con singoli transistor, poiché ciò richiederà un'attenta selezione. Il trasformatore è avvolto su un circuito magnetico ad anello in ferrite con una permeabilità di 1000 con un diametro esterno di 10, un diametro interno di 6 e uno spessore di 5 mm. Prima dell'avvolgimento, i bordi vengono levigati con carta vetrata o una lima. Gli avvolgimenti I e II sono avvolti simultaneamente con tre fili di avvolgimento PEV o PEL intrecciati insieme con un diametro di 0,1 mm. Dopo aver avvolto 50 giri, due fili sono collegati secondo lo schema: ecco come si forma l'avvolgimento I. L'avvolgimento III è avvolto con filo PEV-2 con un diametro di 0,3 ... 0,4 mm e contiene 5 giri. La fasatura di questo avvolgimento può essere qualsiasi e influenzerà solo la polarità di collegamento del microamperometro PA1 (la polarità è mostrata condizionatamente nel diagramma). Tutti gli avvolgimenti devono essere distribuiti uniformemente sul circuito magnetico. Un pezzo di tubo in PVC è inserito saldamente nell'apertura del trasformatore, leggermente più lungo dello spessore del trasformatore avvolto. Due rondelle con un diametro di 1 ... 10 mm sono ritagliate da plastica morbida spessa (12 mm), tra le quali il trasformatore è fissato con poco sforzo sulla scheda con una vite M3 e il dado è fissato con colla a caldo. Tutte le parti sono state rimosse dalla scheda del multimetro, dopodiché è stata utilizzata come stampino per la fabbricazione di un nuovo circuito stampato. Il resistore R8 e l'interruttore di alimentazione SA1 sono fissati sulle pareti laterali della custodia con colla a caldo (Fig. 4).
L'interruttore utilizzato è un interruttore a scorrimento di piccole dimensioni importato ed è installato in uno slot nell'alloggiamento, progettato per lo scorrimento del resistore di regolazione per l'impostazione dello zero dell'ohmmetro. È stato praticato un foro per il cursore del resistore R8. L'interruttore per i limiti di misurazione del multimetro è stato rimosso e il foro risultante è stato sigillato con una lastra rettangolare di fibra di vetro sottile. I fili per le sonde sono stati utilizzati da un alimentatore per computer, due lunghi perni con testa sono stati saldati alle loro estremità e diversi millimetri di isolamento del filo sono stati fissati ai perni con fili e impregnati di colla universale. Come ha dimostrato la pratica, questo design delle sonde si è rivelato abbastanza conveniente. La regolazione inizia con l'impostazione del consumo minimo di corrente nel circuito di alimentazione. Per fare ciò si accende un amperometro in serie alla batteria (le sonde XP1 e XP2 devono essere aperte contemporaneamente) e si imposta il minimo consumo di corrente con una resistenza di trimming R2. Quindi, con le sonde chiuse, il resistore variabile R8 imposta la freccia del dispositivo sullo "0" della scala (la posizione più a destra). Collegando alle sonde resistori con una resistenza nota (da unità a decine di ohm), controllano la conformità delle letture dello strumento e la resistenza dei resistori. Se necessario, selezionare la resistenza R4. Se le letture dello strumento sono superiori, viene installato un resistore con una resistenza maggiore e viceversa. A causa del fatto che viene utilizzata la scala standard del multimetro, la precisione nelle sue varie sezioni sarà diversa, quindi è necessario scegliere quale delle letture dovrebbe essere la più accurata. Sulla base di ciò, un resistore con tale resistenza è collegato alle sonde e una selezione del resistore R4 imposta la freccia del dispositivo su un segno corrispondente a questa resistenza. Secondo l'autore, tale resistenza può essere di 5 ... 6 ohm. Durante il funzionamento del dispositivo, è apparso un effetto correlato al design del dispositivo puntatore. Una carica di elettricità statica si accumula sul suo vetro protettivo, che può fermare la freccia in un punto arbitrario, rendendo quasi impossibile l'ulteriore funzionamento del dispositivo. Per eliminare questo effetto, è stato effettuato un perfezionamento. Se la scala è fissata in modo non uniforme e sono presenti rigonfiamenti, viene rimossa, raddrizzata e incollata saldamente in posizione con una quantità minima di colla. La freccia è accuratamente piegata in modo che si sposti a una distanza minima dalla scala e, quindi, a una distanza massima dal vetro di protezione. È inoltre utile installare fermi corsa a freccia in filo di rame smaltato di 0,2 ... 0,4 mm di spessore, fissati su entrambi i lati sotto le viti di montaggio della scala. Attenzione! Quando si misura l'ESR dei condensatori, è necessario prestare attenzione, poiché esiste la possibilità di scosse elettriche a un condensatore carico! Autore: A. Mulyndin, Alma-Ata, Kazakistan
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