|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Miernik pojemności i ESR dla kondensatorów tlenkowych - podłączenie do multimetru. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa Autor kontynuuje temat pomiaru parametrów kondensatorów tlenkowych z wykorzystaniem przystawki do popularnych multimetrów serii 83x. Podobnie jak w poprzednich rozwiązaniach, dekoder jest zasilany przez wewnętrzny stabilizator ADC multimetru. Pomiar ESR (ESR) i pojemności kondensatorów tlenkowych można przeprowadzić bez wyjmowania ich z płytki. Artykuły [1,2] opisują urządzenie mierzące ESR kondensatorów tlenkowych. Dużo wygodniej byłoby, gdyby mierzył także ich pojemność. Schemat takiego mocowania pokazano na ryc. 1.
Główne cechy techniczne
Przystawka składa się z dwóch mierników: ESR i pojemności. Wybór rodzaju pomiaru odbywa się za pomocą przełącznika SA2. W pozycji „ESR” mierzony jest ESR kondensatora podłączonego do gniazd „Cx” (XS1, XS2), a w pozycji „C” – pojemność. Konstrukcja obwodu miernika EPS, jak już wspomniano powyżej, została zaczerpnięta z [1, 2], znajduje się tam również opis działania i regulacji. Dodano przełącznik SA2 (sekcja SA2.2) w celu odłączenia gniazda XS2 od przewodu wspólnego podczas pomiaru pojemności, a połączenie zacisków drenu i źródła tranzystora VT3 zostało zmienione w celu wyeliminowania efektu bocznikowego jego wewnętrznej diody na dokładność jego pomiaru. Zmniejszenie pojemności kondensatora C6 do 0,22 mikrona skróciło czas ustalania do 4 s. Wpływ napięcia na kondensatorze C9 na dokładność pomiaru EPS jest wykluczony poprzez zmniejszenie rezystancji rezystora R3. Miernik pojemności został zmontowany według znanego schematu opublikowanego w 1983 roku przez brytyjski magazyn „Wireless World”, a w tłumaczeniu na język rosyjski – w 1984 roku przez magazyn „Radio” [3]. Niskie napięcie wyjściowe (3 V) i mała obciążalność stabilizatora ADC multimetru wymagały zastosowania niskonapięciowych wzmacniaczy operacyjnych typu Rail-to-Rail DA1-DA3 o poborze prądu nie większym niż 45 μA w mierniku pojemności [ 4]. Wymagane do pracy miernika napięcie zasilania -3 V uzyskiwane jest z wysokosprawnego przetwornika napięcia na chipie DA4, podłączonego według standardowego obwodu. Generator funkcyjny, zamontowany na wzmacniaczach operacyjnych DA1.1, DA1.2, DA2.1, wytwarza dwubiegunowe sygnały impulsowe o kształcie prostokątnym na wyjściu komparatora na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1 i trójkątnym na wyjściu integratora na wzmacniaczu operacyjnym DA2.1, pokazanym odpowiednio na ryc. 2, a i b. Węzeł na DA1.2 to falownik zapewniający dodatnie sprzężenie zwrotne. Granicę pomiaru pojemności w zależności od częstotliwości generatora (50, 5 lub 0,5 Hz) wybiera się za pomocą przełącznika SA1. Amplituda sygnałów trójkątnych na wyjściu integratora jest określona przez stosunek rezystancji rezystorów R1 i R4 komparatora. Jest ono równe 2 V.
Sygnały te, których amplituda jest zmniejszana przez rezystancyjny dzielnik napięcia R10R11 do 50 mV, są doprowadzane do wzmacniacza buforowego o współczynniku przenoszenia napięcia jedności, zamontowanego na wzmacniaczu operacyjnym DA2.2. Sygnał z jego wyjścia podawany jest na mierzony kondensator Cх, którego jeden pin jest podłączony do gniazda XS1. Przy takiej amplitudzie tego sygnału pomiary można w większości przypadków przeprowadzić bez wyjmowania kondensatora z płytki. Gniazdo XS2, do którego podłączony jest drugi zacisk mierzonego kondensatora, jest połączone poprzez rezystor R17 z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA3.2. Po podłączeniu kondensatora ten wzmacniacz operacyjny i rezystor R18 tworzą układ różniczkujący, na wyjściu którego pojawiają się wielobiegunowe impulsy trapezowe (ryc. 2c). Maksymalny prąd wejściowy układu różniczkującego, równy prądowi wyjściowemu wzmacniacza buforowego, jest ograniczony przez ten sam rezystor R18 (R17 Detektor synchroniczny jest montowany na tranzystorze polowym VT4 z izolowaną bramką. Zastosowanie tutaj tranzystora polowego ze złączem pn, podobnie jak w [3], jest niemożliwe ze względu na niskie napięcie zasilania. Komparator wzmacniacza operacyjnego DA3.1 i tranzystor polowy VT1 kontrolują stan detektora synchronicznego. Rozważmy jego działanie od momentu podłączenia kondensatora Cх. Wraz z pojawieniem się prostokątnego impulsu o ujemnej polaryzacji na wyjściu komparatora na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1 (ryc. 2, a), tranzystor VT1 otwiera się i napięcie zasilania +3 V jest podawane na nieodwracające wejście komparator zamontowany na wzmacniaczu operacyjnym DA3.1. Na jego wyjściu pojawia się i utrzymuje napięcie około +3 V (ryc. 2, d), więc tranzystor VT4 jest zamknięty. Ten stan komparatora i tranzystora VT4 jest również utrzymywany przy dodatniej polaryzacji impulsu w kształcie trójkąta pochodzącego z wyjścia generatora funkcyjnego do nieodwracającego wejścia DA3.1 przez rezystor R12. Kiedy zmienia się polaryzacja impulsu trójkątnego, gdy napięcie zaczyna zmieniać się liniowo od 0 do -2 V (ryc. 2, b), tranzystor VT1 jest już zamknięty (napięcie na jego bramce wynosi + 3 V), a wyjście komparatora z wejściowego impulsu ujemnego jest ustawiany i utrzymywany w czasie tH3M napięcie wynosi około -3 V (rys. 2d). Tranzystor VT4 detektora synchronicznego otwiera się. W tym momencie impuls trapezowy o dodatniej polaryzacji na wyjściu układu różniczkującego ma już najbardziej płaski wierzchołek, a wartość jego amplitudy, jak wiadomo, jest proporcjonalna do zmierzonej pojemności C.х. Wraz z pojawieniem się kolejnego prostokątnego impulsu o ujemnej polaryzacji na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1.1 proces się powtarza. Wykryte części impulsów trapezowych z wyjścia detektora (rys. 2c, e) poprzez rezystor R19 podawane są na kondensator C9, który jest szybko ładowany do wartości amplitudy (rys. 2f). Rezystor ogranicza prąd ładowania. Z kondensatora C9 dochodzi stałe napięcie proporcjonalne do pojemności Cх, poprzez dzielnik utworzony przez rezystancję rezystora R16 i rezystancję wejściową multimetru (1 MOhm), trafia do wejścia „VΩmA” do pomiaru. Konsola zmontowana jest obustronnie na płycie wykonanej z folii z włókna szklanego. Rysunek płytki drukowanej pokazano na ryc. 3, a rozmieszczenie elementów na nim pokazano na ryc. 4. Zdjęcia zmontowanej konsoli pokazano na ryc. 5. Pojedynczy pin XP1 „NPNc” - odpowiedni ze złącza. Piny XP2 „VΩmA” i XP3 „COM” pochodzą z uszkodzonych przewodów pomiarowych multimetru. Gniazda wejściowe XS1, XS2 - listwa zaciskowa śrubowa 350-02-021-12 seria 350 firmy DINKLE. Przełączniki SA1, SA2 to suwaki serii MSS, MS, IS, na przykład odpowiednio MSS-23D19 (MS-23D18) i MSS-22D18 (MS-22D16). Kondensatory C2, C3 to importowane wyjście filmowe na napięcie 63 V. Wszystkie pozostałe kondensatory przeznaczone są do montażu powierzchniowego. Kondensatory C1, C4-C7 - ceramiczne rozmiar 1206, C8 - 0808, C9-C11 - tantal B. Wszystkie rezystory mają rozmiar 1206. Tranzystory BSS84 są wymienne z IRLML6302, a IRLML2402 z FDV303N. Przy wymianie należy wziąć pod uwagę, że napięcie progowe, rezystancja kanału otwartego i pojemność wejściowa (CISS) tranzystory muszą być takie same jak te, które są wymieniane. Tranzystor IRLML6346 opisano w artykule [1]. Zamieńmy na przykład wzmacniacz operacyjny AD8442AR na LMV358IDR. W przypadku takiej wymiany pojemność kondensatorów C2-C4 należy kilkakrotnie zwiększyć (na przykład odpowiednio 1, 0,1 i 0,01 μF), a rezystancję rezystora R5 należy zmniejszyć o tę samą wartość. Możliwe jest również użycie domowego wzmacniacza operacyjnego KF1446UD4A, ale prąd pobierany przez dekoder wzrośnie o 1 mA.
Zaciski diod ochronnych VD3, VD4, mikroukładu DA4 i przełącznika SA2 w miejscach, w których znajdują się dla nich pola stykowe po obu stronach płytki drukowanej, są lutowane po obu stronach. Piny XP1 - XP3 lutuje się w ten sam sposób, a XP2, XP3 najpierw zabezpiecza się przez lutowanie, a następnie wierci się otwór „na miejscu” i wlutowuje pin XP1. Kawałek ocynowanego drutu wkłada się w otwór w pobliżu dolnego zacisku rezystora R11 na płytce i przylutowuje z obu stron. Przed montażem należy wygiąć lub skrócić pin 7 układu DA4. Podczas pracy z przystawką przełącznik rodzaju pracy multimetru ustawia się w pozycji pomiaru napięcia stałego przy granicy 200 mV. Przed kalibracją dekoder jest najpierw podłączany do autonomicznego źródła zasilania o napięciu 3 V i mierzony jest pobór prądu, który nie powinien przekraczać 3 mA, a następnie podłączany do multimetru. Następnie należy ustawić przełącznik SA2 w pozycji „C” (niżej zgodnie ze schematem na rys. 1) i podłączyć kondensator tlenkowy o znanej pojemności do gniazd XS1, XS2. Przełącznik SA1 jest ustawiony na odpowiednią granicę, a rezystor R5 służy do uzyskania pożądanych odczytów na wskaźniku. Jeżeli przełącznik znajduje się w położeniu środkowym, odczyty należy pomnożyć przez 10, w górnym położeniu przez 100. Aby zmniejszyć błąd pomiaru, na każdym końcu należy dobrać pojemność kondensatorów C2-C4. Na płytce znajdują się pola stykowe umożliwiające montaż dodatkowych kondensatorów ceramicznych wielkości 0805. Należy pamiętać, że dla ułatwienia montażu rezystor R5 na płytce składa się z dwóch rezystorów połączonych szeregowo (na rys. 4 są one oznaczone jako R5' i R5'') . Kalibrację miernika ESR opisano w artykule [1]. Jeżeli rezystory R14, R15 nie mogą ustawić zerowych odczytów, gdy gniazda „Cx” są zamknięte [5], a jest to możliwe przy instalowaniu tranzystora VT3 o małej pojemności przelotowej i końcowej rezystancji zamkniętych styków sekcji przełącznika SA2.2 .0805 należy podłączyć zaciski bramkowo-drenowe tranzystorowego kondensatora ceramicznego o pojemności kilkudziesięciu pikofaradów i powtórzyć regulację. Na płytce drukowanej znajdują się pola stykowe dla kondensatora o rozmiarze 6. Na ryc. Rysunek 3300 przedstawia przystawkę z multimetrem podczas pomiaru kondensatora o pojemności nominalnej XNUMX μF.
Przy częstym użytkowaniu dekodera styki przełącznika SA2 mogą ulec zużyciu. Niestabilność rezystancji zamkniętych styków sekcji SA2.2 doprowadzi do wzrostu błędu pomiaru ESR. W takim przypadku zaleca się użycie przełączającego tranzystora polowego, podobnego do IRLML2.2 (VT6346), z rezystancją otwartego kanału nie większą niż 2 oma, zamiast styków mechanicznych SA0,05. Zacisk źródłowy tranzystora jest podłączony do wspólnego przewodu, dren - do zacisku źródłowego tranzystora VT2, bramka - do styku 14 DD1. Plik PCB w formacie Sprint LayOut 5.0 można pobrać z ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/01/ESR-C-meter.zip. literatura
Autor: S. Glibin
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Kawa może zmienić zmysł smaku ▪ Samouczący się komputer fotoniczny ▪ Naukowcom udało się zsyntetyzować karafkę
▪ sekcja serwisu dla lubiących podróżować - wskazówki dla turystów. Wybór artykułów ▪ artykuł O gustach się nie dyskutuje. Popularne wyrażenie ▪ Artykuł Główny Mechanik. Opis pracy ▪ artykuł Ładowarka impulsowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony