Miernik pojemności kondensatorów elektrolitycznych z testem szczelności. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Jedną z najczęstszych przyczyn awarii sprzętu elektronicznego lub pogorszenia jego parametrów jest zmiana właściwości kondensatorów elektrolitycznych. Czasami przy naprawie sprzętu (zwłaszcza wyprodukowanego w byłym ZSRR), wykonanego z użyciem określonych typów kondensatorów elektrolitycznych (np. K50-...), w celu przywrócenia sprawności urządzenia, uciekają się do całkowitej lub częściowej wymiany starych kondensatorów elektrolitycznych. Wszystko to musi być zrobione ze względu na fakt, że właściwości materiałów wchodzących w skład kondensatora elektrolitycznego (dokładnie elektrolitycznego, ponieważ w jego składzie zastosowano elektrolit) pod wpływem wpływów elektrycznych, atmosferycznych, termicznych zmieniają się w czasie. I tak zmieniają się również najważniejsze cechy kondensatorów, takie jak pojemność i prąd upływu (kondensator „wysycha” i jego pojemność wzrasta, często nawet o ponad 50% pierwotnej, a prąd upływu wzrasta, czyli zmniejsza się rezystancja wewnętrzna bocznikująca kondensator), co w naturalny sposób prowadzi do zmiany charakterystyki, aw najgorszym przypadku do całkowitej awarii sprzętu.

(kliknij, aby powiększyć)

Zwracamy uwagę na schemat i przykład konstrukcji miernika pojemności kondensatorów elektrolitycznych z testem szczelności. Od razu dokonam rezerwacji - oryginalny pomysł obwodu nie jest mój, ale został opracowany [1], poprawiłem jeden błąd, dodałem wbudowaną kalibrację i test wycieku kondensatora, opracowałem opcję projektową i wyprodukowałem ją z dostrojeniem i testowaniem. Doskonałe wyniki urządzenia skłoniły mnie do podzielenia się z Wami tą informacją.

Miernik ma następujące cechy jakościowe i ilościowe:

1) pomiar pojemności na 8 podzakresach:

• 0...3 µF;
• 0...10 µF;
• 0...30 µF;
• 0...100 µF;
• 0...300 µF;
• 0...1000 µF;
• 0...3000 µF;
• 0...10000 uF.

2) ocena prądu upływu kondensatora za pomocą wskaźnika LED;
3) możliwość dokładnego pomiaru zmiany napięcia zasilania i temperatury otoczenia (wbudowana kalibracja miernika);
4) napięcie zasilania 5-15 V;
5) określenie polaryzacji kondensatorów elektrolitycznych (polarnych);
6) pobór prądu w trybie statycznym ........... nie więcej niż 6 mA;
7) czas pomiaru pojemności ........................................... nie więcej niż 1 s ;
8) pobór prądu podczas pomiaru pojemności wzrasta z każdym podzakresem,
ale ........................................................................................................... nie więcej niż 150 mA w ostatnim podzakresie.

Teoria

Istotą urządzenia jest pomiar napięcia na wyjściu układu różniczkującego, rys.1.

Napięcie rezystora: Ur = i*R,
gdzie i jest całkowitym prądem w obwodzie, R jest rezystancją ładowania;

Dlatego obwód różnicuje się, a następnie jego prąd: i \uXNUMXd C * (dUc / dt),
gdzie C jest ładowalną pojemnością obwodu, ale kondensator będzie ładowany liniowo przez źródło prądu, tj. prąd stabilizowany: i \uXNUMXd C * const,
oznacza napięcie na rezystancji (wyjście dla tego obwodu): Ur = i*R = C*R*const - jest wprost proporcjonalne do pojemności ładowanego kondensatora, co oznacza, że ​​mierząc woltomierzem napięcie na rezystorze, mierzymy badaną pojemność w określonej skali.

Schemat przedstawiony na rys. Xnumx.

W pozycji początkowej badany kondensator Cx (lub kalibracyjny C1 przy włączonym przełączniku SA2) jest rozładowywany przez R1. Kondensator pomiarowy, na którym (nie bezpośrednio na obiekcie) mierzone jest napięcie proporcjonalne do pojemności testowej Cx, jest rozładowywany poprzez styki SA1.2. Po naciśnięciu przycisku SA1 podmiot Cx (C1) jest ładowany przez odpowiedni podzakres (przełącznik SA3) rezystory R2 ... R11. W tym przypadku prąd ładowania Cx (C1) przechodzi przez diodę LED VD1, której jasność umożliwia ocenę prądu upływu (rezystancja bocznikująca kondensator) na końcu ładowania kondensatora. Równocześnie z Cx (C1) kondensator pomiarowy (o którym wiadomo, że jest dobry io niskim prądzie upływu) jest ładowany przez źródło prądu stabilizowanego VT1, VT2, R14, R15. VD2, VD2 służą do zapobiegania rozładowaniu kondensatora pomiarowego odpowiednio przez źródło napięcia zasilania i stabilizator prądu. Po naładowaniu Cx (C3) do poziomu określonego przez R1, R12 (w tym przypadku do poziomu około połowy napięcia źródła zasilania) komparator DA13 wyłącza źródło prądowe, ładowanie C1 synchroniczne z Cx (C1) ustaje i napięcie z niego, proporcjonalne do pojemności badanego Cx (C2) jest wskazywane przez mikroamperomierz PA1 (dwie skale o wartościach wielokrotności 1 i 3, chociaż można dostosować do dowolnej skali) przez wtórnik napięcia DA10 o wysokiej impedancji wejściowej, który zapewnia również długotrwałe utrzymywanie ładunku na C2.

regulacja

Podczas ustawiania pozycji zmiennej kalibracyjnej rezystor R17 jest ustalany w dowolnej pozycji (na przykład w środku). Poprzez podłączenie kondensatorów wzorcowych o dokładnie znanych wartościach pojemności w odpowiednim zakresie, rezystory R2, R4, R6-R11 kalibrują miernik – dobiera się taki prąd ładowania, aby wzorcowe wartości pojemności odpowiadały określonym wartościom na wybranej skali.

W moim obwodzie dokładne wartości rezystancji ładowania przy napięciu zasilania 9 V wynosiły:

Po kalibracji jeden z kondensatorów wzorcowych staje się kondensatorem kalibracyjnym C1. Teraz, gdy zmienia się napięcie zasilania (zmiany temperatury otoczenia, np. gdy gotowe debugowane urządzenie jest mocno schłodzone na mrozie odczyty pojemności okazały się zaniżone o 5 procent) lub po prostu w celu kontroli dokładności pomiaru wystarczy połączyć C1 z przełącznikiem kołyskowym SA2 i wciskając SA1 rezystorem kalibracyjnym R17 ustawić PA1 na wybraną wartość pojemności C1.

projekt

Przed rozpoczęciem produkcji urządzenia należy wybrać mikroamperomierz z odpowiednią skalą (skalami), wymiarami i prądem maksymalnego wychylenia igły, ale prąd może być dowolny (rzędu dziesiątek, setek mikroamperów) ze względu na możliwość ustawienia i skalibrowania urządzenia. Użyłem mikroamperomierza EA0630 o Inom = 150 μA, klasie dokładności 1.5 i dwóch skalach 0...10 i 0...30.

Płytka została zaprojektowana do bezpośredniego mocowania do mikroamperomierza za pomocą nakrętek na jej przewodach. Takie rozwiązanie zapewnia zarówno mechaniczną, jak i elektryczną integralność konstrukcji. Urządzenie umieszczone jest w obudowie o odpowiednich wymiarach, wystarczającej do pomieszczenia (oprócz mikroamperomierza i płytki):

- SA1 - przycisk KM2-1 dwóch małych przełączników;
- SA2 - mały przełącznik dźwigniowy MT-1;
- SA3 - kompaktowy przełącznik na 12 pozycji PG2-5-12P1NV;
- R17 - SP3-9a - VD1 - dowolny, użyłem jednego z serii KIPx-xx, czerwona poświata;
- 9-woltowa bateria „Korund” o wymiarach 26.5 x 17.5 x 48.5 mm (bez długości styków).

SA1, SA2, SA3, R17, VD1 są przymocowane do górnej pokrywy (panelu) urządzenia i znajdują się nad płytą (bateria jest przymocowana za pomocą drucianej ramy bezpośrednio na płytce), ale są połączone z płytą za pomocą przewodów, a wszystkie inne elementy radiowe obwodu znajdują się na płytce (a także bezpośrednio pod mikroamperomierzem) i są połączone za pomocą okablowania drukowanego. Nie przewidziałem osobnego wyłącznika sieciowego (a nie pasowałby on w wybranym przypadku), łącząc go z przewodami do podłączenia testowanego kondensatora Cx w złączu typu SG5. „Matka” XS1 złącza posiada plastikową obudowę do montażu na płytce drukowanej (montowana jest w rogu płytki), a „ojciec” XP1 podłączany jest przez otwór w zakończeniu obudowy urządzenia. Podłączając złącze „męskie” z jego stykami 2-3 włącza zasilanie urządzenia. Dobrym pomysłem jest równoległe podłączenie konektora (bloku) o jakiejś konstrukcji do przewodów Cx w celu podłączenia poszczególnych uszczelnionych kondensatorów.

Praca z urządzeniem

Podczas pracy z urządzeniem należy uważać na polaryzację podłączania kondensatorów elektrolitycznych (biegunowych). Przy dowolnej polaryzacji podłączenia wskaźnik pokazuje taką samą wartość pojemności kondensatora, ale przy niewłaściwej polaryzacji połączenia, tj. „+” kondensatora do „-” urządzenia, dioda VD1 wskazuje duży prąd upływowy (po naładowaniu kondensatora dioda nadal jasno świeci), natomiast przy prawidłowej polaryzacji połączenia dioda LED miga i stopniowo gaśnie, wykazując spadek prądu ładowania do bardzo małej wartości, prawie do całkowitego wygaszenia (należy zaobserwować 5-7 sekund), pod warunkiem, że badany kondensator ma niski prąd upływowy. Niepolarne kondensatory nieelektrolityczne mają bardzo niski prąd upływu, co widać po bardzo szybkim i całkowitym wygaszeniu diody LED. A jeśli prąd upływu jest duży (rezystancja bocznikująca kondensator jest mała), tj. kondensator jest stary i "płynie", wtedy świecenie diody jest już widoczne przy Rleaks=100 kOhm, a przy mniejszych rezystancjach bocznika dioda świeci jeszcze jaśniej.

W ten sposób można określić polaryzację kondensatorów elektrolitycznych na podstawie świecenia diody LED: po podłączeniu, gdy prąd upływu jest mniejszy (dioda LED jest mniej jasna), biegunowość kondensatora odpowiada biegunowości urządzenia.

Ważna uwaga!

Aby uzyskać większą dokładność odczytów, każdy pomiar należy powtórzyć co najmniej 2 razy, ponieważ. po raz pierwszy część prądu ładowania idzie na utworzenie warstwy tlenku kondensatora, tj. odczyty pojemności są nieco zaniżone.

literatura

1. Belza J. Meric electrolytikych kondenzatoru.- Amaterske Radio, 1990. N 2, s.49.
2. Radiohobby #5 2000

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kiedy muzyka zabija 05.12.2012 Według amerykańskich statystyk, w ciągu ostatnich sześciu lat, wraz z upowszechnieniem się odtwarzaczy MP3, potroiła się częstotliwość przypadków wpadania pieszych ze słuchawkami pod koła. W 2004 roku z zamiłowania do muzyki zginęło 16 osób, aw 2011 – 47. Dwie trzecie zabitych lub rannych to młodzi mężczyźni, którzy najbardziej skłonni są słuchać muzyki w trasie. Nie słyszeli żadnych dźwięków ani odgłosów zbliżającego się samochodu lub pociągu. Ponadto głośna muzyka osłabia uwagę na to, co dana osoba widzi wokół siebie. Nie powinieneś także rozmawiać w podróży przez telefon komórkowy. Spośród 6000 ankietowanych Finów 14% przyznało, że porwani rozmową mogą potknąć się na schodach, „wjechać” na latarnię lub prawie zostać potrąconym przez samochód.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Kluczowe innowacje na najbliższe 10 lat

▪ Wykrywacz min onkologa

▪ Inteligentne badania molekularne

▪ Potężny wzmacniacz PWM MSA240

▪ sztuczne słońce

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki. Wybór artykułu

▪ artykuł Morgana Thomasa. Biografia naukowca

▪ artykuł Jaka jest największa pustynia na Ziemi? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Mistrz kontroli. Opis pracy

▪ artykuł Lampowy wzmacniacz mocy Single Ended na lampach 6Zh1P, 6P1P. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Przełączanie elektroniczne za pomocą diod. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024