Останнім часом у радіоаматорській та професійній літературі дуже багато уваги приділяється таким пристроям як електролітичні конденсатори. І не дивно, адже частоти та потужності зростають «на очах», і на ці конденсатори лягає величезна відповідальність за працездатність як окремих вузлів, так і схеми загалом.

Хочу відразу попередити, що більшість вузлів і схемних рішень було почерпнуто з форумів і журналів, тому я жодного авторства зі свого боку не заявляю, навпаки, хочу допомогти ремонтникам-початківцям визначитися в нескінченних схемах і варіаціях вимірювачів і пробників. Всі надані тут схеми були неодноразово зібрані та перевірені в роботі, та зроблено відповідні висновки щодо роботи тієї чи іншої конструкції.

Отже, перша схема, яка стала чи не класикою для початківців ESR Метробудівників «Манфред» - так її люб'язно називають форумчани, на ім'я її творця, Манфреда Луденса ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Її повторили сотні, а може й тисячі радіоаматорів, і залишилися переважно задоволені результатом. Основна його перевага, це послідовна схема вимірювання, завдяки чому, мінімальному ESR відповідає максимальна напруга на шунтовому резисторі R6, що, у свою чергу, корисно позначається на роботі діодів детектора.

Цю схему я сам не повторював, але прийшов до аналогічної шляхом спроб і помилок. З недоліків можна відзначити «гуляння» нуля від температури і залежність шкали від параметрів діодів та ОУ. Підвищена напруга живлення, потрібна для роботи приладу. Чутливість приладу можна легко підвищити, зменшивши резистори R5 і R6 до 1-2 ома і, відповідно збільшивши посилення ОУ, можливо, доведеться його замінити на 2 більш швидкісних.

Мій перший пробник ЄПС, який справно працює до сьогодні.

Схеми не збереглося, та її і можна сказати і не було, зібрав з усього світу по нитці, що мене влаштовувало схемотехнічно, правда, за основу була взята така ось схема з журналу радіо:

Були зроблені такі зміни:

1. Живлення від літієвого акумулятора мобільного телефону
2. виключено стабілізатор, оскільки межі робочих напруг літієвого акумулятора досить вузькі
3. трансформатори TV1 TV2 шунтовані резисторами 10 і 100 Ом для зменшення викидів при вимірюванні малих ескістей
4. Вихід 561лн2 був буферизований 2-ма комплементарними транзисторами.

Загалом вийшов такий ось девайс:

Після складання і калібрування даного девайса були відразу відремонтовані 5 цифрових телефонів «Мередіан», які вже років 6 лежали в коробці з написом «безнадійні». Усі у відділі почали робити собі аналогічні пробнички:).

Для більшої універсалізації мною були додані додаткові функції:

1. приймач інфрочервоного випромінювання, для візуальної та слухової перевірки пультів дистанційного керування, (дуже затребувана функція для ремонтів телевізорів)
2. підсвічування місця торкання щупами конденсаторів
3. «вібрик» від мобілки, допомагає локалізувати погані паяння та мікрофонний ефект у деталях.

Відео перевірки пульта

А нещодавно на форумі «radiokot.ru» пан Simurg виклав статтю, присвячену аналогічному приладу. У ньому він застосував низьковольтне живлення, бруківку виміру, що дозволило вимірювати конденсатори з наднизьким рівнем ESR.

Його колега RL55 взявши схему Simurg за основу, гранично спростив прилад, за його заявами не погіршивши параметри. Його схема виглядає ось так:

Прилад нижче, мені довелося збирати нашвидкуруч, як то кажуть «за потребою». Був у гостях у родичів, то там телевізор зламався, ніхто не міг його відремонтувати. Точніше ремонтувати вдавалося, але не більше ніж на тиждень весь час горів транзистор малої розгортки, схеми телевізора не було. Тут згадав, що бачив на форумах простенький пробник, схему пам'ятав напам'ять, родич теж трохи займався радіоаматорством, аудіо підсилювачі «клепав», тому всі деталі швидко знайшлися. Пару годин пихтіння паяльником, і народився такий приладчик:

Було в 5 хвилин локалізовано та замінено 4 підсохлі електролітики, які мультиметром визначалися як нормальні, випито за успіх деяку кількість благородного напою. Телевік після ремонту вже 4 роки працює справно.

Прилад цього типу став як панацея у важкі хвилини, коли немає нормального тестера. Збирається швидко, проводиться ремонт, і насамкінець урочисто дарується господареві на згадку, і, «на випадок чого». Після такої церемонії душа плаття зазвичай розкривається вдвічі, а то й утричі ширше:)

Захотілося чогось синхронного, почав думати над схемою реалізації, і ось у журналі «Радіо 1 2011», як за помахом чарівної палички опублікована стаття, навіть думати не довелося. Вирішив перевірити, що це за звір. Зібрав, вийшло ось так:

Особливого захоплення виріб не викликав, працює практично як і всі попередні, є, звичайно, різниця у показаннях у 1-2 поділу, у певних випадках. Може його показання і більш достовірні, але пробник є пробник, як дефектації це майже ніяк не відбивається. Також забезпечив світлодіодом, щоб дивитися «куди суєш?».

Загалом, для душі та ремонтів робити можна. А для точних вимірювань треба пошукати схему вимірювача ESR солідніше.

Ну, і наостанок на сайті monitor.net, учасник buratino виклав найпростіший проект, як із звичайного дешевого цифрового мультиметра можна зробити пробник ESR. Проект так мене заінтригував, що вирішив спробувати, і ось що в мене вийшло.

Корпус пристосував від маркеру

Конденсатор - елемент електричного ланцюга, що складається з електродів (обкладок), що проводять, розділених діелектриком. Призначений для використання електричної ємності. Конденсатор, ємністю, до якого прикладена напруга U, накопичує заряд Q на одній стороні і - Q - на іншій. Ємність тут у фарадах, напруга – вольтах, заряд – кулони. Коли струм силою 1 А протікає через конденсатор ємністю 1 Ф напруга змінюється на 1 за 1 с.

Одна фарада ємність величезна, тому зазвичай застосовуються мікрофаради (мкФ) або пикофаради (пФ). 1Ф = 106 мкФ = 109 нФ = 1012 пФ. Насправді використовуються значення від кількох пикофарад до десятків тисяч мікрофарад. Зарядний струм конденсатора відрізняється від струму через резистор. Він залежить немає від величини напруги, як від швидкості зміни останнього. З цієї причини для вимірювання ємності потрібні спеціальні схемні рішення стосовно особливостей конденсатора.

Позначення на конденсаторах

Найпростіше визначити значення ємності маркування, нанесеної на корпус конденсатора.

Електролітичний (оксидний) полярний конденсатор, ємністю 22000 мкФ, розрахований на номінальну напругу 50 постійного струму. Зустрічається позначення WV – робоча напруга. У маркуванні неполярного конденсатора обов'язково вказується можливість роботи в ланцюгах змінного струму високої напруги (220 VAC).

Плівковий конденсатор ємністю 330 000 пФ (0.33 мкФ). Значення в цьому випадку визначається останньою цифрою тризначного числа, що позначає кількість нулів. Далі буквою вказано допустиму похибку, тут - 5 %. Третьою цифрою може бути 8 чи 9. Тоді перші дві множаться на 0.01 чи 0.1 відповідно.

Ємності до 100 пФ маркуються, за рідкісними винятками, відповідним числом. Цього достатньо отримання даних про виробі, так маркується переважна кількість конденсаторів. Виробник може вигадати свої, унікальні позначення, розшифрувати які не завжди вдається. Особливо це стосується колірного коду вітчизняної продукції. По стертому маркування дізнатися ємність неможливо, у такій ситуації не обійтися без вимірів.

Обчислення за допомогою формул електротехніки

Найпростіший RC - ланцюг складається з паралельно включених резистора та конденсатора.

Виконавши математичні перетворення (тут не наводяться), визначаються властивості ланцюга, з яких випливає, що якщо заряджений конденсатор підключити до резистора, то він розряджатиметься так, як показано на графіку.

Добуток RC називають постійним часом ланцюга. При значеннях R в Омах, а C - у фарадах, добуток RC відповідає секундам. Для ємності 1 мкФ і опору 1 кОм, постійна часу - 1 мс, якщо конденсатор був заряджений до напруги 1, при підключенні резистора струм в ланцюгу буде 1 мА. Під час заряджання напруга на конденсаторі досягне Vo за час t ≥ RC. Насправді застосовується таке правило: за час 5 RC, конденсатор зарядиться чи розрядиться на 99%. За інших значень напруга змінюватиметься за експоненційним законом. При 2.2 RC це 90 %, при 3 RC - 95 %. Цих відомостей достатньо для розрахунку ємності за допомогою найпростіших пристроїв.

Схема виміру

Для визначення ємності невідомого конденсатора слід включити його в ланцюг із резистора та джерела живлення. Вхідна напруга вибирається дещо меншою за номінальну напругу конденсатора, якщо вона невідома - достатньо буде 10–12 вольт. Ще необхідний секундомір. Для уникнення впливу внутрішнього опору джерела живлення на параметри ланцюга, на вході треба встановити вимикач.

Опір підбирається експериментально, більше зручності відліку часу, здебільшого не більше п'яти - десяти кілоом. Напруга на конденсаторі контролюється вольтметром. Час відраховується з моменту ввімкнення живлення - при зарядці та вимкненні, якщо контролюється розряд. Маючи відомі величини опору та часу, за формулою t = RC обчислюється ємність.

Зручніше відраховувати час розрядки конденсатора і відзначати значення 90 % чи 95 % від початкової напруги, у разі розрахунок ведеться за формулами 2.2t = 2.2RC і 3t = 3RC. Таким способом можна дізнатися ємність електролітичних конденсаторів з точністю, що визначається похибками вимірювань часу, напруги та опору. Застосування його для керамічних та інших малої ємності з використанням трансформатора 50 Hz, обчисленням ємнісного опору - дає непрогнозовану похибку.

Вимірювальні прилади

Найдоступнішим методом виміру ємності є поширений мультиметр з такою можливістю.

У більшості випадків подібні пристрої мають верхню межу вимірювань у десятки мікрофарад, що достатньо для стандартних застосувань. Похибка показань вбирається у 1% і пропорційна ємності. Для перевірки достатньо вставити висновки конденсатора у призначені гнізда та прочитати показання, весь процес займає мінімум часу. Така функція присутня не у всіх моделей мультиметрів, але часто зустрічається з різними межами вимірювань і способами підключення конденсатора. Для визначення більш докладних характеристик конденсатора (тангенсу кута втрат та інших) використовуються інші пристрої, сконструйовані для конкретного завдання, нерідко є стаціонарними приладами.

У схемі виміру, переважно, реалізований мостовий метод. Застосовуються обмежено у спеціальних професійних галузях і поширення немає.

Саморобний С – метр

Не беручи до уваги різні екзотичні рішення, такі як балістичний гальванометр і мостові схеми з магазином опорів, виготовити простий прилад або приставку до мультиметра під силу і радіоаматору-початківцю. Широко поширена мікросхема серії 555 цілком підходить для цих цілей. Це таймер реального часу із вбудованим цифровим компаратором, у разі використовується як генератор.

Частота прямокутних імпульсів задається вибором резисторів R1-R8 і конденсаторів С1, С2 перемикачем SA1 і дорівнює: 25 kHz, 2.5 kHz, 250 Hz, 25Hz - відповідно до положень перемикача 1, 2, 3 і 4-8. Конденсатор Сх заряджається з частотою проходження імпульсів через діод VD1, до фіксованого напруги. Розряд відбувається під час паузи через опір R10, R12-R15. У цей час утворюється імпульс тривалістю, залежною від ємності Сх (більше ємність - довша за імпульс). Після проходження інтегруючого ланцюга R11 C3 на виході з'являється напруга, що відповідає довжині імпульсу та пропорційне величині ємності Сх. Сюди підключається (Х 1) мультиметр для вимірювання напруги на межі 200 mV. Положення перемикача SA1 (починаючи з першого) відповідають межам: 20 пФ, 200 пФ, 2 нФ, 20 нФ, 0.2 мкФ, 2 мкф, 20 мкф, 200 мкф.

Налагодження конструкції необхідно робити з приладом, який застосовуватиметься надалі. Конденсатори для налагодження треба підібрати з ємністю, що дорівнює піддіапазонам вимірювань і якомога точніше, від цього залежатиме похибка. Відібрані конденсатори по черзі підключаються до Х1. У першу чергу налаштовуються піддіапазони 20 пФ-20 нФ, для цього відповідними підстроювальними резисторами R1, R3, R5, R7 домагаються відповідних показань мультиметра, можливо доведеться змінити номінали послідовно включених опорів. На інших піддіапазонах (0.2 мкФ-200 мкф) калібрування проводиться резисторами R12-R15.

При виборі джерела живлення слід враховувати, що амплітуда імпульсів залежить від його стабільності. Схема споживає струм не більше 20-30 міліампер і конденсатора фільтра ємністю 47-100 мікрофарад буде достатньо. Похибка вимірювань, при дотриманні всіх умов, може становити близько 5%, на першому та останньому піддіапазонах, через вплив ємності самої конструкції та вихідного опору таймера, зростає до 20%. Це треба враховувати під час роботи на крайніх межах.

Конструкція та деталі

R1, R5 6,8k R12 12k R10 100k C1 47nF

R2, R6 51k R13 1,2k R11 100k C2 470pF

R3, R7 68k R14120 C3 0,47mkF

R4, R8 510k R15 13

Діод VD1 - будь-який малопотужний імпульсний, плівкові конденсатори, з малим струмом витоку. Мікросхема - будь-яка із серії 555 (LM555, NE555 та інші), російський аналог - КР1006ВІ1. Вимірювачем може бути практично будь-який вольтметр з високим вхідним опором, під який проведено калібрування. Джерело живлення повинно мати на виході 5-15 вольт при струмі 0.1 А. Підійдуть стабілізатори з фіксованою напругою: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.

Варіант друкованої плати та розташування компонентів

Відео на тему

В електричних ланцюгах використовуються конденсатори різного типу. Насамперед вони відрізняються за ємністю. Щоб визначити цей параметр, використовуються спеціальні вимірювачі. Зазначені пристрої можуть виконуватися з різними контактами. Сучасні модифікації вирізняються високою точністю вимірів. Для того, щоб зробити простий вимірювач ємності конденсаторів своїми руками, необхідно ознайомитися з основними складовими приладу.

Як влаштований вимірник?

Стандартна модифікація включає модуль з розширювачем. Дані про відображаються на дисплеї. Деякі модифікації функціонують з урахуванням релейного транзистора. Він здатний працювати на різних частотах. Однак варто відзначити, що така модифікація не підходить для багатьох типів конденсаторів.

Пристрої низької точності

Зробити низьку точність вимірювач ЕПС ємності конденсаторів своїми руками можна за допомогою перехідного модуля. Однак насамперед використовується розширювач. Контакти для нього доцільніше підбирати із двома напівпровідниками. При вихідній напрузі 5 струм повинен становити не більше 2 А. Для захисту вимірювача від збоїв застосовуються фільтри. Налаштування слід виконувати при частоті 50 Гц. Тестер у разі повинен показувати опір не вище 50 Ом. У деяких виникають проблеми із провідністю катода. У разі слід замінити модуль.

Опис моделей високої точності

Роблячи вимірювач ємності конденсаторів своїми руками, розрахунок точності слід проводити, виходячи з лінійного розширювача. Показник навантаження модифікації залежить від провідності модуля. Багато експертів радять моделі підбирати дипольний транзистор. Насамперед він здатний працювати без теплових втрат. Також варто відзначити, що представлені елементи рідко перегріваються. Контактор для вимірювача можна використовувати для низької провідності.

Щоб зробити простий точний вимірювач ємності конденсаторів своїми руками, варто подбати про тиристора. Зазначений елемент повинен працювати при напрузі не менше 5 В. При провідності 30 мк перевантаженість таких пристроїв, як правило, не перевищує 3 А. Фільтри використовуються різного типу. Встановлювати їх слід за транзистором. Також варто зазначити, що дисплей можна підключати лише через провідникові порти. Для заряджання вимірювача підійдуть батареї на 3 Вт.

Як зробити модель серії AVR?

Зробити вимірювач ємності конденсаторів своїми руками AVR можна лише з урахуванням змінного транзистора. Насамперед для модифікації підбирається контактор. Для налаштування моделі варто відразу заміряти вихідну напругу. Негативний опір у вимірювачів не повинен перевищувати 45 Ом. При провідності 40 мк навантаження у пристроях становить 4 А. Щоб забезпечити максимальну точність вимірювань, використовуються компаратори.

Деякі експерти рекомендують підбирати лише відкриті фільтри. Вони не бояться імпульсних перешкод навіть за великої завантаженості. Полюсні стабілізатори останнім часом мають великий попит. Для модифікації не підходять лише компаратори. Перед увімкненням пристрою робиться вимір опору. У якісних моделей цей параметр становить приблизно 40 Ом. Однак у разі багато залежить від частотності модифікації.

Налаштування та складання моделі на базі PIC16F628A

Зробити вимірювач ємності конденсаторів своїми руками на PIC16F628 досить проблематично. Насамперед для складання підбирається відкритий трансівер. Модуль дозволяється використовувати регульований тип. Деякі експерти не радять встановлювати фільтри високої провідності. Перед паянням модуля перевіряється вихідна напруга.

У разі підвищеного опору рекомендується замінити транзистор. З метою подолання імпульсних перешкод використовуються компаратори. Також можна використовувати провідникові стабілізатори. Дисплеї часто використовуються текстового типу. Встановлювати їх слід через канальні порти. Налаштування модифікації відбувається за допомогою тестера. При підвищених параметрах ємності конденсаторів варто замінити транзистори з малою провідністю.

Модель для електролітичних конденсаторів

За потреби можна зробити вимірювач ємності електролітичних конденсаторів своїми руками. Магазинні моделі цього типу вирізняються низькою провідністю. Багато модифікацій виробляються на контакторних модулях і працюють при напрузі трохи більше 40 У. Система захисту вони використовують класу РК.

Також варто відзначити, що вимірники даного типу відрізняються зниженою частотністю. Фільтри у них застосовуються лише перехідного типу, вони здатні ефективно справлятися з імпульсними перешкодами, а також гармонійними коливаннями. Якщо говорити про недоліки модифікацій, важливо відзначити, що у них мала пропускна здатність. Вони показують погані результати за умов підвищеної вологості. Також експерти вказують на несумісність із провідними контакторами. Пристрої не можна застосовувати в ланцюзі змінного струму.

Модифікації для польових конденсаторів

Пристрої для польових конденсаторів вирізняються зниженою чутливістю. Багато моделей здатні працювати від прямолінійних контакторів. Пристрої найчастіше використовуються перехідного типу. Для того, щоб зробити модифікацію своїми руками, треба застосовувати регульований транзистор. Фільтри встановлюються у послідовному порядку. Для перевірки вимірювача використовуються спочатку конденсатори малої ємності. При цьому тестер фіксується негативний опір. У разі відхилення понад 15 % необхідно перевірити працездатність транзистора. Вихідна напруга на ньому не повинна перевищувати 15 Ст.

Пристрої на 2 В

На 2 Вимірник ємності конденсаторів своїми руками робиться досить просто. Насамперед експерти рекомендують заготовити відкритий транзистор із низькою провідністю. Також важливо підібрати для нього добрий модулятор. Компаратори зазвичай використовуються низькою чутливістю. Система захисту багатьох моделей застосовується серії КР на фільтрах сіткового типу. Для подолання імпульсних коливань використовують хвилеві стабілізатори. Також варто відзначити, що складання модифікації передбачає застосування розширювача на три контакти. Для налаштування моделі слід використовувати контактний тестер, а показник опір не повинен бути нижчим за 50 Ом.

Модифікації на 3 В

Складаючи вимірювач ємності конденсаторів своїми руками можна використовувати перехідник з розширювачем. Транзистор доцільніше вибирати лінійного типу. У середньому провідність у вимірювача повинна дорівнювати 4 мк. Також перед встановленням фільтрів важливо зафіксувати контактор. Багато модифікацій також включають трансівери. Однак ці елементи не здатні працювати з польовими конденсаторами. Граничний параметр ємності вони дорівнює 4 пФ. Система захисту моделей застосовується класу РК.

Моделі на 4 В

Збирати вимірювач ємності конденсаторів своїми руками дозволяється лише на лінійних транзисторах. Також для моделі знадобиться якісний розширювач і перехідник. Якщо вірити експертам, то фільтри доцільніше застосовувати перехідний тип. Якщо розглядати ринкові модифікації, то вони можуть використовуватися два розширювача. Працюють моделі при частоті трохи більше 45 Гц. У цьому чутливість вони часто змінюється.

Якщо збирати простий вимірювач, контактор можна використовувати без тріода. У нього мала провідність, проте він здатний працювати при великій завантаженості. Також варто відзначити, що модифікація повинна включати кілька полюсних фільтрів, які будуть приділяти увагу гармонійним коливанням.

Модифікації з одноперехідним розширювачем

Зробити вимірювач ємності конденсаторів своїми руками на основі одноперехідного розширювача досить легко. Насамперед рекомендується підібрати для модифікації модуль з низькою провідністю. Параметр чутливості повинен становити трохи більше 4 мВ. Деякі моделі мають серйозну проблему з провідністю. Транзистори застосовуються, як правило, хвильового типу. Під час використання сіткових фільтрів швидко нагрівається тиристор.

Щоб уникнути подібних проблем, рекомендується встановлювати одразу два фільтри на сіткових перехідниках. Наприкінці роботи залишиться лише припаяти компаратор. Для підвищення працездатності модифікації встановлюються канальні стабілізатори. Також варто відзначити, що є пристрої на змінних контакторах. Вони здатні працювати при частоті трохи більше 50 Гц.

Моделі на базі двоперехідних розширювачів: складання та налаштування

Скласти на двоперехідних розширювачах цифровий вимірювач ємності конденсаторів своїми руками досить легко. Однак для нормальної роботи модифікацій підходять лише регульовані транзистори. Також варто зазначити, що при складанні необхідно підбирати імпульсні компаратори.

Дисплей для пристрою підійде малого типу. При цьому порт дозволяється використовувати на три канали. Для вирішення проблем із спотворенням у ланцюзі застосовуються фільтри низької чутливості. Також варто зазначити, що модифікації потрібно збирати на діодних стабілізаторах. Налаштування моделі здійснюється за негативного опору 55 Ом.

Прості вимірювачі ємності

Багато сучасних і деяких не дуже сучасних мультиметрів мають функцію вимірювання ємності. Якщо ж такого мультиметра немає, а є тільки прилад, яким можна вимірювати опір і струм, то нескладні пристосування до нього дозволять перевірити працездатність і дізнатися про ємність неполярних і навіть полярних конденсаторів ємністю від одиниць або десятків пікофарад до сотень і тисяч мікрофарад. Про такі приставки і розповідає автор статті, що публікується.

Спочатку згадаю так званий метод балістичного гальванометра, або, як його називають у просторіччі, метод відскоку стрілки. Під відскоком розуміють короткочасне відхилення стрілки. Цей метод зовсім не вимагає додаткових пристроїв і дозволяє грубо оцінити параметри конденсатора, порівнюючи його із справно справним. Для цього мультиметр включають на межу вимірювання опору і щупами торкаються висновків попередньо розрядженого конденсатора (рис. 1). Струм зарядки викличе короткочасне відхилення стрілки, тим більше, чим більша ємність конденсатора. Пробитий конденсатор має опір, близький до нульового, а конденсатор з обірваним виводом не викликає ніякого відхилення стрілки омметра.

На межі "Оми" вдається перевіряти конденсатори ємністю тисячі мікрофарад. При перевірці оксидних конденсаторів треба дотримуватися полярності, попередньо визначивши, на якому з висновків мультиметра є плюсова напруга (полярність виводів мультиметра в режимі вимірювання опорів може і не збігатися з полярністю в режимі вимірювання струмів або напруг). На межі "ком х 1" можна перевіряти конденсатори ємністю в сотні мікрофарад, на межі "ком х 10" - в десятки мікрофарад, на межі "ком х 100" - в одиниці мікрофарад і, нарешті, на межі "ком х 1000" "МОм" - у частині мікрофаради. Але конденсатори ємністю в соті частки мікрофаради і менш дають занадто мале відхилення стрілки, тому судити про їхній параметпаx стає важко.

На рис. 2 наведена схема вимірювання ємності за допомогою понижуючого трансформатора та діодного моста. Так вдається вимірювати ємності від тисячі пикофарад до одиниць мікрофарад. Відхилення стрілки приладу тут стабільне, тому легше зчитувати показання. Струм у ланцюзі міліамперметра РА1 пропорційний напрузі вторинної обмотки трансформатора, частоті струму та ємності конденсатора. При частоті мережі 50 Гц, а це наш побутовий стандарт, і вторинному напрузі трансформатора 16 В струм через конденсатор ємністю 1000 пФ буде близько 5 мкА, через 0,01 мкФ - 50 мкА, через 0,1 мкФ - 0,5 мА і через 1 мкФ - 5 мА. Калібрувати або перевіряти показання також можна за допомогою справних конденсаторів відомої ємності.

Резистор R1 служить обмеження струму до значення 0,1 А разі короткого замикання вимірювального ланцюга. Великої похибки у показання на зазначених межах вимірів цей резистор не вносить. Трансформатор знижуючий, краще малогабаритний, подібний до тих, що використовують у малопотужних блоках живлення (мережевих адаптерах). На вторинній обмотці він повинен забезпечувати змінну напругу 12...20 ст.

Працює пристрій в такий спосіб. Коли частота коливального контуру L1C2 в ланцюзі колектора транзистора VT1 виявляється близькою до частоти основного резонансу кварцового резонатора ZQ1, генератор, що збудився, споживає мінімальний струм. Омметр, який живить пристрій енергією, зменшення струму сприйматиме як збільшення вимірюваного опору. Таким чином, за допомогою омметра вдається контролювати процес налаштування контуру резонанс конденсатором змінної ємності (КПЕ) С2. Частота генератора визначається резонансною частотою кварцового резонатора, а ємність та індуктивність коливального контуру при резонансі взаємопов'язані відповідно до формули Томсона: f = 1/2WLC. Змінюючи індуктивність котушки контуру, необхідно домогтися, щоб резонанс спостерігався при ємності КПЕ, близької максимальної. Контрольовані конденсатори підключають паралельно КПЕ, при цьому резонанс спостерігатиметься при іншому положенні ротора КПЕ. Його ємність зменшиться на величину шуканої.

Функціональну схему омметра та особливості його підключення можна переглянути у статті. Бажано вибрати межу, на якій омметр розвиває струм короткого замикання порядку 1...2 мА, та визначити полярність вихідної напруги. При неправильній полярності підключення омметра пристрій не почне працювати, хоча і не вийде з ладу. Виміряти напругу холостого ходу, струм короткого замикання омметра та визначити його полярність на різних межах виміру опору можна за допомогою іншого приладу. За допомогою описаної приставки можна вимірювати індуктивність котушок у межах приблизно 17...500 мкГн. Це з використанням кварцового резонатора на частоту 1 МГц і КПЕ ємністю 50...1500пФ. Котушку для цього пристрою роблять змінною та калібрують прилад, використовуючи еталонні індуктивності. Також можна використовувати приставку як кварцовий калібратор.

Замість пристрою за схемою рис. 3 можна запропонувати менш громіздке, щодо того, що не знадобляться КПЕ, кварц і котушка. Його схема показано на рис. 4. Назву цю приставку "Перетворювач ємності в активний опір живленням від омметра". Вона є двокаскадним УПТ на транзисторах VT1 і VT2 різної структури і безпосереднім зв'язком між каскадами. Вимірюваний конденсатор Сх включають ланцюг позитивного зворотного зв'язку з виходу на вхід УПТ. При цьому виникає релаксаційна генерація та транзистори частину часу залишаються закритими. Цей проміжок часу є пропорційним ємності конденсатора.

Пульсацію вихідного струму фільтрує блокувальний конденсатор С1. Усереднений струм, споживаний пристроєм, зі збільшенням ємності конденсатора Сх стає менше, і омметр сприймає як збільшення опору. Пристрій починає реагувати на конденсатор ємністю 10 пФ, а при ємності 0,01 мкФ його опір стає великим (сотні кілоом). Якщо опір резистора R2 зменшити до 100 кОм, то інтервал ємностей, що вимірюються, складе 100 пФ...0,1 мкФ. Початковий опір пристрою – близько 0,8 ком. Тут слід зазначити, що воно нелінійне і залежить від струму, що протікає. Тому на різних межах вимірювання і з різними приладами показання будуть відрізнятися, і для проведення вимірювань необхідно порівнювати показання показання з показаннями, що даються зразковими конденсаторами.

С. Коваленка, м. Кстово Нижегородської обл. Радіо 07-05.
Література:
1. Пілтакян А. Найпростіші вимірювачі L і С:
Сб.: "На допомогу радіоаматору", вип. 58, с.61-65. - М.: ДТСААФ, 1977.
2. Поляков В. Теорія: Потроху - про все.
Розрахунок коливальних контурів. - Радіо, 2000, № 7, с. 55, 56.
3. Поляков В. Радіоприймач із живленням від... мультиметра. - Радіо, 2004, № 8, с. 58.

ESR метр своїми руками. Є широкий перелік поломок апаратури, причиною яких є електролітичний . Головний фактор несправності електролітичних конденсаторів, це знайоме всім радіоаматорам «висихання», яке виникає через погану герметизацію корпусу. У разі збільшується його ємнісний чи, інакше кажучи, реактивний опір внаслідок зменшення його номінальної ємності.

Крім цього, під час роботи в ньому проходять електрохімічні реакції, які роз'їдають точки з'єднання висновків з обкладинками. Контакт погіршується, у результаті утворюється «контактний опір», що іноді доходить до кількох десятків Ом. Це так само, якщо до справного конденсатора послідовно підключити резистор, і до того ж цей резистор розміщений усередині нього. Такий опір ще називають «еквівалентний послідовний опір» або ESR.

Існування послідовного опору негативно впливає роботу електронних пристроїв, спотворюючи роботу конденсаторів у схемі. Надзвичайно сильний вплив має підвищений ESR (порядку 3…5 Ом) на працездатність, що призводить до згоряння дорогих мікросхем та транзисторів.

Нижче наведено в таблиці середні величини ESR (у міліомах) для нових конденсаторів різної ємності в залежності від напруги, на яку вони розраховані.

Не секрет, що реактивний опір зменшується із підвищенням частоти. Наприклад, при частоті 100кГц та ємності 10мкФ ємнісна складова буде не більше 0,2 Ом. Вимірюючи падіння змінної напруги має частоту 100 кГц і від, можна вважати, що з похибки у районі 10…20% результатом виміру буде активний опір конденсатора. Тому зовсім не складно зібрати.

Опис ESR метра для конденсаторів

Генератор імпульсів, що має частоту 120кГц, зібраний на логічних елементах DD1.1 та DD1.2. Частота генератора визначається RC-ланцюгом на елементах R1 та C1.

Для узгодження запроваджено елемент DD1.3. Для збільшення потужності імпульсів з генератора у схему введені елементи DD1.4…DD1.6. Далі сигнал проходить через дільник напруги на резисторах R2 і R3 і надходить досліджуваний конденсатор Сх. Блок вимірювання змінної напруги містить діоди VD1 і VD2 і мультиметр, як вимірювач напруги, наприклад, М838. Мультиметр необхідно перевести у режим вимірювання постійної напруги. Підстроювання ESR метра здійснюють шляхом зміни величини R2.

Мікросхему DD1 - К561ЛН2 можна поміняти на К1561ЛН2. Діоди VD1 і VD2 германієві, можна використовувати Д9, ГД507, Д18.

Радіодеталі ESR метра розташовані на , яку можна виготовити своїми руками. Конструктивно пристрій виконаний в одному корпусі з елементом живлення. Щуп Х1 виконаний у вигляді шила та прикріплений до корпусу пристрою, щуп X2 – провід не більше 10 см у довжину на кінці якого голка. Перевірка конденсаторів можлива прямо на платі, випоювати їх не обов'язково, що полегшує пошук несправного конденсатора під час ремонту.

Налаштування пристрою

1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 та 80 Ом.

До щупів X1 і X2 необхідно під'єднати резистор в 1 Ом та обертанням R2 домогтися, щоб на мультиметрі було 1мВ. Потім замість 1 Ом підключити наступний резистор (5 Ом) та не змінюючи R2 записати показання мультиметра. Те ж саме зробити і з опорами, що залишилися. В результаті цього вийде таблиця значень, якою можна буде визначати реактивний опір.