Как сделать ESR-метр конденсаторов своими руками
Как сделать ESR-метр конденсаторов своими руками
При ремонте оборудования специалисты-радиомеханики сталкиваются с различными проблемами – поврежденными дорожками на платах, окислением, сгоревшими компонентами, вздутыми конденсаторами. Эти неисправности хорошо видны при первичном осмотре оборудования, и их несложно устранить с помощью самых элементарных инструментов любого инженера. Но в некоторых случаях визуального осмотра недостаточно.
ВКонтакте Facebook Twitter Google+ Контент Minecraft:
Конденсаторы бывают разной емкости, как очень большие (4000, 10000 мкФ), так и очень маленькие (например, 0,33 мкФ, такие детали широко используются для сборки компонентов различной оргтехники). Если в первом случае вздутие колпака явно заметно из-за его размеров, то во втором случае выявление его неисправности может вызвать массу проблем.
В этом поможет простой прибор для проверки конденсаторов – ESR-метр. Если у вас достаточно знаний в области схемотехники, изготовить его самостоятельно не составит труда. Он может быть самостоятельным устройством или представлять собой аксессуар к цифровому мультиметру. С его помощью можно легко выявить такие неисправности, как повреждения и сухость.
Что такое ESR
Электролитические конденсаторы имеют множество параметров, важных для их правильной работы в цепях оборудования. Это диэлектрическое сопротивление между его емкостью, клеммами и корпусом, а также собственная индуктивность, эквивалентное последовательное сопротивление или, в американском стиле, эквивалентное последовательное сопротивление. ESR — это сопротивление платы конденсатора и ее ножек, через которые конденсатор припаян к плате и выводам.
Существуют специальные формулы расчета этого показателя, но на практике ими никто не пользуется. Гораздо проще собрать прибор для его измерения и сравнить полученные результаты с таблицей ESR для электролитических конденсаторов, где указаны значения в миллиомах в зависимости от характеристик компонента – емкости и поддерживаемого напряжения.
Примеры проблем, связанных с ESR
Конденсаторы встречаются практически везде. Без них не может обойтись даже одна схема устройства минимальной сложности.
В персональных компьютерах они находятся рядом с блоком питания, монитором, важными компонентами материнской платы (сетевыми и звуковыми чипами), блоком питания процессора, южным и северным мостами, а также в оперативной памяти.
В акустических системах и сетевом оборудовании (например, маршрутизаторах, коммутаторах) они располагаются рядом с усилителями и портами LAN. Все это обеспечивает стабильное питание этих компонентов, а как мы все знаем, малейшая проблема с питанием может вызвать проблемы в работе – зависания, торможения и посредственный отказ в работе.
Читайте также статью: Признак высокой эффективности и функциональности вашей кухни
Сухие и поврежденные конденсаторы невозможно обнаружить простым осмотром, поэтому ESR-метр может определить причину неисправности. Для этого подозрительный компонент выпаивается из платы и осматривается вместе с устройством. Не рекомендуется проверять их без пайки – показатель в этом случае может быть слишком неточным. Если значение сопротивления слишком велико, следует заменить компонент с наименьшим ESR.
Основные элементы устройства
Схема измерителя СОЭ выполнена на базе микросхемы генератора импульсов К561ЛН2 и работает на частоте до 120 кГц. Для большего удобства сам чип нельзя припаивать непосредственно к плате, а можно использовать специальную панель с необходимым количеством ножек. Это позволит заменить неисправную деталь быстро и без дополнительных усилий с использованием паяльника и демонтажного станка. В качестве аналога этого генератора можно использовать К1561ЛН2, имеющий аналогичные характеристики.
Частота регулируется цепью, состоящей из резисторов и конденсаторов. Измерения ESR корректируются и настраиваются с помощью подстроечных резисторов.
Источником питания может быть стандартный CR2032, выдающий напряжение до 3 В, или, если этого недостаточно для работы, можно использовать аккумуляторную батарею на 9 В, подключаемую через специальные клеммы (их можно найти в некоторых устройствах с автономным питанием, например, часы или старая батарейка (типа болезни Крона). Вольтметры переменного тока включают в себя мультиметры и германиевые диоды, которые необходимо перевести в соответствующий режим.
Видео: НЕ ВЫБРАСЫВАЙ старый КОНДЕНСАТОР пока не попробуешь это! ESR ТЕСТЕР своими руками САМОДЕЛКА ИЗ ХЛАМА
тестер конденсаторов можно собрать на макетной плате размером примерно 4 х 6 см или на специальной печатной плате. Второй вариант будет дороже, но у него есть то преимущество, что на плате присутствуют обозначения всех необходимых элементов, а также соединяющие их дорожки.
Печатные платы изготавливаются из фольгированной печатной платы, контакты которой перед монтажом компонентов необходимо залудить припоем.
При использовании макетной платы компоненты размещаются и подключаются независимо. Для создания цепи используйте провод с фторопластовой изоляцией достаточной толщины, чтобы предотвратить повреждение из-за нагрева.
В качестве зондов можно использовать как покупные, так и самодельные зонды. Во втором случае нужно самостоятельно обратить внимание на хорошую проводимость используемого материала и достаточную толщину провода, к которому подключается мультиметр. Не рекомендуется использовать длинные шнуры, более 10 см.
Возможные недостатки и комментарии по работе устройства:
- Если заряд аккумулятора нестабильный, точность измерений может существенно отклоняться, не забывайте регулярно проверять аккумулятор мультиметром и не допускать его разряда более 1 вольта.
- Даже с полностью исправной батареей устройство, построенное таким образом, не может претендовать на высокую точность. Его можно использовать в качестве индикатора производительности компонента и определить, пригоден ли конденсатор для установки или замены.
Первый и второй недостатки имеют общее решение – достаточно установить в схему стабилизатор, питаемый напрямую от аккумулятора, и два конденсатора. Это повышает надежность и точность устройства, тем самым исключая ситуации, когда мультиметр будет выдавать сигнал короткого замыкания вместо ожидаемого значения, если сопротивление измеряемого компонента слишком мало.
Порядок калибровки прибора
После монтажа устройства на плату и проведения первичного тестирования его необходимо откалибровать. Для этого вам понадобится осциллограф и набор резисторов для регулировки сопротивлением от 1 до 80 Ом. Процедура калибровки:
- для измерения частоты на щупе используем осциллограф. Она должна находиться в диапазоне 120-180 кГц. На более низких или более высоких частотах это можно отрегулировать, выбрав резистор из этой группы.
- Подключаем мультиметр к щупу и выбираем режим измерения в милливольтах.
- К щупу подключаем резистор сопротивлением 1 Ом. Используя в схеме подстроечный резистор, выставляем на мультиметре значение напряжения 1 милливольт.
- Подключаем следующий номинальный резистор, не меняя его номинала и записываем показания мультиметра. Повторяем для всего набора и делаем тарелку.
После калибровки устройство готово к использованию. Это поможет обнаружить неисправности, связанные с реактивным сопротивлением. Их невозможно диагностировать другими способами.
Читайте также статью: Настенные газовые отопительные котлы Viessmann
