Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ESR (ЭПС)-метр своими руками

«ESR» означает эквивалентное последовательное сопротивление.ESR одна из характеристик, определяющих производительность электролитического конденсатора. Поэтому низкое значение ESR очень желательно для конденсатора, поскольку любая пульсация тока через конденсатор вызывает нагрев конденсатора из-за потерь сопротивления. Этот нагрев ускоряет выход конденсатора из строя за счет высыхания электролита со все возрастающей скоростью. В течение срока службы конденсатора нередко увеличивается ESR в 10–30 раз или даже возникает разрыв цепи. Типичный срок службы электролитов составляет 2000-15000 часов и очень зависит от температуры окружающей среды. По мере увеличения ESR фильтрующая способность конденсатора ухудшается, и в конечном итоге схема перестает работать правильно.

Неисправность электролитических конденсаторов чаще всего является причиной дефектов в радиоэлектронных аппаратах. При этом ёмкостный показатель неисправного конденсатора может совсем немного отличаться от его нормального значения, а ЭПС быть больше. Поэтому зачастую найти поломку в электролитическом конденсаторе с помощью измерителя ёмкости бывает крайне сложно.

В связи с этим именно увеличенный показатель ЭПС является единственным признаком ненормальной работы конденсатора в радиоаппаратуре.

В поиске увеличенного значения ЭПС может помочь специальный прибор, который называется ESR (ЭПС)-метр. Его можно сделать самостоятельно.

Этот прибор измеряет сопротивление, которое выдаёт конденсатор при частоте в 100 кГц.

Плюсом этого прибора является то, что он не требует абсолютной точности в измерениях, ведь показатель ЭПС дефектного конденсатора обычно в разы превышает установленную норму.

Конструирование.

Создание ESR (ЭПС)-метр должно начинаться с составления схемотехнического рисунка в системе LTspice. В результате которого получиться график, демонстрирующий отклонение стрелки амперметра в зависимости от показателя ЭПС.

По результатам схемотехнического рисунка, который был составлен ранее, можно спроектировать схему в программе OrCAD.

Читайте так же:
Как размагнитить кинескоп в домашних условиях

Известно, что в приборе установлено 9-вольтовое питание и регулятор напряжения, за основу которого берётся схема LM 7805. Также для прибора нужны транзисторные приёмники, 2N3904 (n-p-n) и 2N3906 (p-n-p). Ещё в приборе применимы диоды 1N5711 и измерительная головка с силой тока в 50 мкА.

Небольшое напряжение в конденсаторе, позволяет использовать устройство без его снятия.

В итоге получается разводка односторонней платы без перемычек. Для платы использовались чип-компоненты и проделывались отверстия для крепления деталей, которые позже нужно припаять.

Плата ESR.

Плата изготавливается с помощью фоторезистора, ЛУТ или ЧПУ. Также проверьте непрерывность между дорожками, исключив короткое замыкание между любыми двумя дорожками.

плата

Создания шкалы .

Для создания шкалы ESR (ЭПС)-метр , необходимо произвести практические замеры, которые позже переносится в программу и распечатывается. После этого можно производить сборку всех компонентов.

Осторожно: перед измерением, убедитесь, что тестируемые конденсаторы разряжены.

Важные моменты по питанию микроконтроллеров:

  • микроконтроллеры могут неправильно работать из-за плохой фильтрации питания
  • должны иметь дополнительные фильтры по питанию, даже при работе от батарей
  • они могут иметь много входов питания (особенно большие микроконтроллеры)
  • они часто имеют отдельное питание цифровой части и аналоговой части микроконтроллера.
  • разные микроконтроллеры (даже от одного производителя) могут иметь разные потребности в фильтрации питания

Платы Arduino

Ардуино продаётся во множестве вариантов; главное, что объединяет платы, – это концепция готового изделия. Вам не нужно травить плату и паять все её компоненты, вы получаете готовое к работе изделие. Можно собирать любые устройства, не используя паяльник. Все соединения в базовом варианте выполняются с помощью макетной платы и перемычек.

Плата Arduino Nano – полный аналог большего собрата, но в гораздо меньших размерах, версия arduino atmega168 была самой популярной и недорогой, но её сменила другая модель – arduino atmega328, стоимость которой аналогична, а возможности больше.

Читайте так же:
Как измельчить зерно в домашних условиях

Следующей важной деталью является печатная плата. Разведена и запаяна на заводе, позволяет избежать проблем с её созданием, травлением и пайкой. Качество платы зависит от производителя конкретного экземпляра, но, в основном, оно на высоком уровне. Питание платы осуществляется с помощью пары линейных стабилизаторов, типа L7805, или других LDO стабилизаторов напряжения.

Клеммная колодка – отличный способ сделать надёжное разъёмное соединение и быстро выполнить изменения в схеме прототипов ваших устройств. Для тех, кому не хватает стандартных разъёмов, есть более крупные и мощные платы, например, на atmega2560, у которой доступно полсотни портов для работы с периферией.

На фото изображена плата Arduino Mega 2560. На её основе можно собрать довольно сложного робота, систему умного дома или 3d-принтер на ардуино.

Не стоит думать, что младшие версии слабы, например, микроконтроллер atmega328, на котором построены модели Uno, nano, mini и другие, имеет вдвое больше памяти по сравнению с 168 моделью – 2 кб ОЗУ и 32 кб Flash памяти. Это позволяет записывать более сложные программы в память микроконтроллера.

  • Качество сборки (брак).
  • Отсутствие площадки для проверки SMD элементов.
  • Очень быстро выключается дисплей.

Чуть меньше месяца отработал тестер, во время тестирования транзистора он просто выключился. Я подумал, что сел аккумулятор, поставил на зарядку, но результат ноль. К моему видео про это устройство уже появился комментарий по похожую проблему.

При вскрытии корпуса стало понятно, что проблема явно в этом, трансформатор вторичного источника питания где и стоять конденсаторы С11 и С12, был горячий, явно пытается запустится, но на выходе короткое.

Так и вышло С11 был в коротком, если снять оба конденсатора, при включении на экране появляется надпись, о якобы обнаруженном стабилитроне на 9В. Я особо не морочился, на скорую руку снял с донора элемент похожего размера и установил в тестер.

Читайте так же:
Как подключить газовый баллон через редуктор

Схема подключения:

Обвязка микроконтроллера и ЖКИ WH1602A стандартна. X1 – кварцевый резонатор на 4 Мгц, конденсаторы С1,С2 – 18-20 пФ. R1-C7 цепочка на выводе reset по 10 кОм и 0,1 мкФ соответственно. Сигнальный светодиод D1 и ограничивающий резистор R2 200 Ом и R3 – 20 Ом. Регулировка контраста ЖКИ – VR1 на 10 кОм. Источник опорного напряжения мы будем использовать встроенный на 2,56В. С помощью делителя R4-R5 мы добьемся максимального напряжения 2,5В на входе PC0, при напряжении на щупе 10В. R4 – 3 кОм, R5 – 1 кОм, в их номиналу нужно отнестись тщательно, но если не возможности подобрать точно такие, можно сделать любой резистивный делитель 1:4 и программно подкорректировать показания, если это потребуется. Дроссель на 10мкГн и конденсатор на 0,1 мкФ для устранения шумов и наводок на АЦП на схеме не показан. Их наличие подразумевается само собой, если используется АЦП. Теперь дело за программой:

Программа на языке Си:

Так-же есть хитрость, чтобы не работать с дробными числами. Когда производиться вычисления входного напряжения в вольтах. Мы просто будем хранить наше напряжения в милливольтах. Например, значение переменной voltage 4234 означает, что мы имеем 4,234 вольта. Вообще операции с дробными числами кушают очень много памяти микроконтроллера (наша прошивка вольтметра весит чуть больше 4 килобайт, это половина памяти программ ATmega8!), их рекомендуется использовать только при особой необходимости. Вычисления входного напряжения в милливольтах просто: voltage=R_division*2.56*u*1.024;
Здесь R_division – коэффициент резистивного делителя R4-R5. Так, как реальный коэффициент делителя может отличаться от расчетного, то наш вольтметр будет врать. Но подкорректировать это просто. С помощью тестера меряем некое напряжение, получаем X вольт, а наш вольтметр пускай показывает Y вольт. Тогда R_division = 4*X/Y, если Y больше X и 4*Y/X если X больше Y. На этом настройка вольтметра завершена, и им можно пользоваться.

Читайте так же:
Как подключить розетку лампочку и выключатель одновременно

Видео работы устройства:

фото блока питания

Также можно доработать свой блок питания. Вставив в него цифровой вольтметр-амперметр на ЖКИ и защиту от перегрузки (для измерения тока нам понадобиться мощный шунт сопротивлением порядка 1 Ом).

В свой блок питания я встроил еще защиту от перегрузки, когда ток превышает 2А, то пьезо пищалка начинает усердно пищать, сигнализируя о перегрузке:

Зачем в этом выражении

Зачем в этом выражении voltage=R_division*2.56*u*1.024;
1,024 ? Кто может объяснить?

Если в этой формуле совсем другие величины. Входное напряжение = Опорное напряжение*Z/2^N, где N – битность АЦП.

Мей Джин (Эсра Кылыч)

Дочь императора Китая, жена Темура. Китайская принцесса, воспитанная Тиадзу, советником китайского императора, для завоевания Поднебесного ханства изнутри.

Эсра Кылыч родилась 12 марта 1991 года в Стамбуле. Окончила среднюю школу во Французской средней школе Сен-Бенуа. Изучала кулинарию в Академии кулинарных искусств. После этого в 2016 году окончила Актерский факультет Бейкентского университета.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector