Lcr метр своими руками – Сборка своими руками LCR-метра XJW01 и замена предыдущей модели C-ESR измерителя

Измеритель всего, что попадется под руку (RLC-метр)

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >

Измеритель всего, что попадется под руку (RLC-метр)

В процессе создания радиолюбительских конструкций и ремонта радиоаппаратуры довольно часто приходится сталкиваться с необходимостью измерить тот или иной элемент схемы или подобрать номинал. Обычно присутствующий на столе тестер тут может помочь лишь в измерении сопротивлений, иногда емкости с плохой точностью. Это и явилось причиной создания такого прибора, который был бы способен с приемлемой точностью замерить все возможные параметры электронного компонента, попавшего в руки радиолюбителя, но при этом был достаточно прост по конструкции, недорог в сборке и компактен. В результате была придумана конструкция на мк stm32f100c4t6 с такими параметрами:

позволяет измерять:

• резисторы в диапазоне от 0,001Ом до 500кОм
• конденсаторы 1нФ – 10000мкф
• индуктивности 1мкГн – 10Гн

Для конденсаторов и индуктивностей дополнительно оценивается значение внутреннего сопротивления ( ESR ) и добротность Q

Измерение производится на частоте 1кГц. На измеряемую деталь подается сигнал синусоидальной формы. Амплитуда сигнала зависит от многих факторов. Максимальное ее значение составляет 1В. Во время измерения электролитических конденсаторов данное напряжение не превышает 10мВ, что позволяет производить измерения без выпайки элемента из платы (при этом измеряемая схема не должна быть под напряжением, а сам измеряемый конденсатор должен быть разряжен, те его выводы необходимо ненадолго замкнуть перед измерением, если этого не сделать, то прибор с большой вероятностью сломается).

Прибор потребляет:

• в режиме измерения с включенной подсветкой прибора — 20ма,
• в выключенном состоянии — 15мка.

Питание прибора осуществляется от LiIon аккумулятора, который можно зарядить подсоединив прибор USB кабелем к компьютеру или сетевой зарядке 5В.

Схема прибора

Для включения прибора необходимо нажать и удерживать кнопку PWR в течение 2 секунд. После чего наэкране появится приветствие и начнется калибровка. На первом шаге калибровки измеряется сопротивление разомкнутых щупов, в случае если это не так прибор выведет подсказку «Open leads», после размыкания щупов или отсоединения от них детали прибор начнет процесс калибровки. Вторым шагом калибровки оценивается сопротивление щупов в замкнутом состоянии, для начала калибровки необходимо замкнуть щупы, до тех пор пока это не сделано на экране будет показываться подсказка «Close leads» . После проведения всех калибровок прибор сразу переходит в режим измерения и показывает на экране результаты замеров.

Управление осуществляется тремя кнопками (PWR, S/P, REL), присутствующими сбоку платы. Во включенном состоянии короткое нажатие кнопки PWR позволяет включать/выключать подсветку. По умолчанию при включении она включена. Длительное удержание кнопки приведет к выключению прибора. Кнопка S/P позволяет переключать режим замещения между двумя режимами:

— последовательный , когда измеряемый элемент представлен активным сопротивлением включенным последовательно с емкостью/индуктивностью. Данный режим обозначен на экране значком SER в верхней части экрана, а замеренные значения отображаются с именами Rs,Cs,Ls. Это основной режим прибора и позволяет замерять внутреннее сопротивление конденсаторов(ESR) и катушек одновременно с их номиналом.

— параллельный режим замещения, когда измеряемый элемент представлен активным сопротивлением включенным параллельно с емкостью/индуктивностью. Режим в основном используется для оценки элементов с большим внутренним сопротивлением, например .когда требуется оценить ток утечки конденсатора или паразитную емкость высокоомного резистора.

Кнопка REL позволяет включить режим относительных измерений, в этом режиме можно вычесть вклад отдельного элемента в измерение. Используя данный режим можно например замерять элементы, находящиеся под постоянным напряжением. Сам прибор не допускает подключения источников напряжения к щупам, однако, если последовательно со щупами включить емкость, то можно замерять например внутреннее сопротивление аккумуляторов. Схема измерения при этом такая – разделительную емкость необходимо подсоединить к щупам прибора и произвести измерение, затем нужно включить режим относительных измерений, при этом показания на экране обнулятся . После этого необходимо отсоединить один из щупов от разделительной емкости и включить аккумулятор между этим щупом и свободным выводом разделительной емкости. Прибор при этом отобразит внутреннее сопротивление аккумулятора. ( Это все касается низковольтных аккумуляторов. Напряжение аккумулятора не должно быть выше 3 вольт!)

Сборка прибора не должна представлять особых проблем. Возможно самое сложное это изготовление платы, но ее можно сделать в домашних условиях с ипользованием как ЛУТ технологии так и с помощью фоторезиста. Плата двухсторонняя, вторая сторона ее представляет собой просто слой фольги, желательно позаботиться о нем при травлении верхнего слоя с проводниками. Все те контактные площадки, которые обозначены внутренним серым кружком на рисунке платы необходимо запаять перемычками на нижний слой платы, он служит землей и экраном для схемы. К этой статье также прикреплено фото собраной платы для того, чтобы можно было сориентироваться что и как припаивается.

После сборки необходимо будет прошить МК. Это можно сделать двумя способами:

Если есть программатор/отладчик для STM32, то достаточно подключить его к соответствующим пинам на разъеме JP2 (верхние 4, два из них это питание, земля, оставшиеся два это SWD).

Если отладчика нету но есть желание прошить мк, то алгоритм действий таков:

• необходимо найти конвертер USB-COM, такой , чтобы его выходные уровни были 3 вольта ,для  этого отлично подходят старые кабели от сотовых телефонов.
• надо припаять тонким проводком контакт P1 на + питания  — верхний пин разъема JP2
• С сайта STM необходимо скачать утилиту для прошивки МК через компорт и прошить ей МК. (на случай если ссылка сломается на сайте можно поискать «STM32 and STM8 Flash loader demonstrator (UM0462)»)
• Убрать проводок между P1 и питанием.
• Использовать прибор

Вот пожалуй и все. Надеюсь, что данная конструкция окажется полезной многим. Возможно,  что в программе данного прибора будут производиться какие то изменения, с целью удаления багов, глюков, неудобств в работе и прочих вещей, в таком случае статья будет обновляться.

Видео работы прибора:

В новой прошивке добавлена поддержка нескольких частот ( 1кГц, 9кГц, 25кГц, 49кГц и 97кГц ) . Каждая из этих частот имеет собственную калибровку, поэтому алгоритм работы прибора поменялся. Теперь при первом включении на всех частотах отсутствует калибровка, это обозначается на экране статусом (—). После проведения калибровки она запоминается и при включении/выключении не пропадает, таким образом не требуется каждый раз калибровать прибор при включении, а лишь в случае необходимости. ( Значения запоминаются в озу прибора, так что в случае пропадания питания они все же будут сбрасываться, но зато ресурс flash мк не тратится при любом количестве перекалибровок ). В новой прошивке кроме добротности, одновременно рассчитывается также тангенс угла потерь.

В новой версии прошивки

• кнопка S/P , выбирающая режим замещения при долгом нажатии позволяет переключать частоту, на которой производится измерение.
• кнопка REL ,при коротком нажатии активирует режим относительных измерений, что отображается на экране значком >.< , долгое нажатие данной кнопки запускает калибровку на текущей частоте. Сама калибровка делается в два этапа аналогично тому , как это было в первой прошивке. 

 К данной статье кроме новой версии прошивки прикреплен также архив с собранными прошивками для экранов 1110 и версия для 1202 с перевернутым изображением, что может быть удобно в случае самодельной платы или в силу конструкции корпуса.

Файлы:
Прошивка версии 6.03
Версия 6.03 для дисплеев типа 1110 с отзеркаленым изображением и для 1202 но перевернутая
Исходники 6.03
Измерение электролитического конденсатороа
Фото (почти)собранной платы прибора
Измерение резистора 0,5 ом
Файл печатной платы для SprintLayout 5
Прошивка для МК

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

---

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

www.radiokot.ru

Набор для сборки продвинутого LCR-метра XJW01

Я уже довольно длительное время пользуюсь самодельным измерителем емкости и ESR конденсаторов, собранного по схеме от автора GO с форума ProRadio. Попутно в моем использовании есть и другой, не менее популярный измеритель FCL с сайта cqham.
Сегодня в обзоре прибор, который имеет выше заявленную точность, а также фактически объединяющий оба указанных выше прибора.
Внимание, много фото, мало текста, может быть критично для пользователей с дорогим трафиком.

Стоит наверное начать с того, что данный прибор продается и в полном, т.е. уже собранном виде. Но в данном случае конструктор был выбран целенаправленно, так как это как минимум позволяет немного сэкономить средства, а как максимум, просто получить удовольствие от сборки. Причем наверное второе важнее.

Вообще я давно хотел сменить предыдущую модель C-ESR метра. В принципе он работает, но после как минимум одного ремонта стал вести себя не совсем адекватно при измерении ESR. А так как я много работаю с импульсными блоками питания (хотя это и для обычных актуально), то этот параметр для меня даже более важен, чем просто емкость.
Но в данном случае мы имеем дело не с просто измерителем C-ESR, а с прибором, который измеряет ESR + LCR, а полный список измеряемых величин выглядит еще больше, кроме того заявлена еще и неплохая точность.

Индуктивность 0,01 uH — 2000H (10 uH)
Ёмкость 200pF — 200 мФ (10pF) Разрешение 0,01pF
Сопротивление 2000мОм- 20MОм (1.5 Ом) Разрешение 0,1 мОм
Точность 0,3 – 0,5 %
Частота тестового сигнала 100 Гц, 1 кГц, 7,831 кГц
Тестовое напряжение 200 мВ
Функция калибровки автоматическая
Выходное сопротивление 40 Ом

Прибор умеет измерять —
Q — Добротность
D — Коэффициент потерь
Θ — Угол сдвига фаз
Rp — Эквивалентное параллельное сопротивление
ESR — Эквивалентное последовательное сопротивление
Xp — Эквивалентная параллельная емкость
Xs — Эквивалентная последовательная емкость
Cp — Параллельная емкость
Cs — Последовательная емкость
Lp — Параллельная индуктивность
Ls — Последовательная индуктивность

При этом измерение проводится мостовым методом при помощи четырехпроводного подключения компонента.

На мой взгляд ближайшим конкурентом является Е7-22, но он имеет меньше заявленную точность измерения (0.5-0.8%), тестовую частоту только 120 Гц и 1 кГц и тестовое напряжение 0.5 Вольта против 0.3%, 120 Гц — 1 кГц — 7.8 кГц, 0.2 Вольта у обозреваемого.

Продается данное устройство в нескольких вариантах комплектации, в обзоре использован почти самый полный вариант. Цены со страницы продавца.
1. Только сам прибор без корпуса — $21.43
2. Прибор + один вид щупов — $25.97
3. Прибор + второй вид щупов — $26.75
4. Прибор + два вида щупов — $31.29
5. Корпус к прибору. — $9.70

Упаковано все было в кучу маленьких пакетов.

Так как при доставке через посредника обычно учитывается вес посылки, то я дополнительно решил взвесить, без кабелей вышло 333 грамма, с кабелями заметно больше, 595 грамм.
В общем-то вполне можно покупать и без кабелей, особенно если есть из чего их сделать самому, так как разница только в цене комплекта выходит около 10 долларов, не считая веса.

Вот кстати с кабелей я и начну.
Упакованы в отдельные пакеты, даже просто по ощущениям вес приличный.

Первый комплект представляет из себя по сути обычные «крокодилы», но побольше размером и в пластмассе. Но на самом деле не все так просто, губки подключены к разным проводам (разъемам) чтобы реализовать корректное четырехпроводное подключения.
Кабель в меру гибкий, жесткость скорее добавляет то, что кабелей четыре, при этом они экранированные. К самому прибору щупы подключаются при помощи обычных BNC разъемов, экран подключен только на стороне BNC разъема.

Нареканий к качеству нет, единственно что не очень понравилось, отсутствие цветной маркировки около разъемов, так как сами крокодилы её имеют. В итоге для подключения надо каждый раз смотреть, какой куда подключаем. Решение — сделать метку изолентой около разъемов.

А вот второй комплект куда интереснее, он позволяет работать с мелкими компонентами, так как представляет собой пинцет.
На фото видно, что центральные жилы проводов соединяются не у концов пинцета, а на некотором расстоянии, т.е. такой вариант чуть хуже предыдущего, но и реализовать систему как у «крокодилов» здесь сложнее. Цветовой маркировки нет.
Для удобства пользования пинцет имеет направляющую, защищающую губки от сдвига друг относительно друга. Не знаю насколько долго они прослужат, но пока пользоваться довольно удобно, хотя есть и замечание — сжимать надо ближе к самим губкам, если сжимать пинцет около середины корпуса, то губки могут не сходиться полностью.

Буквально пару слов о том, что вообще такое — четырехпроводное подключение или подключение методом Кельвина. Картинки взяты отсюда, текст мой 🙂

При привычном нам измерении сопротивления (кстати не только сопротивления) может довольно сильно влиять такая паразитная вещь, как провода к щупам. Думаю многие знают, что редко какой мультиметр при замкнутых щупах и нижнем пределе измерения покажет 0. На индикаторе обычно при этом отображается некое значение примерно 0.05-0.5 Ома, это и есть паразитное сопротивление.
Иногда его можно компенсировать путем включения функции относительных измерений(Rel), но это не всегда удобно и далеко не всегда корректно.

Сам принцип измерения сопротивления довольно прост. Подключаем компонент к источнику тока и измеряем напряжение на компоненте. Но так как у нас есть сопротивление проводов, то получим в итоге сумму, состоящею из реального сопротивления компонента и сопротивления провода.
Если сопротивление большое, то обычно это особой роли не играет, а вот если речь идет о величинах в 1-10 Ом и меньше, то проблема вылазит в полный рост.
Для решения этой проблемы разделяют цепи, по которым идет ток через компонент и цепи непосредственно измерения.

В реальной жизни это выглядит примерно так, как показано на схеме.

Кроме того, подобный способ используется к примеру и в блоках питания. Например фото из моего обзора мощного преобразователя. Здесь также можно разделить силовую цепь и цепь обратной связи, тогда падение напряжения на проводах не будет сказываться на напряжении на нагрузке.
Еще вы подобное наверняка видели в компьютерных блоках питания по цепи 3.3 Вольта (оранжевые провода). только там использована трехпроводная схема (тот самый добавочный тонкий провод к силовому разъему)

Блок питания 12 Вольт 1 Ампер, внешне неплохой. Впрочем я пробовал подключать его и просто к нагрузке, работает нормально.
Но из-за вилки с плоскими штырями использовать его неудобно, заменю на что-то другое, благо напряжение стандартное.
Реально прибор может питаться напряжением 9-15 Вольт.
Жаль, что нельзя выбрать комплектацию без БП, думаю такой БП найдется дома у многих радиолюбителей.

Основная часть комплекта была разбита на три отдельных пакета.

В одном из них самый обычный дисплей 2004 (20 символов, 4 строки) с подсветкой.

Плата прибора была тщательно обернута «воздушной» пленкой.

Здесь как раз тот случай, когда на фото в магазине плата кажется меньше, чем есть на самом деле 🙂
Реальные размеры 100х138мм.

Переднюю часть платы занимает место для разъемов подключения щупов.

Средняя часть — измерительный узел, переключатели, операционные усилители. Видимо предполагалась экранировка данного узла, но самого экрана в комплекте нет.

В верхней части «мозги» и питание.

В первых версиях прибора использовались линейные стабилизаторы питания, в данной версии они заменены на импульсные.
Также виден разъем для подключения блока питания и выключатель.
Замена стабилизаторов на импульсные может заметно помочь при питании от аккумуляторов. Например в комплекте к алюминиевому корпусу идет кассета на 3 аккумулятора 18650.

Управляет всем микроконтроллер 12C5A60S2. Базируется он на стареьком 8051 ядре и имеет на борту восьмиканальный 10 бит АЦП. В первых версиях прибора он был в DIP-40 корпусе, в новых версиях заменен на SMD вариант.

Также на плате имеется разъем для подключения к программатору.

Несколько отдельных фото установленных компонентов.

Снизу пусто, сюда выведены только точки пайки экрана и контрольные точки выходов стабилизаторов и преобразователей питания.

Ну и последний пакетик, с радиодеталями, которые собственно надо будет еще установить на плату.

Сюда входит плата клавиатуры, а также всякие резисторы, конденсаторы, разъемы и т.д.
Вообще конструкция довольно продумана, мелкие компоненты уже распаяны на плате, установить и запаять надо только более габаритные. Т.е. сохранен элемент «рукоприкладства», но при этом нет мазохизма для начинающих радиолюбителей в плане пайки мелких компонентов, да и «накосячить» куда сложнее. В итоге можно довольно быстро собрать устройство и получить при этом положительные впечатления от процесса.

Компоненты разложены по пакетикам, но в основном по нескольку номиналов в одном пакете.

Все резисторы, которые входят в комплект, прецизионные. На начальном этапе я на всякий случай измерил их реальное сопротивление.
В сборке помогает то, что номиналов немного, но при этом они еще и легко измеряются даже дешевым тестером, так как нет резисторов слишком близких друг к другу по номиналу.
Вверху то, что надо паять, номиналов по сути всего шесть — 40 Ом, 1, 2, 10, 16 и 100 кОм.

Вверху резисторы из подписанного пакета, они на плату не запаиваются, а используются для проверки и калибровки прибора. Сначала я думал что их надо запаивать в какие-то ответственные места, собственно потому и измерил сопротивление. Но потом выяснилось, что они «лишние», а количество (16 штук) устанавливаемых резисторов совпадает с количеством, которые были в первом пакете.

В комплект входят конденсаторы с номиналами — 3.3, 10, 22, 47 нФ, 0.1, 0.2 и 0.47мкФ.
Ниже на фото я обозначил конденсаторы так, как они обозначены на плате.

Кроме того дополнительно устанавливаются разъемы, пара электролитических конденсаторов, реле и пищалка.

Пока ждал свою посылку, поискал в интернете расширенную информацию о приборе. Выяснилось что есть не только схема, а и разные версии печатной платы, прошивки, да и вообще довольно много людей занимается данной моделью.
Схема конечно довольно условна, но общее понимание вполне дает.

Но попутно вспомнил, что примерно 8-9 лет назад, в моем же городе человек разрабатывал подобное устройство. Если посмотреть на схему, то можно увидеть много общего, причем разработан он был до обозреваемого.

Очень поднял настроение комментарий продавца на странице товара, сорри за гуглоперевод.
В простом виде (ну очень утрированно) он означает — платы все я проверяю, высылаю в отличном виде, потому не надо мне присылать ваши поделки, паяные горячим гвоздем на коленке с ортофосфоркой вместо флюса.
Любите вашу плату и относитесь к ней как к любимой подруге 🙂

Стоит отметить, что как качество изготовления платы, так и пайка компонентов на 5 баллов. Все не только аккуратно припаяно, но и тщательно промыто!
При этом все установочные места промаркированы и имеют как позиционное обозначение, так и указание номинала компонента. Вот честно, 5 баллов.

Видео распаковки и описания комплекта.

Переходим к сборке. Вообще я когда раскрыл все эти пакеты и разложил на столе, то реально хотелось сразу сесть и спаять эту конструкцию, остановило только то, что было решено сделать некую небольшую инструкцию для сборки, если вдруг это решит делать кто-то из начинающих.
Первым делом высыпаем на стол резисторы и находим те, которых больше всего, это номиналы 2 и 10 кОм.

Устанавливаем и запаиваем сначала их. Это позволит быстро убрать с платы большую часть свободных мест и облегчит потом поиск оставшихся.

Я прекрасно понимаю, что моя инструкция совсем для начинающих, потому остальную часть сборки спрячу под спойлер.

Проделываем все то же самое с остальными резисторами, благо их осталось мало.

С конденсаторами аналогичная ситуация, сначала запаиваем конденсаторы 10нФ (103), так как их больше всего.

Затем номиналы 0.1 и 0.22 мкФ (104 и 224).

Ну и еще несколько конденсаторов, их буквально по 1-2 штуки.

Реле и разъемы неправильно установить крайне тяжело, пищалка имеет обозначение + как на плате, так и на самой пищалке (длинный вывод — плюс).
Пара электролитических конденсаторов также вряд ли вызовет проблемы, их по одному каждого номинала, на плате белым обозначен минус (короткий вывод).

BNC разъемы паялись на удивление хорошо. Вообще за все время сборки я не пользовался флюсом, хватало того, что был в припое.

Последний штрих, установка стоек. Здесь уже каждый делает по своему.
Вообще я не совсем понял, почему в комплекте 16 стоек. 8 длинных нужны для установки платы клавиатуры и индикатора, допустим 4 коротких снизу или сверху, но почему 8?

В итоге я сделал по своему, 8 длинных стоят сверху платы, а 4 коротких снизу. Такой вариант позволяет более удобно использовать временно плату без корпуса. При этом верхние стойки индикатора стоят винтами вверх, а короткие вкручены в них.

Пара фото спаянной платы для контроля.

После сборки мы получаем довольно красивую печатную плату, главное ничего не напутать в процессе 🙂

Выводы резисторов я формовал при помощи небольшого приспособления, но оказалось, что расстояние между выводами получается немного больше, чем надо. В итоге я решил резисторы немного приподнять над платой, но скорее для красоты, по крайней мере мне так больше нравится.

После пайки обязательно промываем плату, так как флюса было мало, то я обошелся спиртом.

Уже после сборки обратил внимание, что плату можно немного укоротить от базовых 138мм. Примерно до 123-124мм если оставить разъем программирования или до 114мм если его тоже вырезать. Разъемы подключения щупов в таком случае подключаются проводами в специально предназначенные отверстия. Возможно будет полезно при «упаковке» в маленький корпус.

На плате клавиатуры расположены только кнопки, причем случайно дали не 8, а 9 кнопок. Одна кнопка «слиплась» с другой.

Зато не положили в комплекте одну «гребенку», пришлось немного распотрошить «загашник», заодно достал и ответные части.
Правда в моем случае были только угловые разъемы, зато много 🙂
Вообще полезно иметь в хозяйстве набор таких разъемов, бывает частенько выручают.

Припаиваем разъемы к плате клавиатуры и индикатору. Кстати, подключение клавиатуры реализовано полноценно, т.е. каждой кнопке свой вывод процессора, а не использование резисторов и АЦП, как это иногда бывает.

Вот и все, комплект полностью готов.

В собранном виде компоновка напоминает мультиметр, сверху индикатор, ниже кнопки, а еще ниже разъемы.

Как можно понять из того, что я писал выше, это вторая версия прибора, по сути доработанная. Но вот вариант корпуса мне больше нравится именно у предыдущей версии и в планах делать именно такой вариант корпуса. Правда стоит такой корпус порядка 9-10 долларов, а если покупать с платой клавиатуры и передней панелью, то еще больше. Кстати у меня уже был обзор такого корпуса, где я собирал в нем регулируемый блок питания.

Мой же вариант рассчитан под установки в алюминиевый корпус.

И по задумке должен выглядеть как на этом фото. Но скажем так, дизайн это больше индивидуальное, в интернете мне попадались различные варианты.

После сборки у меня остались тестовые резисторы, кнопка и немного крепежа. Ну и блок питания со щупами конечно.

Теперь переходим к описанию возможностей прибора и специфики его работы.
При включении приветственная надпись, затем базовый рабочий экран. К слову, все заработало сразу, в приборе вообще нет никаких подстроечных элементов, собрал — включил — пользуйся.

Прибор умеет работать в четырех основных режимах:
1. Автоматический выбор. Здесь прибор сам определяет что измерять. Выбор производится по преобладающей величине. Т.е. если у компонента преобладает емкостная составляющая, то перейдет в режим измерения емкости, если индуктивная, то в режим измерения индуктивности. Иногда может ошибаться, особенно если компонент имеет несколько выраженных составляющих, например некоторые резисторы могут быть определены как индуктивность.
В помощь автоматике добавили ручной выбор —
2. Измерение емкости
3. Индуктивности
4. Сопротивления.

Также на индикатор выводится частота тестового сигнала и предел измерения. Пределы измерения несколько «нестандартны» и насчитывают аж 16 штук — 1.5, 4.5, 13, 40, 120, 360 Ом. 1, 3, 9, 10, 30, 90, 100, 300, 900 кОм и 2.7 МОм.

По умолчанию прибор стартует в автоматическом режиме измерения на частоте 1кГц.

Немного об управлении.
Под индикатором расположены восемь кнопок, он подписаны.
M — Меню, отсюда производят необходимые калибровки и сброс настроек на заводские.
RNG — Диапазон. В меню эта кнопка дает доступ к подменю калибровок.
С — Быстрая автоматическая калибровка.
L — Переключение режима индикации (первое фото). В меню — память
X — Переключение режимов работы прибора. В режиме меню — выход.
R — Уменьшение значения в режиме калибровки (X- увеличение)
Q — режим относительных измерений. Можно использовать для подбора двух одинаковых компонентов. подключаем образцовый компонент, нажимаем на кнопку, отключаем образцовый и подключаем подбираемые. На экране будет отображен процент расхождения (второе фото).
F — Выбор частоты 100 Гц — 1 кГц — 7.8 кГц.

Вид меню прибора.

Режим быстрой калибровки по нажатию кнопки С имеет два варианта:
1. При измерении емкости и индуктивности производится с разомкнутыми щупами.
2. При измерении сопротивления — с замкнутыми. В обоих вариантах прибор самокалибруется три раза по каждой из частот.
3, 4. Калибровка в режиме сопротивления, видно сопротивление щупов до калибровки и после.

В режиме измерения малых сопротивлений калибровка имеет довольно большое значение, так как возможности прибора позволяют даже «увидеть» сопротивление выводов конденсатора, не говоря о разных проводах.

Естественно в этом режиме удобно измерять сопротивление низкоомных резисторов, а также такие «нестандартные» измерения как — сопротивление контактов кнопок, реле или разъемов.

В плане точности измерения сопротивления прибор вполне может соперничать с моим Unit 181.

При измерении индуктивности прибор также вел себя довольно неплохо. На фото индуктивность 22мкГн и три теста с разными частотами индуктивности с номиналом 150мкГн.

Вот теперь можно перейти к главному, собственно для чего в основном он мне нужен, измерению параметров конденсаторов.

Поначалу я просто тыкал разные конденсаторы и смотрел что показывает, но один (а точнее пара) меня удивил.
Я промерил пару одинаковых конденсатор

www.kirich.blog

Транзистомер + LCR Метр + Частотомер

В радиолюбительской практике часто возникает необходимость в определении физических параметров полупроводниковых элементов или их цоколевку. Как правило, с такой задачей не справляются обычные мульти метры, а искать характеристики радиоэлементов в справочниках отнимает много времени и отвлекает мастера в процессе работы. Именно поэтому для радиолюбителя очень полезным было бы устройство, которое быстро поможет определить параметры биполярного или полевого транзистора, тиристора, симистора, диода, диодной сборки, сопротивление резистора, емкость конденсатора, индуктивность катушки и частоту с высокой точностью. Так-как транзистомер не меряет индуктивность и частоту и не очень точно, как писали ранее сопротивление и емкость (хотя оказалось это не совсем верно. Я добился корректировкой прошивки высоких результатов), я решил собрать еще один прибор, который мог точнее измерить сопротивление, емкость и самое главное индуктивность. Полазив по просторам интернета, я нашел схему такого прибора и самое главное транзистомер и LCR метр, работающих на один дисплей! (ОЩУТИМАЯ ЭКОНОМИЯ СРЕДСТВ). Поизучав форумы, собрав все возможные прошивки и поэкспериментировав в ПРОТЭУСЕ, я выбрал лучшее и собрал этот прибор, но с учетом будущего. Хотелось еще что-то добавить, например, частотомер! После настройки прибор меня порадовал точностью и простотой измерения! Ничего не надо выставлять, вставил, нажал и получил результат! ВИДЕО Через некоторое время добавил частотомер сделав нижнюю плату и переделал верхнюю, не подходила коммутация питания. Дело в том, что включать одновременно два и более приборов нельзя! Вот схема данного прибора. Как видно из схемы коммутировать три и более приборов очень просто. Дисплей подключен ко всем трем приборам через развязывающие диоды, а питание на приборы подаются с помощью ключей, тем самым исключая одновременного включения нескольких. В данном случае если включен LCR метр (он является доминирующим), то включить транзистомер или частотомер не выйдет, так как ихние ключи заблокированы питанием LCR метра. Чтобы включить транзистомер или частотомер нужно выключить LCR метр. Далее если включен транзистомер или частотомер включить LCR метр он своим питанием выключит то что было включено! В архиве на форуме находятся схема в «Splan», платы в «Layout», мои правленые прошивки в формате «hex» и «e2p», фьюзы для Меги и Тини, фото констант для корректировки показаний.

radioskot.ru

ESR-метр | Практическая электроника

В этой статье мы с вами будем собирать ESR-метр. В первый раз слышите слово “ESR”? А ну-ка бегом читать эту статью!

Для чего нужен ESR-метр

Итак, для чего нам вообще собирать ESR-метр? Для тех, кто поленился читать статью про ESR давайте вспомним, чем оно нам вредит.  Дело в том, что сейчас почти во всей электронной аппаратуре используются импульсные блоки питания. В этих импульсных блоках питания “гуляют” высокие частоты и некоторые из этих частот проходят через электролитические конденсаторы. Если вы читали статью конденсатор в цепи постоянного и  переменого тока, то наверняка помните, что высокие частоты конденсатор пропускает через себя почти без проблем. И проблем тем меньше, чем выше частота. Это, конечно, в идеале. В  реальности же в каждом конденсаторе “спрятан” резистор. А какая мощность будет выделяться на резисторе?

P=I²xR

где

P  – это мощность, Ватт

I – сила тока, Ампер

R – сопротивление, Ом

А как вы знаете, мощность, которая рассеивается на резисторе – это и есть тепло 😉 И что тогда у нас получается? Конденсатор тупо превращается в маленькую печку)). Нагрев конденсатора  – эффект очень нежелательный, так как при нагреве в лучшем случае он  меняет свой номинал, а в худшем  – просто раскрывается розочкой). Такие кондеры-розочки использовать уже нельзя.

Вздувшиеся электролитические конденсаторы – это большая проблема современной техники. Очень много отказов в работе электроники бывает именно по их вине. Визуально это проявляется в появлении припухлости в верхней части конденсатора. Видите небольшие прорези на шляпе этих конденсаторов? Это делается для того, чтобы такой конденсатор не разрывался от предсмертного шока и не забрызгивал всю плату электролитом, а ровнёхонько надрывал тонкую часть прорези и испускал тихий спокойных выдох. У советских конденсаторов таких прорезей не было, и поэтому если они и бахали, то делали это громко, эффектно и задорно)))

Но иногда бывает и так, что внешне такой конденсатор ничем не отличается от простых рабочих конденсаторов, а ESR очень велико. Поэтому, для проверки таких конденсаторов и был создан прибор под названием ESR-метр. У меня например ESR-метр идет в комплекте  с Транзистор-метром:

Минус данного прибора в том, что им можно замерять ESR только демонтированных конденсаторов. Если замерять прямо на плате, то он выдаст полную ахинею.

Схема и сборка

В интернете очень давно гуляет схема простенького ESR-метра, а точнее – приставки к мультиметру.  С помощью нее можно спокойно замерить ESR конденсатора, даже не выпаивая его из платы. Давайте же  рассмотрим схемку нашей приставки. Кликните по ней, и схема откроется в новом окне и в полный рост:

Вместо “Cx” (в штриховом прямоугольнике) мы здесь ставим конденсатор, у которого замеряем ESR.

Для того, чтобы не травить лишний раз платку, я взял макетную плату и спаял на ней. На Али я взял целый набор этих макеток. Это получается даже дешевле, чем покупать фольгированный текстолит.

С обратной стороны макетной платы для связи радиоэлементов использовал провод МГТФ

Вы легко его узнаете по розовой  окраске. Хотя бывают и другого цвета, но в основном розовый.

Что это за “фрукт”? МГТФ расшифровывается как Монтажный, Гибкий, Теплостойкий, в Фторопластовой изоляции. Этот провод  отлично подходит для электронных поделок, так как при пайке его изоляция не плавится. Это только один из плюсов.

Обратную сторону с проводами МГТФ  я показывать не буду). Там ничего интересного нет).

После сборки макетная плата выглядит вот так:

Микросхемы по привычке всегда ставлю в панельки:

При своей стоимости, панельки позволяют быстро сменить микросхему. Особенно это актуально для дорогих микроконтроллеров. Вдруг понадобится МК для других целей?)

Для подачи питания с батарейки на платку, я воспользовался стандартной клеммой от старого мультиметра:

Как быть, если у вас нет такой клеммы, а подать питание с Кроны необходимо? В таком случае, у вас наверняка есть старая батарейка Крона, так ведь? Аккуратно вскрываем корпус, снимаем клеммы батарейки, подпаиваем проводки и у нас готова клемма для подключения к новой батарейке. На крайний случай их можно также купить на Али. Выбор огромный.

Прибор выполнен в виде приставки к любому цифровому мультиметру:

Здесь есть одно “но”.  Так как мы измеряем на пределе 200 милливольт постоянного напряжения (DCV), то и значения мы получим не в Омах или миллиомах, а в милливольтах, которые затем, сверяясь со значениями полученными при калибровке прибора, мы должны будем перевести в Омы.

А вот и мой самопальный щуп:

Подобные приборы не любят длинных проводов-щупов, идущих к ножкам конденсатора, и поэтому я был вынужден сделать подобие пинцета, собранное из двух половинок фольгированного текстолита.

Внутри корпуса платка  выглядит примерно вот так:

Провода, идущие к пинцету,  закреплены каплей термоклея. Между щупами, идущими к мультиметру, стоит конденсатор керамика 100 нанофарад с целью снизить уровень помех. В схеме применен подстроечный резистор на 1,5 Килоома. С помощью этого резистора мы и будем калибровать наш приборчик.

Калибровка прибора

После того  как все собрали, приступаем к калибровке (настройке) нашего ESR-метра пошагово:

1)Если у вас есть осциллограф, замеряем на измерительных щупах напряжение с  частотой 120-180 КилоГерц. Если замеряемая частота не укладывается в этот диапазон, то меняем значение резистора R3.

2) Цепляем мультиметр и ставим его крутилку на измерение милливольт постоянного напряжения.

3) Берем резистор номиналом в 1 Ом и цепляем его к измерительным щупам. В данном случае, к нашему самопальному пинцету.

4) Добиваемся того, чтобы мультиметр показал значение в 1 милливольт, меняя значение подстроечного резистора R1

5) Теперь берем сопротивление 2 Ома, и не меняя значение R1 записываем показания мультиметра

6) Берем 3 Ома и снова записываем показания и тд. Думаю, до 8-10 Ом вам таблички хватит вполне.

Например, мы можем выставить соответствие 1 милливольт – это 1 Ом, и т. д., хотя я предпочел настроить 4,8 милливольт – 1 Ом, для того чтобы была возможность точнее измерять низкие значения сопротивления. При замыкании щупов – контактов пинцета на дисплее мультиметра значение 2,8 милливольт. Сказывается сопротивление проводов-щупов. Это у  нас типа 0 Ом ;-).

Приведу для ознакомления значения измерений низкоомных резисторов: при измерении резистора 0,68 Ом значения равны 3,9 милливольт, 1 ом – 4,8 милливольт, 2 Ома – 9,3 милливольта. У меня получилась вот такая табличка, которую я потом и наклеил на свой прибор

При измерении сопротивления в 10 Ом на экране уже показание 92,5 миллиВольт. Как мы видим, зависимость не пропорциональная.

После того, как я сделал замеры, смотрю в другую табличку:

Слева – номинал конденсатора, вверху – значение напряжения, на которое рассчитан этот конденсатор. Ну и, собственно, в  таблице максимальное значение ESR конденсатора, который можно  использовать в ВЧ схемах.

Давайте попробуем замерить ESR  у двух импортных и одного отечественного конденсатора

Как вы видите, импортные конденсаторы обладают очень маленьким ESR. Советский конденсатор показывает уже большее значение. Оно и не удивительно. Старость не в радость).

Поправки к схеме

1) Для более-менее точных измерений, желательно, чтобы питание нашего ESR-метра было всегда стабильное. Если батарейка разрядится хотя бы на 1 Вольт, то показания ESR также будут уже с погрешностью. Так что лучше постарайтесь давать питание на ESR-метр всегда стабильное. Как я уже сказал, для этого можно использовать внешний блок питания или собрать схемку на 7809 микросхеме. Например, блок питания можно собрать  по этой схеме.

2) Показания, которые выдает наша самоделка, не говорят о том, что наш самопальный прибор с  великой точностью замеряет ESR. Скорее всего, его можно отнести к пробникам. А что делают пробники? Отвечают в основном на два вопроса: да или нет ;-). В данном случае прибор “говорит”, можно ли использовать такой конденсатор или лучше все-таки поставить его в НЧ (НизкоЧастотную) схему.

Данный пробник может собрать любой, даже начинающий радиолюбитель, если у него вдруг возникнет потребность заняться ремонтами. А вот и видео его работы:

Автор – Андрей Симаков

www.ruselectronic.com

RLC и ESR метр, или прибор для измерения конденсаторов, индуктивностей и низкоомных резисторов.

В последнее время выход из стоя электролитических конденсаторов стал одной из основных причин поломок радиоаппаратуры. Но для правильной диагностики не всегда достаточно иметь только измеритель емкости, поэтому сегодня мы поговорим об еще одном параметре — ESR.
Что это, на что влияет и чем измеряют, я попробую рассказать в этом обзоре.

Для начала скажу, что этот обзор будет кардинально отличаться от предыдущего, хотя оба этих обзора об измерительных приборах радиолюбителя.
1. В этот раз не конструктор, а скорее «полуфабрикат»
2. Паять в этом обзоре я ничего не буду.
3. Схемы в этом обзоре также не будет, думаю что к концу обзора будет понятно, почему.
4. Данный прибор очень узконаправленный, в отличии от предыдущего «многостаночника».
5. Если о предыдущем приборе знало очень много людей, то этот почти никому неизвестен.
6. Обзор будет маленьким

Для начала, как всегда, упаковка.

К упаковке прибора претензий не возникло, простенько и компактно.

Комплектация совсем спартанская, в комплекте только сам прибор и инструкция, щупы и батарейка в комплект не входят.

Инструкция также не блещет информативностью, общие фразы и картинки.

Технические характеристики прибора, указанные в инструкции.

Ну и более понятным языком.
Сопротивление
Диапазон — 0,01 — 20 Ом
Точность — 1% + 2 знака.

Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
Диапазон — 0,01 — 20 Ом, работает в диапазоне конденсаторов от 0.1мкФ
Точность — 2% + 2 знака

Емкость
Диапазон — 0,1мкФ — 1000мкФ (3-1000 мкФ измеряются на частоте 3КГц, 0.1-3мкФ — 72КГц)
Точность — зависит от частоты измерения, но составляет около 2% ± 10 знаков

Индуктивность
Диапазон — 0-60 мкГн на частоте 72КГц и 0-1200 мкГн на частоте 3КГц.
Точность — 2% + 2 знака.

Для начала я расскажу что же это такое — ESR.
Многие довольно часто слышали слово — конденсатор, а некоторые даже их видели 🙂
Если не видели, то на фото ниже наиболее часто встречающиеся в технике представители.

Внешне конденсатор это обычно деталька с двумя выводами, но на самом деле все компоненты выглядят сложнее, чем кажутся на первый взгляд.
Начнем с того, что все детали неидеальны и кроме своего основного параметра еще имеют кучу «паразитных».
Так как мы говорим о конденсаторах, то для примера его и рассмотрим внимательнее.

В реальной жизни эквивалентная схема конденсатора выглядит примерно так, как показано на рисунке ниже.
На картинке показаны —
C — эквивалентная емкость, r — сопротивление утечки, R — эквивалентное последовательное сопротивление, L — эквивалентная индуктивность.

А если упрощенно, то
Эквивалентная емкость — это конденсатор в «чистом» виде, т.е. без недостатков.
Сопротивление утечки — это то сопротивление, которое разряжает конденсатор помимо внешних цепей. Если провести аналогию с бочкой воды, то это естественное испарение. Оно может быть больше, может быть меньше, но оно будет всегда.
Эквивалентная индуктивность — Можно сказать что это дроссель, включенный последовательно с конденсатором. Например это обкладки конденсатора свернутые в рулон. Этот параметр мешает конденсатору при работе на высоких частотах и чем выше частота, тем больше влияние.
Эквивалентное последовательное сопротивление, ESR — Вот и тот параметр, который мы и рассматриваем.
Его можно представить как резистор, включенный последовательно с идеальным конденсатором.
Это сопротивление выводов, обкладок, физические ограничения и т.д.
В самых дешевых конденсаторах это сопротивление обычно выше, в более дорогих LowESR ниже, а ведь есть еще Ultra LowESR.
А если просто (но очень утрированно), то это все равно, что набирать воду в бочку через короткий и толстый шланг или через тонкий и длинный. Заправится бочка в любом случае, но чем тоньше шланг, тем это будет происходить дольше и с большими потерями во времени.

Из-за этого сопротивления невозможно конденсатор мгновенно разрядить или зарядить, кроме того при работе на высоких частотах именно это сопротивление греет конденсатор.
Но самое плохое то, что обычный измеритель емкости его не измеряет.
У меня часто были случаи, когда при измерении плохого конденсатора прибор показывал нормальную емкость (и даже выше), но устройство не работало. При измерении ESR-метром сразу становилось понятно, что внутреннее сопротивление у него очень высокое и работать нормально он не может (по крайней мере там, где стоял до этого).
Некоторые наверняка видели вспухшие конденсаторы. Если отсечь случаи, когда конденсаторы пухли просто лежа на полке, то остальное будет являться следствием повышения внутреннего сопротивления. При работе конденсатора постепенно увеличивается внутреннее сопротивление, происходит это от неправильного режима работы или от перегрева.
Чем больше внутреннее сопротивление, тем больше начинает греться конденсатор изнутри, чем больше нагрев изнутри, тем больше растет сопротивление. В итоге электролит начинает «кипеть» и из-за повышения внутреннего давления конденсатор вспухает.

Но вспухает конденсатор не всегда, иногда на вид он абсолютно нормальный, емкость в порядке, а нормально не работает.
Подключаешь его к ESR метру, а у него вместо привычных 20-30мОм уже 1-2 Ома.
Я пользуюсь в работе самодельным ESR метром, собранным много лет назад по схеме с форума ProRadio, автор конструкции — Go.
Этот ESR метр попадается в моих обзора довольно часто и меня часто спрашивают о нем, но когда я увидел в новых поступлениях магазина уже готовый прибор, то решил заказать его для пробы.
Еще подогревало интерес то, что информации по этому прибору я нигде не нашел, ну тем интереснее 🙂

Внешне прибор выглядит как «полуфабрикат», т.е. собранная конструкция, но без корпуса.
Правда для удобства производитель установил всю эту конструкцию на такие вот пластиковые «ножки», даже гаечки пластиковые 🙂

С правого торца прибора расположены клеммы для подключения измеряемого элемента.
К сожалению схема подключения двухпроводная, а значит что чем длиннее будут провода щупов (если их использовать) тем больше будет погрешность показаний.
В более правильных конструкциях используется четырехпроводное подключение, по одной паре конденсатор заряжается/разряжается, по другой происходит измерение напряжения на конденсаторе. в таком варианте провода можно сделать хоть метр длиной, глобальной разницы в показаниях не будет.
Также рядом с клеммами находятся два контакта печатной платы, они используются при калибровке прибора (это я понял уже потом).

Снизу предусмотрено место для установки батареи питания типа 6F22 9 Вольт (Крона).

Прибор также может питаться и от внешнего источника питания, подключаемого посредством разъема MicroUSB. при подключении питания к этому разъему батарея отключается автоматически. при частом использовании я бы советовал питать прибор от USB разъема, так как батареи разражаются довольно ощутимо.
На фото также видно, что стяжка, при помощи которой крепится батарея, многоразовая. Замок стяжки имеет язычок, при нажатии на который ее можно открыть.

В собранном виде конструкция выглядит как то так.

Включается и управляется прибор всего одной кнопкой.
Включение — нажатие дольше 1 сек.
Нажатие в рабочем режиме переключает прибор между измерениями L и С-ESR.
Выключение — нажатие кнопки более чем 2 секунды.

При включении прибора высвечивается сначала название и версия прошивки, затем идет надпись, предупреждающая о том, что конденсаторы надо обязательно разрядить перед проверкой.
При удержании кнопки более двух секунд высвечивается надпись — Выключение питания и при отпускании кнопки прибор отключается.

Как я выше писал, прибор имеет два рабочих режима.
1. измерение индуктивности
2. измерение емкости, сопротивления (или ESR).
В обоих режима на экране отображается напряжение питания прибора.

Естественно посмотрим что из себя представляет начинка этого прибора.
На вид она заметно сложнее чем у предыдущего тестера транзисторов, что косвенно говорит либо о непродуманности схемы либо о лучших характеристиках, мне кажется что в данном случае скорее второй вариант.

Ну дисплей особо описывать смысла нет, классический 1602 вариант. Единственно что удивило — черный цвет текстолита.

Общее фото печатной платы я сделал в двух вариантах, со вспышкой и без, вообще прибор очень не хотел фотографироваться, мешая мне всеми возможными способами, потому заранее приношу извинение за качество.
На всякий случай напоминаю, что все фото в моих обзорах кликабельны.

«сердцем» прибора является микроконтроллер 12le5a08s2, информации по конкретно этому контроллеру я не нашел, но в даташите другой его версии проскакивала информация что он собран на ядре 8051.

Измерительная часть содержит довольно много элементов, кстати заявлено что процессор имеет 12 бит АЦП, который используется для измерения. Вообще такая разрядность весьма неплохая, скорее интересно насколько это реально.
Изначально думал начертить схему всего этого «безобразия», но потом понял, что особого смысла это не имеет, так как характеристики прибора в плане диапазона измерения не очень большие. Но если кому интересно, то можно попробовать перечертить.

Также в измерительной схеме задействован операционный усилитель, как по мне довольно неплохой, я такой использовал в усилителе сигнала с токового шунта электронной нагрузки.

Судя по всему это узел переключения питания между батареей и USB разъемом.

Снизу платы почти ничего интересного, кроме кнопки компонентов никаких нет 🙁

Но я нашел интересное даже на пустой печатной плате :)))
Дело в том, что когда я получил прибор и игрался с ним, то категорически не мог заставить его отображать емкость конденсатора выше 680мкФ, он упорно показывал OL и все.
Осматривая плату я не мог не заметить три пары контактов для подключения кнопок (судя по маркировке).
Сначала я ткнул key2, на что получил на экране — калибровка нуля (вольный перевод) — ОК.
Ха, думаю, ну щаззз мы тебя.
А вот и нет, калибровка заняла у меня уйму времени, так как из-за редкости прибора информации по нему нет, вообще. Единственное упоминание со словом калибровка было здесь.

Замыкание других пар контактов выводит на экран значения констант (судя по всему).
причем были еще варианты, с другими буквами, а также иногда при замыкании key3 проскакивала надпись — Сохранено ОК (на англ ессно).

Но вернемся к калибровке.
Прибор сопротивлялся всем своими силами.
Для начала я попробовал коротнуть клеммы пинцетом и калибровать так, но прибор в итоге показывал правильную емкость и отрицательное сопротивление у конденсаторов.
После этого я коротнул два тестовых пятачка на плате, прибор стал показывать корректное сопротивление, но диапазон измерения емкости сузился до 220-330 мкФ.
И уже после долгих поисков в инете я наткнулся на фразу (ссылка есть чуть выше) — Use 3cm thick copper wire for short circuit to clear
В переводе это означало — используйте медный провод толщиной 3см. я подумал что толщина в 3см это как то круто и скорее всего имелось в виду 3см длины.
Отрезал кусочек провода длиной около 3см и коротнул патчки на плате, стало работать гораздо лучше, но все равно не так.
Взял провод подлиннее раза в два и повторил операцию. После этого прибор стал работать уже вполне нормально и дальнейшие тесты я проводил уже после этой калибровки.

Для начала я подобрал разных компонентов, при помощи которых буду проверять как работает прибор.
На фото они уложены в соответствии с порядком тестирования, только дроссели лежат наоборот.
Все компоненты проверялись от меньшего номинала к большему.

Перед тестами я посмотрел осциллографом что выдает прибор на свои измерительные клеммы.
Судя по показаниям осциллографа частота установлена примерно на 72КГц.

В плане измерения индуктивности показания вполне сошлись с указанными на компонентах.
1. индуктивность 22мкГн
2. индуктивность 150мкГн
Кстати, в процессе калибровки я заметил, что никакие манипуляции не влияли на точность измерения емкости и индуктивности, а отражались только на точности измерения сопротивления.

С индуктивностью 150мкГн форма сигнала на клеммах выглядела так

С конденсаторами небольшой емкости также не возникло проблем.
1. 100нФ 1%
2. 0.39025 мкФ 1%

Форма сигнала при измерении конденсатора 0.39025 мкФ

Дальше пошли электролиты.
1. 4.7мкФ 63В
2. 10мкФ 450В
3. 470мкФ 100 Вольт
4. 470мкФ 25 В lowESR
Отдельно скажу насчет конденсатора 10мкФ 450 Вольт. Меня очень удивили показания и это не дефект конкретного элемента, так как конденсаторы новые и у меня их два одинаковых. показания также были одинаковые у обоих и другие приборы показывали именно емкость около 10мкФ. мало того, даже на этом приборе пару раз проскочили показания со значением около 10мкФ. почему так, мне непонятно.

1. 680мкФ 25 Вольт низкоимпедансный
2. 680мкФ 25 Вольт lowESR.
3. 1000мкФ 35 Вольт обычный Samwha.
4. 1000мкФ 35 Вольт Samwha RD серия.

Форма сигнала на контактах при тестировании обычного 1000мкФ 35 Вольт Samwha.
По идее, при измерении емких электролитов, частота должна была упасть до 3КГц, но на осциллограмме явно видно, что частота не менялась в процессе всех тестов и составляла около 72КГц.

1000мкФ 35 Вольт Samwha RD серии иногда выдавал и такой результат, проявлялось это при плохом контакте выводов с измерительными клеммами.

Уже после того как сделал групповое фото, измерил и сложил детали по своим местам я вспомнил, что забыл измерить сопротивление резисторов.
Для измерения я взял пару резисторов
1. 0.1 Ома 1%
2. 0.47 Ома 1%
Сопротивление второго резистора несколько завышено и явно вылазит за предел 1%, скорее даже ближе к 10%. но я думаю что это скорее сказывается то, что измерение проходит на переменном токе и влияет индуктивность проволочного резистора, так как мелкий резистор на 2.4 Ома показал сопротивление 2.38 Ома.

Когда искал информацию по прибору, то пару раз натыкался на фото этого прибора, где показано одновременное измерение с разными частотами, но мой прибор такое не выводит, опять же непонятно почему 🙁
То ли другая версия, то ли еще что, но разница есть. У меня вообще сложилось впечатление, что измеряет он только на частоте 72КГц.
Высокая частота измерения это хорошо, но всегда удобно иметь альтернативу.

Резюме
Плюсы
В работе прибор показал довольно неплохую точность (правда после калибровки)
Если не учитывать то, что мне пришлось его калибровать, то можно сказать что конструкция готова к работе «из коробки», но допускаю что это мне так «повезло».
Двойное питание.

Минусы
Полное отсутствие информации по калибровке прибора
Узкий диапазон измерения
У меня прибор нормально начал работать только после калибровки.

Мое мнение. Если честно, то у меня создалось стойкое двоякое впечатление о приборе. С одной стороны я получил вполне неплохие результаты, а с другой я получил больше вопросов чем ответов.
Например я так на 100% и не понял как его правильно калибровать, также не понял почему мой конденсатор на 10мкФ отображается как 2.3, ну и кроме того непонятно, почему измерение проходит только на 72КГц.
Я даже не знаю, рекомендовать его или нет. Если паять совсем не хочется, то можно использовать этот или транзистор тестер из прошлого обзора, а если хочется лучших характеристик (в основном в сторону расширения диапазона) и не нужно измерять индуктивности, то можно собрать C-ESR метр от Go.
Очень расстроил верхний диапазон измерения емкости в 1000мкФ, хотя я спокойно измерял и 2200 мкФ, но точность прибора падала, он начинал явно завышать показания емкости.

В общем на этом пока все, очень буду рад любой информации по прибору и с удовольствием добавлю ее в обзор. Допускаю что у кого нибудь он тоже есть, хотя и очень маловероятно, так как я не нашел по нему ничего, хотя часто все приборы являются повторением каких то уже известных конструкций.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

mysku.ru

Набор для сборки продвинутого LCR-метра

Я уже довольно длительное время пользуюсь самодельным измерителем емкости и ESR конденсаторов, собранного по схеме от автора GO с форума ProRadio. Попутно в моем использовании есть и другой, не менее популярный измеритель FCL с сайта cqham.
Сегодня в обзоре прибор, который имеет выше заявленную точность, а также фактически объединяющий оба указанных выше прибора.
Внимание, много фото, мало текста, может быть критично для пользователей с дорогим трафиком.

Стоит наверное начать с того, что данный прибор продается и в полном, т.е. уже собранном виде. Но в данном случае конструктор был выбран целенаправленно, так как это как минимум позволяет немного сэкономить средства, а как максимум, просто получить удовольствие от сборки. Причем наверное второе важнее.
Вообще я давно хотел сменить предыдущую модель C-ESR метра. В принципе он работает, но после как минимум одного ремонта стал вести себя не совсем адекватно при измерении ESR. А так как я много работаю с импульсными блоками питания (хотя это и для обычных актуально), то этот параметр для меня даже более важен, чем просто емкость.
Но в данном случае мы имеем дело не с просто измерителем C-ESR, а с прибором, который измеряет ESR + LCR, а полный список измеряемых величин выглядит еще больше, кроме того заявлена еще и неплохая точность.

Индуктивность 0,01 uH — 2000H (10 uH)
Ёмкость 200pF — 200 мФ (10pF) Разрешение 0,01pF
Сопротивление 2000mΩ- 20MΩ (150mΩ) Разрешение 0,1 мОм
Точность 0,3 – 0,5 %
Частота тестового сигнала 100 Гц, 1 кГц, 7,831 кГц
Тестовое напряжение 200 мВ
Функция калибровки автоматическая
Выходное сопротивление 40 Ом

Прибор умеет измерять —
Q — Добротность
D — Коэффициент потерь
Θ — Угол сдвига фаз
Rp — Эквивалентное параллельное сопротивление
ESR — Эквивалентное последовательное сопротивление
Xp — Эквивалентная параллельная емкость
Xs — Эквивалентная последовательная емкость
Cp — Параллельная емкость
Cs — Посл

mysku.me

LCR-T4 LCD ESR SCR Meter Transistor Tester. Прибор начинающего радиолюбителя (и не только)

Небольшой обзор универсального тестера радиоэлементов.
Мой знакомый приобрёл себе подобный тестер модели Т3. Я позавидовал и решил прикупить себе немного другой модели, более дешёвый Т4. Эх, такую б игрушку да в моё детство!
Обязательно проверю, насколько точно измеряет.
Для покупки тестера я использовал скидку. Если у вас есть поинты, вы тоже можете их использовать.
Цена за время доставки не изменилась.

Это первый опыт получения бестрекового товара из этого магазина. Печальный опыт неполучения дешёвых товаров из другого китайского магазина я уже имею (как и многие). Поэтому и волновался. Товар был отправлен без трека (уже писал). Но всё обошлось. «Игрушку» я получил, чему был очень рад. Этот магазин не подвёл. А со скидкой получилось даже немного дешевле.
Доставили быстро, чуть дольше трёх недель.
Как обычно сначала смотрим, в каком виде всё пришло.
Стандартный пакет, «пропупыренный» изнутри.

Девайс был дополнительно укутан в несколько защитных слоёв.

И стекло цело и сам работает.

Расстроило только одно. Дисплей был (почему-то) без защитной плёнки. Стекло немного поцарапано.
Это универсальный измерительный прибор для радиокомпонентов. Проверяет транзисторы (включая MOSFET). Всё определяет автоматически. Даже особо мозг напрягать не стОит. Может измерять индуктивности; ёмкость, ESR и потери конденсаторов.

ESR — Equivalent Series Resistance — один из параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока. В эквиваленте его можно представить, как включенный последовательно с конденсатором резистор, сопротивление которого определяется, главным образом, диэлектрическими потерями, а так же сопротивлением обкладок, внутренних контактных соединений и выводов конденсатора.

Особенности прибора:
-Управляется одной кнопкой.
-Автоматическое выключение питания.
-Заявленный ток потребления в дежурном режиме всего 0,02мкА. Скорее всего правда. Мой мультиметр показал .000мА.
-Автоопределение PNP и NPN транзисторов, N, P-канальных MOSFET, диодов, тиристоров, резисторов, конденсаторов, индуктивностей.
-Может определять наличие защитных диодов в биполярных транзисторах.
-Может измерять сопротивление одновременно двух резисторов (например, для проверки потенциометров).
-…
Смотрим на страницу магазина.

Переводил как смог.

— Питание: 6F22, 9В
-Дисплей: 128 * 64 ЖК-дисплей с подсветкой
— Время теста около 2 секунд, большие ёмкости и индуктивности могут измеряться дольше (до 1 минуты).
— Ток в режиме ожидания: 20nА
— Пределы измерения ёмкости конденсаторов: 25pf-100mF (разрешение 1pF)
— Пределы измерения индуктивности: 0.01mH-20H
— Сопротивление: ≤2100Ω
— Разрешение при измерении сопротивления: 0,1 Ом
— Предел измеряемых значений при измерении сопротивления: до 50MОм
— Ток при тестировании: прибл. 6mA (?)

Из того, что написано не всё понятно.
Например, при тестировании транзистора КТ805 потребляется ток около 23мА. И не может быть меньше 20мА. Одна подсветка чего стОит. 20мА потребляет в тестовом режиме, даже если ничего не подключено (и не зависит от уровня контрастности). Если сравнивать с очень известным мультиметром М890, то его ток потребления всего 4мА. 6мА – это ток, который подаётся на испытуемый радиоэлемент.
Со временем тестированием тоже не всё так гладко (2 секунды). Около 2 секунд занимает самодиагностика плюс время на непосредственно тестирование. Разделить между собой эти два действия невозможно. После нажатия кнопки запускается самодиагностика и только потом тестируется радиоэлемент.

Сопротивление: ≤2100Ω

Вообще не понял, что это означает.

Предел измеряемых значений при измерении сопротивления: до 50MОм

На самом деле измеряет максимум до 40Мом. При этом свыше 30Мом начинает значительно врать. На самом деле и 30Мом очень даже неплохо. Вот только приукрашивать не стОит…
Попытаюсь со всем этим разобраться, но чуть попозже.
Посмотрю сначала на девайс, что из себя представляет.
Сам прибор собран на контроллере Atmel MEGA328P.

Можно оценить качество монтажа.

Приблизительная схема тестера.

Измерительные входы совершенно ничем не защищены. Будьте внимательны.
Устройство запитывается от батареи 6F22 (9В «крона»). Далее напряжение через управляемый транзистор Т3 (на моём тестере 9105) поступает на стабилизатор 78L05.

Имеется место для подключения к контроллеру.

Можно поглядеть на разъём для подключения радиоэлементов с обратной стороны.

По сути всего три контакта, особым образом собранные в разъёме.
Дисплей соединён с платой при помощи гибкого шлейфа. Не самое надёжное соединение. Но если лишний раз не лазить, прослужит годами.

Есть место для подключения SMD-компонентов.
Перехожу к измерениям. Для этого необходимо вставить в разъём тестируемый элемент и нажать жёлтую кнопку.
Перед измерением прибор производит самодиагностику (+ небольшая рекламка) и уже затем выдаёт измеренные характеристики.

Меню дополнительных функций не доступно. Если удерживать кнопку более 2 сек, то попадаешь в регулировку контрастности. Мой тестер пришёл с уровнем 4 (всего 10).
И несколько примеров измерений. Я их поделил по группам. Так должны быть наиболее понятны особенности измерений.
Сначала транзисторы: КТ209, КТ3102, КТ3157 и МП10.

КТ117.

Здесь прибор ошибся. Скорее всего, такой транзистор в его базе отсутствует.
КП303И.

А вот так он показывает составные транзисторы: КТ973Б, КТ829.

Здесь тоже промашка. Но не будем слишком требовательны. Это явно перебор.
Конденсаторы электролитические: 100мкФ*50В*105˚С импортный и наш К50-6 10мкФ*100В (1986г. с ромбиком).

Кроме ёмкости отображает значение ESR и процент потерь (Vloss). Значение ESR и процент потерь измеряет всегда, независимо от того электролит это или не электролит. При потерях менее 0,1% (Vloss) значение на экран не выводит.
А это уже китайские НЕэлектролиты.

Конденсаторы электролитические танталовые из далёких Советских времён понимает неоднозначно.

Он их определяет как диоды. Хотя ёмкость измерил правильно. Кто сталкивался с танталовыми конденсаторами, тот знает, что это особый подвид кондюков.
Обычный светодиод к китайскому фонарику и ЗЛ102Б.

Диоды Д220 и Д9 (?). Измеряет всё, что только не подтыкал.

Тиристоры: КУ101А и КУ112.

Более мощные может и не определить или поймёт как транзисторы. Тиристоры и симисторы могут быть определены, если испытательный ток выше тока удержания.
Дроссель 20мкГн.

Прибор может определять и стабилитроны. Главное, чтоб напряжение отсечки было не более 4,5В.
Я измерил стабилитрон (если мне не изменяет память КС 133А). Будьте внимательны. При подключении к разным клеммам показывает разные картинки. При подключении к клеммам 1-3 показывает встречно-последовательное соединение.

(Ток тестирования не показывает. Для стабилитронов это важно).
Картинка со встречно-параллельным подключением правильнее (1-2).
А вот так он видит IRFZ44N MOSFET.

И МС КРЕН на 5В ради хохмы.

А теперь осталось на образцовке проверить как точно измеряет. Могу только проверить правильность измерения ёмкости и сопротивления.
При калибровке измерителя сопротивления помогут мне магазины сопротивлений Р4834 и Р4002.
Все данные тоже свёл в таблицу. Особо не заморачивался. Проверил в основных точках. Чтобы понять, что из себя представляет девайс, этого достаточно. Получается, что сопротивление всех соединительных проводов 0,19 Ом.

Точность измерения очень высокая. Но есть особенность. При измерении сопротивления свыше 30Мом начинает значительно привирать. Свыше 40МОм не измеряет вообще.
Перейду к измерению ёмкости. Каждый магазин имеет начальную ёмкость (корпуса, соединительных проводов…), которую необходимо учитывать (добавлять) при измерениях. В данном случае она составляет 179 пФ. Вот результат.

Ёмкость тоже измеряет очень неплохо. Показания ESR тоже записал. Они понадобятся в следующей таблице.
И самое главное, ради чего городил огород. Посмотрю, как точно измеряет ESR конденсаторов. Для этого из образцовых магазинов собираю схему.

На магазине ёмкостей выставляю 100мкФ (там нулевой ESR). Соединяю последовательно с магазином сопротивлений. Получается эквивалент типичного электролита. Магазином сопротивлений буду изменять (как бы внутреннее) сопротивление электролита. И посмотрю, что же мой тестер покажет.
Все полученные данные свёл в таблицу.

Не забываем, что сопротивление проводов не скомпенсировано.
Каждый может сделать вывод сам.
До пяти Ом всё неплохо. До десяти – вполне терпимо. А далее никуда не годится. ESR свыше 17 Ом прибор в принципе показывать не умеет (и не нужно).
Проверил свои кондёры. ESR свыше 3 Ом не нашёл. Значит тестер вполне годный.
Вот такой весёлый приборчик. Лично мне он понравился.
Подведу итог.
Плюсы:
+ Измеряет почти всё, что нужно.
+ ESR конденсаторов измеряет достойно (моё мнение).
+ Автоопределение компонента.
+ Определяет цоколёвку и проводимость транзисторов.
+ Определяет анод и катод диодов.
Минусы:
— Меню дополнительных функций не доступно. Можно регулировать только контрастность.
— Батарея питания 9В.
-Большой ток потребления при тестировании.
— Для габаритных деталей придётся паять провода с крокодилами для подключения.
-Перед измерением НЕОБХОДИМО разряжать проверяемые конденсаторы, чтобы измерение не стало последним для прибора.
Вот, в общем-то, и всё. Для правильного вывода того, что написал, должно хватить. Я лишь могу гарантировать правдивость своих тестов. Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!

mysku.ru