自已做的电容ESR在线测量表!
二手仪器买多了,更换电容是个大问题,全换工程量太大,不然就得一个个拆下来测量,太麻烦了。一直想高一个在线ESR测定仪,网上搜了一些测定仪,在线测试的很少,多数是晶体管测定仪顺带没ESR,而且不能在线测量。也有指针表改的,但总感觉不直观,而且还要查表什么的太麻烦。所以就想到自已做一款在线ESR表。从开始到现在歇歇停停总共有两三个月了,改了一次板,总算完工了,感觉还不错,自已感觉比市面上的多数表要好用。
下面是使用介绍:
1、真正的在线测量,100KHZ高频恒流测量信号,超低测量电压(适合在线测量)。测电容容量最高测量电压只有0.17V,测电容ESR最高测量电压0.1V(一般都在0.01V以下)。
全中文提示,(可以选择不提示)保证你拿到手后不看说明就能使用。电容质量自动判断,测量有电容隔离提高安全性。(注意打开测电容功能时是不隔直的)
2、 测量电路采用高速模拟开关鉴相电路,双运放差分输入,多级比列运放自动切换,使仪器具有很高的分辨率和抗干扰能力,充分满足超低压测量要求。
3、 快速恒流超低压测电容值。全自动判断电容质量。(注意:不要凭容量能对上就认为电容没问题,一定要看ESR是否正常来判断电容好坏哦!)
说一下为什么不用容抗法测容量,
1是因为已经有测ESR值了,所以根本不需要了。
2是为了实现仪器的自动电容品质好坏判断功能,省去了你查表的麻烦,当然仪器也有对照表可查。
脉宽法测电容的特点就是不管你的电容是否干枯容量都基本不会变。这个缺点刚好在这里(自动判断电容品质)变成优点了。
3、容抗法测容量的测量信号频率较低,电容的高频性能不能很好反应,很多人不注意就会误判了。
4、 电容ESR值和容量同时测量,而且是连续不间断测量。自动判断电容品质,同时还有电容短路判断。
5、在线电解电容ESR值测定(0.01欧——12欧),在线电解电容容量测定1-30000UF,(10UF以下电容精度不好),电容短路检测。测量不分极性。
调大R33或R39可以调节ESR值的测定范围,但会影响小阻值的精度和电容的测量范围。 R33是调恒流大小,R39是调放大器的放大倍数。
如要改变测量范围建议调R39.
3.9K时,测量范围大概在0-12欧,0-1欧有500级左右,电容最大值是30000UF左右。短路阻值6欧以下判断为短路
2K时是0-5欧,0-1欧是1000级左右,电容最大15000UF左右 短路阻值13欧以下判断为短路
换电阻后要进行零点校正哦!!
6、可测量电池内阻(注意测量时不能打开电容测量功能,否则要烧坏电路,电容测量功能默认是关闭的,按C/F键打开。)
7、晶体管测量仪功能(和ESR测量是独立的测量电路),
可测可控硅、场效应管、二极管、双二极管、三极管,三极管的放大倍数、be结电压等。
19264超大液晶屏图形显示晶体管的类型、参数、引脚等。
缺点:受5V的驱动电压影响一些大功率器件没法测量。其实这些器件都有很明显的标识,一般不需要测量。
8、可调频率的方波信号输出,从16HZ-10MHZ,当然受定时器的计数值限制不是里面的任何频率都可以得到(小频率一般都能得到)
根据你的需要,仪器会输出最接近并且又能得到的频率输出,液晶屏会有实际和设定的频率值显示。
9、根据设定的频率,仪器还可以输出PWM信号,占空比可任意调节(受定时器加载初值的速度影响,最小PWM值不要小于110时钟周期),频率越小分辨率越细。最高频率大约900Khz以内。
10、方波信号从晶体管测试的第一个接口输出,接地为ESR测定的第一个接口。
注意: 方波信号功能,需要焊上R53(470欧以上),其实这个功能是画PCB时随意加上的,全当玩具。
但没想到的是STC的高阻实在太不够高了,测三极管时基极用470K的电阻驱动时居然分流了,影响仪器的判断了。
解决方法是避开三极管b极接在T2端口上,如果碰到不能判断时T2口的跟其它口换一下再判断。
当然也可以选择去掉R53,仪器在首页面时长按ESR键5秒就可以去掉方波输出功能。
11、测量电解电容ESR时要注意先对电容放电。
虽然电路有电容隔离,还有二极管双向钳位保护(0.6V),还有0.5A保险丝保护但电压较大时一样会烧坏仪器。
用户可以自已加TVS保护管。
12、仪器有很方便的校正程序,中文提示,有0欧电阻、1欧电阻,5欧电阻,10uf电容,100uf电容,100uf电容共6档校正,用户可以对任意档进行校正。
如果校正乱了可以选择恢复默认值。校正元件不需很标准的,其实相差个10%也没关系,毕竟只是用来判断电容好坏的。
如果没有相对应的校准元件,也可以用值相近的元件,然后计算出相应的校准值,通过手动调节得到校准。(在校准模式下长按ESR键可进出手动调节模式)
如:缺5欧电阻时,手上只有10欧电阻时,测1欧的AD值是700,10欧的值是6000,可以得到5欧的值是(6000-700)/9*4+700=3055;
当然这里10欧是偏离太大了,影响精度,同时手动调节是每按一下加减1,所以这里就得按3000下才能得到了。哈哈。
最好是通过串联并联凑到一个接近的值,然后用万用表量出准确值,然后手动计算调节。
13、仪器工作电压在6V-12V之间,仪器有输入电压显示。
14、零点的调节:在0欧电阻校正模式下,如发现后面的AD值偏离太大时就需要进行零点调节。(第二个数值应在30-500范围内)
方法:到0欧电阻校正模式下,短路测试端,调VR1电位器使第一个AD值在70附近(因为太小时运放的线性会不太好),然后重新进行全部6档的校正。
15、归零操作:测ESR值时因为阻值很小只有零点几欧,所以测试笔的内阻对结果的影响是较大的。测量前先进行“归零”操作,去除表笔的内阻。
方法是:在ESR测量模式下,短路表笔,等稳定后按Transistor键即可。
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16. 运放比例的校正。 设计时后面两组运放的比列是1:10,但由于电阻的偏差,可能会有一定的改变。导致电阻测量时会有一定的偏差,
为了降低对电阻的要求特引入这一校正。其实这个偏差只是在较大的测量电阻时(1欧以上)才会有,对ESR值的判断并不会有影响。
方法:先在0欧校正模式下(其它阻值模式下也可以),计算后面两个数值的比例(前面除后面),然后在这里调节到这个值。
你可以接入不同值的电阻看看是否这个比例基本不变,如果变化较大说明运放的线性不好,考虑更换运放。
17、最后再次提醒:测电解电容ESR时一定要先放电,尤其是有较高电压的电容。如果要打开测容量功能就算是较低的电压也不行,必须先放电。
维修测量时最好不要打开容量测定功能(这样有电容隔离损坏率会小很多),
操作:仪器操作基本都有中文提示,按着提示操作一般都能使用。也可以选择关闭提示,方法:在第一页中长按C/F键。
所有按键就两种操作,短按和长按(5秒以上)。短按:按下按键听到短的一声“嘀”就可以放开按键了。长按:按下按键听到较长(响)的一声“嘀”就可以放开按键了。
因为测量的时间要1秒左右,所以按键按下有时并不能很快能检测到。一定要等到 “嘀”声才放开哦。
关闭/打开 声音: 在第一页中长按Transistor键
关闭/打开 信号发生器功能: 在第一页中长按ESR键
打开电源:长按电源键。 按下电源按键听到一声 “嘀”声后放开按键。
关闭电源:长按电源键。 按下电源按键听到一声较长(响)的 “嘀”声后放开按键.(中间会有一直声较轻的 “嘀”声是表示短按有效,这时不要放开继续按住)
回到首页面:在任何页面下短按电源键回到首页面。按下电源按键听到一声较轻的 “嘀”声后放开按键。 ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。
学习了,帮顶。 登云钓月 发表于 2016-4-8 11:01
ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。
学习了,帮顶。 ...
用来判断电容是否变劣,其实准确来说这里测的不是ESR,而是高频下的电容容抗。100KHZ。 学习了,顺便收藏! 以为是新创的呢。 做的不错啊,能开源吗,自己也捣鼓一个 不够先进,最低要能加入 DC 偏压测试,只能测这个模式在点燃的应用场合没用,说白了这个测出来的和标称值没差多少,至多能做个来料检测。 很不错的东西啊 看样子楼主是准备卖套件了。但是我还是很希望LZ能够做一个开源的项目,实在不行,我希望LZ帮我讲一下LCR电桥的基本工作原理,尤其是相敏检波器那一部分的原理。谢谢~ 套件?哈哈 最好弄个套件。 alcohol 发表于 2016-4-8 12:13
不够先进,最低要能加入 DC 偏压测试,只能测这个模式在点燃的应用场合没用,说白了这个测出来的和标称值没 ...
电容容量是用充放电法测的,目的就是为了测出来的值跟标着的值一样,而不受电容好坏的影响,,判断电容质量的好坏是要看ESR值,这里的容量值是为了跟ESR值进行比较,从而自动判断电容的好坏。这在仪器说明上已经写清楚了! sailor0908 发表于 2016-4-8 12:46
最好弄个套件。
总共只焊了4套,在38度上发了,在这里也不知道能不能发。这会可能已经定完了吧。呵呵,过段时间我准备赶出几块来给坛友们用用。 1109 发表于 2016-4-8 12:31
看样子楼主是准备卖套件了。但是我还是很希望LZ能够做一个开源的项目,实在不行,我希望LZ帮我讲一下LCR电 ...
相敏检波简单来说就是用一个参考信号根据相位检出同相的输入信号的有效部分,从而提高抗干扰能力 相当适用的,神器 。 登云钓月 发表于 2016-4-8 11:01
ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。
学习了,帮顶。 ...
mlcckey.com 电容参数网,不过是贴片电容的 期待套件,最好配上外壳。 这个不错,等待楼主的套件 looks good. 这东西很实用,谢谢楼主分享 qiufeng 发表于 2016-5-28 19:13
期待套件,最好配上外壳。
已经有成品出了呀,有外壳,外观还可以,可以去我的淘宝点拍一个玩玩
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.47.lruJnJ&id=529170921337&ns=1&abbucket=17#detail liaihua1997 发表于 2016-5-28 22:08
这个不错,等待楼主的套件
已经有成品出了呀,有外壳,外观还可以,可以去我的淘宝点拍一个玩玩
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.47.lruJnJ&id=529170921337&ns=1&abbucket=17#detail dyjhy 发表于 2016-5-30 13:49
已经有成品出了呀,有外壳,外观还可以,可以去我的淘宝点拍一个玩玩
https://item.taobao.com/item.htm? ...
可以增加电感测试吗? scadu 发表于 2016-5-30 15:02
可以增加电感测试吗?
加过,但范围小取消了,改成电感比较功能。 这个工具可以有 LCR更为合适 1109 发表于 2016-4-8 12:31
看样子楼主是准备卖套件了。但是我还是很希望LZ能够做一个开源的项目,实在不行,我希望LZ帮我讲一下LCR电 ...
相敏检波把对应的电流,和电压虚部和实部分离出来 lanlibo 发表于 2016-5-30 22:49
相敏检波把对应的电流,和电压虚部和实部分离出来
这个我知道。我想知道这个相敏检波电路是如何把实部和虚部分离的?以及分离后得到的数据是如何计算的? 1109 发表于 2016-5-31 09:01
这个我知道。我想知道这个相敏检波电路是如何把实部和虚部分离的?以及分离后得到的数据是如何计算的? ...
虚部和实部正好差90° 相敏正好把0°和90°的信号分离了 (相敏控制风别位0°和90°的方波 可以看成一个开关对其相应的时间段 积分 或者测量相应时间段的的电压) lanlibo 发表于 2016-5-30 22:46
LCR更为合适
一般手持LCR不能在线测量的
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