ESR和ESR表的讨论

eezm · 发表于 2010-7-16 03:02:33

在滞后了国外数年之后，国内网友也开始关注并热议ESR和ESR表,我们也开个贴来讨论吧！

国外相关链接：http://www.matei.ro/emil/links2.php

gzhuli · 发表于 2010-7-16 06:13:04

ESR表？和LCR表有什么区别么？

eezm · 发表于 2010-7-16 06:33:38

何为电容的ESR?
任何电容器对通过的交流电流来说都有一定的电阻。ESR(等效串联电阻)是电容器内部欧姆电阻的总和。理想电容器的ESR为零。这样电容器的模型就是由一个电阻与一个理想电容相串联。
由于电解液会随着电解电容器的长久使用逐渐干枯，因此，电解电容器的ESR随着时间的推移会逐渐增大。在当今的电子电路中，高ESR是常有的问题。就是1-2欧的ESR增加，也可能是电子设备出现复杂的问题。正常状态下，ESR的数值很低，但是如果经历了多年，或橡胶密封不好，电解液就会逐渐干枯，于是ESR就会逐渐变大。ESR的增加会使电容器的压降增加，从而导致发热。如果你不检查ESR，你的维修工作会很艰难。高ESR是一个电容器失效的标志。高的ESR也会导致复杂的电气故障，如电容器过热，电路负载加重，使其他的电路元件工作不正常等等。

为什么要使用ESR表？
因为普通的模拟或数字表测量电解电容器时会使你错把不良品误认为是好的，这会浪费你很多时间，而且修不好设备。如果你不测试ESR，你会漏掉不良的电容。通常这些不良的电容具有高的ESR，而这是你用普通万用表或数字电容表无法测出的。只有用ESR表才能测出电容的ESR。ESR表可在线测量，这意味着你不需要把电容焊下来。

eezm · 发表于 2010-7-16 06:40:42

ESR表是能在线测电解电容内部电阻的小阻值电阻表。

(原文件名:Picture1.png)

(原文件名:模拟表.png)

(原文件名:数字表.png)

(原文件名:单片机数字表.png)

lwy86 · 发表于 2010-7-16 08:30:52

发两份制作资料！
点击此处下载 ourdev_568072LF6PTV.pdf(文件大小:329K) (原文件名:ESRMeter.pdf)
点击此处下载 ourdev_568073ZL0MKY.pdf(文件大小:12K) (原文件名:ESR Meter.pdf)

jeffwei · 发表于 2010-7-16 08:58:45

貌似LCR数字电桥可以测量的
这个仪器也常用，不必再买一台设备专门测量这个了，节约一点

eezm · 发表于 2010-7-16 09:19:57

有LCR数字电桥的特别是电子爱好者，毕竟是少数，自己花很少的钱DIY一个应是不错的选择。

eezm · 发表于 2010-7-16 09:36:07

ESR表电路：

(原文件名:模拟ESR表电路.png)

(原文件名:数字ESR表.png)

(原文件名:单片机数字ESR表电路.png)

lmeml · 发表于 2010-7-16 09:38:30

论坛高人颇多,干脆做个多功能的:

(原文件名:lcr.jpg)

(原文件名:lcr2.jpg.jpg)

fetish · 发表于 2010-7-16 09:52:21

谁能DIY一个LCR电桥啊，这个ESR表应用范围太窄了，鸡肋。

eezm · 发表于 2010-7-16 10:28:05

ESR表的主要用途是对有电解电容器的设备进行故障诊断,并对可能失效的电解电容器进行早期排查。

fetish · 发表于 2010-7-16 10:37:30

测试原理与LCR电桥一样，都是加一个交流电压，所以如果这个表能在线测量，LCR也可以。
最重要的是ESR并不是常数，而是与频率相关的非线性函数，LCR电桥可以测试多个点的ESR，这个表不可以。

eezm · 发表于 2010-7-16 10:45:37

楼上说的很对，这里的初衷只是想给没有LCR电桥的人提供一种ESR检测方法而已。测试频率一般取100kHz以上,也是为尽量减小容抗的影响。

jeffwei · 发表于 2010-7-16 23:33:20

用来修主板不错，检查滤波电容

benzhenzi88 · 发表于 2010-7-21 16:47:46

国内哪有卖的啊

eezm · 发表于 2010-7-22 04:59:30

【15楼】 benzhenzi88
国内哪有卖的啊
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没见国内有卖，模拟的电路简单，可以自己DIY一个，一般的应用就足够了，要求较高时，整流部分可用上面图中的相敏整流方式。下面的电路可做万用表的附件使用。

(原文件名:esr.jpg) Components:

R1=1K5
R2,R3,R4,R5=10K
R6=68K
R7=4K7
R8=12K
R9,R11=1K-1%
R10,R12=22-1%
R13,R14=1K
R15,R16,R17=47K
R18=15K
R19=680
R20=2K2
R21=20K TRIMMER

C1,C2=1 microF electrolytic
C3=1NF POLY
C4=100NF POLY
C5,C6=1microF POLY
DS1,DS2=1N4007
DS3=1N4148
DL1=LED
TR1,TR3=BC547
TR2=BC557
IC1=TL084
S1=SWITCH

fickle · 发表于 2010-7-25 22:28:45

回复【16楼】eezm
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这个图的电源设计非常精巧！

自己胆子小，还是踏踏实实用7660吧。

fickle · 发表于 2010-7-25 22:37:54

回复【7楼】eezm
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呵呵，高人呀！同步检测技术都用上了，改改就是lcr呀。

average · 发表于 2010-7-26 09:12:24

16楼的电路不算精巧,在某些范围段有很大误差.甚至是无法测量的测量盲点

fickle · 发表于 2010-7-26 12:55:14

回复【19楼】average
16楼的电路不算精巧,在某些范围段有很大误差.甚至是无法测量的测量盲点
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你实际做过？那个9V出+4.5V和-4.5V可用么？

eezm · 发表于 2010-7-26 13:27:21

单9V产生+/-4.5V应没有问题，只是随着9V电压的降低，+/-4.5V也在下降，在这个电路中用还可以，用在电压范围要求严的地方就不合适了。而用9V稳压到+5V,再用7660产生负压就没这个弊病了。19楼说的“在某些范围段有很大误差.甚至是无法测量的测量盲点”不知是分析的还是实践过。我计划这几天用同步检波+模拟表头做一个试试。

average · 发表于 2010-7-26 17:40:28

回复【21楼】eezm
单9v产生+/-4.5v应没有问题，只是随着9v电压的降低，+/-4.5v也在下降，在这个电路中用还可以，用在电压范围要求严的地方就不合适了。而用9v稳压到+5v,再用7660产生负压就没这个弊病了。19楼说的“在某些范围段有很大误差.甚至是无法测量的测量盲点”不知是分析的还是实践过。我计划这几天用同步检波+模拟表头做一个试试。
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做过原理类似的电路,也仿真过这个桥,还略微的推导了一下.问题主要在这个桥和整流电路

eezm · 发表于 2010-8-3 11:58:37

用同步整流法做了一个ESR表附件和数字万用表一起使用,效果还不错。

(原文件名:47u16v.jpg)

(原文件名:220u25v.jpg)

(原文件名:1000u25v.jpg)

zjinkui · 发表于 2010-8-3 19:44:43

记号

fickle · 发表于 2010-8-3 20:19:49

看图片，楼主还在上学吧。

eezm · 发表于 2010-8-3 20:45:43

【25楼】 fickle

看图片，楼主还在上学吧。
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上学是四十多年前的事了

average · 发表于 2010-8-3 21:21:41

eezm,没有对比,不知道准确性如何.应该做比照才行.
另外,读数稳定吗?(包括测量10分钟以后的读数)
怎么用单面板也可以这么小?

eezm · 发表于 2010-8-3 21:37:30

【27楼】 average

eezm,没有对比,不知道准确性如何.应该做比照才行.
怎么用单面板也可以这么小?
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1.用电阻进行了校准。
2.主要使用贴片元器件，PCB布线尽量布在铜箔面，实在布不通时，加跳线。用热转印很容易做出

(原文件名:pcb.png)

average · 发表于 2010-8-3 21:55:26

回复【28楼】eezm
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请问你的读数稳定吗?包括测量10分钟后的读数.
我的会变的

eezm · 发表于 2010-8-3 22:00:38

有漂移，10分钟末位漂了5个字，LF412的漂移还是比较大，准备选个漂移小的。

fickle · 发表于 2010-8-3 22:28:18

我倒是觉得测量原理是不是？也许自动平衡电桥方法会好点？

gzhuli · 发表于 2010-8-3 23:09:52

回复【30楼】eezm
有漂移，10分钟末位漂了5个字，lf412的漂移还是比较大，准备选个漂移小的。
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呵呵，上OPA627烧一下。AD8620也不错的。

fickle · 发表于 2010-8-3 23:15:47

呵呵，gzhuli 还没休息呢。

请教一个问题：stm32 和一个codec芯片接（比如aic23），要求同时读adc和写dac。使用2个i2s，codec作为主，可以办到吧？

gzhuli · 发表于 2010-8-4 09:24:40

回复【33楼】fickle
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STM32 Rev.Z版I2S2不能做slave，I2S3可以。Rev.Y没问题，看你手上是什么版本的了。

fickle · 发表于 2010-8-4 10:08:56

回复【34楼】gzhuli 咕唧霖
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你说可以，放心了，怕掉沟里，谢谢啦。

想用aic23或者wm8731 做lcr，你觉得这个主意如何？

gzhuli · 发表于 2010-8-4 10:29:10

STM32 Rev Z只有I2S3能用slave，而且I2S3 slave也有bug，不过暂时我还没触发过，所以你打算跑I2S slave还是要仔细测试清楚。
用CODEC做LCR是个不错的主意，可以尝试一下。
如果你只是打算用CODEC做LCR的话，那么STM32跑I2S master就可以了，因为不必追求准确的44.1k采样率，这样问题少点。

yhloh · 发表于 2010-8-4 11:55:47

回复【28楼】eezm
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請問可否提供電路圖及零件表？

eezm · 发表于 2010-8-5 11:09:48

【32楼】 gzhuli 咕唧霖

呵呵，上OPA627烧一下。AD8620也不错的。

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AD8620的确不错，可是价格80-90元无法接受啊。

　

eezm · 发表于 2010-8-5 11:15:12

【37楼】 yhloh

回复【28楼】eezm ：

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請問可否提供電路圖及零件表？

================================
　
见7楼的数字ESR表。

weidimay · 发表于 2010-9-21 00:14:57

楼主有没有QQ 我的QQ 3827611 请教下,

kyughanum · 发表于 2010-9-21 01:06:47

记号

up2dream · 发表于 2010-11-22 15:13:44

mark

heguang · 发表于 2010-12-11 02:14:55

用数字示波器的单次触发直接能测出来ESR，一个开关一个电阻，即可。

fw190d9 · 发表于 2010-12-15 13:13:40

mark

wandy2010 · 发表于 2010-12-15 14:51:21

回复【43楼】heguang
用数字示波器的单次触发直接能测出来esr，一个开关一个电阻，即可。
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这个再详细介绍一下吧

fickle · 发表于 2010-12-28 22:40:01

回复【36楼】gzhuli 咕唧霖
stm32 rev z只有i2s3能用slave，而且i2s3 slave也有bug，不过暂时我还没触发过，所以你打算跑i2s slave还是要仔细测试清楚。
用codec做lcr是个不错的主意，可以尝试一下。
如果你只是打算用codec做lcr的话，那么stm32跑i2s master就可以了，因为不必追求准确的44.1k采样率，这样问题少点。
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调试2天，i2s3 slave能用了，产生了正弦波。不过，只是一个通道起作用，不知什么原因。

呵呵，接下来要使用i2s2 slave，有点怕了。

确定 Y版本2个i2s slave 都能跑么？大不了，去买新版本（已经买了100个z版的啦，郁闷）

gzhuli · 发表于 2010-12-28 22:58:25

Errata里面是说Y版修复了I2S的bug了的。

chenang39 · 发表于 2011-1-18 11:07:22

做了一个，不错。
无线电201009期上有篇电容ESR表制作

使用MF47万用表，中间阻值10欧。测量直接用*1K电阻挡，只需将1.5V电池槽短接即可使用，不需破坏表内电路。欧姆调零同样起作用。
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
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点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
滤波电容小了点，22uF。没做自动关机部分，工作电流7mA左右。
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
装入盒子内，三组引线：供电、测试笔、输出至万用表。
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
电路图
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
表制作工艺还不错，可惜了。
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
表笔接插件太差，还是直接焊在内部引出来。
开关利用原100uA,2.5A两插口用跳线解决。
表头上的多个串联电阻4.15K/850用4.3K/820替代。
7.78K电阻去除，“表头”内阻由10K降至2.2K左右。不仅增强线性、提高测量精度，又可以直接套用无线电上MF500改装线路图。

点击此处打开 0.JPG(文件大小只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:1.JPG)
经电阻箱测量，线性及精度不错。
空载电流6mA，测量表笔短路电流7mA左右。

编辑了半天，没搞明白，如何直接显示外连接图片。

60333tim · 发表于 2011-1-18 17:54:33

mark

eezm · 发表于 2011-1-23 17:03:45

最近完成的ESR表

(原文件名:2501.png)

fickle · 发表于 2011-1-23 22:45:09

回复【51楼】eezm
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恩，东东看着不错。

最近，也做了个lcr表。电阻测量好说，因为有标准电阻。只是电容和电感头疼，问题最大就是电感，没有标称值，不知测的准不准？

eezm · 发表于 2011-1-24 00:19:20

你要是在北京我可帮你，我手头有个WK4225自动电桥。该电桥精度0.25%,做为一般校准还可以。

fickle · 发表于 2011-1-24 02:36:39

回复【53楼】eezm
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恩，设计lcr在调试阶段。

手头有最小电阻 10m ohm，测试发现波动在0.1m - 0.2m ohm 左右。因此，很担心0.1m ohm测量可能性？（不知您有么？或者那里可以买到？）

再有就是测量5pf电容，发现误差很大。看了些资料，是不是需要输入阻抗补偿校准？

看来您是lcr前辈，有机会拜访您。

eezm · 发表于 2011-1-24 13:40:10

我今天到中关村的专门生产销售精密电阻的公司问了一下，精密无感电阻可做的最小值是10m,这样的电阻要12.5元一只。为了校ESR表，我买过几只。我在WK4225上测0.01欧电阻时，100Hz和1kHz的读数均为准确的0.01，但10kHz时为0.008，不知高的频率下，是什么原因出现误差。

fickle · 发表于 2011-1-24 14:40:55

回复【57楼】eezm
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恩，看来10m欧以下电阻不好买。

再请问一下，测量10m电阻时，相应的Q或D值多少？

呵呵，lcr杂事很多，昨天搞到很晚，把自动量程实现了。WK4225好像是英国的，买9000多吧？我也想搞一个，可以和测量结果比对。

fickle · 发表于 2011-1-24 14:51:48

回复【57楼】eezm
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"但10kHz时为0.008，不知高的频率下，是什么原因出现误差。"

--猜测还是校准的问题吧？

以前以为校准用标准电阻即可，现在发现还需要针对输入阻抗校准，所谓开路或者短路校准？因为在不同频率下，阻抗特性发生变化。

呵呵，现学的，不对之处多指正。

eezm · 发表于 2011-1-24 14:54:41

再请问一下，测量10m电阻时，相应的Q或D值多少？
==============================================
串联电感0.098uH,Q=0.597,频率10kHz.

==============================================
WK4225好像是英国的，买9000多吧？
==============================================
英国的，但在天津生产的，买二手的550元。20多年前，我们单位买了3台原装的，当时是8200元一台。

fickle · 发表于 2011-1-24 22:57:30

“串联电感0.098uH,Q=0.597,频率10kHz. ”

Xl = 2×pi×10×10^3×0.098×10^-6 = 0.0060318578948924030178482752958966

Q = Xl / R = 0.0060318578948924030178482752958966 / 0.01 = 0.6031

恩，看来计算方法没错。（些许误差也许由于浮点运算产生的。）

呵呵，谢谢啦。

fickle · 发表于 2011-3-15 14:27:49

回复【60楼】eezm

发现测量10M 金属环电阻误差很大。能否拜托测量一个M欧电阻? （哦，设计目标是测量100M 电阻，现在10M 就不行了。）

kushiji · 发表于 2011-4-14 08:58:20

主要是学习，不参与政论，吸取营养知识。

kushiji · 发表于 2011-4-14 09:09:29

LCR的测量范围比ERS的测量范围要大些。

zydl123 · 发表于 2011-6-8 03:33:44

回复【43楼】heguang
用数字示波器的单次触发直接能测出来esr，一个开关一个电阻，即可。
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我的还加了发光二极管作另类指示，增加了测稳压管等功能

fey2011 · 发表于 2011-7-10 00:45:26

我有电桥和标准豪欧电阻，已经买了EZM的表了，测试以后向大家汇报。

xxsea · 发表于 2011-12-9 17:32:16

mark

jt6245 · 发表于 2012-1-12 11:15:47

http://kripton2035.free.fr/esr-repository.html
上面的链接收集很好的的ESR电表.

(原文件名:esr-repo.gif)

ghjiang · 发表于 2012-2-6 13:10:58

主要是学习，不参与政论，向大师们学习！

zzz123456 · 发表于 2013-6-12 00:27:17

记号，收藏

ESR和ESR表的讨论

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