Author Topic: Дигитален ESR метар според шема од Емитер 6/2004  (Read 13507 times)

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12890
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Дигитален ESR метар според шема од Емитер 6/2004
« Opened on 17.07.2010, Saturday, 18:56:10 (Edited 14.08.2013, Wednesday, 18:33:28) »
Како што знаат дел од членовите на форумов, го изработив дигиталниот ESR метар според шемата од Емитер 6/2004. Шемата не е прекомплицирана и сите компоенти можат да се најдат во Македонија, освен можеби операцискиот засилувач LF412 кој се наоѓа малку потешко, но место него можете да искористите друг нискошумен операциски засилувач со мал drift. Се на се, компонентите (заедно со каблите за мерните сонди, не сметајќи ја кутијата за инструментот се разбира) ме чинеа околу 600 денари (значи 10 евра), што е релативно ниска цена за ваков тип на инструмент ;). Еве неколку слики од изработениот уред.

     


И јас исто (како LordZi) решив да ставам крокодилски штичиња, навистина полесно се врши мерењето, на веќе извадени кондензатори, а и доволно мали врвчиња имаат за да може да се врши и on-board мерење ;). Нека не ве чуди покажувањето од -0.4 оми кога сондите се краткоспоени, му треба малку време на уредот на да се загрее (да постигне оптимална работна темепратура) за да може да почне да покажува правилно (му треба некаде околу 15 или 20 минути да работи за да почне да покажува правилно ;)). Како што може да се види од третата слика (која е сликана неколку минути по втората слика), веќе почнува да се стабилизирува работата на инструментот (ја намалува вредноста на „негативната“ отпорност се додека не дојде до вредност нула). На четвртата слика се гледа покажувањето на инструментот на отпорник од 100 оми, и како што се гледа, прецизно е измерена неговата вредност ;). Знам дека дисплејот е наопаку, но можете да ги изротирате сликите ако ви е тешко да ја прочитате вредноста наопаку ;D. Наопаку е поставен дисплејот поради распределбата на пиновите на колото ICL7107CPL и неможноста да се најде истото коло во Македонија со инверзен распоред на пнови за да може дисплејот да се монтира нормално. На петтата слика е прикажан изгледот на ППК-то. Двете зелени жици се само за затегнување на мерните сонди за ППК-то, не вршат никаква улога во работата на уредот ;).

Прво што треба да се направи при подесувањето на уредот е да проверите дали навистина се генерира правоаголниот мерен сигнал. Ова можете лесно да го проверите со помош на осцилоскоп. На пинот 4 од интегрираното коло IC1 (по правило треба да се искористи интегрираното коло CD4093B, но јас го имав ставено интегрираното коло HEF4093B) треба да се појави правоаголен сигнал со фреквенција од околу 200KHz (+- 50KHz). Доколку фреквенцијата на сигналот не е 200KHz, со помош на потенциометарот P1 (4K7) ја подесувате фреквенцијата на сигналот да биде околу 200KHz (некаде помеѓу 190KHz и 210KHz, не е премногу критична оваа вредност ;)). Еве како би требал да изгледа сигналот заедно со напонските нивоа (прикажани се на екранот на осцилоскопот) и фреквенцијата (исто така е прикажана на екранот од осцилоскопот).


На пиновите 8 и 9 од интегрираното коло IC2 (по правило треба да се искористи интегрираното коло 74ACT74, но јас го имам ставено SN74LS74AN) треба да се добие противфазен сигнал со дупло помала фреквенција, односно со фреквенција од околу 100KHz, како што е прикажано на следната слика. Исто така прикажани се минималната вредност на сигналот, максималната вредност на сигналот и напонот од пик до пик (Vpp).


На мерните сонди треба да го има истиот овој противфазен сигнал, но со релативно помала амлитуда.

Што се однесува до останатите подесувања на инструментот, се си е убаво опишано во проектот во Емитер. Единствен проблем (барем за мене) беше баждарењето на инструментот. Прво, имав направено една грешка во однос на вредноста на отпорникот со кој се баждари инструментот. Ја имав погрешно прочитано вредноста на отпорникот, и наместо со отпорник од 10 оми, јас го баждарев инструментот со отпорник од 100 оми (третата кафеава линија ми се виде како црна, премногу темна беше и сум ја помешал бојата, не ми ни текна да го измерам со омметар :S) и сакав да ми покаже вредност од 10 оми на дисплејот (што за живо чудо ми успеа ;D). Поради таа грешка, при мерење на кондензатори (тетстирање на инструментот) во никој случај не сакаше да ми покаже поголема вредност од 1.1 ом на електролитски кондензатори стари и по 20, 30 години (што всушност значело вредност од 11 оми, нели ;)). Затоа, прво добро проверете ја (измерете ја) вредноста на отпорникот со кој го баждарите инструментот за да не ви се случи истата ситуација како и на мене ;).

Втора препрека на која се сопнав беше референтната вредност на напонот према кој се врши споредбата на измеренииот напон. Во проектот пишува дека на пинот 36 од интегрираното коло ICL7107CPL треба да се нагоди напонот да има вредност од 100mV (напонот за компарација). Јас со оваа вредност на напонот никако не можев да го подесам инструментот (со движење на потенциометарот P3) да покажува вредност од 18 оми на отпорник од 18 оми (немав отпорник со вредност од 10 оми, најниска врендост што ја имав беше 18 оми, па решив да го баждарам со таа вредност). На крајот решив да ја намалам вредноста на напонот за компарација (се подесува со тример потенциометарот P4) се додека на дисплејот не ја покаже посакуваната вредност од 18 оми (при оваа промена, потенциометарот P3 беше во неговата крајна десна позиција). Кога конечно успаев да ја добијам вредност од 18 оми на дисплејот, го измерив напонот на пинот 36 од ICL7107CPL (IC5) и видов дека вредност на напонот е околу 30mV. Со волку мала вредност на напон за комапрација, лесно се измрдува нултото покажување на дисплејот кога сондите се краткоспоени, а и измерената вредност на ESR отпорноста на кондензаторите премногу варира (се менува вредноста на дисплеот од, на пример, 10 оми до 12 оми без притоа да се мрдаат и поместуваат мерните сонди, ниту пак кондензаторот). Претпоставувам дека ова се случуваше поради тоа што вредноста на напонот за компарација е премногу мала, па веќе на толку мала вредност на напон, почнуваат да вилјаат електромагнетните пречки од околината, како и некои други фактори се разбира. Поради ова, решив да ја зголемам вредноста на напонот за компарација на некоја релативно поголема вредност, блиска до дефинираната (според текстот). Така ја подесив вредноста да биде 95mV.


Сликата е направена веднаш по пуштањето на инструментот во работа, па поради тоа покажува малку поголема вредност (како што нагласив претходно, и како што е напишано во текстот од проектот, му треба време на уредот за да ја постигне работната температура). При вака подесената вредност на напонот за компарација, решив да експериментирам со вредностите на отпорникот R23 (10K) и потенциометарот P3 (4K7). Посакуваната вредност од 18 оми на дисплејот ја добив со вредност на отпорникот R23 од 470 оми и вредност на потенциометарот P3 од 100K. Вредноста на потенциометарот P3 не е критична, и при вредност на отпорникот R32 од од 100 оми до 1K, може да се движи од 22K до 100K ;). Се разбира, овие вредности на потенциометарот и отпорникот се добиени експериментално (не вршев никакви пресметки). Така да, ако случајно не можете да ја подесите вредноста на дисплјеот да ја покажува вредноста на отпорникот со кој го баждарите инструментот (според препишаните вредности на R23 и P3 од проектот, односно R23=10K и P3=4K7), експериментирајте со вредностите на R23 и P3. Само гледајте вкупната отпорност на R23 и P3 (R23 + P3) да не падне под 1K. Во тој случај може да почне малку повеќе да грее операцискиот засилувач LF412, па да се изгуби темературната стабилност на колото и да почне да „шета“ мерената вредност (да не покажува правилно инструментот).

Исто така, сакам да напоменам дека, доколку сте во можност, не е лошо да искористите повеќеобртен потенциометар на местото на потенциометарот P5 (100K). Со помош на повеќеобртниот потенциометар многу попрецизно ќе можете да наместите на дисплејот од инструментот да покажува нула оми при краткоспоени сонди (јас се изнамачив додека подесив нула да ми покажува на дисплејот). Истото важи и за потенциометарот P3. Ако често ви се измрдува нултата позиција на ESR метарот (ако при краткоспоени содни инструментот не покажува нула секој пат), можете тример портенциометарот P5 да го замените со потенциометар и да го монтирате на надворешната страна од самата кутија (исто како и тастерот S1, иако јас мислам дека е попрактично да се користи прекинувач), така да после определн број на мерења да можете повторно да ја подесите нултата позиција ;).

Исто така, морам да наведам дека има грешка во листата на компонентите (во горниот десен агол на страна 47), IC7 не е 7809 туку 7905. На шемата е точно означена компоентата, но во листата на делови е згрешена ;). Не знам дали во некој понатамошен број од Емитер ја имаат корегирано оваа грешка.

Еве и неколку слики од мерени кондензатори со ESR метарот :).

     

     

It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline BorceBT

  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 1826
  • Gender: Male
    • www.trajkovski.net
Браво! Одлично сработено и многу корисен инструмент поготово во ерата на лоши компјутерски напојувања и плочи ;)
Никогаш неможеш да знаеш се, но секогаш можеш да знаеш повеќе.

Offline Devil

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 5329
  • Gender: Male
    • Македонски форум за електроника
море очите ќе ми падната додека да прочитам, ама 100% ќе прочитам вака некој корисни информаци ме интересираат ;)
Jас не сум себичен, помагам. Помагај и ти !

Секоја куќа си има свои куќни правила.Почитувај ги куќните правила!

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12890
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Фала Борче ;).

@Devil

Морав да го направам толку долг post-от бидејќи требаше да се извршат определени корекции на оригиналната шема, мали корекции, но сепак важни ;).
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline Devil

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 5329
  • Gender: Male
    • Македонски форум за електроника
ок го прочитав и жив останав ;D
сега напиши околу вредностите кој се добиваат на дисплејот, односно околу исправноста на кондензаторите што значи каква врдност да си имаме ориентација :)
Jас не сум себичен, помагам. Помагај и ти !

Секоја куќа си има свои куќни правила.Почитувај ги куќните правила!

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12890
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Од 0 до 1 ом: Кондензаторот може да се смета за сосема исправен, може да се користи во импулсни напојувања и било какви високофреквенциски кола.

Од 1 до 2 оми: Кондензаторот пчнува да се суши (на почетокот е), така да не е препорачливо да се става во импуслни и високофкревенциски кола бидејќи за определено време ќе почен да јавува знаци на исушеност, особено ако се користи при напон кој е близок до максималниот работен напон на кондензаторот.

Во принцип, сите кондензатори со вредност до 2 оми можат да се сметаат за исправни ;).

Од 2 до 10 оми: Кондензаторот е делумно сув, но не сосема, може слободно да се корсити во филтерски степени на напојувања, но не и за некоја друга примена. Исто така, треба да се напомене и дека кондензатори со висок работен напон (на пример 200V, 250V, 400V, итн.) знат да покажат висока вредност на нивната сериска отпорност (од 5, 6, 7 оми, па некогаш и повеќе), но тоа не мора да значи дека се суви. Причината за ова е нивниот висок работен напон (како тој влијае врз големата вредност на сериската отпорност, не знам :S, ако некој знае, нека пише ;)). Во секој случај, овие кондензатори и онака се користат скоро стриктно во напојувачки секции, така да нивната голема сериска отпорност нема многу да влијае, дури да се суви ;).

Над 10 оми: Кондензаторите со сериска отпорност поголема од 10 оми се смета дека се суви (барем така покажува искуството), па значи дека истите треба да се фрлат. Исто така, доколку ESR метарот измери вредности блиски до 10 оми (на пример 9.8, 9.5, 9.3 итн.), не е лошо да се измери капацитивноста на кондензаторот, па ако таа не е падната премногу (под 20% од неговата дефинирана капацитивност), кондензаторот може да се зачува и да се користи како филтерски кондензатор во напојувачка секција. Ако покаже поголема промена на капацитивноста (капацитивноста е под 20% од неговата дефинирана вредност), кондензаторот треба да се фрли.
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline LordZi

  • Глобален Модератор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 3185
  • Gender: Male
  • I'm gonna live forever or die trying...
    • LightCraft Studio
Све супер, уште да имав осцилоскоп и ќе го средев и мојот да покажува како што треба... >:(
Ај ќе остане за понатаму на to do листата кога ќе си купам еден... :)
People who talk behind my back are in good position to kiss my ass!!!

"You may live to see man-made horrors beyond your comprehension." - Tesla

If animals had a religion, humans would be the devil.

LightCraft Studio

Offline Devil

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 5329
  • Gender: Male
    • Македонски форум за електроника
па еве прашај некој од скопје дали би ти услужи, односно дали ќе ти помогни да го средите
верувам дека има луѓе кој можат да ти помогнат, не губат ништо за 5мин. работа со осцилоскоп
Jас не сум себичен, помагам. Помагај и ти !

Секоја куќа си има свои куќни правила.Почитувај ги куќните правила!

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12890
  • Gender: Male
  • Не фалширам
LordZi, може да ти свршам работа ако сакаш, и онака осцилоскопот треба само за да се нагоди фреквенцијата и да се провери дали сигналите се присутни во определени точки од колото ;). Мада подесувањето на фреквенцијата може да се направи и со фреквенцметар (ако имаш еден) ;).
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline LordZi

  • Глобален Модератор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 3185
  • Gender: Male
  • I'm gonna live forever or die trying...
    • LightCraft Studio
Немам уште направено фреквенциометар, во план ми е, плочката ми е спремна уште да ги соберам деловите и да најдам време.
Гига, фала за понудата, ако не се снајдам на друг начин ќе те малтретирам тебе ;D
People who talk behind my back are in good position to kiss my ass!!!

"You may live to see man-made horrors beyond your comprehension." - Tesla

If animals had a religion, humans would be the devil.

LightCraft Studio

Offline Georgi

  • Стручњак
  • ***
  • Posts: 353
  • Gender: Male
Одг: Дигитален ESR метар според шема од Емитер 6/2004
« Reply #10 on 18.07.2010, Sunday, 12:44:51 (Edited 19.07.2010, Monday, 00:35:53) »
Ќе го замолам некој да ми го скенира ова, го немам овај број. Нека ми прати по ПП. Благодарам однапред.

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12890
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Одг: Дигитален ESR метар според шема од Емитер 6/2004
« Reply #11 on 23.07.2010, Friday, 03:20:29 (Edited 14.08.2013, Wednesday, 19:38:44) »
Еве го готовиот ESR метарот заедно сосе кутија направена од искористени плочи од витропласт ;).

     

     

Кај мојот ESR метар имам мали модификации направено. На пример, место тастерот S1 користев прекинувач (се гледа на предниот дел од плочата на сликите), мислам дека вака е попрактично. Исто така место тример потенциометарот P5 поставив обичен потенциометар (исто така се гледа на предната страна од плочата). Причината за оваа модификација беше поместувањето на нултата позиција на ESR метарот. Премногу често се случуваше сама од себе да се помести нултата позиција на метарот, па решив да го сменам тример потенциометарот и да ставам надворешен потенциометар со кој ќе можам рачно да си ја подесувам нултата позиција ;). За да добијам поголема прецизност, вредноста на потенциометарот P5 ја сменив од 100K на 10K, но исто така ги сменив и вредностите на отпорниците R18 и R19 од 10K на 68K и 24K (соодветно). Вака, вкупната отпорност на напонскиот делител изведен со R18, P5 и R19 е 102K (68K + 24K + 10K = 102K), што не е толку далеку од претходната вкупна вредност (10K + 10K + 100K = 120K). Водовите за потенциометарот P5 ги врзав преку оклопен кабел каде што ширмот е врзан за маса, за да има што е можно помали влијанија од електромагнетните пречки од трансформаторот кој е исто така сместен во кутијата (исто така, во оригиналниот проект, не се препорачува да се ставаат трансформатрот и уредот во иста кутија, баш поради електромагентните пречки, но јас сепак решив да ги ставам).

А еве ја причината зошто го правам ESR метарот ;D.

 

Има мноооооооогу електролити тука за вадење ;D.
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline LordZi

  • Глобален Модератор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 3185
  • Gender: Male
  • I'm gonna live forever or die trying...
    • LightCraft Studio
Епа ај честито, со арно да те служи... :)
People who talk behind my back are in good position to kiss my ass!!!

"You may live to see man-made horrors beyond your comprehension." - Tesla

If animals had a religion, humans would be the devil.

LightCraft Studio

Offline Ilcebt

  • Стручњак
  • ***
  • Posts: 278
  • Gender: Male
Стави ја шемата ако ја имаш.
Кога ќе дојдеш да читаш на форумот не дреми и не биди скржав. Помагај и ќе ти биде помогнато ! Правила ;)

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12890
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Епа ај честито, со арно да те служи... :)

Фалаааа, фалааааа, поубав да си направите ;D.
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."