Однією з найбільш частих причин виходу радіоелектронної апаратури з ладу або погіршення її параметрів є зміна властивостей електролітичних конденсаторів. Іноді при ремонті апаратури (особливо виробленої в колишньому СРСР), виготовленої із застосуванням деяких типів електролітичних конденсаторів (наприклад, K50-.), Для відновлення працездатності пристрою вдаються до повної або часткової заміни старих електролітичних конденсаторів. Все це доводиться робити через те, що властивості матеріалів, які входять в електролітичний (саме електролітичний, тому що в складі використовується електроліт) конденсатор, під електричним, атмосферним, тепловим впливами згодом змінюються. І таким чином найважливіші характеристики конденсаторів, такі як ємність і струм витоку - так само змінюються (конденсатор "висихає" і ємність його збільшується, часто навіть більш ніж на 50% від початкової, а струм витоку зростає, тобто внутрішній опір, шунтуючі конденсатор зменшується), що природно призводить до зміни характеристик, а в гіршому випадку і до повної відмови апаратури.
Вашій увазі пропонується схема і приклад конструкції вимірювача ємності електролітичних конденсаторів з тестом їх на витік. Відразу обмовлюся - оригінальна ідея схеми не моя, а розроблена [1], мною була виправлена одна помилка, добавлена вбудована калібрування і тест на витік конденсатора, розроблений варіант конструкції і вироблено виготовлення з налаштуванням, випробуваннями. Прекрасні результати роботи приладу змусили мене поділитися інформацією з Вами.
Вимірювач має наступні якісними і кількісними характеристиками:
1) вимір ємності на 8 поддиапазонах:
2) оцінка струму витоку конденсатора по світлодіодному індикатору;
3) можливість точного вимірювання при зміні напруги живлення і температури навколишнього середовища (вбудована калібрування вимірювача);
4) напруга живлення 5-15 В;
5) визначення полярності електролітичних (полярних) конденсаторів;
6) струм споживання в статичному режимі. не більше 6 мА;
7) час вимірювання ємності. не більше 1 с;
8) струм споживання під час вимірювання ємності з кожним піддіапазонів зростає,
але. не більше 150 мА на останньому піддіапазоні.
Суть приладу - вимір напруги на виході диференціюються ланцюга, рис.1.
Напруга на резисторі: Ur = i * R,
де i - загальний струм через ланцюг, R - зарядний опір;
Оскільки ланцюг дифференцирующая, то її струм. i = С * (dUc / dt),
де С - заряджається ємність ланцюга, але конденсатор буде лінійно заряджатися через джерело струму, тобто стабілізованою струмом. i = С * const,
значить напруга на опорі (вихідний для цього ланцюга): Ur = i * R = C * R * const - прямо пропорційно ємності заряджається конденсатора, а значить вимірюючи вольтметром напругу на резисторі ми вимірюємо в деякому масштабі і досліджувану ємність конденсатора.
Схема представлена на рис. 2.
У вихідному положенні випробуваний конденсатор Сх (або калібрувальний С1 при включеному тумблер SA2) розряджений через R1. Вимірювальний конденсатор, на якому (нема на випробуваному безпосередньо) вимірюється напруга, пропорційне ємності випробуваного Сх, розряджений через контакти SA1.2. При натисканні кнопки SA1 випробуваний Сх (С1) заряджається через відповідні поддиапазону (галетний перемикач SA3) резистори R2. R11. При цьому зарядний струм Сх (С1) проходить через світлодіод VD1, чия яскравість світіння дозволяє судити про струми витоку (опір, шунтуючі конденсатор) в кінці заряду конденсатора. Одночасно з Сх (С1) через джерело стабілізованого струму VT1, VT2, R14, R15 заряджається і вимірювальний (завідомо справний і з малим струмом витоку) конденсатор С2. VD2, VD3 використовуються для запобігання розряду вимірювального конденсатора через джерело напруги живлення і стабілізатор струму відповідно. Після заряду Сх (С1) до рівня, що визначається R12, R13 (в даному випадку до рівня приблизно половини напруги джерела живлення), компаратор DA1 відключає джерело струму, синхронний з Сх (С1) заряд С2 припиняється і напруга з нього, пропорційне ємності випробуваного Сх (С1) відображається мікроамперметром PA1 (дві шкали зі значеннями кратними 3 та 10, хоча можна налаштувати на будь-яку шкалу) через повторювач напруги DA2 з високим вхідним опором, що також забезпечує тривале збереження заряду на С2.
При налаштуванні положення каліброваного змінного резистора R17 фіксується в будь-якому положенні (наприклад, в середньому). Підключаючи еталонні конденсатори з точно відомими значеннями ємності у відповідному діапазоні, резисторами R2, R4, R6-R11 проводиться калібрування вимірювача - підбирається такий струм заряду, щоб еталонні значення ємностей відповідали певним значенням на обраної шкалою.
У моїй схемі точні значення зарядних опорів при напрузі живлення 9 В склали:
Після калібрування один з еталонних конденсаторів стає калібрувальним С1. Тепер при зміні напруги живлення (зміни температури навколишнього середовища, наприклад при сильному охолодженні готового налагодженого приладу на морозі свідчення ємності у мене виходили заниженими відсотків на 5) або просто для контролю точності вимірювань досить підключити С1 тумблером SA2 і, натиснувши SA1, калібрувальних резистором R17 зробити підстроювання PA1 на вибране значення ємності С1.
Перед початком виготовлення приладу необхідно вибрати мікроамперметр з відповідною шкалою (ами), габаритами і струмом максимального відхилення стрілки, але струм може бути будь-яким (порядку десятків, сотень мікроампер) завдяки можливості налаштування і калібрування приладу. Я застосував мікроамперметр ЕА0630 з Iном = 150 мкА, класом точності 1.5 і двома шкалами 0. 10 і 0. 30.
Плата була розроблена з урахуванням того, що вона буде кріпитися безпосередньо на мікроамперметр за допомогою гайок на його висновках, рис.3. Таке рішення забезпечує і механічну, і електричну цілісність конструкції. Прилад розміщується в підходить за габаритами корпус, достатній для розміщення також (крім микроамперметра і плати):
- SA1 - кнопка КМ2-1 з двох малогабаритних перемикачів;
- SA2 - малогабаритний тумблер МТ-1;
- SA3 - малогабаритний галетним перемикач на 12 положень ПГ2-5-12П1НВ;
- R17 - СП3-9а - VD1 - будь-який, я застосував якийсь із серії КІПх-хх, червоного кольору світіння;
- 9-ти вольт батарея «Корунд» з габаритами 26.5 х 17.5 х 48.5 мм (без урахування довжини контактів).
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 закріплюються на верхній кришці (панелі) приладу і розташовуються над платою (батарея зміцнюється за допомогою дротяного каркаса прямо на платі), але з'єднуються з платою проводами, а всі інші радіоелементи схеми розташовуються на платі (і під мікроамперметром безпосередньо теж) і з'єднуються друкованим монтажем. Окремої вимикача харчування я не передбачав (та й в обраний корпус він би вже не помістився), поєднавши його з проводами для підключення випробуваного конденсатора Сх в роз'ємі типу СГ5. «Мама» XS1 роз'єму має пластмасовий корпус для установки на друковану плату (вона встановлюється в кутку плати), а «тато» XP1 підключається через отвір в торці корпусу приладу. При підключення роз'єму «тато» своїми контактами 2-3 включає харчування приладу. До проводам Сх паралельно непогано приладнати роз'єм (колодку) будь-якої конструкції для підключення окремих відпаяні конденсаторів.
При роботі з приладом потрібно бути уважним з полярністю підключення електролітичних (полярних) конденсаторів. При будь-якої полярності підключення індикатор показує одне і те ж значення ємності конденсатора, але при неправильній полярності підключення, тобто «+» Конденсатора до «-» приладу, світлодіод VD1 відображає великий струм витоку (після заряду конденсатора світлодіод продовжує яскраво горіти), тоді як при правильній полярності підключення світлодіод спалахує і поступово гасне, демонструючи зменшення зарядного струму до дуже малої величини, практично до повного потухання (слід спостерігати 5-7 секунд), за умови, що випробуваний конденсатор володіє малим струмом витоку. Полярні неелектролітіческіх конденсатори мають дуже малий струм витоку, що і видно по дуже швидкого і повного гасіння світлодіода. А якщо ж струм витоку великий (опір, шунтуючі конденсатор мало), тобто конденсатор старий і «тече», то світіння світлодіода видно вже при Rутечкі = 100 кОм, а при менших шунтуючих опорах світлодіод горить ще яскравіше.
Таким чином можна за світінням світлодіода визначати полярність електролітичних конденсаторів: при тому підключенні, коли струм витоку менше (світлодіод менш яскравий) - полярність конденсатора відповідає полярності приладу.
Для більшої точності показань будь-яке вимірювання слід повторювати не менше 2-х разів, тому що в перший раз частина струму заряду йде на створення оксидного шару конденсатора, тобто показання ємності трохи занижені.
список радіоелементів
ви не зовсім праві. звичайно є необхідність в перевірці конденсаторів без випоювання у відремонтованому апараті, але як відомо багато радіоаматори і ремонтники використовують деталі іноді випаяние з плат, куплених на ЗІП - ось тут і виникає необхідність перевірити справні на вигляд конденсатори і можливість їх використання при подальших ремонтах. та й нові перевірити ніхто не заважає - часто в магазинах буває шлюб
з повагою, Едуард Р.
вимір ємності конденсатора без випоювання з плати неможливо. тому що деталі (наприклад мікросхеми і транзистори) приєднаний до нього, а також самі доріжки (при вимірюванні кондерів з ємністю до 100пФ) будуть змінювати ємність
Не зрозуміло, а як же дізнатися ємність випробуваного конденсатора? Як градуювати шкалу мікроамперметра в Фарада? Або як дізнатися ємність за показаннями мікроамперметра? Чим можна замінити ЕА0630? Так як цей раритет зараз важко знайти.
У схемі допущена помилка: нижній висновок резистора R1 необхідно завести на контакт 3 перемикача SA2, відключивши його від загальної шини резисторів R2 -R11, оскільки заряджатися через світлодіод перевіряється конденсатор буде, а ось розряджатися немає. Тобто один раз його перевірити можна, а другий раз (для вірності) не вийде, оскільки не дивлячись на установку тумблера SA1 в нижнє положення конденсатор залишиться заряженним.Для розрядки контрольної ємності С1 я використовував зведену групу тумблера SA2, яка розряджає його в положенні " Вимірювання ". Ну, можна і кнопку паралельно світлодіоду поставити для розрядки ємностей. А так прилад цілком нормально працює.
