Измеритель ESR LCF v3

Измеритель ESR+LCF v3.

Давно не секрет, что половина отказов в современной бытовой технике связана с электролитическими конденсаторами.
Вздувшиеся конденсаторы видно сразу, но есть и такие, которые выглядят вполне нормально. Все неисправные конденсаторы имеют потерю ёмкости и увеличенное значение ESR, или только увеличенное значение ESR(ёмкость нормальная или выше нормы).
Вычислить их — не так просто, приходится выпаивать их, если параллельно подключено несколько конденсаторов, или параллельно к измеряемому конденсатору подключены какие либо шунтирующие элементы, проверять и исправные запаивать обратно. Многие конденсаторы приклеены к плате, находятся в труднодоступных местах и демонтаж/монтаж их, занимает много времени. Ещё при нагревании, неисправный конденсатор может на время восстанавливать работоспособность.
Поэтому радиомеханики, да и не только они, мечтают иметь прибор для проверки исправности электролитических конденсаторов, внутри-схемно, не выпаивая их.
Хочу огорчить, на все 100% — это не возможно. Не возможно правильно измерять ёмкость и ESR, но проверить исправность электролитического конденсатора без выпаивания, во многих случаях возможно по увеличенному значению ESR.
Неисправные конденсаторы с увеличенным ESR и нормальной ёмкостью встречаются часто, а с нормальным ESR и с потерей ёмкости нет.
Уменьшение ёмкости от номинальной на 20% — не считается дефектом, это нормально даже для новых конденсаторов, поэтому для начальной дефектации электролитического конденсатора достаточно измерить ESR. Показания ёмкости при внутрисхемных измерениях, только для информации и в зависимости от шунтирующих элементов схемы, могут быть значительно завышенными или не измеряться.

Ориентировочная таблица допустимых значений ESR, приведена ниже:

Было разработано несколько версий измерителя ESR.
Измеритель ESR+LCF v3 (третья версия), разрабатывался с учётом максимальных возможностей при внутрисхемных измерениях. Кроме основного измерения ESR (на дисплее Rx>x.xxx), имеется дополнительная функция для внутрисхемного вычисления ESR, названная анализатором — «aESR» (на дисплее a x.xx).
Анализатор обнаруживает нелинейные участки при заряде измеряемого конденсатора (исправный конденсатор заряжается линейно). Далее математическим путём рассчитывается предполагаемое отклонение и прибавляется к значению ESR.
При измерении исправного конденсатора “aESR” и “ESR” близки по значению. На дисплее дополнительно выводится значение “aESR”.
Эта функция не имеет прототипа, поэтому на момент подготовки основной документации, был очень не большой опыт в её использовании.

На данный момент, есть множество положительных отзывов от разных людей с рекомендациями по её использованию.
Данный режим не даёт сто процентного результата, но при знании схемотехники и накопленном опыте — эффективность данного режима велика.
Результат внутрисхемного измерения, зависит от шунтирующего влияния элементов схемы.
Полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды) не оказывают влияния на результат измерения.
Наибольшее влияние оказывают низкоомные резисторы, индуктивности, а так же другие конденсаторы, подключенные к цепям измеряемого конденсатора.
В местах, где шунтирующее влияние на проверяемый конденсатор не велико, неисправный конденсатор хорошо измеряется в обычном режиме «ESR», а в местах, где шунтирующее влияние велико, неисправный конденсатор (не выпаивая) можно вычислить только с помощью «анализатора — aESR».

Следует помнить, что при внутрисхемных измерениях исправных электролитических конденсаторов, показания «aESR» в большинстве случаев немного выше показаний «ESR». Это нормально, так как многочисленные соединения с измеряемым конденсатором, вносят погрешность.

Наиболее сложными местами для измерения, являются схемы с одновременным шунтированием множеством элементов разных видов.

На схеме выше, неисправный конденсатор С2+1ом, шунтируется C1+L1+C3+R2.

При измерении такого конденсатора, значение ESR в норме, а анализатор показывает ”0,18” – это превышение нормы.

К сожалению, не всегда удаётся внутри-схемно определить исправность электролитического конденсатора.
Например: в материнских платах по питанию процессора не получится, там слишком велико шунтирование. Радиомеханик, как правило, ремонтирует однотипную аппаратуру, и со временем у него накапливается опыт, и он уже точно знает в каком месте и как диагностируются электролитические конденсаторы.

И так, что же может мой измеритель.

Измеритель ESR+LCF v3 — измеряет

ESR электролитических конденсаторов	0 — 50 Ом
Ёмкость электролитических конденсаторов	0,1 — 60 000 мкФ
Ёмкость неэлектролитических конденсаторов	1 пФ — 2,0 мкФ
Индуктивность	0,1 мкГн — 1,0 Гн
Частоту	до 50 мГц
Напряжение питания	батарея 7 — 9 вольт
Ток потребления	10 — 30 мА

Дополнительные функции:

— В режиме ESR можно измерять постоянные сопротивления 0.001 – 100Ом, измерение сопротивления цепей, имеющих индуктивность или ёмкость, невозможно (т.к. измерение производится в импульсном режиме и измеряемое сопротивление шунтируется). Для корректного измерения таких сопротивлений необходимо нажать кнопку «+» (при этом измерение производится при постоянном токе 10мА). В этом режиме диапазон измеряемых сопротивлений равен 0.001 – 20Ом.
— В режиме ESR при нажатой кнопке «L/C_F/P» включается функция внутрисхемного анализатора ( подробное описание см. далее).
— В режиме частотомера при нажатой кнопке «Lx/Cx_Px» включается функция «счетчик импульсов» (непрерывный счёт импульсов поступающих на вход “Fx“). Обнуление счетчика производится кнопкой «+».
— Индикация разряда батареи.
— Автоматическое отключение — около 4х минут (в режиме ESR-2мин.). По истечении времени простоя, загорается надпись «StBy» и в течении 10 сек, можно нажать любую кнопку и продолжится работа в том же режиме.

В современной технике электролитические конденсаторы часто шунтируются индуктивностью менее 1 мкГн и керамическими конденсаторами. В обычном режиме здесь, измеритель не способен выявить неисправный электролитический конденсатор без выпаивания. Для этих целей, добавлена функция внутрисхемного анализатора.
Анализатор обнаруживает нелинейные участки при заряде измеряемого конденсатора (исправный конденсатор заряжается линейно). Далее математическим путём рассчитывается предполагаемое отклонение и прибавляется к значению ESR(Rx) = aESR(a). На дисплее дополнительно выводится значение aESR (a). Наиболее эффективна данная функция при измерении ёмкостей выше 300мкФ. Для включения этой функции необходимо нажать кнопку «L/C_F/P».

Принципиальная схема.

«Сердцем измерителя является микроконтроллер PIC16F886-I/SS. В этом измерителе также, без изменения прошивки, могут работать и микроконтроллеры PIC16F876, PIC16F877.

Конструкция и детали.

ЖК — индикатор на основе контроллера HD44780, 2 строки по 16 знаков.
Контроллер – PIC16F886-I/SS.
Транзисторы BC807 — любые P-N-P, близкие по параметрам.
ОУ TL082 – любой этой серии (TL082CP, AC и др.). Возможно применение ОУ MC34072. Применение других ОУ (с другим быстродействием) не рекомендуется.
Полевой транзистор P45N02 – 06N03, P3055LD и др., подходит практически любой из материнской платы компьютера.
Дроссель L101 – 100мкГн +-5%. Можно изготовить самому или применить готовый. Диаметр провода намотки должен быть не менее 0.2мм.
С101 — 430–650пФ с низким ТКЕ, К31-11-2-Г — можно найти в КОС отечественных телевизоров 4-5 поколения ( КВП контура ).
С102, С104 4–10мкФ SMD — можно найти в любой старой компьютерной материнской плате Пентиум-3 возле процессора, а также в боксовом процессоре Пентиум-2.
BF998 — можно найти в СКВ, телевизоров и видеомагнитофонов ГРЮНДИК.
SW1 (размер7*7mm)- обратите внимание на распиновку, встречаются двух типов. Разводка печатной платы соответствует рис 2.

Печатная плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита.

Одновременно печатная плата служит основанием для корпуса. По периметру платы припаяны полоски стеклотекстолита шириной 21мм.

Крышки сделаны из чёрной пластмассы.

Сверху расположены кнопки управления, а спереди три гнезда типа «ТЮЛЬПАН», для съёмного щупа. Для режима “R/ESR” – гнездо более высокого качества.

Конструкция щупа:

В качестве щупа, использован металлический штекер типа « тюльпан». К центральному выводу припаяна игла.

Из доступного материала для изготовления иглы можно использовать латунный стержень, диаметром 3мм. Через некоторое время, игла окисляется и для восстановления надёжного контакта, достаточно протереть кончик, мелкой наждачной бумагой.

Ниже в архиве есть все необходимые файлы и материалы для сборки и настройки данного измерителя.

Удачи всем и всего наилучшего!

Архив Измеритель ESR+LCF v3.

Что такое ESR

Электролитические конденсаторы имеют ряд параметров, важных для их правильной работы в схеме устройства. Это и его ёмкость, и сопротивление диэлектрика между выводами и корпусом, и собственная индуктивность, эквивалентное последовательное сопротивление или, на американский манер, Equivalent Series Resistance. ESR — это сопротивление обкладок конденсатора и его ножек, которыми он припаивается к плате, выводов.

Существуют специальные формулы для расчёта этого показателя, но ими в реальной практике никто не пользуется. Гораздо проще собрать прибор для его измерения, и полученные результаты сверять с таблицей ESR электролитических конденсаторов, в которой приведены показатели в миллиомах, в зависимости от характеристик деталей — ёмкости и поддерживаемого напряжения.

Результаты моделирования

Диаграмма Simulink показана на рисунке 3:

Рисунок 3 – Схема моделирования в Simulink

В качестве возбуждения используется прямоугольный сигнал с амплитудой +1 и -1 вольт. Выходное сопротивление генератора сигналов принимается за 50 Ом, конденсатор составляет 30 мкФ с ESR 0,8 Ом. Установившаяся форма выходного сигнала показана на рисунке 4:

Рисунок 4 – Установившаяся форма выходного сигнала схемы

Расчетный коэффициент затухания цепи составляет:

и ESR тестируемого конденсатора рассчитывается как:

[r_к = alpha times r_г = 0,0158 times 50 = 0,7875 Ом qquad (5)]

ESR — метр (плата, питание от Кроны)

ESR meter позволяет выполнять такие функции как: измеритель ёмкости и эквив алентное послед овательное сопротивление ЭПС (англ. ESR ) конденсаторов, индуктивности катушек (LCR, RLC, LC метр), сопротивл ения резисторов, тестер транзисторов, диодов, а также выводит ь информацию о подключённых компонентах.

Особенности ESR-метра:
— Автоматическое обнаружение NPN и PNP транзисторов, N-канальных и P-канальных МОП транзисторов (полевых, мосфет, mosfet), диодов, светодиодов, тиристоров, резисторов, конденсаторов и индуктивностей;
— Предусмотрены контактные площадки для удобного теста SMD элементов;
— Отображение на дисплее символа тестируем ого компонента, а также номеров выводов, к которым он подключен;
— Во вр емя измерений отображается напряжение батареи;
— ЖК дисплей имеет две строки по 16 символов каждая. С подсветкой;
— Предусмотрена функция самовыклю чения.

Напряжение питания: 9В от батареи (крона) (батарейка в комплекте не идёт или за дополнительные 100р)
Ток в режиме ожидания: 0.02мкA
Рабочий ток потребления: 25mA
— Время теста около 2 секунд, большие ёмкости и индуктивности могут изме ряться дольше (до 1 минуты).
— Ток в режиме ожидания: 20nА
— Пределы измерения ёмкости конденсаторов: 25pf-100mF (разрешение 1pF)
— Пределы изме рения индуктивности: 0.01mH-20H
— Разрешение при измерении сопротивления: 0,1 Ом
— Предел измеряемых значен ий при измерении сопротивления: до 40MОм

Что меряет и определяет

Транзистор-тестер умеет определять параметры и цоколевку таких полупроводниковых элементов как:

• Двухвыводные компоненты — диоды, стабилитроны, светодиоды (показывает напряжение, при котором начинает свечение) и некоторые другие.
• Триоды — транзисторы (mosfet — ёмкость затвора и напряжение открытия, J-fet, биполярные – падение напряжения и hFE), тиристоры и симисторы. Проверяет и сборки из диодов Шоттки в трёхвыводных корпусах типа TO-220 и подобных.

• резисторы (измеряет сопротивление);
• конденсаторы (ёмкость, Vloss – падение напряжения после импульса зарядки, ESR);
• дроссели и катушки индуктивности (индуктивность, сопротивление постоянному току).

Модели как GM328a имеют встроенный генератор ШИМ-сигнала с частотой импульсов 8 кГц (может также отличаться в разных моделях), функцию измерения частоты до 2МГц (при этом измеряет достаточно точно частоту разных сигналов — синусоиды, меандра, треугольника, пилы, есть и информация о том, что некоторые версии «меряют» до 3.95 МГц), функцию вольтметра (до 50 В и часто с большими погрешностями). Также полезной будет функция генератора меандра – тестер транзисторов способен выдавать сигнала частотой до 2 МГц.

Обратите внимание, что наименьшая частота — 1 Гц обозначается как 1000 мГц (м — маленькая), то есть «милигерц». Это не гигагерц!

Старый и новый способ проверки любых конденсаторов на работоспособность.

Раньше, когда у мастера или радиолюбителя из измерительных приборов был только обычный мультиметр типа DT830B, то конденсаторы проверялись мультиметром. Причём проверить можно было только электролитические (полярные) конденсаторы большой емкости и то весьма условно.

Проверка электролитических (полярных) конденсаторов мультиметром. Старый способ.

В настоящее время этот способ проверки конденсаторов является устаревшим. На мультиметре, в режиме измерения сопротивления выставляем значение на переключателе 2 МОм и касаемся щупами выводов конденсатора. Руками можно прикасаться только к одному выводу конденсатора с щупом, чтобы мультиметр не измерил сопротивление рук. После того как приложили щупы к выводам конденсатора, мультиметр начнет измерять сопротивление конденсатора, которое будет увеличиваться по мере заряда конденсатора от напряжения на щупах мультиметра. В какой-то момент на мультиметре появиться «1», что означает выход за пределы измеряемого диапазона мультиметра. И вот по скорости нарастания или полностью отсутствия сопротивления на мультиметре можно косвенно дать оценку работоспособности конденсатора. Для более точной проверки желательно иметь в наличии исправный конденсатор для сравнения характера скорости нарастания сопротивления.

В этом видео смотрите пример проверки конденсатора мультиметром:

Если с электролитическими конденсаторами более менее можно определиться с работоспособностью, то конденсаторы постоянной емкости проверить с помощью обычного мультиметра нельзя. Можно конечно купить многофункциональный мультиметр с функцией проверки конденсаторов, но и он проверит только конденсаторы средней емкости, начиная от нескольких нанофарад. Конденсаторы малой емкости он не измеряет, следовательно их нельзя проверить таким мультиметром.

Как правильно проверить конденсатор

Для наиболее точной проверки любых конденсаторов на работоспособность и соответствия заявленных емкостей, я рекомендую купить недорогой ESR-метр из Китая.

На фото: внешний вид ESR метра из Китая

Неважно, какой у вас конденсатор электролитический или постоянный, ESR-метр проверит оба типа. Кроме того этот прибор в отличии от многофункционального мультиметра с опцией измерения емкости, измеряет ещё два параметра у электролитического конденсатора, это ESR или эквивалентное последовательное сопротивление и Vloss — это потеря напряжения или добротность в процентах.

Проверка конденсаторов с помощью ESR тестера

Для проверки конденсатора, его необходимо вставить в специальную панельку – коннектор радиодеталей. Можно сделать щупы с крокодилами для зажима ножек радиодеталей, чтобы не вставлять в эту зажимную панель, так как это не всегда удобно. После чего нажать на кнопку «TEST» и подождать пока тестер произведет измерение. Если проверяется обычный, неполярный конденсатор, то тестер нам просто покажет емкость, которая должна соответствовать номиналу, смотри фото.

На фото: проверка обычного конденсатора с помощью ESR метра

Электролитический исправный или «плохой» конденсатор должен показать три параметра: это емкость, ESR и Vloss.
По заранее известной таблице ESR исправных конденсаторов, делаем вывод о работоспособности проверяемого конденсатора.

Измеренные значения должны быть не больше указанных в таблице.

На фото: исправный электролитический конденсатор 1000 мкФ х 16В

На фото выше значение ESR составляет 0.22 Ома минус сопротивление переходников 0.13 Ом = 0.09, то есть ESR по таблице для проверяемого конденсатора в норме.

Бывает так, что проверяемый конденсатор ничего не показывает по ESR метру, это означает или обрыв или полную потерю емкости конденсатора. То есть конденсатор просто «высох». Естественно такой конденсатор считается неисправным.

Далее в видео обзор ESR метра, проверка конденсаторов и других радиодеталей.

Купить ESR метр можно по этой ссылке

Тестер радиоэлектронных компонентов LCR-T4 в качестве измерителя емкости конденсаторов.

В первой части статьи о тестере радиоэлектронных компонентов LCR-T4 рассказывалось об измерении сопротивлений с помощью этого прибора и сопоставление показаний с другими измерителями.

В этой части статьи о тестере радиоэлектронных компонентов LCR-T4 будет рассказано об измерении параметров конденсаторов.

Измерение емкости постоянных конденсаторов.

В качестве контрольного прибора будем использовать измеритель LC на PIC контроллере ( промышленного LC-метра просто нет). Согласно спецификации на тестер радиоэлектронных компонентов LCR-T4 , диапазон измерения емкости составляет от 25рF до 100mF с точностью до 1%. Здесь сразу возникают несколько вопросов… Нижняя граница измерения емкости от 25 пФ резко ограничивает область применения прибора, потому что часто бывает необходимо произвести измерения малых ( 1-2пФ) емкостей.

Это особенно актуально для тех радиолюбителей, кто занимается радиоприемной и передающей техникой. Тот же радиолюбительский измеритель LC на контроллере PIC16F676 имеет диапазон измерения емкости от 0,1 пФ до 10000 мкФ с достаточной для радиолюбительских применений точностью.

Вызывает легкое недоумение указанная в спецификации на тестер радиоэлектронных компонентов LCR-T4 верхняя граница измерения емкости в 100 мкФ. Скорее всего, здесь имеется ошибка в описании.

Начнем с измерения малых емкостей.

Тестер LCR-T4 столь низкую емкость измерить не способен. LC-метр на PIC контроллере справляется с этой задачей легко:

Конденсатор КТК -27пФ.

Тестер LCR-T4 показал на 1 пФ емкость меньше указанной на корпусе, LC-метр на PIC контроллере–на 0,9 пФ больше. Кто точнее неизвестно, но больше доверяю второму прибору, тем более что, LC-метр на PIC контроллере имеет разрешающую способность 0,1пФ.

Конденсатор керамический КМ 360 пФ.

Практически идентичные показания. LC-метр на PIC контроллере измерил емкость с более высокой разрешающей способностью.

Конденсатор слюдяной КСО 1200 пФ.

Показания обоих приборов разнятся на 6 пФ, или 0,5%, всего лишь. Очень хорошее совпадение.

Конденсатор керамический КМ 6800 пФ.

Значение 7273 пФ на дисплее тестера LCR-T4 поначалу вызвало подозрение о неисправности прибора. Но замер на LC-метре на PIC контроллере практически подтвердил показания, хотя разница в показаниях приборов в этом случае достигла уже 1%.

Для контрольного замера возьмем конденсатор типа К71-7 емкостью 0.01215мкФ (12150 пФ) и допуском +/- 0,5%. Допуск +/- 0,5% означает что реальная емкость может лежать в пределах от 12090 пФ до 12211 пФ.

Показания приборов практически идентичны, с той лишь разницей что, тестер LCR-T4 отображает значение емкости с разрешающей способностью 10 пФ, LC-метр на PIC контроллере демонстрирует на порядок лучшую разрешающую способность -1 пФ.

Конденсатор керамический КМ 0,1 мкФ (или, другими словами, 100 нФ).

Практически идентичные результаты измерений.

Конденсатор пленочный К73-9 0,27 мкФ.

Здесь уже разность в показаниях приборов достигла 5%. Возможно, что начинает завышать показания LC-метр на PIC контроллере. Впрочем, для таких достаточно больших емкостей, как 0,27 мкФ, некоторая неточность измерений уже не играет никакой роли. Тестер LCR-T4 также уже продемонстрировал измеренное значение ESR =0,57 Ом.

Измерение емкости и значения ESR электролитических конденсаторов.

Внимание! Во избежание повреждения измерительных приборов необходимо полностью разрядить электролитические конденсаторы перед измерениями.

Ниже будут приведены сравнительные результаты замеров емкости электролитических конденсаторов и такого параметра как, эквивалентное последовательное сопротивление –ESR.

Нужно отметить, что до наступления эры компьютеров и импульсных источников питания, о таком параметре как эквивалентное последовательное сопротивление ESR электролитических конденсаторов, мало кто знал, и еще меньше было тех, кто пытался его измерить.

Только в связи с широчайшим распространением компьютеров и импульсных источников питания ( в том числе и компьютерных БП) возникла необходимость контроля этого параметра. Причина в том, что электролитические конденсаторы работают в импульсных источниках питания в цепях переменного тока на частотах до сотен кГц, и в этом случае, увеличение параметра ESR вызывает перегрев и «вздутие» конденсатора и выход из строя импульсного источника питания.

В сети имеется много таблиц с указанием допустимых значений ESR электролитических конденсаторов в зависимости от емкости и рабочего напряжения. Причем, данные в них немного отличаются. Это связано с различными методиками измерения параметра ESR электролитических конденсаторов. Вот одна из таких таблиц:

Конденсатор 10 мкФ х 25В, состояние : б/у.

И сразу сюрприз- емкость завышена в четыре раза, оба прибора подтверждают это.

Величина ESR=13 Ом. Согласно вышеприведенных таблиц эквивалентное последовательное сопротивление завышено, и намного. Конденсатор непригоден.

Конденсатор 100 мкФ х 160В. Состояние: б/у.

И в этом конденсаторе величина параметра ESR немного завышена. Разница в измеренной величине емкости составила 5%.

Конденсатор 1000 мкФ х 35В. Состояние : новый.

Здесь параметр ESR в норме.

Конденсатор 4700 мкФ х 50В. Состояние : новый.

Здесь также параметр ESR в норме. LC-метр на PIC контроллере показал на 100 мкФ большую емкость в отличии от тестера LCR-T4 . Трудно сказать какой из приборов подвирает, да и смысла выяснять это нет для таких больших емкостей.

Выводы.

Тестер радиоэлектронных компонентов LCR-T4 при измерении емкостей не демонстрирует какого-либо преимущества по сравнению с LC-метром на контроллере PIC16F676. Более того, LC-метр на контроллере PIC16F676 имеет более широкий диапазон измеряемых емкостей, способен измерять емкости вплоть до долей пикофарад, имеет более высокую разрешающую способность и позволяет оперативно скомпенсировать паразитную емкость измерительных щупов непосредственно перед измерениями.

Конёк тестера радиоэлектронных компонентов LCR-T4- это измерение параметра ESR электролитических конденсаторов. С этим он справляется на отлично.

В третьей части рассмотрим вопрос измерения индуктивностей.

Остальные части статьи о тестере радиоэлектронных компонентов LCR-T4 находятся здесь:

Устройство и характеристики конденсатора

Конструкция конденсатора представляет собой две токопроводящие пластины, разделённые диэлектриком. Если приложить к пластинам напряжение от источника постоянного тока, то ток короткое время будет протекать через конденсатор, и он зарядится. На его пластинах (обкладках) накопится напряжение, равное напряжению источника. Длительность протекания тока и ёмкость его заряда зависят от площади обкладок и расстояния между ними. Ёмкость обозначается буквой С и измеряется в фарадах. Единица измерения в системе СИ – 1Ф (F). Обозначение принято в честь физика из Англии М. Фарадея.

Внимание! Ёмкость 1Ф – очень большая величина. Если рассматривать Землю как уединённый проводник в форме шара, то ёмкость составила бы около 700 мкФ. Поэтому электротехнические элементы измеряют в малых величинах: пикофарадах (пФ), нанофарадах (нФ), микрофарадах (мкФ).

В цепях постоянного и переменного тока ёмкостной элемент ведёт себя по-разному. Если постоянный ток конденсатор через себя не пропускает, то переменному току, проходящему через него, оказывает определённое сопротивление. Это ещё одна важная характеристика конденсатора – ёмкостное сопротивление RC.

Сопротивление из разряда реактивных сопротивлений, рассчитывается по формуле:

где:

• Rc – емкостное сопротивление, Ом;
• 6,28 – 2 π;
• f – частота тока, Гц;
• C – емкость данного конденсатора, Ф.

Важно! Как видно из формулы, для токов разной частоты сопротивление одного и того же элемента меняется. Чем выше частота тока, тем ниже ёмкостное сопротивление конденсатора.

Различают конденсаторы постоянной и переменной ёмкости. Вторые имеют конструкцию, в результате которой изменяется расстояние между пластинами.

По типу исполнения конденсаторы постоянной ёмкости бывают:

• полярные электролитические;
• однослойные и многослойные керамические;
• высоковольтные керамические;
• полиэстеровые;
• танталовые;
• полипропиленовые конденсаторы.

Конструкция зависит от порядкового разряда ёмкости элемента, применяемого материала для пластин и диэлектрика.

Полезные приставки для цифрового мультиметра

Цифровой мультиметр, самый важный инструмент любого радиолюбителя. Мультиметры бывают разными, разного класса точности, функционала, размера ну и естественно цена.

Как правило начинающие радиолюбители пользуются бюджетными мультиметрами, которые обладают невысокой точностью, но они популярны так, как стоят дешево и содержат в себе почти все необходимые измерители.

Что бы расширить функционал своего мультиметра я предлагаю изготовить несколько простых дополнений.

Первым по счету идет измеритель температуры

Измеритель температуры имеется не у всех мультиметров, но его можно сделать самому. Микросхема LM35 представляет из себя довольно высокоточный датчик температуры часто применяется в ардуино проектах.

Микросхема имеет простейшее подключение, выводы питания и выход, диапазон питающих напряжений от 4-х до 30 вольт.

Выходное напряжение микросхемы изменяется на 10 мВ с каждым градусом цельсия, то есть в таком подключении — скажем 200 мВ на выходе будет означать, что температура окружающей среды 20 градусов.

Даже в бюджетном мультиметре имеются диапазоны измерений 200 и 2000мВ, оба режима для наших целей отлично подходят.

Приставка питается от отдельной 9-и вольтовой батареи 6F22, на выходе микросхемы установлен делитель напряжения в виде подстроечного многооборотного резистора на 100кОм. Этим резистором выставляем температуру по контрольному термометру.

Регулирующий винт на подстроечном резисторе желательно зафиксировать, например термоклеем. Термометр готов.

Вторая схема — не менее полезная и представляет из себя детектор поля

Такое дополнение позволяет превратить высокочастотное излучение в постоянный ток для оценки мощности радиопередатчиков или раций.

Достаточно поднести антенну рации к антенне детектора, нажмать на передачу и мультиметр покажет цифры, это постоянное напряжение от вашей рации, чем мощнее сигнал от рации, тем больше цифра на дисплее мультиметра.

Естественно эти цифры ничего не значат и само устройство позволит осуществить только зрительный контроль, но оценить мощность и сравнивать разные передатчики между собой, а также находить источники электромагнитного излучения вполне возможно.

Детектор собран на базе одного германиевого диода старого образца и мелочевки. Антенной служит кусок медного провода с длиной 5-7 см и диаметром 1мм.

Приставка не нуждается в дополнительном источнике питания, что делает ее очень компактной, вставляется в среднее и нижнее гнездо мультиметра.

Как проверить стабилитрон знает каждый радиолюбитель, для этого необходим источник питания, ограничительный резистор и мультиметр.

Следующая приставка позволяет выявить напряжение стабилизации стабилитрона и в целом проверить его на работоспособность.

Для ее работы необходим дополнительный источник питания, в нашем случае обычная батарейка на 1,5 вольта, либо аккумулятор на 1,2 вольта.

Схема очень простая и не содержит дефицитных компонентов, построена всего на паре транзисторов. Это повышающий преобразователь напряжения, на вход подается напряжение от батарейки, а на выходе получаем около 30 вольт, все зависит от индуктивности дросселя.

Ток потребления схемы мизерный, 10-20 мА. Испытуемый стабилитрон подключается к выходу преобразователя через токоограничительный резистор, параллельно стабилитрону подключены щупы мультиметра, последний просто измерит напряжение на стабилитроне.

Дроссель намотан на ферритовой гантельке, точные размеры указать не могу, но они не критичны. Обмотка в моем случае намотана проводом 0,15мм и состоит из 150 витков, при этом напряжение самоиндукции с дросселя доходит до 40 вольт и будет увеличиваться вплоть до пробоя диэлектрического слоя конденсатора. Чтобы этого не случилось, к выходу преобразователя подключена нагрузка в виде резистора.

Для удобства проверки стабилитрона в конструкцию был добавлен отрезок от панельки для беспаячного монтажа.

Важно во время испытаний не перепутать полярность подключения стабилитрона, иначе он будет в роли обычного диода, но даже в этом случае не выйдет из строя, т.к. у нас имеется токоограничительный резистор.

Схема собрана на небольшом отрезке макетной платы, но если у кого то будет желание повторить ее, лучше сделать это на печатной плате, ее можно скачать вместе с общим архивом проекта.