ESR-MESSGERÄT

Um Kondensatoren zu testen, habe ich mich entschieden, ein sogenanntes „ESR-Messgerät“ zusammenzubauen. Mit dem Testen von Dioden und Widerständen gibt es schließlich keine Probleme, aber bei Kondensatoren ist es schwieriger. Wie Sie wissen, ist ESR eine Abkürzung für Equivalent Serial Resistance , was „äquivalenter Serienwiderstand“ bedeutet. Lassen Sie es uns einfacher erklären. Vereinfacht ausgedrückt besteht ein Elektrolytkondensator aus zwei Aluminiumstreifenplatten, die durch einen Abstandshalter aus porösem Material getrennt sind, der mit Elektrolyt imprägniert ist (daher der Name Elektrolyt). Das Dielektrikum in solchen Kondensatoren ist ein sehr dünner Oxidfilm, der sich auf der Oberfläche der Aluminiumfolie bildet, wenn eine Spannung einer bestimmten Polarität an die Platten angelegt wird. An diesen Bandabdeckungen werden Drahtleitungen befestigt. Die Bänder werden zu einer Rolle aufgerollt und das Ganze in ein versiegeltes Gehäuse gelegt. Aufgrund der sehr geringen Dicke des Dielektrikums und der großen Fläche der Platten verfügen Oxidkondensatoren trotz ihrer geringen Abmessungen über eine große Kapazität.

Während des Betriebs treten im Inneren des Kondensators elektrochemische Prozesse auf, die die Verbindung des Anschlusses mit den Platten zerstören. Der Kontakt wird unterbrochen und dadurch entsteht ein sogenannter Übergangswiderstand, der einen Wert von mehreren zehn Ohm oder mehr erreicht, was der Reihenschaltung eines Widerstands mit dem Kondensator entspricht, der sich im Kondensator selbst befindet. Durch Lade- und Entladeströme erhitzt sich dieser „Widerstand“, was den Zerstörungsprozess noch verstärkt. Ein weiterer Grund für den Ausfall eines Elektrolytkondensators ist das „Austrocknen“, wenn der Elektrolyt aufgrund schlechter Abdichtung verdampft. In diesem Fall erhöht sich die kapazitive Reaktanz (Xc) des Kondensators, da dessen Kapazität abnimmt. Das Vorhandensein eines Serienwiderstands wirkt sich negativ auf den Betrieb des Geräts aus und stört die Logik des Kondensators im Stromkreis. (Wenn Sie beispielsweise einen Widerstand mit einem Widerstandswert von zehn Ohm in Reihe mit dem Filterkondensator des Gleichrichters schalten, erhöht sich die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung an dessen Ausgang stark.) Der erhöhte ESR-Wert von Kondensatoren (und zwar nur bis zu einigen Ohm) wirkt sich besonders stark auf den Betrieb von Schaltnetzteilen aus.

Das Funktionsprinzip dieses ESR-Messgeräts basiert auf der Messung der Kapazität eines Kondensators, d. h. es handelt sich im Wesentlichen um ein Ohmmeter, das mit Wechselstrom betrieben wird.

Wie bekannt, Xс=1/2πfC, Wo

Xс - Kapazität, Ohm;
f - Frequenz, Hertz;
C - Kapazität, Farad.

Der DD1-Chip enthält einen Rechteckimpulsgenerator (Elemente D1.1, D1.2), einen Pufferverstärker (Elemente D1.3, D1.4) und eine Verstärkerstufe mit Transistoren. Die Erzeugungsfrequenz wird durch die Elemente C1 und R1 bestimmt und beträgt 100 kHz. Rechteckimpulse werden über den Trennkondensator C2 der Primärwicklung des Aufwärtstransformators T1 zugeführt. An die Sekundärwicklung nach dem Diodengleichrichter ist ein Mikroamperemeter angeschlossen, auf dessen Skala der ESR-Wert abgelesen wird. Der Kondensator C3 glättet die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung. Beim Einschalten weicht die Nadel des Mikroamperemeters bis zur Endmarkierung der Skala aus (dies wird durch Auswahl des Widerstands R2 erreicht). Diese Position entspricht dem „unendlichen“ Wert des gemessenen ESR. Wenn Sie einen funktionierenden Oxidkondensator parallel zur Wicklung I des Transformators T1 anschließen, umgeht der Kondensator aufgrund der geringen Kapazität die Wicklung und der Zählerzeiger nähert sich Null. Liegt ein Fehler im Messwert vor, erhöht sich der darin enthaltene ESR-Wert. Ein Teil des Wechselstroms fließt durch die Wicklung und der Pfeil weicht immer weniger vom Wert „unendlich“ ab. Je höher der ESR, desto mehr Strom fließt durch die Wicklung und desto weniger durch den Kondensator und desto näher liegt der Pfeil an der „Unendlich“-Position.

Der Transformator ist auf einen Ferritring mit einem Außendurchmesser von 10...15 mm gewickelt. Die Primärwicklung enthält 10 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,5 mm, die Sekundärwicklung enthält 200 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,1 mm. Die Diode muss aus Germanium sein, zum Beispiel D9, D310, D311, GD507. Siliziumdioden haben eine hohe Schwellenöffnungsspannung (0,5...0,7 V), was zu einer starken Nichtlinearität der Messgerätskala im Bereich der Messung niedriger Widerstände führt. Das ESR-Messgerät wird mithilfe mehrerer 1-Ohm-Widerstände kalibriert. Markieren Sie durch Schließen der Sonden die Stelle, an der sich die Nullmarke der Skala befinden wird. Aufgrund des Widerstands in den Anschlussdrähten stimmt dieser möglicherweise nicht mit der Pfeilposition überein, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist. Daher sollten die Leitungen zu den Sonden so kurz wie möglich sein. Als nächstes verbinden Sie zwei parallel geschaltete 1-Ohm-Widerstände und markieren die Position des Pfeils, der dem gemessenen Widerstand von 0,5 Ohm entspricht. Schließen Sie dann Widerstände von 1, 2, 3, 5 und 10 Ohm an und markieren Sie die Positionen der Pfeile beim Messen dieser Widerstände. Wir können hier aufhören, da Elektrolytkondensatoren mit einer Kapazität von mehr als 4,7 μF und einem ESR von mehr als 10 Ohm zwar funktionieren können, aber nicht lange halten :)

Wer regelmäßig elektronische Geräte repariert, weiß, wie viel Prozent der Störungen auf defekte Elektrolytkondensatoren zurückzuführen sind. Lässt sich darüber hinaus ein erheblicher Kapazitätsverlust mit einem herkömmlichen Multimeter diagnostizieren, ist ein so charakteristischer Defekt wie ein Anstieg des äquivalenten Serienwiderstands (ESR) ohne spezielle Geräte grundsätzlich nicht erkennbar.

Bei Reparaturarbeiten konnte ich lange Zeit auf spezielle Instrumente zur Überprüfung von Kondensatoren verzichten, indem ich bekanntermaßen gute parallel zu den „verdächtigen“ Kondensatoren einsetzte; bei Audiogeräten nutzte ich die Überprüfung des Signalwegs nach Gehör über Kopfhörer usw Verwenden Sie auch indirekte Methoden zur Fehlererkennung, die auf persönlicher Erfahrung, gesammelten Statistiken und professioneller Intuition basieren. Als wir uns der Massenreparatur von Computergeräten anschließen mussten, bei der Elektrolytkondensatoren gut die Hälfte aller Störungen ausmachen, wurde die Notwendigkeit, ihren ESR zu kontrollieren, ohne Übertreibung zu einer strategischen Aufgabe. Ein weiterer wesentlicher Umstand war die Tatsache, dass defekte Kondensatoren im Reparaturprozess sehr oft nicht durch neue, sondern durch aus anderen Geräten demontierte ersetzt werden müssen und deren Funktionsfähigkeit überhaupt nicht gewährleistet ist. Daher kam unweigerlich der Moment, in dem ich ernsthaft darüber nachdenken musste, dieses Problem zu lösen und mir endlich ein ESR-Messgerät anzuschaffen. Da die Anschaffung eines solchen Gerätes aus mehreren Gründen offensichtlich nicht in Frage kam, blieb nur der Selbstzusammenbau als Lösung.

Eine Analyse der im Internet verfügbaren Schaltungslösungen zum Aufbau von EPS-Zählern hat gezeigt, dass das Angebot an solchen Geräten äußerst groß ist. Sie unterscheiden sich in Funktionalität, Versorgungsspannung, verwendeter Elementbasis, Frequenz der erzeugten Signale, Vorhandensein/Fehlen von Wicklungselementen, Form der Anzeige von Messergebnissen usw.

Die Hauptkriterien für die Auswahl einer Schaltung waren ihre Einfachheit, niedrige Versorgungsspannung und eine minimale Anzahl von Wicklungseinheiten.

Unter Berücksichtigung aller Faktoren wurde beschlossen, das Schema von Yu. Kurakin zu wiederholen, das in einem Artikel der Zeitschrift „Radio“ (2008, Nr. 7, S. 26-27) veröffentlicht wurde. Es zeichnet sich durch eine Reihe positiver Eigenschaften aus: extreme Einfachheit, Fehlen von Hochfrequenztransformatoren, geringer Stromverbrauch, Möglichkeit der Stromversorgung durch eine einzige galvanische Zelle, niedrige Generatorbetriebsfrequenz.

Details und Design. Das auf einem Prototyp aufgebaute Gerät funktionierte sofort und nach mehreren Tagen praktischer Experimente mit der Schaltung fiel die Entscheidung über das endgültige Design: Das Gerät sollte äußerst kompakt sein und so etwas wie ein Tester sein, so dass die Messergebnisse angezeigt werden können so klar wie möglich.

Als Messkopf wurde hierfür eine vorhandene Messuhr vom Typ M68501 des Funkgeräts Sirius-324 Pano mit einem Gesamtabweichungsstrom von 250 μA und einer in Dezibel geeichten Originalskala verwendet. Später entdeckte ich im Internet ähnliche Lösungen mithilfe von Bandpegelanzeigen anderer Autoren, die die Richtigkeit der getroffenen Entscheidung bestätigten. Als Gehäuse des Geräts haben wir das Gehäuse eines defekten LG DSA-0421S-12 Laptop-Ladegeräts verwendet, das eine ideale Größe hat und im Gegensatz zu vielen seiner Gegenstücke über ein leicht zerlegbares Gehäuse verfügt, das mit Schrauben zusammengehalten wird.

Das Gerät nutzt ausschließlich öffentlich verfügbare und weit verbreitete Funkelemente, die im Haushalt eines jeden Funkamateurs vorhanden sind. Die endgültige Schaltung ist bis auf die Werte einiger Widerstände völlig identisch mit der des Autors. Der Widerstandswert des Widerstands R2 sollte idealerweise 470 kOhm betragen (in der Version des Autors - 1 MOhm, obwohl etwa die Hälfte des Motorhubs noch nicht genutzt wird), aber ich habe keinen Widerstand mit diesem Wert gefunden, der die erforderlichen Abmessungen hat. Diese Tatsache ermöglichte es jedoch, den Widerstand R2 so zu modifizieren, dass er gleichzeitig als Leistungsschalter fungiert, wenn seine Achse in eine der Extrempositionen gedreht wird. Dazu reicht es aus, mit der Messerspitze einen Teil der Widerstandsschicht an einem der äußeren Kontakte des Widerstandshufeisens, an dem sein mittlerer Kontakt entlang gleitet, über einen Abschnitt von etwa 3... abzukratzen. 4 mm lang.

Der Wert des Widerstands R5 wird basierend auf dem Gesamtablenkstrom des verwendeten Indikators so gewählt, dass auch bei einer Tiefentladung der Batterie das ESR-Messgerät betriebsbereit bleibt.

Die Art der in der Schaltung verwendeten Dioden und Transistoren ist absolut unkritisch, daher wurde Elementen mit minimalen Abmessungen der Vorzug gegeben. Viel wichtiger ist die Art der verwendeten Kondensatoren – diese sollten möglichst thermisch stabil sein. Als C1...C3 wurden importierte Kondensatoren verwendet, die in der Platine einer defekten Computer-USV gefunden wurden, die eine sehr kleine TKE haben und im Vergleich zum heimischen K73-17 deutlich kleinere Abmessungen haben.

Der Induktor L1 besteht aus einem Ferritring mit einer magnetischen Permeabilität von 2000 Nm und den Abmessungen 10 × 6 × 4,6 mm. Für eine Erzeugungsfrequenz von 16 kHz sind 42 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,5 mm erforderlich (die Länge des Wickelleiters beträgt 70 cm) mit einer Induktivität von 2,3 mH. Natürlich können Sie jeden anderen Induktor mit einer Induktivität von 2...3,5 mH verwenden, der dem vom Autor des Entwurfs empfohlenen Frequenzbereich von 16...12 kHz entspricht. Bei der Herstellung des Induktors hatte ich die Möglichkeit, ein Oszilloskop und ein Induktivitätsmessgerät zu verwenden, daher habe ich die erforderliche Windungszahl experimentell ausgewählt, nur um den Generator genau auf eine Frequenz von 16 kHz zu bringen, obwohl dies natürlich nicht der Fall war praktische Notwendigkeit dafür.

Die Sonden des EPS-Messgeräts sind nicht abnehmbar – das Fehlen lösbarer Verbindungen vereinfacht nicht nur das Design, sondern macht es auch zuverlässiger, wodurch die Möglichkeit von Kontaktbrüchen im Messkreis mit niedriger Impedanz ausgeschlossen wird.

Die Leiterplatte des Geräts hat die Abmessungen 27x28 mm, ihre Zeichnung im .LAY6-Format kann unter dem Link https://yadi.sk/d/CceJc_CG3FC6wg heruntergeladen werden. Der Rasterabstand beträgt 1,27 mm.

Die Anordnung der Elemente im fertigen Gerät ist auf dem Foto dargestellt.

Testergebnisse. Eine Besonderheit des im Gerät verwendeten Indikators war, dass der ESR-Messbereich von 0 bis 5 Ohm reichte. Beim Testen von Kondensatoren mit erheblicher Kapazität (100 μF oder mehr), die am häufigsten für Filter in Stromversorgungskreisen von Motherboards, Netzteilen für Computer und Fernseher, Laptop-Ladegeräten, Konvertern von Netzwerkgeräten (Switches, Router, Access Points) und deren Remote-Adaptern verwendet werden, Dieser Bereich ist äußerst praktisch, da die Instrumentenskala maximal gestreckt ist. Basierend auf den in der Tabelle aufgeführten gemittelten experimentellen Daten zum ESR von Elektrolytkondensatoren verschiedener Kapazitäten fällt die Anzeige der Messergebnisse sehr eindeutig aus: Der Kondensator kann nur dann als betriebsbereit angesehen werden, wenn sich die Anzeigenadel während der Messung im roten Bereich befindet Sektor der Skala, der positiven Dezibelwerten entspricht. Befindet sich der Pfeil links (im schwarzen Bereich), ist der Kondensator aus dem oben genannten Kapazitätsbereich defekt.

Natürlich kann das Gerät auch kleine Kondensatoren (ab ca. 2,2 μF) testen und die Gerätewerte liegen im schwarzen Bereich der Skala, was negativen Dezibelwerten entspricht. Ich habe ungefähr die folgende Entsprechung zwischen dem ESR bekanntermaßen funktionierender Kondensatoren aus einer Standardserie von Kondensatoren und der Kalibrierung der Instrumentenskala in Dezibel erhalten:

Dieses Design sollte vor allem unerfahrenen Funkamateuren empfohlen werden, die noch nicht über ausreichende Erfahrung im Design von Funkgeräten verfügen, aber die Grundlagen der Reparatur elektronischer Geräte beherrschen. Der niedrige Preis und die hohe Wiederholgenauigkeit dieses EPS-Messgeräts unterscheiden es von teureren Industriegeräten für ähnliche Zwecke.

Die Hauptvorteile des ESR-Messgeräts können wie folgt angesehen werden:

— extreme Einfachheit der Schaltung und Verfügbarkeit der Elementbasis für ihre praktische Umsetzung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer ausreichenden Funktionalität des Geräts und seiner Kompaktheit, kein Bedarf an einem hochempfindlichen Aufzeichnungsgerät;

— keine Anpassungen erforderlich, die spezielle Messgeräte (Oszilloskop, Frequenzmesser) erfordern;

- niedrige Versorgungsspannung und dementsprechend niedrige Kosten der Quelle (es ist keine teure und kapazitätsarme „Krona“ erforderlich). Das Gerät bleibt betriebsbereit, wenn die Quelle auch nur auf 50 % ihrer Nennspannung entladen ist, d. h. es können Elemente zur Stromversorgung verwendet werden, die in anderen Geräten (Fernbedienungen, Uhren, Kameras, Taschenrechner) nicht mehr normal funktionieren , usw.);

- geringer Stromverbrauch – etwa 380 µA zum Zeitpunkt der Messung (abhängig vom verwendeten Messkopf) und 125 µA im Standby-Modus, was die Lebensdauer der Stromquelle erheblich verlängert;

- minimale Menge und extreme Einfachheit der Wickelprodukte – jede geeignete Drossel kann als L1 verwendet werden oder Sie können sie ganz einfach selbst aus Abfallmaterialien herstellen;

— eine relativ niedrige Generatorbetriebsfrequenz und die Möglichkeit, den Nullpunkt manuell einzustellen, was die Verwendung von Sonden mit Drähten nahezu jeder angemessenen Länge und beliebigen Querschnitts ermöglicht. Dieser Vorteil ist im Vergleich zu universellen digitalen Elementtestern unbestreitbar, die ein ZIF-Panel mit tiefen Kontakten zum Anschluss der zu testenden Kondensatoren verwenden;

— visuelle Klarheit der Anzeige der Testergebnisse, sodass Sie schnell die Eignung des Kondensators für die weitere Verwendung beurteilen können, ohne dass eine genaue numerische Bewertung des ESR-Werts und seiner Korrelation mit einer Wertetabelle erforderlich ist;

— Benutzerfreundlichkeit — die Möglichkeit, kontinuierliche Messungen durchzuführen (im Gegensatz zu digitalen ESR-Testern, bei denen nach dem Anschließen jedes zu testenden Kondensators das Drücken der Messtaste und eine Pause erforderlich ist), was die Arbeit erheblich beschleunigt;

— Es ist nicht erforderlich, den Kondensator vor der ESR-Messung vorzuentladen.

Zu den Nachteilen des Geräts gehören:

- eingeschränkte Funktionalität im Vergleich zu digitalen ESR-Testern (fehlende Möglichkeit, die Kapazität des Kondensators und den Prozentsatz seines Lecks zu messen);

— Fehlen genauer Zahlenwerte der Messergebnisse in Ohm;

- relativ enger Bereich der gemessenen Widerstände.

Bei der Reparatur elektronischer Geräte ist es häufig erforderlich, aufgequollene Kondensatoren auszutauschen. Wenn der Kondensator anschwillt, deutet dies auf eine Verringerung seiner Kapazität und einen Anstieg des äquivalenten Serienwiderstands (ESR) hin. Es kommt vor, dass der Kondensator nicht geschwollen ist und sein ESR höher als normal ist. In diesem Fall habe ich ein Gerät von MasterKit zusammengebaut und damit verdächtige Kondensatoren überprüft. Ab einem gewissen Punkt wurde es interessant, was er eigentlich misst und wie er es macht.
Was ist ESR?
Eine äquivalente vereinfachte Kondensatorschaltung besteht aus einem Widerstand und einem Kondensator. Der Wert dieses Widerstands wird vom Gerät gemessen. Es bleibt abzuwarten, wie er das macht.

Schließen wir einen Signalgenerator an den Kondensator an; sein Ersatzschaltbild ist in der Abbildung dargestellt; er besteht aus einem Generator und einem in Reihe geschalteten Widerstand, der dem Ausgangswiderstand des Generators entspricht.

Obwohl die meisten modernen Multimeter mit einer Messfunktion ausgestattet sind, auch mit elektrolytischen, ist die Möglichkeit, den ESR (äquivalenten Serienwiderstand) zu messen, tatsächlich sehr selten.

Bei dieser Konstruktion ist der Generator auf einem logischen Element (DD1.1) der 74HC14N-Mikroschaltung (Schmitt-Invertierung) und der RC-Schaltung R1 und C1 aufgebaut, die die Frequenz des Generators bestimmt. In diesem Fall sind es etwa 100 kHz. Das Signal vom Generator wird von den verbleibenden fünf Elementen der DD1-Mikroschaltung auf eine Amplitude im Bereich von 250 mV verstärkt, die dann an den untersuchten Cx gesendet wird.

Der zu prüfende Kondensator wird an die Pins X1 und X2 des ESR-Messgeräts angeschlossen. Um den Tester vor der im Kondensator Cx vorhandenen Ladung zu schützen, ist eine Schutzleitung bestehend aus C4, R8, VD1 und VD2 () vorgesehen. Das gemessene Signal wird nach Durchlaufen des Kondensators Cx durch T1 () verstärkt, dann durch vier D3-D6 () gleichgerichtet und anschließend durch den Kondensator C6 gefiltert.

Ein Mikroamperemeter mit einer Gesamtabweichungsskala von ca. 50 µA ist über R14 an die Pins X3 und X4 angeschlossen. Der auf der Anzeige angezeigte Wert ist hauptsächlich proportional zum ESR-Wert des Kondensators. Natürlich ist es notwendig, den ESR-Wert und die Kapazität des neuen Kondensators durch Kalibrierung zu korrelieren, damit die Abweichung zum fehlerhaften Kondensator erkannt werden kann.

Kalibrierung des ESR-Messgeräts

Ein ordnungsgemäß zusammengebautes und auf Fehler überprüftes ESR-Messgerät sollte beim ersten Einschalten funktionieren. Als Stromquelle können wir ein Netzteil empfehlen. Nach dem Anlegen der Stromversorgung sollte das Gerät sofort den ESR-Wert anzeigen. Um genauere Werte zu erhalten, können Sie ihn anstelle eines Konstantwiderstands R14 an 25 kOhm anschließen.

Der Aufbau ist einfach: Anstelle des zu prüfenden Kondensators müssen Sie Widerstände mit niedrigem Widerstand nacheinander anschließen. Die Skalenmarkierung sollte etwa so aussehen: Beim Anschluss eines 1 Ohm Widerstands sollte die Abweichung der Nadel mehr als 90 % betragen, bei einem 10 Ohm Widerstand beträgt die Abweichung etwa 40 % und bei 47 Ohm nur 10 %.

Zu Ihrer Information: Der tatsächliche Widerstand (ESR) des funktionierenden Elektrolytkondensators sollte 10 Ohm nicht überschreiten.

Dieses Projekt wurde konzipiert, um die Funktionalität eines Kondensators zu testen. Ich kaufe viele alte elektronische Geräte, die älter als 25–60 Jahre sind, und der Zustand der Elektrolytkondensatoren kann verdächtig sein. Ich brauchte eine schnelle Möglichkeit, Kondensatoren zu testen.

Was ist ESR?
„ESR“ steht für äquivalenten Serienwiderstand. Der ESR ist eine der Eigenschaften, die die Leistung eines Elektrolytkondensators bestimmen. Je niedriger der ESR eines Kondensators ist, desto besser, denn bei einem hohen ESR erwärmt sich der Kondensator, wenn Strom durch ihn fließt, und wird dadurch zerstört. Im Laufe der Zeit kann sich der ESR des Kondensators um das 10- bis 30-fache erhöhen, oder der Kondensator leitet überhaupt keinen Strom mehr weiter. Die typische Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren beträgt 2.000–15.000 Stunden und hängt stark von der Umgebungstemperatur ab. Wenn der ESR zunimmt, beginnt der Kondensator weniger gut zu funktionieren und schließlich fällt die Schaltung aus.

WarumESRIst das Messgerät so nützlich?
Bei den meisten ESR-Messgeräten muss der Kondensator aus dem Stromkreis entfernt werden. Wenn in einem Stromkreis viele Kondensatoren vorhanden sind, ist das sehr mühsam und es besteht die Gefahr einer Beschädigung der Platine. Dieser Tester verwendet Niederspannung (250 mV) und Hochfrequenz (150 kHz), um Kondensatoren zu messen. Aufgrund der geringen Spannung, die für den Kondensator ausreicht, ist eine Messung ohne Entlöten des Stromkreises möglich, für andere Teile reicht sie jedoch nicht aus, sodass diese die Messung nicht stören. Die meisten ESR-Messgeräte werden beschädigt, wenn Sie damit einen geladenen Kondensator messen. Diese Schaltung hält einer Ladung des Kondensators von bis zu 400 V stand ( Diese Spannung ist lebensgefährlich. Seid vorsichtig!). Meine Erfahrung hat gezeigt, dass das ESR-Messgerät etwa 95 % der defekten Kondensatoren erkennt.

Eigenschaften des ESR-Messgeräts:
- Messung von Elektrolytkondensatoren mit einer Kapazität > 1 µF
- Die Polarität des Kondensators ist nicht wichtig
- ermöglicht den Anschluss geladener Kondensatoren bis 400V
- geringer Stromverbrauch (ca. 25 mA), was bei Verwendung von 4 AA-Batterien eine Batterielebensdauer von ca. 20 Stunden ergibt
- ESR-Messung im Bereich von 0-75 Ohm.

Beschreibung der Schaltung
Die Schaltung beginnt mit einem 150-kHz-Oszillator auf einem einzelnen 74hc14-Element. Die verbleibenden Elemente werden verwendet, um die Spannung am Tiefpassfilter zu erhöhen. Ein Tiefpassfilter ist notwendig, da das Rechtecksignal viel Rauschen und Oberwellen enthält. Das Signal vom Filter geht an einen 10-Ohm-Widerstand, der bei der Messung eines Kondensators einen niedrigen Signalpegel liefert. Die Dioden D5 und D6 schützen den Stromkreis vor Entladung, wenn ein geladener Kondensator angeschlossen ist. R18 ist der Löschwiderstand für C5. C5 schützt den Stromkreis vor Gleichspannungen bis 400 V.

Der Rest der Schaltung ist ein Transistorverstärker mit einer Verstärkung von etwa 10,5. Dadurch wird das vom Kondensator kommende Signal auf mehrere Volt Amplitude verstärkt. Die verstärkte Spannung muss groß genug sein, um die beiden Dioden zu überwinden, bevor die Waage zu reagieren beginnt. Die korrekte Funktion der Schaltung kann überprüft werden, indem Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten an den Eingang angeschlossen werden (1 Ohm – etwa 90 % des Skalenendwerts, 10 Ohm – etwa 40 % des Skalenendwerts und 47 Ohm – etwa 10 % des Skalenendwerts). Die Messwerte des Testers können je nach Temperatur leicht variieren. Unten können Sie Fotos und eine Zeichnung des PP herunterladen.

Projektdateien:
Zusammenbauzeichnung - esrbuildit.png
PP-Unteransicht - esrpcb.png
PP-Unteransicht – esrxray.png
PP und Diagramm im Format - ESR meter.zip
/SWCadiii - esr.asc

Liste der Radioelemente