В помощь электронщику

Измерители ЭПС и емкости электролитических конденсаторов. Как дефектовать электролитические конденсаторы.

Один еще прибор, без которого не может обойтись сейчас любой радиолюбитель или электронщик — это измеритель ЭПС (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) и емкости электролитического конденсатора. Что такое ЭПС (ESR) конденсатора, на что оно влияет и как с ним борются рассказано в статье «Что такое ESR конденсатора». Прибор для измерения ЭПС сейчас можно купить или изготовить самостоятельно.
Ниже на фотографии показаны измерители ЭПС и емкости конденсатора, которые я изготовил сам.
Измерители ЭПС и емкости конденсаторов, которые я сделал сам.
Все эти измерители ЭПС позволяют производить измерение непосредственно в электронной плате без демонтажа электролитического конденсатора. Cейчас я расскажу о каждом из этих измерителей.

На фотографии показан мой первый измеритель ЭПС - ESR конденсаторов.
Мой первый измеритель ЭПС электролитических конденсаторов.
Cделал я его еще в 2009 году, схему взял из журнала "Радио" за 2008 год номер 7 страница 26-27, статья называется "Индикатор ЭПС оксидных конденсаторов".

Основные технические характеристики измерителя ЭПС.
Предел индикации ЭПС, Ом 0,1...23
Напряжение питания, В 1,25...1,6
Частота генерации, кГц 12...16
Ток потребления, мА
в дежурном режиме
в режиме измерения

0,15...0,4
1...1,5

Схема здесь настолько простая, всего на двух транзисторах, что её можно собрать, в принципе, за один вечер, если не делать корпус к устройству. Все детали доступны, ничего такого дефицитного здесь нет.
Схема измерителя ЭПС из журнала "Радио".
Теперь о конструкция этого измерителя ЭПС. Корпус взял готовый, измерительная головка, к сожалению, в корпус не вошла, поэтому я просто головку поднял над корпусом на втулках.  Делать шкалу в омах не стал,  сделал таблицу, соответствия показания микроамперметра и значение ЭПС конденсаторов. В корпусе так же находится выключатель питания и ручка переменного резистора для установки нуля. Щупы у прибора самодельные, сделаны из корпуса авторучки и иголок.

Внутренности измерителя ЭПС: электронная плата, батарейка, тумблер и переменный резистор.
Внутренности измерителя ЭПС.
Плата с электроникой закреплена непосредственно на винтах головки. На фото плата снята, вид со стороны элементов.
Плата с электроникой.
Работа с этим прибором не вызывает никаких сложностей. Включается питание, щупы надо замкнуть, установить регулятором "0" и можно уже производить измерение ЭПС или ESR конденсаторов.

Конструкцию этого прибора также повторил мой отец с коллегами, когда он работал в компании ФГУП "Российская телевизионная и радиовещательная сеть". Этот прибор на конкурсе рационализаторов и изобретателей, который проводила компания, занял первое место. И мой отец вместе с коллегами за первое место получил бутылку кока-колы и бутылку коньяка.

Еще два самодельных измерителей ESR.
Два измерителя ESR.
Конструкцию этих измерителей ESR разработал miron63. Берёте, в Яндексе, делаете запрос: «miron63 измеритель ESR», и в поиске находится документация. Вся документация и прошивки микроконтроллеров лежат в открытом доступе.
В отличие от предыдущего измерителя ESR, этот измеритель ESR так же может мерить индуктивность, емкость, частоту, считать число импульсов. Для этого у измерителя сделаны три разъема для проведения измерений данных параметров. Верхний разъем - ЭПС и емкость, средний разъем - индуктивность и емкость обычных конденсаторов, нижний разъем - частота и счетчик импульсов.
У miron63 несколько версий измерителя: я изготовил в начале версию 2, затем версию 3. В основном различия только по используем в них деталях и немного другая схемотехника,  в принципе, параметры все у них одинаковые.

Основные технические характеристики измерителя ЭПС и емкости конденсаторов от miron63.
Предел измерения ЭПС, Ом 0...50 Ом
Пределы измерение емкости электролитического конденсатора 0,1...60000 мкф
Пределы измерение емкости обычного конденсатора 1 пф...2мкф
Предел измерение частоты 0,1 мкГн...1Гн
Напряжение питания 7...9 В
Ток потребления 10...30 мА
Конструкция измерителей: корпуса я делал для этих измерителей сам, сделаны они из стали, так же к измерителям сделал комплект щупов под разные нужды. Платы изготовлены методом ЛУТ.

Вместо разъемов тюльпан, которые применял автор в своих конструкциях, я применил разъемы BNC. Они более надежные по сравнению с тюльпанами. Окошко жидкокристаллических индикаторов я защитил стёклышком, изготовив его из пластиковой упаковки.

Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 2.0. от miron63.
Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 2.0. от miron63.
Внутреннее содержимое измерителя версии 2.0.
Вместо батареи на 9 вольт, который применил у себя автор, я в своем измерителе ЭПС применил металл гидридный аккумулятор и заряжаю его с помощью 12 вольтового блока питания. В корпусе сделано гнездо для подключения зарядного устройства. Точно такая же доработка применена в измерителе ЭПС версии 3.0.

Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 3.0. от miron63.
Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 3.0. от miron63.
Измеритель ЭПС и емкости конденсаторов, версия 3.0 в разобранном виде.
Пример работы с измерителем ЭПС и емкости конденсаторов версии 3.0.
Пример работы с измерителем ЭПС и емкости конденсаторов версии 3.0.
На фотографии выше прибор измерил ЭПС 16,5 Ом, емкость 1,14 мкф. По факту конденсатор в этом блоке питания должен иметь емкость 1000 мкф и ЭПС менее 0,1 Ома. Данный конденсатор неисправен и требует замены.
Как дефектовать конденсаторы?
Обычно, если я померил емкость и она отличается более чем на 20 процентов от номинала, указанном на конденсаторе, такой конденсатор я считаю неисправным. Теперь про ЭПС - тут одно правило: чем ЭПС меньше тем, соответственно это лучше, но опять же здесь нужен творческий подход.
Новички могут воспользоваться, например, вот такой таблицей. В таблице показаны значения ЭПС в Омах для разных емкостей конденсаторов в зависемости от напряжения. Так же вы можете такие таблицы поискать в интернете.
10 В 16 В 25 В 35 В 63 В 100 В 160 В 250 В 350 В 450 В
1 мкф 2,1 2,4 4,5 8,5 9,5 8,7 8,5 3,6
2,2 мкф 2,0 2,4 4,5 2,3 4,0 6,1 4,2 3,6
3,3 мкф 2,0 2,3 4,5 2,2 3,1 4,6 1,6 3,6
4,7 мкф 2,0 2,2 3,8 2,0 3,0 3,5 1,6 3,0
10 мкф 8,0 5,3 2,2 1,9 2,0 1,2 1,4 1,2 2,5
22 мкф 5,4 3,6 1,5 1,5 0,9 1,5 1,1 0,7 1,1 1,5
33 мкф 4,6 2,0 1,2 1,2 0,8 1,2 1,0 0,5 1,1
47 мкф 2,2 1,0 0,9 0,7 0,6 0,7 0,5 0,4
100 мкф 1,2 0,7 0,3 0,3 0,4 0,15 0,3 0,2
220 мкф 0,6 0,3 0,25 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2
330 мкф 0,24 0,2 0,25 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2
470мкф 0,24 0,18 0,12 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15
1000 мкф 0,12 0,15 0,08 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
2200 мкф 0,12 0,14 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
3300 мкф 0,12 0,13 0,12 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
4700 мкф 0,12 0,12 0,12 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Вы по ней можете ориентироваться при измерении ЭПС конденсаторов для дефектовки  конденсаторов С появлению у Вас опыта, дефектовку конденсаторов вы сможет делать без данной таблицы.
Еще один способ дефектовки конденсаторов. Если у вас есть исправный конденсатор, то вы можете померить его параметры и сравните измеренные параметры с подозрительным конденсатором, и, соответственно, принять решение: исправный этот конденсатор или нет.
Для тех, кому собирать свой измеритель ESR нет времени, посмотреть и купить готовые измерители ESR можно на витрине товаров с AliExpress, раздел «Измерители и тестеры электронных компонентов».
Измерители ESR и емкости конденсаторов
Видео. Измеритель ESR и емкости конденсаторов.
Посмотреть видео «Измеритель ESR и емкости конденсаторов» так же можно на видеохостинге RuTube (видео откроется в новом окне браузера).
В помощь электронщику

"Электроника и радиотехника. Сайт инженера Павлова."
Дизайн и верстка сайта: Павлов Павел. 2021-2022
Внимание! Копирование материала запрещено. Соблюдайте
авторские права и уважайе труд других людей!