Измеритель емкости и ESR электролитических конденсторов

[Kapitoshka]

Измеритель емкости и ESR электролитических конденсторов

Доброго всем времени суток! :fellow:
Я думаю каждый хоть один раз сталкивался с необходимостью проверить состояние электролитов. Будь-то он на плате годы проработал и высох или же перед установкой нового конденсатора в блок питания. Очень часто такой возмоности нет (проверить), так как нужен специальный прибор для измерения емкости и сопротивления конденсатора.
Нашол на просторах интернета простой приборчик, который вполне подходит для этих целей. Может работать и от сети, через блок питания или от батарейки, что удобно в отьездах и командировках, что мне и было нужно.
Я думаю старожилы нашего форума уже не раз видели этот прибор и наверно у кого-то он уже есть, но не нашол такой темы:forum:. По-этому решил создать.
Начальная схема измерителя находится в журнале "Радио" - №6 и №7 за 2010 год. В интернете есть множество ее доработок. Приглянул себе найболее подходящюю.
Калибровка прибора производилась так, как описано в журнале, но есть и другие варианты.

 

[Kapitoshka]

DD1 МК AVR 8-бит
ATtiny2313 1
DA1 Компаратор LM393-N 1
DA2 Линейный регулятор LM78L05 1
VT1, VT2 Биполярный транзистор КТ3107Л 2 2SA733
VT3 MOSFET-транзистор IRF530 1
VD1, VD2 Стабилитрон КС133Г 2 BZX 3V3
VD3, VD4 Выпрямительный диод 1N4007 2
HG1 LCD-дисплей MT-08S2A 1 WH0802А
C1, C3 Электролитический конденсатор 100мкФ 16В 2
C2, C4 Конденсатор 22 пФ 2
C5-C8 Конденсатор 0.1 мкФ 4
R1 Резистор 3.3...6.8 кОм 1
R2 Резистор 100...470 Ом 1
R3, R4 Резистор 2 кОм 2
R5, R7, R12, R13 Резистор 3 кОм 4
R6 Резистор 33 кОм 1
R9 Резистор 1.1 кОм 1
R10 Резистор 1.3 кОм 1
R16 Резистор 82 кОм 1
R17 Резистор 22 кОм 1
R19 Подстроечный резистор 10 кОм 1
R20 Резистор 100 Ом 1
ZQ1 Кварцевый резонатор 20 МГц 1

Програмировал тиньку программатором USB программатор AVR-910 от kirmav с CodeVisionAVR.

И несколько фото готового устройства

 

[alex117]

делал такой но не заработало - показывало крякозябры
как потом понял - дисплей не поддерживал кириллицу, а прошивка была на русском
собственно вопрос - какую использовали прошивку и можно ли выложить ее?

 

[Kapitoshka]

делал такой но не заработало - показывало крякозябры
как потом понял - дисплей не поддерживал кириллицу, а прошивка была на русском
собственно вопрос - какую использовали прошивку и можно ли выложить ее?

Прошива английская, пробовал переводить, но потом понял, что смыла нет.Надо было сразу выложить прошивку, забыл...

 

[alex117]

Прошива английская, пробовал переводить, но потом понял, что смыла нет.Надо было сразу выложить прошивку, забыл...

Если не сложно, то поищите и выложите тут.
Можно в принципе и слить ее с микроконтроллера, что будет еще лучше

 

[Kapitoshka]

Если не сложно, то поищите и выложите тут.
Можно в принципе и слить ее с микроконтроллера, что будет еще лучше

Блин, чтото не прилепилось...)
Я выставлял в предыдущем посте. Сейчас еще раз попробую

 

[BogdanUA]

Класный прибор. Жаль экран редкий не найду, возможно есть схема с экраном HD44780?

 

[alex117]

Блин, чтото не прилепилось...)
Я выставлял в предыдущем посте. Сейчас еще раз попробую

Спасибо, буду пробовать еще.

Класный прибор. Жаль экран редкий не найду, возможно есть схема с экраном HD44780?

0802 на алиэкспрессе 180р стоит
правда 1602 почему то дешевле - я за 90р/шт купил

 

[Kapitoshka]

Класный прибор. Жаль экран редкий не найду

Спасибо)
Экран совсем не редкий. Думаю подойдет любой LCD индикатор в две строки по восемь символов.
Я взял WH0802А . Есть такие даже с подсветкой (на фото видно, синий такой), но он дороже и батарейка быстрее от него садится.

 

[BogdanUA]

Я понял, поленился в даташит глянуть на каком микроконтроллере. Спасибо, будем собирать..Я так понял им можно и сопротивление мереть?

 

[Kapitoshka]

Я понял, поленился в даташит глянуть на каком микроконтроллере. Спасибо, будем собирать..

Во втором посте список всех деталей.

Я так понял им можно и сопротивление мереть?

Да. Вехняя строчка это емкость, а нижняя -- сопротивление конденсатора.

 

[BogdanUA]

Я еще не скачивал статью.Подскажите настройка прибора вызывает сложность?

 

[Kapitoshka]

Подскажите настройка прибора вызывает сложность?

Нет, если есть нормальный тестер, по возможности стрелочный (он точнее)
Есть и второй вариант калибровки прибора. По табличке с 1 поста и несколькими контрольными конденсаторами, желательно на разное напряжение. Точно также подбирая резистори R1 и R2; и цепочку R6, R9, R10

 

[alex117]

подскажите по замене, есть IRF 540, пойдет вместо IRF530?
вижу тут куча резисторов для подбора, не могли бы вкратце описать порядок настройки?

 

[Kapitoshka]

подскажите по замене, есть IRF 540, пойдет вместо IRF530?

Думаю можно заменить. Должно работать.

вижу тут куча резисторов для подбора, не могли бы вкратце описать порядок настройки?

Ваирант 1. (Журнал Радио. Получается немного точнее)
Первоначально нужно подобрать резисторы R1 и R2, в источниках тока, не устанавливая на плату микроконтроллер, подав питание +9...12 В на прибор и подключив внешний микроамперметр к измерительным клемам прибора. Замыкаем выводы панельки контроллера 8 на 10 или 2 на 10 - измеряем микроамперметром получившийся ток.
Должно получиться около 0.5 мА и 8 мА.
Далее, вставляем запрограммированный контроллер в панельку и заменив R10 и R6 подстроечными резисторами, подбираем R6 (30...36 к), чтобы получить достоверные показания ёмкости, а подбором R10 (1,0...1,3 к), стараемся получить нужные показания ESR испытуемого конденсатора (близкие к табличным, приведённые выше).
Длина проводов до подстроечных резисторов, должна быть минимальной.

Варинат 2.
Нажимаем на плате возле МК кнопку "Калибровка" - в прошивку внесётся поправка на скорость срабатывания входной части измерителя.
Следующий этап. Нам понадобится несколько новых электролитических конденсаторов высокого качества (не обязательно Low Esr) ёмкостью 220...470 мкФ разных партий, лучше всего - на разные напряжения (16в, 35в, 50в...). Подключаем любой из них к входным гнёздам прибора и начинаем подбирать резистор R2 в пределах 100...470 ом (у меня получилось 300 ом; можно применить временно цепочку постоянный+подстроечный) так, чтобы значение ёмкости на экране ЖКИ примерно было похоже на номинал конденсатора. К большой точности пока что стремиться не стОит - ещё будет корректироваться; затем проверить и с другими конденсаторами.
Дальше настраиваем измеритель Esr... ... подключаем конденсатор 220 мкФ и, незначительным подбором сопротивления резисторов R6, R9, R10 (на схеме и на моём сборочном чертеже обозначены со звёздочками), добиваемся показаний Esr, близких к табличным. Проверяем на всех имеющихся заготовленных эталонных конденсаторах, в т.ч. уже можно использовать и конденсаторы от 1 до 100 мкФ (не обращая пока что внимания на показания измерителя ёмкости).
Так как для измерения ёмкости конденсаторов от 150 мкФ и для измерителя ЭПС применяется один и тот же участок схемы, после подбора сопротивления этих резисторов несколько изменится точность показаний измерителя ёмкости. Теперь можно подстроить ещё сопротивление резистора R2, чтобы эти показания стали точнее. Другими словами, Ваша задача - подбирая сопротивление R2 - уточнить показания измерителя ёмкости, подстраивая резисторы в делителе компараторов - уточнить показания Esr-метра. Причём, приоритет надо отдавать измерителю Esr. О большИх же ёмкостях - я думаю, каждый понимает, что если в аппарате установлен конденсатор на 1000 мкФ, то он будет работать хоть при ёмкости 950 мкФ, хоть при ёмкости 1100 мкФ - поэтому уделять внимание особой точности измерению ёмкости таких конденсаторов вряд ли целесообразно...
...Осталось настроить измеритель ёмкости конденсаторов диапазона 0,1...150 мкФ. Так как для этого в схеме предусмотрен отдельный источник тока, измерение ёмкости таких конденсаторов можно сделать очень точным. Подключаем конденсаторы малой ёмкости к входным гнёздам прибора и, подбором сопротивления R1 в пределах 3,3...6,8 кОм (у меня получилось 4,3к) добиваемся максимально точных показаний. Этого можно достичь, если в качестве эталонных применить не электролиты, а высокоточные конденсаторы К71-1 ёмкостью 0,15 мкФ с гарантированным отклонением 0,5 или 1%, подключая их как по одному, так и параллельными "батареями".
На этом настройка прибора закончена.

 

[alex117]

а R16, R17 и R20 за что отвечают и как их подбирать?

 

[Kapitoshka]

R16, R17 - это резистивный делитель, для програмного контроля питания, но в даной прошивке это не предусмотрено. Прибор, когда батарейка села просто выключится. R20 - ограничительный резистор подсветки дисплея.
Их подбирать не надо, ставить такие какие есть во 2 посте и на схеме они совпадают.