Esr-тестер: что это такое и как он облегчает жизнь — arduino+

ESR-тестер: что это такое и как он облегчает жизнь

8 октября в 22:40

Публикации /

В статье мы расскажем о ESR-тестере, который способен измерять многие электронные компоненты: как он выглядит, что умеет и что не может. Коротко опишем принцип его работы.

ESR-тестер – это устройство, которое способно выдавать информацию практически о любом электронном компоненте. Это изобретение наших китайских друзей, за что им можно сказать отдельное спасибо, потому что устройство здорово помогает электронщикам и ремонтникам различной микроаппаратуры.

Внешний вид устройства

Электронный тестер представляет из себя небольшое устройство с дисплеем, кнопкой-энкодером и специальной контактной площадкой для подключения электронных компонентов (ZIF-панель).

У дешевых тестеров дисплеи простые текстовые, на которых отображается только основная информация, более навороченные оснащены графическим дисплеем с отображением пиктограмм элементов. На такой экран помещается больше информации. ZIF-панель сделана для удобного крепления контактов измеряемого элемента.

Кнопка служит для включения и одновременного измерения номинала элемента, в более дорогих моделях предусмотрен еще и энкодер для перемещения по меню, выбора опций, а также тонкой настройки прибора.

Как это все работает?

Для тестирования вам нужно вставить измеряемый компонент (конденсатор, резистор, светодиод и т.п.) в контакты панельки ZIF, следя при этом, чтобы номера контактов были разными.

Затем зажать компонент специальным рычажком и нажать кнопку на приборе.

Устройство включится и через пару секунд выдаст вам полную информацию о вставленном компоненте. Вероятно, вы скажете, что мультиметром замерять проще. Может и так, но это относится только к резисторам. Другие компоненты, например, конденсаторы мерить мультиметром долго и нудно. К тому же ESR-тестер может определить степень изношенности конденсатора.

Прибор может питаться от внешнего источника питания с напряжением 9В, или от батарейки крона.

Какие электронные компоненты можно мерить ESR-тестером?

Это по большому счету зависит от дороговизны устройства и программного обеспечения (прошивки). При покупке самого дешевого тестера вы сможете измерить резисторы, конденсаторы, светодиоды, транзисторы, стабилизаторы.

В более дорогих моделях реализованы функции измерения стабилитронов и катушек индуктивности, проверка энкодеров, имеется встроенный частотомер, есть возможность измерять напряжение питания.

Также можно замерять резисторы в реальном времени (хорошо подходит для проверки переменных резисторов). Для измерения SMD компонентов в некоторых приборах имеется специальная контактная площадка.

Обладатели тестера с графическим дисплеем при измерении транзисторов или мосфетов могут видеть на экране графическое изображение транзистора с указанными выводами базы, эмиттера и коллектора, а также иметь точное представление о внутренней схеме элемента. Прибор может помочь в поиске аналогов транзисторов и других радиодеталей, если на элементе отсутствует какая-либо маркировка.

Какова точность прибора?

ESR-тестер в принципе дает достаточно точные показания. Качество работы зависит от установленных радиокомпонентов и калибровки прибора.

При первом включении прибор может попросить вас о той самой калибровке, в этом случае при себе нужно иметь перемычки для закорачивания контактов в панельке, а также несколько «эталонных» конденсаторов определенных номиналов.

При калибровке прибора на экране высвечиваются подсказки, следуя за ними можно максимально точно настроить прибор.

Можно сказать точно, что он не умеет замерять микросхемы.

Во-первых, микросхем миллионы, невозможно уместить весь datasheet в такое маленькое устройство.

А во-вторых, даже если бы он и был настолько вместительным, то всю информацию о микросхеме невозможно вывести на маленький дисплей.

Можно смело благодарить китайских братьев за изобретение данного устройства. С его помощью можно навести порядок среди тысячи компонентов, отбраковать и выкинуть лишние, рассортировать хорошие. С таким прибором ремонт техники станет интереснее, а жить станет гораздо проще!

Источник: https://ArduinoPlus.ru/esr-tester/

Мультитестер на Arduino своими руками | Каталог самоделок

За универсальным тестером будущее. Всего лишь при подсоединении щупов, универсальный пробник определяет сопротивление, ёмкость, ЭПС, диодную проводимость, распиновку и коэффициенты усиления транзисторов, прозванивает лампочки и светодиоды, сообщает на дисплее о повреждении электронного элемента. Работает подобный тестер автоматически, без переключения селектора или кнопок.

Для работы мультитестера нужен микроконтроллер минимум с 8 кБ флеш-памяти, такой как ATmega8, ATmega168, ATmega328.

Электрическая схема мультитестера на Arduino

Характеристики тестера электроэлементов на Arduino:

  1. Сопротивление: 0…50 МОм, точность до 0.01 Ом (на ATmega8 точность 0.1 Ом).
  2. Ёмкость: 25 пФ…100 мФ, точность 0,1 пФ.
  3. ЭПС (эквивалентное последовательное сопротивление) определяется для емкостей 90нФ…100 мФ.
  4. Биполярные транзисторы: нахождение базы, коллектора, эммитера (BCE) при проводимости NPN, PNP.
  5. Полевые транзисторы: N-канальные, P-канальные.
  6. Диоды, диодные сборки: кремниевые, германиевые, Шотки, определение анода катода.
  7. Стабилитроны: обратное напряжение пробоя менее 4,5 В.
  8. Тиристоры, семисторы: только маломощные.

Подобный пробник полупроводниковых деталей можно купить под заказ из Китая или собрать самому. Все необходимые для самоделки детали можно купить через интернет у производителей из Китая, Малайзии, Сингапура, Италии.

Список комплектующих

  1. Плата Arduino nano V 3.0, можно Pro mini.
  2. LCD дисплей графический WH1602A на контроллере HD44780. Используйте только дисплей, поддерживающий кириллицу (сообщения на русском языке на экране). Прошивки на английском языке для примененной схемы подключения и задействованных функций не существует.
  3. Стабилизатор (на схеме IC1) — прецизионный LM336-Z2.5, MCP1702-5002, можно обычный 7805L.
  4. Кнопка с фиксацией SW1.
  5. Кнопка без фиксации SW2.
  6. Резистор переменный R7 — 10 кОм, 0.5 Вт.
  7. Резисторы R1, R3, R5 — 680 Ом, 0.25 Вт.
  8. Резисторы R2, R4, R6 — 470 кОм, 0.125 Вт.
  9. Резистор R8 — 100 Ом, 0.25 Вт.
  10. Резистор R9 — 22 кОм, 0.125 Вт.
  11. Резистор R10 — 10 кОм, 0.125 Вт.
  12. Резистор R11 — 3.3 кОм, 0.125 Вт.

Подключение питания

Для точности измерений тестера рекомендуется, но не обязательно, запитать его от прецизионного стабилизатора напряжения 5.00 В, например от MCP1702-5002.

При невыполнении этого условия, в случае использования менее точного стабилизатора типа 7805, настоятельно советуем подключить источник опорного напряжения (ИОН).

Стабилизированный ИОН на 2.5 В надо подсоединять к выводу А4 микроконтроллера. На приведенной электрической схеме это подключение не показано. Благодаря подключенному ИОН, мультиметр будет более точно измерять напряжение на батарейках VBAT, наибольший положительный потенциал на полупроводниках VСС.

В программе самодиагностики микроконтроллера ATmega заложено определение отсутствия ИОН. Эта функция самодиагностики активна только при подключении ножки А4 к напряжению 5 В через резистор 47 кОм.

Можно таки случайно закоротить ножки микросхемы А4 и А5. После этого начнутся проблемы с точностью измерения VBAT и VСС. Поэтому удаляйте несанкционированные мостики между выводами, смывайте сгоревший флюс с платы.

Что касается портативности, то в качестве первичного источника для мультиметра рекомендуется использовать батарейку типа Крона или два последовательно соединенных литийионных аккумулятора. Правильно собранный прибор будет работать от любого источника питания, напряжением от 7 до 15 В.

При организации питания прибора от сетевого адаптера 220/9–12 В, следует позаботиться об экранировании микроконтроллера, устранить пульсации на входе с помощью конденсатора. Нельзя близко располагать, как в одной плоскости, так и сверху снизу, входные цепи питания к плате Arduino.

Сборка измерительной схемы

Правильнее будет собрать пробную схему мультитестера на беспаечной макетной плате для проверки совместимости найденного дисплея с микропроцессором Arduino, а также других комплектующих.

Встроенный светодиод на выходе D13 обязательно выпаять! Этот выход будет использоваться как источник образцового напряжения при прозвонке диодов, транзисторов, тиристоров, и нагрузка, садящая на нем напряжение, не нужна.

Подключение к аналоговым выходам Arduino:

  • A0 — «минусовой» черный щуп.
  • A1 — «плюсовой» красный щуп.
  • A2 — «прозвоночный» желтый щуп.

Подключение к цифровым выходам Arduino:

  • D0 — получение RX на Arduino nano или mini.
  • D1 — передача TX на Arduino nano или mini.

Прошивка микроконтроллера

Загрузить прошивку в Arduino можно как с помощью программатора USB, так и применив другой Arduino nano для перепрограммирования. Мы же воспользуемся программатором USBasp и приложением SinaProg, о чем расскажем подробно.

  • Скачиваем и устанавливаем на ПК приложение SinaProg 2.1.
  • В поле Programmer находим свой программатор USBasp и нажимаем кнопку Search для поиска подключенного контроллера. 
  • После определения контроллера, скачиваем Aрхив с прошивкой для мультитестера на Arduino и распаковываем. 
  • В архиве две прошивки: TransistorTester.eep для работы памяти EEPROM микроконтроллера, TransistorTester.hex непосредственно для микроконтроллера. Сначала загружаем TransistorTester.eep в память EEPROM микроконтроллера.

Иконка выбора пути к прошивке

  • Загружаем аналогично TransistorTester.hex в микроконтроллер и запускаем Program.

Об успешном завершении прошивки дается сообщение в описании процесса установки

  • Загружаем TransistorTester.hex в микроконтроллер, аналогично как делали ранее.
  • После удачно осуществленной прошивки, отключаем программатор.

Дабы не было проблем с полным отсутствием отображения на дисплее, заливать в память EEPROM следует файл с расширением HEX, а не BIN.

Начинать работу с тестером надо после сброса на кнопке SW2 Reset.

Есть куча приборов, куда можно поместить собираемый универсальный пробник: старые мультиметры, токовые клещи, большие калькуляторы, даже ночные часы.

Как пример свой мультитестер на Arduino можно засунуть в корпус испорченного модема.

Источник: https://volt-index.ru/high-tech/multitester-na-arduino-svoimi-rukami.html

Персональный сайт Пьяных А.В

    Одним из самых полезных приборов, который я хотел собрать, является тестер транзисторов Маркуса Фрейека. Элементарный в изготовлении и очень функциональный прибор с неплохой точностью при правильном подборе элементов.

   На AliExpress можно купить уже готовый тестер, выполненный по схеме Маркуса, или его клоны. Но это не интересно. Кроме того не думаю, что Китайцы подбирали резисторы с небольшим отклонением. Самому спаять куда интереснее.

Итак, возможности прибора:

Определение элемента с указанием порядка подключенных выводов.

  • NPN транзисторы
  • PNP транзисторы
  • N-канальные-обогащенные MOSFET — N-E-MOS
  • P-канальные-обогащенные MOSFET- P-E-MOS
  • N-канальные-обедненные MOSFET — N-D-MOS
  • P-канальные-обедненные MOSFET — P-D-MOS
  • N-канальные JFET
  • P-канальные JFET
  • Тиристоры
  • Симисторы
  • Диоды
  • Двухкатодные сборки диодов
  • Двуханодные сборки диодов
  • Два последовательно соединенных диода
  • Диоды симметричные
  • Резисторы
  • Конденсаторы
  • Индуктивности

   Измеряемые параметры:

  • H21e (коэффициент усиления по току) — диапазон до 10000
  • Обнаружение защитного диода в биполярных и MOSFET транзисторах 
  • Прямое напряжение – Uf [mV]
  • Напряжение открытия (для MOSFET) — Vt [mV]
  • Емкость затвора (для MOSFET) — C= [nF]
  • Разрешение измерения сопротивления до 0.01 Ω, величина измерения — до 50 МΩ.(на экране отображаются 4 знака)
  • Измеряемая емкость конденсаторов 25pF — 10000uF.
  • ESR конденсатора измеряется с разрешением 0.01 Ω для конденсаторов ёмкостью более 0.18 uF
  • Для конденсаторов ёмкостью выше 5000 pF может быть определена потеря напряжения после воздействия импульса зарядки. Потеря напряжения дает оценку добротности (качества) конденсатора.
  • Стабилитроны могут быть определены, если их обратное напряжение пробоя ниже 4.5V.
  • Для резисторов сопротивлением ниже 2100 Ω измеряется индуктивность. Диапазон измерений от 0.01 mH до 20 H.

   Официальный сайт с прошивкой, схемами, описанием.

 http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_Transistortester

   Детали: 

  • Микроконтроллер ATMEGA328P-PU DIP-28 — 1 шт- куплен на Али за 90р;
  • Высокоточные резисторы на 680 Ом и 470кОм — 3 шт каждого номинала;
  • Кварц на 8 МГц;
  • LCD экран 2х16;
  • Остальную мелочевку найти легко.

Схема:

Я собирал тестер по упрощенной схеме. Выкинул всю левую часть. Она отвечает за автоотключение-включение. Сначала схема была собрана на беспаечной макетке. Проверена работоспособность прошивки микроконтроллера. Тестер просто дико пи%дел был немного не точен. Иногда отказывался калиброваться.

Я списал все на резисторы, которые воткнул нужного номинала, не подбирая одинаковое сопротивление. Потом выяснил первый косяк. На макетной плате почему-то было сильное падение напряжения питания. В точке подсоединения питания на макетку было 5,1В, а к противоположному концу макетки падало до 4,6В.

Может в китайских макетках используют металл с большим сопротивлением?!?! Решил проблему подключением питания параллельно к обеим сторонам макетки. Стало лучше. Остальное списал на резисторы. На Али купил по 100 резисторов номиналами 680 Ом и 470 кОм. От этих резисторов зависит точность измерения. У тестера есть режим самотестирования.

В этом режиме тестер калибруется с учетом неточности этих резисторов, напряжения питания и сопротивления проводов, идущих к щупам. Мультиметром Agilent U1251B (внесен в Госреестр средств измерения и поверен) с погрешностью измерения сопротивления 0,08% выбрал наиболее подходящие резисторы.

Из сотни резисторов оказались всего 3 одинаковых (в пределах точности прибора) сопротивлением 680 Ом и из другой сотни 4 резистора 470 кОм. остальные резисторы и конденсаторы измерял и наиболее подходящие использовал в схеме, хотя это не так важно. Желательно поточнее выбрать резисторы R11 и R12 (достаточно точности обычного мультиметра).

Читайте также:  Arduino ambilight для телевизора своими руками за несколько шагов

На этих резисторах собран делитель для измерения напряжения на батарее питания. Внимательно отнеситесь к блокировочному конденсатору С4. Его наличие обязательно. В начале я его не припаял, подумал, что он не очень нужен, так как после стабилизатора L7805 стоит конденсатор на 47uF. Измерения были не точны.

Погрешность была небольшой, порядка 3-5 Ом на 100 измеряемых. Вспомнив статью о полезности и необходимости блокировочных конденсаторов, которую читал полгодика назад, решил надо ставить. После подпайки конденсатора тестер стал показывать 100,1 Ом. Погрешность в 0,1% меня устраивает.

Единственное, что осталось доделать по электрической части, — это установить кварц по частоте наиболее близкий к 8 МГц (пока точно частоту измерять нечем) и установить источник опорного напряжения на 27 ногу микроконтроллера. Без ИОН 27 ногу необходимо притянуть к VCC через резистор 47кОм. В этом случае тестер будет калиброваться относительно внутреннего ИОН 1,1В.

   В конечном варианте схема собрана на плате для прототипирования. С печатной платой решил не заморачиваться. На плате распаян разъем ISP для программирования МК. Через него залил программу и данные EEPROM. Использовал программатор USBasp и программу для заливки SinaProg 2.1.1. 

Бутерброд из платы и экрана

Плата с подключенным SPI

Файлы прошивки МК

SinaProg 2.1.1 драйвер USBasp в комплекте

Прошивка

   Запускаем программу SinaProg. Выставляем тип программатора и микроконтроллера и нажимаем Search. Если программа увидела МК в правой части будет написано AVR device initialized……. Если напишет Error…. ищите ошибку в подключении, распайке, драйверах…

SinaProg

    Далее нажимаем кнопку Открыть файл, указываем на hex-файл прошивки и нажимаем Program в блоке Flash

   Ждем пока зальется прошивка.

Готово

   Далее снова нажимаем Открыть и выбираем eep-файл и жмем Program в блоке EEPROM

EEPROM прошит

   На сайте http://arduino-project.net/tester-poluprovodnikov-arduino/ Вы можете найти прошивку для ардуино nano с поддержкой русского языка. Ресурс рекомендую, много полезных вещей можно найти. У меня LCD экран без поддержки русского, поэтому мне эта прошивка не подходит. Да и размеры ардуино nano сопоставимы с размерами готовой платы тестера. 

   При повторении устройства внимательно смотрите на какой частоте работает МК и какая прошивка у Вас. В моем варианте это 8 МГц, как и в оригинале. В прошивке с arduino-project.net это частота работы arduino nano 16 МГц. При попытке залить прошивку с mikrocontroller.

net в ардуино будут искажены показания, связанные с измерениями емкости, в два раза. Я пытался залить прошивку на 8 МГц в ардуино и выставить фьюзами внутреннее тактирование 8 МГц вместо 16 от внешнего кварца ардуино. У меня ничего не получилось, скорее всего что-то не то делал.

Калькулятор фьюзов брал тут http://www.engbedded.com/fusecalc/

   Теперь необходимо откалибровать тестер. Для этого нужно замкнуть все три вывода тестера. Тестер спросит о калибровке. Нажимаем кнопку. Запустится процесс калибровки. Когда тестер попросит, размыкаем выводы. Потом для калибровки попросит подключить между 1 и 3 выводом конденсатор емкостью от 100nF до 20uF. Калибровка на этом завершена. 

Примеры работы тестера

Тестирование транзистора

Светодиода

Еще одного транзистора

Конденсатора

Резистора

Диодной сборки

конденсатора на 10000uF

   Корпус уже заказан и находится во власти Почты России. Когда приедет не знает никто.

Источник: http://zlitos.com/publ/ehlektronika/arduino_i_t_p/tranzistor_tester/12-1-0-21

ESR-метр

В этой статье мы с вами будем собирать ESR-метр. В первый раз слышите слово «ESR»? А ну-ка бегом читать эту статью!

Оглавление

  • 1 Для чего нужен ESR-метр
  • 2 Схема и сборка
  • 3 Калибровка прибора

Для чего нужен ESR-метр

Итак, для чего нам вообще собирать ESR-метр? Для тех, кто поленился читать статью про ESR давайте вспомним, чем оно нам вредит.  Дело в том, что сейчас почти во всей электронной аппаратуре используются импульсные блоки питания.

В этих импульсных блоках питания «гуляют» высокие частоты и некоторые из этих частот проходят через электролитические конденсаторы. Если вы читали статью конденсатор в цепи постоянного и  переменого тока, то наверняка помните, что высокие частоты конденсатор пропускает через себя почти без проблем. И проблем тем меньше, чем выше частота.

Это, конечно, в идеале. В  реальности же в каждом конденсаторе «спрятан» резистор. А какая мощность будет выделяться на резисторе?

P=I2xR

где

P  — это мощность, Ватт

I — сила тока, Ампер

R — сопротивление, Ом

А как вы знаете, мощность, которая рассеивается на резисторе — это и есть тепло 😉 И что тогда у нас получается? Конденсатор тупо превращается в маленькую печку)). Нагрев конденсатора  — эффект очень нежелательный, так как при нагреве в лучшем случае он  меняет свой номинал, а в худшем  — просто раскрывается розочкой). Такие кондеры-розочки использовать уже нельзя.

Вздувшиеся электролитические конденсаторы — это большая проблема современной техники. Очень много отказов в работе электроники бывает именно по их вине. Визуально это проявляется в появлении припухлости в верхней части конденсатора.

Видите небольшие прорези на шляпе этих конденсаторов? Это делается для того, чтобы такой конденсатор не разрывался от предсмертного шока и не забрызгивал всю плату электролитом, а ровнёхонько надрывал тонкую часть прорези и испускал тихий спокойных выдох.

У советских конденсаторов таких прорезей не было, и поэтому если они и бахали, то делали это громко, эффектно и задорно)))

Но иногда бывает и так, что внешне такой конденсатор ничем не отличается от простых рабочих конденсаторов, а ESR очень велико. Поэтому, для проверки таких конденсаторов и был создан прибор под названием ESR-метр. У меня например ESR-метр идет в комплекте  с Транзистор-метром:

Минус данного прибора в том, что им можно замерять ESR только демонтированных конденсаторов. Если замерять прямо на плате, то он выдаст полную ахинею.

Схема и сборка

В интернете очень давно гуляет схема простенького ESR-метра, а точнее — приставки к мультиметру.  С помощью нее можно спокойно замерить ESR конденсатора, даже не выпаивая его из платы. Давайте же  рассмотрим схемку нашей приставки. Кликните по ней, и схема откроется в новом окне и в полный рост:

Вместо «Cx» (в штриховом прямоугольнике) мы здесь ставим конденсатор, у которого замеряем ESR.

Для того, чтобы не травить лишний раз платку, я взял макетную плату и спаял на ней. На Али я взял целый набор этих макеток. Это получается даже дешевле, чем покупать фольгированный текстолит.

С обратной стороны макетной платы для связи радиоэлементов использовал провод МГТФ

Вы легко его узнаете по розовой  окраске. Хотя бывают и другого цвета, но в основном розовый.

Что это за «фрукт»? МГТФ расшифровывается как Монтажный, Гибкий, Теплостойкий, в Фторопластовой изоляции. Этот провод  отлично подходит для электронных поделок, так как при пайке его изоляция не плавится. Это только один из плюсов.

Обратную сторону с проводами МГТФ  я показывать не буду). Там ничего интересного нет).

После сборки макетная плата выглядит вот так:

Микросхемы по привычке всегда ставлю в панельки:

При своей стоимости, панельки позволяют быстро сменить микросхему. Особенно это актуально для дорогих микроконтроллеров. Вдруг понадобится МК для других целей?)

Для подачи питания с батарейки на платку, я воспользовался стандартной клеммой от старого мультиметра:

Как быть, если у вас нет такой клеммы, а подать питание с Кроны необходимо? В таком случае, у вас наверняка есть старая батарейка Крона, так ведь? Аккуратно вскрываем корпус, снимаем клеммы батарейки, подпаиваем проводки и у нас готова клемма для подключения к новой батарейке. На крайний случай их можно также купить на Али. Выбор огромный.

Прибор выполнен в виде приставки к любому цифровому мультиметру:

Здесь есть одно «но».  Так как мы измеряем на пределе 200 милливольт постоянного напряжения (DCV), то и значения мы получим не в Омах или миллиомах, а в милливольтах, которые затем, сверяясь со значениями полученными при калибровке прибора, мы должны будем перевести в Омы.

А вот и мой самопальный щуп:

Подобные приборы не любят длинных проводов-щупов, идущих к ножкам конденсатора, и поэтому я был вынужден сделать подобие пинцета, собранное из двух половинок фольгированного текстолита.

Внутри корпуса платка  выглядит примерно вот так:

Провода, идущие к пинцету,  закреплены каплей термоклея. Между щупами, идущими к мультиметру, стоит конденсатор керамика 100 нанофарад с целью снизить уровень помех. В схеме применен подстроечный резистор на 1,5 Килоома. С помощью этого резистора мы и будем калибровать наш приборчик.

Калибровка прибора

После того  как все собрали, приступаем к калибровке (настройке) нашего ESR-метра пошагово:

1)Если у вас есть осциллограф, замеряем на измерительных щупах напряжение с  частотой 120-180 КилоГерц. Если замеряемая частота не укладывается в этот диапазон, то меняем значение резистора R3.

2) Цепляем мультиметр и ставим его крутилку на измерение милливольт постоянного напряжения.

3) Берем резистор номиналом в 1 Ом и цепляем его к измерительным щупам. В данном случае, к нашему самопальному пинцету.

4) Добиваемся того, чтобы мультиметр показал значение в 1 милливольт, меняя значение подстроечного резистора R1

5) Теперь берем сопротивление 2 Ома, и не меняя значение R1 записываем показания мультиметра

6) Берем 3 Ома и снова записываем показания и тд. Думаю, до 8-10 Ом вам таблички хватит вполне.

Например, мы можем выставить соответствие 1 милливольт — это 1 Ом, и т. д., хотя я предпочел настроить 4,8 милливольт – 1 Ом, для того чтобы была возможность точнее измерять низкие значения сопротивления. При замыкании щупов – контактов пинцета на дисплее мультиметра значение 2,8 милливольт. Сказывается сопротивление проводов-щупов. Это у  нас типа 0 Ом ;-).

Приведу для ознакомления значения измерений низкоомных резисторов: при измерении резистора 0,68 Ом значения равны 3,9 милливольт, 1 ом — 4,8 милливольт, 2 Ома – 9,3 милливольта. У меня получилась вот такая табличка, которую я потом и наклеил на свой прибор

При измерении сопротивления в 10 Ом на экране уже показание 92,5 миллиВольт. Как мы видим, зависимость не пропорциональная.

После того, как я сделал замеры, смотрю в другую табличку:

Слева — номинал конденсатора, вверху — значение напряжения, на которое рассчитан этот конденсатор. Ну и, собственно, в  таблице максимальное значение ESR конденсатора, который можно  использовать в ВЧ схемах.

Давайте попробуем замерить ESR  у двух импортных и одного отечественного конденсатора

Как вы видите, импортные конденсаторы обладают очень маленьким ESR. Советский конденсатор показывает уже большее значение. Оно и не удивительно. Старость не в радость).

Некоторые замечания по поводу работы схемы:

1) Для более-менее точных измерений, желательно, чтобы питание нашего ESR-метра было всегда стабильное. Если батарейка разрядится хотя бы на 1 Вольт, то показания ESR также будут уже с погрешностью.

Читайте также:  Вольтметр на ардуино: создание устройства своими руками по шагам

Так что лучше постарайтесь давать питание на ESR-метр всегда стабильное. Как я уже сказал, для этого можно использовать внешний блок питания или собрать схемку на 7809 микросхеме.

Например, блок питания можно собрать  по этой схеме.

2) Показания, которые выдает наша самоделка, не говорят о том, что наш самопальный прибор с  великой точностью замеряет ESR. Скорее всего, его можно отнести к пробникам.

А что делают пробники? Отвечают в основном на два вопроса: да или нет ;-).

В данном случае прибор «говорит», можно ли использовать такой конденсатор или лучше все-таки поставить его в НЧ (НизкоЧастотную) схему.

Данный пробник может собрать любой, даже начинающий радиолюбитель, если у него вдруг возникнет потребность заняться ремонтами. А вот и видео его работы:

Автор — Андрей Симаков

Источник: https://www.ruselectronic.com/esr-metr/

Arduino тестер емкости батареи своими руками

Arduino тестер емкости батареи своими руками
Проект очень простой и основан на законе Ома.


Шаг 1: Элементы и необходимые инструменты3. МОП-транзистор — IRLZ444. Резисторы (4 х 10кОм, 1/4W)5. Резисторы(10кОм, 10Вт)6. Винтовые клеммы (3 NOS)8.2. Припой

Шаг 2: Схема и принцип работы

Схема:
Конструкция очень проста, который основан на Arduino Nano. OLED-дисплей используется для отображения параметров.

Винтовые клеммы используются для подключения аккумуляторной батареи и нагрузки сопротивления. Зуммер используется для подачи  сигнала тревоги. Два делители напряжения цепи используются для контроля напряжения на сопротивлении нагрузки. МОП-транзистор для возможности подключать или отключать сопротивление нагрузки с батареей.

Принцип работыArduino проверяет состояние батареи, если батарея нормальная, дает команду на ВКЛЮЧЕНИЕ полевого транзистора. Это позволяет току проходить от положительной клеммы батареи, через резистор, МОП-транзистори затем завершает путь обратно к отрицательному полюсу. Это разряжает батарею в течение периода времени.

Arduino измеряет напряжение на нагрузке, а затем разделяет на сопротивление, чтобы выяснить, ток разряда. Умножаем это на время, чтобы получить значение миллиампер-час (мощности).

Шаг 3: Напряжение, ток и емкость измерения

Мы должны найти напряжение на нагрузке. Напряжения измеряются с использованием двух делителей напряжения цепи. Он состоит из двух резисторов со значениями 10кОм каждый. Он подключен к Arduino аналоговый пин A0 и A1.Ток (I) = Напряжение (V) — падение напряжения на MOSFET / сопротивления (R)

Делим на 1000, чтобы преобразовать его в миллиамперы.Таким образом, максимальный ток разряда = 4,2 / 10 = 0.42A = 420mAНакапливаемый заряд (Q) = Ток (I) X Время (T).

Шаг 4: Выбор нагрузочного резистора

Выбор нагрузки резистора зависит от величины разрядного тока. Допустим, вы хотите разрядить аккумулятор на 500 мА, то значение резистора
Сопротивление (R) = Макс напряжение батареи / ток разряда = 4,2/ 0,5 = 8,4 Ом
Резистор должен рассеивать немного мощности, так что размер действительно имеет значение в данном случае.Потери тепла = I ^ 2 х R = 0,5 ^ 2 х 8,4 = 2,1 ВтПоддерживая некоторый запас вы можете выбрать 5W. Если вы хотите больше пользы, берите 10Вт.

Шаг 5: Выбор МОП-транзистора

Когда сигнал 5В (высокий) подается на затвор полевого МОП-транзистора, что позволяет току проходить от положительной клеммы батареи, через резистор, а МОП-транзистор затем завершает путь обратно к отрицательному полюсу. Это разряжает батарею в течение определенного периода времени. Тоисть МОП-транзистор должен быть выбран таким образом, что он может обрабатывать максимальный разрядный ток без перегрева.Тут использован N-канальный MOSFET-IRLZ44. L показывает, что это логический уровень МОП-транзистор. Усилитель MOSFET логического уровня означает, что он предназначен для включения полностью от логического уровня микроконтроллера. Стандартный МОП-транзистор предназначен для работы от 10V.Если вы используете IRF сери. МОП-транзисторf, то ононе будет полностью включен путем применения 5V от Arduino. Я имею в виду МОП-транзистор не будет нести номинальный ток. Необходима настройка на этих МОП-транзисторах, дополнительная схема для повышения напряжения на затворе.Шаг 6: OLED-дисплей
Чтобы отобразить напряжение аккумуляторной батареи, ток разряда и мощность, тут использованл 0,96 «OLED display. Он имеет разрешение 128×64 и использует шину I2C для связи с Arduino. Два контакта SCL (А5), СПУ (А4) в Arduino Uno используются для связи.

Используется библиотека U8glib для отображения parameters.First вы должны загрузить библиотеку U8glib .Затем установил его.

Соединения должны быть следующимиOLED»>Arduino -> OLED
Vcc»>5V —-> Vcc
GND»>GND —> GND
SDA»>A4 —-> SDA
SCL»>A5 —-> SCL

Шаг 7: Звуковой сигнал для предупреждения

Для того, чтобы обеспечить различные предупреждения или оповещения, использован пьезоэлектрический зуммер.

Для различных предупреждений:
1. Низкое напряжение батареи
2. Высокое напряжения батареи
Соединения должны быть следующими

Buzzer»>Arduino -> Зуммер
Positive terminal»>D9 -> Положительный полюс
Negative terminal»>GND -> Отрицательный полюс

Шаг 8: Монтаж стоек
После пайки и монтажа, монтировать распорки на 4 угла. Это обеспечит достаточный зазор для пайки и проводов от земли.

Шаг 9: Программное обеспечение
Программное обеспечение делает следующие задачи1. Измеряет напряжение
2. Проверяет состояние батареи, чтобы дать сигнал тревоги или начать цикл разряда
3. Отображение параметров на OLED
4. Запись данных на монитор последовательного порта

Код программы Скачать файл: battery_capacity_tester-v1.0.ino.zip [1,76 Kb] (cкачиваний: 947)

Отказ от ответственности: Пожалуйста, обратите внимание, что вы работаете с литий-ионными аккумуляторами, которые являются взрывоопасными и опасными. Я не могу нести ответственность за любую потерю имущества, повреждения или утраты жизни, если дело дойдет до этого.

Источник

Источник: https://ngin.pro/arduino/154-arduino-tester-emkosti-batarei-svoimi-rukami.html

Обзор китайского тестера радиодеталей

Во время ремонта различной бытовой аппаратуры приходилось сталкиваться с неисправностями, связанными с изменением параметров электролитических конденсаторов.

Простым мультиметром или стрелочным прибором можно выявить лишь оборванные или замкнутые накоротко конденсаторы. Приставка к мультиметру, которую также собирал, определяет только их ESR.

Поэтому заказал в Китае тестер полупроводников+LC+ESR метр. Хотя при хороших знаниях можно собрать похожий прибор самому.

Порадовали весьма скромные размеры устройства 72*62,5 мм. Высота обуславливается высотой «Кроны» — 17,5 мм. При включении на индикаторе отображается информация о состоянии батареи питания и отсутствии радиокомпонента в колодке. Далее многие фото в высоком разрешении — можете кликнуть на них, чтоб рассмотреть детали получше.

Надо сказать, что прибор весьма требователен к питанию и кушает его не мало. Мой экземпляр при напряжении в районе 7,5 вольт ненадолго уходил в себя и отказывался производить измерения. Заменив крону сразу почувствовал разницу между радиолюбительством до и после)). В дальнейшем планирую избавиться от кроны вовсе.

Хочу соорудить узел питания на основе повышающего преобразователя, литиевого аккумулятора и контроллера его зарядки. Экран имеет разрешение 128*64. Устройство позволяет проводить измерение как выводных радиокомпонентов так и SMD, для чего между колодкой для выводных деталей и кнопкой имеется специальная площадка.

Построен тестер на основе микроконтроллера Mega 328.

Время тестирования радиокомпонентов в районе 2 секунд, лишь для емкостей большОго номинала – до одной минуты.

Собственно прибора была связана со случаями изменения параметров электролитических конденсаторов в результате чего схемы, где они были установлены вели себя неадекватно.

В случае установки в колодку тестера электролитического конденсатора прибор одновременно измеряется его емкость и реактивное сопротивление конденсаторов – ESR, а так же Vloss – напряжение утечки (в процентах). Полученные результаты сравниваются с табличными.

Таблица ЭПС конденсаторов

При превышении результатов измерения больше чем на 10% от табличного, электролитический конденсатор отправляю в ведро.

Конденсатор 330*25 вольт

Конденсатор 10 мкф*50 вольт

Конденсатор 33 мкф*50 вольт

Конденсатор 47 мкф*160 вольт. Стоял в «холодной» части блока питания телевизора и грелся. Отправляется в ведро

Конденсатор 220 мкф*35 вольт так же отправляется на помойку

Для неполярных – значение ESR всегда будет более 10 Ом. Диапазон измерения конденсаторов от 25 пф до 100000 мкф с шагом 1 пф.

Конденсатор 0,1 мкф

Конденсатор 3900 из энергосберегающей лампы неожиданно выдал 991 пикофарад. После его замены лампа возобновила работу

Конденсатор 68 нанофарад

Металлобумажный конденсатор МБМ 0,1 мкф совершенно не использовавшийся, но за годы хранения с далеко ушедшими параметрами(((.

Значение Vloss (напряжение утечки сразу после прекращения заряда конденсатора) в несколько процентов свидетельствует о неисправности конденсатора. Для себя определил уровень годности электролитического конденсатора по параметру напряжения утечки в 3%.

Сопротивления измеряются в диапазоне от 0,5 Ома до 50 МОм с шагом 0,1 Ома. Катушки индуктивности тестируются в диапазоне 0,01 мН – 20Н, с отображением их сопротивления.

Резистор 1,3 кОм

Резистор 200 кОм

Очень полезной функцией является определение типа проводимости транзисторов (NPN – PNP, MOSFET) и цоколевки выводов, что позволяет не искать даташит для определения назначения выводов транзистора.

В чем польза функции? Иногда один и тот же транзистор, например MJE13001-13005, от разных производителей встречаются с разным расположением Базы и Эмиттера.

У биполярных транзисторов измеряется коэффициент усиления hFE  и напряжение смещения Б-Э Uf. 

КТ805БМ

MJE13001

Вот так тестер определил составной транзистор MJE13003 с шунтирующим диодом во время ремонта энергосберегающей лампы.

Пробитый транзистор строчной развертки D2499

Для диодов указывается падение напряжения на p-n переходе в открытом состоянии Uf и его ёмкость C.

Выпрямительный диод 1N4007

Импульсный диод FR102

Для светодиодов тестер показывает ёмкость перехода и минимальное напряжение, при котором светодиод открывается. При этом светодиод начинает мерцать.

Проверка сдвоенных диодов определяет падение напряжения на каждом диоде.

Маломощные тиристоры определяются без значений параметров. 

тиристор MAC97

Вывод и впечатления от прибора

К небольшим минусам прибора должен отнести:

  • проверка стабилитронов с напряжением стабилизации только до 4,5 В;
  • не защищенный шлейф ЖК индикатора (корпус мастерить обязательно).

Несмотря на имеющиеся минусы, плюсов у прибора гораздо больше и не одному радиолюбителю, а так же профессионально занятому в сфере электроники человеку, прибор способен значительно облегчить жизнь. Специально для Элво.ру — Кондратьев Николай, Г. Донецк.

   Схемы измерительных приборов

Источник: http://elwo.ru/index/86-986-5-3

Автоматический определитель электронных компонентов

Очень интересное и несложное устройство, которое позволит измерить сопротивление, ёмкость и индуктивность любого элемента за несколько секунд. Для этого потребуется совсем немного деталей, которые обычно есть у каждого начинающего ардуинщика: микроконтроллер ATMEGA, двухстрочный дисплей и несколько резисторов.

Разработал это устройство Маркус Фрейек (финальная версия проекта на немецком), а затем, и по сей день дорабатывает Карл-Хайнц Куббелер (текущая страница проекта на немецком). Несмотря на то, что этот проект позиционируется как тестер транзисторов, мне гораздо больше интересна его способность быстро измерять двухвыводные компоненты, отсюда и название статьи.

Полный список возможностей устройства:Полностью автоматическое определение следующих копмонентов:

  • резисторов с указанием сопротивления
  • конденсаторов с указанием ёмкости
  • индуктивностей с указанием сопротивления и индуктивности
  • диодов с указанием анода, катода и падения напряжения
  • биполярных и полевых транзисторов с указанием выводов БКЭ и СИЗ
  • тиристоров и симисторов с указанием выводов КА-УЭ

Его можно купить как собранное устройство или как конструктор для сборки, но самое интересное — можно собрать самому на макетной плате за полчаса из деталей, которые часто уже есть под рукой. Максимально упрощенная схема для быстрой сборки:

Самая свежая прошивка на текущий момент лежит здесь. Нужно только выбрать подкаталог для конкретной модели микроконтроллера.

К сожалению, если использовать ATMEGA8A, то будет или завышаться измерение сопротивлений в 1.5 раза, или занижаться измерение ёмкости в 1.5 раза, и будет нужна прошивка специально для 8A, найти её можно здесь, файл ATmega8A_Engl.zip. А лучше сразу найти и использовать ATMEGA328P.

Детальная техническая документация на русском языке доступна здесь. В каталоге нужно выбрать файл ttester.pdf. (Внизу страницы жмём «Download GNU tarball», архив распаковываем и находим нужный PDF.)

Читайте также:  Преподаватель курсов программирования и робототехники - arduino+

Выглядит, конечно, неопрятно, зато уже работает.Точность измерения пока невысока, но даже в таком виде это просто замечательный прибор, который я обязательно сделаю в корпусе и поселю у себя на столе.

Для улучшения точности измерений планирую приближаться к эталонной схеме следующими шагами:

  • Поменять измерительные резисторы на более точные с отклонением в 1%.
  • Добавить кварц на 8 МГц.
  • Поставить ИОН
  • Перенести на паяную плату с минимальной длиной проводников.
  • Перейти на ATMEGA328.

Эти компоненты пока в пути, по прибытию обновлю статью с результатами.

UPDATE 1

Источник: https://habr.com/post/252321/

Тестер транзисторов ESR-метр измеритель RLC с графическим дисплеем

Прошло два с половиной года как я купил в Китае первый приборчик распознающий электронные компоненты и показывающий основные параметры этих деталей (на той странице указаны и характеристики прибора).

За это время он очень помог в ремонте электронных схем: им очень удобно проверять исправность полупроводников, да и внутренне сопротивление электролитических конденсаторов часто нужно проверять.

Но конечно и без недостатков не обошлось: маленький текстовый индикатор и неудобные гнезда для выводных компонентов.

И вот на алиэкспрессе  я наткнулся на тестер транзисторов ESR-метр измеритель RLC с графическим дисплеем, причем оказалось что китайцы производят не один тип графических тестеров, а целую кучу: с разными размерами экранов и разным питанием. Есть даже с встроенным литиевым аккумулятором и зарядкой от USB.

Так как неизвестно какой литий ставят китайцы в приборчики, я решил сэкономить и взять самый дешевый прибор но с максимальным размером экрана и Zif колодкой. Обошелся он мне меньше 15$, предыдущий стоил дороже.

Версия прошивки тестера 2.07, название MTester — видимо от «Маркуса тестер».

Питается прибор от кроны, но это не плохо — в приборе есть автоотключение и крону не удаться разрядить забыв выключить девайс.

Плата двухсторонняя и вся классическая схемотехника как на ладони. И я думаю что в работе этот прибор полностью повторит прибор с текстовым дисплеем, ну если только китайцы не накосячили с прошивкой.

Подключаю два резистора, ну чтож выглядит все наглядно и номиналы правильно определяются.

Добавляю третий более высокоомный резистор и тестер его просто не видит, что конечно не удивительно: два последовательно включенных низкоомных его шунтируют. Конечно был бы более наглядны опыт с тремя одинаковыми резисторами, нужно его будет сделать.

И во втором конденсаторе, тоже большое сопротивление и такое же по значению.

И в третьем случае тоже самое внутреннее сопротивление, совершенно точно это косяк прошивки.

Идем дальше, посмотрим что с электролитическими конденсаторами. А вот у них ESR определяется нормально.

Теперь посмотрим дроссели: индуктивность определяется вполне адекватно.

Да и сопротивление тоже похоже на правду.

Теперь посмотрим диод шоттки: падение напряжения похоже на правду, а емкость достаточно мала чтобы быть определенной.

И неудобство в тестировании поверхностных компонентов осталось: нужно либо как то прижимать детальку к площадкам чтобы она контачила всеми выводами и при этом не улетела на пол, либо подпаивать проводки, что тоже не очень удобно.

А вот и красивая картинка с MOSFet:

Ну и какие можно подвести итоги : прибор полностью оправдал ожидания, новая версия очень полезного прибора для ремонта электронной и бытовой техники. В минусах: косяк с ESR на неполярных конденсаторах и неудобное подключение smd-компонентов.

Источник: http://HardElectronics.ru/tester-tranzistorov-esr-metr-rlc.html

ESR ТЕСТЕР

   Ранее уже собрал пробник ЕSR выполненный по приведённой ниже схеме, как измерительную приставку к мультиметру.

С обязанностями своими справляется на «ура», доволен им, за исключением как бы незначительного момента — для его использования необходим мультиметр, который нужно достать с полки, убрать щупы, выставить предел измерения, подсоединить пробник…

и читать-то эти подробности муторно, а каждый раз это делать? А если нужно проверить конденсаторы, стоящие на плате ремонтируемого электронного устройства, да вдобавок плата не маленького размера, тогда вообще получается вместо любимого «хобби» сплошная суета с примесью досады.

Вот и решил собрать мобильный вариант пробника с собственным индикатором для дефектовки электролитических конденсаторов. Отличие этой схемы от схемы приставки в том, что результаты измерения выводятся не на жидкокристаллический дисплей мультиметра а на стрелочный индикатор от магнитофона.

Для того чтобы индикатор функционировал в схему введён трансформатор на ферритовом кольце (взят от энергосберегающей лампочки, это важно). Первичная обмотка выполнена проводом диаметром 0,1 мм – 150 витков, вторичная проводом диаметром 0,5 мм – 8 витков (количество витков подбирается, 1 = 100 – 200, 2 = 5 – 10). Изменён номинал резистора R2 cо 100 Ом до 10 кОм. Напряжение питания снижено с 9 до 5 вольт (U питания микросхемы К561ЛН2 от 5 до 15 вольт).

Схема

   Основным несущим компонентом для монтажа всего и получения, в конечном счете, желаемого выбрал прочный пластмассовый пинцет, входящий в набор устройства для производства оттиска печати на документах (наборная печать).

К нему, при помощи металлической пластины, прикрепил индикатор от магнитофона М4762 предназначенный для работы в вертикальном положении шкалы, с током отклонения 220 — 270 мкА, внутренним сопротивлением 2800 Ом, с габаритными размерами 49 х 45 х 32 мм и длиной шкалы – 34 мм.

Так же установил на него щупы — контакты и разъём питания. 

   Шкалу индикатора заменил. Символ бесконечности придаёт ей несколько вызывающий вид, но по сути всё верно, тут важно через увиденное понять, что у измеряемого конденсатора нет превышения допускаемого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), а всё что свыше того (до бесконечности) к эксплуатации не пригодно.

Градуировка новой шкалы полностью соответствует задачам дефектовки. В дальнейшем предполагается отклонение стрелки измерительного прибора  выставлять, при помощи подстроечного резистора, на конечное деление шкалы, которое будет соответствовать определённому значению ESR. Можно установить полное отклонение стрелки при 1 Ом, а можно и при 10 Ом и т.д.

(как будет желаемо).

   Печатная плата была разведена только под часть электронных компонентов, остальные (в данном конкретном случае) гораздо удобней разместить навесным способом.

И в первую очередь это касается подстроечного резистора который будет размещён снаружи корпуса.

Доступность регулировки позволит при необходимости в любой момент перенастроить значение ESR относительно полного отклонения стрелки на шкале индикатора.

   По готовности печатной платы и трансформатора была произведена предварительная сборка и опробована работоспособность пробника. Подключённый резистор сопротивлением в 10 Ом удачно вписался в показания стрелки, она отклонилась почти на всю шкалу, что означило максимально возможный для визуального восприятия ESR и будет в данном случае равен 10 Ом.

   Конденсатор и два диода были смонтированы навесным способом монтажа на контактах индикатора, всё остальное (за исключением подстроечного резистора) установлено на плату. 

   После окончательного, чистового соединения всех узлов ещё раз проверил работоспособность – без замечаний. Трансформатор приклеен к плате клеем «Мастер». 

   Печатная плата помещена в металлический корпус, в качестве которого  использована часть пришедшего в негодность печатного вала  катриджа принтера. Корпус одет на цилиндрическую часть (выступ) индикатора.

Заглушкой для торцевой части послужила подходящая пластиковая пробочка. На ней установлен подстроечный резистор, а лучше поставить маленький переменник (буду менять).

 Габаритные размеры пробника, как видно на фото, сопоставимы со спичечным коробком, изначально задуманный мобильный с возможностью все доступности вариант думаю удался. 

   После полуминутной настройки стрелка занимает следующие положения на шкале индикатора: при накоротко замкнутых контактах.

   При подключении резистора номиналом 0,1 Ом.

   При подключении резистора номиналом 1 Ом, а при 2,5 Ом стрелка встаёт перед последним делением. 

   Результат проведённой дефектовки  припасённых к этому случаю электролитических конденсаторов б/у.

   Как это происходило – индикатор в работе.

Видео

   Пока питание на пробник подаю с лабораторного БП, но это не то. Нужен индивидуальный компактный хорошо стабилизированный источник питания на 5 вольт. В заключении  хочу поблагодарить любителя электроники с просторов интернета Olegm Wolf за помощь в доработке схемы. С уважением, Babay.

   Форум по конденсаторам

Источник: http://radioskot.ru/publ/remont/esr_tester/4-1-0-923

Измерение емкости конденсаторов с помощью Arduino

В данном материале мы научимся использовать Arduino для измерения емкости конденсаторов. Это может пригодиться, если конденсатор не имеет маркировки, ну и просто для общего развития.

Шаг 1: Что такое емкость?

Емкость – это способность объекта накапливать электрический заряд. Разумно предположить, что таким объектом выступает конденсатор.

Конденсатор, который запасает данный заряд в электрическом поле между двумя проводящими обкладками, называется конденсатор с пластинчатыми обкладками.

Не токопроводящий материал, который располагается между этими двумя обкладками, называется диэлектриком.

Диэлектрики изменяют величину заряда, которую может хранить конденсатор, и фактически, определяют, для каких целей конденсатор будет использоваться впоследствии (напр., в высокочастотной схеме, схеме с повышенным напряжением и т.д.).

Равенство для определения емкости конденсатора с пластинчатыми обкладками выражается следующим образом:

C = (εA) / d,

где ε – это магнитная проницаемость свободного места или диэлектрика, A – это площадь поверхности перекрытия между обкладками, и d – расстояние между обкладками.

Шаг 2: Как измерить емкость?

А — Напряжение конденсатора во время заряда

В — Напряжение конденсатора во время разряда, напряжение резистора или ток конденсатора во время заряда или разряда.

RC-цепочка (Резистор-Конденсатор) имеет свойство, известное как «RC временная постоянная» или T (Tau). Равенство указано ниже:
T = RC

Tau может быть упрощена из более сложного выражения (показано на рисунке выше) для представления времени, которое требуется для заряда конденсатора через резистор, для достижения 63.2% от его полного напряжения. Данная величина может быть измерена по времени, которое потребуется, чтобы конденсатор достиг значения 36.8% от его полного напряжения при разряде.

Микроконтроллер Arduino будет запрограммирован на величину времени, которое потребуется для достижения конденсатором величины 63.2% от его полного заряда. Далее будет использоваться выражение для Tau для вычисления величины емкости, поскольку значение номинала резистора нам известно.

Шаг 3: Используемые компоненты

Для проекта нам потребуется

  • Микроконтроллер Ardunio
  • Монтажная плата
  • Проволочные перемычки
  • Резистор 220 Ω
  • Резистор 10 kΩ
  • Конденсатор (Неизвестной емкости)

Шаг 4: Подключение

Подключение компонентов в данном проекте не представляет особых трудностей. Просто выполняйте подключение компонентов, согласно схемы.

ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь в том, что серебряная полоска на конденсаторе (в случае использования биполярного конденсатора) подключается к земле.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Резистор номиналом 220 Ω и проводник, подключенные к выводу 11, не являются необходимыми, но рекомендуемыми, поскольку эта цепочка ускоряет время разряда.

Шаг 5: Загрузка кода и тестирование

После надлежащей сборки схемы, загрузите код в ваш микроконтроллер Arduino. Код имеет комментарии, что позволяет облегчить понимание всего процесса измерения.

После загрузки кода, откройте Serial Monitor (Tools > Serial Monitor – Инструменты > Монитор последовательного интерфейса) для просмотра измерения конденсатора неизвестной емкости.

Первая величина показывает, какое время требуется конденсатору для достижения величины 63.2% от его полного заряда. Вторая величина – это измеренная емкость в «нано» или «пико» фарадах.

Программа циклически тестирует конденсатор, поэтому измеренные значения могут незначительно отличаться. Лучше всего использовать усредненное измеренное значение.

ПРИМЕЧАНИЕ: Данная схема измерения наиболее пригодна для конденсатора емкостью от 1 до 3500 мкФ.

Главную часть кода Arduino можно загрузить отсюда

Оригинал статьи

Источник: http://cxem.net/arduino/arduino165.php

Ссылка на основную публикацию