Измерение и измерители ESR

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить
Держит паяльник хвостом
Аватара пользователя
Сообщения: 906
Зарегистрирован: Ср апр 16, 2008 13:22:54
Откуда: Приднестровье, Тирасполь

Сообщение Goodefine »

balmer писал(а): ...Полез перепроверять формулы.
Формула выглядит немного не так.
V(t) = V0+Vcc*(1-exp(-t/(R*C)))
Resr = V0/Vcc*R
R - резистор через который подаем ток.
и для больших Resr нет учета того, что ток немного не тот. Надо будет прикинуть, не улучшит ли учет этого факта точность результата.
Именно об этом я писал в самом начале:
формирование зарядного тока с помощью одних резисторов, насколько я вижу, пусть даже при использовании линейного участка (а он есть, несомненно) будет давать методическую погрешность (примерно в такой же процент, сколько составляет ESR от резистора задающего ток, это только наклон, а само esr еще больше - неправильный наклон влияет очень сильно). И его никак не учесть - априори ESR неизвестно, соответственно и зарядный ток не известен, и наклон прямой тоже. Найти его из начала графика в принципе можно (по формуле делителя), но далеко не всегда - выбросы, зашумление, малая величина в конце концов - все те причины, по которым ESR находят именно из ДВУХ точек, отходя от начального участка.
Это было видно даже умозрительно, учесть может как то и можно извратится, но вы то не учитывали по факту
balmer писал(а): Хотя на факт зависисмости емкости от частоты это никак не влияет
Да нет той зависимости, какую вы приписываете, ниже объясню заново, в новом прочтении так сказать
balmer писал(а): Частота не нулевая. Разложите ступеньку сигнала в ряд Фурье и посмотрите зависимость от времени. Да высокочастотные составляющие спектра очень быстро спадают, но вы и измеряете не через секунду.
То что вы понимаете под частотой - это гармоники высоких порядков, возникающие при воздействии фронта на цепи имеющие индуктивность - при этом возникает выброс в начале, думаю с этим спорить не будете.
Далее, об этом выбросе всем давно известно, также то что он присутствует не всегда (вернее когда его можно считать что нет, с достаточной для практики точностью).
А если присутствует (как правило при измерении с шунтирующими элементами, или емкость имеет значительную внутреннюю индуктивность), то также установлено, что опять же, для практических целей достаточно не ждать годы, недели, секунды и так далее - хватит несколько микросекунд - даже при внесенной специально индуктивности. Несмотря на то что теоретически процесс не заканчивается миллионы лет - экспонента в степени минус гуголплекс... ну вы понимаете.
В том приборе от частоты зависит импеданс элементов схемы замещения, здесь же гармоники максимум могут немного сдвинуть зарядную характеристику на начальном участке - чувствуете разницу и почему между приборами нельзя проводить аналогию?
balmer писал(а): Пока шел на работу, придумал простой аргумент.
Зачем нужен быстродействующий ОУ и ADC для измерения сигнала в этом случае, если частота "нулевая".
Тут тоже очень просто - если взять слишком медленный, то он просто тупо не будет успевать за зарядной характеристикой. Если средний, успевать будет, но выброс сгладит настолько, что его после
ОУ даже можно не увидеть - он его нивелирует. Т.е. избавит вас от выброса, который вам так не по душе. Это хорошо видно при моделировании разных ОУ. Зачем быстрый? Потому что я хочу видеть этот выброс, поскольку он достаточно информативен.
И это практически единственная причина. Его измерить при желании непросто, не говоря уже о том что он влияние оказывает через десятки мкс... Быстрый АЦП тоже не обязателен - он просто более удобен тем что можно делать два измерения в одном импульсе и не бороться с разным остаточным напряжением при разряде, когда мы измеряем каждую точку в отдельном импульсе(что по сути является стробоскопическим режимом). По сути важны только параметры цепи УВХ и битность. Думаю что ответил на ваш вопрос
Последний раз редактировалось Goodefine Пн янв 13, 2014 12:32:42, всего редактировалось 2 раза.
Любой, заслуживающий внимания, опыт приобретается себе в убыток...
Реклама
Это не хвост, это антенна
Аватара пользователя
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Сообщение balmer »

Andrew Martin писал(а): Да вам, батенька, не измеритель ESR (с учётом последовательной индуктивности) нужен, а миллиометр, или микроометр :)
Кстати микроомметр делается очень просто. Постоянный ток, четырехпроводные экранированные щупы, источник тока на несколько диапазонов и 24-х битное Sigma-Delta ADC на 20 Sps. Понятно, что свои заморочки там, но младший разряд 100 мкОм достичь достаточно легко.
Реклама
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 22897
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Сообщение Borodach »

Andrew Martin писал(а):
TIGR писал(а):Точный измеритель ESR?
Раскладываем аккуратно резисторы :))
Да вам, батенька, не измеритель ESR (с учётом последовательной индуктивности) нужен, а миллиометр, или микроометр :)
Глянул даташит на LZ CapXon - минимальная цифра 0,012 Ом (3300мкф 6,3В). Это для АБСОЛЮТНО НОВОГО конденсатора. Никаких 5ти нулей после запятой...
Интересно, а почему в справочнике говорится о импедансе ?

Изображение
Вложения
Импеданс конденсаторов СарХоn.gif
(45.77 КБ) 4853 скачивания
Вымогатель припоя
Аватара пользователя
Сообщения: 606
Зарегистрирован: Вт июн 25, 2013 18:45:07

Сообщение Andrew Martin »

Borodach писал(а): Интересно, а почему в справочнике говорится о импедансе ?
Наверное, по причине его намного большей практической важности по сравнению с чисто активной составляющей ЭПС :)
Вы, наверное, обратили внимание на то, что в таблице минимальная ёмкость - 220мкф? Это конденсаторы, специально предназначенные для работы в сглаживающих фильтрах ИИП, именно там, где действительно требуется низкий импеданс (как по активной составляющей, так и по индуктивной).
Как видите, фирма CapXon нас склоняет к измерениям ИМПЕДАНСА на синусе 100кГц, имея в виду при этом именно пресловутое ESR (примечание внизу таблички) :)
В даташите на LZ фирмы SAMWHA тоже оговаривается именно импеданс, но, правда, нигде не упоминается ESR.
Последний раз редактировалось Andrew Martin Пн янв 13, 2014 22:02:28, всего редактировалось 2 раза.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 22897
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Сообщение Borodach »

А под табличкой что указано ... ? :)
Реклама
Вымогатель припоя
Аватара пользователя
Сообщения: 606
Зарегистрирован: Вт июн 25, 2013 18:45:07

Сообщение Andrew Martin »

Я уже подправил! :))
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 16697
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Сообщение rl55 »

Andrew Martin писал(а):Наверное, по причине его намного большей практической важности по сравнению с чисто активной составляющей ЭПС
И неоднозначного понимания самого термина ESR, как мы убедились, и на этом форуме и на других форумах по ссылкам, здесь предоставленным.
А так понятно, конкретная частота, конкретный импеданс.
А если вычислить емкостное сопротивление, напр. 1000 мкФ, то Хс=0,0016, что на порядок меньше табличного импеданса.
Поэтому (учитывая еще и 90-градусный сдвиг Хс и Rs), табличные значения можно приблизительно принять за реальное физическое сопротивление всех материалов на данной частоте, но это не будет "чистый" ESR (т.к. он является пересчетной величиной от всех потерь, представленным в виде последовательного сопротивления в эквивалентной схеме).
Это не хвост, это антенна
Аватара пользователя
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Сообщение balmer »

А вот намерянный мной конденсатор 2200 uF имеет на частоте 100 КГц не емкостное, а индуктивное сопротивление.

Изображение

Красный - реальная часть сопротивления.
Синий - мнимая.
Измерялось естественно чистым синусом.

Мнимая часть больше нуля - емкостное сопротивление. Меньше нуля - индуктивное.

А вот что показывает контрольный прибор на 100 КГц
Изображение
Последний раз редактировалось balmer Пн янв 13, 2014 22:38:55, всего редактировалось 1 раз.
Друг Кота
Сообщения: 16697
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Сообщение rl55 »

А какая у вас методика измерения?
Вымогатель припоя
Аватара пользователя
Сообщения: 606
Зарегистрирован: Вт июн 25, 2013 18:45:07

Сообщение Andrew Martin »

balmer писал(а): Красный - реальная часть сопротивления.
Синий - мнимая.
Измерялось естественно чистым синусом.
Мнимая часть больше нуля - емкостное сопротивление. Меньше нуля - индуктивное.
А откуда пик?
Это не хвост, это антенна
Аватара пользователя
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Сообщение balmer »

Andrew Martin писал(а):А откуда пик?
Пик это не ошибка измерения. Это параллельный резонанс. Там просто точек на высокой частоте мало, поэтому только один из сколнов пика зацепило.

Тут больше графиков кстати:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 8&start=80
Вымогатель припоя
Аватара пользователя
Сообщения: 606
Зарегистрирован: Вт июн 25, 2013 18:45:07

Сообщение Andrew Martin »

balmer писал(а): Это параллельный резонанс.
Последовательный конечно есть - мнимая часть переходит через ноль.
Но параллельный? Откуда? Ведь индуктивность с ёмкостью в схеме замещения последовательно...
А если он действительно существует, то это катастрофа для фильтра питания :(
Это не хвост, это антенна
Аватара пользователя
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Сообщение balmer »

Andrew Martin писал(а): Но параллельный? Откуда? Ведь индуктивность с ёмкостью в схеме замещения последовательно...
Да, тоже офигел когда увидел. Потом на генераторе сигналов и осциллографе перепроверял. Надо будет потом более подробно этот вопрос изучить.

Кстати последовательный резонанс сильно занижен. Из-за того, что индуктивность щупов порядка 100 nH. Щупы - это 7 см провода. На высоких частотах это сильно влияет.

Тфу ты, конечно же порядка 100 nH.
Мучитель микросхем
Сообщения: 453
Зарегистрирован: Ср июн 08, 2011 20:25:20

Сообщение bob1 »

balmer писал(а):А вот намерянный мной конденсатор 2200 uF имеет на частоте 100 КГц не емкостное, а индуктивное сопротивление.
Вы программную задержку на канала тока(напряжения) делали? Скорее всего еще нет....
Контактная информация:
Это не хвост, это антенна
Аватара пользователя
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Сообщение balmer »

bob1 писал(а): Вы программную задержку на канала тока(напряжения) делали? Скорее всего еще нет....
Что за задержка? Измеряю ток и напряжение параллельно. Или вы про то, что I-V преобразователь вносит небольшую задержку?
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3824
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Откуда: Планета Чистый ESR

Сообщение TIGR »

Andrew Martin
Шутить изволите,батенька?Вот вам еще один-тот ни в какой даташит не влазит :kill:
Samxon 470/35в
http://img.radiokot.ru/files/58840/8kz64lo1u.JPG
http://img.radiokot.ru/files/58840/8kz5ax4ak.JPG
И этот тоже
Samxon 1000/16
http://img.radiokot.ru/files/58840/8l1ygykmk.JPG
http://img.radiokot.ru/files/58840/8l1xet1bz.JPG
:tea:
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 22897
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Сообщение Borodach »

balmer писал(а):А вот намерянный мной конденсатор 2200 uF имеет на частоте 100 КГц не емкостное, а индуктивное сопротивление.
И это ещё раз подтверждает то, что измерять esr надо на резонансе, только не на параллельном ... :)
Это не хвост, это антенна
Аватара пользователя
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Сообщение balmer »

Borodach писал(а):И это ещё раз подтверждает то, что измерять esr надо на резонансе, только не на параллельном ... :)
С параллельным резонансом надо аккуратнее. Сегодня вечером постараюсь построить подробный график на интервале 100-200 КГц, тогда постараюсь более точную интерпретацию дать.
Последний раз редактировалось balmer Вт янв 14, 2014 11:20:20, всего редактировалось 1 раз.
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 22897
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Сообщение Borodach »

Вообще, надо сделать сканирующий генератор синуса и им определять минимум.
А программно это сделать можно...?
Вымогатель припоя
Аватара пользователя
Сообщения: 606
Зарегистрирован: Вт июн 25, 2013 18:45:07

Сообщение Andrew Martin »

TIGR писал(а):Andrew Martin
Шутить изволите,батенька?Вот вам еще один-тот ни в какой даташит не влазит :kill:
Samxon 470/35в
http://img.radiokot.ru/files/58840/8kz64lo1u.JPG
http://img.radiokot.ru/files/58840/8kz5ax4ak.JPG
И этот тоже
Samxon 1000/16
http://img.radiokot.ru/files/58840/8l1ygykmk.JPG
http://img.radiokot.ru/files/58840/8l1xet1bz.JPG
:tea:
Ну и почему же он не влазит? Даже по таблице для капсонов даётся МАКСИМАЛЬНОЕ значение. Вы намеряли на 470мкф цифровым 0,01Ом, а стрелочным - столько же. На 1000мкф вы намеряли ниже 1 МЗР на цифровом и меньше 10мОм на стрелочном.
И что? Где тут несоответствие? :dont_know:
Ответить

Вернуться в «Измерения»