Измерение и измерители ESR

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

При поддержке компании ПРИСТ


Аватара пользователя
Borodach
Модератор
Сообщения: 22896
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Re: Измерители ESR

Сообщение Borodach »

Я понимаю, что "полное" ESR представляет из себя вот эту последнюю фразу:
В области резонанса к диэлектрическим потерям добавляются потери на электродах.

В неё входят как потери в диэлектрике, так и в электродах и оно является "максимально" минимальным значением для конкретного конденсатора на резонансной частоте и, действительно, очень похожа на тангенс потерь, а если учесть, что ЕПС и тангенс связаны между собой вот такой формулой, то никаких серьёзных противоречий я не вижу ... :)

Изображение

Кстати, вот ещё одна статья на эту тему - http://tel-spb.ru/esr.html
Реклама
bob1
Мучитель микросхем
Сообщения: 453
Зарегистрирован: Ср июн 08, 2011 20:25:20
Контактная информация:

Re: Измерители ESR

Сообщение bob1 »

rl55 писал(а):каждый понимает ее на свой вкус.
В моем понимании это черная пунктирная линия.Изображение
По ней измеряют измерители RLC (импеданса) величину как Rs. Отношение Rs к реактивному сопротивлению и даст нам тангенс угла.
з.ы. Все это верно конечно для представленной модели конденсатора на рис. 3. из статьи.
Реклама
rl55
Друг Кота
Сообщения: 16482
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Re: Измерители ESR

Сообщение rl55 »

Borodach, это упрощенная формула - она справедлива только для последавательно соединенных С и R, где R и является сопротивлением всех материалов в последовательной цепи.
А где отражены потери в диэлектрике и параллельном сопротивлении утечки?
Аватара пользователя
Borodach
Модератор
Сообщения: 22896
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Re: Измерители ESR

Сообщение Borodach »

В графике из предыдущего поста ... :)

На самом деле она меня устраивает в этом упрощённом виде и, как видно по графику, не очень далеко уходит в сторону от резонанса.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
rl55
Друг Кота
Сообщения: 16482
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Re: Измерители ESR

Сообщение rl55 »

Да меня тоже устраивает. Тут сам факт, что же считать ESR? Для меня вполне хватает понятия сопротивление всех материалов в последовательной цепи конденсатора на определенной частоте. Но оно не отражает всех потерь, не буду их перечислять. А они тоже вызывают нагрев.
И, на мой взгляд, большинство приборов не учитывают эти дополнительные потери.

Подумайте не спеша. Я ведь не просто так ляпнул, задумывался до этого.
Может где-то ошибаюсь, но пока, вроде, не вижу.

Вот вам для размышления. Имеем идеальный конденсатор. Он имеет нулевое сопротивление всех входящих в него материалов. Измеряем его ESR прибором типа "омметр переменного тока". Он покажет практически 0.
Подключаем к нему параллельно резистор, т.е. искусственно вводим потери, измеряем - стрелка на нуле и останется.
А вот если мы померяем тангенс угла потерь (потери ведь есть) и по нему вычислим ESR, то он увеличится.
Т.е., метод измерения даст разные результаты.
Реклама
Аватара пользователя
Borodach
Модератор
Сообщения: 22896
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Re: Измерители ESR

Сообщение Borodach »

Надо подумать ... :)

А пока ещё пара статей, не знаю были уже или нет ...
http://www.electronics.ru/files/article ... 93_761.pdf
http://tel-spb.ru/esr.html
Реклама
zöner
Вымогатель припоя
Сообщения: 502
Зарегистрирован: Чт фев 16, 2012 19:00:11

Re: Измерители ESR

Сообщение zöner »

Аватара пользователя
TIGR
Друг Кота
Сообщения: 3824
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Откуда: Планета Чистый ESR

Re: Измерители ESR

Сообщение TIGR »

Borodach
Один из самых точных способов измерения именно ESR-преобразование сопротивления в напряжение
Цитата
-Достаточно просто определить ESR,если через конденсатор пропускать ток прямоугольной формы(меандр).В этом случае форма падения напряжения на конденсаторе соответствует приведенной на диаграмме Сx на рис.2
http://img.radiokot.ru/files/58840/7xyhxe7e5.JPG
Наклон почти горизонтальных участков определяется емкостью испытуемого конденсатора,а высота вертикальных перепадов диаграммы соответствует ESR.Если наклон горизонтальных участков невелик,двухполупериодное выпрямление падения напряжения на конденсаторе может дать результат,пропорциональный ESR,но он будет искажен за счет выбросов на ИНДУКТИВНОСТИ конденсатора и соединительных проводов,они для простоты на рис.2 не показаны.При достаточно большой емкости конденсатора форма падения напряжения -меандр,если же последовательное сопротивление намного меньше емкостной составляющей,это падение преобретает треугольную форму,состоящую только из наклонных участков.В последнем случае обычное двухполупериодное выпрямление недопустимо,поскольку даст совершенно неверный результат.Синхронное выпрямление,при котором в качестве опорного напряжения используется исходная форма тока(меандр),не поможет избежать искажений результата,связанных с индуктивностями конденсатора и соединительных проводов.
Выходом может бытьсинхронное выпрямление,при котором в качестве опорного напряжения используются относительно короткие импульсы,соответствующие середине наклонных участков (четвертая и пятая диаграммы на рис.2)
К началу этих импульсов звон на паразитных индуктивностях заканчивается,и их влияние на результат исчезает.
Я.Малов Цифровой измеритель ESR с повышенной разрешающей способностью 0,0001Ом
:tea:
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic
zöner
Вымогатель припоя
Сообщения: 502
Зарегистрирован: Чт фев 16, 2012 19:00:11

Re: Измерители ESR

Сообщение zöner »

Достаточно просто определить ESR,если через конденсатор пропускать ток прямоугольной формы
лучше все-же синус, как делают в большинстве измерителей полного сопротивления
Аватара пользователя
TIGR
Друг Кота
Сообщения: 3824
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Откуда: Планета Чистый ESR

Re: Измерители ESR

Сообщение TIGR »

А еще лучше запастись терпением,собрать несколько разных,отшлифовать,поработать,потестить-потом делать выводы.
:)
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic
rl55
Друг Кота
Сообщения: 16482
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Re: Измерители ESR

Сообщение rl55 »

Тигр, хоть бы вник в суть дискуссии, а потом бы советовал. Можно подумать, что этот способ никто не знает.
И будет он измерять физическое сопротивление последовательной цепи конденсатора. О чем я и толкую из сообщения в сообщение.

Вот погуглил немного и нашел, на мой взгляд, наиболее связанную с тангенсом угла потерь формулировку http://tel-spb.ru/esr_t.html[quote]В связи с этим для расчётов принято понятие последовательного эквивалентного сопротивления ESR, в котором диэлектрические потери суммируются с активным сопротивлением обкладок, соединений и выводов.[/quote]Но, повторяю, не все приборы способны измерить это суммарное сопротивление.

А вот о диэлектрических потерях, кому интересно будет http://ftemk.mpei.ac.ru/foetm/files/foe ... ext131.htm
Там много страниц.
Аватара пользователя
Borodach
Модератор
Сообщения: 22896
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Re: Измерители ESR

Сообщение Borodach »

Меандр с синхронником есть у Бирюкова, но хочется проще ... :)

Изображение
Изображение
Аватара пользователя
Borodach
Модератор
Сообщения: 22896
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Re: Измерители ESR

Сообщение Borodach »

Аватара пользователя
TIGR
Друг Кота
Сообщения: 3824
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Откуда: Планета Чистый ESR

Re: Измерители ESR

Сообщение TIGR »

Сравнивать два прибора более информативно на плохих конденсаторах
Peak60 и IET5000
http://www.pa4tim.nl/wp-content/uploads ... pstest.png
:)
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic
rl55
Друг Кота
Сообщения: 16482
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Re: Измерители ESR

Сообщение rl55 »

Borodach, даже из дискуссии (по вашей последней ссылке) можно понять, у участников нет единого определения термина ESR. Так с чем же сравнивать показания сделанных приборов? Какой брать за образцовый?
Один предлагает на частоте собственного резонанса. Но она может быть очень большой и не отражать ESR на рабочей частоте.
Другой предлагает сравнивать с немецким прибором. А на каком основании считать его образцовым?
Так вот я и вижу единственно правильный выход - измерять тангенс угла потерь (т.к. он имеет однозначное определение), по нему представить все потери в виде суммарного последовательного сопротивления Rs и его сравнивать уже с показаниями изготовленного прибора.
Конечно же, тангенс надо измерять непосредственно на нужных частотах. Какими приборами я не знаю - рассуждаю чисто теоретически, для понимания сути.
А то так и будем постоянно гадать - какой прибор измеряет правильно...

А, поэтому, сделать простой пробник и не заморачиваться...
А то делают сложнейшие схемы, не подозревая об их некорректности по самому способу измерения.
Аватара пользователя
TIGR
Друг Кота
Сообщения: 3824
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Откуда: Планета Чистый ESR

Re: Измерители ESR

Сообщение TIGR »

bob1
Здесь немного о рекламном трюке на 200кГц(LCR40)
http://www.pa4tim.nl/?p=3331
:tea:
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic
bob1
Мучитель микросхем
Сообщения: 453
Зарегистрирован: Ср июн 08, 2011 20:25:20
Контактная информация:

Re: Измерители ESR

Сообщение bob1 »

Уважаемый Тигр. Будьте так любезны не обращаться напрямую больше ко мне!!!
По LCR45 я высказал свою точку зрения. Если у вас есть своя, то выкладывайте.....приведите аргументы.
По вашей ссылке не нашел не LCR40, не LCR45. Выдавливать кусочки информации и заниматься разгадываем ваших загадок уже достало. Одна из них (5 нулей после запятой) до сих пор не раскрыта :) .
Аватара пользователя
TIGR
Друг Кота
Сообщения: 3824
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Откуда: Планета Чистый ESR

Re: Измерители ESR

Сообщение TIGR »

Взаимно.У меня и так со временем туго.Тем более ваши посты для меня не представляют нималейшего практического интереса
:facepalm:
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic
bob1
Мучитель микросхем
Сообщения: 453
Зарегистрирован: Ср июн 08, 2011 20:25:20
Контактная информация:

Re: Измерители ESR

Сообщение bob1 »

rl55 писал(а): Имеем идеальный конденсатор. Он имеет нулевое сопротивление всех входящих в него материалов. Измеряем его ESR прибором типа "омметр переменного тока". Он покажет практически 0.
Подключаем к нему параллельно резистор, т.е. искусственно вводим потери, измеряем - стрелка на нуле и останется.
Нуль не будет. Мы же измеряем на переменном токе. У конденсатора есть емкостное сопротивление. Прибор его тоже измеряет и потом уже разделает на активную и реактивную составляющие!!! Конденсатор представлен в виде параллельных Rp+Cp. Представляем ее в последовательную, пересчитываем и получаем Rs+Cs. Прибор покажет Rs.
rl55
Друг Кота
Сообщения: 16482
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Re: Измерители ESR

Сообщение rl55 »

bob1 писал(а):Нуль не будет. Мы же измеряем на переменном токе.
Зависит от емкости и частоты. Но не это важно, вы не уловили главное.
Пусть стрелка немного не доходит до нуля. При подключении параллельно резистора общее сопротивление покажет еще меньше. Вполне логично для для параллельной схемы.
Но мы же хотим измерять ESR - последовательное сопротивление всех потерь и параллельных в том числе, а не только физических последовательных. Вот потери в диэлектрике, как мне кажется, относятся к параллельным потерям и пересчитываются в последовательном представлении.
Тангенс угла потерь не конкретизирует, какого характера потери - есть сдвиг фаз, значит есть потери. Тангенс угла и измеряется приборами, как универсальная характеристика потерь. А на его основании можно схему замещения представить либо последовательной , либо параллельной, на свой вкус... Но, опять же, это справедливо только на одной частоте.
bob1 писал(а):Прибор его тоже измеряет и потом уже разделает на активную и реактивную составляющие!!!
Это если прибор может это делать. Я же говорил о простом стрелочном приборе типа "омметр на переменном токе" и показания его будут адекватны физическому последовательному сопротивлению, а не нами пересчитанного параллельного в последовательное. Кстати, и емкость тоже пересчитывать при этом надо.

Простой прибор я приводил для иллюстрации. Но так же будет реагировать на описанную ситуацию и сложный прибор, основанный на этом принципе:
http://img.radiokot.ru/files/58840/7xyhxe7e5.JPG
http://www.cqham.ru/ESR.htm
Ответить

Вернуться в «Измерения»