Пинцет-измеритель экстремально низких ESR.

TIGR

[uquote="TIGR",url="/forum/viewtopic.php?p=4538537#p4538537"][uquote="TIGR",url="/forum/viewtopic.php?p=4537077#p4537077"]Новая версия цифрового измерителя C/ESR.

Медь.

[/uquote][/uquote]В два раза уменьшаем длину меди.Сопротивление соответственно уменьшилось в два раза.

Реклама

Dӧppelganger_857

Кто минусует, ну товарищи, проявите уважение - мужик пять дней пилил медный пруток пополам

Реклама

TIGR

Полимерник SP-CAP 330мкФ.

TIGR

Калибровочный резистор 0,005 Ом 1%.
Очень низкая индуктивность: 0,5-5 нГн.

Реклама

TIGR

Тестируем в сложных боевых условиях.Низкое сопротивление шины,поэтому емкость завышает,но ESR отрабатывает отлично.

6х1500мкФ/6,3в Ultra Low ESR.

Еще чистанул.

Реклама

TIGR

Медь.100кГц.Сопротивление+индуктивность.

Реклама

Vingrad

Строго говоря, это не 4-х проводное подключение, на концах пинцета имеются проводники, которые сводят на нет все эти измерения.

Adagumer

Vingrad писал(а):на концах пинцета имеются проводники, которые сводят на нет все эти измерения.

Он не пробиваемый!

TIGR

[uquote="TIGR",url="/forum/viewtopic.php?p=4541777#p4541777"]Полимерник SP-CAP 330мкФ.

[/uquote]Протестируем полимерник другим пинцетом.

Продолжим по теме.
Готовые трансформаторы есть во многих девайсах,но в основном это зарядные устройства и БП."Стандартизировать"подбор готового трансформатора для этой схемы задача не простая с учетом разного железа,размеров,индуктивности обмоток,влияния частоты и пр.
Решил потренироваться с намоткой самостоятельно.В результате многих экспериментов,получилось "стандартизировать"трансформатор под нашу схему.
Провод 0,3мм.Первичка 1-5витков.Вторичка 30-50витков.Железо на фото.
Результаты.
Частоту можно регулировать в диапазоне 80-120кГц(R4).
Тестовое напряжение<100мВ.
Шкала 0,001-5Ом.По шкале Ом стрелочного тестера в режиме 50мкА,ESR 0,01Ом соответствует 5Ом.Для шкалы 0,001-5Ом,R5,R6-0,22 Ом.Этими резисторами можно сдвигать шкалу в бОльшую сторону.Идеально подходит ОУ NE5532.Питание 4-6в.Возможно применение других ОУ типа LM833,LF353.

TIGR

Стандартизация вполне логично продолжилась на ферритовых кольцах.Протестированы несколько типов колец и диаметров проводов.Ставились следующие задачи.
1.Регулировка частоты в диапазоне 70-300кГц.
2.Линейная шкала(0,001-5 Ом).
3.Тестовое напряжение <=100мВ.
4.Работа с разными ОУ.
5.Аналоговый мультиметр(режим 50мкА).
6.Миниатюризация и повторяемость.
Характеристики стандартного трансформатора.
10х6х4,5.I-2 витка провода 0,84мм,II-20 витков провда 0,2мм.
Очень выручает измеритель индуктивности.Индуктивность(10кГц).
I-10мкГн.
II-1мГн.
Регулировка частоты R4-10кОм.
R5,R6-0,1 Ом.
ОУ-NE5532.Этот операционник-идеальный вариант(Uп.-4,5в).

Также можно применить LM833.С полевиками на входе-OPA2134,TLE2072P.
ОУ серииTL,LF тут не подойдут.
Кроме идеальных характеристик,NE5532 самый дешевый.

TIGR

Цифровики измерители ESR работают макс.до 250кГц(канадская версия пинцета bob1).bob1 убрал свой клон 200кГц,пошло криво у него как-то.
Аналоговых нет,вернее уже есть.Идея созревала 12 лет и благодаря Манфреду удалось реализовать в железе.

Диапазон 80-300кГц.
Стенд измерения ESR конденсаторов.
Полимерник 0,005 Ом.

TIGR

Стенд кроме измерения ESR конденсаторов еще задуман для тестирования разных ОУ,трансформаторов и пр.элементов схемы.Поэтому крышка от коробочки легко снимается и есть доступ к плате.За несколько минут можно перепаять любой элемент схемы,а ОУ вставляется за несколько секунд.
На крышке три регулятора.Установка нуля,усиления и частоты.
Панелька zif оказалась наилучшим универсальным вариантом с учетом расстояния и толщины выводов разных конденсаторов.Плата размещена в максимальной близости и подпаяна к панельке толстыми гибкими проводами.
На крышке есть гнезда для подключения осциллографа и аналогового тестера в режиме 50мкА,для случая получить линейную шкалу.На боковой стенке разъем под внешний БП,при желании иметь автономный стенд устанавливаем питание от батареек.
Выставляем любую частоту в диапазоне 80-300кГц.Она плавно регулируется с шагом 1кГц.Измерительный сигнал при этом стабильный в пределах 100мВ.
80,100,200,300кГц.

TIGR

Добавил опцию выносные щупы(сменные).Две пары.Толстый гибкий провод 40см.Одни стандартные как у мультиметра,другие с пинцетом.

TIGR

Потихоньку идет замена донорских трансформаторов на колечки.Испытания проводим на стенде.Отлично подходят колечки из старых материнок.Черное 13х7,5х6,5.Отматываем родной провод 0,9мм.Наматываем 1м провода 0,2мм.
I-50витков
II-5витков
I-100мкГн
II-1мкГн.
Провел замену в пинцете:постоянные резисторы на подстроечные.
R4-10кОм
R8-47кОм
F-70-300кГц
Uт-28мВ
Uп-4В
ОУ-NE5532P
R5,R6-0,05 Ом
Измерительный сигнал приближается к синусу.
Шкала нелинейная.Аналоговый мультиметр-ESR 0,01Ом=5Ом.

TIGR

Теперь нам требуется свести к минимуму сопротивление щупов.Используем уже отработанную технологию,вместо монстрика устанавливаем новый трансформатор.Во первых габариты,во вторых можно в течении минуты заменить на другой.

Закончив монтаж пинцета,выставляем необходимые нам параметры.
Синус 100кГц,27мВ.

Главная ценность нашей шкалы в том,что диапазон ESR,кроме сектора Ultra Low,перекрывает практически ESR всех обычных емкостей.В даташите Rubycon ZLH,мин.емкость 8,2мкф/100в и макс.ESR 1,4 Ом.Если посмотреть на таблицу ESR,мы можем с макс.1 Ом измерять вплоть до 10мкФ.

Есть еще один бонус благодаря конструкции нашего пинцета-расстояние между наконечниками.
Обычное состояние-40мм,макс.60мм.
Сравнительные тесты аналогового и цифрового пинцетов-измерителей ESR на частоте 100кГц.Конденсаторы и резисторы.
Шкала 0,001-1 Ом.
Шкала обладает хорошей линейностью в диапазоне 0,001-0,1 Ом.У нас 5 Ом-0,01 Ом(ESR).2,5 Ом-0,005 Ом(ESR).
Калибровочный резистор 0,005 Ом 1%.

Тестовая плата.Резистор 0,001 Ом 1%.

TIGR

Окончательная калибровка шкалы требовала большей растяжки в диапазоне 0,1-1 Ом.Пришлось мотать новый трансформатор.Зеленое качественное колечко с платы пром.электроники.11,5х4,5х6.
Отматываем родной провод 0,62мм.Наматываем 0,75м провода 0,2мм.
I-50витков
II-5витков
I-100мкГн
II-1мкГн.

Получилась универсальная шкала 0,001-1 Ом.
Синус 100кГц,25мВ.
Слева значения по шкале тестера(Ом),справа значения ESR(мОм).
МТ ESR
0,45-1
1,25-2,5
2,5-5
5-10
10-40
20-60
30-90
40-100
50-125
60-150
100-200
200-300
300-400
400-500
500-600

TIGR

Шкала.

Электролит 1500мкФ,проработавший много лет в материнской плате.

TIGR

Потребовалось некоторое время и серия тестов с разными колечками для выполнения главной задачи-линейная шкала в диапазоне 0-0,01 Ом.Теперь 1мОм соответствует 1 Ом по шкале мультиметра,5мОм-5 Ом,10мОм-10 Ом.Удобство чтения и скорость обработки информации однозначно в зачет.
Схема.

Параметры.
F-40-120кГц
Uт-20мВ
Uп-5В
ОУ-NE5532P
R5,R6-0,025 Ом
Колечко черное с материнской платы 13х7,5х6,5.
I-0,2мм(2,5м)-500мкГн(10кГц)
II-0,9мм(1в)-0,15мкГн(10кГц)
Шкала экстремально низких ESR:0,0005-0,8 Ом.

2х10000мкФ.ESR 0,007 Ом.

Электролит,ESR 0,011 Ом.

Электролит,ESR 0,015 Ом.

Полимерник,ESR 0,004 Ом.

TIGR

Протестил зеленое колечко 8х4х4.

I-0,2мм(0,5м)
II-0,9мм(1в)
I-10мГн
II-20мкГн
Сверхнизкий ESR.SP-Cap 3x330мкФ.

TIGR

Удалось стандартизировать ситуацию с ферритовыми кольцами.
12х4х6.

Даташит.
https://www.tme.eu/Document/f145dca30d9 ... cf7/tf.pdf
Провод I-0,2-0,4мм.L-500мкГн.
ПроводII-0,7-1,2мм.L-0,8-1мкГн.
Все параметры и шкала сохраняются.
F-30-300кГц.
Удачи.