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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Medidor de capacitancia para capacitores electrolíticos con prueba de fugas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Una de las razones más comunes por las que fallan los equipos electrónicos o por el deterioro de sus parámetros es un cambio en las propiedades de los capacitores electrolíticos. A veces, al reparar equipos (especialmente fabricados en la antigua URSS), hechos con el uso de ciertos tipos de condensadores electrolíticos (por ejemplo, K50-...), para restaurar el rendimiento del dispositivo, recurren a la sustitución total o parcial. de condensadores electrolíticos antiguos. Todo esto debe hacerse debido al hecho de que las propiedades de los materiales incluidos en el condensador electrolítico (precisamente electrolítico, porque el electrolito se usa en la composición), bajo influencias eléctricas, atmosféricas y térmicas, cambian con el tiempo. Y así, las características más importantes de los capacitores, como la capacitancia y la corriente de fuga, también cambian (el capacitor "se seca" y su capacitancia aumenta, a menudo incluso en más del 50% del original, y la corriente de fuga aumenta, es decir, interna la resistencia de derivación del condensador disminuye), lo que naturalmente conduce a un cambio en las características y, en el peor de los casos, a una falla total del equipo.
Traemos a su atención un diagrama y un ejemplo del diseño de un medidor de capacitancia para condensadores electrolíticos con una prueba de fuga. Haré una reserva de inmediato: la idea original del circuito no es mía, pero fue desarrollada [1], corregí un error, agregué calibración incorporada y una prueba de fuga de capacitor, desarrollé un opción de diseño y lo fabricó con puesta a punto y pruebas. Los excelentes resultados del dispositivo me hicieron compartir la información con ustedes. El medidor tiene las siguientes características cualitativas y cuantitativas: 1) medición de capacitancia en 8 subrangos:
2) evaluación de la corriente de fuga del condensador por el indicador LED;
Теория La esencia del dispositivo es medir el voltaje en la salida del circuito diferenciador, Fig.1.
Tensión de la resistencia: Ur = i*R,
Porque el circuito se está diferenciando, luego su corriente: i \uXNUMXd C * (dUc / dt),
El esquema se presenta en el arroz Xnumx. En la posición inicial, el capacitor probado Cx (o la calibración C1 con el interruptor de palanca SA2 encendido) se descarga a través de R1. El condensador de medición, en el que (no directamente en el sujeto) se mide el voltaje proporcional a la capacitancia de la prueba Cx, se descarga a través de los contactos SA1.2. Cuando se presiona el botón SA1, el sujeto Cx (C1) se carga a través de las resistencias R3 ... R2 del subrango correspondiente (interruptor SA11). En este caso, la corriente de carga Cx (C1) pasa por el LED VD1, cuyo brillo permite juzgar la corriente de fuga (resistencia que deriva el condensador) al final de la carga del condensador. Simultáneamente con Cx (C1), el condensador C1 de medición (que se sabe que es bueno y con baja corriente de fuga) también se carga a través de una fuente de corriente estabilizada VT2, VT14, R15, R2. VD2, VD3 se utilizan para evitar la descarga del condensador de medición a través de la fuente de tensión de alimentación y el estabilizador de corriente, respectivamente. Después de cargar Cx (C1) al nivel determinado por R12, R13 (en este caso, a un nivel de aproximadamente la mitad del voltaje de la fuente de alimentación), el comparador DA1 apaga la fuente de corriente, sincrónicamente con Cx (C1), el la carga C2 se detiene y el voltaje de la misma es proporcional a la capacitancia de la prueba Cx (C1) lo indica el microamperímetro PA1 (dos escalas con múltiplos de 3 y 10, aunque se puede ajustar a cualquier escala) a través del seguidor de voltaje DA2 con una alta resistencia de entrada, que también asegura la retención de carga a largo plazo en C2. Ajuste Al configurar la posición de la resistencia variable de calibración, R17 se fija en cualquier posición (por ejemplo, en el medio). Al conectar condensadores de referencia con valores de capacitancia conocidos con precisión en el rango apropiado, las resistencias R2, R4, R6-R11 calibran el medidor; dicha corriente de carga se selecciona para que los valores de capacitancia de referencia correspondan a ciertos valores en el escala seleccionada. En mi circuito, los valores exactos de las resistencias de carga a una tensión de alimentación de 9 V fueron:
Después de la calibración, uno de los condensadores de referencia se convierte en la calibración C1. Ahora, cuando cambia el voltaje de suministro (cambios en la temperatura ambiente, por ejemplo, cuando el dispositivo depurado terminado se enfría fuertemente en el frío, las lecturas de capacitancia resultaron estar subestimadas en un 5 por ciento) o simplemente para controlar la precisión de la medición, es es suficiente conectar C1 con el interruptor de palanca SA2 y, presionando SA1, con el ajuste de la resistencia de calibración R17 de PA1 al valor de capacitancia C1 seleccionado. diseño Antes de comenzar la fabricación del dispositivo, es necesario seleccionar un microamperímetro con una (s) escala (s), dimensiones y corriente adecuadas de la desviación máxima de la aguja, pero la corriente puede ser cualquiera (del orden de decenas, cientos de microamperios ) debido a la posibilidad de configurar y calibrar el dispositivo. Usé un microamperímetro EA0630 con Inom = 150 μA, clase de precisión 1.5 y dos escalas 0 ... 10 y 0 ... 30. La placa ha sido diseñada para conectarse directamente al microamperímetro usando tuercas en sus cables. Esta solución asegura la integridad tanto mecánica como eléctrica de la estructura. El dispositivo se coloca en una caja de dimensiones adecuadas, suficientes para alojar también (excepto el microamperímetro y la placa): - SA1 - botón KM2-1 de dos interruptores de tamaño pequeño;
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 se fijan en la cubierta superior (panel) del dispositivo y se ubican sobre la placa (la batería se fija con un marco de alambre directamente en la placa), pero se conecta a la placa con cables, y todos los demás elementos de radio del circuito están ubicados en la placa (y también directamente bajo el microamperímetro) y están conectados mediante cableado impreso. No proporcioné un interruptor de alimentación separado (y no encajaría en el caso seleccionado), combinándolo con los cables para conectar el condensador probado Cx en el conector tipo SG5. El XS1 "madre" del conector tiene una carcasa de plástico para la instalación en una placa de circuito impreso (se instala en la esquina de la placa) y el XP1 "padre" se conecta a través de un orificio en el extremo de la carcasa del dispositivo. Al conectar el conector "macho" con sus contactos 2-3, enciende la alimentación del dispositivo. Es una buena idea conectar un conector (bloque) de algún diseño a los cables Cx en paralelo para conectar capacitores sellados individuales. Trabajando con el dispositivo Cuando trabaje con el dispositivo, debe tener cuidado con la polaridad de la conexión de condensadores electrolíticos (polares). Con cualquier polaridad de la conexión, el indicador muestra el mismo valor de la capacitancia del capacitor, pero con la polaridad incorrecta de la conexión, es decir, "+" del capacitor al "-" del dispositivo, el LED VD1 indica una corriente de fuga alta (después de cargar el capacitor, el LED continúa ardiendo intensamente), mientras que con la polaridad correcta de la conexión, el LED parpadea y se apaga gradualmente, demostrando una disminución en la corriente de carga a un valor muy pequeño, casi hasta el decaimiento total (debe observarse durante 5 a 7 segundos), siempre que el capacitor bajo prueba tenga una corriente de fuga baja. Los condensadores no electrolíticos no polares tienen una corriente de fuga muy baja, que se puede ver en la extinción muy rápida y completa del LED. Y si la corriente de fuga es grande (la resistencia que desvía el condensador es pequeña), es decir el capacitor es viejo y "fluye", entonces el brillo del LED ya es visible en Rleaks = 100 kOhm, y con resistencias de derivación más bajas, el LED se enciende aún más. Por lo tanto, es posible determinar la polaridad de los condensadores electrolíticos por el brillo del LED: cuando está conectado, cuando la corriente de fuga es menor (el LED es menos brillante), la polaridad del condensador corresponde a la polaridad del dispositivo.
Aviso importante! Para una mayor precisión de las lecturas, cualquier medición debe repetirse al menos 2 veces, porque. por primera vez, parte de la corriente de carga se destina a crear una capa de óxido del condensador, es decir las lecturas de capacitancia están ligeramente subestimadas. Literatura
Publicación: cxem.net
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