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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Capacimètre pour condensateurs électrolytiques avec test de fuite. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure L'une des raisons les plus courantes de défaillance d'un équipement électronique ou de détérioration de ses paramètres est une modification des propriétés des condensateurs électrolytiques. Parfois, lors de la réparation d'équipements (notamment ceux fabriqués dans l'ex-URSS) fabriqués à l'aide de certains types de condensateurs électrolytiques (par exemple, K50-...), afin de restaurer la fonctionnalité de l'appareil, ils ont recours au remplacement complet ou partiel de vieux condensateurs électrolytiques. Tout cela doit être fait en raison du fait que les propriétés des matériaux inclus dans le condensateur électrolytique (précisément électrolytique, puisque la composition utilise un électrolyte) changent avec le temps sous des influences électriques, atmosphériques et thermiques. Et ainsi, les caractéristiques les plus importantes des condensateurs, telles que la capacité et le courant de fuite, changent également (le condensateur « sèche » et sa capacité augmente, souvent même de plus de 50 % par rapport à l'original, et le courant de fuite augmente, c'est-à-dire la résistance interne. , le shuntage du condensateur diminue), ce qui conduit naturellement à une modification des caractéristiques, et dans le pire des cas, à une panne totale de l'équipement.
Nous présentons à votre attention un schéma et un exemple de conception d'un capacimètre pour condensateurs électrolytiques avec test d'étanchéité. Je vais faire une réservation tout de suite - l'idée originale du circuit n'est pas la mienne, mais développée [1], j'ai corrigé une erreur, ajouté un étalonnage intégré et un test de fuite de condensateur, développé une option de conception et l'ai fabriquée avec des ajustements et des tests. Les excellents résultats de l'appareil m'ont obligé à partager l'information avec vous. Le compteur présente les caractéristiques qualitatives et quantitatives suivantes : 1) mesure de capacité sur 8 sous-gammes :
2) évaluation du courant de fuite du condensateur à l'aide de l'indicateur LED ;
Теория L'essence de l'appareil est de mesurer la tension à la sortie du circuit de différenciation, Fig.1.
Tension aux bornes de la résistance : Ur = i*R,
Car le circuit se différencie, alors son courant: i \uXNUMXd C * (dUc / dt),
Le régime est présenté sur riz 2. Dans la position initiale, le condensateur de test Cx (ou d'étalonnage C1 avec l'interrupteur à bascule SA2 allumé) est déchargé via R1. Le condensateur de mesure, sur lequel (pas directement sur le sujet) est mesurée la tension proportionnelle à la capacité du sujet Cx, est déchargé à travers les contacts SA1.2. Lorsque le bouton SA1 est enfoncé, le sujet de test Cx (C1) est chargé à travers les résistances R3 ... R2 correspondant à la sous-gamme (interrupteur SA11). Dans ce cas, le courant de charge Cx (C1) traverse la LED VD1, dont la luminosité permet de juger du courant de fuite (résistance shuntant le condensateur) à la fin de la charge du condensateur. Simultanément à Cx (C1), à travers une source de courant stabilisé VT1, VT2, R14, R15, le condensateur de mesure (connu pour être bon et à faible courant de fuite) C2 est chargé. VD2, VD3 sont utilisés pour empêcher la décharge du condensateur de mesure via la source de tension d'alimentation et le stabilisateur de courant, respectivement. Après avoir chargé Cx (C1) à un niveau déterminé par R12, R13 (dans ce cas à un niveau d'environ la moitié de la tension de la source d'alimentation), le comparateur DA1 éteint la source de courant, la charge de C1 est synchrone avec Cx (C2) s'arrête et sa tension est proportionnelle à la capacité du test Cx (C1) est indiquée par le microampèremètre PA1 (deux échelles avec des valeurs multiples de 3 et 10, bien qu'il puisse être ajusté à n'importe quelle échelle) via un suiveur de tension DA2 avec une impédance d'entrée élevée, qui garantit également une rétention de charge à long terme sur C2. réglage Lors du réglage, la position de la résistance variable d'étalonnage R17 est fixée dans une certaine position (par exemple, au milieu). En connectant des condensateurs de référence avec des valeurs de capacité précisément connues dans la plage appropriée, les résistances R2, R4, R6-R11 calibrent le compteur - un tel courant de charge est sélectionné de manière à ce que les valeurs de capacité de référence correspondent à certaines valeurs sur le échelle sélectionnée. Dans mon circuit, les valeurs exactes des résistances de charge à une tension d'alimentation de 9 V étaient :
Après calibrage, l'un des condensateurs de référence devient le condensateur de calibrage C1. Désormais, lorsque la tension d'alimentation change (changements de température ambiante, par exemple, lorsqu'un appareil prêt à l'emploi et débogué est fortement refroidi par temps froid, les lectures de capacité s'avèrent sous-estimées de 5 %) ou simplement pour contrôler la précision de mesures, connectez simplement C1 à l'interrupteur à bascule SA2 et, en appuyant sur SA1, utilisez la résistance d'étalonnage R17 pour ajuster PA1 à la valeur sélectionnée de la capacité C1. conception Avant de commencer à fabriquer l'appareil, il est nécessaire de sélectionner un microampèremètre avec une ou plusieurs échelles, dimensions et courant appropriés de déviation maximale de l'aiguille, mais le courant peut être quelconque (de l'ordre de dizaines, centaines de microampères) en raison de la possibilité de configurer et de calibrer l'appareil. J'ai utilisé un microampèremètre EA0630 avec In = 150 µA, classe de précision 1.5 et deux échelles 0 ... 10 et 0 ... 30. La carte a été conçue en tenant compte du fait qu'elle sera montée directement sur le microampèremètre à l'aide d'écrous sur ses bornes. Cette solution garantit à la fois l’intégrité mécanique et électrique de la structure. L'appareil est placé dans un boîtier de dimensions adaptées, suffisantes pour accueillir également (à l'exception du microampèremètre et de la carte) : - SA1 - bouton KM2-1 de deux interrupteurs de petite taille ;
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 sont fixés sur le capot supérieur (panneau) de l'appareil et sont situés au-dessus de la carte (la batterie est renforcée à l'aide d'un cadre métallique directement sur la carte), mais sont connectés à la carte avec des fils , et tous les autres éléments radio du circuit sont situés sur la carte (et directement sous le microampèremètre également) et sont connectés par un câblage imprimé. Je n'ai pas fourni d'interrupteur d'alimentation séparé (et il n'aurait pas pu rentrer dans le boîtier choisi), en le combinant avec les fils de connexion du condensateur de test Cx dans le connecteur de type SG5. Le connecteur XS1 « femelle » possède un boîtier en plastique pour l'installation sur une carte de circuit imprimé (il est installé dans le coin de la carte), et le XP1 « mâle » est connecté à travers un trou à l'extrémité du corps de l'appareil. Lors de la connexion du connecteur mâle, ses contacts 2-3 mettent l'appareil sous tension. Ce serait une bonne idée de fixer un connecteur (bloc) d'une certaine conception en parallèle aux fils Cx pour connecter des condensateurs scellés individuels. Travailler avec l'appareil Lorsque vous travaillez avec l'appareil, vous devez faire attention à la polarité de connexion des condensateurs électrolytiques (polaires). Quelle que soit la polarité de connexion, l'indicateur affiche la même valeur de capacité du condensateur, mais si la polarité de connexion est incorrecte, c'est-à-dire "+" du condensateur au "-" de l'appareil, la LED VD1 indique un courant de fuite important (après avoir chargé le condensateur, la LED continue de s'allumer vivement), tandis qu'avec la bonne polarité de connexion, la LED clignote et progressivement s'éteint, démontrant une diminution du courant de charge jusqu'à une très petite valeur, une extinction presque complète (à observer pendant 5 à 7 secondes), à condition que le condensateur testé ait un faible courant de fuite. Les condensateurs apolaires et non électrolytiques ont un courant de fuite très faible, comme le montre l'extinction très rapide et complète de la LED. Mais si le courant de fuite est important (la résistance shuntant le condensateur est petite), c'est-à-dire le condensateur est vieux et « fuit », alors la lueur de la LED est déjà visible à Rleakage = 100 kOhm, et avec des résistances de shunt plus faibles, la LED s'allume encore plus fort. Ainsi, il est possible de déterminer la polarité des condensateurs électrolytiques par la lueur de la LED : une fois connecté, lorsque le courant de fuite est moindre (la LED est moins lumineuse), la polarité du condensateur correspond à la polarité de l'appareil.
Avis important! Pour une plus grande précision des lectures, toute mesure doit être répétée au moins 2 fois, car pour la première fois, une partie du courant de charge va créer la couche d'oxyde du condensateur, c'est-à-dire Les lectures de capacité sont légèrement sous-estimées. littérature
Publication : cxem.net
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