“最簡單" 的 ESR meter


翻一下, 原來又沒有做好筆記. 還好, 這次有留資料.

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近來因為學習修整示波器, 所以要拆很多電解電容來量, 畢竟大容量的買也不會便宜. 拆也很麻煩, 所以拆之前都會用好久以前 [抄襲] 得來的 ESR METER 先看看 ESR 讀數. 原來設計是用 HC7404做的, 總是覺得他的量程太大 (大約0-50 ohm), 解析度也不是很好, 不太合胃口, 而且要特別買50uA的表頭.

學習的過程中, 也順道學習了晶體管的基礎. 然後突發奇想, 為甚麼不自己設計一個讓俺覺得 “爽" 的, 練好武功, 總想試試身手呢. 所以, 就 “設計" 了一個, 全部在麵包板上試驗, 還沒固化, 零件都是隨手有的, 最稱用的, 除了 MCU 也沒特別, 最主要是為了使用方便, 不用9V電池, 找了顆手機電話退役的鋰電池, 雖然打電話不到10分鐘就會自動關機, 但是因為這個設計比較省電, 本機耗電10mA, 穩壓器基本耗電10mA, 所以總共不過 20mA左右, 連續開了10小時, 電池電壓從 4.2V 降到 3.6V, 需要再充電了.

量程設計, 第一次做了 0-40 Ohm, 後來改了 0-20 Ohm, 最後決定還是 0-4 Ohm, 因為夠用又省電, 一個表頭, 包含 ESR 讀數指示, 電源正常指示, LED都省掉了. 因為全部都是在軟件上面做文章, 除了配合量程印刻度表以外, 也沒有特別的. 如果記得每次都先做放電, 再來測量的話, 保護線路的那些元件也可以省 (1M, 0.47UF, 1N4007 x2), 不過看來不值得這樣做. 表頭也是隨便買的, 沒有特別規格, 反正 3V 串個隨變電阻能夠滿刻度就好了, 當然, 刻度表可能要自己改了.

基本上不需要校正, 因為軟件都自動做好了, 只要供電穩壓2.8V, 如果短路測試棒, ESR 讀數應該指向 “0″, 調節 VR2, 如果無法調到 “0″, 表示電池電壓低到 3.5V 左右, 鋰電池已經完全放電, 需要補充體力了. 如果還是不理他, 沒事, 儀表會繼續工作, 指示讀數偏離而已, 但是鋰電池繼續放電, 低到3V, 就會損壞. 不過不用擔心, 儀表還是好的, MCU 偵測到低壓2.65V 就會鎖住不動了.

因為軟件裡面做了全部的訊號處理, 才輸出到表頭作讀數顯示, 所以模擬訊號的線路就是一級放大器 (Q1)加上尖峰檢波器 (D4), 輸出阻抗 100K, 匹配 MCU 的 ADC 輸入阻抗. 穩壓器調定 (VR1) 輸出 2.80V +/- 0.02V, 調不太準也沒問題, 其他就沒有特別了.

電路圖也是夠簡單了, 沒啥特別的, 一半抄來, 一半自己設計.

樣子就長這樣

刻度表的圖畫檔

過程中感謝很多前輩的指點, 也讀了不少好的文獻

補充一下, 不吝指點過俺的前輩, 他們的提示帖子大部份是下面那些有關的, 遺漏的話就抱歉了.

AC 電壓放大電路, 改變電源電壓, 如何維持輸出的幅度

想把 +/-200mA 轉換成 0-2.5V 的訊號

50V電壓表, 改成1.5V, 可行嗎?

還有這句俺覺得是經典的話句, “基本上表頭就是一個只能轉到某個角度的直流馬達", WISH 老大說的, 現在看來依然覺得是 [聽君一席話, 勝讀十年書 ]

ESR in Ohms
Quality
C  uF Very high High Normal Low Very low
1.0 2.000 5.000 12.500 31.250 78.125
2.2 1.125 2.812 7.030 17.574 43.936
4.7 0.646 1.616 4.039 10.098 25.244
10 0.372 0.931 2.328 5.819 14.548
22 0.209 0.524 1.309 3.273 8.181
47 0.120 0.301 0.752 1.880 4.701
100 0.069 0.173 0.433 1.084 2.709
220 0.039 0.097 0.244 0.609 1.523
470 0.022 0.056 0.140 0.350 0.875
1000 0.013 0.032 0.081 0.202 0.504
2200 0.007 0.018 0.045 0.113 0.284
4700 0.004 0.010 0.026 0.065 0.163
10000 0.002 0.006 0.015 0.038 0.094
http://kakopa.com/ESR_meter/

俺是買幾個好的電容1UF, 10UF, 100UF, 1000UF, 放著不用, 幾個月就讀一次ESR, 記下來, 一年下來就會參考數據

最後用的時候是比較法, 不需要注意上面那個表格. 比對"好的" 電容讀值, 很多時候, 被測的看到 3-4 OHM, 基本上一定是出了問題, 只是有時還能撐著用.

俺抄襲的來源就是以下兩個

http://kakopa.com/ESR_meter/

http://members.shaw.ca/swstuff/esrmeter.html

oh oh..

无线电来了
谢谢这位朋友的建议, 这个俺也参考过,那俺给你上个连接吧, 记得这个论坛也有人分享过
http://www.hobbypress.cn/bencandy.php?fid-103-id-5509-page-1.htm

但是如果其他人要复制的话,无线电的那个是很难DIY的,所以淘宝没有翻版卖,原因就不说了

至于设计适当否,个人爱好,所以才有这个自己喜欢的玩具。至于你提到的那些使用功能,硬件就不用改, 软件上加上模组就会有了,业余爱好,现在还没空玩,通常俺的玩具都会一搞就好几年的。。

俺设计的想法是这样的,这个玩具不是用来精密分类,而是要准确快速判断 [好坏] 的辅助工具

当时尝试把那个 [表格] 的数字 在 HIGH | NORMAL 作個分水嶺, 觀察其中的參考數字, 既然好的不用管, 只要知道有多壞的就可, 乾脆簡單化, 大於 3 – 4 OHM 就一定是 [壞]. 例如, 最近查到的電視機, 裡面3顆470UF, ESR 分別是 1.5, 3.5, >4 (表不動, 可能開路, 可能10 OHM), 結果換了其中兩顆, 就恢復工作了, 所以, 乾脆連第三顆都換了. 如果問到底哪個壞了? 都沒壞, 因為俺把他們用在 這個 DIY ESR METER 一樣行, 只是因為他們的表現及能耐, 已經不符原來電視機的要求而罷工, 但是, 用在俺的玩具還是綽綽有餘, 免錢嘛….自己玩沒事.

用途就類似這樣:

Olevia DTV-37, 配合 ESR 表, 真的很容易就修理好了

據說毛病是, 偶然開機.

初步檢視, 插電後, 待機的紅燈有亮, 但是按 [開機鍵] 後綠燈亮了一下, 就滅了, 黑屏, 不能再開機, 斷電後10分鐘左右, 再次插電, 問題依然, 估計待機電源是好的, 啟動電源有問題, 保護有所動作

所以拆來看看, 也讓助手玩玩那個 ESR表, 試試看效果.

電視機外觀

電視機型號的銘牌

小學徒 (應該是喜洋洋) 在拆機, 電源板

ESR 表, 直接測量在PCB上的電解電容, 讀數大於2 OHM, 判斷是壞的, 小學徒做的檢測

拆了電容後, 再次確認, 的確是有問題的電解電容

手上沒有對應的電解電容可以換, 只有 1000UF/16V, 於是用書本教的, 串連增加耐壓值, 並連增加容量

換好了, 結果是這樣, 當然要做好絕緣處理, 免短路, 小學徒做不來的, 俺出手

來, 開機, 小學徒驗收, 滿意, 能夠恢復正常開關機及收看了

電源板上, 換了好多個電解電容,

CS101, 680UF/25V
CS104, 680UF/25V

用 1000UF/16V 兩個串聯, 然後並聯3組, 共1500UF/32V, 替代 CS101 & CS104

CS102, 1000UF/35V
CS103, 1000UF/35V

用 1000UF/16V 兩個串聯, 然後並聯2組, 共1000UF/32V, 替代 CS101 或 CS104

CS105, 330UF/35V
直接換 330UF/35V

CS202, 1000UF/16V
直接換 1000UF/16V

REF:

用 NE555 DIY ESR meter
https://xiaolaba.wordpress.com/2010/10/27/%E7%94%A8-ne555-diy-esr-meter-2/

http://bbs.pigoo.com/thread-39956-1-1.html

www.hkepc.com/forum/viewthread.php?tid=1839972

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