關(guān)于DIY ESR Meter，每個(gè)行業(yè)都有其獨(dú)特的工具集。如果是電子產(chǎn)品，您至少應(yīng)該有萬用表、螺絲刀、刀具、烙鐵和電線。

最好的部分是您可以在任何電子商店中以實(shí)惠的價(jià)格找到這些工具。但是，當(dāng)您走上選舉之路時(shí)，您還需要其他重要但昂貴的工具。

在這些工具中，有 ESR 表。

因此，在本文中，我們將向您展示如何使用現(xiàn)成的條形/Vero 板構(gòu)建您的 ESR 計(jì)，其結(jié)果與市場上的 ESR 計(jì)相同。

準(zhǔn)備好？讓我們來學(xué)習(xí)！

條板

資料來源：維基共享資源

什么是 ESR？

電容器不能免于退化。當(dāng)您看到一些不良影響時(shí)，這是因?yàn)榈刃Т?lián)電阻 (ESR)。為什么？由于制造商用于制造電容器的材料，電容器的內(nèi)阻有限。 

此外，各種類型的電容器具有不同的 ESR 范圍。因此，測量電容器的等效串聯(lián)電阻至關(guān)重要。

什么是 ESR 計(jì)？

在測量電容器時(shí)，電容表（數(shù)字或模擬）可能會(huì)誤導(dǎo)您。使用此工具，您可能認(rèn)為有故障的電容器是好的。另外，如果您不對(duì)電容器進(jìn)行 ESR 測試，您將錯(cuò)過損壞的電容器并且無法進(jìn)行任何維修。因此，您需要的是 ESR 計(jì)。

ESR 表是一種兩端測量工具，主要用于測量電容器的 ESR。通常，壞電容器具有高 ESR 讀數(shù)，您無法使用常規(guī)數(shù)字電容表或萬用表進(jìn)行測量。

那不是全部。

您可以使用 ESR 表而無需從電路中移除電容器。 

這是最好的部分。

您可以將 ESR 用于其他實(shí)驗(yàn)，例如檢查 0.33 ohm 和 0.22 ohm 等低歐姆電阻，定位印刷電路板、揚(yáng)聲器放大器上的短路，以及檢查普通電池和充電電池的狀況。

ESR 儀表如何工作？

各種因素都會(huì)導(dǎo)致電容器的功率損耗。您可以將這些因素總結(jié)為 ESR。要完全了解 ESR 儀表的工作原理，讓我們看一下組件：

振蕩器 

振蕩器負(fù)責(zé)提供驅(qū)動(dòng)電流通過您正在測試的電容器所需的交流信號(hào)。振蕩器電路的一個(gè)很好的例子是運(yùn)行在大約 100 kHz 的頻率。 

此外，100 kHz 是進(jìn)行 ESR 測量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該電路的一部分用作相移振蕩器。它很容易實(shí)現(xiàn)，它向您展示了一個(gè)極好的正弦波近似值。

另一部分用作放大器和緩沖器。由于移相振蕩器具有高輸出阻抗，這部分可以防止振蕩器電路過載。此外，您可以使用增益控制電位計(jì)調(diào)整 100 kHz 信號(hào)的電平。

ESR 檢測器

ESR 檢測器是大部分動(dòng)作發(fā)生的地方。第一部分是電壓電流轉(zhuǎn)換器，它將來自振蕩器的 100 kHz 信號(hào)轉(zhuǎn)換為大約 7Ma 的峰峰電流。 

因此，您可以在此階段的反饋回路內(nèi)連接 CUT（被測電容器）。此外，您可以使用兩個(gè)前面板接線柱來執(zhí)行此操作，以便 CUT 接收相同的電流。

電源轉(zhuǎn)換部

在本節(jié)中，單電源方法要求您在整個(gè) ESR 表中提供虛擬接地參考。因此，在此階段，傳統(tǒng)的三端穩(wěn)壓器（在輸入端）提供 +5v 總線。 

另一方面，-5v 總線從一個(gè)花花公子組件獲得電源，該組件向輸入提供與幅度相等（但極性相反）的直流電壓。

這個(gè)怎么運(yùn)作

ESR 電路圖

來源：自繪

首先，上圖中的 TR1 和固定的 NPN 晶體管創(chuàng)建了觸發(fā)阻塞振蕩器的簡單反饋。阻塞振蕩器開始以高頻振蕩。 

此外，振蕩會(huì)在次級(jí)變壓器的 5 匝上產(chǎn)生一致的電壓幅度。此外，振蕩器在整個(gè) CTU 上施加感應(yīng)高頻。 

此外，您還可以看到一個(gè)運(yùn)算放大器與低壓高頻饋送相結(jié)合。另外，它在那里作為電壓放大器工作。

如果 ESR 不存在或您有一個(gè)工作電容器，則儀表會(huì)建議完全偏轉(zhuǎn)。因此，它顯示電容器上的 ESR 很小，而對(duì)于具有不同 ESR 水平的各種電容器，ESR 又會(huì)降至零。

現(xiàn)在，較低的 ESR 可能會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)算放大器反相感應(yīng)輸入上產(chǎn)生適度較高的電流。此外，它會(huì)相應(yīng)地顯示在儀表上，并帶有較高的偏轉(zhuǎn)度，反之亦然。

此外，較高的 BC547 晶體管用作常用的電壓收集器和穩(wěn)壓器級(jí)。出于這個(gè)原因，晶體管可以處理最小 1.5 伏的振蕩器級(jí)。此外，CUT 周圍的其他電子設(shè)備不會(huì)受到 ESR 計(jì)測試頻率的壓力。

此外，校準(zhǔn)儀表也很容易。另外，如果您將測試引線保持在低位，靠近 uA 儀表的 100k 預(yù)設(shè)會(huì)進(jìn)行調(diào)整，直到它在儀表表盤上實(shí)現(xiàn)健康的偏轉(zhuǎn)。

之后，您可以驗(yàn)證儀表上具有較高 ESR 值和大約較小偏轉(zhuǎn)度的各種電容器。

最后，變壓器位于鐵氧體環(huán)的頂部。此外，它使用了一個(gè)在圖表上具有不同匝數(shù)的薄磁鐵。

如何構(gòu)建您的 ESR 計(jì)

ESR 電路圖

資料來源：維基共享資源

在本節(jié)中，我們將學(xué)習(xí)如何制作上述電路。該電路由一個(gè) 9V 電池供電。您可以使用低成本 LDO 作為替代品，以便在電壓隨時(shí)間下降時(shí)獲得最長的電池壽命。 

此外，LM2936 并不昂貴，即使電壓降至 5.5V 也能運(yùn)行。此外，我們?cè)陂_關(guān)后添加了一個(gè) LED 開/關(guān)指示燈——盡管我們沒有在上圖中顯示它。

電路元件

• C1-100uf

• C2 – 470PF

• C3 – 10uf

• C4 – 0.1uf

• C5 – 100nf

• C8 – 100nf

• R1 – 1K

• R2 – 10K

• R3 – 150

• R4 – 12

• R5 – 12

• R6 – 27K

• R7 – 100K

• R8 – 2.2K

• R9 – 100

• R10 – 10K 鍋

• ICI – 555

• TR1 – 3904

• T1 – 2.1 變壓器

• D1 – IN4007

• D2-IN4007

• D3 – IN4148

• D4 – IN4148

電路操作

讓我們看一些插圖，以更好地了解該電路的工作原理。因此，我們將使用 ESR (0) 縮短的引線和高 ESR (5.6) 歐姆的點(diǎn) 1、2 和 3 處的波形進(jìn)行說明。此處，波形對(duì)應(yīng)于相關(guān)通道和示波器鏡頭。 

此外，電容/電阻分壓器輸出端的信號(hào)峰峰值約為 232 mV。此外，晶體管將輸出值乘以 10 倍以上。此外，通道 3 保存濾波和整流信號(hào)（約 1.35 V）。

具有 ESR 的波形 (0)

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所以，這是在調(diào)整 10k 電位器后儀表完全耗盡的樣子。

ESR 完全耗盡 (0)

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另一方面，當(dāng)電容器具有高 ESR（5.6 歐姆）時(shí)，您可以將其插入測試引線之間。因此，點(diǎn) 2 的輸出電壓降低，點(diǎn) 3 處的直流電平也隨之降低。

具有 ESR (5.6 Ohm) 的波形

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這是當(dāng) ESR = 5.6 Ohm 耗盡時(shí)儀表的樣子。

用于 ESR 消耗的儀表（5.6 歐姆）

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建立電路

該電路非常簡單，您可以使用穿孔板進(jìn)行組裝。雖然為 T1/E1 傳輸鏈路找到合適的信號(hào)變壓器并不容易，但您的零件箱中可能有一個(gè)。 

這個(gè)問題的一個(gè)很好的替代方案和解決方案是來自開關(guān)電源（PC ATX 電源）的變壓器。另一種選擇是更大的匝數(shù)比。但是，有一個(gè)問題。您必須將 150 歐姆串聯(lián)電阻調(diào)整到更高的值。 

這是完全組裝好的電路的樣子：

電路組裝 

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組裝好電路后，您可以在金屬盒內(nèi)進(jìn)行最后的組裝。此外，您可以使用音頻插孔和屏蔽音頻電纜連接您的測試探頭。另外，您應(yīng)該將接地（屏蔽）連接到金屬外殼。

最終電路組裝

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幾乎所有 ESR 儀表的局限性

以下是任何 ESR 儀表的一些限制：

1. 如果您有任何內(nèi)部短路的電容器，ESR 表的讀數(shù)會(huì)誤導(dǎo)您認(rèn)為它具有低值的 ESR。

2. 該儀表不是測試小于 30微法的電容器的最佳選擇。如果被測電容器太低，則測量電抗頻率變得非常重要。因此，這會(huì)導(dǎo)致過度的 ESR。

3. CUT 的長測試線可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如何？因?yàn)?ESR 是低量程歐姆表。

圍捕

構(gòu)建 ESR 是一個(gè)簡單而有趣的項(xiàng)目。最好的部分是，您可以使用電子實(shí)驗(yàn)室中常見的部件來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。ESR 計(jì)是任何電子維修技術(shù)人員、愛好者、設(shè)計(jì)師和工程師的首選。

ESR 是大于 1 微法的電容器的一個(gè)重要屬性。此外，如果您想進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電容計(jì)無法進(jìn)行的測量，則需要 ESR 測試儀。

好吧，這總結(jié)了您需要了解的有關(guān) ESR 儀表以及如何構(gòu)建它們的所有信息。如果您有任何問題或建議，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我們。我們很樂意提供幫助。