X0.1读数倍率的指针式电容ESR表的设计与制作

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-8-29 17:25
这个一前、一后，可以调换过来操作。

主要是不能使用改R9之前的dc电压数据。

是的，我也是这个意思。

abbey_tom

今天拿到板子了，
电路图如下：

abbey_tom

按照前几天想的简单测试方法，
在P4处接了低温漂的2.2K电阻，
记录短路时2.2K电阻上的电压为200.66mV
接入1Ω标准电阻时，电压为143.11mV
看起来中值不是1Ω的
按您说的使用两组数据可反推中值：
中值＝1Ω/（200.66/143.11  -1）=2.487Ω

后面又加测了20Ω（标准电阻）的测试，
电压为16.34mV
假如用这个点来反推中值，
则为1.77Ω
当然20Ω因所得毫伏数小会带来较大误差，
但与前面的2.487Ω差别还是有些大，
这个正常么？

abbey_tom

后面又测了一个8Ω的线绕电阻，
录得电压为38.57mV
以此反推中值为1.904Ω

小鬼头

abbey_tom 发表于 2022-9-1 16:17
按照前几天想的简单测试方法，
在P4处接了低温漂的2.2K电阻，
记录短路时2.2K电阻上的电压为200.66mV

越接近中值电阻的数据越准确。

另外，因为频率已到100khz，你那些电阻要注意选用，不要用绕线电阻之类的。宁愿用金属膜电阻，即使误差大一些——这些误差大的电阻通过实测一下，就可以解决问题。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-9-1 16:47
越接近中值电阻的数据越准确。

另外，因为频率已到100khz，你那些电阻要注意选用，不要用绕线电阻之类 ...

按照您的说法，
我全部采用普通金属膜电阻进行了测试，
反推出中值为2.33Ω，
http://www.crystalradio.cn/forum ... &extra=page%3D1
如果改数字表头的话，
好像我那个24bit的ADC发挥不了作用。

反而我另外有一个想法，
利用三位半的7106表头，
按照这个试验的情况，
也无须编程，
整理一张电压值与电容值的正常对应关系表就可以用了。
其实您那个测出来的也不是ESR（除电解外基本算是容抗），
看7106的读数，查表就知是否处于正常范围了。

小鬼头

abbey_tom 发表于 2022-9-3 17:07
按照您的说法，
我全部采用普通金属膜电阻进行了测试，
反推出中值为2.33Ω，

你这个用7106表头的办法，也是可行的。

但物理意义不明晰，仅限自己使用。调试、制作表格需要做计算工作，时间长之后，可能自己都会忘掉所用的表格是怎么来的。

而且使用数字表头，作出模糊判断的速度会明显比指针表慢

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-9-3 18:50
你这个用7106表头的办法，也是可行的。

但物理意义不明晰，仅限自己使用。调试、制作表格需要做计算工 ...

是的，
指针表的优势就是无须读数，
就知大概，
这是数字表所无法比拟的。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-9-3 18:50
你这个用7106表头的办法，也是可行的。

但物理意义不明晰，仅限自己使用。调试、制作表格需要做计算工 ...

请教老师一个问题，
您制作的表格，
电解电容列出了最大阻值，
好像在某处描述了更换原则（达70%容限之类），
看起来比较清晰。

那些薄膜电容，
好像只列出了在本表的正常读数，
超出多少就算是有问题了呢？
还有，
其实种类的电容，
有什么更换原则？

小鬼头

我发的指针esr表的使用帖在此：

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1910324

里面介绍了我判断电解电容好坏的方法。所采用的判断标准也是比较模糊的。

至于薄膜电容的判断好坏，按我检修的经验：

1、容易坏的薄膜电容，都是“功率”型的，通常容量在0.1u以上。

2、这些易坏的薄膜电容，常见的有：廉价小家电里的降压电容（0.1u～2u）、电风扇的启动电容（1.2u等）、电磁炉里的滤波（约5u）和谐振电容（0.027u）、洗衣机电机的启动电容（15u等），等等。

3、这些电容“坏掉”后的表现，都是容量下降，而且通常下降幅度超过30%。因为下降幅度小的时候，整机还不会呈现出故障现象，或者说，用户还没察觉到。

4、因为“坏”电容容量下降明显，esr表很容易测出来。用普通的万用表电容档或专用的电容表，也能顺利测出这些“坏电容”，但往往要拆下来才能测，所以，远不如esr表方便。

5、esr表测薄膜电容，需要查表格，效率不高，但不需把电容拆下来测，所以，比其他仪表，他的优势仍很大。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-9-4 09:29
我发的指针esr表的使用帖在此：

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1910324

谢谢指教，明白了。
刚才我试着把已改双显表的50uA档以外挂方式接入ESR电路，
发觉只串接了一个1K的电阻，
基本就达到了短路满偏。
如下图如示：
不知这样有没有什么问题。

小鬼头

abbey_tom 发表于 2022-9-4 15:58
谢谢指教，明白了。
刚才我试着把已改双显表的50uA档以外挂方式接入ESR电路，
发觉只串接了一个1K的电 ...

应该是正常的表现。

原电路的rp2是输出dc电压/dc电流的粗调。你可以调节他获得较大幅度的输出改变。

原虚线框里的可调电阻是细调，细调的电阻（电位器）安装在面板上，以方便使用时的欧姆调零。

标准版和现在这个x0.1倍率的esr表电路，使用了最简单的正弦波振荡电路，他的振幅稳定度不够理想。使用时，欧姆调零电位器不可或缺。

我后来设计了一个方波版的x0.1倍率esr表电路（暂时没公开出来），此电路的振幅主要由电源电压决定。由于使用稳压ic，此esr表电路的欧姆调零电位器的使用频率大幅下降。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-9-5 11:01
应该是正常的表现。

原电路的rp2是输出dc电压/dc电流的粗调。你可以调节他获得较大幅度的输出改变。 ...

我主要担心的是会不会有阻抗不匹配，
或者影响放大器线性度的问题。

对于调零来说，
我并不太需要，
只要偏离满度250mV不是太远，
因为双显示的数字表头是可以一键校准的，

精确读数时并不看指针的（指针只是看趋势）
实在偏离太远时可以调那个增益电位器。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2022-9-5 11:01
应该是正常的表现。

原电路的rp2是输出dc电压/dc电流的粗调。你可以调节他获得较大幅度的输出改变。 ...

这个100kHz的源，
除了您说的输出幅度不稳定外，
还有频率的不稳定度，
这也是影响测量精度的。

另外，在测量回路中，
那个1uF的隔直电容，
还有检出电阻的稳定度，
也会影响测量精度。

期待方波版的早日成功，
我也在想，
能不能利用单片机直接输出的方波，
这个方波的频率可以非常方便的切换，
可以适宜不同的档位或用途，
并且，
这个方波的频率稳定度应该也会好很多。

小鬼头

abbey_tom 发表于 2022-9-6 20:23
这个100kHz的源，
除了您说的输出幅度不稳定外，
还有频率的不稳定度，

方波版的x0.1表早做出来了，主要的目标是简化电路（大约能减少30%，仅用1块运放NE5532），提高自制的成功率。幅度稳定度的提升，是附带的好处。

方波版的esr表我已使用好一段时间，使用效果与本主题帖的正弦波x0.1版没有差异，也十分好用。