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除是电源外,用22个元件做的ESR表

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发表于 2012-4-2 22:57:06 | |阅读模式
本帖最后由 xjw01 于 2012-4-3 05:43 编辑

这个ESR表的设计,思考了一星期了。每天早晨醒来,躺在床上,都不忘思考ESR表的设计细节。这两天,终于开始焊接,今又花了一天写程序,测试效果达到了设计目标。精度也很好。
刚校准后,误差约为0.5%+0.01欧,不过,信号源幅度长稳肯定达不到0.5%,总精度可能得降到2%精度。实际上,这个表设计为固定轴测量法,对信号源幅度稳定度要求高,高稳信号源,有很大代价的,所以放弃设计这样的信号源,直接用简易的。
本表使用72kHz,但可以准确测定0.2uF以上的电容的ESR,同时可以测量容量。

创意设计:
1、采用单片机端口直接进行同步检波
2、采用单片机生成方波和精密的同步信号
3、采用LCR的手段,移相后同步检波,直接测出电容量。不过,由于采用二线法,容量达到10uF以上,受导线电感影响较大,容量测量精度下降,这个问题得降频率解决,即采用双频法测大电解C与ESR。
4、不采用恒流方波激励,采用电阻限流的方法激励。电路大为简化。但限流电阻会引起移相,造成1uF以下CBB高压高Q小电容ESR测量误差很大。误差按平方律增加。为此,花了一下午时间分析并计算,人工解析出方波积分后的级数展开式,程序用级数展开式前两项计算ESR,小电容ESR测量精度大为提升


ESR表最难的是准确测量高Q小电容的ESR


以下是测量0.33uF电容与数字电桥(采用75kHz,没有72kHz)的比对。

e1.jpg
e2.jpg
     
发表于 2012-4-2 23:01:49 来自手机 |
俺是来学习的
     
发表于 2012-4-2 23:05:49 |
准备DIY一个,等许老师的程序和原理图,元件基本都有。
     
 楼主| 发表于 2012-4-2 23:11:44 |
等我把菜单全部做好了,再发程序和电路。
要用到几个特殊元件:
1N60,4个,用于产生正负电源电压,提供给OP07电源。也可以用其它高频低压降的二极管。
一个4.7mH的色环电感,内阻80欧,如果内阻太小,可以串联电阻解决。
18.432MHz晶振,STC12C5A60S2,一些0.1uF电容,此外就是电阻。
是源采用3.3V
整机耗电很小,可能就10几mA左右吧。
     
发表于 2012-4-2 23:14:33 |
许老师辛苦了!也注意身体!再次感谢您!
发表于 2012-4-2 23:26:57 |
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
     
发表于 2012-4-2 23:37:21 |
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
     
发表于 2012-4-2 23:45:55 |
留下抓印先
     
发表于 2012-4-3 00:14:07 |
谢谢许老师又出新作品。大家有得玩了。
发表于 2012-4-3 01:48:33 |
先收藏了。
     
发表于 2012-4-3 05:34:23 来自手机 |
许老师,能否弄个用万用表作表头(即外挂)的测电感的简单电路?因为现在的数字表大多都能测电容,再加这个测电感模块就齐了。
发表于 2012-4-3 08:36:35 来自手机 |
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
     
发表于 2012-4-3 08:59:00 |
先收藏了。
     
发表于 2012-4-3 09:15:39 |
xjw01 发表于 2012-4-2 23:11
等我把菜单全部做好了,再发程序和电路。
要用到几个特殊元件:
1N60,4个,用于产生正负电源电压,提供给 ...

晶振能不能换个常用一点的,整数频率的,例如20M,12M,24M的,否则很难买到。
     
发表于 2012-4-3 09:14:07 |
本帖最后由 lnc 于 2012-4-3 09:32 编辑
xjw01 发表于 2012-4-2 23:11
等我把菜单全部做好了,再发程序和电路。
要用到几个特殊元件:
1N60,4个,用于产生正负电源电压,提供给 ...


你测几个0.1U试试,能显示吗?增加一级运放,将前端方波倒相后经积分电路稳定吗?

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