Пинцет-измеритель экстремально низких ESR.

[TIGR]

Все кто занимается конструкцией измерителя ESR Манфреда,сталкиваются с определенными трудностями,которые можно разделить на три группы.
1.Уменьшение сопротивления измерительных щупов.
2.Выбор микроамперметра.
3.Выбор ОУ.
1.В силу разных обстоятельсв,не получила реализации в свое время версия пинцета с установкой трансформатора на измерительных щупах.Эта идея уже реализована благодаря конструкции пинцета(готовый тр-р.).Сопротивление входной цепи сведено к минимуму.
2.В схеме Манфреда необходимо применять микроамперметры с макс.чувствительностью.Но их все труднее найти,некоторые экземпляры страдают большими габаритами и ценой.
Идеальный выход из сложившейся ситуации-аналоговый мультиметр в режиме измерения 50мкА!
Мы получим мобильную,очень практичную связку пинцет-мультиметр+питающийся от мультиметра.
3.ОУ.Наиболее подходящие варианты для этой схемы-серия TL:062,072,LF353.
Из других типов:LM833,MC1458P,OPA2134.
За исключением последней,все ОУ относятся к бюджетной группе,что не приводит к удорожанию конструкции.
В этой версии пинцета использовался ОУ LF353.
В старых запасах была обнаружена горсть этих микросхем разных производителей.ST вели себя плохо,а вот тайваньский экземпляр отлично работает.
Для получения макс.результата необходимо экспериментировать,покупать ОУ разных производителей и по несколько экземпляров.Вообще-то выходом из этой ситуации может быть изготовление измерителя параметров ОУ,но тут каждый решает самостоятельно.Кстати,в процессе экспериментов сложилось впечатление о перемаркированности LF 353(ST).
Версия пинцета с выносным трансформатором.
1.Линейная шкала по всему диапазону(шкала Ом,режим 50мкА).
2.Частота-98кГц.
3.Тестовое напряжение-50мВ.
4.Питание-9в.
5.R5,R6-0,025Ом.
6.ОУ-LF353.
7.Тр-р из донора.

Низкоимпедансный конденсатор,ESR- 10мОм.




По даташиту макс.ESR-12мОм(100кГц).
Измеренное-8,5мОм.

100кГц.

98кГц.

[TIGR]

Японская версия Манфреда.

NE5532.

TL072.

[TIGR]

Универсальное решение возможных проблем с выбором ОУ,трансформатора и подгонкой режимов работы схемы-универсальная тестовая плата.
В местах где требуется подгонка р/элементов впаиваем обрезки выводов,где требуется регулировка режимов подпаиваем переменные резисторы,гнездо под микросхемы в DIPкорпусе.Микросхемы в корпусе SOIC впаиваем в переходную плату.Регулируемый БП,осциллограф.Желательно несколько типов микроамперметров.

[TIGR]

Измерительный сигнал на щупах пинцета.

[TIGR]

В работе три пинцета.Пинцет+мультиметр.Пинцет ESR Pro(30мкА).Пинцет-лабораторник.
Пинцет+мультиметр на фото(106кГц).
Пинцет-лабораторник(101кГц).

НВ-14.

[TIGR]

Лабораторник+миниатюрный цифровой осциллограф.
Очень удобно.

Известный чип-резистор 4мОм.

[TIGR]

Протестил ОУ OPA2134 в лабораторнике.Оставил,пусть работает.

[TIGR]

TIGR писал(а):

Полимерный конденсатор SP-CAP Ultra Low ESR(max.ESR-4,5мОм).

Работа аналогового пинцета-лабораторника100кГц впечатляет в сравнении с цифровым пинцетом 100кГц.

[TIGR]

Измеритель ESR60(синус,100кГц) прошел профилактику.Теперь работают новые реле,щупы-пинцет.

Тестируем макс.значения шкалы.
0,3 Ом.

[TIGR]

MURATA.Полимерный конденсатор 330мкФ/2в(макс.ESR-4,5мОм).
100кГц.
Z-6 мОм.
ESR-3 мОм.

Лабораторник.
101кГц.
ESR>3<3,5мОм.

[bob1]

Твой прибор измеряет Z и меньше 5мОм не должен показывать.

Вложения

767777777777.JPG

(23.14 KiB) Скачиваний: 939

[TIGR]

В этой схеме измерителя ESR нет трансформатора,но она имеет хорошие стартовые условия для измерения конденсаторов LOW ESR.

[bob1]

TIGR писал(а):

В этой схеме измерителя ESR нет трансформатора, но она имеет хорошие стартовые условия для измерения конденсаторов LOW ESR.

В каком месте пинцет? Название темы вроде про пинцеты!! Опять измеряет Z. Эта схема изначально не может измерять ESR LOW

[TIGR]

Очень крутая по простоте и возможностям схема.Конструктив естественно,должен быть пинцет.
В схеме есть много моментов,где напрашивается чистануть.

[TIGR]

Причина создания лабораторника очень простая.У него нет некоторых негативных моментов,присущих цифровым приборам.
Ему не нужна постоянная калибровка,достаточно хорошего прижима.Практика длительного использования разных девайсов показала реальную необходимость в таком измерителе.
Идет замена электролитов на полимерные конденсаторы с очень низким ESR в единицы мОм и пробникам естественно там работы нет.Времена +/-лапоть уходят с космической скоростью.
Понятно,что качественные электролиты еще будут работать в электронике.
Лабораторник.Конденсатор LOW ESR 10мОм.

[TIGR]

У нас приятные новости.Протестировал трансформатор.Впечатляющие результаты!Кому попадется,можно использовать в этой схеме.

100 килогерц.

[TIGR]

Протестил ОУ NE5532.

Работа в трансформаторной схеме отличается от серии TL.C NE5532 можно легко поднять частоту в разы!Но она требует немного повозиться с налаживанием работы схемы и подбора трансформатора.Результат этого стОит.
Тестировалась в нашей версии в стандартном режиме,т.е.ничего не подбиралось кроме питания и трансформатора.
Результаты впечатляющие.Растяжка шкалы(см.фото изм.конд.10мОм).Большой+ цена.
F-135кГц
Uп.-4в
Uт.-35мВ
Трансформатор.

[TIGR]

Продолжаем тестирование.Вот что удалось впервые"выжать"с TL072(TI)-143кГц! Условия теста теже,кроме трансформатора и питания.

[TIGR]

Протестировал с этим трансформатором разные ОУ.Все ОУ новые.Микроамперметр-10мкА.
Таблица.

[TIGR]

Мы убедились в возможности работы схемы на частоте больше 100кГц,в зависимости от применяемых ОУ и трансформаторов.Но нам нужна для измерений промышленная частота 100кГц(даташит).Поэтому особо напрягаться нет смысла.
Параллельно шла работа над реализацией более сложной задачи.В тестируемой версии нагрузочные резисторы R5,R6=5мОм.
Идея уменьшения этих резисторов до 1мОм лет 10 назад казалась слишком фантастической.Время летит незаметно и вот фантастическую идею удалось реализовать!
Сочетание ОУ NE 5532,определенного типа трансформатора и микроамперметра 10мкА,позволило уменьшить R5,R6 до 1мОм на частоте 100кГц!По сути протестирована возможность работы схемы с такой нагрузкой и низком питании 6В.При этом сохранилась отличная растяжка шкалы.
В нашем случае на позиции R5,R6 применялись выводные"нулевые"резисторы 5шт. в параллель.