漏れ検査機能付き電解コンデンサ用静電容量計。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

漏れ検査機能付き電解コンデンサ用静電容量計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

電子機器の故障やパラメータの劣化の最も一般的な原因の 50 つは、電解コンデンサの特性の変化です。特定のタイプの電解コンデンサ（K50-...など）を使用して作られた機器（特に旧ソ連で製造された機器）を修理する場合、機器の性能を回復するために、完全または部分的な交換に頼ることがあります。古い電解コンデンサーです。これはすべて、電解コンデンサ（組成物に電解質が使用されているため、正確には電解コンデンサ）に含まれる材料の特性が電気、大気、熱の影響を受けて時間の経過とともに変化するという事実のために行う必要があります。したがって、静電容量や漏れ電流などのコンデンサの最も重要な特性も変化します(コンデンサが「乾燥」し、その静電容量が増加し、多くの場合元のXNUMX%以上増加し、漏れ電流が増加します)。コンデンサの分流抵抗が減少します）、当然のことながら特性の変化を引き起こし、最悪の場合、機器の完全な故障につながります。

（クリックして拡大）

漏れテストを備えた電解コンデンサ用の静電容量計の設計の図と例を示します。すぐに予約します - 回路の元のアイデアは私のものではありませんが、開発されました[1]。XNUMXつのエラーを修正し、内蔵キャリブレーションとコンデンサ漏れのテストを追加し、オプションで設計し、チューニングとテストを行って製造しました。この装置の素晴らしい結果があったので、皆さんと情報を共有することにしました。

メーターには、次の定性的および定量的特性があります。

1) 8 つのサブレンジでの静電容量測定:

0～3μF;
0～10μF;
0～30μF;
0～100μF;
0～300μF;
0～1000μF;
0～3000μF;
0 ～ 10000 uF。

2) LED インジケータによるコンデンサの漏れ電流の評価。
3) 供給電圧と周囲温度が変化したときを正確に測定する機能 (メーターの内蔵校正)。
4) 供給電圧 5-15 V;
5）電解（極性）コンデンサの極性の決定。
6) 静的モードでの消費電流 ............6 mA 以下。
7）静電容量測定時間........................................1秒以内;
8) 静電容量測定中の消費電流はサブレンジごとに増加します。
しかし ................................................. ................................................ 最後のサブレンジでは 150 mA を超えてはなりません。

Теория

デバイスの本質は、微分回路の出力で電圧を測定することです（図1）。

抵抗電圧: Ur = i*R、
ここで、i は回路を流れる総電流、R は充電抵抗です。

なぜなら回路が微分している場合、その電流は次のとおりです：i \uXNUMXd C *（dUc / dt）、
ここで、C は回路の充電可能な静電容量ですが、コンデンサは電流源を通じて線形に充電されます。安定化電流：i \uXNUMXd C * const、
は、抵抗の両端の電圧 (この回路の出力) を意味します: Ur = i*R = C*R*const - は、充電されるコンデンサの静電容量に正比例します。つまり、抵抗の両端の電圧を電圧計で測定すると、、調査中の静電容量を一定のスケールで測定します。

スキームはに提示されますごはん Xnumx.

初期位置では、テストされたコンデンサ Cx (または SA1 トグルスイッチがオンの場合の校正 C2) は R1 を通じて放電されます。測定コンデンサは、(被験者に直接ではなく) テストの静電容量に比例する電圧が測定されます Cx は、接点 SA1.2 を介して放電されます。 SA1 ボタンが押されると、対象の Cx (C1) が、対応するサブレンジ (スイッチ SA3) 抵抗器 R2 ... R11 を介して充電されます。この場合、充電電流 Cx (C1) は VD1 LED を通過し、その明るさによってコンデンサの充電終了時の漏れ電流 (コンデンサを分路する抵抗) を判断することができます。 Cx (C1) と同時に、測定用 (良好で漏れ電流が少ないことが知られている) コンデンサ C1 も、安定化電流源 VT2、VT14、R15、R2 を通じて充電されます。 VD2、VD3 は、それぞれ電源電圧源と電流安定器を介した測定コンデンサの放電を防止するために使用されます。 Cx (C1) を R12、R13 で決定されるレベル (この場合、電源の電圧の約半分のレベル) まで充電した後、コンパレータ DA1 は Cx (C1) と同期して電流源をオフにし、充電 C2 が停止し、そこからの電圧がテスト Cx (C1) の静電容量に比例します。DA1 電圧フォロワを介して PA3 微小電流計 (10 と 2 の倍数の 2 つのスケール、ただし任意のスケールに調整可能) によって示されます。高い入力抵抗を備えており、CXNUMX での長期の電荷保持も保証します。

調整

校正用可変抵抗器の位置を設定する場合、R17 は任意の位置（たとえば中央）に固定されます。適切な範囲で正確に既知の静電容量値を持つ基準コンデンサを接続することにより、抵抗器 R2、R4、R6 ～ R11 がメーターを校正します。そのような充電電流は、基準静電容量値が回路上の特定の値に対応するように選択されます。選択されたスケール。

私の回路では、供給電圧 9 V での充電抵抗の正確な値は次のとおりです。

範囲	充電抵抗、キロオーム	注意
1	510kΩ	抵抗の合計 R2,R3
2	113,5kΩ	抵抗の合計 R4,R5
3	33,0kΩ
4	7,97kΩ
5	2,38kΩ
6	0,628kΩ
7	0,26kΩ
8	0,096kΩ

キャリブレーション後、基準コンデンサの 1 つがキャリブレーション C5 になります。ここで、電源電圧が変化したとき（周囲温度の変化、たとえば、完成したデバッグ済みデバイスが極寒の中で強く冷却されたとき、静電容量の測定値が 1% 過小評価されていることが判明したとき）、または単に測定精度を制御するために、 C2 を SA1 トグルスイッチに接続し、SA17 を押して校正抵抗 R1 に接続し、PA1 を選択した容量値 CXNUMX に調整するだけで十分です。

デザイン

デバイスの製造を開始する前に、適切なスケール、寸法、針の最大たわみ電流を備えたマイクロ電流計を選択する必要がありますが、電流は任意（数十、数百マイクロアンペアのオーダー）で構いません。 ) デバイスの設定と校正が必要になる可能性があるためです。 Inom = 0630 μA、精度クラス 150、1.5 つのスケール 0 ～ 10 および 0 ～ 30 の EAXNUMX 微小電流計を使用しました。

このボードは、リード線のナットを使用して微小電流計に直接接続されることを想定して設計されています。このソリューションにより、構造の機械的および電気的完全性が保証されます。デバイスは、以下のものを収容するのに十分な適切な寸法のケースに入れられます (マイクロアンメーターとボードを除く)。

- SA1 - 2 つの小型スイッチのボタン KM1-XNUMX。
- SA2 - 小型トグルスイッチ MT-1;
-SA3-12ポジション用のコンパクトスイッチPG2-5-12P1NV;
- R17 - SP3-9a - VD1 - どれでも、KIPx-xx シリーズの XNUMX つ、赤色の輝きを使用しました。
- 寸法 9 x 26.5 x 17.5 mm (接点の長さを除く) の 48.5 ボルト電池「Korund」。

SA1、SA2、SA3、R17、VD1は、デバイスのトップカバー（パネル）に固定されており、基板の上にあります（バッテリーは基板上に直接ワイヤーフレームで固定されています）が、ワイヤーで基板に接続されており、回路の他のすべての無線要素は基板上 (マイクロアンメーターの直下にも) に配置されており、プリント配線によって接続されています。私は別個の電源スイッチを用意せず (選択したケースには適合しませんでした)、SG5 タイプのコネクタでテスト済みのコンデンサ Cx を接続するためのワイヤと組み合わせました。コネクタの「マザー」XS1 にはプリント基板に取り付けるためのプラスチックケースがあり (基板の隅に取り付けられます)、「父」XP1 はデバイスケースの端にある穴を通して接続されます。「オス」コネクタを接点 2 ～ 3 に接続すると、デバイスの電源がオンになります。個々の密閉コンデンサを接続するには、何らかの設計のコネクタ (ブロック) を Cx ワイヤに並列に接続することをお勧めします。

デバイスの操作

デバイスを操作するときは、電解（極性）コンデンサの接続の極性に注意する必要があります。どの極性の接続でも、インジケーターはコンデンサの静電容量の同じ値を示しますが、接続の極性が間違っている場合、つまり、コンデンサの「+」をデバイスの「-」に接続すると、VD1 LED は高い漏れ電流を示します (コンデンサが充電された後、LED は明るく点灯し続けます)。接続の極性が正しい場合、LED は点滅します。徐々に消え、テスト対象のコンデンサの漏れ電流が低い場合、充電電流が非常に小さな値に減少し、ほぼ完全に減衰することがわかります (5 ～ 7 秒間観察する必要があります)。無極性、無電解コンデンサの漏れ電流は非常に低く、LED が非常に速く完全に消灯することからもわかります。そして、漏れ電流が大きい（コンデンサを分路する抵抗が小さい）場合、つまりコンデンサが古くて「流れている」場合、LED の輝きは Rleaks = 100 kOhm ですでに見えており、シャント抵抗が低いと LED はさらに明るく点灯します。

したがって、LED の輝きによって電解コンデンサの極性を判断することができます。接続時、漏れ電流が少ない (LED の明るさが低い) 場合、コンデンサの極性はデバイスの極性に対応します。

リークテスト付き電解コンデンサ用静電容量計。静電容量計の設計の私のバージョン

重要なお知らせ！

測定値の精度を高めるには、測定を少なくとも 2 回繰り返す必要があります。初めて、充電電流の一部がコンデンサの酸化物層を形成します。静電容量の測定値はわずかに過小評価されています。

文学

Belza J. Meric の電解質に関する問題。- Amaterske Radio、1990 年。N 2、p.49。
ラジオホビー #5 2000

出版物: cxem.net

他の記事も見る セクション測定技術.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

ワイヤレススピーカー Samsung ミュージックフレーム HW-LS60D 06.05.2024

現代のオーディオ技術の世界では、メーカーは完璧な音質を追求するだけでなく、機能性と美しさを組み合わせるためにも努力しています。この方向への最新の革新的なステップの 60 つは、2024 World of Samsung イベントで発表された新しい Samsung Music Frame HW-LS60D ワイヤレススピーカーシステムです。 Samsung HW-LS6D は単なるスピーカーシステムではなく、フレームスタイルサウンドの芸術品です。 Dolby Atmos対応の5.2スピーカーシステムとスタイリッシュなフォトフレームデザインの組み合わせにより、インテリアに最適な製品です。新しい Samsung Music Frame は、あらゆる音量レベルでクリアな対話を実現するアダプティブオーディオや、豊かなオーディオを再生するための自動ルーム最適化などの高度なテクノロジーを備えています。 Spotify、Tidal Hi-Fi、Bluetooth XNUMX 接続のサポート、およびスマートアシスタントの統合により、このスピーカーはあなたのニーズを満たす準備ができています。 ... >>

光信号を制御および操作する新しい方法 05.05.2024

現代の科学技術は急速に発展しており、日々新しい手法や技術が登場し、さまざまな分野で新たな可能性を切り開いています。そのような革新の 1 つは、ドイツの科学者による光信号を制御する新しい方法の開発であり、これはフォトニクス分野での大きな進歩につながる可能性があります。最近の研究により、ドイツの科学者は石英ガラス導波管内に調整可能な波長板を作成することができました。液晶層の使用に基づくこの方法により、導波路を通過する光の偏光を効果的に変化させることができる。この技術的進歩により、大量のデータを処理できるコンパクトで効率的なフォトニックデバイスの開発に新たな展望が開かれます。新しい方法によって提供される偏光の電気光学制御は、新しいクラスの集積フォトニックデバイスの基礎を提供する可能性があります。これにより、次のような大きな機会が開かれます ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

人間の脳を模倣したシナプストランジスタ 29.12.2023

米国の一流大学の科学者からなる国際チームは、革新的なシナプストランジスタを作成することにより、コンピューターアーキテクチャと人間の脳の統合において重要な進歩を遂げました。このデバイスは、生物学的システムと電子システムの間のギャップを埋める機会を提供します。

脳とコンピューターの間の情報の処理と保存における従来の違いは、科学者にとって大きな課題となってきました。プロセッサとメモリの間でデータを転送する従来のコンピュータとは異なり、人間の脳は両方の機能を同時に実行します。この問題の解決策は、トランジスタの機能を実行できる新しいメモリセルを作成することでした。

この研究の鍵となったのは、開発されたデバイス、つまり室温で動作し、消費エネルギーがわずか 20 ピコワット (pW) という最小限のシナプストランジスタでした。科学者らは、通常極低温条件を必要とするモアレ量子材料の使用に焦点を当て、室温での発明の動作を実証することに成功し、ナノエレクトロニクスの分野に新たな地平を切り開いた。

シナプストランジスタは、原子レベルの厚さの材料であるグラフェンと窒化ホウ素の 2 つの層で構成されており、水平面内でわずかにずれて重なり合っています。

主な秘密は、1 つのレイヤーを特定の角度で回転させることでモアレパターンを作成し、「マジックアングル」として知られる独特の相互作用を引き起こすことです。これらの角度は材料間にクーロン相互作用を誘発し、従来の材料では見られないエキゾチックな電気現象を引き起こします。

研究者らはまた、これらのシナプストランジスタに基づいて神経回路を作成し、連想学習のトレーニングに成功した。実験回路は、000 や 111 などの 97,5 進数の数字グループを認識することに成功し、XNUMX パーセントの精度を示しました。

モアレシナプストランジスタは、インメモリコンピューティングに効率的な回路を提供し、人工知能と機械学習の分野で最先端のテクノロジーとなることが期待されています。

シナプストランジスタの作成は、生物学的システムと電子システムの統合における大きな進歩を表しています。この技術は、ナノエレクトロニクス分野における革命を約束するとともに、人工知能と機械学習の開発に新たな機会を提供します。

その他の興味深いニュース:

▪ スペースライダー軌道研究所

▪ Feelreal デバイスは、ニオイ発生器で VR ヘルメットを補完します

▪ 人工知能がタンカーを制御

▪ クランベリーは癌の発生を遅らせる

▪ アスリートにとってのセックスの利点

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのスパイ関連のセクション。記事の選択

▪ 記事しかし、私たちはロケットを作っています。人気の表現

▪ 記事メイン州に建設された太陽系の模型のサイズはどれくらいですか? 詳細な回答

▪ ホンダループの記事。観光のヒント

▪ 記事インターコムディレクター秘書。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事安定した電流で充電する。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー