Автор разработки: М.Шустов
Схема принципиальная Тестер электролитических конденсаторов
Измерение емкости электролитических конденсаторов зачастую производят по времени разряда или заряда конденсатора до определенного (заданного) значения. Известно, что конденсатор заряжается по закону:
Uc(t) = E*[1 - exp(-T/t)];
Разряд конденсатора описывается выражением:
Uc(t) = E*exp(-T/t); где
Uc — напряжение на конденсаторе;
Е — напряжение источника, от которого происходит зарядка конденсатора (либо начальное напряжение на конденсаторе при его разрядке);
ехр = 2,718;
T = RC — постоянная времени зарядной (разрядной) цепи;
t — текущее время.
Если напряжения Е и Uc соотносятся в 2,718 раз, t = T или t = RC, пo значению времени t, при котором выполняется указанное соотношение, при неизменном и известном (заданном) значении R можно определить емкость конденсатора С.
Измерители и тестеры электролитических конденсаторов содержат в качестве обязательного элемента головку электроизмерительного прибора (аналоговые устройства) или цифровой индикатор (цифровые устройства). В том и другом случаях весогабаритные показатели подобных устройств довольно велики. В то же время емкость электролитических конденсаторов может быть определена с достаточно высокой точностью при помощи устройства (рис.1), где в качестве элемента индикации использован светодиод.
Устройство работает следующим образом. Испытываемый конденсатор Сх после подключения к устройству заряжается через ограничитель тока короткого замыкания (резистор R1) до напряжения питания (9В). Затем переключателем SA1 конденсатор подключается к схеме тестера и одновременно запускается секундомер или таймер, например, наручных часов. Конденсатор Сх разряжается в течение определенного времени на разрядную цепь тестера; в процессе его разряда светится индикатор VD2. По времени свечения светодиода с использованием калибровочного графика (рис.2) или пересчетной формулы
Сх(мкФ) = 33*t(сек)
можно определить емкость конденсатора.
Наличие в разрядной цепи устройства стабилитрона с напряжением стабилизации 3,3 В позволяет реализовать соотношение E/Uc = 9/3,3 = 2,718 (см. выше) и обеспечить тем самым линейную зависимость продолжительности свечения светодиода от емкости конденсатора. Положительным свойством схемы измерения является и то, что измеряемое значение не зависит от величины начального заряда конденсатора. При использовании тестера следует учитывать, что емкость электролитических конденсаторов не является фиксированной величиной. Она зависит от температуры, срока храпения или эксплуатации конденсатора. Поскольку при отключенном конденсаторе транзистор VT1 заперт, устройство не потребляет от источника питания ток, поэтому не нуждается в выключателе.
В связи с тем, что напряжение питания устройства составляет 9В, испытывать конденсаторы с меньшим рабочим напряжением не рекомендуется. Резистор R3 подбирают до обеспечения необходимого угла наклона графика (рис.2) или пересчетного коэффициента (см. формулу). При изменении параметров разрядной цепи (изменении угла характеристической кривой — рис.2) можно тестировать конденсаторы в нескольких диапазонах.
Источник: М.Шустов, журнал "Радиолюбитель". Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала.
Похожие материалы:
|
