Цель ролика - разобраться в специфическом поведении (стрелка левее "нуля") этого ESR-метра Друзья мои, осмелюсь сделать предварительные выводы после общения с вами и дополнительно проведенных экспериментов: Наблюдаемое явление (стрелка левее "нуля") на НЕЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ конденсаторах емкостью более 4 мкФ (емкостное сопротивление примерно 0,6 Om и менее на частоте прибора в 68,4 кГц) возникает из-за специфического диэлектрика, примененного в таких конденсаторах (пленка, керамика и подобное). Это вызывает сдвиг фаз напряжений на первичной и вторичной обмотках трансформатора вплоть до 180 гр. В то время, как на электролитических этот сдвиг фаз равен нулю, независимо от емкости. Проверил, по совету @dannkrug673. Похоже это недостаток этой схемы, разработанной мной давным-давно и он, в пределах этой схемы не устраним.. Это с одной стороны. Но это-же явление одновременно и преимущество этой схемы, т.к. прибор явно и резко (будто загорается сигнальный светодиод😄) отделяет электролитические конденсаторы от других, правда при условии, что их емкость больше 4-5 мкФ. Вывод предварительный и предположительный. Обсуждаем другие мнения и проводим эксперименты.
ага 😊☺️ значит я был прав и про сдвиг фаз я намекал в самом начале среди вариантов и с тем чтобы посмотреть 2мя лучами вход и выход трансформатора 😊😉 Да ?
Хорошее видео, но жалко прибор Ц4323. Это я к тому , что на сайтах РадиоКот и Мастер Винтик есть описание измерителя ESRв виде приставки к стрелочному мультиметру, шкала омметра которого совпадает со шкалой ESR - метра. Один год назад был изготовлен ЕСР метр в виде приставки к прибору Ц 4323 , шкала сопротивлений почти полностью совпадает со шкалой ЕСР. Схема оказалась очень критичной к параметрам выносного пробника - трансформатора на ферритовом кольце (количество витков обмоток, размерам кольца, его магн. проницаемости) однако результат того стоил. Автору успеха!
Согласен, для ESR-метра гораздо лучше развандалить школьный Ц4286. В нем ровно тот же корпус и та же магнитная головка, а стоит он шапку сухарей на барахолке, и пользоваться по прямому назначению им все равно нельзя. В принципе можно развандалить 150-рублевого аналогового китайца, но он обходится дороже 4286 на круг из-за цены доставки из поднебесной и в его габарит много не натолкаешь. И магнитная система у китайца всратая, то закусывает то не отбалансирована. И если он норм работает то вроде его и жалко уже, хоть и фигня полная. А "приз" мне бы было жалко, хороший прибор.
Мой самодельный ESR метр ведёт себя точно так же на некоторых конденсаторах. Тоже думал в чём дело, так и не разобрался. Единственное предположение - возможно в некоторых конденсаторах ёмкость и индуктивность сочетаются таким образом, что входят в резонанс на частоте генератора измерителя и ещё индуктивность на выходе самого измерителя добавляется к индуктивности конденсатора
Спасибо, интересная идея простого прибора. Что касается странного поведения - никакой загадки нет. Судя по симптомам - так проявляет себя индуктивность рассеяния трансформатора, похоже здесь она будет порядка 0.2мГн (не слишком совершенный трансформатор). Можно проверить, если есть чем, измерив индуктивность первичной обмотки при короткозамкнутой вторичной. За счёт этой индуктивности ноль прибора оказался сильно сдвинут вправо (относительно выключенного состояния). При ёмкости порядка единиц микрофарад на частоте 68кГц как раз получаем последовательный резонанс (индуктивность рассеяния, соединённая последовательно с вносимой ёмкостью, получаемой трансформированием измеряемой ёмкости). Понятно, что при этом падение напряжения на первичной обмотке будет меньше, чем просто при замкнутой вторичной обмотке (из-за малого сопротивления последовательного контура при резонансе) и показания получаются ниже нуля (ниже показаний при просто замкнутой вторичной обмотке). Если нечем измерить индуктивность, можно попробовать намотать другой трансформатор, на хорошем неразъёмном кольце с высокой проницаемостью, как можно более равномерно распределив по кольцу витки каждой из обмоток. Коэффициент связи между обмотками при этом должен увеличиться, индуктивность рассеяния уменьшится. Ноль прибора сдвинется влево, шкала - расширится (что само по себе неплохо), а негативное влияние резонанса станет намного слабее или вообще не будет проявляться.
Подобную мысль я высказывал в своем видео 22:40. Произвел замеры. Первичная при не замкнутой вторичной имеет 24 mH и активное 1,7 Om. При замкнутой вторичке - 0,36 mHH (именно так отразились единицы измерения🤨) и активное 1,5 Om. Замерить индуктивность вторички не удалось. Видимо китайский прибор, что в кадре на видео не позволяет измерить такую величину. Хотя пробовал образцовый дроссель на 0,05 mH (прибор в этот раз правильно отобразил единицы измерения) - без проблем. Пробовал снизить частоту генератора до 46 кГц по совету читателя. Сбилась вся шкала, но суть проблемы не изменилась.
@@user-dn9tb3ol8fГоворил же, будет порядка 0.2mH, оказалось 0.36. Я даже не думал, что ошибусь всего лишь в 2 раза. Собственно эта величина индуктивности очень хорошо укладывается в данное объяснение.
Я тут предлагал как вариант намотать другой трансформатор. Но можно попробовать у этого компенсировать индуктивность рассеяния, последовательно с первичной обмоткой включив конденсатор 15 нФ (при частоте генератора 68.4 кГц).
совет прост - диоды на головке поменяй на КД510А и попробуй поставить диод КД510А в разрыв проводника левой индуктивности который у тебя там идёт на "землю" - на общий - на минус ... но лучше модернизируй схему по принципу той что я тебе показал ранее ... 🤷👍 Но попробуй исправить то что есть конечно ... Экранируй провод идущий к головке и укороти его ⚠️ Диоды те 2 шт. перенеси к головке ⚠️ расплети провода - не делай как витую пару ⚠️😄✌️
Диод германиевый я поставил там не спроста. Только он позволил сделать высокую чувствительность прибора и максимально растянуть шкалу. Это первое. Второе смотри в след своем посте. Совет по проводам не пробовал, но думаю это мимо. Но благодарю за участие.
"расплети провода - не делай как витую пару" - имеешь виду к щупам? Все это пробовал, когда делал прибор. Нельзя. Начинает сильно "плавать" шкала от положения проводов.
@@user-dn9tb3ol8f не к щупам, а к головке ... экранируй их ... и диоды подпаяй не на плате, а на контакты головки ... Но думаю это нелинейность и нужно как-то сместить ноль в сторону нуля тока ...
есть резонансные частоты на которых некоторые номиналы индуктивностей и емкостей приборы отоброжает не коректно. приборы не имеюшие этого недостатка - на много сложнее и дороже. цена такого прибора равняется не менее 1000 евро.
Кадесатор 😀 Непривычно что при включении стрелка сразу улетает вправо до упора. Лучше собрать другую схему, где стрелка отклоняется только в процессе измерения ESR.
Может конденсатор как диод работает? Помню танталовые марки ЭТО совершенно замыкают цепь при переполюсовке. Вероятно совместно с диодами образуется какой-то удвоитель и самондкукцие В феррите й отклоняет
Я думаю, что при настройке схемы подобрать детали и намотать трансформатор надо так, чтобы при закорачивании выводов вторичной обмотки трансформатора, на первичной обмотке напряжение равнялась нулю (или было такой величины, которое не довало-бы отклонение стрелки от естественного нуля).
Длина проводов достаточна для образования неплохой индуктивности. В своем варианте ESR метра (измерение на напряжения на шунте 1 Ом = середина шкалы) на 100кГц добавление 8 см проводника добавляло примерно 0,1 Ом. А индуктивность вкупе с определенной емкостью возможно разворачивает фазу или резонанс рядом (индуктивность вторички достаточна).
Интересно. Честно говоря впервые вижу такое. Я не эксперт, но есть предположения что-то вроде того, что плёночные и керамические, возможно и другие типы конденсаторов не имеющие электролитов в изоляторах между обкладок (например с воздушным диэлектриком). Так вот моё предположения, точнее даже первые мысли: Такие конденсаторы сами по себе имеют очень маленькое сопротивление, а на данной частоте (по схеме вашего прибора) ещё работают как снаббер. Что-то вроде обратной вольтодобавкой. Получается большее обратное ЭДС на первичной обмотке трансформатора, поэтому стрелка и отклоняется, показывая отрицательное значение. Но это не точно! Постарался выразить свои мысли, ну как-то так ))).
Пародокс в том, что esr у электролитов сравнима с пленкой и керамикой в моем случае, а ёмкость первых намного больше. Возможно возникают какие-то резонансы. Я пока не понял. Будем ждать версий. Интересные - проверю и доложу.
Благодарю за отзыв, смотрел осциллограммы. На проблемной - ток в первичной вырождается из синуса в прямую с короткими острыми двухполярными импульсами.
@@user-dn9tb3ol8f 🥞 блин 🤦 значит не резонанс ... ок ... изучу схему - дам знать ... Времени пока нет ... Есть альтернативка -- там такого нет ... Скину отдельно ...
23:20 -- а у электролитов большие достаточно потери, порядка 0.5-1% у нормальных -- и ентого получаетс для твоего прибора похоже достаточно что бы сильно потерять в амплитуде обратного выброса.
При подключении конденсатора к вторичной обмотке трансформатора возникает колебательный контур, который делает выброс эдс в первичю обмотку. Лучше убрать трансформатор, а подключать конденсатор через сопротивление и микроамперметр.
Посмотрел двумя лучами. Один на входе транса, другой на выходе. Видно, что на разных конденсаторах наблюдается: 1. Непропорциональное уменьшение напряжений. 2. На " аномальных" - идёт смещение фаз до 180 гр. 3. На входе трансформатора при подключении больших ёмкостей. Начинает проявляться какой- то резонанс и если на выходе всегда синус малой амплитуды, то на входе происходит вырождение синуса до прямой с острыми пиками верх и вниз небольшой амплитуды.
19:46 -- думаю там дело в резонансе LC контура который образуется от трансформатора и ентого конденсатора -- а сам конденсатор просто с малыми потерями. Обычные конденсаторы за счет потерь не могут делать колебательный контур в данном конкретном случае с нужной амплитудой, что бы стрелка показывала ниже ноля.
4:45 -- тут конечо же все не так -- ESL (эквивалентная последовательная индуктивность) тем сильнее воздействует чем выше частота. По данной причине если выразить эффективность конденсатора на графике, где по вертикали будет эффективное сопротивление, а по горизонтали частота (слева ниже, справа выше), -- то будет своеобразная V подобная кривая, слева как раз ухудшающаяся за счет сопротивления ёмкостного, а справа за счет сопротивления индуктивного. ESR же величина постоянная на всех частотах. Именно по данной причине большие конденсаторы (в размерах) не способны нормально реагировать на небольшие по времени выбросы (резкие по возвышению и спаду), -- у них очень высокая доля именно ESL -- и чем в размерах меньше конденсатор (именно его обкладочные части), тем ниже ESL будет обеспечен. Конденсаторы же малой ёмкости наоборот ограничены исключительно ёмкостным сопротивлением, и не способны удерживать долгое время плавно изменяющиеся импульсы.
Интересная точка зрения. Благодарю. Но в моем случае прибор работает на синусе, правда в конечной точке с искажениями порядка 8-10% из-за влияния диода. А габариты пленочника намного больше жёлтого малыша из керамики, а результат - один. Стрелка уходит влево за "ноль". Как это объяснить?
Чтобы не гадать на кофейной гуще, подключите осциллограф и посмотрите что происходит на выходе генератора. Скорее всего из за очень длинных щупов и определённой ёмкости возникает паразитная генерация со всеми вытекающими. У меня приборчик собран по аналогичной схеме только трансформатор от компьютерного БП согласующий и такого эффекта нет. Провод с выхода трансформатора минимальной длинны вторичная обмотка подключена к генератору, а первичная к измеряемому конденсатору. Количество витков трансика не знаю т.к. использовал готовый. С таким трансформатором схема прекрасно работает и без защитных диодов. Подключаясь к разным отводам катушки тр можно достичь необходимой чувствительности и линейности прибора.
Какая к черту кофейная гуща, исследовал все вдоль и поперек. Кстати в ролике я показывал осциллограммы под нагрузкой. Паразитной генерацией и не пахнет. Здесь другое. Фаза тока в первичной обмотке у смещается до 180 градусов при подключении пленочных и керамических конденсаторов емкостью 4 мкФ и больше. На электролитических - это не происходит. Прибор меня полностью устраивает, есть и другие. Просто захотелось разобраться в его специфическом поведении. Насчет трансформатора - верно. Надо с ним поэкспериментировать. Благодарю за отзыв.
@@user-dn9tb3ol8f всё таки так- ясно теперь. А как это более менее наглядно глянуть , не делали ли Вы видео по этому вопросу с подробностями \ пояснялками\ разбором полётов ,так сказать ? 😎
Проблема не решена - потому что нельзя так строить схему включения головки индикатора 🤷 У тебя Д9Д диод но он же и ёмкость ... Смотри как я вижу эту часть схемы - там 3 контура - но мы рассматриваем 2 - а именно левая катушка и конденсатор от генератора - 1 и диод и индуктивность головки - это 2й контур ... Если стрелка лезет в другую сторону значит ток на индуктивности головки начинает течь в обратном направлении ⚠️ Причина - подумай ... Правая индуктивность с определённой ёмкостью меняет параметристику левой индуктивности так что сигнал от генератора меньше амплитуды от индуктивности которая развёрнута по фазе ... Но те конденсаторы которые ты подключаешь - имеют схему замещения - это ёмкость с небольшой индуктивностью паралельно которым включено сопротивление - получается каша - как цепь задержки или полосовой фильтр CR или LCR который и вносит в совокупности с индуктивностью трансформатора такой эффект в цепь ...
В твои рассуждения вкралась очень грубая ошибка. Ток в во втором контуре ( диод и индуктивность головки) ни в коем случае НЕ МЕНЯЕТ своего направления. Потому, как в этой цепи стоит диод и "0" шкалы это условный ноль с прямым током примерно 7мкА. А левее нуля - это близко к абсолютному нулю ,т.е. отсутствию тока в головке. Ток меняет величину, но не направление. Измерительная головка применена с нулем слева. Ток же в первичке только переменный без постоянной составляющей и близок к нулю пока не подключена нагрузка (измеряемый конденсатор). Ток в первичке растет тем больше, чем больше проверяемая емкость. Но фаза тока (именно тока, проверял на последовательно с первичкой включенном активном сопротивлении в 0,22 Ом) в первичке меняется на угол, пропорциональный подключаемой емкости, и доходит почти до 180 градусов. Остальное - вроде правильное рассуждение. Хотя почему именно эти конденсаторы вносят такое возмущение не понятно.
@@user-dn9tb3ol8f ну да - то что там где ноль там ток положительный - это я упустил ... но тогда где же ноль реальный ? Ну тогда всё это упрощает пояснение и ты уже его понял ... То что мимо - я понимаю, но я перечислил всё что мог и увидел по схеме чтобы исключить уж всё ... А вот почему именно так влияют конденсаторы, то есть мнение что ты не по тем кондёрам калибровал прибор 😉☺️ Эти на которых меньше нуля как раз может быть и норма ... у них нет повышенной индуктивности и нет особого внутреннего сопротивления (активного) ... и если калибровать именно по ним - то как раз проблема может быть именно в электролитах и других отличных от тех ... Напряжение переменное, а электролиты особенно повышенной ёмкости имеют и индуктивность и особое внутреннее (комплексное и активное) сопротивление и главное полярность ... При приходе на него обратной полуволны - он реагирует на неё не так как + на + и (-) на (-) ... то-есть положительная полуволна - это нормально ... отрицательная - это непонятно как будет - но это не правильно ... Понимаешь о чём я ? Тут пошла путаница из-за другой путаницы ... Ты в курсе что если подавать на электролит обратное напряжение - то он ведёт себя особым образом ? 🤷😊
@@dannkrug673 Дело в том, что калибровал шкалу по образцовым активным сопротивлениям. И показания моего стрелочника по электролитическим конденсаторам более-менее коррелируют с показаниями электронного ESR-метра. Но на керамике и пленка больше 4 мкФ - загадки😄
Моделирование схемы в LTSPICE, начиная с конденсатора 0.1 мкФ и резистора 690 Ом, показывает, что действительно, при подключении конденсатора 4.7 мкФ с низким ESR напряжение на первичной обмотке трансформатора ниже, чем просто при коротком ззмыкании вторички. Анализ АЧХ показывает проввл АЧХ вблизи 50-60 кГц на 18 дБ по сравнению с частотами 10 и 200 кГц. Если ESR увеличить до 5 Ом (что характерно для электролитов малой емкости), то величина провала уменьшается до 3-5 дБ (точно не помню). Можно получить минимум АЧХ на частоте 68.4 кГц - при этом емкость измеряемого конденсатора получается около 3 мкФ. Реактивное сопротивление его на частоте 68.4 кГц равно 0.776 Ом. Последовательный резонанс на этой частоте получается при индуктивности 2.09 мкГн. Параметры трансформатора при моделировании были следующие: индуктивность первички 20 мГн, потери 10 Ом; индуктивность вторички 50 мкГн, потери 0.1 Ом; коэффициент связи между обмотками 0.98. Кардинально уйти от этой проблемы можно, отказавшись от использования трансформатора в схеме, как это сделано в конструкторе Master Kit NM8032, где применяется резистивный делитель. Правда, там используется меандр вместо синуса, что, впрочем, можно исправить.
@@user-eh1fw3ft5o Благодарю за столь подробный и грамотный ответ. Полагаю, Вы близки к истине. Но кое-что ещё проверю. Тут читатель высказал предположение, что трансформатор входит в насыщение, но при указанных сопротивлениях и амплитудах напряжения, врядли токи в первичке могут достичь величины, вызывающей насыщение магнитопровода. И дело, в общем, не в этом недостатке (?) прибора.Он меня полностью устраивает. Просто хотелось разобраться в столь интересном явлении. Вроде ёмкости одинаковы, ESR, измеренный электронным прибором одного порядка, а стрелка уходит за "ноль". Программами для моделирования, симулирования процессов не владею. Так,что огромное Вам спасибо за уделённое внимание, потраченное время и грамотный подход к решению ньюнса.
Так не интересно, тем более, что прибор прекрасно работает уже десяток лет. Не удержался, добавил - если смотрели таки видео, то там в кадре есть и китайский электронный тестер, в том числе и для ESR.
Ссылки я не видел, потому, как её здесь не было. Но я покорно благодарю. Меня прибор мой вполне устраивает. Просто захотелось разобраться в этом нюансе. Да и электронно-цифровой есть также.
Проблема в том, что в измерении участвует не только сопротивление, но и емкость конденсатора. А тут еще паразитные емкости и индуктивности щупов, емкости диодов, индуктивности трансформатора... Резонансы могут возникать где угодно и как угодно и головка с успехом всю эту галиматью фиксирует. А что тебе не кинуть осциллограф по схеме и увидеть, что у тебя там твориться? А уж потом думать, как от того избавляться. И да! Выпрямительные диоды имеют огромные емкости... Почему бы не использовать высокочастотные. Не путать с быстродействующими. А вообще, схема столь примитивна, что даже загоняться нет смысла, любой элемент может полностью сделать ее неработоспособной.
