О достоверности показаний ESR/R/L/F – meter (by R2

О достоверности показаний
ESR/R/L/F – meter (by R2-D2) в режиме ESR.
Измерения проводились осциллографом Rigol DS1102E и ESR/R/L/F – meter (by R2-D2).
Стабильные источники тока ESR/R/L/F – meter и показания R настраивались по мультиметру Fluke 75.
Получилось 50,0 mA, 5,01 mA, 0,505 mA. Длина щупов ESR/R/L/F 10 см.
Показания ёмкости прибора настраивались по китайскому измерителю ёмкости.
Все приборы из домашней лаборатории и ни разу не поверялись.
Формула для расчета емкости:
UС = I · ESR + I · t / C ;
(1)
где Uc - напряжение, до которого зарядится конденсатор ёмкостью С, за время t током I.
ESR — эквивалентное последовательное сопротивление.
С = (I · t) / (UС – UESR)
где UESR - измеренное значение, ступенька в начале осциллограммы.
Итак, собственно измерения:
1. Электролитический конденсатор 47,0 мкф х 50 В
Показания ESR/R/L/F – meter (by R2-D2): С = 43,46 мкф, ESR = 0,75 ом
Осциллограммы:
Рис. 1. Заряд конденсатора источником стабильного тока 50 мА
(2)
Рис. 2. Та-же самая осциллограмма, но с замерами. Конденсатор зарядился до 236 mV (ΔY) за
180,0 μS (ΔX)
Рис. 3. Та-же самая осциллограмма, увеличенная для удобства измерения ESR. UESR = ΔY=37,6 mV
Из формулы (2) C = 45,4 мкф
ESR = 75,2 ом.
2. Электролитический конденсатор 330,0 мкф х 25 В
Показания ESR/R/L/F – meter (by R2-D2): 300,2 мкф, 0,08 ом
Осциллограммы:
Рис. 4. Заряд конденсатора источником стабильного тока 50 мА. Конденсатор зарядился до 230 mV
(ΔY) за 1,456 mS (ΔX).
Рис. 5. Та-же самая осциллограмма, увеличенная для удобства измерения ESR. К сожалению,
цифровой шум не даёт сделать хотя бы приблизительную оценку величины UESR. При ESR=0,08 ом,
показанным прибором, UESR = 4 mV.
Из формулы (2) С = 316,0 мкф
3. Электролитический конденсатор 220,0 мкф х 63 В
Показания ESR/R/L/F – meter (by R2-D2): 190,9 мкф, 0,14 ом
Осциллограммы:
Рис. 6. Заряд конденсатора источником стабильного тока 50 мА. Конденсатор зарядился до 234 mV
(ΔY) за 912,0 μS (ΔX).
Рис. 7. Та-же самая осциллограмма, увеличенная для удобства измерения ESR. Вроде ступенька
есть. Ну очень приблизительно UESR = ΔY=7,20 mV
Рис. 8. Та-же самая осциллограмма без маркеров для наглядности наличия ступеньки.
Из формулы (2) С = 201,0 мкф
ESR = 0,144 ом
4. Электролитический конденсатор 33,0 мкф х 16 В
Показания ESR/R/L/F – meter (by R2-D2): 29,97 мкф, 1,16 ом
Осциллограммы:
Рис. 9. Заряд конденсатора источником стабильного тока 50 мА. Конденсатор зарядился до 230 mV
(B->Y) за 96,80 μS (ΔX).
Рис. 52. Та-же самая осциллограмма, увеличенная для удобства измерения ESR. UESR = ΔY=52,0 mV
Из формулы (2) С = 26,3 мкф
ESR = 1,04 ом
5. Плёночный конденсатор К73-17 2,2 мкф х 63 В
Показания ESR/R/L/F – meter (by R2-D2): 2,188 мкф, 4,43 ом
Осциллограммы:
Рис. 11. Заряд конденсатора источником стабильного тока 50 мА. Конденсатор зарядился до 266 mV
(ΔY) за 13,12 μS (ΔX). Налицо колебательный процесс.
Рис. 12. Вроде ступенька есть, Но она никак не соответствует показаниям прибора ESR=4,43 ом. При
таком ESR UESR должно быть равно 222 mV, а не 12 mV.
Смысла расчитывать C и ESR нет. Думаю, МК отключил источник тока при достижении 230 mV,
дальше пошел колебательный процесс.
Конечно, у любого метролога, прочитавшего вашеизложенное, волосы встанут дыбом. Но, как
говориться, чем богаты.
Выводы для себя сделал такие:
1. Китайский ёмкостемер, по которому настраивал ESR/R/L/F, явно занижает. Надо настроить
amp_1.
2. От 47 мкф до 330 мкф ESR/R/L/F показывает приемлемую для меня точность.
Будет время и желание, продолжу замеры.