Schéma d'un appareil à faire soi-même pour mesurer la capacité d'un condensateur. Mesure des paramètres du condensateur. Pour le circuit "dispositif d'adaptation universel"

Capacimètre à condensateur DIY— Vous trouverez ci-dessous un schéma et une description de la façon dont, sans trop d'effort, vous pouvez fabriquer indépendamment un dispositif permettant de tester la capacité des condensateurs. Un tel dispositif peut s'avérer très utile lors de l'achat de conteneurs sur le marché de la radioélectronique. Avec son aide, les éléments de stockage de mauvaise qualité ou défectueux peuvent être facilement identifiés charge électrique. Diagramme schématique Cet ESR, comme l'appellent habituellement la plupart des ingénieurs en électronique, n'a rien de compliqué et même un radioamateur novice peut assembler un tel appareil.

De plus, le capacimètre à condensateur ne nécessite pas beaucoup de temps pour son assemblage et des coûts financiers importants pour la fabrication d'une sonde équivalente résistance en série cela prend littéralement deux à trois heures. Il n'est pas non plus nécessaire de se rendre dans un magasin de radio - tout radioamateur aura probablement des pièces inutilisées adaptées à cette conception. Tout ce dont vous avez besoin pour reproduire ce circuit est un multimètre de presque tous les modèles, mais de préférence un multimètre numérique comportant une douzaine de pièces. Il n'est pas nécessaire d'apporter des modifications ou des mises à niveau au testeur numérique ; il suffit de souder les broches des pièces aux plots requis sur sa carte.

Schéma schématique du dispositif ESR :

Liste des éléments nécessaires au montage du compteur :

L'un des principaux composants de l'appareil est un transformateur, qui doit avoir un rapport de transformation de 11:1. Noyau annulaire en ferrite M2000NM1-36 K10x6x3, qui doit d'abord être enveloppé d'un matériau isolant. Enroulez ensuite l'enroulement primaire dessus en disposant les spires selon le principe - tour à tour, tout en remplissant tout le cercle. L'enroulement secondaire doit également être réalisé avec une répartition uniforme sur tout le périmètre. Le nombre approximatif de tours dans l'enroulement primaire de l'anneau K10x6x3 sera de 60 à 90 tours et le secondaire devrait être onze fois plus petit.

Vous pouvez utiliser presque n'importe quelle diode au silicium D1 avec une tension inverse d'au moins 40 V ; si vous n'avez pas vraiment besoin d'une grande précision dans les mesures, alors le KA220 est tout à fait approprié ; Pour déterminer plus précisément la capacité, vous devrez installer une diode avec une petite chute de tension dans l'option connexion directe- Schottky. La diode de protection D2 doit être conçue pour une tension inverse de 28 V à 38 V. Transistor pnp en silicium de faible puissance : par exemple KT361 ou son analogue.

Mesurez la valeur ESR dans la plage de tension de 20 V. Lors du branchement du connecteur d'un compteur externe, la fixation ESR au multimètre passe immédiatement en mode de fonctionnement test de capacité. Dans ce cas, une lecture d'environ 35 V sera affichée visuellement sur l'appareil dans la plage de test de 200 V et 1 000 V (cela dépend de l'utilisation d'une diode de suppression). Dans le cas d'un test de capacité à 20 volts, la lecture sera affichée comme « hors limites de mesure ». Lorsque le connecteur du compteur externe est débranché, l'accessoire EPS passe instantanément en mode de fonctionnement comme un multimètre ordinaire.

Conclusion

Le principe de fonctionnement de l'appareil est que pour commencer à faire fonctionner l'appareil, vous devez brancher l'adaptateur sur le réseau et le compteur ESR s'allume lorsque l'ESR est éteint, le multimètre passe automatiquement en mode d'exécution standard ; les fonctions. Pour calibrer l'appareil, vous devez sélectionner résistance constante, afin qu'il corresponde à l'échelle. Pour plus de clarté, l'image est ci-dessous :

Lorsque les sondes sont en court-circuit, 0,00-0,01 sera affiché sur l'échelle du multimètre ; cette lecture signifie l'erreur de l'instrument dans la plage de mesure jusqu'à 1 ohm.

De nos jours, alors que pratiquement toutes les sources d'alimentation des équipements radioélectroniques sont construites à l'aide de circuits à impulsions, l'un des équipements les plus populaires pour un réparateur est Compteur ESR condensateurs électrolytiques ou compteur ESR. Pendant longtemps J'ai vérifié le bon fonctionnement de ces condensateurs compteur numérique condensateurs qui chargent les condensateurs avec une scie haute fréquence. Mais comme cet appareil a été fabriqué il y a plus de 10 ans, il y a peu de logique et Indicateurs LED, - pour utiliser un appareil aussi obsolète, et même sans un «vrai» compteur ESR, je le considère maintenant tout simplement moralement peu casher. Par conséquent, depuis que je maîtrise le firmware des microprocesseurs modernes, j'ai toujours rêvé d'un circuit qui réponde aux exigences de notre époque - un minimum de pièces, une base d'éléments et une conception de circuit modernes, affichage simultané des valeurs C et ESR sur l'écran LCD. , pas de relais, commutateurs et autres conneries nécessitant des mouvements supplémentaires. Et finalement, après de nombreuses années passées à regarder des dizaines de schémas (et tout n'allait pas), je suis tombé sur une description d'un tel appareil. Magazine radio n° 6, 2010, page 19 - Je suis tombé amoureux de ce circuit et de cette solution logicielle au premier regard :-) Populaire MK ATtiny2313, indicateur LCD en deux lignes de huit caractères, partie de mesure simple et compréhensible, bon support logiciel. Je fais tout!

Mais, comme toujours - il y a rarement un tel schéma que je répète 1:1 - je ramasse la pâte rouge et, à la manière d'un professeur d'école, je commence à rayer énergiquement les fragments inutiles du schéma. Alimentation autonome - nous la supprimons, car l'appareil fonctionnera à l'intérieur de Adaptateur de réseau, je laisse uniquement le connecteur pour le brancher. Arrêt automatique source d'énergie du circuit et son activation quasi-sensorielle - nous la barrons - c'est du bêtise irrationnelle. Connexion à un ordinateur via un port COM - supprimons-le - quel imbécile allumerait tout l'ordinateur pour mesurer la capacité d'un condensateur, qui est déjà affiché sur l'écran LCD de l'appareil ; J'allume constamment le rétroéclairage du voyant. Au total, le circuit a « perdu du poids » de 25 pour cent :-) De plus, après avoir lu attentivement la description et approfondi le principe de fonctionnement du compteur, une erreur a été découverte dans le circuit - les sources de courant des deux mesures les sous-gammes ont été confondues les unes avec les autres - nous corrigeons...
C'est ainsi que nous allons le récupérer. Vous trouverez ci-dessous un schéma du compteur ESR :

Naturellement, je considère la décision de l'auteur d'utiliser une base importée moderne sur une carte en même temps qu'une base domestique obsolète, et même avec les meilleurs paramètres, comme très extravagante (KS133 ne résiste à aucune critique). Par conséquent, je décide immédiatement qu'au lieu du KT3107, j'installerai 2SA733 et que je prendrai des diodes Zener BZX 3V3 (bien que j'ai installé BZX 3V9). L'écran LCD ne sera pas non plus indiqué dans le schéma (je n'en ai pas trouvé), mais le plus populaire WH0802A de Winstar. Je dispose le circuit imprimé en fonction des dimensions de l'indicateur - en fonction de sa largeur et de sa hauteur (je place les pièces hautes horizontalement, j'utilise des électrolytes avec une hauteur de corps réduite), je soude toujours le régulateur de contraste de ces appareils directement au bornes de l’indicateur lui-même. Ainsi, la planche est sortie mesurant 6x6 cm, la hauteur de montage est égale à la hauteur de l'indicateur (environ 1 cm). La planche assemblée avec indicateur se glissera facilement dans un paquet de cigarettes.

Configuration de l'ESR

Oh, c'est une conversation à part... Après avoir lu l'article, on a l'impression que seul un ingénieur logiciel dans un laboratoire doté d'instruments de haute précision peut configurer le circuit. Jugez par vous-même, l'auteur propose de configurer les sources de courant à l'aide d'un milliampèremètre, ce qui garantit une précision à deux décimales. Ensuite - un diviseur de tension utilisant un voltmètre de même précision (on suppose naturellement que cette précision n'a rien de commun avec la "précision" des compteurs à affichage chinois). Ensuite, ces valeurs mesurées doivent être saisies dans le texte du programme non compilé, distillées en code machine et cousues dans le MK avec ces modifications. Bien? Mais heureusement, l'auteur a décrit en détail le principe de fonctionnement de son appareil, après lecture duquel il devient clair que ce miracle de haut vol de l'ingénierie moderne peut être mis en place par n'importe quel Ivashka du Palais des Pionniers, et même sans aucun instruments du tout. Voilà, fermez le magazine et configurez-le comme cela a fonctionné pour moi.

Nous allumons l'appareil assemblé avec le MK cousu et installé sur la carte. Tout d'abord, tournez la commande de contraste jusqu'à ce qu'une inscription claire sur deux lignes apparaisse sur l'écran LCD. S'il n'y est pas, nous vérifions l'installation en termes de couplage du MK avec l'écran LCD et d'alimentation des deux éléments les plus chers de cet appareil. Et aussi l'exactitude du firmware MK - n'oubliez pas les fusibles - pour PonyProg comme ceci :

Nous appuyons sur le bouton "Calibration" sur la carte près du MK - une correction sera apportée au firmware pour la vitesse de réponse de la partie d'entrée du compteur.
Étape suivante. Nous aurons besoin de nouveaux condensateurs électrolytiques Haute qualité(pas nécessairement Low Esr) avec une capacité de 220...470 μF de différents lots, le meilleur de tous - pour différentes tensions (16V, 35V, 50V...). Nous connectons n'importe laquelle d'entre elles aux prises d'entrée de l'appareil et commençons à sélectionner la résistance R2 dans la plage de 100...470 Ohms (j'ai 300 Ohms ; vous pouvez temporairement utiliser une chaîne de réglage constante +) afin que la valeur de capacité sur l'écran LCD est à peu près similaire à la valeur du condensateur. Il n'est pas encore nécessaire de rechercher une grande précision - il y aura encore des ajustements ; puis vérifiez avec d'autres condensateurs.

Ensuite, nous installons le compteur ESR. Eh, je vais devoir rouvrir le magazine "Radio" - n°7, 2010, page 22 - il y a une plaque avec les valeurs typiques de ce paramètre pour différents condensateurs. Ou utilisez celui-ci, trouvé sur les vastes étendues d’Internet. À propos, une telle plaque, si vous le souhaitez, peut être collée comme aide-mémoire sur le corps du futur appareil sous l'écran. Comment utiliser une telle plaque, je pense, est clair - disons qu'il s'avère que l'ESR typique d'un condensateur de 100 µF à 35 V se situe autour de 0,32 Ohm :

La plaque suivante indique valeurs maximales EPS pour condensateurs électrolytiques. S'il est sensiblement plus élevé pour le condensateur mesuré, alors il ne peut plus être utilisé pour travailler dans un filtre de lissage redresseur :

Nous connectons un condensateur de 220 uF et, en sélectionnant légèrement la résistance des résistances R6, R9, R10 (indiquées par des astérisques dans le schéma et dans mon dessin d'assemblage), nous obtenons des lectures Esr proches de celles tabulaires. Nous vérifions tous les condensateurs de référence préparés disponibles, incl. Vous pouvez déjà utiliser des condensateurs de 1 à 100 μF (sans faire attention aux lectures du capacimètre pour l'instant).

Étant donné que la même section du circuit est utilisée pour mesurer la capacité des condensateurs à partir de 150 μF et pour le compteur ESR, après avoir sélectionné la résistance de ces résistances, la précision des lectures du capacimètre changera quelque peu. Vous pouvez désormais ajuster davantage la résistance de la résistance R2 pour rendre ces lectures plus précises. En d'autres termes, votre tâche consiste à sélectionner la résistance R2 pour clarifier les lectures du capacimètre, en ajustant les résistances dans le diviseur comparateur pour clarifier les lectures du compteur ESR. De plus, la priorité doit être donnée au compteur ESR. Quant aux grandes capacités - je pense que tout le monde comprend que si un appareil est équipé d'un condensateur de 1000 µF, alors il fonctionnera au moins avec une capacité de 950 µF, au moins avec une capacité de 1100 µF - il n'est donc guère conseillé de payer des frais spéciaux attention à mesurer la capacité de ces condensateurs avec une précision particulière.

Ici, la question peut se poser : n'est-il pas possible d'ajuster immédiatement et très précisément le compteur ESR en connectant des résistances à faible résistance et de haute précision à son entrée, en calibrant l'appareil à l'aide de celles-ci ? Non, ce n'est pas exactement le cas - c'est ainsi que vous pouvez configurer différents types de compteurs ESR analogiques simples, qui, en gros, sont des ohmmètres avec des cloches et des sifflets. Ce même appareil utilise une méthode de mesure basée sur la charge d'un condensateur avec du courant ; une résistance, bien entendu, ne peut pas être chargée ;

Il reste à configurer le capacimètre pour les condensateurs dans la plage 0,1...150 µF. Puisqu'une source de courant séparée est prévue dans le circuit à cet effet, la mesure de la capacité de tels condensateurs peut être rendue très précise. Nous connectons de petits condensateurs aux prises d'entrée de l'appareil et, en sélectionnant la résistance R1 entre 3,3 et 6,8 kOhm (j'ai obtenu 4,3k), nous obtenons les lectures les plus précises. Ceci peut être réalisé si l'on utilise non pas des électrolytes comme référence, mais des condensateurs de haute précision K71-1 d'une capacité de 0,15 μF avec un écart garanti de 0,5 ou 1%, en les connectant soit un à la fois, soit en « batteries » en parallèle. .

Ceci termine la configuration de l'appareil ; vous pouvez le placer dans le boîtier et l'utiliser comme prévu.

Ci-dessous, vous pouvez télécharger le circuit imprimé au format LAY, le plan d'assemblage et le firmware

Version originale du compteur : Radio - N°7, 2010.

Liste des radioéléments

D'après le titre de l'article, il est clair qu'aujourd'hui nous parlerons d'un appareil permettant de mesurer la capacité des condensateurs. Tous les multimètres simples n'ont pas cette fonction. Mais lorsque nous fabriquons un autre produit fait maison, nous nous demandons très souvent s'il fonctionnera, si les condensateurs que nous avons utilisés fonctionnent, comment les vérifier, et simplement pendant le processus de réparation, cet appareil sera nécessaire. Bien entendu, vous pouvez vérifier l'intégrité du condensateur électrolytique à l'aide d'un testeur. Mais nous saurons s'il est vivant ou non, mais nous ne pourrons pas déterminer le récipient ni à quel point il est sec.

Certains multimètres bon marché actuellement sur le marché disposent de cette fonctionnalité. Mais la limite de mesure est limitée à 200 microfarads. Ce qui n’est clairement pas suffisant. Il vous faut au moins quatre mille microfarads. Mais de tels multimètres coûtent un ordre de grandeur plus élevé. Alors j'ai finalement décidé d'acheter Capacimètre à condensateur. J'ai choisi le moins cher avec des caractéristiques acceptables. J'ai choisi le XC6013L :

Cet appareil est livré dans une belle boîte. C'est vrai, il y a une photo d'un autre multimètre sur la boîte :

Et en plus il y a un autocollant avec le modèle de cet appareil ; les Chinois n'ont probablement pas assez de cartons :

L'appareil est enfermé dans un boîtier de protection jaune en plastique souple, semblable au caoutchouc. Il semble lourd dans vos mains, ce qui indique le sérieux de l'appareil. Il y a un support pliable sur la face inférieure, ce qui peut ne pas être utile à beaucoup :

Le capteur de capacité est alimenté par une pile Krona de 9 volts, fournie dans le kit :

Les caractéristiques de l'appareil sont tout simplement excellentes. Il peut mesurer de 200 picofarads à 20 mille microfarads. Ce qui est largement suffisant pour le radioamateur :

Au-dessus de l'appareil se trouve un grand écran à cristaux liquides informatif. En dessous se trouvent deux boutons. Sur la gauche se trouve un bouton rouge avec lequel vous pouvez fixer la lecture de capacité actuelle sur l'écran. Et à droite il y a un bouton bleu, dont j'ai été très satisfait - l'écran est rétroéclairé, ce qui est sans aucun doute un avantage de cet appareil. Entre les boutons se trouve un connecteur pour mesurer les petits condensateurs. Certes, il n'est pas possible de tester les condensateurs à douille soudés à partir de cartes donneuses, car les plages de contact sont situées assez profondément. Par conséquent, ce connecteur ne peut être utilisé que lors de la vérification de condensateurs à fils longs :

Sous le sélecteur de sélection des plages de mesure se trouve un connecteur pour connecter les sondes. D'ailleurs, les sondes sont constituées du même matériau que le boîtier de protection de l'appareil, elles sont assez douces au toucher :

Il existe également, sans aucun doute, la fonction la plus importante de l'appareil : la mise à zéro des lectures lors de la mesure de capacités dans la catégorie picofarad. Comme le montrent clairement les deux photographies suivantes. Ici, une sonde est délibérément retirée et le zéro est réglé à l'aide du régulateur :

Ici la jauge est mise en place. Comme vous pouvez le constater, la capacité des sondes affecte les lectures. Il suffit maintenant de mettre à zéro à l'aide du régulateur et de prendre des mesures, qui seront assez précises :

Testons maintenant l'appareil en fonctionnement et voyons ce qu'il peut faire.

Tester un capacimètre

Pour commencer, nous vérifierons les condensateurs connus pour être bons, neufs et retirés des cartes donneuses. Le premier sera le sujet de test à 120 microfarads. Il s'agit d'un nouvel exemplaire. Comme vous pouvez le constater, les lectures sont légèrement sous-estimées. À propos, j'ai 4 de ces condensateurs, et aucun n'a montré 120 microfarads. Erreur possible de l'instrument. Ou peut-être que maintenant ils font quelque chose de inférieur aux normes :

Voici mille microfarads, très précisément :

Deux mille deux cents microfarads, ce n'est pas mal non plus :

Et voici dix microfarads :

Eh bien, maintenant cent microfarads, très bien :

Examinons les lectures que l'appareil affichera lors de la vérification des condensateurs défectueux qui ont été retirés lors de la réparation. Comme vous pouvez le constater, la différence est notable :

Ce sont les résultats. Bien entendu, dans certains cas, le dysfonctionnement du condensateur électrolytique est visible visuellement. Mais dans la plupart des cas, il est difficile de se passer d'un appareil. De plus, j'ai testé cet appareil sur deux cartes, en vérifiant les condensateurs sans les dessouder. L'appareil a donné de bons résultats, mais dans certains cas seulement, il est nécessaire de respecter la polarité. Par conséquent, je vous conseille d'acheter un tel appareil et vous pourrez mesurer la capacité des condensateurs de vos propres mains.

Parfois, le condensateur ne porte pas son marquage. Comment alors connaître sa capacité réelle s'il n'y a pas d'équipement spécial à portée de main et que l'appareil n'est pas marqué ? Alors divers moyens et formules improvisés viennent à la rescousse. Avant de commencer les travaux, vous devez vous rappeler que le condensateur doit être déchargé avant le test (ses contacts doivent être déchargés). Pour ce faire, vous pouvez utiliser un tournevis ordinaire avec un manche isolé. En tenant la poignée avec un tournevis, touchez les contacts, les fermant ainsi. Ensuite, nous décrirons en détail comment déterminer la capacité d'un condensateur avec un multimètre, en fournissant des instructions avec un exemple vidéo.

Utiliser le mode "Cx"

Une fois les contacts court-circuités, la résistance peut être déterminée. Si l'élément est fixe, immédiatement après la connexion, il commencera à se charger en courant continu. Dans ce cas, la résistance apparaîtra minime et continuera à croître.

Si le condensateur est défectueux, le multimètre indiquera immédiatement l'infini ou indiquera une résistance nulle et émettra un bip en même temps. Ce contrôle est effectué si la structure est polaire.

Afin de connaître la capacité, vous devez disposer d'un multimètre avec pour fonction de mesurer le paramètre «Cx».

Déterminer la capacité à l'aide d'un tel multimètre est simple : réglez-le sur le mode « Cx » et indiquez la limite minimale de mesure que doit avoir un condensateur donné. Ces multimètres ont des prises spéciales avec certaines limites de mesure. Un condensateur est inséré dans ces prises en fonction de sa limite de mesure et ses paramètres sont déterminés.

Si le testeur ne dispose pas de telles prises, vous pouvez alors déterminer la capacité à l'aide de sondes de mesure, comme indiqué sur la photo ci-dessous :

Important! Dans un article séparé, nous en avons parlé. Nous vous recommandons également de lire ce matériel !

Application de formules

Que faire si vous n’avez pas de multimètre avec prises de mesure à portée de main, mais seulement un appareil électroménager ordinaire ? Dans ce cas, il est nécessaire de rappeler les lois de la physique qui permettront de déterminer la capacité.

Pour commencer, rappelons-nous que dans le cas où un condensateur est chargé à partir d'une source de tension constante via une résistance, il existe alors un modèle selon lequel la tension sur l'appareil se rapprochera de la tension de la source et deviendra finalement égal à cela.

Mais pour ne pas s'attendre à cela, vous pouvez simplifier le processus. Par exemple, pour certaine heure, qui est égal à 3*RC, pendant la charge la cellule atteint 95% de la tension appliquée au circuit RC. Ainsi, la constante de temps peut être déterminée à partir du courant et de la tension. Mais plus correctement, si vous connaissez la tension de l'alimentation, la valeur de la résistance elle-même, la constante de temps est déterminée, puis la capacité de l'appareil.

Par exemple, il existe un condensateur électrolytique dont la capacité peut être connue grâce au marquage où est écrit 6800 uF 50V. Mais que se passe-t-il si l'appareil est resté inactif pendant une longue période et qu'il est difficile de déterminer son état de fonctionnement à partir de l'inscription ? Dans ce cas, mieux vaut vérifier sa capacité pour en être sûr.

Pour ce faire, vous devez procéder comme suit :

Comment déterminer la capacité d’un condensateur céramique ? Dans ce cas, vous pouvez effectuer une détermination à l'aide d'un transformateur réseau. Pour ce faire, nous connectons la chaîne RC à enroulement secondaire transformateur, et il est connecté au réseau. Ensuite, à l’aide d’un multimètre, mesurez la tension sur le condensateur et la résistance. Après cela, il faut faire des calculs : le courant qui traverse la résistance est calculé, puis sa tension est divisée par la résistance. La réactance capacitive résultante est Xc.

S'il existe une fréquence actuelle et Xc, vous pouvez déterminer la capacité à l'aide de la formule :

Autres techniques

La capacité peut également être déterminée à l'aide d'un galvanomètre balistique. La formule utilisée pour cela est :

• Cq est la constante balistique du galvanomètre ;
• U2 - lectures du voltmètre ;
• a2 est l'angle de déviation du galvanomètre.

La détermination de la valeur à l'aide de la méthode ampèremètre-voltmètre s'effectue comme suit : la tension et le courant dans le circuit sont mesurés, après quoi la valeur de la capacité est déterminée par la formule :

La tension avec cette méthode de détermination doit être sinusoïdale.

La mesure de la valeur est également possible à l'aide d'un circuit en pont. Dans ce cas, le schéma du pont courant alternatif indiqué ci-dessous:

Ici un bras du pont est formé par l'élément à mesurer (Cx). Le bras suivant se compose d'un condensateur sans perte et d'un magasin de résistance. Les deux bras restants sont constitués de magasins de résistance. Nous connectons l'alimentation à une diagonale et l'indicateur zéro à l'autre. Et on calcule la valeur à l'aide de la formule :

Condensateur - élément circuit électrique, constitué d'électrodes conductrices (plaques) séparées par un diélectrique. Conçu pour utiliser sa capacité électrique. Un condensateur de capacité C, auquel est appliquée une tension U, accumule une charge Q d'un côté et Q de l'autre. La capacité est ici en farads, la tension est en volts, la charge est en coulombs. Lorsqu'un courant de 1 A traverse un condensateur d'une capacité de 1 F, la tension change de 1 V en 1 s.

Un farad a une capacité énorme, c'est pourquoi les microfarads (µF) ou les picofarads (pF) sont généralement utilisés. 1F = 106 µF = 109 nF = 1012 pF. En pratique, on utilise des valeurs allant de quelques picofarads à des dizaines de milliers de microfarads. Le courant de charge d’un condensateur est différent du courant traversant une résistance. Cela ne dépend pas de l'amplitude de la tension, mais du taux de variation de cette dernière. Pour cette raison, la mesure de la capacité nécessite des solutions de circuits spéciales basées sur les caractéristiques du condensateur.

Désignations sur les condensateurs

Le moyen le plus simple de déterminer la valeur de la capacité consiste à utiliser les marquages ​​sur le corps du condensateur.

Condensateur polaire électrolytique (oxyde) d'une capacité de 22 000 µF, conçu pour une tension nominale de 50 V DC. Il y a une désignation WV - tension de fonctionnement. Le marquage d'un condensateur apolaire doit indiquer la possibilité de fonctionnement dans des circuits à courant alternatif haute tension(220 VCA).

Condensateur à film d'une capacité de 330 000 pF (0,33 µF). La valeur dans ce cas est déterminée dernier chiffre nombre à trois chiffres indiquant le nombre de zéros. La lettre suivante indique l'erreur tolérée, ici - 5%. Le troisième chiffre peut être 8 ou 9. Ensuite, les deux premiers sont multipliés respectivement par 0,01 ou 0,1.

Les capacités jusqu'à 100 pF sont marquées, à de rares exceptions près, du numéro correspondant. Cela suffit pour obtenir des données sur le produit ; la grande majorité des condensateurs sont ainsi marqués. Le fabricant peut proposer ses propres désignations uniques, qui ne sont pas toujours possibles à déchiffrer. Cela s'applique particulièrement à code couleur produits nationaux. Il est impossible de reconnaître la capacité par des marquages ​​effacés ; dans une telle situation, on ne peut pas se passer de mesures.

Calculs utilisant des formules d'électrotechnique

Le circuit RC le plus simple se compose d'une résistance et d'un condensateur connectés en parallèle.

Après avoir effectué des transformations mathématiques (non données ici), les propriétés du circuit sont déterminées, d'où il résulte que si un condensateur chargé est connecté à une résistance, il se déchargera comme indiqué sur le graphique.

Le produit RC est appelé constante de temps du circuit. Lorsque R est en ohms et C en farads, le produit RC correspond à des secondes. Pour une capacité de 1 µF et une résistance de 1 kOhm, la constante de temps est de 1 ms, si le condensateur était chargé à une tension de 1 V, lorsqu'une résistance est connectée, le courant dans le circuit sera de 1 mA. Lors de la charge, la tension aux bornes du condensateur atteindra Vo dans le temps t ≥ RC. En pratique, la règle suivante s'applique : en un temps de 5 RC, le condensateur sera chargé ou déchargé à 99 %. À d’autres valeurs, la tension changera de façon exponentielle. À 2,2 RC, ce sera 90 %, à 3 RC, ce sera 95 %. Ces informations sont suffisantes pour calculer la capacité à l'aide d'appareils simples.

Circuit de mesure

Pour déterminer la capacité d'un condensateur inconnu, vous devez le connecter à un circuit composé d'une résistance et d'une source d'alimentation. La tension d'entrée est sélectionnée légèrement inférieure à la tension nominale du condensateur ; si elle est inconnue, 10 à 12 volts suffiront. Vous avez également besoin d'un chronomètre. Pour éliminer l'influence de la résistance interne de la source d'alimentation sur les paramètres du circuit, un interrupteur doit être installé à l'entrée.

La résistance est sélectionnée expérimentalement, davantage pour des raisons de commodité de synchronisation, dans la plupart des cas entre cinq et dix kiloohms. La tension aux bornes du condensateur est surveillée avec un voltmètre. Le temps est compté à partir du moment où l'appareil est allumé - lors de la charge et de la mise hors tension, si la décharge est contrôlée. Ayant des valeurs de résistance et de temps connues, la capacité est calculée à l'aide de la formule t = RC.

Il est plus pratique de compter le temps de décharge du condensateur et de marquer les valeurs à 90 % ou 95 % de la tension initiale ; dans ce cas, le calcul s'effectue à l'aide des formules 2,2t = 2,2RC et 3t = 3RC ; . De cette façon, vous pouvez connaître la capacité des condensateurs électrolytiques avec une précision déterminée par les erreurs de mesure du temps, de la tension et de la résistance. Son utilisation pour la céramique et d'autres petites capacités, en utilisant un transformateur de 50 Hz et en calculant la capacité, donne une erreur imprévisible.

Instruments de mesure

Le plus méthode accessible pour mesurer la capacité, il existe un multimètre largement utilisé doté de cette capacité.

Dans la plupart des cas, ces appareils ont une limite supérieure de mesure de plusieurs dizaines de microfarads, ce qui est suffisant pour les applications standards. L'erreur de lecture ne dépasse pas 1% et est proportionnelle à la capacité. Pour vérifier, insérez simplement les fils du condensateur dans les prises prévues et lisez les lectures ; l'ensemble du processus prend un minimum de temps ; Cette fonction n'est pas présente dans tous les modèles de multimètres, mais on la retrouve souvent avec différentes limites de mesure et méthodes de connexion du condensateur. Pour déterminer des caractéristiques plus détaillées du condensateur (tangente de perte et autres), d'autres appareils sont utilisés, conçus pour une tâche spécifique, souvent des appareils fixes.

Le circuit de mesure met principalement en œuvre la méthode du pont. Ils sont utilisés de manière limitée dans des domaines professionnels particuliers et ne sont pas largement utilisés.

C-mètre fait maison

Sans prendre en compte diverses solutions exotiques, comme un galvanomètre balistique et des circuits en pont avec un magasin de résistance, un radioamateur novice peut réaliser un simple appareil ou un accessoire pour un multimètre. La puce largement utilisée de la série 555 est tout à fait adaptée à ces fins. Il s'agit d'une minuterie en temps réel avec un comparateur numérique intégré, utilisé dans ce cas comme générateur.

La fréquence des impulsions rectangulaires est réglée en sélectionnant les résistances R1 à R8 et les condensateurs C1, C2 à l'aide du commutateur SA1 et est égale à : 25 kHz, 2,5 kHz, 250 Hz, 25 Hz - correspondant aux positions du commutateur 1, 2, 3 et 4 à 8. . Le condensateur Cx est chargé à un rythme de répétition d'impulsions à travers la diode VD1, jusqu'à une tension fixe. La décharge se produit pendant une pause à travers les résistances R10, R12-R15. A ce moment, une impulsion est formée avec une durée dépendant de la capacité Cx (plus la capacité est grande, plus l'impulsion est longue). Après passage dans le circuit intégrateur R11 C3, une tension apparaît en sortie correspondant à la longueur d'impulsion et proportionnelle à la valeur de la capacité Cx. Un multimètre (X 1) est connecté ici pour mesurer la tension à une limite de 200 mV. Les positions du commutateur SA1 (en commençant par le premier) correspondent aux limites : 20 pF, 200 pF, 2 nF, 20 nF, 0,2 µF, 2 µF, 20 µF, 200 µF.

L'ajustement de la structure doit être effectué avec un appareil qui sera utilisé dans le futur. Les condensateurs à régler doivent être sélectionnés avec une capacité égale aux sous-gammes de mesure et aussi précisément que possible, l'erreur en dépendra. Les condensateurs sélectionnés sont connectés un par un à X1. Tout d'abord, les sous-gammes de 20 pF à 20 nF sont ajustées ; pour cela, les résistances d'ajustement correspondantes R1, R3, R5, R7 sont utilisées pour obtenir les lectures correspondantes du multimètre, vous devrez peut-être modifier légèrement les valeurs du ; résistances connectées en série. Dans d'autres sous-gammes (0,2 µF – 200 µF), l'étalonnage est effectué avec les résistances R12 – R15.

Lors du choix d'une source d'alimentation, il convient de garder à l'esprit que l'amplitude des impulsions dépend directement de sa stabilité. Les stabilisateurs intégrés de la série 78xx sont tout à fait applicables ici. Le circuit ne consomme pas plus de 20 à 30 milliampères et un condensateur de filtrage d'une capacité de 47 à 100 microfarads sera suffisant. L'erreur de mesure, si toutes les conditions sont remplies, peut être d'environ 5 % ; dans la première et la dernière sous-gamme, en raison de l'influence de la capacité de la structure elle-même et de la résistance de sortie de la minuterie, elle augmente jusqu'à 20 %. Ceci doit être pris en compte lors de travaux à des limites extrêmes.

Construction et détails

R1, R5 6,8k R12 12k R10 100k C1 47nF

R2, R6 51k R13 1,2k R11 100k C2 470pF

R3, R7 68k R14 120 C3 0,47mkF

R4, R8 510 000 R15 13

Diode VD1 - tout condensateur à film pulsé de faible puissance, avec un faible courant de fuite. Le microcircuit fait partie de la série 555 (LM555, NE555 et autres), l'analogue russe est le KR1006VI1. Le compteur peut être presque n'importe quel voltmètre avec une impédance d'entrée élevée, calibré pour cela. La source d'alimentation doit avoir une sortie de 5 à 15 volts à un courant de 0,1 A. Les stabilisateurs à tension fixe conviennent : 7805, 7809, 7812, 78Lxx.

Option circuit imprimé et emplacement des composants

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