Оглавление:
В радиолюбительстве часто приходится иметь дело с компонентами, которые уже отслужили своё в старой технике. Это могут быть детали, снятые с устаревших или неисправных устройств, которые по разным причинам больше не нужны. Перед такими элементами обычно встаёт три пути: утилизация, разборка на блоки и платы или разборка на отдельные компоненты. Часто второй и третий варианты спустя годы хранения в коробках всё же переходят в первый, но сам процесс сортировки, хранения или даже выбрасывания деталей остаётся важной частью этого увлекательного хобби.
Для проверки работоспособности таких компонентов используются как заводские, так и самодельные измерительные приборы — от точных лабораторных до простых любительских. Перед установкой в очередное устройство проводится оценка: резисторы осматриваются и проверяются омметром, неполярные конденсаторы тестируются LC-метром, катушки с сердечниками и без них проходят визуальный контроль и измерения, диоды и транзисторы проверяются на переходы и параметры, а микросхемы испытываются в тестовых схемах.
Особое внимание уделяется электролитическим конденсаторам, чей срок службы ограничен. Использование б/у конденсаторов — лотерея, разве что их качество подтверждено, они сняты с исправной техники или применяются в экспериментах с навесным монтажом. Но и новые конденсаторы из магазинов тоже не всегда идеальны: все знают случаи, когда техника выходила из строя из-за свежекупленных деталей, тогда как старые, снятые с аппаратуры, проработавшей 30 лет, после сборки служат ещё долгие годы.
Проблема тестирования конденсаторов
Подходящего прибора для проверки электролитических конденсаторов может не оказаться под рукой. А имеющиеся методы оценки их состояния включают:
- Старый способ из эпохи ламповой техники: проверка конденсаторов номиналом около 100 мкФ стрелочным омметром. Метод основан на эффекте «короткого замыкания» и даёт лишь приблизительное представление о состоянии электролита. Достоверность такого подхода стремится к минимуму.
- Измерение цифровым мультиметром: например, китайским DT9208. Этот способ подходит для конденсаторов до 20 мкФ, но результаты сомнительны и сводятся к простому «есть тут конденсатор или нет».
- Однотранзисторные простейшие ЭПС-метры: точность на уровне «плюс-минус одна трамвайная остановка».
В поисках более надёжного решения возникает идея: собрать самодельный измеритель ESR (ЭПС). В эпоху повальной цифровизации и «китайцезации» такой подход вызывает улыбку, но схема проста, компоненты доступны, а затраты на сборку сопоставимы с чашкой кофе. Единственная «цена» — время, которое в радиолюбительстве и так тратится с удовольствием.
Схема ЭПС-метра и её работа
Решено было повторить схему в её оригинальном виде, опубликованном в итальянском журнале Nuova Elettronica. Тестер измеряет эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) электролитических и неэлектролитических конденсаторов, позволяя быстро, а главное, точно, оценить их состояние.
Принцип работы основан на измерительном мосте, работающем на частоте 100 кГц. Возможные показания:
- Исправный конденсатор (низкое ESR): мост максимально разбалансирован, ток на измерителе достигает пика.
- Неисправный конденсатор (высокое ESR): ток снижается, и чем он меньше, тем хуже состояние конденсатора.
- Короткое замыкание: максимальный ток и загоревшийся красный светодиод сигнализируют о поломке.
- Обрыв или повреждение: измеритель не реагирует, показания нулевые.
Кстати, тестер показал любопытную закономерность: конденсаторы 1–10 мкФ часто имеют более высокое ESR, чем их собратья с большей ёмкостью.
Сборка приставки-тестера и детали
Схема задумана как приставка к аналоговому мультиметру. Показания ESR в омах на диапазоне 100 мкА совпадают с одной из шкал прибора 1:1 (проверено на резисторе 50 Ом). Для сборки подойдёт небольшая печатная плата. В данном случае предпочтение отдано простоте: плата с вырезкой фольги, без лишних усложнений.
Некоторые нюансы сборки:
- Конденсаторы: C3 — стирофлекс на 1 нФ, устойчивый к температуре. Для C5 и C6 вместо громоздких полиэфирных (1 мкФ) использованы миниатюрные многослойные — на работу схемы это не повлияло.
- Резисторы: в мостике — два по 22 Ом (1%) и два по 10 кОм (1%). Если точных нет, можно подобрать близкие по значению омметром. Баланс схемы сохраняется.
- Потребление: при питании 12 В ток в покое — 14 мА, с исправным конденсатором — 14,3 мА, при коротком замыкании — 21 мА. Для батареи Крона 9 В это многовато, поэтому лучше использовать внешний адаптер или литиевый аккумулятор.
Как видите, эта простая конструкция не только порадует процессом сборки, но и принесет практическую пользу. Тестер помог отсеять неисправные конденсаторы из запасов б/у деталей, подготовив оставшиеся к новым проектам.
