Еквівалентний послідовний опір (ЕРС або ESR) конденсатора є його найважливішим параметром і в значній мірі визначає його фільтруючі і згладжують властивості. Нерідко причиною непрацездатності різних пристроїв є підвищене значення ЕРС застосованих в них конденсаторів. Особливо нестабільний цей параметр у оксидних конденсаторів. Він може істотно змінюватися в бік збільшення з плином часу або зі зміною температури. У пропонованій статті наводиться опис ще одного вимірювача ЕРС.
Особливість пристрою в тому, що зібрано воно на основі малогабаритного стрілочного мультиметра Sanwa YX-1000A (рис. 1). Від нього використані корпус, стрілочний прилад, а також шкала омметра цього приладу, що спрощує виготовлення всієї конструкції. Інтервал виміру становить від 0 до 100 Ом.
Джерело живлення - гальванічний елемент напругою 1,5 В типорозміру АА, споживаний струм - 5. 7 мА, працездатність зберігається при зниженні напруги живлення до 1,3 В. Змінна напруга на щупах становить 130. 150 мВ (в залежності від напруги живлення), тому вимірювач дозволяє проводити перевірку оксидних конденсаторів, які не випаюючи їх з ремонтується пристрою.
Схема пристрою показана на рис. 2. [/ B] На трансформаторі Т1 і транзисторах VT1, VT2 зібраний генератор прямокутних імпульсів з частотою проходження близько 116 кГц. Обмотка II забезпечує позитивний зворотний зв'язок. Підлаштування резистором R2 можна змінювати шпаруватість імпульсів, домагаючись їх симетричності. Це важливо, оскільки шпаруватість впливає на споживаний пристроєм струм. З обмотки III прямокутні імпульси надходять в вимірювальну ланцюг, що складається з щупів ХР1, ХР2, які підключають до вимірюваного конденсатора, і резистора R4, який виконує функції датчика струму.
На транзисторної збірці VT3 зібраний синхронний випрямляч, керуючі імпульси на нього надходять з колекторів транзисторів VT1 і VT2, резистори R5-R7 - струмообмежуючі, конденсатори СЗ, С4 згладжують випрямлена напруга. Завдяки застосуванню синхронного випрямляча вдалося отримати високу чутливість і малі втрати випрямляється напруги, що, в свою чергу, дозволило використовувати в якості джерела живлення один гальванічний елемент. До виходу випрямляча підключений стрілочний прилад РА1, змінний резистор R8 - калібрувальний.
При підключенні щупів до перевіряється конденсатору напруга на резисторі R4 залежить від ЕРС конденсатора - чим більше ЕРС, тим менше напруга і тим менше відхилення стрілки приладу РА1. Якщо перевіряється конденсатор був заряджений, ток розрядки обмежить резистор R4, а діоди VD1 і VD2 захистять транзисторную збірку VT3. Оскільки опір рамки мікроамперметра в кілька разів більше введеного опору резистора R8, а намотана вона мідним дротом, при зміні температури навколишнього середовища ток через неї навіть при постійній напрузі змінюється. Тому в пристрій введений калібрувальний резистор R8, за допомогою якого при замкнутих щупах стрілку приладу встановлюють на "0" шкали.
Калібрування необхідна також у міру розрядки батареї живлення. В якості основи для конструкції вимірювача застосований стрілочний мультиметр SanwaYX-1000A. Використано корпус і стрілочний прилад - мікроамперметр, який має опір рамки 876 Ом, струм максимального відхилення стрілки - 146 мкА, а напруга на ньому при максимальному струмі - 130 мВ. Інші деталі змонтовані на друкованій платі, креслення якої показаний на [b] рис. 3. Вона виготовлена з односторонньо фольгованого склотекстоліти.
Застосовані постійні резистори С2-23, підлаштування - СПЗ-3, змінний - СП4-1, конденсатор С2 - КТ-2 з ТКЕ не гірше М75, оскільки цей конденсатор впливає на стабільність генерованої частоти, інші - К10-17. Транзистори KSA539 можна замінити на транзистори серії КТ3107 з індексами Б, Г і Е, їх бажано підібрати з близькими коефіцієнтами передачі струму. Транзисторну збірку замінювати окремими транзисторами не рекомендується, оскільки це вимагатиме їх ретельної підбірки.
Трансформатор намотаний на кільцевому феритовому муздрамтеатрі проникністю 1000 с зовнішнім діаметром 10, внутрішнім 6 і товщиною 5 мм. Перед намотуванням краю згладжують наждачним папером або надфілем. Обмотки I і II намотують одночасно трьома звитими разом обмотувальними проводами ПЕВ або ПЕЛ діаметром 0,1 мм. Намотавши 50 витків, два дроти з'єднують відповідно до схеми - так утворюється обмотка I. обмотку III намотують проводом ПЕВ-2 діаметром 0,3. 0,4 мм і містить вона 5 витків.
Фазировка цієї обмотки може бути будь-хто і вплине тільки на полярність підключення мікроамперметра РА1 (полярність на схемі показана умовно). Всі обмотки треба розподілити на муздрамтеатрі рівномірно. В отвір трансформатора щільно вставлений відрізок трубки з ПХВ, довжиною трохи більше товщини намотанного трансформатора. З товстої (1 мм) м'якої пластмаси вирізані дві шайби діаметром 10. 12 мм, між якими трансформатор з невеликим зусиллям кріплять на платі за допомогою гвинта МОЗ, а гайку фіксують термоклеем.
З плати мультиметра видалили всі деталі, після чого вона була використана як трафарет для виготовлення нової друкованої плати. Резистор R8 і вимикач харчування SA1 закріплені на бічних стінках корпусу за допомогою термоклея (рис. 4). Вимикач застосований імпортний малогабаритний моторний і встановлений в проріз в корпусі, призначену для движка підлаштування резистора установки нуля омметра.
Для движка резистора R8 зроблено отвір. Перемикач меж вимірювання мультиметра видалений, а отвір заклеєно прямокутної пластиною з тонкого стеклотекстолита. Провід для щупів застосовані від комп'ютерного блоку живлення, до їх кінців припаяні дві довгі шпильки з головками, а кілька міліметрів ізоляції проводів закріплені на шпильках нитками і просякнуті універсальним клеєм. Як показала практика, така конструкція щупів виявилася досить зручною.
Налагодження починають з установки мінімального споживаного струму по ланцюгу харчування. Для цього послідовно з елементом живлення включають амперметр (щупи ХР1 і ХР2 при цьому повинні бути розімкнуті) і підлаштування резистором R2 встановлюють мінімальний споживаний струм. Потім при замкнутих щупах змінним резистором R8 встановлюють стрілку приладу на "0" шкали (крайнє праве положення). Підключаючи до щупам резистори з відомим опором (від одиниць до десятків ом), перевіряють відповідність показань приладу і опору резисторів.
В процесі експлуатації пристрою проявився один ефект, пов'язаний з конструкцією стрілочного приладу. На його захисному склі накопичується заряд статичної електрики, здатний зупинити стрілку в довільному місці, зробивши тим самим подальшу роботу пристрою практично неможливою. Для усунення цього ефекту була проведена доробка. Якщо шкала закріплена нерівно і є опуклості, її знімають, розпрямляють і щільно приклеюють на своє місце мінімальною кількістю клею.
Стрілку акуратно підгинають так, щоб вона переміщалася на мінімальній відстані від шкали і, отже, на максимальному від захисного скла. Корисно також встановити обмежувачі ходу стрілки, виготовлені з емальованого мідного дроту товщиною 0,2. 0,4 мм, які закріплюють з обох боків під гвинти кріплення шкали. При вимірюванні ЕРС конденсаторів слід дотримуватися певної обережності, оскільки існує ймовірність ураження електричним струмом зарядженого конденсатора!