Электрификация

Справочник домашнего мастера

Тестер lcr t4

Обзор тестера компонентов LCR-T4

В настоящей статье я познакомлю вас с широкоизвестным тестером компонентов LCR-T4, стоимость которого составляет всего около 500 руб.

Приобрести его можно в:

  • AliExpress
  • Gearbest
  • Banggood

Образец тестера для обзора предоставлен сайтом Паяльник в рамках подфорума «Обзоры и тесты», где каждый желающий при соблюдении определенных условий может получить на обзор различное оборудование!

С момента получения трек-кода до получения посылки прошло чуть больше 2 недель. Посылка была традиционной для AliExpress: мелкий пакет, тестер был так запелёнут в пленку с пенопропиленом, что опознать его удалось не сразу — см. фото.

К внешнему виду и качеству сборки нет никаких претензий, я бы даже сказал – превосходное качество: компоненты припаяны, как по струнке, никаких следов флюса, никаких наплывов припоя.

Прототип этого тестера компонентов широко известен: это разработка иностранца Markus Frejek. Но, как и все китайские изделия, данное устройство поставляется без какой бы то ни было документации, поэтому с его техническими характеристиками возникает проблема: указанным «рекламным» параметрам на сайте AliExpress веры нет (как по причине «кривого» перевода, так и по привычке продавцов «приукрашивать»), а утверждать, что параметры конкретно этого устройства соответствуют параметрам прототипа, нельзя, так как версий этих «прототипов» великое множество.

Усредняя, можно назвать следующий перечень основных возможностей устройства:

  • Измерение сопротивлений в широком диапазоне;
  • Измерение ёмкостей конденсаторов в широком диапазоне;
  • Определение эквивалентного последовательного сопротивления конденсаторов (ESR);
  • Измерение индуктивностей в широком диапазоне;
  • Определение основных параметров диодов (прямое падение напряжения, проходная ёмкость);
  • Определение основных параметров транзисторов любых типов;
  • Определение цоколевки тиристоров и триаков;
  • Определение назначения выводов всех поддерживаемых полупроводниковых компонентов с числом выводов 2 или 3.

Далее вашему вниманию предоставляется детальный фотоотчет о проверке вышеперечисленных характеристик. В качестве контрольного «эталонного» прибора для контроля RCL-параметров я применил измеритель иммитанса Е7-20, параметры диодов определял при помощи мультиметра, параметры биполярных транзисторов – при помощи мультиметра с функцией измерения коэффициента усиления. К сожалению, «настоящего» прибора для измерения параметров полевых транзисторов и других полупроводниковых приборов, у меня нет, поэтому в соответствующей части обзора мне пришлось ограничиться только демонстрацией результатов работы этого тестера.

Проверка измерения сопротивлений.

Я наугад взял полтора десятка резисторов из своих запасов и протестировал их. Фотографии с результатами вы видите ниже. Процент отклонения вычислялся по отношению к показаниям «образцового» прибора Е7-20, знак отклонения не учитывался, т.е. рассчитанный процент имеет знак «плюс-минус».

Резистор 5,1 Ом, отклонение 0,5%:

Резистор 510 Ом, отклонение 0,8%:

Резистор 8,2 Ом, отклонение 0,7%:

Резистор 1,8 кОм, отклонение 1,3%:

Резистор 68 Ом, отклонение 0,8%:

Резистор 12 Ом, отклонение 2,5%:

Резистор 18 кОм, отклонение 1,5%:

Резистор 120 Ом, отклонение 0,5%:

Резистор 5,1 МОм, отклонение 0,4%:

Резистор 1,2 МОм, отклонение 1,7%:

Резистор 150 кОм, отклонение 0,4%:

Резистор 62 кОм, отклонение 0,2%:

Резистор 1 Ом, отклонение 5,7%:

Резистор 51 кОм, отклонение 0,2%:

Проволочная перемычка (отклонение не определено, слишком малое сопротивление):

Вывод: со средней точностью 1,5% прибор способен измерять сопротивление в диапазоне от 10 Ом до 10 Мом (5 порядков), с точностью не хуже 10% — от единиц Ома, а доли Ома определяются «приблизительно». Диапазон в 7 порядков обеспечивается.

Оценка – отлично.

Проверка измерения ёмкости и ESR.

Тестировались наугад взятые конденсаторы, как новые, так и бывшие в употреблении, некоторым больше 30 лет… Эталонный прибор определяет емкость и последовательное сопротивление на выбираемой частоте, в то время как рассматриваемый в обзоре тестер — на фиксированной (и лично мне неизвестной). Результаты далее в виде фотографий c соответствующими комментариями после фотографий.

Этот мелкий конденсатор маркирован, как 22 пФ. Как видите, рассматриваемый тестер ошибся более, чем вдвое.

Конденсатор КМ обозначен, как 200 пФ. Как видите, тестер уже вполне адекватно справился с задачей — погрешность около 15%.

А трубчатый конденсатор ёмкостью 1000 пФ уже не был проблемой — погрешность измерения менее 4%.

И полторы тысячи пикофарад не проблема, погрешность меньше 5%.

Неплохо дело и для ёмкости 47 нанофарад — погрешность чуть больше 4%.

Плёночный конденсатор 0,22 мкФ измерен рассматриваемым тестером с погрешностью почти 1%.

Ёмкость в 1 мкФ определена с точностью лучше 1%.

Вы уже обратили внимание, что для более-менее ёмких конденсаторов тестер показывает некий параметр Vloss в процентах. По-моему, это нестандартная характеристика конденсатора, показывающая, как быстро падает напряжение на заряженном конденсаторе, т.е. косвенно характеризует свойства его диэлектрика (ток утечки в том числе). Чем больше это значение, тес быстрее саморазряжается конденсатор.

Для ёмкостей свыше 100 нФ прибор показывает и значение ESR. Я не измерял этот параметр для всех вышеприведенных конденсаторов, посчитав это не сильно важным. Но тем не менее я сделал это для неэлектролитических конденсаторов серии К73-17 (пленочные).

Можете сами убедиться: ёмкость герой этого обзора измеряет очень точно, лучше 1%, а вот ESR определяет очень приблизительно: у первого в этой серии тестов конденсатора, ёмкостью 0,68 мкФ измеренное образцовым прибором значение ESR наибольшее — чуть больше 1 Ома, но LCR-тестер показал в 10 раз меньшее значение. Для остальных конденсаторов, у которых эквивалентное последовательное сопротивление меньше нескольких сотен миллиом, рассматриваемое устройство не смогло его измерить в принципе, показав 0.

Уже сейчас можно сделать вывод, что ESR данное устройство позволяет только оценить, т.е. можно сравнивать конденсаторы между собой по этому параметру, выбирая лучший, но надеяться, что показания действительно соответствуют фактическому значению, не стоит.

Для электролитических конденсаторов с ESR всё ещё печальнее: если по каким-то причинам ESR конденсатора слишком велико, прибор начинает страшно врать и при определении ёмкости. Из-за не совсем адекватного измерения ESR очень сложно в этом случае понять, то ли конденсатор ни куда не годный, то ли прибор врёт. И это огорчает.

Тестирование того, как чудо китайской техники измеряет параметры электролитических конденсаторов, я начал с конденсаторов большой ёмкости.

1500 мкФ nichicon, выпаянный неизвестно откуда, LCR-тестер измерил, как и ожидалось, очень неплохо, ошибка порядка 2%, а вот при измерении ESR он ошибся уже в разы.

Конденсатор HITANO 1000 мкФ подтвердил ожидания: точность ёмкости 11%, а ESR вообще никак.

Так как тенденция с ESR уже очевидна (и можете мне поверить — я действительно это проверял), далее я не буду приводить фотографий с результатами измерения ESR образцовым прибором.

Конденсатор 470 мкФ измерен с ожидаемой точностью 4%.

А далее я продемонстрирую чудеса измерения этим прибором.

Угадайте, какая ёмкость написана на конденсаторе с фото выше? Приборчик показал странное значение даже близко не подходящее к значениям из стандартного ряда. Вот не поверите: это конденсатор 100 мкФ!

Вот что показывает «настоящий прибор». А дичайшая ошибка измерения обусловлена вот этим:

Очень большое значение ESR! А LCR-тестер показывает все равно почти в 2 раза меньше. То есть надо сильно-сильно насторожиться, если описываемый тестер намерял ESR больше 1 Ома — возможно, доверять показанной ёмкости нельзя.

Вывод: измерение ёмкости с приемлемой точностью рассматриваемый прибор способен реализовать, начиная с сотен пикофарад, значения меньше 100 пФ, скорее всего, будут отличаться от реального значения в несколько раз. Верхний предел измерения ёмкости превышает единицы тысяч микрофарад, причем длительность измерения очень ёмких конденсаторов достаточно долгая. Определить опытным путем верхний предел измерения ёмкости я не решился, но и смысла в том не вижу, так как подсоединить к прибору конденсатор с толстыми выводами невозможно (если не пользоваться паяльником, конечно).

Оценка – 3 с плюсом.

Проверка измерения индуктивностей.

Как и ранее, результаты тестирования индуктивностей на фотографиях. Как и для ёмкостей, два снимка эталона и один — тестируемого устройства.

Самодельный дроссель на «большой» ферритовой катушке. Отклонение индуктивности 9%, отклонение сопротивления 5%.

Дроссель на кольце из какого-то источника питания. Отклонение индуктивности 9%, сопротивление определено неверно, ошибка 731%.

Дроссель из ЭЛТ-монитора, маркирован YSC-9914 370. Отклонение индуктивности 5%, сопротивления — 157%.

Дроссель из ЭЛТ-монитора, маркирован YSC-9914 360. Отклонение индуктивности 4%, сопротивления — 146%.

Дроссель эпохи СССР ДПМ-0,6 40 мкГн, отклонение индуктивности 1%, сопротивления 108%.

Дроссель неизвестно откуда. Тестер LCR не справился со столь малой индуктивностью, приняв дроссель за закоротку.

Маленькая гантелька темно-серого цвета неизвестно откуда. Ошибка индуктивности 1%, сопротивления 9%.

Еще одна гантелька синего цвета неизвестного происхождения. Отклонение индуктивности 18%, сопротивления 368%.

Миниатюрный дроссель 47 мкГн. Отклонение индуктивности 10%, сопротивления 12%.

Вывод: от десятков микрогенри до единиц миллигенри (3-4 порядка) прибор хорошо измеряет индуктивность дросселей, погрешность в среднем не превышает 10%. Однако, чем ниже активное сопротивление дросселя, тем больше погрешность измерения индуктивности. Активное сопротивление индуктивностей прибор позволяет оценить с погрешностью в разы, причем, тенденция очевидна: сопротивления менее 1 Ома тестер измеряет с недостаточной точностью, что и отражается на соответствующей характеристике индуктивностей.

Оценка – хорошо.

Тестирование диодов.

Тестирование диодов — это одна из основных функций рассматриваемого устройства. И могу сказать, что с диодами он справляется очень неплохо.

На фото Д20. Главное — это безошибочное определение анода и катода. Прямое падение напряжения хоть и отличается от результата измерения «настоящим» мультиметром, но я не склонен считать это недостатком: нам ничего не известно, при каком токе через диод измеряется падение в мультиметре (предполагаю 10 мА), да и про ток в рассматриваемом тестере так же ничего не известно. А диод — штука страшно нелинейная… Кстати, рассматриваемое устройство умеет определять и проходную ёмкость диода, причем в единицах пикофарад, хотя с настоящими конденсаторами такой ёмкости не справляется. Есть предположение, что это проблема прошивки.

Диод КД105. Адекватно.

И КД213Г не вызывает тревоги.

И с мелочью КД522 приборчик справился. Как видите, тестер компонентов завышает значение прямого падения напряжения примерно на 100 мВ для кремниевых диодов.

А германиевые ему далеко не все по зубам. Я был бы не я, если бы не нашел диод, об который споткнулся рассматриваемый тестер. Это дедушка Д2.

Уж не знаю, что не так с этим диодом, но сами видите, что приборчик показывает что-то совсем не то…

Стабилитроны я попробовал тестировать, но результаты не привожу, т.к. они весьма унылые: тестер показывает прямое падение стабилитрона, как у не очень хорошего диода, а вот интересующее нас напряжение стабилизации не показывает. Точнее, показывать-то показывает, как 2 паралельно включенных диода, но паддения на каждом и близко не соответствуют ожидаемым. В общем, стабилитроны тестером лучше не проверять.

Вывод: прибор безошибочно определяет анод и катод кремниевых диодов, а так же хорошо определяет прямое падение напряжения. Тестирование стабилитронов с напряжением стабилизации более 3 вольт бессмысленно, т.к. не даёт никаких значащих значений параметров. Германиевые диоды устройству поддаются не всегда из-за больших утечек.

Оценка – хорошо.

Транзисторы.

А вот тестирование транзисторов — это главное, чем наш прибор знаменит. Но, забегая вперед, скажу, что именно в этом случае я обнаружил наибольшее количество «сюрпризов».

Сначала о хорошем: биполярные транзисторы малой и средней мощности (не дарлингтоны) тестер опознает отлично.

КТ3102 — отлично! И, к слову, «настоящий» прибор крайне неудобен в плане подключения транзисторов. А рассматриваемый измеритель — просто замечателен!

И КТ3107 не огорчил!

А это уже иностранец BC547B, и он тоже не вызвал сложностей.

Старички КТ315Г и КТ361Б не влезают в «фирменный» мультиметр, но успешно тестируются «китайцем». Странновато, что КТ315Г имеет такой небольшой коэффициент усиления, ведь буковка Г как бы обозначает группу с приличным усилением… А вот КТ361Б вполне адекватен.

А это уже и не старичок, а дедушка МП42. Но возраст — не проблема!

КТ203

КТ301А.

Ладно, а что там с полевыми транзисторами? А вот что.

Это КП103М. Обозначение полевика довольно непривычное, но благодаря обозначению выводов, на эту странность можно не обращать внимания.

А это КП302БМ — видите, канал другого типа? Это радует — прибор определяет!

А вот и отечественный N-MOP транзистор КП505А. А теперь — внимание, следите за руками!

Это тот же самый КП505А, но установленный по-другому. Видите? Внимательно смотрите, как подключен «защитный» диод на обоих картинках. Видите? Сами выводы определены верно, а вот внутренняя структура нарисована странно.

Похоже, это ошибка прошивки, потому что для MOSFET она повторяется независимо от типа. Вот IRF840:

А вот вам тиристор КУ103:

Я, конечно, понимаю, что иностранный разработчик мог не знать про существование такого тиристора… Но как по мне, так лучше б он вообще не опознал его, чем решил, что это транзистор. Если бы надпись на корпусе не сохранилась, много чудес могло бы ожидать радиолюбителя, применившего такой «транзистор»…

То есть вы уже догадались, что я постепенно перехожу к сюрпризам?

Это однопереходный транзистор КТ117А. Но тут, честно говоря, еще вопрос, хорош ли тестер или нет: в некоторой литературе этот полупроводниковый прибор именуется как «двухбазовый диод». Термин весьма интересный — откуда у диода база, тем более две?! Но уж как есть, так есть…

А вот на этих двух фотографиях не два разных транзистора, а один и тот же КТ973. Видите чудо? В зависимости от того, в какие контакты вставить транзистор, он меняет пол, то есть проводимость? Вот это уж фича, так фича! И вроде ж наименование выводов правильно определено, а поди ж ты… А всё почему? Потому что это транзистор Дарлингтона. Но чем он не угодил тестеру — я не знаю…

Вывод: прибор превосходно справляется с определением цоколевки, проводимости и параметров биполярных (обычных) транзисторов. Транзисторы Дарлингтона могут тестироваться с ошибками. Основные параметры полевых транзисторов определяются безошибочно. Нетипичные транзисторы (однопереходные, Дарлингтоны, IGBT и др.) тестируются нестабильно. Заметив странности в показаниях прибора при смене порядка выводов в колодке, следует задуматься.

Оценка – удовлетворительно.

Ну и еще немного приятного и не очень.

Это симистор MAC97A.

А это не резистор, а тоже симистор BTA12-600C. Такие вот пироги…

Вывод: маломощные триаки тестируются хорошо. Мощные – чаще не тестируются или дают неверный результат. С тиристорами вопрос до конца не определен… В общем, все сложно.

Оценка – удовлетворительно с натяжкой.

Резюме.

Данное устройство, обладает широкими возможностями по тестированию радиоэлектронных компонентов, и, хотя не лишено определенных недостатков, по моему личному мнению, весьма полезно радиолюбителям различных категорий.

Если вы частенько приобретаете компоненты на радиорынке или в магазине, этот тестер просто обязан быть в вашем арсенале для борьбы с перемаркировкой, некачественными подделками и недобросовестными или некомпетентными продавцами.

Если вы, наоборот, занимаетесь торговлей компонентами, то вам необходимо иметь данный прибор как минимум для того, чтобы убедить покупателя в вашей добросовестности.

Если вы начинающий, то это изделие поможет вам как в изучении свойств компонентов, так и в подборе б/у компонентов для своих конструкций.

Функция измерения индуктивностей и оценки ESR конденсаторов наверняка впечатлит опытных радиолюбителей.

Ну а если ко всему вышеперечисленному вы еще и увлекаетесь (или хотя бы намереваетесь увлечься) программированием микроконтроллеров, то в этом устройстве вы получаете отличную основу для собственных экспериментов в программировании, а так же можете очень существенно расширить функции тестера, воспользовавшись свободно распространяемыми исходными текстами или огромным количеством готовых прошивок.

О том, как меняются характеристики устройства после прошивки других версий программного обеспечения, я намереваюсь рассказать в следующей статье.

Теги:

  • RLC метр
  • Тестер
  • Обзор

Большинство глюков и неисправностей в компьютерной технике связаны с выходом из строя конденсаторов. Специально для определения состояния подозрительный конденсаторов я купил на ебее девайс с длинным названием Mega328 Transistor Tester Diode Triode Capacitance ESR Meter MOS/PNP/NPN L/C/R (далее- просто тестер).
Этот девайс продают без корпуса, без инструкции, вообще без чего бы то ни было:


Цена с доставкой- от 12$. Такой же точно у нас на радиорынке продают за 20 баксов.
C помощью этого тестера можно измерять такие параметры конденсатора, как ёмкость, ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) и утечку тока.
Вообще, тестер может мерить много чего:

Но мне пока сей девайс нужен только для конденсаторов и вот, что хотелось бы отметить:
1. Меряет хорошо, проверял на новых конденсаторах. Кроме ёмкости показывает так же ESR (эквивалентное последовательное сопротивление). ESR вообще штука коварная- конденсатор может выглядеть целым и не вздувшимся, но работать не будет если ESR выше нормы.
Ориентироваться нужно по таблице:

2. Синяя колодка для установки выводных элементов не позволяет поставить в нее конденсатор с короткими ножками(выпаяный из платы). Потому для проверки конденсатора я припаивал к нему проводки:

И это я сделал напрасно, т.к. на тестере есть специальная площадка для тестирования SMD-компонентов и на ней можно удобно тестить выводные элементы с короткими ногами:


3. Тестировать конденсаторы не выпаивая их из платы не получится, тестер не работает в качестве внутрисхемного ESR-пробника.
В предыдущем примере я благополучно протестил конденсатор 2200 mF. Тот же конденсатор, но впаянный в плату, не тестируется:

4. Тестер питается от батарейки-кроны на 9 В. Но зачем же держать отдельную крону для такого девайса? Тестер будет использоваться по случаю и не где-нибудь в полях, а в рабочем кабинете. Потому переделаем его на работу от блока питания.
Смотрим на печатную плату тестера(кликабельно):

Видим, что напряжение от кроны идет двумя путями:

  • на вход АЦП микропроцессора для определения уровня напряжения батарейки
  • через микросхему 78L05 на питание микропроцессора и индикатора.

78L05 это стабилизатор, который преобразует входное напряжение 7… 20 В в выходное напряжение 5 В.
То есть, теоретически вместо кроны можно подключить какой-нибудь блок питания с выходным напряжением от 7 до 12 (на всякий случай) вольт от старого свича, сканера или чего-то подобного и тестер должен работать.
На 7 вольт блока питания я, к сожалению, не нашел, нашел на 12. Подсоединил к тестеру, включил:

При запуске тестер проверил напряжение «на батарейке» и увидел там 12.2 В. В остальном отличий от использования кроны не заметил- результат измерения эталонного конденсатора точно такой же, как и в случае, когда в качестве питания подключена крона.
Значит, система работает. Я и не сомневался, но проверять всегда надо.
Далее выпаял разъем питания(мама) из старого ADSL-модема и припаял его на тестер вместо крепления батарейки-кроны:
Теперь тестер работает от блока питания:

И в дальнейшем не надо будет вечно выколупывать крону из ампервольтметра, когда вдруг понадобится срочно замерить конденсатор.

Я собирал этот тестер используя информацию с разных форумов. Схем существует несколько вариантов (но не столько, сколько прошивок)

В итоге получился компактный, недорогой не требующий точных деталей в схеме, удобный и функциональный приборчик!

Фьюзы для PonyProg

Так-же можно, с помощью PonyProg откорректировать константы измерения C и R на фото отмечены ячейки.

Число в средней ячейке буфера меняем с шагом + или — 1 (зависит в какую сторону нужно вносить правку и на сколько, это может быть и число 10),

после изменения числа в ячейке , программируем МК , затем делаем тест известной детали, сравниваем до и после.

Повторяем при необходимости процедуру.

Прошивка для ATmega8 и ATmega8А, в архиве (английский и русский EEPROM, правильное отображение в кирилице µ и Omega ) Tr-TestNew_11_01_2011.rar

Печатная плата lay, под индикатор 1602В, скачать архив здесь Tester_P-P.rar

здесь сайт автора http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester

По большому счёту, наладки и настройки прибора особой нет, любители конечно могут подстроить показания R и C так вроде это уже подробно расписано и проблем тоже не должно быть.
Вот и на сайте автора , я посмотрел на что нужно обратить внимание при запуске и настройке прибора.
Перевод мой вольный но смысл я думаю полностью одинаков.

Поиск и устранение неисправностей
Если что-то стало показывать на дисплее, проверить следующие параметры:
• Правильность подключения к LCD (проверяем по датшиту разводку ЖК индикатора)?
• С HD44780 ЖК-совместимый контроллер?
• Проверить фьюзы бит ATMega8, правильно (внутренний генератор на 1 МГц)?
• Прошит ли ЕЕР. файл, считать в EEPROM контроллера?
• Возможно LCD нуждаются в подстройке напряжение контраста. Сопротивление должно быть отрегулировано в любом случае LCD настраивается для получения хорошего контраста (при необходимости использовать потенциометр).
Если собрана плата на компонентах правильной комплектации, и правильный порядок подключения к щупам, показывает что компонент обнаружен, хотя он не подключен или такие данные, такие как коэффициент усиления для различных последовательностей подключения существенно расходятся, смотреть остаток флюса на дорожках, плохой состав флюса или аналогичные компоненты для пайки , нужно пересмотреть и очистить. Между дорожек на изм. щупы не должно оставаться остаточного компонента флюса. Флюс обычно немного проводящий, приведёт к утечке протекающего тока через флюс, и к искажению результата.
Все, вот такие всемирные рекомендации,
ничего нового и ничего особенного,(условие применение номиналов деталей соблюдается в первую очередь) смотреть нужно только ошибки монтажа , а это скажу я вам, не всегда просто, ведь легче найти ошибку у других , чем признать свою ошибку (шутка)……..

Инструкция к Прибору для измерения ESR и емкости конденсаторов Mega328 LCR-T4

Прибор для измерения ESR и емкости конденсаторов

ВНИМАНИЕ! При работе с прибором не забудьте убедиться, что подключаемый конденсатор разряжен. Если производятся измерения без выпаивания из схемы — ремонтируемое устройство должно быть выключено из сети и конденсаторы в нем разряжены!!!

Технические характеристики прибора:

Диапазон измеряемых значений емкостей 1…65000 мкФ

Точность измерения емкости: +/- 2% + +/-1D

Формат отображения измеренной емкости от 0 до 9999 в мкФ, от 10000 до 65000 в тыс. мкФ пример; 4700 мкФ – индикатор 4700; 15000 мкФ – индикатор 15,00

Диапазон измеряемых значений ESR: 0…25 Ом

Точность измерения ESR: +/- 2% + +/-1D

Формат отображения ESR: от 0 до 2 Ом — 0,00 – 2,00 Ом,

Разрешающая способность 0,01 Ом от 2 до 25 Ом – 2,0 – 25,0 Разрешающая способность 0,1 Ом (В режиме измерения ESR можно измерять обычные сопротивления на переменном токе.)

Потребляемый ток в режиме измерения: не более 25 мА

Потребляемый ток в спящем режиме: не более 0,1 мкА

Напряжение питания: 3,6 — 9 Вольт (Возможно применение 3-х элементов типа AAA, литиевого аккумулятора , батареи 6F22 «крона») Габариты: 55 х35х10 мм (без источника питания)

Таймер автоотключения питания : 120 сек.

Режимы измерений: — только емкость — только ESR — емкость и ESR по очереди

Индикация: Семисегментный индикатор.

Способ измерения ESR: Измерение сопротивления на переменном токе частотой 60 кГц синусоидальной формы

Способ измерения емкости: Измерение времени заряда фиксированным током.

Максимальное напряжение на щупах : 200мВ (позволяет проводить измерения без выпаивания конденсаторов из схемы. Возможно уменьшение точности в таком режиме)

Контроль напряжения питания

Контроль напряжения батареи и индикация в случае недостаточного напряжения при каждом включении прибора

Управление Одна кнопка . Короткие нажатия –выбор режима. Длинные –вкл./выкл.

Применение прибора.

Как известно, причиной подавляющего большинства дефектов радиоэлектронной аппаратуры являются неисправные электролитические конденсаторы. Поиск неисправных конденсаторов с помощью тестера или измерителя емкости порой довольно затруднителен, т.к. емкость неисправного конденсатора может незначительно отличаться от номинальной, а значение ESR (эквивалентного последовательного сопротивления) может быть довольно большим. И именно ESR является важнейшим параметром для измерения при поиске неисправного конденсатора. В большинстве случаев это конденсаторы импульсных блоков питания в бытовой аппаратуре, импульсных блоков питания компьютеров, импульсных преобразователях на материнских платах, драйверы двигателей, строчные развертки и пр. В этих местах конденсаторы подвергаются значительному нагреву и быстрее выходят из строя (как говорят многие, “высыхают”).

Предлагаемый Вашему вниманию прибор предназначен для измерения ESR (Equivalent Series Resistance) электролитических конденсаторов на синусоидальном переменном токе частотой 62,5 кГц , что позволяет реально оценить состояние конденсатора . Как правило частоты импульсных блоков питания и преобразователей лежат в диапазоне 20-100 кГц. Собственно измерение можно производить без демонтажа конденсатора из печатной платы, что в значительной степени уменьшает время поиска неисправности, повышает качественные показатели ремонта аппаратуры. Благодаря низкому измерительному напряжению точность измерений без демонтажа практически не страдает. Алгоритм расчета ESR на базе измеренного

напряжения учитывает нелинейности связанные с ненулевым выходным сопротивлением генератора 62,5 кГц и пропорции изменения напряжения на низкоомных делителях. Тем самым обеспечивается высокая точность и линейность измерений во всем диапазоне. Прибор поможет подобрать электролитические конденсаторы для высококачественных УНЧ по минимальному ESR. Сегодня существуют рекомендации по использованию в таких усилителях конденсаторов только от некоторых ведущих производителей. Использование прибора позволит подбирать конденсаторы по реальным характеристикам, а не ориентироваться на рекламируемый бренд. В этом же режиме можно измерять сопротивления низкоомных резисторов до 2 Ом с точностью 0,01 и до 25 Ом с точностью 0,1 Ом. При измерении низкоомных проволочных резисторов нужно помнить, что измерение производится на переменном токе и на результат влияет индуктивность резисторов. Это не является недостатком прибора, а наоборот, позволяет более точно оценить возможность использования резисторов в высокочастотных схемах – импульсных преобразователях, усилителях, ШИМ- регуляторах. В этом же режиме можно измерять внутренние сопротивления аккумуляторов, батареек и других химических источников тока, что позволяет судить о состоянии их заряда и износа.

Подключать прибор к батареям и аккумуляторам следует через качественный керамический конденсатор емкостью 20-30 микрофарад с рабочим напряжением более 50 вольт. Дело в том, что батареи, так же как и конденсаторы, имеют свое внутреннее сопротивление, которое составляет у свежих батарей величину 0,1…5 Ом в зависимости от типа и емкости батареи. При выработке батареи или аккумулятора это сопротивление существенно возрастает. Подбирая в аккумуляторную батарею элементы с близкими значениями ESR, Вы можете существенно увеличить срок ее службы. При измерении ESR сопротивления конденсатора будет складываться из собственно ESR и емкостного сопротивления Xc = 1/( 2*π* F ) , где F = 62500 Гц. Поэтому при необходимости нахождения точного значения именно значения TSR для конденсаторов емкостью менее 20 мкФ следует отнимать величину емкостного сопротивления для частоты 62,5 кГц . При ремонте и диагностике это не требуется.

Работа с прибором

Прибор имеет всего один элемент управления – кнопку . Включение производится нажатием на кнопку, длительностью более 0,8 сек. Прибор имеет режим авто-выключения через 120 сек от последнего нажатия кнопки. После включения на индикаторе появится приветствие «CEsr» , затем прибор переходит к контролю питания. Включаются генератор и при максимальном токе потребления, производится замер напряжения питания. В случае недостаточного напряжения появляется надпись » Bt. Lo «, и прибор выключается. В случае нормального электропитания прибор переходит в рабочий режим. Всего существует 3 рабочих режима: режим с индикацией емкости, с индикацией ESR и с поочередной индикацией емкость — ESR. Индикация ESR – в Ом, емкости – в микрофарадах, при индикации ESR в первом разряде индицируется символ E. Переключение режимов осуществляется кратковременным нажатием кнопки. Режимы переключаются циклически (С, ESR, C-ESR, С…). После следующего включения прибор останется в том режиме, в котором он выключился . Для принудительного выключения прибора удерживать кнопку более 1 сек. Проверяемый конденсатор подключается к щупам, либо при проверке конденсатора без демонтажа, щупы прибора подключаются к конденсатору на плате и по показаниям на индикаторе делается вывод о его работоспособности. Следует отметить, что если несколько конденсаторов соединены параллельно (обычно фильтрующие по питанию), то прибор покажет их СУММАРНУЮ емкость. Подключенные параллельно керамические конденсаторы емкостью до 0,5 мкФ могут увеличить погрешность измерения ESR до 5-7%. Максимально возможное значение измеряемой емкости – 65 000 мкФ Если емкость конденсатора больше этого значения, на дисплее будет индицироваться «С—«. Аналогично и для ESR – при ESR больше 25 Ом – индикация «ESR—«. При дефектном конденсаторе с большим током утечки или короткозамкнутым индикатор покажет «Сerr». С целью продления срока службы элементов питания автоматическое выключение питания происходит через 60 секунд после включения или смены режима . Потребляемый устройством ток в выключенном режиме практически равен нулю (доли микроампер). Выключить устройство можно также удерживая кнопку нажатой более секунды. Предупреждение: Во избежание выхода прибора из строя перед проверкой РАЗРЯДИТЕ КОНДЕНСАТОР! Особенно это касается высоковольтных конденсаторов импульсных блоков питания. Защита устройства по входу стандартная – 2 диода встречно-параллельно (LL4148). При большом остаточном напряжении на конденсаторе она может оказаться неэффективной.(Обычно проверяйте транзистор IRLML2402 (sot-23) справа, под индикатором. Симптомы – не меряет емкость. Замена — IRLML2502 и диодов . Перекалибровка при замене не требуется.)

Калибровка.

Вход в режим калибровки- нажать и удерживать кнопку около 10 секунд. При проявлении надписи db00-отпустить. Две последние цифры – номер режима калибровки. Режим 00 – Замкнуть щупы , короткими нажатиями добиться показаний равными нулю. Это калибровка компенсации сопротивления щупов в диапазоне 0-2 Ом. Выход в следующий режим – нажать кнопку на 1 сек , пока не появится номер следующего режима. Если данную калибровку менять не надо, то после входа сразу нажать кнопку на 1 сек. Во всех режимах может потребоваться больше сотни нажатий . если проскочили значение , нажимайте дальше, калибровка идет по кругу. Режим 01 – Замкнуть щупы , короткими нажатиями добиться показаний равными нулю. Это калибровка компенсации сопротивления щупов в диапазоне 2-25 Ом Режим 02 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 1 Ом , короткими нажатиями добиться показаний Е1,00. Режим 03 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 10 Ом , короткими нажатиями добиться показаний Е10,0. Режим 04 – подключить образцовый неэлектролитический конденсатор емкостью 100 – 500 мкФ , короткими нажатиями добиться правильных показаний емкости. Режим 05 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 2 Ом, короткими нажатиями добиться правильных показаний. Это калибровка компенсации выходного сопротивления в диапазоне 0-2 Ом. Не рекомендуется менять заводские установки Режим 06 – подключить образцовый безиндуктивный резистор сопротивлением 20 Ом, короткими нажатиями добиться правильных показаний. Это калибровка компенсации выходного сопротивления в диапазоне 2-25 Ом. Не рекомендуется менять заводские установки

Все приборы проходят тестирование и калибровку на заводе. В процессе эксплуатации калибровка не требуется. Только при установке других щупов может потребоваться калибровка режимов 00 и 01.

Отличия от существующих аналогов:

1. Значительно меньшие габариты

2. Щупы прибора не имеют соединительных разъёмов, что уменьшает погрешность в измерениях

3. Три режима работы — индикация только емкости, только ESR или поочередно емкость/ESR

4. Автоматическое отключение через 120 секунд

5. Управление с помощью всего одной кнопки (включение, переключение режимов работы)

6. Контроль напряжения батарей питания

7. Автономное питание

8. Потребляемый ток в «спящем» режиме практически равен нулю

9. Не требует калибровки в процессе эксплуатации

10. Автоматическое определение короткозамкнутых конденсаторов в режиме измерения емкости.

11. Измерение низкоомных резисторов и внутреннего сопротивления батарей/аккумуляторов.

12. Наличие функции калибровки (компенсация сопротивления щупов)

Тестер микросхем на ATMega32

Потребность в данном устройстве возникла у меня при сборке ретрокомпьютера Pentagon-128, когда компьютер, выполненный целиком на микросхемах мелкой логики (коих на плате пентагона порядка сотни корпусов) отказался работать после включения. После увлекательного поиска неисправности было обнаружено пять убитых микросхем. Что и побудило сделать тестер. Аппаратная часть разрабатывалась со следующими акцентами:

  1. Простота конструкции: минимум деталей, максимально простая печатная плата для повторения
  2. Микроконтроллер в DIP-корпусе (легко заменить если что вдруг..)
  3. Возможность управления по UART
  4. Возможность тестировать микросхемы до DIP-28 включительно. Следовательно, МК должен иметь достаточно свободных выводов.
  5. Графический экран и минимальный набор кнопок для экранного меню

Видение программной части:

  1. Прошивка должна позволять тестировать микросхемы мелкой логики с отображением результатов на экране.
  2. Режим тестирования памяти 565РУ5, 565РУ7 и импортных аналогов.
  3. Так же устройство планируется использовать при макетировании других устройств для связи с ПК. Т.е., рулить пинами DIP-сокета с комьютера. Идея такова: есть система команд, которые девайс умеет выполнять (например, «настроить пин на ввод/вывод», «прочитать уровень пина», «изменить уровень пина», «подать импульс» и т.д.). Программа из таких команд загружается в память МК по UART и выполняется. При этом, помимо простого «дергания» пинов можно реализовать команды работы с интерфейсами I2C, 1-wire, SPI и т.д. и использовать девайс в качестве адаптера для реализации I2C/1-wire/SPI терминала. Например, чтобы подключить какую-нибудь микросхему / датчик и поиграться с логикой ее работы прямо с компьютера, без перепрограммирования микроконтроллера.
  4. Возможность управлять выводами сокета вручную автономно, без компьютера.

В качестве экрана взят дисплей от телефона Nokia 5110. В качестве микроконтроллера тут идеально было бы использовать ATMega128 — памяти и свободных пинов хватает на все, но, увы — не DIP-корпус.

В итоге был выбран ATMega16 с перспективой замены на ATMega32 в будущем, по мере разрастания прошивки. В связи с нехваткой свободных выводов пришлось совместить две кнопки и линии RX/TX UART-а с выводами сокета тестируемой микросхемы. В результате 1) две кнопки навигации недоступны для микросхем в корпусах DIP-24 и DIP-28 2) UART недоступен для микросхем DIP-28. 3) 14-й вывод DIP-28 подключен на землю. Ограничения не сильно существенные, т.к. одной кнопки вполне достаточно для запуска теста, а микросхемы в DIP-28 тестируются не часто, и UART с ними не обязателен.

Схема того, что получилось:

Токоограничивающие резисторы R3 — R29 добавлены для того, чтобы обезопасить МК и тестируемую МС от возможных высоких токов, т.к. при тестировании тип микросхемы определяется перебором всех известных микросхем по базе. В принципе, эти резисторы можно исключить из схемы. Если планируется проверять микросхемы серии К155, то лучше исключить резисторы идущие на выводы питания — 7, 8 и 16.

Диоды D1 — D10, установлены для согласования уровней МК (5В) с уровнями дисплея JP1(3.3В). В принципе, их тоже можно исключить (или уменьшить их количество), т.к. опыт показывает, что экраны 5110 могут нормально работать с уровнями +5В. Но я рисковать не стал.

Частота кварцевого резонатора выбрана из соображений обеспечения максимальной безошибочной скорости обмена по UART. Если подключение по UART не планируется, можно установить кварц на 16 МГц (перекомпилировать прошивку при этом нет необходимости).

Сейчас в базе тестера 57 следующих типов микросхем:

ЛН1,HC04,ТЛ1; ЛН2,HC05; ЛА3, ЛА23,HC00; ЛА11, ЛА13; ЛА8; ЛА1, ЛА6, ЛА16, ЛА22; ЛА7; ЛА4, ЛА24; ЛА10; ЛА2; ЛА18; ЛЕ1,ЛЕ5,ЛЕ6,ЛЕ10; ЛЕ11; ЛЛ1, ЛЛ4, HC32; ЛИ1, ЛИ8, HC08; ЛИ2; 155ИД1; ИД4; ИД7,HC138; ТМ2,HC74; ЛП9; ТМ8; ТМ9,HC174; 155ЛП11; ИР23,HC374; ТВ9; ИЕ5; ИЕ7; ИЕ2; КП2; КП11; КП13; КП7; АП3; АП4; АП5; ИР16; ИР34; ИЕ10,HC161; ИЕ18; ИЕ19; HC541; ИР37,HC574; ИЕ13,HC191; HC126; КП12,HC253; КП14; ИР22; ИР33; ИР38; ИР9; ИР26; КП17,КП19; ЛП5,HC86; АП6,HC245; ИП7; HC166

В главном меню устройства есть три режима тестирования:

  1. Проверка и автоопределение подключенной микросхемы.
    Тут все просто — вставляем микросхему (ее первый вывод всегда подключается к первому выводу сокета), жмем кнопку «Test» и видим на экране название проверяемой микросхемы (или список возможных названий по ГОСТ и импортных аналогов) либо «Unknown», если микросхема неисправна либо неизвестна тестеру. Тестер прогоняет все тесты и отображает названия микросхем, для которых тесты выполнились.
  2. Тест памяти 565РУ5 и 565РУ7
    Примерно то же самое, но для МС памяти. Тип микросхемы распознается автоматически, на экране отображается карта результата 8×8 ячеек. Успешно проверенные ячейки рисуются квадратом, сбойные — диагональным крестиком. Например, на фото ниже обнаружились четыре сбойные области. Справа показывается маркировка МС.
  3. Ручной тест микросхем
    Сначала выбирается количество выводов МС — DIP-8, DIP-14, DIP-16 или DIP-20. Затем, на экране отображаются состояния выводов для этого корпуса. Каждый пин можно настроить как вход либо как выход. Если стрелка идет к корпусу микросхемы, то этот пин работает на выход (и подключается ко входу тестируемой МС). Если стрелка идет от корпуса, то пин работает как входный (и подключается к выходу тестируемой МС). Кнопками вверх/вниз можно перемещаться между пинами либо выбрать режим (выбор делается кнопкой Test, название текущего режима отображается на экране) — «setup» или «out». В режиме Setup производится конфигурирование пинов на ввод или вывод. В режиме Out устанавливается состояние пинов выходов либо включается подтяжка к питанию для пинов-входов (нужна, например, если МС имеет выходы с открытым коллектором). Состояния задаются установкой чекбоксов у выводов. Текущий логический уровень на выводе можно посмотреть по его стрелке — если стрелка пустая, то уровень низкий, если закрашена — уровень высокий.

Исходники проекта можно взять тут: https://github.com/trol73/avr-ic-tester

Для написания тестов использован простой язык и скрипт компилятора на питоне. Сами тесты хранятся в файле data.ic. Компилятор (запускается compiler.py) формирует файл data.h с данными тестов.

Пример теста для микросхемы 555ТМ2 (импортный аналог 74HC74).

CHIP ‘ТМ2,HC74’ POWER: -7 +14 IN: 4, 2, 3, 1, 10, 12, 11, 13 OUT: 5, 6, 9, 8 TEST: 00010001 => 1010 TEST: 01110111 => 1010 TEST: 10001000 => 0101 TEST: 11101110 => 0101 SET: 11011101 PULSE: +3 TEST: 1001 PULSE: +11 TEST: 1010 SET: 0-> 2, 12 PULSE: +3 TEST: 0110 PULSE: +11 TEST: 0101

В первой строчке указывается корпус микросхемы (количество выводов в квадратных скобках) и её возможные названия.
Вторая строка — определение выводов питания, эти пины будут сконфигурированы на выход, на 7м пине будет всегда установлен низкий уровень, на 14м — высокий.
Далее перечисляются входы (IN) и выходы (OUT) микросхемы, пины будут сконфигурированы соответственно. Если микросхема имеет выходы с открытым коллектором, то перед ними следует указать символ @ чтобы включить подтяжку к питанию.
Как, например, для 555ЛН2:

CHIP ‘ЛН2,HC05’ POWER: -7 +14 IN: 1, 3, 5, 9, 11, 13 OUT: @2, @4, @6, @8, @10, @12

Команда SET устанавливает логический уровень на отдельных (или всех) пинах-выходах. Возможны две формы описания команды: если надо изменить сразу уровни на всех входах (тут длина двоичного числа обязательно должна быть равна количеству входов МС)

SET: 11011101

если надо изменить уровень на отдельных пинах (можно менять как на входах, так и на выходах)

SET: 0 -> 3, 11 ; 1 -> 4, 2, 1, 10, 12, 13

В данном примере полная и сокращенная команды дают одинаковый результат

Команда TEST проверяет состояния пинов, для нее, аналогично, возможны две формы записи:
если надо проверить состояния всех выходов

TEST: 1010

либо, возможна проверка состояний только отдельных пинов (как выходов, так и входов)

TEST: 5, 9 -> 1 ; 6, 8 -> 0

Команды SET и TEST можно объединить в одну команду

TEST: 00010001 => 1010

которая эквивалентна последовательности

SET: 00010001 TEST: 1010

В командах SET и TEST можно использовать символы двоеточия для разделения битовых масок и лучшей удобочитаемости.
Например, эти команды эквивалентны:

SET: 00010001 SET: 0001:0001 SET: 0001:00:01

Для подачи импульсов служит команды PULSE

PULSE: +3

подает положительный импульс на 3-й пин тестируемой МС (т.е., сначала устанавливает на выводе низкий уровень, затем меняет его на высокий).
Команда

PULSE: -5

подает отрицительный импульс на 5й пин тестируемой МС (т.е., сначала устанавливает на выводе высокий уровень, затем меняет его на низкий).

Для проверки микросхем, у которых некоторые пины могут работать и как входы, и как выходы в зависимости от состояния, служит команда CONFIG.
Пример ее использования для микросхемы 555АП6:

CONFIG: 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 1, 19 -> IN ; 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 -> OUT

Исходники проекта на гитхабе: https://github.com/trol73/avr-ic-tester

Фьюзы можно прошить следующей командой (если использовать avrdude в связке с usbasp):

Тестер с 11 функциями на микроконтроллере Atmega32

Рассказать в:
Возможности тестера:

Постоянное напряжение 0.00 — 5.00 В
Постоянное напряжение 00.0 +/- 99.9 В
Прозвонка диодов 0 — 5000 мВ
Сопротивление 1 Oм — 50 MOм с точность два разряда, автомат диапазона
Емкость 1 пФ — 65000 мкФ с точностью три разряда, автомат диапазона
ESR конденсаторов 0 — 200 Oм с шагом 0.25 Ом
Индуктивность 1мГ — 65000 мГ с точностью 1мГ, в одном диапазоне


Счетчик импульсов 0 — FFFFFFFF
Частотомер 0 — 10 МГц с точностью 1Гц, в одном диапазоне
Генератор импульсов 0 — 10 МГц
Логический анализатор: асинхронный, длинна записи 2048 бит, чтение автономное на индикатор, дискретизация до 2МГц, выбор условия старта

Все режимы на один вход, переключение режимов кнопками, подтверждение звуком
Питание от внутреннего аккумулятора

Схема прибора:

Открыть схему в большем разрешении.


Управление прибора програмное, поэтому особо описывать нечего. Процессор опрашивает клавиатуру, получает управляющие сигналы и выставляет регистры своих внутренних таймеров, ацп, портов и т.д. в соответствии с выбранным режимом. Для пользователя это выглядит так: — подача питания — звуковой сигнал — режим напряжгние (можно мерять) — нажатие кнопки — звуковой сиенал — режим частотомер (можно мерять) — нажатие кнопки — и т.д. Режимы подтверждаются соответствующей индикацией. Режимы переключаются по кольцу. Кнопка-2 гонит кольцо вперед, кнопка-1 назад, кнопка-0 служебная используерся для обнуления счетчика импульсов, переключения ситем счисления индикации и т. п.

Режимы работы тестера:
Печатная плата:

Программа написана на MikroBasic for AVR от фирмы Microelektronica. Критичные участки кода на встроенном в Basic Assembler.

Фьюзы нужно выставлять следующие: SUT0=0, CKOPT=0

Переключение режимов осуществляется через опрос трех кнопок и переключателя делителя напряжения для диапазона 100В. Опрос общий для всех режимов и ведется постоянно.

Напряжение в диапазоне до 5.00V измеряется непосредственно входом ADC0. Напряжение в диапазоне до +/- 100.0V измеряется через делитель двумя входами ADC5 и ADC7 поочереди, для определеня полярности. Делитель подключается механически переключателем см. схему.

Прозвонка — на вход подается 5V через резистор 560 Ом. ADC0 измеряет падение напряжения на p-n переходе диода.

Сопротивление — измеряется в семи поддиапазонах пересчитывается по формуле см. исходник.

Емкость — заряжается через резистор соответствующего диапазона до момента срабатывания компаратора. Порог компаратора установлен на одну десятую от величины заряжающего напряжения, для обеспечения выхода на линейный участок кривой заряда . После срабатывания компаратора конденсатор разряжается через открытый порт и процесс повторяется. Время от момента начала заряда емкости до момента срабатывания компаратора регистрируется таймером счетчиком. Показания таймера счетчика пересчитываются через соответствующий корректирующий коэффициэнт и выводятся на индикатор.

ESR — измеряется просто, как активное сопротивление разряженнго конденсатора.

Индуктивность — измеряется также как и емкость только все наоборот.

Счетчик импульсов — в качестве счетчика импульсов используется аппаратный таймер-счетчик плюс расширение до 32 разрядов за счет двух регистров, логические уровни выводятся символьном виде H L U, соответственно высокий низкий неопределенный.

Частотомер — измеряются показания счетчика импульсов в течении интервала времени в одну секунду и выводятся на индикатор, затем счетчик обнуляется и т.д.



Генератор импульсов — аппаратный таймер-счетчик в режиме генератора, либо програмный генератор.
Логический анализатор — программа с определенной частотой опрашивает входной пин контроллера, данные о состоянии пина сдвигаются в аккумулятор, содержимое аккумулятора перезаписывается в память (RAM контроллера), адрес памяти инкрементируется и так далее пока весь блок памяти не закончится. Чтение происходит в обратном порядке по нажатию соответствующей кнопки. За одно нажатие кнопки на индикатор выводится содержимое четырех байт памяти.
АРХИВ:Скачать

Раздел:

Сохрани статью в:

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх