自制 ESR 表：电子爱好者完整指南
关于 DIY ESR 表，每个行业都有其独特工具。对于电子学，您至少应有万用表、螺丝刀、剪刀、烙铁和导线。
最好的是，您可以在任何电子商店以实惠价格找到这些工具。然而，随着您在电子学道路上前行，还有其他重要但昂贵的工具您将需要。
其中之一就是 ESR 表。
因此，在本文中，我们将向您展示如何使用现成的条板/实验板制作您的 ESR 表，其效果与市场上的 ESR 表相同。
准备好了吗？让我们学习！
条板
什么是 ESR？
电容不免疫退化。当您看到一些不良效果时，是因为等效串联电阻 (ESR)。为什么？电容因制造商使用的材料而具有有限内部电阻。
此外，各类电容具有不同 ESR 范围。因此，测量电容的等效串联电阻至关重要。
什么是 ESR 表？
谈到测量电容，电容表（数字或模拟）可能会误导您。使用此工具，您可能认为故障电容是好的。此外，如果您不测试电容 ESR，您会错过坏电容而无法维修。 所以，您需要的是 ESR 表。
ESR 表是一种双端子测量工具，主要用于测量电容的 ESR。通常，坏电容有高 ESR 读数，您无法用普通数字电容表或万用表测量。
这还不是全部。
您可以在不将电容从电路中拆下的情况下使用 ESR 表。
这是最好的部分。
您可以将 ESR 表用于其他实验，如检查低欧姆电阻（如 0.33 欧姆和 0.22 欧姆）、定位印刷电路板短路、扬声器放大器，并检查普通和可充电电池状况。
ESR 表如何工作？
各种因素导致电容功率损耗。您可以将这些因素归纳为 ESR。要完全理解 ESR 表如何工作，让我们看看元件：
振荡器
振荡器负责提供驱动电流通过测试电容所需的交流信号。一个良好的振荡器电路示例运行在约 100 kHz。
此外，100 kHz 是进行 ESR 测量的行业标准。该电路的一部分作为移相振荡器。它易于实现，并显示正弦波的极佳近似。
另一部分作为放大器和缓冲器。由于移相振荡器具有高输出阻抗，此部分防止振荡器电路过载。此外，您可以用增益控制电位器调节 100 kHz 信号电平。
ESR 检测器
ESR 检测器是大部分动作发生的地方。第一部分是电压-电流转换器，将来自振荡器的 100 kHz 信号转换为约 7mA 峰峰值电流。
因此，您可以将 CUT（被测电容）连接在此级的反馈回路内。此外，您可以用两个前面板接线柱这样做，使 CUT 接收相同电流。
电源转换部分
在此部分，单电源方法要求您在整个 ESR 表中提供虚拟地参考。因此，在此级，常规三端稳压器（在输入端）提供 +5V 总线。
另一方面，-5V 总线从一个巧妙元件获得供电，该元件输出幅度相等但极性反转的直流电压至输入端。
工作原理
ESR 电路图
首先，上图中的 TR1 和固定 NPN 晶体管产生简单反馈，触发阻塞振荡器。阻塞振荡器开始高频振荡。
此外，振荡在变压器次级 5 匝上产生幅度一致的电压。此外，振荡器将感应高频施加到 CUT。
此外，您可以看到运算放大器与低压高频馈电连接。此外，它在那里作为电压放大器工作。
如果 ESR 缺失或您有良好电容，仪表将建议完全偏转。因此，它显示电容上微小 ESR，随不同 ESR 级别电容降至零。
现在，较低 ESR 可能导致运算放大器反相感应输入处建立适度较高电流。此外，它在仪表上相应显示并伴随高度偏转，反之亦然。
此外，较高 BC547 晶体管作为常规电压收集器和稳压器级工作。因此，晶体管可用最小 1.5 伏特处理振荡器级。此外，CUT 周围其他电子设备不会因 ESR 表测试频率而承受压力。
此外，校准仪表很容易。此外，如果您保持测试引线短，100k 预设靠近 uA 表调整直到在仪表盘上达到完整偏转。
之后，您可以用仪表验证各种高 ESR 电容和约略较小偏转度。
最后，变压器立在铁氧体环上。此外，它使用图中各种匝数的薄磁线。
如何制作您的 ESR 表
ESR 电路图
在本节中，上述电路是我们将学习制作的。电路从单个 9V 电池获取电源。您可以使用低成本 LDO 替代，以便在电压随时间下降时获得最大电池寿命。
此外，LM2936 不贵，即使电压降至 5.5V 仍可操作。此外，我们在开关后添加了 LED 开/关指示器——尽管我们未在上图中显示。
电路元件
- C1- 100uf
- C2 – 470PF
- C3 – 10uf
- C4 – 0.1uf
- C5 – 100nf
- C8 – 100nf
- R1 – 1K
- R2 – 10K
- R3 – 150
- R4 – 12
- R5 – 12
- R6 – 27K
- R7 – 100K
- R8 – 2.2K
- R9 – 100
- R10 – 10K 电位器
- ICI – 555
- TR1 – 3904
- T1 – 2.1 变压器
- D1 – IN4007
- D2- IN4007
- D3 – IN4148
- D4 – IN4148
电路操作
让我们看一些插图以更好地理解此电路工作原理。因此，我们将用 ESR 短路 (0) 和高 ESR (5.6) 欧姆时点 1、2、3 的波形进行说明。这里，波形对应相关通道和示波器截图。
此外，电容/电阻分压器输出信号约为 232 mV 峰峰值。此外，晶体管将输出值乘以 10 以上因子。此外，通道 3 保存滤波整流信号（约 1.35 V）。
ESR (0) 波形
所以，这是调整 10k 电位器后仪表全耗尽时的样子。
ESR (0) 全耗尽
另一方面，当电容有高 ESR (5.6 欧姆) 时，您可以将其插入测试引脚。所以，点 2 输出电压降低，点 3 结果直流电平也降低。
ESR (5.6 欧姆) 波形
这是 ESR = 5.6 欧姆耗尽时仪表的样子。
ESR (5.6 欧姆) 耗尽仪表
构建电路
此电路非常简单，您可以用孔板组装。虽然为 T1/E1 传输链路找到合适的信号变压器不容易，但您可能在零件盒中有一个。
一个很好的替代方案和解决办法是开关电源变压器（PC ATX 电源）。另一个替代方案是更大匝数比。但有个问题。您必须将 150 欧姆串联电阻调整为更高值。
这是完全组装电路的样子：
电路组装
组装电路后，您可以在金属盒内进行最终组装。此外，您可以用音频插头和屏蔽音频线连接测试探针。此外，您应将地线（屏蔽层）连接到金属外壳。
最终电路组装
几乎所有 ESR 表的局限性
以下是任何 ESR 表的一些局限性：
1. 如果您有内部短路电容，ESR 表读数会误导您认为它具有低值 ESR。
2. 该表不是测试小于 30 微法电容的最佳选择。如果被测电容太低，测量电抗频率变得高度显著。因此，导致过高 ESR。
3. CUT 的长测试引线可能产生误差。如何？因为 ESR 是低量程欧姆表。
总结
制作 ESR 表是一个简单有趣的项目。最好的是，您可以用电子实验室常见零件实现。ESR 表是电子维修技术员、爱好者、设计师和工程师的首选工具。
ESR 是大于 1 微法电容的重要属性。此外，如果您想进行标准数字电容表无法实现的测量，您将需要 ESR 测试仪。
好了，以上是您需要了解的关于 ESR 表及其制作的一切。如果您有问题或建议，请随时联系我们。我们将乐意提供帮助。
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