Испытатель конденсаторов
Как показала практика, при ремонте промышленной и бытовой радиоаппаратуры наиболее часто встречающаяся неисправность - полная (обрыв, пробой) или частичная потеря емкости как оксидных, так и любых других конденсаторов.
Предлагаемый прибор предназначен для измерения емкости испытываемого конденсатора без выпаивания его из узла, в котором он применен. Это достигается благодаря низкому входному сопротивлению прибора. Таким образом, резисторы, подключаемые к проверяемому конденсатору, практически не влияют на точность измерения.
Принципиальная схема
Принципиальная базовая схема прибора изображена на рис.1. Принцип его действия основан на измерении падения пульсирующего (50 Гц) напряжения на делителе, состоящем из резисторов R2, R9 и проверяемого конденсатора Сх.
Благодаря использованию на делителе пульсирующего (а не переменного, как это практикуется при проверке неполярных конденсаторов) напряжения, возможно измерение емкостей с более высокой точностью. Ведь электролитический конденсатор только при правильном подключении полярности остается конденсатором с "полноценной" емкостью.
Если же прибор планируется использовать для проверки только неполярных конденсаторов, диод VD2 (рис.1) можно исключить, заменив перемычкой.
Рис. 1. Принципиальная базовая схема прибора-испытателя конденсаторов.
Снимаемый с делителя сигнал усиливается операционным усилителем DA1 и через разделительный конденсатор С3 поступает на выпрямитель, выполненный на диодах VD7, VD8. Постоянная составляющая выпрямленного напряжения через цепь R4, R3 поступает на микроамперметр РА1, стрелка которого отклоняется на угол, обратно пропорциональный емкости испытываемого конденсатора.
Блок питания можно также собрать и по бестрансформаторной схеме (рис.2), однако, как показала практика, такой вариант исполнения менее эффективен из-за относительно большой чувствительности к помехам, проникающим из сети.
Рис. 2. Принципиальная схема бестрансформаторного блока питания.
Детали прибора
В приборе используют постоянные резисторы типа МЛТ, ОМЛТ или ВС, переменные резисторы типа СП4-1 (СП5-2). Конденсаторы С1, С5 - КМ-6, С4 - ЭТО-1, остальные - К50-6, К50-16. При отсутствии микросхемы DA2 стабилизатор можно собрать на транзисторе по схеме, изображенной на рис.3. Трансформатор Т1 намотан на тороидальном трансформаторном железе типоразмера К47х32х24.
Обмотка I содержит 5000 витков провода ПЭВ-2 Ж0,1 мм, обмотка II - 345 витков ПЭВ-2 Ж0,2 мм, III - 340 витков ПЭВ-2 Ж0,25 мм. Трансформатор Т1 можно применить и готовый, имеющий две независимые вторичные обмотки по 15 В мощностью более 1 Вт.
Второй вариант прибора
Более совершенна схема прибора, изображенного на рис.4. Его основное отличие в том, что импульсы, поступающие на делитель, формируются собственным задающим генератором, собранным на логической микросхеме DD1.
Благодаря этому прибор дополнительно приобретает еще три существенных положительных качества:
- Стабильность работы и еще более высокая точность, благодаря независимости от величины и частоты сетевого напряжения (ведь, ни для кого не секрет, что оно колеблется в достаточно широких пределах);
- Увеличение пределов измерения путем порогового изменения частоты задающего генератора;
- Возможность питания от автономного источника питания, например батареи типа "Корунд".
Типы деталей используют те же, что и на рис.1.
Рис. 4. Принципиальная схема прибора-испытателя конденсаторов (вариант 2).
Микросхему К561ЛА7 без каких-либо схемных изменений можно заменить на К561ЛЕ5.
Для подключения прибора к проверяемому конденсатору и прокалыванию защитного лака, которым обычно покрыты печатные платы радиоаппаратуры, рекомендуется изготовить специальные щупы.
По сути, это два корпуса от шариковых ручек, в которые вместо пасты вставлены отрезки стальной проволоки (удобно использовать отслужившие велосипедные спицы), заостренные с одной стороны. К утолщенным концам припаивают гибкий экранированный провод, который подключают к гнездам XS1, XS2. Для удобства концы стержней можно слегка изогнуть.
Налаживание прибора сводится к подгонке (сопротивления резисторов R11, R12 устанавливают в среднее положение) шкалы путем измерения емкости заведомо исправных конденсаторов с возможно меньшим допускаемым отклонением емкости от номинала (это, например, конденсаторы К52-1, К53-1, К53-4, К76П-1 и т.п.
Шкалу микроамперметра градуируют непосредственно в микрофарадах. Перед измерением шкалу калибруют переменным резистором R12, ось которого выведена на лицевую панель;устанавливают стрелку микроамперметра РА1 на отметку "0" (100 мкА при использовании головки с данным максимальным отклонением).
Пределы измерения при необходимости можно сместить в сторону больших или меньших значений, для этого следует лишь соответственно изменить емкость конденсатора С1 или сопротивления подстроечных резисторов R2-R4, а также подкорректировать сопротивление резистора R5 (рис.4).
При измерении емкости неполярных конденсаторов полярность подключения прибора не имеет значения. Печатная плата и размещение элементов показаны на рис.5.
Автор: С.В. Прус, г. Староконстантинов, Хмельницкая обл.
Литература: 1. Болгов. А. Испытатель оксидных конденсаторов // Р-1989.-№6.