nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
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アナログ式ESRメータ (2009年9月製作)

 コンデンサの等価直列抵抗(ESR:Equivalent Series Resistance)は、特に電解コンデンサ(ケミコン)の健全性を知るための有用な数値です。本器はこのESRを計測するための道具で、中古ケミコンの良否判定や電器品修理に結構便利です。
 ESRは1Ω程度の微小値で周波数でも変化するため、本来は交流四端子法を用いて複数の周波数で計測すべきでしょうが、アマチュア的には本器のような簡易型でよしとします。
  アナログESRメータ_外観

(1) 機能
 コンデンサのESR計測とショート検知ができます。
  計測周波数: 約100kHz
  ESR計測: 0~∞(Ω)アナログメータ
  ショート検知: 直流電流検出

(2) 回路構成
 オリジナルは"Building an ESR meter for Testing Electrolytic Capacitors"ですが、既にLinkが切れており探しきれませんでした。無断で回路図を載せておきます。(Sorry!)
 100kHz発振部とブリッジ回路で構成され、ESRの値をブリッジのアンバランスとして検出してメータを振らせるものです。
アナログESRメータ_回路図(転載)


(3) 構造・外観
 片手で持てるように小型プラケースに組込み、パネル面にはESR指示メータ、ゼロ点調整つまみ及びショート検知LEDがあります。良否判定の目安として、一般的なケミコン容量対ESRの値を表にして貼り付けています。
アナログESRメータ_基板  アナログESRメータ_内部


(4) 製作
 製作は特段難しい所はありませんが、メータの校正が面倒くさいと思います。
 1%級金属皮膜抵抗(10Ω×5個、1Ω×5個)を基準抵抗として準備し、直列や並列に組み合せて本器の100μA電流計の振れを記録します。これを元にドローソフトで目盛板を作成しメータに貼り付ければ、立派な専用メータの出来上がりです。


(5) 使用方法
 アナログ・テスターの抵抗レンジと同じ操作です。テストプローブをショートしてゼロ点調整を行い、プローブを測定対象に当ててメータ表示を読めばOKです。計測信号レベルが小さいので半導体等への影響がなく、回路中の コンデンサもチェックもできます。また、内部ショートのコンデンサはショート検知LEDが点灯します。
 測定の前は、必ず対象コンデンサや回路を完全に放電して下さい。


(6) 所感
 細かな精度はありませんが、簡単・便利な道具として結構役に立ちます。電器品の故障探究は、まず各部のケミコンのチェックからがセオリーです。
 アナログは嫌だデジタルが良い・・・という方には、海外Webには多くのデジタル式ESRメータの作例がありますので参考にされると良いでしょう。写真で本器の横にあるのは(殆ど使わない)AVRによるESRメータです。
アナログESRメータ & デジタルESRメータ
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