關(guan)於DIY ESR Meter，每個行業(ye)都(dou)有(you)其獨(du)特的(de)工(gong)具集(ji)。如果(guo)是(shi)電子產(chan)品，您至少應該(gai)有(you)萬(wan)用(yong)表、螺(luo)絲刀(dao)、刀(dao)具、烙(lao)鐵(tie)和電線(xian)。

最好(hao)的(de)部分(fen)是(shi)您可(ke)以在任何電子商店中以(yi)實(shi)惠(hui)的(de)價格(ge)找(zhao)到(dao)這(zhe)些(xie)工(gong)具。但(dan)是(shi)，當您走(zou)上選舉(ju)之(zhi)路時(shi)，您還需(xu)要其他(ta)重(zhong)要(yao)但(dan)昂(ang)貴(gui)的工(gong)具。

在這(zhe)些(xie)工(gong)具中，有 ESR 表。

因此，在(zai)本文(wen)中(zhong)，我們將(jiang)向您展示(shi)如(ru)何使用現(xian)成的(de)條形/Vero 板(ban)構(gou)建您(nin)的(de) ESR 計，其結(jie)果(guo)與市(shi)場(chang)上的 ESR 計相(xiang)同(tong)。

準備好(hao)？讓我們來學習！

條板

資(zi)料(liao)來源：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

什(shen)麽(me)是(shi) ESR？

電容器(qi)不能(neng)免(mian)於退化。當您看(kan)到(dao)壹些不良(liang)影響(xiang)時(shi)，這(zhe)是(shi)因為等效串(chuan)聯電阻 (ESR)。為(wei)什(shen)麽(me)？由(you)於制造商用於制造電容器(qi)的(de)材(cai)料，電容器(qi)的(de)內(nei)阻(zu)有(you)限(xian)。 

此外，各(ge)種類(lei)型的(de)電容器(qi)具有不同(tong)的 ESR 範圍(wei)。因此，測(ce)量(liang)電容器(qi)的(de)等效串(chuan)聯電阻至關(guan)重(zhong)要(yao)。

什(shen)麽(me)是(shi) ESR 計？

在(zai)測(ce)量(liang)電容器(qi)時(shi)，電容表（數字(zi)或模擬(ni)）可(ke)能(neng)會(hui)誤(wu)導您。使用此(ci)工(gong)具，您可能(neng)認(ren)為有(you)故(gu)障的(de)電容器(qi)是(shi)好的(de)。另外，如(ru)果(guo)您不對電容器(qi)進(jin)行 ESR 測(ce)試，您將(jiang)錯(cuo)過(guo)損壞的電容器(qi)並且(qie)無法進(jin)行任(ren)何(he)維(wei)修(xiu)。因此，您(nin)需(xu)要的(de)是(shi) ESR 計。

ESR 表是(shi)壹種兩端(duan)測(ce)量(liang)工(gong)具，主要用(yong)於測(ce)量(liang)電容器(qi)的(de) ESR。通(tong)常，壞電容器(qi)具有高 ESR 讀(du)數(shu)，您(nin)無法使用常(chang)規數字電容表或萬(wan)用(yong)表進(jin)行測(ce)量(liang)。

那(na)不是(shi)全部(bu)。

您(nin)可以使用 ESR 表而(er)無需從(cong)電路中(zhong)移(yi)除電容器(qi)。 

這(zhe)是(shi)最好(hao)的(de)部分(fen)。

您(nin)可(ke)以將(jiang) ESR 用於其他(ta)實(shi)驗，例(li)如檢(jian)查(zha) 0.33 ohm 和(he) 0.22 ohm 等低(di)歐(ou)姆電阻，定(ding)位(wei)印(yin)刷(shua)電路板(ban)、揚(yang)聲(sheng)器(qi)放(fang)大(da)器(qi)上的短路，以(yi)及(ji)檢(jian)查(zha)普(pu)通電池和充電電池的狀(zhuang)況。

ESR 儀(yi)表如何(he)工(gong)作(zuo)？

各(ge)種因素都(dou)會(hui)導致(zhi)電容器(qi)的(de)功率損耗。您可以將(jiang)這(zhe)些(xie)因素總(zong)結(jie)為(wei) ESR。要(yao)完(wan)全了解 ESR 儀(yi)表的工(gong)作(zuo)原理，讓我們看壹下組(zu)件：

振蕩(dang)器(qi) 

振(zhen)蕩(dang)器(qi)負(fu)責(ze)提供驅(qu)動電流通過(guo)您(nin)正在測(ce)試的電容器(qi)所(suo)需(xu)的交(jiao)流信號。振(zhen)蕩(dang)器(qi)電路的(de)壹個很好的例(li)子是(shi)運(yun)行在(zai)大(da)約(yue) 100 kHz 的(de)頻(pin)率。 

此外，100 kHz 是(shi)進(jin)行 ESR 測(ce)量(liang)的(de)行業(ye)標準。該(gai)電路的(de)壹部分(fen)用(yong)作(zuo)相(xiang)移(yi)振蕩(dang)器(qi)。它(ta)很(hen)容易實(shi)現(xian)，它向(xiang)您(nin)展示(shi)了壹個極好的正弦(xian)波(bo)近(jin)似值。

另壹部分(fen)用(yong)作(zuo)放(fang)大(da)器(qi)和(he)緩(huan)沖器(qi)。由(you)於移(yi)相(xiang)振(zhen)蕩(dang)器(qi)具有高輸出阻(zu)抗(kang)，這(zhe)部(bu)分(fen)可(ke)以(yi)防(fang)止(zhi)振蕩(dang)器(qi)電路過(guo)載。此外，您(nin)可(ke)以(yi)使用增(zeng)益控(kong)制電位計(ji)調整 100 kHz 信(xin)號的(de)電平。

ESR 檢測(ce)器(qi)

ESR 檢(jian)測(ce)器(qi)是(shi)大(da)部(bu)分(fen)動作(zuo)發生(sheng)的地(di)方。第壹部分(fen)是(shi)電壓電流轉(zhuan)換(huan)器(qi)，它(ta)將(jiang)來自振蕩(dang)器(qi)的(de) 100 kHz 信(xin)號轉(zhuan)換(huan)為(wei)大(da)約(yue) 7Ma 的(de)峰峰電流。 

因此，您(nin)可(ke)以在(zai)此階(jie)段(duan)的反(fan)饋(kui)回(hui)路內(nei)連(lian)接(jie) CUT（被(bei)測(ce)電容器(qi)）。此(ci)外，您(nin)可(ke)以(yi)使用兩個前面(mian)板(ban)接(jie)線(xian)柱(zhu)來執行此(ci)操(cao)作(zuo)，以便(bian) CUT 接(jie)收(shou)相(xiang)同(tong)的電流。

電源轉(zhuan)換(huan)部(bu)

在本節(jie)中，單(dan)電源方法要(yao)求(qiu)您(nin)在(zai)整(zheng)個 ESR 表中提供虛(xu)擬(ni)接(jie)地(di)參(can)考(kao)。因此，在(zai)此(ci)階段(duan)，傳統(tong)的(de)三(san)端(duan)穩(wen)壓(ya)器(qi)（在(zai)輸(shu)入端(duan)）提供 +5v 總(zong)線(xian)。 

另壹方面(mian)，-5v 總(zong)線(xian)從(cong)壹個花花公(gong)子組(zu)件獲得電源，該(gai)組(zu)件向輸(shu)入(ru)提供與(yu)幅度(du)相(xiang)等（但(dan)極(ji)性(xing)相(xiang)反(fan)）的(de)直流電壓。

這(zhe)個怎麽運(yun)作(zuo)

ESR 電路圖(tu)

來(lai)源(yuan)：自繪(hui)

首先(xian)，上圖(tu)中(zhong)的(de) TR1 和(he)固定的 NPN 晶體(ti)管(guan)創建了觸(chu)發阻(zu)塞振(zhen)蕩(dang)器(qi)的(de)簡(jian)單(dan)反(fan)饋(kui)。阻(zu)塞(sai)振(zhen)蕩(dang)器(qi)開(kai)始(shi)以高頻(pin)振蕩(dang)。 

此外，振(zhen)蕩(dang)會(hui)在(zai)次級變壓器(qi)的(de) 5 匝(za)上產生(sheng)壹致(zhi)的電壓幅(fu)度(du)。此(ci)外，振(zhen)蕩(dang)器(qi)在(zai)整(zheng)個 CTU 上施加感(gan)應(ying)高頻(pin)。 

此外，您(nin)還(hai)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)壹個運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)與(yu)低(di)壓高頻(pin)饋送相(xiang)結(jie)合(he)。另外，它(ta)在(zai)那(na)裏(li)作(zuo)為電壓放(fang)大(da)器(qi)工(gong)作(zuo)。

如果(guo) ESR 不存在或您(nin)有(you)壹個工(gong)作(zuo)電容器(qi)，則儀(yi)表會(hui)建議完(wan)全偏(pian)轉(zhuan)。因此，它(ta)顯(xian)示(shi)電容器(qi)上的 ESR 很小，而(er)對於具有不同(tong) ESR 水(shui)平的各(ge)種電容器(qi)，ESR 又(you)會(hui)降至零(ling)。

現(xian)在，較低(di)的 ESR 可(ke)能會(hui)導致(zhi)在運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)反(fan)相(xiang)感(gan)應輸(shu)入上產生(sheng)適(shi)度較高的電流。此外，它(ta)會(hui)相(xiang)應(ying)地顯(xian)示(shi)在(zai)儀(yi)表上，並帶有較高的偏(pian)轉(zhuan)度(du)，反(fan)之(zhi)亦(yi)然。

此(ci)外，較高的 BC547 晶體(ti)管(guan)用(yong)作(zuo)常用(yong)的電壓收(shou)集(ji)器(qi)和(he)穩(wen)壓(ya)器(qi)級。出於這(zhe)個原因，晶體(ti)管(guan)可(ke)以(yi)處(chu)理最小 1.5 伏的振(zhen)蕩(dang)器(qi)級。此外，CUT 周圍(wei)的(de)其他(ta)電子設(she)備不會(hui)受到(dao) ESR 計測(ce)試頻(pin)率的壓力。

此(ci)外，校準儀(yi)表也很(hen)容(rong)易。另外，如(ru)果(guo)您將(jiang)測(ce)試引(yin)線(xian)保持(chi)在低(di)位，靠近(jin) uA 儀(yi)表的 100k 預設會(hui)進(jin)行調整，直到(dao)它在儀(yi)表表盤(pan)上實(shi)現(xian)健康(kang)的(de)偏(pian)轉(zhuan)。

之(zhi)後，您(nin)可以驗(yan)證(zheng)儀(yi)表上具有較高 ESR 值和大(da)約(yue)較小偏(pian)轉(zhuan)度(du)的(de)各(ge)種電容器(qi)。

最後(hou)，變壓器(qi)位(wei)於鐵(tie)氧體(ti)環(huan)的頂部。此外，它(ta)使用了壹個在圖(tu)表上具有不同(tong)匝數的薄磁(ci)鐵(tie)。

如何(he)構(gou)建您(nin)的(de) ESR 計

ESR 電路圖(tu)

資(zi)料(liao)來(lai)源：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

在(zai)本節(jie)中，我們將(jiang)學習如何制作(zuo)上述電路。該(gai)電路由(you)壹個 9V 電池供電。您可(ke)以(yi)使用低(di)成本 LDO 作(zuo)為替代(dai)品，以便(bian)在(zai)電壓隨(sui)時(shi)間(jian)下降時(shi)獲得最長(chang)的(de)電池壽(shou)命(ming)。 

此(ci)外，LM2936 並不昂(ang)貴(gui)，即(ji)使電壓降至 5.5V 也(ye)能(neng)運(yun)行。此(ci)外，我(wo)們在開(kai)關後添(tian)加了壹個 LED 開(kai)/關指(zhi)示(shi)燈(deng)——盡(jin)管(guan)我(wo)們沒(mei)有(you)在(zai)上圖(tu)中(zhong)顯(xian)示(shi)它(ta)。

電路元(yuan)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 鍋

• ICI – 555

• TR1 – 3904

• T1 – 2.1 變壓器(qi)

• D1 – IN4007

• D2-IN4007

• D3 – IN4148

• D4 – IN4148

電路操(cao)作(zuo)

讓我們看壹些插圖(tu)，以(yi)更(geng)好(hao)地了解該(gai)電路的(de)工(gong)作(zuo)原理。因此，我(wo)們將(jiang)使用 ESR (0) 縮短的引(yin)線(xian)和高 ESR (5.6) 歐(ou)姆的(de)點(dian) 1、2 和(he) 3 處(chu)的波(bo)形進(jin)行說明(ming)。此(ci)處(chu)，波(bo)形對應(ying)於相(xiang)關(guan)通道(dao)和(he)示(shi)波(bo)器(qi)鏡頭。 

此外，電容/電阻分(fen)壓(ya)器(qi)輸(shu)出(chu)端(duan)的信號峰峰值約為(wei) 232 mV。此外，晶體(ti)管(guan)將(jiang)輸出值乘(cheng)以(yi) 10 倍以(yi)上。此外，通(tong)道(dao) 3 保存濾波(bo)和整流信號（約(yue) 1.35 V）。

具有 ESR 的波(bo)形 (0)

資(zi)料(liao)來源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

所(suo)以，這(zhe)是(shi)在調整 10k 電位器(qi)後(hou)儀(yi)表完(wan)全耗盡(jin)的樣(yang)子。

ESR 完(wan)全耗盡(jin) (0)

資料(liao)來源：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

另壹方面(mian)，當電容器(qi)具有高 ESR（5.6 歐(ou)姆）時(shi)，您可以將(jiang)其插(cha)入(ru)測(ce)試引(yin)線(xian)之(zhi)間。因此，點(dian) 2 的(de)輸(shu)出電壓降低(di)，點(dian) 3 處(chu)的直流電平也隨之(zhi)降低(di)。

具有 ESR (5.6 Ohm) 的波(bo)形

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這(zhe)是(shi)當 ESR = 5.6 Ohm 耗盡(jin)時儀(yi)表的樣(yang)子。

用(yong)於 ESR 消耗的儀(yi)表（5.6 歐(ou)姆）

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建立(li)電路

該(gai)電路非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan)，您可以(yi)使用穿(chuan)孔板(ban)進(jin)行組(zu)裝(zhuang)。雖(sui)然(ran)為 T1/E1 傳輸鏈路(lu)找(zhao)到(dao)合適(shi)的信(xin)號變壓器(qi)並不容(rong)易，但(dan)您(nin)的(de)零件箱中可能有(you)壹個。 

這(zhe)個問題(ti)的壹個很好的替代(dai)方案和解決(jue)方案是(shi)來自開(kai)關電源（PC ATX 電源）的(de)變壓器(qi)。另壹種選擇(ze)是(shi)更大(da)的(de)匝(za)數(shu)比。但(dan)是(shi)，有壹個問題(ti)。您必(bi)須將(jiang) 150 歐(ou)姆串(chuan)聯電阻調整到(dao)更高的值。 

這(zhe)是(shi)完(wan)全組(zu)裝(zhuang)好(hao)的(de)電路的(de)樣(yang)子：

電路組(zu)裝(zhuang) 

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組(zu)裝(zhuang)好(hao)電路後(hou)，您(nin)可(ke)以在金(jin)屬盒(he)內(nei)進(jin)行最後(hou)的(de)組(zu)裝(zhuang)。此(ci)外，您(nin)可(ke)以(yi)使用音(yin)頻(pin)插孔和屏(ping)蔽音(yin)頻(pin)電纜連(lian)接(jie)您(nin)的測(ce)試探(tan)頭(tou)。另外，您(nin)應(ying)該(gai)將(jiang)接地（屏(ping)蔽）連(lian)接(jie)到(dao)金(jin)屬外殼。

最終(zhong)電路組(zu)裝(zhuang)

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幾(ji)乎(hu)所有 ESR 儀(yi)表的局限性

以(yi)下是(shi)任何(he) ESR 儀(yi)表的壹些限制：

1. 如果(guo)您有(you)任何(he)內(nei)部(bu)短路的(de)電容器(qi)，ESR 表的讀(du)數(shu)會(hui)誤(wu)導您認(ren)為它(ta)具有低(di)值的 ESR。

2. 該(gai)儀(yi)表不是(shi)測(ce)試小於 30微法(fa)的(de)電容器(qi)的(de)最佳(jia)選擇(ze)。如果(guo)被測(ce)電容器(qi)太(tai)低(di)，則測(ce)量(liang)電抗(kang)頻(pin)率變得非常重(zhong)要(yao)。因此，這(zhe)會(hui)導致(zhi)過度(du)的(de) ESR。

3. CUT 的(de)長測(ce)試線(xian)可能(neng)會(hui)出(chu)現(xian)錯(cuo)誤(wu)。如(ru)何？因為 ESR 是(shi)低(di)量(liang)程歐(ou)姆表。

圍(wei)捕(bu)

構(gou)建 ESR 是(shi)壹個簡(jian)單(dan)而(er)有趣的(de)項目。最好(hao)的(de)部分(fen)是(shi)，您可(ke)以使用電子實(shi)驗室(shi)中(zhong)常(chang)見的部(bu)件來實(shi)現(xian)這(zhe)壹點(dian)。ESR 計(ji)是(shi)任何(he)電子維(wei)修(xiu)技術(shu)人(ren)員(yuan)、愛(ai)好者(zhe)、設計(ji)師(shi)和工(gong)程師(shi)的首(shou)選。

ESR 是(shi)大(da)於 1 微法(fa)的(de)電容器(qi)的(de)壹個重(zhong)要(yao)屬性。此外，如(ru)果(guo)您想(xiang)進(jin)行標準數(shu)字電容計(ji)無法進(jin)行的(de)測(ce)量(liang)，則需要 ESR 測(ce)試儀(yi)。

好吧(ba)，這(zhe)總(zong)結(jie)了您(nin)需要(yao)了解的有(you)關 ESR 儀(yi)表以及(ji)如(ru)何構(gou)建它(ta)們的所(suo)有(you)信息。如(ru)果(guo)您有(you)任何(he)問題(ti)或建議，請(qing)隨時聯系(xi)我們。我們很樂(le)意(yi)提供幫助。