Универсальный тестер радиокомпонентов: что это, функци

Тестер радиоэлектронных компонентов

В этой статье дается описание конструкции так называемого «Тестера радиодеталей», разработанного Ф. Маркусом на основе микроконтроллера ATmega328p в корпусе TQFP. Прилагаются схема, чертеж печатной платы, прошивка версии 1.09k с русским меню и оригинальная документация Карла-Хайнца Кюблера на прошивку.

Как известно, существует множество модификаций этого тестера. Для реализации я выбрал наиболее функциональную схему с возможностью измерять параметры стабилитронов напряжением стабилизации до 40В. Описанное ниже устройство позволяет тестировать следующие радиокомпоненты:

  • Биполярные транзисторы
  • Обогащенные и обедненные MOSFET-транзисторы
  • JFET-транзисторы
  • Тиристоры и симисторы
  • Диоды и диодные сборки
  • Резисторы сопротивлением от 0,5Ом до 20 Мом, в т. ч. переменные
  • Конденсаторы емкостью от 0,2nF до 1000uF
  • Индуктивности от 10 мкГн до 1Гн

Дополнительно устройство позволяет измерять:

  • Коэффициент усиления по току биполярных транзисторов в диапазоне до 10000
  • Наличие защитного диода в транзисторах
  • Прямое падение напряжение на диоде
  • Напряжение открытия MOSFET-транзистора
  • Емкость затвора MOSFET-транзистора

При этом устройство автоматически определяет порядок расположения выводов подключенного радиокомпонента.

Дополнительные функции устройства, доступные с прошивкой версии 1.09k:

  • Измерение внешнего напряжения до 50В для измерения напряжения стабилизации стабилитронов
  • Отдельное измерение емкости и ESR для тестирования конденсаторов без демонтажа
  • Функциональный генератор частотой от 2МГц до 1Гц
  • ШИМ-генератор частотой 7812,5 Гц и скважностью от 99% до 0 с шагом 1%
  • Самопроверка и калибровка

Следует отметить, что тестер предназначен для определения типа подключенного радиокомпонента и не дает высокой точности измерения его параметров, особенно при измерении ESR и индуктивности.

Описание схемы тестера

Принципиальная электрическая схема тестера показана на рисунке.

В качестве МК выбран наиболее популярный на рынке и обеспечивающий максимальную функциональность устройства ATmega328p в корпусе TQFP. В отличие от оригинальной схемы, взятой из статьи «Тестер радиодеталей Atmega328», здесь нет автоматического отключения прибора. Практика использования устройства показала, что функция автоотключения больше мешает, чем помогает экономить энергию батареи, поэтому я от нее отказался.

В остальном схема особенностей не имеет и соответствует оригиналу. Для измерения напряжения стабилизации стабилитронов использован DC/DC преобразователь на основе микросхемы DA2.

Конструкция и детали.

Все детали устройства собраны на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размером 82х48 мм. Чертеж платы вместе со схемой расположения выводных компонентов показан на рисунке. Чертеж показан со стороны установки компонентов.

Плата рассчитана на установку резисторов и неполярных конденсаторов типоразмера 1206. Некоторые установочные места допускают установку также элементов типоразмера 0805.

Особые требования предъявляются к резисторам R2-R7, которые должны быть высокоточными. По правде говоря, я таких не нашел и использовал обычные, отобранные по сопротивлению из пары десятков штук. Возможно, это снизило точность измерения, но во-первых, тестер может компенсировать разницу в номиналах резисторов, а во-вторых, тестер – это не измерительный прибор, поэтому особой точности я от него и не ждал.

К остальным деталям особых требованиям не предъявляется и они могут быть заменены на любые доступные, аналогичные по параметрам. Так, в качестве низковольтного стабилизатора DA1 использован доступный на тот момент LD1117. Вместо него можно использовать любой 5-вольтовый low-drop интегральный стабилизатор, или даже обычный 78L05.

ЖКИ-модуль – любой совместимый с прошитой русской раскладкой, имеющий 2 ряда по 16 символов и расположением контактов в один ряд вверху модуля. Разводка платы предусматривает его подключение на разъеме, хотя никто не мешает подсоединить модуль шлейфом проводов или же использовать таким образом модуль с другим типом расположения контактов.

Для реализации дополнительных функций устройства на плату добавлены два гнезда типа моно аудио-джек, обозначенные f-GEN и C_ESR. Дело в том, что для генератора использованы клеммы ТР1-ТР2, а для измерителя ESR – ТР1-ТР3. Установив два гнезда можно использовать один соединительный шнур для каждой из функций. Вы можете переделать эти выходы по своему усмотрению, установив, например, одно гнездо под стерео аудио-джек и сделать трехпроводной шнур.

Выводы ТР1-ТР3 предполагают установку на место их разводки соответствующего разъема. На практике это не очень удобно. Для подключения радиокомпонентов мною была изготовлена дополнительная планка из текстолита, на которой сформированы площадки для подключения SMD-компонентов, а также отрезок разъема для подключения выводных компонентов. Я использовал разъем, стандартно используемый в советское время для подключения плат во всех цифровых системах. Он оказался очень удобным, рекомендую.

Разъем питания использован стандартный 5/2,5 мм. Плата сделана таким образом, чтобы быть установленной в правом нижнем углу корпуса, тогда будет обеспечен доступ к гнездам питания и дополнительных функций.

Программирование

Для программирования микроконтроллера я использовал программу AVReal и самодельный переходник AlteraByteBlaster, описанный здесь.

Подпаяв соответствующие выводы переходника к плате тестера, следует подать на него питание и выполнить из командной строки следующие команды:

  1. avreal.exe +mega328P -p1 -ab -o8000 -w -f_low=FF
  2. avreal.exe +mega328P -p1 -ab -o8000 -e
  3. avreal.exe +mega328P -p1 -ab -o8000 -w+ -v -c TT257.hex -d TT257.eep

Первая команда переписывает младший байт фьюзов для настройки его на работу с внешним кварцевым резонатором. Вторая на всякий случай стирает кристалл. Третья записывает программу и данные памяти.

Команды программирования следует выполнять из папки, в которой находятся соответствующие файлы, распакованные из прилагаемого архива.

Наладка

Правильно собранный и запрограммированный тестер начинает работать сразу. Особое внимание следует уделить очистке платы после пайки.

Для проведения самопроверки и калибровки тестера необходимо подготовить качественный неполярный конденсатор емкостью от 0,1 до 20 мкФ и перемычку, обеспечивающую закорачивание всех трех тестовых выводов ТР1-ТР3. Перемычку подключают к тестовым выводам и нажимают кнопку «TEST». На запрос о проведении самопроверки следует еще раз нажать кнопку «TEST».

Во время теста № 4 перемычку следует удалить. Во время калибровки после теста № 6 нельзя прикасаться к тестовым выводам или подключенным к ним соединительным проводам.

По требованию последнего теста, сопровождаемого текстом «>100nF» к клеммам 1 и 3 следует подключить подготовленный конденсатор для внесения корректировки измерения емкости.

Работа с тестером радиокомпонентов

Для определения типа и основных параметров радиокомпонента следует включить питание устройства кнопкой «on/off», вставить тестируемую деталь в тестовый разъем или подключить ее с помощью соединительных проводов и кратковременно нажать кнопку «TEST». Через некоторое время тестер отобразит на дисплее результат в виде типа подключенного радиокомпонента и его основных параметров. Если же тестер не опознает деталь, он выдаст сообщение об отсутствии или повреждении детали.

Для использования дополнительных функций нужно войти в меню. Для этого следует включить питание, удерживая нажатой кнопку «TEST». После появления пунктов меню кнопку следует отпустить. Пункты меню будут переключаться автоматически. Для входа в выбранный пункт следует во время его отображения нажать и удерживать кнопку «TEST» до входа в него.

Для измерения напряжения стабилизации стабилитрона его следует подключить к клеммам «Zenner», выбрать пункт меню «Вольтметр», нажать и удерживать кнопку «Zenner» до появления устойчивых показаний. Стабилитроны напряжением стабилизации до 5В тестер покажет как диод с обратным напряжением, соответствующим его напряжению стабилизации.

Следует отметить, что DC/DC преобразователь, используемый для тестирования стабилитронов, имеет большой пусковой ток. Поэтому при «слабой» батарее питания нажатие на кнопку «Zenner» приведет к сбросу устройства и измерение произвести не удастся. Поэтому для тестирования стабилитронов рекомендуется использовать внешнее питание тестера.

Подробно о работе с тестером, а также описание процедур измерения можно почитать в оригинальной документации, приведенной в приложении. К сожалению, документацию к прошивке 1.09k на русском языке мне найти не удалось, поэтому прилагаю документацию на прошивку 1.10k. В последнюю добавлена функция частотомера, а в остальном они идентичны.

Обзор тестера компонентов M328

Героем сегодняшнего обзора стал довольно популярный среди радиолюбителей прибор – тестер компонентов M328. Изначально тестер разработал Маркус Фрейек, после чего над доработкой начал работать Карл-Хайнц Куббелер, который делает это по сей день. Довольно быстро было сделано множество различных клонов данного устройства которые можно как сделать самому (благо схема очень простая и прошивки есть в свободном доступе), так и купить у китайцев. Продается тестер либо собранный, либо в виде конструктора, для тех, кто любит попаять. Ко мне попал именно второй вариант. Что ж, включаем паяльник и начинаем распаковывать посылку. Внешне посылка ничем не отличается от любой другой с просторов Китая. Обычный бумажный пакет белого цвета, с коробкой китайцы решили не заморачиваться.

Внутри находится антистатический пакет заботливо хранящий конструктор тестера. Какая либо мягкая упаковка отсутствует.

Все детали китайцы заботливо разложили по пакетикам, а дисплей обернули пупырчатым пакетом, уложив его перед этим в отдельный антистатический пакет (МК, правда, он воткнули в очень даже статический пенопласт). Все выводы ровные, почта обошлась с посылкой не очень сурово. Кстати, какой либо инструкции или схемы в комплекте не было (найти ее удалось на алиэкспрес, в описании к аналогичному конструктору. Прилагаю в конце статьи).

Плата устройства довольно высокого качества. Маска нанесена ровно, шелкография качественная. В общем никаких нареканий нет.

Приступим к пайке. Первыми в дело пошли резисторы. Номинал каждого элемента на плате подписан, благодаря этому паять очень легко и удобно, не надо каждый раз заглядывать в схему. В бонус к этому все элементы выводные, так что спаять такой конструктор сможет даже начинающий радиолюбитель без большого опыта пайки.

Резисторы запаяны, приступаем к содержимому следующего пакетика. Там оказались конденсаторы и кварц.

Далее впаиваем транзисторы и TL431.

Ну и напоследок запаиваем разъемы, энкодер и панельку под микроконтроллер.

Так же не забываем про дисплей. Гребенка паяется между 5 и 12 выводами, как указано на плате тестера.

Собираем все вместе, прикручиваем дисплей к стойкам. Теперь можно подать питание. На это действие прибор никак не реагирует, кроме этого, в выключенном состоянии потребления тока нет, совсем. Это возможно благодаря хитрой реализации схемы питания (взята из инструкции на тестер).

Жмем на энкодер и наслаждаемся работой прибора.

Первое, что бросается в глаза – место расположения светодиода. Видимо китайские инженеры достаточно долго выбирали это самое место, чтобы добиться точного попадания светового потока прямо в глаз смотрящего на дисплей. При этом в комплекте был именно яркий светодиод. Второе, на что обращаешь внимание – блеклость дисплея. Пиксели светятся не белым, а сероватым, в результате создается впечатление нехватки контрастности (ее увеличение изображение не улучшает). Но после нескольких минут использования прибора данный эффект замечаться перестает.

При первом включении будет выведено сообщение (его, к сожалению, не заснял), что прибор нуждается в калибровке и неплохо было бы замкнуть все 3 вывода измерительного разъема, после чего следовать дальнейшим инструкциям на дисплее. При этом режим тестирования будет предлагаться всякий раз, когда девайс понимает, что все входы у него закорочены. Длится калибровка секунд 10. После проведения калибровки, при включении, прибор сразу будет переходить в режим измерения. В этом режиме МК сначала измеряет напряжение на батарее и напряжение питания после стабилизатора, о чем и информирует соответствующими надписями на дисплее. Далее производится само тестирование компонента, вставленного в разъем. Если же таковой не обнаруживается, тестер возмутится и примерно через 5 секунд отключится. Время с момента включения до отображения результата составляет от 2 до 5 секунд, в зависимости от элемента. Дольше всего идет тестирование конденсаторов.

Выход из режима измерения осуществляется удержанием нажатого энкодера в течении пары секунд. После чего попадаем в меню, которое содержит следующие пункты:

  • Switch off – выключение прибора;
  • Transistor – тестирование всего и вся, основной режим работы прибора;
  • Frequency – измерение частоты;
  • f-Generator – генератор меандра;
  • 10-bit PWM – генератор ШИМ;
  • rotary encoder – имитатор работы энкодера;
  • C+ESR@TP1:3 – измерение емкости и ESR;
  • Selftest – калибровка;
  • Contrast – регулировка контрастности;
  • Show data – отображение графики, сохраненной в памяти МК.

Переход по пунктам осуществляется вращением энкодера, выбор – кратковременным нажатием. Выход из выбранного раздела – длительным нажатием.

Почти сразу обнаружилась небольшая недоработка прошивки. Часто, после выхода из какого-либо раздела обратно в меню, теряется последовательность переключения пунктов, которые начинают переключаться хаотично. Тоже самое наблюдается при выборе частоты встроенного генератора.

— Начнем по порядку. Первый и основной режим работы скрывается под пунктом Transistor (именно он запускается при включении). При выборе данного пункта, прибор начинает измерение того, что ему установили в разъем. Начинается все с замера напряжения питания. Вся процедура измерения занимает около 5 секунд. По окончанию, на дисплеи выводится вердикт:

Повторное измерение запускается по нажатию на энкодер. Оно и понятно, незачем непрерывно измерять параметры одного и того же компонента. Если же ничего не нажимать, через 28 секунд тестер выключится. Подключение компонента к прибору можно выполнить тремя способами: через zip панельку, через площадки на плате (для SMD), либо подпаяв какой-либо свой разъем или щупы к контактным площадкам TP1, TP2, TP3.

Измерять можно практически все, что угодно. Это полупроводники (диоды, транзисторы, тиристоры, симисторы), сопротивления, индуктивности и емкости. Заявлены следующие характеристики:

  • Измерение сопротивлений: до 50MΩ с точностью 0.1Ω
  • Измерение емкостей: 25пФ

100000мкФ с точностью 1пФ
Измерение индуктивностей: 10мкГн

Начнем с транзисторов. Под руку попались 2SC1953, IRF740 и КП303. Тестер легко справляется с поставленной задачей.

Диоды и симисторы так же не вызвали затруднений.

Пробитый транзистор тестер посчитал за два сопротивления.

Далее проведем измерения “рассыпухи”. Показания я буду сравнивать с профессиональным LCR метром Instek LCR-819. Для удобства восприятия свел измерения в таблицы. Первыми в бой пошли резисторы.

Номинал резистораInstek LCR-819M328
51.1 Ω51.4 Ω51.1 Ω
68 Ω67.6 Ω67.3 Ω
2.61 K2.6 K2.61 K
4.3K4.27 K4.29 K
8.2 K8.23 K8.27 K
10 K10.0 K10.1 K
33 K32.9 K32.9 K
47 K46.5 K46.0 K

Честно говоря, точность меня приятно удивила. Теперь проверим на идуктивностях:

Номинал индуктивностиInstek LCR-819M328
22 мкГн0.02 мГн0.02 мГн
50 мкГн0.05 мГн0.05 мГн
220 мкГн0.22 мГн0.22 мГн
470 мкГн0.49 мГн0.47 мГн
3.5 мГн3.52 мГн3.55 мГн
5 мкГн4.9 мГн3.1 мГн
6.5 мГн6.51 мГн6.41 мГн

В данном случае о точности судить довольно трудно, т.к. все результаты прибор показывает в миллигенри, обрезая тем самым единицы микрогенри. Можно лишь сказать, что в принципе неплохо. Сложности вызвала лишь катушка на 5 мГн, тестер сильно занизил показания. Возможно сказалось высокое сопротивление данной катушки, около 44 Ом. (катушка не очень высокого качества).

Остаются лишь конденсаторы (в скобках указано значение ESR, данная величина начинает измеряться от 100 нФ):

Номинал емкостиInstek LCR-819M328
Пленочные
1 нФ894 пФ886 пФ
100 нФ103 нФ101 нФ
220 нФ213 нФ212 нФ
470 нФ458 нФ462 нФ
680 нФ691 нФ693 нФ
1 мкФ958 нФ957 нФ
Электролиты
1 мкФ0.998 мкФ (22.5)0.975 мкФ (13)
47 мкФ42.9 мкФ (0.78)44.71 мкФ (0.62)
100 мкФ94.9 мкФ (1.1)98.72 мкФ (0.96)
220 мкФ216.4 мкФ (0.51)222.9 мкФ (0.40)
470 мкФ399.8 мкФ (0.29)416.2 мкФ (0.23)
2200 мкФ2516 мкФ (0.06)2747 мкФ (0.06)
4700 мкФ4324 мкФ (0.03)4777 мкФ (0.02)

А вот тут уже все на так радужно, при этом неэлектролиты измерены довольно точно, а вот с электролитами как-то хуже. При этом чем выше емкость, тем больше расхождение в измерении емкости между двумя приборами. Показания ESR практически равны.

— Следующий режим Frequency, проще говоря частотомер. Для измерения частоты на плате есть специальный вход F-IN.

Сначала просто протестировал работу, подав 1 КГц с осциллографа. Частоту прибор измерил точно.

Далее подключил тестер к генератору. Как оказалось, изменения частоты производятся довольно точно (накидывал пару десятков герц, но не на всех частотах, видимо, проблема округления при вычислениях) вплоть до величины 3.8 МГц. Более высокую частоту прибор просто не берет. При этом одинаково хорошо измеряет как меандр, так и синус. Единственный минус встроенного частотомера – вычисление производится в течении 2-3 секунд. Максимальная амплитуда на входе 5В, минимальная ограничена уровнем логической “1” для МК.

Прибор умеет как измерять частоту, так и генерировать ее. Для этого служит режим f-Generator. На выбор доступен список частот:

1000 мГц10 Гц50 Гц100 Гц
250 Гц439.9956 Гц441.989 Гц443.017 Гц
1 КГц2.5 КГц5 КГц10 КГц
25 КГц50 КГц100 КГц153.8462 КГц
250 КГц500 КГц1000 КГц2000 КГц

Задать свою частоту вручную невозможно. Сигнал выдается на ножки TP2:TP3. Работа генератора проверена осциллографом Rigol DS1102E. Как видно, работает довольно хорошо. Завал фронтов вполне логичен, емкость цепей и щупа ненулевая.

Помимо меандра прибор умеет выдавать ШИМ сигнал, функция прячется в разделе 10-bit PWM. Снимать сигнал необходимо с ножек TP1:TP3.

Скважность задается вращением энкодера. Каждое кратковременное нажатие так же прибавляет 1%. Диапазон значений 0

99% Значения на дисплее вполне соответствует реальности. Частота ШИМ около 7.8 КГц., амплитуда 5В.

— Режим rotary encoder выдает импульсы, имитирующие вращение энкодера. не особенно интересный режим.

— А вот режим C+ESR@TP1:3 гораздо интереснее. Служит для измерения емкости и ESR в реальном времени без каких-либо нажатий кнопок. Название намекает, что подключаться следует к выводам TP1:3. Режим полезен, когда надо провести много измерений подряд. Однако показания немного отличаются от тех, что сделаны в режиме Transistor. Этот же конденсатор показывал емкость в 98.72 мкФ с ESR 0.96. Минимальная емкость для данного режима 1 мкФ. Меньшую он просто не показывает.

— Нажатие на пункт Selftest переводит тестер в режим калибровки. Процедура стандартная, потребуется замкнуть 3 измерительных вывода между собой и следовать дальнейшим указаниям.

— Режим Contrast служит для настройки контрастности дисплея.

— Ну а режим Show data показывает версию прошивки, калибровочные коэффициенты и всю графику, которая содержится в памяти МК.

Замеры потребляемого тока показали, что прибор довольно прожорлив. Средний ток составил 22.5 мА. В режиме Transistor ток кратковременно поднимается до 25 мА. Самым прожорливым оказался режим rotery encoder с током 27.4 мА. Учитывая питание тестера от “Кроны”, которая обладает невысокой емкостью, следует задуматься о сетевом БП. Либо организовать питание от литиевых АКБ (китайцы продают версию прибора с питанием от АКБ формата 18650). Прибор сохраняет работоспособность в диапазоне напряжений 5.5

Ну что, время подводить итоги

В целом прибор оставил положительные впечатления. Богатый функционал сочетается с неплохой точностью измерения. Собрать такой тестер сможет даже новичок в электронике. Конечно, есть и более точные приборы, но и ценник у них будет куда выше. Для любительского же использования данного прибора вполне хватает. Из минусов, думаю, следует отметить лишь глючащее меню (возможно, решается прошивкой другой версии ПО). Вердикт – прибор однозначно стоит купить. В практике радиолюбителя он не раз пригодится.

P.S. Если нужны еще какие-то тесты данного прибора, отписывайтесь в комментариях. Думаю, смогу их провести.


Универсальный тестер радиокомпонентов

Измеритель ESR R/C/L и тестер полупроводников

Любому, кто работает с электроникой, требуется тестер радиоэлектронных компонентов. В большинстве случаев электронщики всех мастей обходятся цифровым мультиметром. Им можно проверить с достаточной точностью самые частоиспользуемые электронные компоненты: диоды, биполярные транзисторы, конденсаторы, резисторы и пр.

Но, среди радиодеталей есть и такие, проверить которые рядовым мультиметром сложно, а порой и невозможно. К таким можно отнести полевые транзисторы (как MOSFET, так и J-FET). Также, обычный мультиметр не всегда имеет функцию замера ёмкости конденсаторов, в том числе и электролитических. И даже если таковая функция имеется, то прибор, как правило, не измеряет ещё один очень важный параметр электролитических конденсаторов – эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС или ESR).

С недавнего времени стали доступны по цене универсальные измерители R, C, L и ESR. Многие из них обладают возможностью проверки практически всех ходовых радиодеталей.

Давайте узнаем, какими возможностями обладает такой тестер. На фото универсальный тестер R, C, L и ESR – MTester V2.07 (QS2015-T4). Он же LCR T4 Tester. Приобрёл я его на Алиэкспресс. Не удивляйтесь, что прибор без корпуса, с ним он стоит куда дороже. Вот здесь вариант без корпуса, а вот здесь с корпусом.

Тестер радиодеталей собран на микроконтроллере Atmega328p. Также на печатной плате имеются SMD-транзисторы с маркировкой J6 (биполярный S9014), M6 (S9015), интегральный стабилизатор 78L05, TL431 – прецизионный регулятор напряжения (регулируемый стабилитрон), SMD-диоды 1N4148, кварц на 8,042 МГц. и “рассыпуха” – планарные конденсаторы и резисторы.

Прибор запитывается от батарейки на 9V (типоразмер 6F22). Впрочем, если такой нет под рукой, прибор можно запитать и от стабилизированного блока питания.

На печатной плате тестера установлена ZIF-панель. Рядом указаны цифры 1,2,3,1,1,1,1. Дополнительные клеммы верхнего ряда ZIF-панели (те, которые 1,1,1,1) дублируют клемму под номером 1. Это для того, чтобы было легче устанавливать детали с разнесёнными выводами. Кстати, стоит отметить, что нижний ряд клемм дублирует клеммы 2 и 3. Для 2 отведено 3 дополнительных клеммы, а для 3 уже 4. В этом можно убедиться, осмотрев разводку печатных проводников на другой стороне печатной платы.

Итак, каковы же возможности данного тестера?

Замер ёмкости и параметров электролитического конденсатора.

Для начала проверим электролитический конденсатор на 1000 мкФ * 16V. Подключаем один вывод электролита к выводу 1, а другой к выводу 3.

Можно подключит один из выводов к клемме 2. Прибор сам определит, к каким выводам подключен конденсатор. Далее жмём на красную кнопку.

На экране результат: ёмкость – 1004 мкФ (1004 μF); ЭПС – 0,05 Ом (ESR = 0,05Ω); Vloss = 1,4%. О параметре Vloss расскажу позднее.

Проверка танталового электролитического конденсатора 22 мкФ * 35в.

Результат: ёмкость – 24,4 мкФ; ЭПС – 0,2 Ом., Vloss = 0,4%

Тестер можно использовать и для замера ёмкости у обычных конденсаторов с ёмкостью где-то от 20 пикофарад (20pF). Если подключить к ZIF-Панели выносные щупы, то можно проверять и детали, выполненные в корпусах для поверхностного (SMT) монтажа. Я, например, с помощью этого тестера подбирал SMD-конденсаторы и резисторы.

Обращаю внимание! Перед тестированием конденсаторов, особенно электролитических, их необходимо разрядить! Иначе можно повредить прибор высоким остаточным напряжением. Особенно это относится к электролитам, выпаянным с плат.

Таинственный параметр Vloss.

При проверке конденсаторов, кроме ёмкости и ESR, универсальный тестер показывает ещё такой параметр, как Vloss. Что же он означает? К сожалению, точного и конкретного обоснования этого термина я не нашёл. Но, судя по всему, он косвенно указывает на уровень утечки конденсатора. Как известно, реальный конденсатор имеет сопротивление диэлектрика между обкладками. Благодаря этому сопротивлению конденсатор медленно разряжается из-за, так называемого, тока утечки.

Так вот, при заряде конденсатора коротким импульсом тока напряжение на его обкладках достигает определённого уровня. Но, как только заряд конденсатора прекращается, напряжение на заряженном конденсаторе падает на очень небольшую величину. Разность между максимальным напряжением на конденсаторе и тем, что наблюдается после завершения заряда и выражают как Vloss. Чтобы было удобней, Vloss выражают в процентах.

Падение напряжения на обкладках конденсатора объясняют как внутренним рассеиванием заряда, так и сопротивлением между обкладками, которое имеется у всех конденсаторов, так как любой диэлектрик имеет, пусть и большое, но сопротивление.

Для керамических и электролитических конденсаторов высокий показатель Vloss в несколько процентов свидетельствует о плохом качестве конденсатора.

Проверка полевых J-FET и MOSFET транзисторов.

Теперь давайте протестируем широко известный MOSFET транзистор IRFZ44N. Вставляем его в панель так, чтобы его выводы были подключены к клеммам 1,2,3.

Никаких правил подключения соблюдать не надо, как уже говорилось, прибор сам определить цоколёвку детали и выдаст результат на дисплей.

На дисплее, кроме цоколёвки транзистора и его типа (n-канальный MOSFET), тестер указывает величину порогового напряжения открытия транзистора VGS(th) (Vt = 3,74V) и ёмкость затвора транзистора Ciis (C = 2,51nF). Если заглянуть в даташит на IRFZ44N и найти там значение VGS(th), то можно обнаружить, что оно находится в пределах 2 – 4 вольт.

Более подробно об основных параметрах MOSFET-транзисторов я уже писал здесь.

Также советую заглянуть на страничку, где рассказывается о разновидностях полевых транзисторов и их обозначении на схеме. Это поможет понять, что же вам показывает прибор.

Проверка биполярных транзисторов.

В качестве подопытного “кролика” возьмём наш КТ817Г. Как видим, у биполярных транзисторов измеряется коэффициент усиления hFE (он же h21э) и напряжение смещения Б-Э (открытия транзистора) Uf. Для кремниевых биполярных транзисторов напряжение смещения находится в пределах 0,6

0,7 вольт. Для нашего КТ817Г оно составило 0,615 вольт (615mV).

Составные биполярные транзисторы тоже распознаёт. Вот только параметрам на дисплее я бы верить не стал. Ну, действительно. Не может составной транзистор иметь коэффициент усиления hFE = 37. Для КТ973А минимальный hFE должен быть не менее 750.

Как оказалось, структуру для КТ973А (PNP) и КТ972А (NPN) определяет верно. Но вот всё остальное замеряет некорректно.

Стоит учесть, что если хотя бы один из переходов транзистора пробит, то тестер может определить его как диод.

Проверка диодов универсальным тестером.

Образец для испытаний – диод 1N4007.

Для диодов указывается падение напряжения на p-n переходе в открытом состоянии Uf. В техдокументации на диоды указывается как VF – Forward Voltage (иногда VFM). Замечу, что при разном прямом токе через диод величина этого параметра также меняется.

Для данного диода 1N4007: VF=677mV (0,677V). Это нормальное значение для низкочастотного выпрямительного диода. А вот у диодов Шоттки это значение ниже, поэтому их и рекомендуют применять в устройствах с низковольтным автономным питанием.

Кроме этого тестер замеряет и ёмкость p-n перехода (C=8pF).

Результат проверки диода КД106А. Как видим, ёмкость перехода у него во много раз больше, чем у диода 1N4007. Аж 184 пикофарады!

Если вместо диода установить светодиод и включить проверку, то во время тестирования он будет задорно помигивать.

Для светодиодов тестер показывает ёмкость перехода и минимальное напряжение, при котором светодиод открывается и начинает излучать. Конкретно для этого красного светодиода оно составило Uf = 1,84V.

Как оказалось, универсальный тестер справляется и с проверкой сдвоенных диодов, которые можно встретить в компьютерных блоках питания, преобразователях напряжения автоусилителей, всевозможных блоках питания.

Проверка сдвоенного диода MBR20100CT.

Тестер показывает падение напряжения на каждом из диодов Uf = 299mV (в даташитах указывается как VF), а также цоколёвку. Не забываем, что сдвоенные диоды бывают как с общим анодом, так и общим катодом.

Проверка резисторов.

Данный тестер отлично справляется с замером сопротивления резисторов, в том числе переменных и подстроечных. Вот так прибор определяет подстроечный резистор типа 3296 на 1 кОм. На дисплее переменный или подстроечный резистор отображается в виде двух резисторов, что не удивительно.

Также можно проверить постоянные резисторы с сопротивлением вплоть до долей ома. Вот пример. Резистор сопротивлением 0,1 Ома (R10).

Замер индуктивности катушек и дросселей.

На практике не менее востребована функция замера индуктивности у катушек и дросселей. И если на крупногабаритных изделиях наносят маркировку с указанием параметров, то вот на малогабаритных и SMD-индуктивностях такой маркировки нет. Прибор поможет и в этом случае.

На дисплее результат измерения параметров дросселя на 330 мкГ (0,33 миллиГенри).

Кроме индуктивности дросселя (0,3 мГ) тестер определил его сопротивление постоянному току – 1 Ом (1,0Ω).

Маломощные симисторы данный тестер проверяет без проблем. Я, например, проверял им MCR22-8.

А вот более мощный тиристор BT151-800R в корпусе TO-220 прибор протестировать не смог и отобразил на дисплее надпись “? No, unknown or damaged part”, что в вольном переводе означает “Отсутствует, неизвестная или повреждённая деталь”.

Кроме всего прочего, универсальный тестер может замерять напряжение батареек и аккумуляторов.

Я был обрадован ещё и тем, что данным прибором можно проверить оптопары. Правда, проверить такие «составные» детали можно только в несколько этапов, поскольку они состоят минимум из двух изолированных между собой частей.

Покажу на примере. Вот внутреннее устройство оптопары TLP627.

Излучающий диод подключается к выводам 1 и 2. Подключим их к клеммам прибора и посмотрим, что он нам покажет.

Как видим, тестер определил, что к его клеммам подключили диод и отобразил напряжение, при котором он начинает излучать Uf = 1,15V. Далее подключаем к тестеру 3 и 4 выводы оптопары.

На этот раз тестер определил, что к нему подключили обычный диод. В этом нет ничего удивительного. Взгляните на внутреннюю структуру оптопары TLP627 и вы увидите, что к выводам эмиттера и коллектора фототранзистора подключен диод. Он шунтирует выводы транзистора и тестер “видит” только его.

Так мы проверили исправность оптопары TLP627. Похожим образом мне удалось проверить и маломощное твёрдотельное реле типа К293КП17Р.

Теперь расскажу о том, какие детали этим тестером НЕ проверить.

Мощные тиристоры. При проверке тиристора BT151-800R прибор показал на дисплее биполярный транзистор с нулевыми значениями hFE и Uf. Другой экземпляр тиристора определил как неисправный. Возможно, это действительно так и есть;

Стабилитроны. Определяет как диод. Основных параметров стабилитрона вы не получите, но можно удостовериться в целостности P-N перехода. Производителем заявлено корректное распознавание стабилитронов с напряжением стабилизации менее 4,5V.
При ремонте всё-таки рекомендую не полагаться на показания прибора, а заменять стабилитрон новым, так как бывает, что стабилитроны исправны, но напряжение стабилизации «гуляет»;

Любые микросхемы, такие как интегральные стабилизаторы 78L05, 79L05 и им подобные. Думаю, пояснения излишни;

Динисторы. Собственно, это понятно, так как динистор открывается только при напряжении в несколько десятков вольт, например, 32V, как у распространённого DB3;

Ионисторы прибор также не распознаёт. Видимо из-за большого времени заряда;

Варисторы определяет как конденсаторы;

Однонаправленные супрессоры определяет как диоды.

Универсальный тестер не останется без дела у любого радиолюбителя, а радиомеханикам сэкономит кучу времени и денег.

Стоит понимать, что при проверке неисправных полупроводниковых элементов, прибор может определить тип элемента некорректно. Так, биполярный транзистор с одним пробитым p-n переходом, он может определить как диод. А вздувшийся электролитический конденсатор с огромной утечкой распознать как два встречно-включенных диода. Такое бывало. Думаю, не надо объяснять, что это свидетельствует о негодности радиодетали.

Но, стоит учесть тот факт, что также имеет место и некорректное определение значений из-за плохого контакта выводов детали в ZIF-панели. Поэтому в некоторых случаях следует повторно установить деталь в панель и провести проверку.

ТЕСТЕР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Хочу поделится очень полезной для каждого радиолюбителя схемой, найденной на просторах интернета и успешно повторенную. Это действительно очень нужный прибор, имеющий много функций и собранный на основе недорогого микроконтроллера ATmega8. Деталей минимум, поэтому при наличии готового программатора собирается за вечер.

Данный тестер с высокой точностью определяет номера и типы выводов транзистора, тиристора, диода и т.д. Будет очень полезен как начинающему радиолюбителю, так и профессионалам.

Особенно незаменим он в тех случаях, когда имеются запасы транзисторов с полустёртой маркировкой, или если не получается найти даташит на какой-нибудь редкий китайский транзистор. Схема на рисунке, кликните для увеличения или скачайте архив:

Типы тестируемых радиоэлементов

Имя элементаИндикация на дисплее:

– NPN транзисторы – на дисплее “NPN”
– PNP транзисторы – на дисплее “PNP”
– N-канальные-обогащенные MOSFET – на дисплее “N-E-MOS”
– P-канальные-обогащенные MOSFET – на дисплее “P-E-MOS”
– N-канальные-обедненные MOSFET – на дисплее “N-D-MOS”
– P-канальные-обедненные MOSFET – на дисплее “P-D-MOS”
– N-канальные JFET – на дисплее “N-JFET”
– P-канальные JFET – на дисплее “P-JFET”
– Тиристоры – на дисплее “Tyrystor”
– Симисторы – на дисплее “Triak”
– Диоды – на дисплее “Diode”
– Двухкатодные сборки диодов – на дисплее “Double diode CK”
– Двуханодные сборки диодов – на дисплее “Double diode CA”
– Два последовательно соединенных диода – на дисплее “2 diode series”
– Диоды симметричные – на дисплее “Diode symmetric”
– Резисторы – диапазон от 0,5 К до 500К [K]
– Конденсаторы – диапазон от 0,2nF до 1000uF [nF, uF]

Описание дополнительных параметров измерения:

– H21e (коэффициент усиления по току) – диапазон до 10000
– (1-2-3) – порядок подключенных выводов элемента
– Наличие элементов защиты – диода – “Символ диода”
– Прямое напряжение – Uf [mV]
– Напряжение открытия (для MOSFET) – Vt [mV]
– Емкость затвора (для MOSFET) – C= [nF]

В списке приводится вариант отображения информации для английской прошивки. На момент написания статьи появилась русская прошивка, с которой всё стало гораздо понятнее. Скачать файлы для программирования контроллера ATmega8 можно тут.

Сама конструкция получается довольно компактной – примерно с пачку сигарет. Питание от батареи “крона” на 9В. Потребляемый ток 10-20мА.

Для удобства подключения испытуемых деталей, надо подобрать подходящий универсальный разъём. А лучше несколько – для различных типов радиодеталей.

Кстати, у многих радиолюбителей часто возникают проблемы с проверкой полевых транзисторов, в том числе с изолированным затвором. Имея данное устройство, вы сможете за пару секунд узнать и его цоколёвку, и работоспособность, и ёмкость перехода, и даже наличие встроенного защитного диода.

Планарные smd транзисторы тоже с трудом поддаются расшифровке. А многие радиодетали для поверхностного монтажа иногда не удаётся даже примерно определению – или то диод, или что ещё.

Что касается обычных резисторов, то и тут налицо превосходство нашего тестера над обычными омметрами, входящими в состав цифровых мультиметров DT. Здесь реализовано автоматическое переключение необходимого диапазона измерения.

Это касается и проверки конденсаторов – пикофарады, нанофарады, микрофарады. Просто подключите радиодеталь к гнёздам прибора и нажмите кнопку TEST – на экране сразу отобразится вся основная информация о элементе.

Готовый тестер можно разместить в любом небольшом пластмассовом корпусе. Устройство собрано и успешно испытано.

Обсудить статью ТЕСТЕР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

ОБЗОР КИТАЙСКОГО ТЕСТЕРА РАДИОДЕТАЛЕЙ

Во время ремонта различной бытовой аппаратуры приходилось сталкиваться с неисправностями, связанными с изменением параметров электролитических конденсаторов. Простым мультиметром или стрелочным прибором можно выявить лишь оборванные или замкнутые накоротко конденсаторы. Приставка к мультиметру, которую также собирал, определяет только их ESR. Поэтому заказал в Китае тестер полупроводников+LC+ESR метр. Хотя при хороших знаниях можно собрать похожий прибор самому.

Порадовали весьма скромные размеры устройства 72*62,5 мм. Высота обуславливается высотой «Кроны» – 17,5 мм. При включении на индикаторе отображается информация о состоянии батареи питания и отсутствии радиокомпонента в колодке. Далее многие фото в высоком разрешении – можете кликнуть на них, чтоб рассмотреть детали получше.

Надо сказать, что прибор весьма требователен к питанию и кушает его не мало. Мой экземпляр при напряжении в районе 7,5 вольт ненадолго уходил в себя и отказывался производить измерения. Заменив крону сразу почувствовал разницу между радиолюбительством до и после)). В дальнейшем планирую избавиться от кроны вовсе. Хочу соорудить узел питания на основе повышающего преобразователя, литиевого аккумулятора и контроллера его зарядки. Экран имеет разрешение 128*64. Устройство позволяет проводить измерение как выводных радиокомпонентов так и SMD, для чего между колодкой для выводных деталей и кнопкой имеется специальная площадка. Построен тестер на основе микроконтроллера Mega 328.

Время тестирования радиокомпонентов в районе 2 секунд, лишь для емкостей большОго номинала – до одной минуты. Собственно прибора была связана со случаями изменения параметров электролитических конденсаторов в результате чего схемы, где они были установлены вели себя неадекватно. В случае установки в колодку тестера электролитического конденсатора прибор одновременно измеряется его емкость и реактивное сопротивление конденсаторов – ESR, а так же Vloss – напряжение утечки (в процентах). Полученные результаты сравниваются с табличными.

Таблица ЭПС конденсаторов

При превышении результатов измерения больше чем на 10% от табличного, электролитический конденсатор отправляю в ведро.

Конденсатор 330*25 вольт

Конденсатор 10 мкф*50 вольт

Конденсатор 33 мкф*50 вольт

Конденсатор 47 мкф*160 вольт. Стоял в «холодной» части блока питания телевизора и грелся. Отправляется в ведро

Конденсатор 220 мкф*35 вольт так же отправляется на помойку

Для неполярных – значение ESR всегда будет более 10 Ом. Диапазон измерения конденсаторов от 25 пф до 100000 мкф с шагом 1 пф.

Конденсатор 0,1 мкф

Конденсатор 3900 из энергосберегающей лампы неожиданно выдал 991 пикофарад. После его замены лампа возобновила работу

Конденсатор 68 нанофарад

Металлобумажный конденсатор МБМ 0,1 мкф совершенно не использовавшийся, но за годы хранения с далеко ушедшими параметрами(((.

Значение Vloss (напряжение утечки сразу после прекращения заряда конденсатора) в несколько процентов свидетельствует о неисправности конденсатора. Для себя определил уровень годности электролитического конденсатора по параметру напряжения утечки в 3%.

Перед тестированием все конденсаторы в обязательном порядке разряжал – в противном случае велика вероятность выхода тестера из строя.

Сопротивления измеряются в диапазоне от 0,5 Ома до 50 МОм с шагом 0,1 Ома. Катушки индуктивности тестируются в диапазоне 0,01 мН – 20Н, с отображением их сопротивления.

Резистор 1,3 кОм

Резистор 200 кОм

Очень полезной функцией является определение типа проводимости транзисторов (NPN – PNP, MOSFET) и цоколевки выводов, что позволяет не искать даташит для определения назначения выводов транзистора. В чем польза функции? Иногда один и тот же транзистор, например MJE13001-13005, от разных производителей встречаются с разным расположением Базы и Эмиттера. У биполярных транзисторов измеряется коэффициент усиления hFE и напряжение смещения Б-Э Uf.

Вот так тестер определил составной транзистор MJE13003 с шунтирующим диодом во время ремонта энергосберегающей лампы.

Пробитый транзистор строчной развертки D2499

Для диодов указывается падение напряжения на p-n переходе в открытом состоянии Uf и его ёмкость C.

Выпрямительный диод 1N4007

Импульсный диод FR102

Для светодиодов тестер показывает ёмкость перехода и минимальное напряжение, при котором светодиод открывается. При этом светодиод начинает мерцать.

Проверка сдвоенных диодов определяет падение напряжения на каждом диоде.

Маломощные тиристоры определяются без значений параметров.

Вывод и впечатления от прибора

К небольшим минусам прибора должен отнести:

  • проверка стабилитронов с напряжением стабилизации только до 4,5 В;
  • не защищенный шлейф ЖК индикатора (корпус мастерить обязательно).

Несмотря на имеющиеся минусы, плюсов у прибора гораздо больше и не одному радиолюбителю, а так же профессионально занятому в сфере электроники человеку, прибор способен значительно облегчить жизнь. Специально для Элво.ру – Кондратьев Николай, Г. Донецк.

Как выбрать RLC измеритель

На практике часто нужно определить тип или параметры резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. Радиодетали несовершенны, как всё в нашем мире, зачастую из-за отсутствия или повреждения маркировки, износа или старения радиокомпонентов, определение номинала становится сложной задачей.

Чтобы определить сопротивление, емкость или индуктивность применяют измерители RLC, ESR. В статье разберем на примерах как провести замеры и подскажем, как выбрать оптимальное техническое решение для ваших прикладных задач.

Время чтения: 20 минут
Автор статьи — Андрей Кириченко

Что такое измеритель импеданса и тестер полупроводников

Так уж сложилось, что чаще всего радиолюбители пользуются тремя основными приборами — вольтметром, амперметром, омметром, но иногда возникают ситуации, когда для работы необходим более сложный, редкий прибор — измеритель RLC иммитанса или LCR-метр.

При этом конечно подобные измерительные устройства также бывают как профессиональные, так и «любительские», но для начала о том, что это вообще такое.

Как уже следует из названия, прибор позволяет измерять три основных величины:

      L — Индуктивность;
      C — Ёмкость;
      R — Сопротивление;

Конечно емкость и сопротивление могут замерять большинство современных мультиметров, но LCR-метры это делают обычно точнее, в большем диапазоне. Также RLC метры позволяют проводить дополнительные измерения, например добротности, коэффициента потерь, ESR (эквивалентного последовательного сопротивления, сокращенно ЭПС) и делать это на разных частотах.

Подобный функционал необходим там, где уже не хватает обычных мультиметров, например при диагностике неисправностей импульсных блоков питания, преобразователей напряжения, радиочастотных цепей.

Типовые примеры использования LCR-метра и транзистор тестера для проверки радиодеталей

Резисторы – самый распространенный вид радиокомпонентов

Проволочные резисторы отличающиеся по номинальной мощности

Если с распространенными номиналами проблем не возникает, то измерение низкоомных резисторов может добавить сложностей. Обычный мультиметр часто может измерить нормально сопротивление порядка 1-2 Ома и выше, если ниже, то начинает сильно влиять сопротивление проводов, щупов и низкое разрешение. Даже довольно точный UNI-T UT61E имеет дискретность измерения в таком режиме всего 10 мОм, при том что даже у недорого LCR-метра минимальная дискрета 0,1 мОм.

высокой точности с возможностью подключения к ПК для снятия логов

Соответственно если при помощи мультиметра можно относительно точно измерить резисторы с сопротивлением от 0,05-0,1 Ома, то при измерении 10 мОм он фактически ничего уже измерять не будет, для сравнения ниже измерение двух резисторов номиналом 1 и 2,2 мОм.

Часто измерение малых сопротивлений необходимо при проверке, подборе или изготовлении токоизмерительных шунтов. Альтернативный вариант измерения по падению напряжения, но необходим регулируемый блок питания, амперметр, вольтметр.

Возможность измерения малых сопротивлений также полезна для выявления таких проблем как неправильная маркировка, особенно низкоомных резисторов.

Слева резистор промаркированный как 0,1 Ома, справа как 0,22 Ома, но реально у них почти одно и то же сопротивление. Такие ошибки могут стоить иногда очень дорого.

Транзисторы

Измерение малых сопротивлений поможет в оценке оригинальности полевых транзисторов. Сейчас на рынок все чаще поступают поддельные, перемаркированные транзисторы. Хотя простое измерение сопротивления в открытом состоянии не дает полной информации, оно позволяет быстро понять что перед вами.

Для теста кроме измерителя надо иметь только батарейку на 9 вольт. Зачастую данные в даташитах приводятся к напряжению на затворе в 10 вольт, но в данном случае это не существенно. Кроме того корректно измерять сопротивление сток-исток под током, обычно он указан в документации, но это требует наличия как минимум лабораторного блока питания.

Чтобы проверить транзистор: подключаем тестовые щупы к выводам сток и исток (обычно средний и правый), подаем 9 вольт на крайние выводы. Постоянно подавать напряжение не требуется, достаточно зарядить затворную емкость, но надо быть внимательным, не подключите случайно батарейку к щупам тестера. Можно даже сначала «зарядить» транзистор, а только потом подключить щупы.

Конденсаторы

Конденсаторы используются немного реже, но имеют свои особенности. Например в отличие от резисторов они гораздо больше подвержены старению, особенно если речь идет об электролитических конденсаторах установленных в импульсных блоках питания, преобразователях материнских плат, т.п.

Особое значение имеет ESR конденсаторов. Когда конденсатор высыхает почти не теряя при этом емкость, у него значительно увеличивается внутреннее сопротивление.

Обычным мультиметром такое не диагностируется, можно менять всё подряд, но это не всегда удобно, часто сложно или дорого. Кроме того часто RLC измерители позволяет проводить измерения без выпаивания компонента, хотя, конечно это зависит от схемы включения.

  1. Большинство мультиметров измеряет конденсатор как идеальный, т.е. без учета его особенностей, иногда этого достаточно, иногда нет.
  2. Более сложные приборы умеют отделять конденсатор от его внутреннего сопротивления, а также измерять эти параметры отдельно.
  3. Эквивалентная схема конденсатора выглядит гораздо сложнее — все эти параметрыможно измерить, но это совсем другой класс приборов, который обычно не требуется обычным радиолюбителям.

Для примера сравнение двух конденсаторов, дешевого китайского и фирменного. Хоть точный, но обычный мультиметр считает их почти одинаковыми, показывая только небольшую разницу в емкости. Но если подключить конденсаторы к LCR-метру, то видно что отличие во внутреннем сопротивлении у них почти в 5 раз! Если планируете применять конденсаторы в импульсных блоках питания, то именно эта разница в сопротивлении скажется на нагреве, а соответственно и на сроке службы, характеристиках блока питания. Конденсаторы с большим внутренним сопротивлением не могут эффективно гасить выбросы.

Дроссели и катушки индуктивности

Дроссели, трансформаторы и вообще моточные узлы, в отличие от конденсаторов и резисторов проверяются еще сложнее, и редко какой мультиметр вообще способен измерять индуктивность.

Измеритель иммитанса облегчает производство моточных узлов, а также поиск межвиткового КЗ. Путем сравнения с исправным компонентом или известным значением можно понять, что трансформатор или дроссель неисправен, так как у него сильно изменится индуктивность.

Вообще для поиска короткозамкнутых витков существуют индикаторы, но измеритель иммитанса также определит эту проблему. Например слева исправный трансформатор, справа он же, но с одним накоротко замкнутым витком. Видно, что индуктивность обмотки стала существенно меньше, также виток повлиял и на результат измерения активного сопротивления обмотки.

Как итог, несколько рекомендаций перед выбором RLC измерителя:

  1. Определите круг ваших задач, изучите технические возможности, параметры основных доступных измерителей.
  2. Решите, какую сумму вы готовы потратить на покупку прибора.
  3. Если необходимо измерять малые значения емкости или индуктивности, проверьте, есть ли в выбранных приборах функция выбора частоты, на которой проводится измерение. Чем на большей частоте RLC тестер допускает работу, тем лучше.

Обзор особенностей, основных технических характеристик и возможностей измерителей LCR-параметров

Сравним несколько измерителей разной цены, оценим их преимущества, недостатки.

Транзистор тестер Маркуса с AVR микроконтроллером

Для начала конечно знаменитый транзистор тестер Маркуса. Он существует в различных вариантах: в корпусе и без, со встроенным частотомером, с проверкой стабилитронов, самодельный или фабричный. Иногда его ошибочно называют ESR-метром – это не совсем корректно, так как изначально это именно тестер транзисторов, а замер ESR – только одна из его функций, которая была добавлена значительно позже.

Кроме того, устройство имеет очень большое комьюнити на известном сайте vrtp.ru, где можно узнать как прошить транзистор тестер.

Транзистор тестер TC1
Транзистор тестер LCR-T4

Популярные транзистор тестеры EZM Electronics MK-168 и M8

Пожалуй, для новичка – это действительно выход: такой тестер умеет измерять очень много различных компонентов. Особенно удобно проверять транзисторы, например облегчить такую задачу как найти базу эмиттер коллектор транзистора. Он также вполне нормально проверяет конденсаторы с резисторами.

Но более важно то, что этот тестер умеет измерять емкость и индуктивность, причем проводить комплексное измерение. То есть, например, у дросселя показать не только индуктивность, а активное сопротивление обмотки, также у конденсаторов, не только емкость, но и внутреннее сопротивление.

Есть конечно недостатки, из-за простой схемотехники и двухпроводного подключения компонента ему сложно работать с малыми сопротивлениями.

LC метры

Следующим шагом идут устройства на шаг выше – LCR-метры. Они не умеют проверять параметры транзисторов, но индуктивность или малое сопротивление измерят лучше чем универсальный тестер. Типичный представитель — LC100-A компании Juntek.

В отличие от предыдущего прибора прошивка ESR тестера закрыта, потому возможность обновления отсутствует.

У таких измерителей, остался недостаток универсального прибора — двухпроводное подключение. Поэтому на результат измерений может сильно влиять качество контакта с компонентом и длина проводов. Калибровка ESR тестера, конечно решает проблему длины проводов, но лучше использовать провода минимальной длины и большого сечения.

LCR+ESR метры

Для более опытных есть прибор, который относят если не к профессиональным, то уж точно близким к ним — это XJW01. Кроме стандартных замеров, он позволяет проводить комплексные, а также измерять добротность, диэлектрические потери. Тестер имеет четырехпроводное подключение.

XJW01 позволяет проводить измерения на трех частотах: 100 Гц, 1 и 7.8кГц. Продается XJW01 в виде конструктора для сборки, или собранным устройством.

Тестер может работать как в автоматическом режиме выбора измеряемой величины, так и в ручном. Лучше использовать с ручным режимом, так как автоматика иногда неверно определяет тип компонента.

Наличие четырехпроводного подключения сразу ставит XJW01 на голову выше многих других любительских приборов: такое подключение позволяет разделить цепи генератора тока и измерительной части, за счет чего длина проводов и сопротивление контакта перестает влиять на результаты замеров.

Такой тип подключения применяется в профессиональных приборах: даже там где компонент подключается прямо в клеммы прибора, также используется специальная контактная группа, состоящая из четырех контактов.

Для подключения радиодеталей используются зажимы, пинцеты или выносные контактные группы, а так как они также используют разъемы BNC для подключения, то даже фирменные устройства совместимы с показанным выше XJW01.

Фактически все то же самое есть у фирменных, но относительно бюджетных LCR-метров от фирм UNI-T и Hantek. Они также имеют четырехпроводное подключение, измерение емкости, индуктивности и сопротивления включая ESR и комплексные измерения.

Особенно выделяется новая модель измерителя Hantek 1832C, с которой можно проводить измерения на семи вариантах частоты с верхним пределом в 40 кГц. Базовая погрешность до 0,3%, есть автоматический режим измерения, режимы комплексных измерений.

В этой серии есть старшая модель – Hantek 1833C, отличающаяся расширенным диапазоном частот, но имеющая большую цену.

Hantek 1832C имеет большой экран, на который выводится одновременно все результаты тестирования. Подключение тестируемого компонента двух и четырех проводное (трех и пяти с учетом защитного контакта).

Размах тестового сигнала составляет 0,6 вольта, из-за чего можно проводить замеры многих пассивных радиокомпонентов без выпаивания из платы.

Заявленные диапазоны измеряемых параметров:

  • Индуктивность – до 20 Гн;
  • Ёмкость – до 20000 мкФ;
  • Сопротивление – до 20 Мом;

При этом часто современные устройства могут измерять на частотах до 100 кГц (например Hantek 1833C), что позволяет тестировать компоненты на более высоком уровне. Особенно это помогает при отборе конденсаторов для работы в импульсных блоках питания, частота работы которых находится на сопоставимом значении.

Но нужно быть внимательным: у многих измерителей LCR часто декларируется диапазон частот до 100 кГц. Однако если внимательно прочитать инструкцию, то станет ясно, что в режиме измерения на такой частоте максимальная измеряемая емкость существенно ниже.

Сравнение и рейтинг измерителей импеданса: лучшие измерители RLC 2020 года — основные достоинства и недостатки

Чтобы выбрать оптимальный с точки зрения мастера по ремонту формат или тип прибора для измерения ESR проведем сравнение 3-х основных категорий:

Лучшие LCR-метры профессионального уровня
Цифровой измеритель LCR Hantek 1832C
Основные плюсы: точность измерения, частота до 40 кГц, прибор уже готов к использованию.
Минусы: цена

Высокоточный RLC метр XJW01
Основные плюсы: точность измерения, измерение индуктивности до 1000 Гн, цена.
Минусы: только три тестовые частоты с максимальной в 7,8 кГц, упрощенная индикация, необходимость доработки для автономного питания.
Лучший LCR-метр среднего класса
Измеритель LC100-A с щупами для SMD
Основные плюсы: простая конструкция, компактность, большой диапазон измерения, низкая цена.
Минусы: невысокая точность измерения, двухпроводная схема подключения компонента.
Лучшие бюджетные транзистор тестеры базового уровня
Тестер компонентов LCR-T4
Основные плюсы: очень высокая функциональность, кроме измерения LCR можно тестировать транзисторы, диоды, тиристоры и пр., возможность обновления прошивки, цена.
Минусы: не очень высокая точность измерение малых сопротивлений и ESR, двухпроводное подключение компонента, измерение на низкой частоте, невозможность измерения без выпаивания компонента.

Многофункциональный тестер элементов GM328 ESR

Дальше идут уже приборы профессионального класса, которые обычному пользователю будут слишком дороги. Большей частью они похожи на те, что показаны выше. Часто применяется тот же принцип измерения, но элементная база, функциональные возможности, подключение к компьютеру и, особенно, возможность поверки — относят их к совсем другому классу. Конечно они выходят за рамки этой статьи, но и совсем забыть про них было бы некорректным. Например на фото LCR-метр Rohde & Schwarz HM8118, заявленная погрешность 0,05-0,5% (в сравнении, у XJW01 заявляется 0,3-0,5%), цена около $3000.

Из особенностей — измерение на частотах до 200 кГц, до 12 измерений в секунду, напряжение смещения внешнего конденсатора до 40 В.

Резюмируя все вышесказанное подчеркнем, что для начинающего радиолюбителя более чем достаточно обычного транзистор тестера, который перекроет 90% его задач. Опытным скорее всего потребуется измеритель посложнее, и здесь можно смотреть либо на готовые приборы от брендов среднего уровня, либо на конструкторы типа XJW01.

Тем, кто работает в организациях на которые распространяется сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений, будут нужны приборы, числящиеся в госреестре, к которым можно заказать метрологическую поверку. Это также отличие профессиональных приборов от любительских, хотя и качественных.

Читайте также:  Как выбрать шуруповерт: для дома, строительства
Добавить комментарий