Grote afwijkingen in meten elco's


Die elco mode van de ET4401 is een beetje wazig qua werking. Hij wordt nergens toegelicht. Ik vermoed dat het niets anders doet dan met een hogere range beginnen zodat het wat sneller gaat.

Maar in het manual gebruiken ze zo te zien op het plaatje Cp wat voor elcos erg ongebruikelijk is. Voor jouw test belangrijk: qua capaciteit blijft hij binnen zijn specs (0.2%) tot 800 uF en bij 100 Hz (ik neem aan dat de 0,2% C specs hiervoor ook gelden) Maar vergeet niet de formule daar achter. Ik heb er niet aan gerekent om te kijken of dat hard oploopt of weinig uitmaakt.
C: 0.20%*(1+ Cx/Cmax+ Cmin/Cx )(1+Dx)(1+ks+kv+kf);

Het plaatje geeft als meting 1.4728 pF en een negatieve D ??? D is de ratio tussen de reactantie van C en de ESR. Maar dat 1.4728 zal wel photoshop zijn want dat getal, of een deel ervan wordt vaker gebruikt.

De beste specs voor C gelden verder bij 100-1000Hz en 1V. Meetsnelheid slow Daarbuiten gelden correctie factoren. Maar die geven ze ook. Best netjes voor deze prijsklasse.
Het ding heeft ook aardig wat mogelijkheden.
Review: https://youtu.be/TpwVrwKxGvs

Zitten jouw kelvin probes ook maar aan 1 kant aangesloten ? Niet dat het veel uitmaakt voor de meeste metingen maar het is wat vreemd.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
maartenbakker

Special Member

Op 5 mei 2021 14:46:28 schreef fzwart:
[...]
Ja in dit geval is het wel duidelijk maar wat als het toch dichter bij elkaar zou liggen? Het gaat hier al om een factor 4 dat met een multimeter te hoog word aangegeven van wat er nog werkelijk aan capaciteit over zou zijn.
Je hebt met een multimeter gewoon een veel groter grijs gebied waar het wel of niet goed zou zijn. En je hebt geen enkele ESR aanduiding.

Vandaar dat ik met een multimeter al bij een afwijking van 5% omlaag (en iets meer omhoog) twijfel aan de condensator. Daarna zijn additionele tests nodig. Dat maakt een multimeter zeker niet tot een ideale elcotester maar wel bruikbaar zolang je de beperkingen kent.

Het grappige is dus dat verschillende meters verschillende beperkingen kennen. Dat maakt het dus wel lastig.

www.deficientie.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

wat ik in deze niet begrijp is... van een universeelmeter verwacht je dat hij op spanning/stroom /ohms wat je meet juist aangegeven wordt.
voor het meten van condensatoren komt daar plots een te vellen oordeel onder de vorm van sterrenwichelarij bij .
Das gewoon niet goed, omdat de methode gewoon niet goed is. (wel goedkoop).

nochtans kan het ook zonder een complete brug redelijk goed gaan. De Hansen UN47 (die is stokoud) of de Unigor 6E hebben C meetstanden. C slecht? doorzien ze meteen. Pas toen meters digitaal gingen liep het plots fout.. Dat kwam media jaren 80 aan het licht toen collega's fier hun DMM met C meet functie toonden. (en een beetje lachten met de "oude brol").

Later waren er herstellingen die problemen bleven geven en zowat alles was vervangen. beland zo een ding dan toch op je tafel (laatste hoop). Na wat meten met de scoop blijkt het totaal fout te gaan in de servo's. even hier en daar meten, blijken 3 elco's van 10µF nog maar 0,1 µF over te houden (gemeten met de UN47). zegt collega, kan niet, heb ze gemeten met de DMM , waren nog keurig 10µF. .. de rest is geschiedenis die zich al tich keer heeft herhaald.(want de schakelvoeding moest nog komen) If I had a hammer :-)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
maartenbakker

Special Member

@kris: diezelfde universeelmeter geeft in de andere bereiken soms ook aanwijzingen die je moet begrijpen voor je ze snapt. Zet er maar eens een niet-sinusvormig of niet gelijkstroomachtig signaal op als je spanning wilt meten. Verwonder je eens over de spanningsval over de shunt als je een stroom probeert te meten. De weerstand van de meetsnoeren bij een laagohmige weerstand, etc.

www.deficientie.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

klopt Maarten, (en had die reactie verwacht :-) ) maar.. het grote verschil is dat die gegevens al op voorhand bekend zijn en je de keuze kan maken, Al dan net rue RMS, spanningsval in A-bereiken zijn gekend (en meestal opgegeven in de manual), aantal Ohms/volt etc..allemaal op voorhand gespecificeerd zodanig dat je de keuze meter kan maken en afwijking kan berekenen, voor zover dat nodig is.

Over de capaciteitsmeting wordt er, buiten de tolerantie, niet veel geschreven .(daarom dat we het hier doen).

Overigens ben ik persoonlijk geen grote (ver)gebruiker van dure meetapparatuur. Het mag best simpel zijn. Als het maar doet wat het beloofd.

[Bericht gewijzigd door kris van damme op 5 mei 2021 22:20:21 (12%)]

Of gebruik een DMM maar eens om aan 230V te meten, je meet ook op niet aangesloten draden hoge spanningen.

wat ik in deze niet begrijp is... van een universeelmeter verwacht je dat hij op spanning/stroom /ohms wat je meet juist aangegeven wordt.
voor het meten van condensatoren komt daar plots een te vellen oordeel onder de vorm van sterrenwichelarij bij .
Das gewoon niet goed, omdat de methode gewoon niet goed is. (wel goedkoop).

Meetmethode op zichzelf is goed maar niet voor elko's. Met een microcontroller zonder ADC erin kan je met vergelijkbare methode ook spanningen meten. Je neemt dan een bekende condensator meestal 100nF en een counter. Zodra de ingang een 1 word weet je dat er zeg 2V in de condensator zit. Dan kan je met behulp van de waarde in de counter de spanning berekenen omdat de counter waarde eigenlijk gewoon een tijdsinterval is. Bovenstaande verhaal is niet compleet. En je moet ook eerst de drempelwaarde van je uC ingang bepalen. Maar dan krijg je redelijke goede waarde voor een ADC om bv een potmeter in te lezen.
Dus methode is goed voor sommige condensatoren maar de handleiding en of de gebruiker weten gewoon niet wat de beperkingen zijn.

Op 5 mei 2021 00:46:44 schreef fred101:
'Een elco met een AC spanning meten is dan ook geen goede manier voor een betrouwbaar meetresultaat.'
Helaas, het is de enige juiste manier, al was het alleen maar omdat de specs van de fabrikant gebaseerd zijn op AC metingen.

Ik vraag mij af of dit gebeurt bij RLC-meters van het betere soort. Ik heb mij nu verdiept in de werking van mijn ET4401 en in de functie 'Elco' is het niet alleen mogelijk de frequentie en amplitude van het meetsignaal in te stellen, maar ook een 'bias' te definiëren. Dat is een gelijkspanning waarop de 120 Hz sinus wordt gesuperponeerd. Op deze manier kan men er voor zorgen dat een elco altijd een spanning met de juiste polariteit aangeboden krijgt tijdens de meting:

Het meetprincipe van dergelijke meters kan dus als volgt in een blokschema worden samengevat:

M1 en M2 zijn geen gewone voltmeters, maar schakelingen die niet alleen de grootte, maar ook de fase van de aangeboden spanning meten. De processor in de meter kan uit deze twee metingen een heleboel eigenschappen van de te meten elco afleiden, zoals de capaciteit C, de impedantie X, de ESR, de faseverschuiving Φ en de kwaliteitsfactor Q.

Bezoek mijn elektronica-hobby blog https://verstraten-elektronica.blogspot.com/

Mijn DER DE5000 meet met 0.5Vrms zonder bias. (ik denk niet dat condensatoren bezwaar gaan maken tegen een half volt negatief... ;) )

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 5 mei 2021 14:14:54 schreef maartenbakker:
Ik zou een 100u die 92u meet al niet zonder meer accepteren,

Ik heb de indruk dat vroeger als ze zeiden: Laten we weer een dagje 100uF gaan produceren, ze dan inderdaad random tussen de 85 en de 115uF uitkwamen. Die kan je dan als +/- 20% verkopen prima!

Als de verdeling normaal is, dan zal je een paar procent moeten weggooien of bewaren voor de "waarde lager" productie-run. En je kan een deel voor 10%, 5% of 2% verkopen als je die er uit filtert.

Maar tegenwoordig hebben ze de processen beter onder controle. Ze zouden allemaal zeg tussen de 95 en de 105 uitkomen als ze op 100uF mikken. Omdat er nog steeds vraag is naar 100uF +/- 20% kan je ze dan 15% goedkoper maken als je mikt op 85uF. Dat is wat ik denk dat er aan de hand is.

Vandaar dat een nieuwe elco die 92 meet eerder "raar hoog" dan "aan de lage kant" is....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 17 mei 2021 17:48:16 schreef Arco:
Mijn DER DE5000 meet met 0.5Vrms zonder bias. (ik denk niet dat condensatoren bezwaar gaan maken tegen een half volt negatief... ;) )

Eigenlijk is het geen AC vanuit de elco gezien. Het gaat niet negatief want er is geen nul. Alles is relatief.

Bijna alle meetbruggen en bench lcr meters hebben een DC bias mogelijkheid (voor L en C) Pas wel op, bij mijn HPs is bv de low terminal bij een DC bias de plus pool.

Een reden waarom je met AC moet meten is omdat je eigenlijk de impedantie of admitantie meet. De meting levert Rs + jXc (bij een Cs meting)
De meter geeft dat weer als C en naar smaak: D/Q/ESR/tan δ Met een DC meting kan dat niet.

Meten met een DC bias is echter iets heel anders dan elcos meten met DC zoals een DMM doet. En daar hadden we het over. Je gebruikt een DC bias zodat het component gemeten wordt onder de condities die hij ook in het circuit ziet. Niet om het onderdeel te beschermen. Het gaat echt niet kapot van een "AC" meting. Al mijn meters kunnen met een DC bias werken maar ik gebruik het hooguit voor keramische C's met een hoog voltco.
Meet je een verschil tussen een AC meting en een met DC bias (met het zelfde apparaat) ?

Maar het belangrijkste voor mij is dat ik wil weten of een elco nog goed is. Dit doe ik door het meetresultaat te vergelijken met de datasheet van de elco. En daarvoor moet ik op de zelfde manier meten als de fabrikant en dat is Cs en tan δ (=D) bij de opgegeven frequentie. Meestal 100 of 120 Hz.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch

Ha Jeever,

Leuk apparaat ik denk dat de meetmethode redelijk correct is.
Wij kunnen de elco's niet goed meten dit komt omdat de sheet opgerold is en verpakt.
Bij de film maker meten ze volgens een elektrochemische analyse dat gaat niet meer verpakt.
Dus zal de tolerantie altijd rond de 10....20 % liggen is denk ik ook niet belangrijk.

Er zijn een aantal meetmethodes ik gebruik zelf een Tesla BM595 deze komt van de Tesla fabriek waar jaren lang de condensatoren gemaakt werden.
Deze kan volgens jou aangegeven methode meten, de CD methode Charge Discharge alleen gebruik ik een driehoek spanning let op dit is zoals @fred101 opmerkt geen AC...... het is heuveltje op heuveltje af en tellen het is een DC spanning die in amplitude gemoduleerd wordt in een ritme van bijvoorbeeld 20 ms of 10 ms !
Wel kan je een kleine AC spanning 10 mV of zo gebruiken om te egaliseren dit gaat te diep vergeten dus.....

Het nadeel van de CD methode is je kunt je resultaat niet geheel toeschrijven aan de capaciteit er zijn mechanisme die je meetresultaat vertekenen denk aan Ohms kinetisch diffusie !

Een andere methode is EIS een impedantie analyse hier kan je alle afzonderlijke eigenschappen analyseren C, L, R, Q, D .
Ook kan je op deze manier een bodeplot maken over een redelijk groot frequentie bereik.
Deze methode is vaak door @fred101 naar voren gebracht is complexer maar kan nauwkeuriger zijn ligt aan het type condensator en de range.

Belangrijk is het wel de elektrolytische condensator is in bijvoorbeeld een schakelvoeding het kwetsbaarste onderdeel 61 % van de uitval 30 % de MOSFET 6 % de trafo en 3 % de diodes.

Daarom is het belangrijk om een early warning system te hebben voor de grote elco's :D
Er loopt straks een serie daar zit zo,n systeem in de condensator die meet temperatuur het aantal hits van spikes die te verwerken heeft gekregen en veel meer zaken op deze wijze kan de elco zelf een waarschuwing aan het systeem geven ik ga binnen kort met pensioen >:)

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Eigenlijk is het geen AC vanuit de elco gezien. Het gaat niet negatief want er is geen nul. Alles is relatief.

Dan bedoel je denk ik de stroom die gaat dan inderdaad niet negatief. Het negatieve deel van de spanning ontlaad de condensator enkel.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Bij het ontladen loopt de stroom toch echt andersom. ;)

Op 17 mei 2021 20:54:00 schreef electron920:
een driehoek spanning let op dit is zoals @fred101 opmerkt geen AC...... het is heuveltje op heuveltje af en tellen het is een DC spanning die in amplitude gemoduleerd wordt

Ha, ha; zo beschouwd is elke wisselspanning een gelijkspanning - alleen van een steeds variërende waarde. :+

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ha Frederick E. Terman,

Dat is een andere discussie ;) want wat is dan een gelijkspanning......
Ik begrijp @fred101 in ieder geval helder het betreft een wisselende spanning die van polariteit wisselt maar niet onder het nul potentiaal komt !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

een wisselspanning gesuperponeerd noemt men in het Nederlands een wisselende spanning. voor de condensator maakt het niet uit.. hij laat enkel de wisselspanning door, dus of daar nu bias opzit of niet, de brug ziet die DC niet.

Ja, meeste bruggen kan je DC bias op de dut zetten. Zelfs bij het een voudige Heathkitje kan dat. Buiten het gedrag van ceramische cap's bij een polarisatie vergeet Fred nog de belangrijkste reden voor bias : het meten van varicaps ! overigens is een kleine bias bij de varicap wel een noodzaak, anders slaan ze aan het gelijkrichten en raakt de brug het noorden kwijt.

Frederick E. Terman

Honourable Member

een wisselende spanning die van polariteit wisselt maar niet onder het nul potentiaal komt !

Eh.. ok,. ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Zo gezien keert de stroom dan wel om maar de spanning varieert alleen.

Op 17 mei 2021 20:16:28 schreef fred101:
Meet je een verschil tussen een AC meting en een met DC bias (met het zelfde apparaat)?

Geeft enig verschil, gemeten een elco van 2.200 μF / 25 V:
Met bias: 2,0892 mF
Zonder bias: 2,1389 mF

Bezoek mijn elektronica-hobby blog https://verstraten-elektronica.blogspot.com/

Van de week ook even geprobeerd. Ik kan niet zeggen dat er echt een verschil was (waren redelijk versleten elcos (Nog net binnen de max slijtage limiet))
De afwijkingen per meting waren in de zelfde orde grote als het verschil tussen met DC en zonder. Ook even met een DMM gemeten. Die meting was niet zinvol, veel te grote afwijking, capaciteit was een stuk hoger dan met de LCR meters gemeten (Een 2 jaar geleden gerestaureerde en officieel gecalibreerde HP-4261 en een dit jaar nieuw gekochte BK precision 891, DC meting met een Fluke, Siglent scoopmeter en Keithley K7510) Helaas kan ik het papiertje met meetresultaten niet meer vinden.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch

Waarom multimeters niet geschikt zijn voor het meten van de capaciteit van elco's
Ik heb zelf veel geleerd van dit topic en vandaar dat ik mijn nieuwe kennis nog eens op een eenvoudige manier samenvat.
Vrijwel alle moderne digitale multimeters bieden de mogelijkheid capaciteiten te meten. Voor niet-elektrolytische condensatoren kan deze meting best nauwkeurig zijn. Voor het bepalen van de capaciteit van elco's voldoen deze meters echter absoluut niet, wat de specificaties van de meter ook beweren. Dat heeft te maken met de manier waarop digitale multimeters de capaciteit van een condensator bepalen. Deze meetmethode is voorgesteld in de onderstaande figuur.

Hoe het werkt
De te meten elektrolytische condensator Cx wordt aangesloten op een elektronische omschakelaar S1. In de getekende stand 1 wordt de elco ontladen via de weerstand R1 met de ontlaadstroom Iontlaad tot hij volledig is ontladen. De meter schakelt even later de schakelaar S1 om naar stand 2 en de te meten elco wordt nu geladen met een zeer constante stroom Ilaad, geleverd door een zeer stabiele stroombron. Dit laden gaat door tot de spanning over de condensator tot een bepaalde waarde Uref is gestegen. Op dit moment stuurt de meetschakeling de elektronische schakelaar weer naar stand 1.
De tijd die noodzakelijk is om de elco op te laden van 0 V tot de referentiewaarde Uref is recht evenredig met de waarde van de elco. Immers, uit de elektriciteitsleer weet u:
Q = U • C
De lading in een condensator is gelijk aan de capaciteit van de condensator vermenigvuldigd met de spanning over het onderdeel.
Maar ook:
Q = I • t
De lading in een condensator is gelijk aan de stroom die in de condensator vloeit, vermenigvuldigd met de tijd dat deze stroom vloeit.
Dus is:
U • C = I • t
Of:
C = [I • t] / U = [I / U] • t = cte • t
Bij de besproken schakeling zijn immers de laadstroom Ilaad en de referentiespanning Uref constant. Er bestaat dus inderdaad een recht evenredig verband tussen de waarde C van de condensator en de laadtijd t die nodig is om de volledig ontladen condensator met een constante stroom I op te laden tot de referentiespanning Uref. Door deze tijd t te meten kan de processor in uw multimeter de waarde van de elco berekenen en op het display zetten.

Zolang er geen lekstroom is werkt dit perfect
Dit systeem werkt uitstekend en zeer nauwkeurig als u niet-elektrolytische condensatoren meet. Deze hebben namelijk een volledig te verwaarlozen lekstroom. Elco's hebben dat niet en die grote lekstroom kunt u voorstellen door een parasitaire weerstand Rlek die parallel over de condensator Cx staat (zie bovenstaand schema). Door deze weerstand gaat uiteraard ook een stroom vloeien, de lekstroom van de condensator. Omdat de stroombron een constante stroom levert wordt deze lekstroom afgetrokken van de stroom die door de ideale condensator Cx vloeit. De laadtijd van de condensator wordt in de praktijk dus beïnvloed door de grootte van de lekstroom. Meet u twee elco's met identieke capaciteiten die echter uiteenlopende lekstromen hebben, dan zal uw digitale multimeter twee heel verschillende capaciteitswaarden op het scherm zetten.

De proef op de som
Dat multimeters inderdaad op de besproken manier condensatoren meten heb ik gecontroleerd met mijn eigen digitale multimeter VC650BT van Voltcraft. Ik heb een elco van 10 μF en een van 1.000 μF gemeten en de spanningen over deze onderdelen op het scherm van mijn oscilloscoop gezet. U ziet in de onderstaande oscillogrammen hoe de spanning over de condensatoren lineair stijgt van nul tot dezelfde referentiespanning en de condensatoren nadien weer worden ontladen.

Conclusie
Vertrouw nooit de capaciteitsaanduiding van elco's op een multimeter!

Bezoek mijn elektronica-hobby blog https://verstraten-elektronica.blogspot.com/

Kleine waarden meet ik hiermee:

Grote waarden meet ik hiermee:

Die oude HP werkt echt heel goed. Al die mutimeter achtige dingen zijn slecht vergeleken met dit ding. Het mag dan erg oud zijn. Maar de resultaten zijn erg goed.

Dat peak apparaatje werkt best heel goed voor zeer grote capaciteiten (Condensatorbanken in zeer grote simo of simatic drives bijvoorbeeld) Het meet zowel de ESR als de capaciteit en gaat tot 20mF. Soms is dat te weinig helaas. Maar dan meten we de delen van de condensatorbank. Als deze meter een slecht resultaat geeft vervangen we gewoon de hele bank. De productieschade ten gevolge van een storing is zo groot dat je van 1 keer een storing je erg veel motor drives kunt kopen.

Op 5 mei 2021 01:07:01 schreef Kortsluiting_Online:
Nog meer off-topic...
Een paar dagen terug kwam ik deze tegen:
https://www.eleshop.nl/owon-xdm1041-multimeter.html
(Wordt verwacht vanaf 2021-05-13)
Ik heb hier erg interesse in, vooral omdat er geen draai schakelaar op zit (rechtstreekse keuze druk-knoppen) en omdat hij erg ondiep is (8 cm of zo)
Ik heb wel gelezen dat de auto-range traag is. Dat is dan weer een grote afknapper voor een tafelmodel multimeter.

Ik heb er vandaag eentje besteld bij Banggood.

Wordt ongetwijfeld volgende maand getest op mijn blog!

Bezoek mijn elektronica-hobby blog https://verstraten-elektronica.blogspot.com/

Waarom wachten als je hem voor dezelfde prijs woensdag in huis kan hebben? ($129 bij BG is excl btw, €129 bij eleshop is inc btw, toch?)

Edit: Oh, eleshop heeft hem nu ook niet op voorraad. Zowel NL als CN zeggen: "versturen rond 2 jun".

[Bericht gewijzigd door rew op 24 mei 2021 20:44:58 (28%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 24 mei 2021 20:43:41 schreef rew:
Waarom wachten als je hem voor dezelfde prijs woensdag in huis kan hebben? ($129 bij BG is excl btw, €129 bij eleshop is inc btw, toch?)

Als vaste klant van Banggood en bovendien als affiliate-partner via mijn blog verdien ik punten die ik weer bij een bestelling gedeeltelijk kan inwisselen voor korting op het aankoopbedrag. Op die manier betaal ik slechts € 108,81 voor deze meter.
Bovendien...ik zit er écht niet op te wachten, werk genoeg!

Bezoek mijn elektronica-hobby blog https://verstraten-elektronica.blogspot.com/