Folie condensator testen met ESR meter

Hoeben

Golden Member

En ik scoor net een Keithley 580. Volgens mij is het daar ook mee te meten.

Dave013

Special Member

Op 4 augustus 2022 01:01:38 schreef benleentje:
[...]Logisch de 10uF is een veel grotere condensator met een stuk meer oppervlak aan folie, logisch dat de ESR dan ook een stuk kleiner.

ALs ik een 10Ah en 500mAh accu qua interne weerstand met elkaar gaat vergelijken is de interne weerstand van de grotere accu om dezelfde reden een stuk lager.

Als je folie en elco wilt vergelijken moet je dat wel met dezelfde capaciteitswaarden doen.

Wilde er eigenlijk mee zeggen dat het verschil dat het kan variëren welk merk en staat van de condensator…
Ik krijg de meest uiteenlopende metingen waar geen touw aan te trekken valt O-)
Misschien is de beste test om een “real life” te doen m’n 0-500v dc power supply en kijken of dat ze totaal DC blokken, ben alleen niet z’n fan van om heel de tijd met die hoge voltages te werken…
Misschien een een stel metingen doen en opschrijven en de rotte eruit halen en zelfde meting dan opnieuw met de componententester en kijken of een relatie tussen zit?

Wilde er eigenlijk mee zeggen dat het verschil dat het kan variëren welk merk en staat van de condensator…

Dan moet je wel condensatoren van dezelfde waarde met elkaar vergelijken en dan ook nog met dezelfde spanning want ik denk dat dat ook wel iets effect heeft op de ESR.

Maar dat was eigenlijk wat ik indirect al op doelde dat het hele ESR verhaal een eigen leven is gaan leiden. Er zijn heel wat meer zaken in een condensator die effect hebben op de ESR en soms is voor het doel waar de condensator voor gemaakt is die hele ESR niet eens belangrijk. Dus zomaar lukraak 2 condensatoren met elkaar gaan vergelijken is als appels met peren te gaan vergelijken. Niet echt zinvol dus.

Pas waar grote tot hele grote stromen door een condensator moeten gaan, dan moet je eens gaan nadenken over ESR en anders is het niet zo heel belangrijk.

Ik krijg de meest uiteenlopende metingen waar geen touw aan te trekken valt

Het kan dan zijn dat er toch onverwacht iets mis gaat in de meting dus wil je graag weten of die metingen enigszins houtsnijden deel ze dan eens.

Of je moet je meer in de theorie achter de condensator gaan verdiepen. Alleen al over de condensator zijn enige honderden boeken vol over geschreven dus voordat je alles weet ben je wel even bezig.

En daarna nog even wat boeken over hoe de verschillende capactiteits/ ESR meter werken wat daar zitten grote verschillen tussen. En pas als je weet weet hoe een ESR meter zijn ding doet dat pas kan je de gemeten waarde goed op oordeel schatten. Want ESR is ook nog een stek afhankelijk van de frequentie van de wisselspanning waar je mee meet.

Dus op condensators onderling te kunnen vergelijken moeten ze van hetzelfde type, capaciteit en spanning zijn en dan ook met altijd dezelfde instelling op de meter.

Misschien is de beste test om een “real life” te doen m’n 0-500v dc power supply en kijken of dat ze totaal DC blokken,

Ja dat meet je toch al niet zo snel met een eenvoudige ESR metertje die meet met een lage spanningen en als het een goede is doet die dat met wisselspanning. Het zegt dus niets over de eventuele DC lek.
In ieder geval is de spanning te laag om DC lek mee te kunnen meten. Dus wil je van een 25V condensator de DC lek weten moet je daar ook wel minimaal 20V opzetten. Echter is de DC lek altijd groter van een elco die al een tijdje in een bakje ligt. De isolatie waarde gaat dan achteruit. Door spanning op de elco te zetten groei het laagje isolatie weer aan.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 5 augustus 2022 19:41:37 (49%)]

fred101

Golden Member

https://www.pa4tim.nl/?p=1385 over DC lek
https://www.pa4tim.nl/?p=3775 over ESR
https://www.pa4tim.nl/?p=3331 ESR meten bij slechte condensators
https://www.pa4tim.nl/?p=6037 Verschillende manieren om ESR te meten.

Beste: LCR meter die 100Hz gebruikt en naast capaciteit de dissipatie factor (tan d) geeft. Dit voor elco's. Bij folie condensators is ESR niet echt zinnig en 100 Hz te laag. Voor nF meestal 1 kHz gebruiken, voor pF 1 kHz of hoger.

DC lek, voeding in serie met een stroommeter bij werkspanning.

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

Op 5 augustus 2022 19:25:38 schreef benleentje:
Echter is de DC lek altijd groter van een elco die al een tijdje in een bakje ligt. De isolatie waarde gaat dan achteruit. Door spanning op de elco te zetten groei het laagje isolatie weer aan.

Op 5 augustus 2022 19:55:23 schreef fred101:
https://www.pa4tim.nl/?p=1385 over DC lek

Beste: LCR meter die 100Hz gebruikt en naast capaciteit de dissipatie factor (tan d) geeft. Dit voor elco's. Bij folie condensators is ESR niet echt zinnig en 100 Hz te laag. Voor nF meestal 1 kHz gebruiken, voor pF 1 kHz of hoger.

DC lek, voeding in serie met een stroommeter bij werkspanning.

TS vroeg naar DC weerstand voor foliecondensatoren :-) . dat zit boven de 500Mohm en vaak nog véél hoger. stroom meten is lastig.
bij 100 V, weerstand je van 10K in serie met de foliecondensator en dan voltmeter over dat weerstandje kan je wel kleine stroompjes meten.

Een andere , heel oude truuk, is een neonlampje in serie , voeding op 150 V. als het neonnetje blijft knipperen lekt de folie overdreven. bij een goed foliecondensator brandt het neonlampje heel even tijdens het laden en blijft dan uit.

Dave013

Special Member

Op 5 augustus 2022 19:55:23 schreef fred101:
https://www.pa4tim.nl/?p=1385 over DC lek
https://www.pa4tim.nl/?p=3775 over ESR
https://www.pa4tim.nl/?p=3331 ESR meten bij slechte condensators
https://www.pa4tim.nl/?p=6037 Verschillende manieren om ESR te meten.

Dit zijn wel informative links fred!

DC lek, voeding in serie met een stroommeter bij werkspanning.

Dat lijkt mij de beste meting , gewoon in “real world” setting, zolang er geen DC door komt is het allemaal wel okay eigenlijk, de serie weerstand lijk me te verwaarlozen

Op 5 augustus 2022 20:59:24 schreef kris van damme:
[...]
[...]

bij 100 V, weerstand je van 10K in serie met de foliecondensator en dan voltmeter over dat weerstandje kan je wel kleine stroompjes meten.

Een andere , heel oude truuk, is een neonlampje in serie , voeding op 150 V. als het neonnetje blijft knipperen lekt de folie overdreven. bij een goed foliecondensator brandt het neonlampje heel even tijdens het laden en blijft dan uit.

Bij die 100v is die weerstand echt nodig? Als je enigszins stroom met dan weet je toch dat er een dc lekt zit…

Die met het neon lampje kende ik nog nog niet. En hoeveel vol

Op 5 augustus 2022 20:59:24 schreef kris van damme:
[...]
[...]

TS vroeg naar DC weerstand voor foliecondensatoren :-) . dat zit boven de 500Mohm en vaak nog véél hoger. stroom meten is lastig.
bij 100 V, weerstand je van 10K in serie met de foliecondensator en dan voltmeter over dat weerstandje kan je wel kleine stroompjes meten.

Een andere , heel oude truuk, is een neonlampje in serie , voeding op 150 V. als het neonnetje blijft knipperen lekt de folie overdreven. bij een goed foliecondensator brandt het neonlampje heel even tijdens het laden en blijft dan uit.

Is die weerstand noodzakelijk? Lijkt mij als je er een ruime hoeveelheid dc op zet en de condensator in serie zet en dan de spanning meet.

Die met dat neonlampje kende ik nog niet, en hoeveel volt zou die moeten zijn?

fred101

Golden Member

TS vroeg naar DC weerstand voor foliecondensatoren :-) . dat zit boven de 500Mohm en vaak nog véél hoger. stroom meten is lastig.
bij 100 V, weerstand je van 10K in serie met de foliecondensator en dan voltmeter over dat weerstandje kan je wel kleine stroompjes meten.

Een andere , heel oude truuk, is een neonlampje in serie , voeding op 150 V. als het neonnetje blijft knipperen lekt de folie overdreven. bij een goed foliecondensator brandt het neonlampje heel even tijdens het laden en blijft dan uit.

Lekstroom bij niet elcos is eigenlijk niet zo lastig. Als ze goed zijn is het een vreselijk kleine waarde, hoeveel is niet echt belangrijk. Als ze lek zijn dan is de stroom die er loopt hoog genoeg om te kunnen meten (of het neon lampje te laten gloeien) Ik gebruik mijn elco lektester daarvoor met een 50uA meter (met shunts parallel zodat ik 10mA, 1mA en 100 uA FS kan meten. Als de meter op nul blijft staan dan is het OK.

Het zijn geen elcos, ze formeren niet, dus als je ze een te hoge spanning geeft zodat je een lekstroom kunt meten, ben je ze aan het vermoorden.

De parallel weerstand is geen echte weerstand, het is net als de ESR een equivalente waarde. ESR is het reële deel van de impedantie en dat gaat over een serieschakeling. Het hoort bij Cs ( Z = Rs+jX waarbij Rs = ESR en jX = reactantie van de serie capaciteit )
Parallel weerstand en parallel capaciteit hoort bij Admittantie (Y), dat is de inverse van impedantie (Z) ofwel Y = 1/Z en Y=G+jB. jB is omrekenbaar naar de parallel capaciteit. Maar dat gaat allemaal een beetje te ver. Om capaciteit meten echt goed te begrijpen moet je thuis zijn in rekenen met complexe getallen en dat heet niet zomaar complex :-)

Een LCR meter kan Cs en Cp meten, Cs is alleen gelijk aan Cp als het reële deel verwaarloosbaar klein is. Cp werd vroeger vaak gebruikt om kleine capaciteiten (pF) met meetbruggen te kunnen meten. Dit had oa bepaalde voordelen ivm de aflezing. Moderne LCR meters hebben nog steeds Cp maar de meeste hebben geen moeite met pF meten in het Cs bereik.

Impedantie en admittantie metingen zijn erg complex omdat er heel erg veel bij komt kijken. Echte LCR meters zijn vectorale impedantie meters en daarom zijn ze best prijzig.

Die component testertjes en de C stand op een DMM werken op een heel andere manier (meten op- en ontlaad-tijd) en geven een indicatie voor Cs maar onder de voorwaarde dat de ESR te verwaarlozen klein is. Dus alleen voor nieuwe of gezonde elco's. Bij de meeste andere condensators is de ESR verwaarloosbaar laag dus die kunnen zo wel gemeten worden zolang de capaciteit niet te klein wordt (en dus de oplaad/ontlaad tijd).

De weerstand bij lekstroom is er om de inrush te beperken bij grote condensators en ter beveiliging van je stroom meter. Bij formeren van elcos wil je ook de stroom beperken. ipv een stroom meter kun je ook de spanning over een weerstand meten. Ik gebruik een 50uA analoge meter dus ik heb de serie weerstanden nodig om de meter te beveiligen en parallel aan de meter om te schalen. Bijna al mijn DMMs hebben meer dan genoeg resolutie om uA te meten maar voor de gemiddelde budget meter is Kris zijn manier makkelijker. Je kunt ook je DMM in serie zetten in het Vdc bereik. Dan is de inwendige 10M de serie weerstand waarover je dan automatisch de spanning meet.

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

Bij die 100v is die weerstand echt nodig? Als je enigszins stroom met dan weet je toch dat er een dc lekt zit…

Moet je wel een meter hebben die microampere kan meten en bij sommige condensatoren is de lek zelfs nog kleiner.

Dat lijkt mij de beste meting , gewoon in “real world” setting, zolang er geen DC door komt is het allemaal wel okay eigenlijk, de serie weerstand lijk me te verwaarlozen

IK weet jouw specifieke toepassing niet dus ik kan er niets over zeggen. Elke condensator blok DC behalve dan als ze defect zijn, dus ik begrijp niet zo goed wat je ermee bedoelt. Het is gewoon iets wat hij hoort te doen.
Om hele speciale condensatoren na heeft elke condensator wel een lekstroom ook dat is heel normaal. 0.01 / 0,1mA lek in een elco is heel normaal eigenlijk.

Dave013

Special Member

Op 6 augustus 2022 09:24:57 schreef fred101:
[...]

Lekstroom bij niet elcos is eigenlijk niet zo lastig. Als ze goed zijn is het een vreselijk kleine waarde, hoeveel is niet echt belangrijk. Als ze lek zijn dan is de stroom die er loopt hoog genoeg om te kunnen meten (of het neon lampje te laten gloeien) Ik gebruik mijn elco lektester daarvoor met een 50uA meter (met shunts parallel zodat ik 10mA, 1mA en 100 uA FS kan meten. Als de meter op nul blijft staan dan is het OK.

Het zijn geen elcos, ze formeren niet, dus als je ze een te hoge spanning geeft zodat je een lekstroom kunt meten, ben je ze aan het vermoorden.

De parallel weerstand is geen echte weerstand, het is net als de ESR een equivalente waarde. ESR is het reële deel van de impedantie en dat gaat over een serieschakeling. Het hoort bij Cs ( Z = Rs+jX waarbij Rs = ESR en jX = reactantie van de serie capaciteit )
Parallel weerstand en parallel capaciteit hoort bij Admittantie (Y), dat is de inverse van impedantie (Z) ofwel Y = 1/Z en Y=G+jB. jB is omrekenbaar naar de parallel capaciteit. Maar dat gaat allemaal een beetje te ver. Om capaciteit meten echt goed te begrijpen moet je thuis zijn in rekenen met complexe getallen en dat heet niet zomaar complex :-)

Een LCR meter kan Cs en Cp meten, Cs is alleen gelijk aan Cp als het reële deel verwaarloosbaar klein is. Cp werd vroeger vaak gebruikt om kleine capaciteiten (pF) met meetbruggen te kunnen meten. Dit had oa bepaalde voordelen ivm de aflezing. Moderne LCR meters hebben nog steeds Cp maar de meeste hebben geen moeite met pF meten in het Cs bereik.

Impedantie en admittantie metingen zijn erg complex omdat er heel erg veel bij komt kijken. Echte LCR meters zijn vectorale impedantie meters en daarom zijn ze best prijzig.

Die component testertjes en de C stand op een DMM werken op een heel andere manier (meten op- en ontlaad-tijd) en geven een indicatie voor Cs maar onder de voorwaarde dat de ESR te verwaarlozen klein is. Dus alleen voor nieuwe of gezonde elco's. Bij de meeste andere condensators is de ESR verwaarloosbaar laag dus die kunnen zo wel gemeten worden zolang de capaciteit niet te klein wordt (en dus de oplaad/ontlaad tijd).

De weerstand bij lekstroom is er om de inrush te beperken bij grote condensators en ter beveiliging van je stroom meter. Bij formeren van elcos wil je ook de stroom beperken. ipv een stroom meter kun je ook de spanning over een weerstand meten. Ik gebruik een 50uA analoge meter dus ik heb de serie weerstanden nodig om de meter te beveiligen en parallel aan de meter om te schalen. Bijna al mijn DMMs hebben meer dan genoeg resolutie om uA te meten maar voor de gemiddelde budget meter is Kris zijn manier makkelijker. Je kunt ook je DMM in serie zetten in het Vdc bereik. Dan is de inwendige 10M de serie weerstand waarover je dan automatisch de spanning meet.

Bedankt voor de heldere uitleg fred!
Ik zie de bomen weer door het bos haha

Dat berekenen daar moet ik eens eens een keer goed voor gaan zitten, maar zeker wel de moeite waard!

Op 6 augustus 2022 17:40:02 schreef benleentje:
[...]Moet je wel een meter hebben die microampere kan meten en bij sommige condensatoren is de lek zelfs nog kleiner.

[...]IK weet jouw specifieke toepassing niet dus ik kan er niets over zeggen. Elke condensator blok DC behalve dan als ze defect zijn, dus ik begrijp niet zo goed wat je ermee bedoelt. Het is gewoon iets wat hij hoort te doen.
Om hele speciale condensatoren na heeft elke condensator wel een lekstroom ook dat is heel normaal. 0.01 / 0,1mA lek in een elco is heel normaal eigenlijk.

Die micro amps is niet z’n probleem, heb meerdere meters die dat aankunnen.

Okay, maar nu wordt het weer een beetje troebel dat elke condensator een lekstroom heeft…
Moet je dan per type de datasheet erbij pakken of gewoon 0.1ma of 0.01ma als grenswaarde aanhouden…

Om een condensator te kunnen beoordelen moet je dat altijd via de datasheet doen. Als je er vaker aan meet dan zal je ze op een gegeven moment ook op gevoel kunnen beoordelen.

Okay, maar nu wordt het weer een beetje troebel dat elke condensator een lekstroom heeft

Zo is alles in de elektronica troebel. Er is geen ja of nee, goed of niet goed. Wat voor de ene toepassing goed is, is die dat voor een andere toepassing niet.

Er bestaan lekvrije condensatoren, maar zelf die hebben een lekstroom, echter zo klein dat het vele jaren of 10tal jaar kan duren voordat de spanning meetbaar lager is geworden.

Als je bv een timer schakeling maakt die na 5 minuten pas reageert. En je gebruik een condensator met een lekstroom die de condensator binnen 1 dag leeg maakt dan nog heeft die lekstroom geen invloed op de schakeling. Temperatuur verandering zal een stuk meer van invloed zijn.

Dave013

Special Member

Op 6 augustus 2022 18:51:15 schreef benleentje:
Om een condensator te kunnen beoordelen moet je dat altijd via de datasheet doen. Als je er vaker aan meet dan zal je ze op een gegeven moment ook op gevoel kunnen beoordelen.

Dat lijkt me ook wel ja, ik mis een hoop ervaring hierin.

Op 6 augustus 2022 18:51:15 schreef benleentje:
[...]Zo is alles in de elektronica troebel. Er is geen ja of nee, goed of niet goed. Wat voor de ene toepassing goed is, is die dat voor een andere toepassing niet.

Ik ben er mee bekend haha ik heb zelf 15 jaar als audio engineer gewerkt en daar is het niet anders eigenlijk, niks staat vast en dat maakt het zo verwarrend… Veel lezen, doen discussiëren etc. dan kom je uiteindelijk waar je zijn moet, kwestie van heel tijd en passie erin stoppen. De leercurve is eerste jaren zijn echt heel stijl, maar uiteindelijk vallen de puzzelstukjes steeds meer in elkaar.. en je bent nooit klaar maar dat houd het interessant!

Op 6 augustus 2022 18:33:38 schreef Dave013:
[...]

Die micro amps is niet z’n probleem, heb meerdere meters die dat aankunnen.

bij een goede foliecondensator zit de lekstroom in de nanoamperes. vandaar de truuk met de serieweerstand en daarover de voltmeter.

Dave013

Special Member

Op 6 augustus 2022 19:54:24 schreef kris van damme:
[...]

bij een goede foliecondensator zit de lekstroom in de nanoamperes. vandaar de truuk met de serieweerstand en daarover de voltmeter.

Ik begrijp ‘m nu ja! Duurde ff maar goed de theorie erachter is nu wel duidelijk!