ESR te hoog of DC lekkage, wat gaat er dan mis ?

Meestal als de ESR van een elco te hoog wordt, is 'ie uitgedroogd. (Een gedeelte van het electrolyt is verdwenen)
Grote bekerelco's hebben vaak een soort ventieltje, waardoor overdruk (en dus ook soms electrolyt) kan verdwijnen.
Dat kan veroorzaakt worden door te hoge temperatuur, waardoor het verdampt is, of gewoon ouderdom.
DC leakage wordt soms veroorzaakt door te hoge spanning (overslag) tussen de twee electroden, wat op den duur ook wel weer tot te hoge ESR kan leiden.
Bij te hoge ESR wordt de spanning niet 'vertraagd' afgegeven, maar over de (inwendige ESR) serieweerstand.
Sluit bijvoorbeeld een elco met een ESR van 12 Ohm aan op een spanningsbron van 12 volt, en zet er een 12 Ohm weerstand parallel overheen.
Als je nu de voeding afschakelt, zal de spanning over de elco meteen zakken tot 6 volt, en daarna langzamer verder gaan zakken tot de elco leeg is. Dit omdat de 12 Ohm ESR van de elco een spanningsdeler vormt met de 12 Ohm weerstand die je over de elco hebt gezet...
Het ontladen begint dus wel meteen, maar duurt wat langer door de serieweerstand.

ESR en DC lekkagfe zijn twee verschillende dingen.

lekkage komt door problemen in de isolatie. er kunnen kleine gaatjes ontstaan waardoor er een elektirsch pad is tussen de platen.

lekkage bij elektrolieten is meestal te wijten aan het conductief worden van de rubber tussen de poten... ( of prut die zich daar opstapelt)

elektrolieten kunnen iet echt 'lekken' voor dc . het elektroliet is de extentie van een van de platen. Elektroliet is raar spul. het is conductief, maar het oxideert de negatieve elektrode en daar vormt het een isolator. het 'dielectricum' bij een electrolytische condensator is eigenlijk de oxidelaag op de - plaat. en de laag wordt gegroeid door het corrosieve electroliet. het electroliet zelf is geleidend en vormt de extentie van de + plaat.

vandaar dat elektrolietische condensatoren moeten geformeerd worden. Men maakt die negatieve plaat poreus om zoeveel mogelijk elektroliet op te slorpen. groter oppervlakte is grotere capaciteit ( dat elektroliet etst van zijn eigen 'putten' als je daar stroom door pompt)

als zo een condensator lang stil ligt kan die oxide kapot gaan ( lekkage ) en krijg je ook capaciteitsverlies. door dan te her 'formeren' groei je terug oxide en herstelt het geheel zich.

ESR is iets totaal anders. dat heeft te maken met de laagopbouw en de conductievieteit van de prut die er in zit.
bij een elco is dat electroliet een van de platen. dat spul geleidt wel maar dat is anders dan een koperdraad. met andere woorden : daar zit je ESR voor het grootste gedeelte. vandaar dat een ceramische 10uf een veel lagere esr heeft. daar zit geen electroliet in als plaat maar dat is ene metaalfilm.
ditto voor tantaal. dat is een tantaal oxide plug in pasta. dat geleidt beter.

en dan heb je ESL. het duurt een tijd voor delectronen eer ze de ganse rol (elco's zijn opgerold) doorgelopen hebben om tot op het einde vand e plaat te geraken. denk aan een bus waar mensen opstappen. dat duurt een tijdje tot ze ehelemaal achteraan geraakt zijn. als die er terug uit moeten : bingo.

dat is ESL.

Bedankt Free, dat is een heerlijk plastisch maar duidelijk verhaal.

Dat ESL wist ik al, dacht ik. Ik daar pas nog wat metingen aan verricht bij gewone condensators, dus geen elco's (ben een cursusje vna voor beginners aan het maken voor de vnwa groep). Ik dacht equivalent series inductance van wegen die L. Wat jij nu beschrijft klinkt echter meer als een soort velocity factor dan als verhoogde impedantie tgv interne inductiviteit. Bij coax wordt die ook door het diëlectrium veroorzaakt dus jou verhaal klinkt wel logisch.

Ik kan me bij een 100pF Ctje op 50 MHz wel de werking van inductiviteit voorstellen en dat meet je ook, maar op 50 tot 100Hz bij een elco eigenlijk niet zo goed. Het is wel een rol spul maar dat kan nooit veel spoel zijn op die frequentie maar wel heel veel vertraging (ik heb er wel eens gesloopt maar daar zat eerder gewoon een prop "watten" in). Is dat ESL verhaal in zijn algemeenheid niet een beetje "gegroeid" tot iets wat het eigenlijk niet is ? Dus bij de rf mannen tot inductie en bij de audio/psu mannen tot Vf.

Dat DC verhaal is heel duidelijk, maar nu begrijp ik wel beter waarom formeren zo goed werkt. En ook waarom sommige dan met een esr meter er wel "rotte" elco's uit vissen en ik niet. Die elco's zijn gewoon uitgedroogd en daar hebben ze dan zo de spanning op gegooid of ze meten voor die tijd. Er zijn mensen die bij restauratie zo0 ongeveer alle elco's als rot meten en mijn eigen ervaring, bij mijn manier van werken, is dat dit een zeldzaamheid is. (OK, niet bij jaren 70 Philips meetaparatuur)
Bij mij wordt ieder oud apparaat wat langer dan een jaar heeft stilgestaan via de variac en seriegloeilamp opgestart en bij onbekende langslapers gaan de afvlak elco's eerst los en worden apart geformeerd.

Arco, dat is mijn fout. Die scoopbeelden laten de spanning zien en niet de stroom. Ze houden dus niet de stroom langer vast, er is een spanningsval veroorzaakt door de interne weerstand. Je ziet de topspanning van de generator en niet de condensator tot de blokgolf ompoolt en de condensator meteen begint te ontladen. Die Ur is dus de spanningsval over de ESR. (alleen voor de puntjes op de i , kun je volgens mij geen spanning vertraagd afgeven maar wel stroom.)

Op 23 april 2010 07:37:53 schreef fred101:
Bedankt Free, dat is een heerlijk plastisch maar duidelijk verhaal.

Dat ESL wist ik al, dacht ik. Ik daar pas nog wat metingen aan verricht bij gewone condensators, dus geen elco's (ben een cursusje vna voor beginners aan het maken voor de vnwa groep). Ik dacht equivalent series inductance van wegen die L. Wat jij nu beschrijft klinkt echter meer als een soort velocity factor dan als verhoogde impedantie tgv interne inductiviteit. Bij coax wordt die ook door het diëlectrium veroorzaakt dus jou verhaal klinkt wel logisch.

ESL staat wel degelijk voor de inductieve eigenschappen als gevolg van de fysieke constructie. De verlaagde voortplantingssnelheid in het medium staat daar volkomen los van. Een lagere voortplantingssnelheid resulteert nl. niet een faseverschuiving.

Ik kan me bij een 100pF Ctje op 50 MHz wel de werking van inductiviteit voorstellen en dat meet je ook, maar op 50 tot 100Hz bij een elco eigenlijk niet zo goed.

In dat deel van het spectrum ga je er dan ook geen enkele last van ondervinden.

Het is wel een rol spul maar dat kan nooit veel spoel zijn op die frequentie maar wel heel veel vertraging (ik heb er wel eens gesloopt maar daar zat eerder gewoon een prop "watten" in). Is dat ESL verhaal in zijn algemeenheid niet een beetje "gegroeid" tot iets wat het eigenlijk niet is ? Dus bij de rf mannen tot inductie en bij de audio/psu mannen tot Vf.

Op lage frequenties is enkel de ESR een belemmerende factor in de werking van de condensator. Enerzijds omdat condensator stromen de condensator opwarmen, anderzijds omdat de ESR een pool vormt waarmee je in de regellus rekenschap moet houden. Bij de meeste schakelvoedingen word een condensator geselecteerd op ESR i.p.v. de capaciteit. Voor elco's zul je nooit een SFR specificatie tegenkomen, simpelweg omdat er geen resonantie optreed op frequenties waarbij het component nog enige Q factor heeft, dit in tegenstelling tot ceramische condensatoren waarbij dit wel het geval is.

Arco, dat is mijn fout. Die scoopbeelden laten de spanning zien en niet de stroom. Ze houden dus niet de stroom langer vast, er is een spanningsval veroorzaakt door de interne weerstand. Je ziet de topspanning van de generator en niet de condensator tot de blokgolf ompoolt en de condensator meteen begint te ontladen. Die Ur is dus de spanningsval over de ESR. (alleen voor de puntjes op de i , kun je volgens mij geen spanning vertraagd afgeven maar wel stroom.)

Het is gewoon een RC seriekring, je krijgt dus altijd een faseverschuiving te zien.

Op 23 april 2010 07:37:53 schreef fred101:
Dat DC verhaal is heel duidelijk, maar nu begrijp ik wel beter waarom formeren zo goed werkt. En ook waarom sommige dan met een esr meter er wel "rotte" elco's uit vissen en ik niet. Die elco's zijn gewoon uitgedroogd en daar hebben ze dan zo de spanning op gegooid of ze meten voor die tijd. Er zijn mensen die bij restauratie zo0 ongeveer alle elco's als rot meten en mijn eigen ervaring, bij mijn manier van werken, is dat dit een zeldzaamheid is.

Hier moet ik toch even op ingaan. Een uitgedroogde elco kan je nooit effectief meer reformeren! Daar helpt langzaam de spanning opvoeren dus niet aan. Elco's waar ESR belangrijk is en die en-masse vervangen moeten worden in defecte apparatuur, zitten doorgaans in schakelende voedingen. Daar koken ze haast per definitie droog omdat er hoge piekstromen doorheen gejaagd worden en het apparaat ook vaak niet zo erg gekoeld is. Dat proces versterkt zichzelf, immers zal door het langzaam droogstoken de ESR stijgen en wordt de elco heter. Deels wordt dat weer gecompenseerd doordat de ESR lager is naarmate de temperatuur hoger is, en daar heb je meteen je verklaring voor apparaten die na stroomuitval niet meer op komen (vaak apparaten met schakelende voeding). Die hebben in de loop der jaren een dusdanige slijtageslag achter de rug, dat ze dringend nieuwe elco's behoeven.

Bij sommige categorieen apparatuur kan een ESR-meter dus wel degelijk een uitstekende indicatie geven van het moeten vervangen. Ook kan je ESR in andere gevallen wel als slijtmaat gebruiken, alleen daar mag die een stuk hoger liggen.

Dan is uitgedroogd misschien een foute omschrijving. Ik sloop ze ook niet open dus geen idee wat er mis is op zo'n moment. Ik roep maar uitgedroogd omdat je dat meestal hoort. Ik heb in ieder geval bijna altijd met gewone klassieke voedingen te maken en vaak is dat meetapparatuur die jaren niet gebruikt is. Ik reformeer daar altijd eerst de elco's van en sinds ik dat doe heb ik geen elco problemen meer gehad. In een Murphy uit 1949 waren bv na reformeren alle elco's nog perfect. (capaciteit en lekstroom, ESR niet gemeten)

Mag ik dan samenvatten:
DC lekkage:
dat in klassieke (hoogspanning) voedingen de DC lekkage een belangrijk punt is waarop het misgaat. Dit is dus vanwege de redenen die Free noemt maar dat is iets anders als uitdrogen. Formeren helpt hier. Uitdrogen is dus meer iets wat ontstaat door zwaar gebruik en hoge temperatuur. Dit vooral in schakelende voedingen en dan is het echt over met het beestje.

ESL:
Is zoals ik dacht de zelfinductie en niet de Vf zoals Free hem beschrijft. Is voor elco's niet van belang omdat je die toch niet op heel hoge frequenties gebruikt. Bij mijn metingen aan gewone condensators (keramisch, MKT, styroflex, mica) zijn die effecten wel heel duidelijk maar dat openbaarde zich pas boven de 10Mhz in het slechtste geval.

Vf:
Bij condensators eigenlijk wel een kenmerk maar je hoort er niemand over omdat in schakelende voedingen de frequenties te laag liggen om er last van te hebben en je geen dikke elco's gebruikt in HF schakelingen. (behalve als er dingen als group delay worden gemeten vermoed ik). Ik heb nu net iets bedacht en gebouwd waar ik wel effecten heb die daar waarschijnlijk mee te maken hebben.

ESR:
Deze ontstaat door de weerstand van de "prut" die erin zit. Dit is belangrijk bij relatief grote capaciteiten waar vaak grotere stromen snel in en uit gepompt worden. Dus niet bij 50 of 100 Hz afvlakelco's maar wel bij schakelende voedingen waar veel Amperes met een hoge frequentie (in de KHz-en) doorheen gaan.

bij ene uitgedroogde ( of uitdrogende ) elco verampt het electroliet. dat electroliet is de geleider tussen de poot en 1 van de platen. als dat verdampt wordt die geleiding slechter. esr wordt hoger.
als't weg is : einde condensator.

pak twee potloden en een blad papier. leg 1 potlood op tafel. leg daar blad papier bovenop. en dan terug een potlood.

    0         <-potlood
---------     <= papier
    0         <= potlood

zorg dat er ene beetje pootlood uitsteekt over de rand.
pak die twee potloden vast en begin te draaien

  -----
     o  \
      / o
      ------- 

   ------
     /\ o\
    /o \/  
    \---------

zo zitten ze in elkaar.
beide kanten van het papier is metaal ( aluminium. )
het papier zelf is doordronken van electroliet.

   + poot    --ALUMINIUM---
                 oxide    
               elektroliet
   - poot    --aluminium

de ene plaat is aluminium , de andere plaat is elektroliet en het dielectricum is het 'oxide'
door spanning erop te zetten begint de oxide te groeien op de + poot (elektrochemish process. zonder spaning gebeurt er niks). eenmaal er geen stroom meer kan lopen stopt de groei vanzelf.

pak ene stom elcotje van 10uf met beentjes langs de zelfde kant (radiaaltje)
pak ene bektang en trek traag een van de poten eruit. je gaat zien dat die koperpoot plotseling ferm verdikt en aluminium wordt.
dat electroliet groeit aluminium oxide ! als die koperpoten binnenin de behuizing zouden zitten heb je kortsluiting. dat electroliet zou beide poten met elkaar verbinden omdat er geen oxide groeit.

Vandaar die rubberen afsluitplaat. daar steekt alleen de aluminium poot door. in die alu poot zit de koperpoot geperst.

dat is ook de reden dat bij axiale , de behuizing aan de - vast zit. het elektroliet komt daar mee in contact.
bij het monteren stoppen ze een van de draden door dat gaatje ( dat is weer een aluminium huls met ene koperdraadje in geperst )
op het moment dat het aluminium gedeelte door het gaatje komt stuklassen ze daar de boel dicht.

je moet een een axiale goed bestuderen onder een vergrootglas. je zal mooi de kraag zien rond de - poot en je zal merken dat er 2 metalen aanwezig zijn. het ene is alu , het andere koper.

doordat de ganse + poot aan de binnekant aluminium is groeit daar bj het formeren vanzelf oxide op en huppekee. klaar is kees.
ESL heeft puur met de mechanische constructie te maken. ( er zijn andere factoren die een heeeeel kleine rol spelen maar het is dominant de mechanische opbouw.

je moet ene condensator als een rc-rc-rc-rc-rc netwerk zien

  --r-+---r--+--r--+- ...
      |      |     |
      er    er    er
      |      |     |
      c      c     c
      |      |     |
  --r-+---r--+--r--+- ...

de r is de weerstand in de metalen geleider (de aluminium strip)
de er is de weerstand in het electroliet naar de ene plaat
desondanks dat r zeer klein is heb je wel degelijk ene invloed.
je krijgt een r-c netwerk wat geladen wordt uit een ander r-c netwerk.

dat durt ene tijdje tot die laatste opgeladen is. je hebt telkens een r-c tijd aan je broek. en die R en er is eigenlijk voor een deel de ESR ...

vandaar dat bij uitdrogende caps de effectieve capaciteit naar beneden gaat. de connectie naar een van de platen wordt slechter...

vergelijk het weer met de bus.

je hebt een mannetje wat roept 'iedereen instappen'.
een voro een gaat men de bus binnen.
daarnaa roept het mannetje 'iedereen uitstappen'
een voor ene komt men er terug uit.

dat duurt ene tijdje.
als dat mannetje de tijd inkort tussen 'iedereen erin' en 'iedereen eruit' (frequentie omhoog)

dan krijg je die bus nooit vol. er is niet genoeg tijd tusen 'laden' en 'ontladen'.

als je de constructie van de bus verandert, een extra middendeur erbij bijvoorbeeld. of deuren langs beide kanten van de bus, kan je de frequentie opdrijven zonder problemen.

als je ene bus had waarvan je de ganse zijwand kan laten neervallen dan kan je het heeeel snel.

waarom denk je dat er keramische SMD condensatoren bestaan met de electrodes langs de lange kant .... bingo. diz zijn zeer lage ESL.
bij keramische is de ESr van zijn eigen zeer laag. de dominante pool is daar ESL. en dat pak je aan door de opbouw.

er zin allerhande echanische constructies bedacht om de esl naar omlaag te halen. X2Y caps bijvoorbeeld (x2y.com )

ik was woendag op de Silicon Valley Altium User Group. daar werdt onderande ene koppeling met CST getoond ( ene stuk software om extractie en analyse te doen op een PCB. je haalt de inductante en lekcapaciteiten uit je bord. belangrijk op PC moederborden bijvoorbeeld. je hebt bussen met klokken van 1600MHz en meer... )
die man die dat kwam voorstellen gaf een mooie presentatie maar iedereen zat daar met een half verdwaasde blik naar te kijken. uiteindelijk gaf die toe : " tjah ik weet dat het droog is. Wij zijn eigenlijk een berg uber-nerd fysici die de ganse dag niks leukers kunnen bedenken dan maxwells vergelijkingen oplossen. de helft van de tijd merken we geneens dat ons rits niet toe is".

en toen haf gij de demo hoe je condensatoren plaatst en hoe de plaatsing van via's ene grote invloed heeft. toen werdt het plots duidelijk. dat programma kon exact tonen waar de electronen zouden stromen.

Laatste vraag, hoop ik, in dit interessante onderwerp : je ziet veel schema's van ESR meters. Ze sturen ook een blokgolf door de elco en meten dan de het signaal wat door de elco komt. http://ludens.cl/Electron/esr/esr.html

Nu heb ik dat even in symetrix geprobeerd, ook bij 50KHz, maar 1uF of 100uF geeft bij een ideale condensator zoals ik verwachte al een verschil. Eerst staat er nog stuk signaal. Bij 1uF een blok zoals op de scoopplaatjes uit de eerste link, bij 10uF een driehoek, bij 100uF een klein driehoekje daarna wordt het een soort gelijkspanning die dan met de capaciteit mee veranderd. Hoe kun je daar nu een goede meting uit destileren ?

[Bericht gewijzigd door fred101 op vrijdag 23 april 2010 20:14:35 (33%)]

die klein esr meterkes zijn prut.

je moet een aantal dingen doen. sinus erdoor sturen. (en van ze leven geen blokgolf ! )
amplitude van de sinus meten die je opdrukt , de stroom door de condensator meten , de faserelatie tussen de twee en ook de spanning over de meetweerstand em condensator.

daar wat berekingen op loslaten en daaruit haal je esr.
deftige esr meters kunnen de meetfrequentie instellen als ook de DC bias.

al die 'esr' meterkes met pic schematjes zijn brol.

ik heb me een Tonghui TH2821A gekocht uit china voor 119 dollar. die kan frequentie instellen en nog een pak anders spul. Dat beestje heeft 4 draad meting en heeft een SMD 4 draad probe als optie. Je calibreert die weg met een open en short.

de getallen op dat display zijn heel dicht (als de tonghui zegt dat het 4.56uf is en 8.9 ohm zegt de agilent 4.549 en 8.8763 in de buurt van wat ik met onze agilent rlc brug kan meten. ( als ik op de zelfde frequenties meet ) de agilent heeft gewoon meer cijfers.

In hoeverre is een Huntron 'Tracker' te gebruiken?

die trackers geven geen getallekes weer.
zo een tracker kan je alleen gebruiken tussen een known-good en een defect board.
je kan plaatjse vergelijken.
de vorm van het figuurtje geeft je een idee waar je moet zoeken.

je kan daar inderdaad rotte elkcos mee opsporen maar je moet een vergelijk ( known good) exemplaar hebben om te weten hoe het zit.

Henry, dat is toch een gewone component tester/curve tracer. Ik gebruik dat ook en dan zoals Free zegt, vergelijk ik het met een paar andere. Maar ik heb in Rosmalen die Tek curve tracer gescoord en daar staat in het manual dat je er ook elco's mee kan meten. Je krijgt dan als het goed is ook zo'n circel. De display geeft daarbij precies weer wat stroom en spanning is maar ik zou niet weten hoe ik daar de ESR uit kan destilleren. Het moeten bij zo'n componenten tester vaak al behoorlijke elco's zijn wil je een circel zien.

Als ik Free begrijp moet ik met een vna een eind komen maar ik geloof niet dat ik dat aan durf met elco's. Volgens de link naar de site van meettechniek moet het toch ook met een blokgolf kunnen en juist moeilijker met een sinus. Ik ga dat eens proberen. Mijn Marconi TF1313 LCR meetbrug uit het pre-zandkorrel tijdperk, geeft bij condensators ook een "D" waarde. De omschrijving daarvan klinkt als ESR.

D is dissipatie factor. dat is de verhouding tussen ESR en de reactantie.

D is eigenlijk 1/Q

[Bericht gewijzigd door free_electron op vrijdag 23 april 2010 23:26:17 (13%)]

En een pure reactantie dissipeert geen vermogen, dat doet alleen het ohmse weerstands aandeel dus mag ik dan zeggen: D=ESR maar dan als factor en niet in ohm ? (edit: ik lees net je reactie, duidelijk)

Ik heb wat zitten spelen met simetrix.

Een blokgolf van 50KHz en dan een elco van 1uF en een van 100uF met een serieweerstand als ESR simulatie geeft compleet nutteloze informatie als je alleen de spanningsval over de meet-weerstand na de elco meet. meet. Daar kun je echt niks mee. De 100uF laat de blokgolf compleet door, de 1uF maakt er een andere golfvorm van. Dat is ook niet zo raar er zit al 3 ohm verschil in reactantie.

Ik krijg pas bruikbare resultaten met een sinus van 1MHz. Bij hogere frequenties zal de ESL te veel doorwerken. 500KHz gaat nog net. Als ik dan de boel terug reken zit ik er de reactantie naast maar dan praat je over een fout van minder dan 0,15 ohm. Je meetkabeltjes zijn meestal al 0,3 tot 0,6 ohm. Ik zou dus een 1MHz oscillatortje moeten maken wat als constante stroombron fungeert. Dan de spanning meten met kortgesloten meetsnoeren en zo de meter nullen. Daarna een bekende kleine weerstand meten en aan de hand van het spanningsverschil tussen beide metingen de weerstand berekenen als controle. Daarmee kan je dan een analoge of digitale meter ijken. Als je die spanning met een microprocessor meet kun je het gelijk in ESR omrekenen.

Daar ga ik eens mee spelen. Alleen jammer dat ik geen elco heb met een bekende ESR als vergelijk. Dan kon ik die scoop/blokgolf manier met die zelfbouwmeterjes en mijn sinus idee vergelijken . Ik zou het met mijn vna moeten kunnen maar daar durf ik geen elco's aan te hangen. Dat zal ik eens navragen.

D is de verhouding tussen ESR en Xc. Wikipedia heeft de fomulekes en het tekeningske met de phasors en gans de wiskundige braakbal erachter.

OK, zoek ik wel uit, schoot me zo ineens te binnen maar zo weet ik genoeg mbt D. Hier ging het om ESR tenslotte.

Ik heb vanavond wat gemeten aan een splinternieuwe maar nos 47uF/100V elco.

Als referentie: Mijn VNA op 100KHz na calibratie: 37,05uF bij 356,69mOhm in de zero span LCR meet stand , de elco gesoldeerd op een uitgecalibreerde duthouder.

Mijn marconi TF1313: 44,37uF en D=0,12, de formule naar ERS kon ik niet vinden.

Voltcrap LCR: 45,43uF en 880mOhm

Tek577 curvetracer: omgerekend: 42uF (160mA/12V/50Hz), niet tot op de mA gemeten aangezien je toch niet precies ziet waar op de circel je moet zijn. Hoe je daar ESR uit moet halen ? geen idee.

De meethode van de meettechniek site: Philips pulsgenerator, frequentie 5360Hz, Vt 2,38V, tijd halve periode 93,28uS, Igen=47,6mA, ESR: 0,5882 ohm en 30uF

Mijn zelfbouw esr meter volgens dit schema: de 555 uitvoering: http://octopus.freeyellow.com/99.html en gecalibreerd met weerstanden en gechecked met een true rms meter. Meetfrequentie 130KHz blok, 50% duty cycle, 2 ohm load en 31,2mV open klem spanning. Als ik de berekening van meettechniek er op los laat is de esr 0,461ohm als ik het zoals iedereen met een weerstand vergelijk (weerstand met kelvin meting gemeten) dan is de ESR ongeveer 2,4 ohm (ik heb niet gezocht tot ik precies de juiste weerstand had want het zit er toch enorm naast.

Kortom.:
Free heeft gelijk, die blokgolf zelfbouw dingen zijn redelijk waardeloos.
Henry: aan een curvetracer heb je niets of je moet hem tegen een bekende esr kunnen calibreren
De meethode van meettechniek klopt denk ik wel maar dat herhaal ik binnenkort even met een echte functie generator

Dus dat wordt dus maar de zelfbouw ers meter voor grove indicatie en in echte twijfel gevallen de vna erbij.

zowel de hp lcr bruggen als mijn tonghui gebruiken een sinusvormig signaal.

het meetprinciepe is dus duidelijk anders dan dat gedoe met blokgolven ...

Dat blijkt nu ook wel. Alleen leek het me dat ik daar toch fout in moest zitten gezien de schema's. Het vaiel me toen echter op dat qua zelfbouw (en zelfs via de wiki) je steeds op de zelfde sites terecht komt en eigenlijk ook steeds iets aangepaste versies van het zelfde ding tegen komt.

En aangezien de gemiddelde hobby bob, zoals ik, niet over zo'n mooie HP meetbrug beschikt weet 99% ook niet of zijn meting klopt. Toevallig heb ik wel een VNA en voor de zekerheid eerst even bij de ontwerper geïnformeerd over het hoe en wat dus dan kom je er achter. Internet is erg leerzaam maar de kunst is om de zin en onzin te scheiden. Gelukkig hebben we CO
Op de site van een componenten fabrikant stond ook leuke info maar dat kwam er ook op neer dat die blokgolf dingen niet kunnen werken. De methodes die ze beschreven werkte met meetbruggen gekoppeld aan vector voltmeters of met vna's.

Op 24 april 2010 23:26:48 schreef fred101:
Mijn marconi TF1313: 44,37uF en D=0,12, de formule naar ERS kon ik niet vinden.

Volgens Wiki:
DF = ωC x ESR
Met ESR = DF / ωC kom ik (bij 100KHz) op 4.2 mΩ
Klopt die 100KHz? Bij 1KHz zou het 0.42Ω zijn.

Kortom.:
Free heeft gelijk, die blokgolf zelfbouw dingen zijn redelijk waardeloos.

Waarop baseer je dat? Al je metingen resulteren in een andere waarde. Welke is correct? En bij welke frequentie?

Ik heb zelf zo een Bob Parker achtige meter met een bloksignaal. Nu ben ik ook benieuwd hoe nauwkeurig die is. Met puur een weerstand er aan lijkt die wel correct. Maar een review die condensator metingen met een dure HP of zo vergelijkt heb ik nog niet gezien.

der stond iets in de vorige elektuur. SMD tweezers en er zat ook ene echte brug tussen geloof ik.

zal het straks eens opzoeken.

als ik ooit eens veel tijd heb bouw ik eens dat esr circuitje. en vergleijk ik het met wat echte toestellen (die jaarlijks gecalibreerd en afgesteld worden) leveren als meetwaarde.

Dat duitse tijdschrift ELV heeft ook een ESR meter. het schema is gepubliceerd. dat moet ik ook eens uitvlooien. die meet volgens mij wel met een sinus signaal.

-edit- het ELv systeem gebruikt een sinus. in de pdf file staan ook de formules en de exacte werking uitgelegd. de meetfrequentie is vast op 60KH en er wordt een 7106 gebruikt om een lcd te sturen. geen geheimdoenerij met pruts-in-chipjes.

http://www.edaboard.com/files-eboard/esr1_km_g_021017_3778.pdf

hier staan er ook nog een paar , maar je moet inloggen

http://www.edaboard.com/viewtopic.php?p=176334#176334

Jojo,
Ik baseer dat op een vna meting waarbij de elco zo pootloos mogelijk op een uitgecalibreerde DUT houder is gesoldeerd. De DUT houder is daarna gemeten met een load, open en short als controle. De VNA zelf zit binnen de toleranties van de T-check van R&S. Aangezien zo'n ding een kei is in het meten van R-Xj en de R hier de ESR is ga ik er van uit dat dit ook echt klopt.

Die Macaroni meet bij 1KHz. Dat is dus 0,42 ohm.
Dan komt er uit de blokgolf meting met scoop 0,461 ohm. Uit de VNA meting 0,35669 ohm en de ESR meter na berekening 0,5882 ohm.

Dat zit allemaal redelijk bij elkaar in de buurt (een paar meetsnoeren is al meer dan 0,3 ohm) en hier spelen meetfoutjes (overgangsweerstanden enzo) waarschijnlijk in mee maar wel heel ver van de 2,4 ohm via de DC offset methode die de ESR blokgolf generator die ik gebouwd heb met de 555.

Free: ik ben heel benieuwd naar jou meetresultaat als je ooit tijd hebt. Er zit wel een IC in, durf je dat wel aan

Hmm, ook ESR kan nog wat varieren met frequentie. Het zou wel handig zijn als de metingen wat dat betreft vergelijkbaar zijn.

En die VNA van jou is inderdaad een mooi ding (mooie software vooral ook). Maar wanneer objecten zeer ver afwijken van 50 Ohm of die dan nog zo nauwkeurig is vraag ik me dan toch wel af.

We zouden eigenlijk een ideale condensator moeten hebben als referentie. Het is ook weer zo wat om een reel 100nF condensatoren parallel te solderen met 100mΩ in serie.

Edit: Deze decoupling metingen zijn niet hetzelfde als ESR meting, maar wel erg informatief om te lezen.

[Bericht gewijzigd door jojo op zondag 25 april 2010 10:44:59 (17%)]

Op 25 april 2010 10:30:43 schreef jojo:
We zouden eigenlijk een ideale condensator moeten hebben als referentie. Het is ook weer zo wat om een reel 100nF condensatoren parallel te solderen met 100mΩ in serie.

Voor een VNA niet nodig. Die meet dat toch wel en ook al zal het niet zo perfect zijn door frequentie enzo heel ver zal je er niet naast zitten. Uiteindelijk zijn ze in het stuk 0-50 ohm heel precies, in het gebied 50 ohm tot open is de onzekerheid veel groter. Bij heel lage weerstand kan je nog S21 gebruiken.

Maar je hebt wel gelijk. De R veranderd met frequentie maar dat gebeurd voornamelijk op de momenten dat de condensator in het inductieve vlak van smithcard komt en de ESL de overhand krijgt.

Idee voor ideale condensator:
10 stuks 100nF smd op een breed stuk u-vorm printbaan waarvan de weerstand met een vierpunts meting word gemeten. Dus eerst de U-vorm baan maken. bnc of sma erop en een DC 4 draads R meting doen. Dan een hele dunne spleet frezen. Die tien 100nF erop solderen. Dan heb je een 1 uF met bekende esr. Als alternatief 10 smd's stapelen en tussen de middenpool en massalip solderen. Door eerst de middenpin en massa the shorten met elkaar kun je de DC weerstand berekenen.

Die pdf lijkt wat op mijn metingen:
http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=48&t=1331&p=5280#p5280
Je moet hoofdstuk 3 hebben. Dat gaat over condensators.