Op 26 februari 2016 20:25:16 schreef fred101:
Er is maar 1 nadeel, een full-resolutie meting kost je zo 15-30 minuten.
Och. Ik behelp me met een gewone multimeter en krijg een ruwe indruk. Als ik het nauwkeuriger wil meten, ga ik inderdaad niet meer op de labvoeding metertjes vertrouwen.
De ESR is bij 0,0000001 Hz vreselijk veel hoger dan bij 1kHz Zelfs bij 10 Hz is het verschil al groot.
Die 0.0000001 Hz van jou is bijna 4 maanden. De ESR is dan verwaarloosbaar: De capaciteit en zelfontlading overheersen.
Verder snap ik niet dat je zegt dat de ESR omhoog zou gaan bij afnemende frequentie. Bij oplopende frequenties is het zo dat er diep in de condensator energie zit opgeslagen die niet onmiddelijk verliesloos naar de terminals kan komen. Volgens mij wordt bij afnemende frequentie de ESR juist lager.
Een labvoeding is niet perfect dus die 100 mA kan zo 110 of 95 zijn. En als je er een stroonmeter tussen hangt voeg je shunt weerstand toe welke groter wordt als de meter naar een lager bereik schakelt. Hoe groot is die invloed ?
Inderdaad, ik kan er zomaar 10% naastzitten omdat ik die 100mA van de labvoeding niet gecontroleerd heb. Een shunt-multimeter zal, niet van bereik wisselen omdat we een "constant current" meting aan het doen zijn. En de labvoeding zit in "CC" mode, dus zal compenseren voor impedantiewisselingen in de multimeter. Daarnaast hou ik niet van autorange, dus de meter die dat kan ligt al een jaar in een hoekje....
Daarnaast zit je er zo een paar seconden per meting naast omdat je de stopwatch en meter tegelijk moet aflezen.
Ik denk dat het minder is. Ik lees "huidige tijd" af op het digtale klokje van m'n computer. Dat doe ik door te staren naar de volt meter van de labvoeding en zodra ie springt met m'n ogen naar de computer te draaien. Ook al doe ik dat langzaam, ik probeer dat consistent te doen, zodat de tijd die het me kost wegvalt in de meting. Als ik het nauwkeuriger wil meten kan dat zeker. Het hele topic was gebaseerd op mijn constatering dat deze condensatoren juist MEER capaciteit krijgen bij hogere bias. Dat is andersom als wat we van Y5V en kennelijk ook X5R kennen. De relatieve meting klopt wel ongeveer. Ik heb een variatie van ongeveer 7F naar 13F gemeten. Haast een factor 2.
Je multimeter trekt bij voltmeting ook continu wat stroom uit de condensator. Dat neemt toe met de spanning. Tenzij je een 10G gebruikt, dan is het zelfs voor mij verwaarloosbaar
Ik heb de capaciteitsmeting nog onnauwkeuriger gedaan door het "grove" display van de labvoeding te gebruiken.
Als ik een multimeter had gebruikt, is de lekstroom bij 2.5V zo ongeveer 0.25 µA.
Voor de zelfontladingsmeting hangt de multimeter natuurlijk maar 5-10 sec per dag aan de condensator. Ik denk niet dat ik vandaag ga kijken hoe ver ie ontladen is. Volgende meting maandag pas.
En wanneer weet je of hij vol is, dat verloopt tenslotte niet lineair. Die 2,7V is helemaal vol en dat krijg je hem in theorie nooit. Ik dacht dat men meestal tot 63% ofzo gaat, dus 1,7V , maar jij gaat tot 2,7V door. Hoe zit dat wiskundig. Heb je jou cijfers in een grafiek gezet en komt dat een beetje overeen ? Zou interessant kunnen zijn.
Een supercap moet je heel lang op een spanning houden, voordat "het onderste uit de kan" ook geladen is. Toen ik hem een paar seconden op 2.5V (of 2.7) had, was de lekstroom nog rond de 30mA. Dat is gewoon stukjes "diep" in de condensator die nog geladen moeten worden. Het eerste stuk ontladen is dus naast de zelfontlading ook nog het herverdelen van de lading binnen de condensator.
Dus voor "zelfontlading" specs bij dit soort componenten hoor je hem minuten, uren of zelfs een dag op een spanning te houden alvorens je gaat meten. Ik vond het laad-experiment leuk geweest en heb hem aan de kant gelegd. Enkele minuten later bedacht ik me dat ik wel eens de zelfontlading kon gaan meten. De gemeten spanning was zodanig laag dat ik geconcludeerd heb dat ik tijdens het prutsen met de aansluitingen waarschijnlijk kortsluiting heb gemaakt. Dus weer kort aan de labvoeding en daarna de "lekstroom meting" gestart.
Maar dit is dus niet volgens de voorgeschreven test-methode, dus als er waardes uitkomen die buiten spec zijn, dan kan ik niet klagen. Maar na 24 uur krijg ik een waarde die meer dan 1000x beter is dan de specs volgens het datasheet. Mwah. Kan ik mee leven.
Daarnaast kan het best zijn dat ze nog wat geformeerd moeten worden.
Die 2,7V zal ook niet 100% vast liggen. Dat is gewoon een veilige waarde waarbij het ding zijn oxidelaag niet te veel doorlekt. Ook is de folie en oxide geen precisie component. En bij dit soort enorme gevallen kunnen kleine afwijkingen hard gaan. Dat is een van de redenen dat elco's zo'n grote tolerantie hebben.
Naarmate de spanning stijgt loopt de stroom terug. Loopt er bij jou bij 2,7V nog steeds 100mA ? Meestal is hij de praktijk vol bij het punt waarbij de lekstroom net zo groot is als de laadstroom.
Specs zeggen: "max 2.7V", dus daar houd ik me in princiepe aan. Geen zin in ploffende elko in m'n kantoor. Bij 100mA zit je meer dan 0.25W te stoken... Hmm. moet kunnen (ik had eerst.. rekenfoutje, 2.5W uitgerekend).
De labvoeding zat tot 2.7V in CC mode en dan gaat het rode CC ledje uit en het groene CV ledje aan. Net als bij een LIPO zie je dan een aflopende laadstroom. Bij 30mA vond ik het welletjes. Volgens mij was dat binnen 60 sec.
Al de tijd die jij meet loopt er ook stroom weg en kan het zijn dat de oxide laag groeit. Dat is volgens de datasheet 600uA (natuurlijk niet veel tov de 100mA maar alle beetjes helpen en als de elco in de buurt van de 2,7 V komt loopt er waarschijnlijk geen 100 mA meer maar neemt de lekstroom toe. En al die foutjes hebben 1 overeenkomst, ze verhogen de schijnbare capaciteit.
Die 600µA is gewoon 0.6% van de 100mA. Dat is verwaarloosbaar ten opzichte van de andere fouten. Het was een ordegrootte meting en die 0.6mA draagt niet meetbaar bij aan de totale fout.
Dan is er nog de aantrekking tussen de platen. Bij dit soort condensators zou dat best groot kunnen zijn en neemt toe met spanning. Is er hier een wiskunde/natuurkunde genie welke dat kan berekenen. Het papier tussen de folies is waarschijnlijk vrij makkelijk samen te drukken. Dat verhoogt ook de capaciteit.
Dichter bij mekaar = hogere capaciteit. Dus dat zou een verklaring kunnen zijn voor het gemeten effect....
[update] Ik zat met 100mOhm ESR en 30mA lekstroom in m'n hoofd. Dat is onjuist. ESR is 35mOhm, en lekstroom is 0.6mA. Lullig dat ze niets over die "hold tijd" en/of de lek in de eerste 24 uur zeggen. (Ik heb hier een condensator. Die is na 24 uur gewoon helemaal leeg. Voldoet ook aan de < 0.6mA spec na 24 uur, toch?)
Ik heb de 10x35 variant. Er is ook een 10F 18x35. Die is meer dan 3x groter, en heeft volgens het datasheet geen enkel voordeel behalve dan dat ie een iets lagere ESR heeft. Volgens mij kan je dan al beter 2 van deze 10mm diameter dingen parallel zetten. Lagere ESR (17mOhm) en 2x de capaciteit (20F).
UPDATE2: na 6 dagen. lekstroom nu ongeveer 4.3 uA (gemiddeld over die 6 dagen).