ESR meter bouwen - heb wat problemen.

In elk geval goed dat je met je R2 ook omhoog bent, als R2 te dicht bij R1 zit heb je weer een vreemde dutycycle. Ik zou in elk geval ook voor een CMOS 555 gaan, weet niet of 7555, ICM7555, NSC/GLC555 daar nog wat op uitmaken.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op (33%)]

Met die NE555 (@78Khz) krijg ik nu 0,5 tot 1,8V uit, na de gelijkrichter over c6 gemeten. Moet dat niet 0 tot 5V zijn, gezien de 10k en de 50uA meter?

EDIT: op 95 KHZ (r1= 560, R2 = 5k6, c zou 1nf moeten zijn maar is meer waardoor ik een lagere frequentie krijg) nog maar 1.5V. Ook komt de uitgang van de NE555 niet meer op 5V als ik de rest van de meter eraan hang... Het signaal voor het versterketje is nu dan ook maar 150mVpp ipv 180mvpp. Na het versterkertje heb ik 2.4Vpp. Na gelijkrichting zou dat dan toch méér moeten zijn dan 1,5V?

[Bericht gewijzigd door Lucky Luke op (19%)]

Heb de mijne vandaag weer eens te voorschijn gehaald. Hij doet het prima bij elco's maar condensators in N en P waarden willen niet. Is dat normaal ? Dan is de mijne niet goed of speelt de reactantie toch een grote rol. Het is natuurlijk de bedoeling alleen de esr te meten. Ik gebruik overigens een scoop ipv een meter.

Heeft er iemand een goed werkende en kan daar wel een 10nF condensator meten. Mijn heathkit heeft daar overigens geen moeite mee.

Nu zie je een blokgolf (perfect blok op een 150MHz scoop) zonder DUT en je ziet bij het meten de frequentie afhankelijkheid duidelijk. De blokgolf rond af met het kleiner worden van de condensator. De hogere frequentie componenten worden minder doorgelaten dan de lage (logisch bij een condensator maar een ESR meter hoort dat niet te meten). Mijn esr meter met 555 is dus niets meer dan een soort reactantie meter.

Dan kan ik net zo goed de capaciteit meten en de reactantie berekenen. Nu krijg je dat een elco die een hogere waarde heeft dan er op staat als extra goed wordt betitelt.

Ik heb een echt rotte elco. Er kwam rook en smurrie uit: esr perfect, capaciteit precies wat er op staat (dat is al byzonder) en tot iets van 350V ging het prima maar daarboven sloeg hij aardig door in de lektest. Hij deed zijn werk in een 400V voeding.

Op 13 juni 2009 12:28:44 schreef Lucky luke:
Het signaal voor het versterketje is nu dan ook maar 150mVpp ipv 180mvpp. Na het versterkertje heb ik 2.4Vpp. Na gelijkrichting zou dat dan toch méér moeten zijn dan 1,5V?

Van die 2.4Vpp moet je 2 maal de klemspanning van een 1N4148 aftrekken. Als je wat meer spanning aan de uitgang wil, kan je Schottky-dioden gebruiken ipv. de 1N4148 - BAT85 of zo.
Verder kan je dat transistor-versterkingstrapje vervangen door een opamp die je als wisselspanning-versterker schakelt.

@fred101: Als jouw ESR-meter de DUT belast met een weerstand van 10Ω, zoals bij Lucky luke's schema, dan lijkt het me vrij normaal dat een C van enkele nF weinig of geen uitslag geeft. De C fungeert nu eenmaal als hoogdoorlaatfilter, al merk je daar weinig van bij elco's van 100µF en meer.

Ik kan kiezen tussen 2 ohm of 10 ohm. Ik kan met beide geen nF of kleiner meten (en dat is voor mij interessanter dan elco's)

Ik krijg toch een beetje het idee dat de ESR meer een commerciele kreet is van elco fabrikanten dan dat je het echt zinvol en absoluut kan meten (met zo'n simpel apparaatje). Hooguit als aanvullende meting waarbij je twee eclo's eerst op capaciteit meet en als ze dan gelijk zijn, dan met een ESR meter kijken welke de laagste ESR heeft. De frequentie afhankelijkheid is dan voor beide gelijk.

Als je veel met elco's in schakelende toepassingen te maken hebt, is ESR zeker geen loze reclamekreet.

Zeker ook voedingen van lcd s hebben vaak last van rotte elko s in de voeding !!

grt daan

Ik bedoel niet dat ESR een loze kreet is, ik bedoel meer dat het iets is wat je dus niet zomaar na kan meten met een huis, tuin en keuken ESR metertje dus ze kunnen het vrij makkelijk zeggen want nameten is blijkbaar lastig.
Maar dit topic gaat over iemands probleem bij het bouwen en laat ik het niet te veel daarvan wegtrekken over hoe zo'n esr meter werkt (of hoort te werken).

Nou misschien toch handig Fred. Als je weet hoe goede meters werken, dan kun je mogelijk dit schakelingetje ook nog wat optimaliseren. Zelf heb ik de Bob Parker meter (bovenste). Leuk dingtje. Als je een beetje doorklikt vind je veel uitleg, reviews en een schema in de manual.

De meter van de topicstarter zou profijt kunnen hebben van een andere detector. Die vier diodes hebben 2x zoveel drop dan nodig is. Met 2 diodes kan het ook. Dan wel C6 vervangen door 2 exemplaren naar ground. Dan kun je hem toch weer wat gevoeliger maken en wellicht omschakelbaar een extra range geven. Nu is het ding onder de 1 Ohm waarschijnlijk erg moeilijk af te lezen.

Fred, de ESR is even eenvoudig te meten als de capaciteit van een condensator met alleen een funktiegenerator en oscilloscoop. Zie http://www.meettechniek.info/passief/capacitief.html

Ik heb dit topic vanaf het begin gevolgd en het verbaasde mij dat niemand deze optie opperde. Waarom een een speciaal meettoestel bouwen om de ESR te meten terwijl dit zeer incidentele metingen zijn! Als men een keer de ESR wil weten doe dat dan met een eenvoudige meetopstelling zoals gegeven in de link.

Dat ga ik proberen, ik heb een instelbare puls/blokgolf generator. Deze heeft ook een "stroombron" uitgang. Ik weet nu dus zeker dat het door mij gebouwde ding inderdaad onbruikbaar is om echt de esr te meten. ( http://octopus.freeyellow.com/99.html ) Die geeft wel een instelbare blokgolf maar ik krijg meestal niet die beelden die jij laat zien. Bij kleine waarden zie ik eerst afronding,bij sommige waarden zie ik wat jou meting laat zien (20uF net geprobeerd) en daarna zie ik gewoon een bijna vlakke lijn (4700uF). De blokgolf wordt dus lager in amplitude. Wel leuk die meting van paracitaire eigenschappen. Heb ik ook eens gedaan alleen zonder het rekenwerk.

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=80&t=1017 (ik kan maar tot 110MHz meten, mijn 1GHz SNA van twijfelachtige russische kwalitiet is in nu staking dus als er nog iemand een leuke HP heeft rondslingeren ;-))

Ik heb net snel even wat elco's aan mijn pulsgenerator gehangen maar dat lukt me niet. Ik krijg alleen damped waves te zien dus ik meet waarschijnlijk alleen de paracitaire inductie van de meetkabels. Dat moet ik nog eens herhalen mbv mijn DUT houder alleen ligt mijn werkblad nu even vol russisch spul.

Niet verwonderlijk dat je weinig zinvols meet bij 100 kHz, zoals dat dingetje in jou link. Die elco staat vrolijk te resoneren als gevolg van zijn parasitaire zelfinductie.

Elco's meet je bij lage frequenties: 5 kHz volstaat meestal. Bij metingen aan grotere capaciteiten is soms een nog lagere frequentie aan te bevelen. Verder moet je er voor zorgen dat de meetstroom voldoende groot is: Een paar digitale poortjes kunnen die stroom niet leveren. Met een funtiegenerator is het mogelijk om en stroom van 200 mAtt of groter te injecteren. Dit is meestal voldoende. Bij zeer lage ESR waarden is het beter de meetstroom nog hoger te maken.

Dan nog een opmerking over die ESR-metertjes. Ik zag ergens dat zo'n ding ESR vanaf 0,01Ω kon meten. Aangezien die metertjes geen gebruik maken van een vierpuntsmeting is het meten van zulke lage weerstandswaarden volstrekte onzin. De contactweerstand van de aansluitclips en de snoerweerstand is al vele malen hoger. Vaak is het dan niet eens mogelijk om een ESR van 1Ω betrouwbaar te meten.

Dat verklaart ook waarom ik met de pulsgenerator damped waves kreeg. Die kan een 50MHz blokgolf maken en die damped waves ontstonden ergens tussen de 20-40MHz afhankelijk van de elco. Ik zal het eens uitgebreidt doen zoals jij zegt. Uit mijn hoofd kan hij zoveel stroom wel leveren (ik dacht zelfs 250mA) Hij loopt van 0 tot 50MHz.

Maar ik ben meer geintresseerd in het meten van nF en pF condensators, dat gaat niet lukken met zo'n lage frequentie neem ik aan ?

Ik ben dol op meten :-)

[Bericht gewijzigd door fred101 op (16%)]

Dat is geen onzin. Ik heb zo een meter en die heeft een offset die je op nul kunt zetten. Zolang de resolutie maar hoog is kun je toch gedetailleerd meten.
Mijn oude bench model Fluke had dat al. Er zit een "Delta" knopje op. Alleen is daarop de resolutie 0.1 Ohm op het kleinste R bereik.

Wel ga je merken dat alles een bepaalde (kleine) weerstand heeft. Voor lage impedantie metingen met deze methode is voornamelijk variatie in impedantie lastig. Als je te lange, dunne meetsnoeren hebt kun je al goed verschil merken als je ze anders neerlegt. Daarom heb ik twee korte stukjes in gebruik met relatief veel koper er in. Ook moet je stevig aandrukken, zowel bij het nullen als bij het te meten object. Maar dan is het best te doen.

@fred,
Voor klein capaciteitswaarden volstaat de gegeven meting niet. De totale ohmse verliezen (ESR, diëlectrische en lekverliezen) meet je door de verlieshoek te meten met een sinusvormig signaal.

@jojo,
De resolutie heeft niets met de meetnauwkeurigheid van doen.
De weerstand van de gebruikte meetsnoeren is in zekere mate te compenseren door een 'nul-meting", maar de contactweerstand blijft een onzekerheidsfactor. Dit is alleen te vermijden door een vierpuntsmeting te verrichten. Aan deze eis voldoe je haast automatisch door gebruik te maken van een funktiegenerator en oscilloscoop.

Ja, het risico van slechte contacten blijf je houden. In de praktijk echter merk ik dat dat wel meevalt. Als ik de punten tegen elkaar duw en nul, dan meet ik dat normaal ook nog bij die punten los van elkaar op een pootje van een elco te duwen. Resolutie is trouwens 0.01 Ohm, niet 0.001 Ohm of zo. Wellicht dat de contactweerstand merkbaar slechter wordt bij oude, geoxideerde pootjes. Maar dan kun je altijd nog even de soldeerbout pakken.

Het is alleen erg handig, zo een klein instrument die je zowat in je broekzak drukt.

Technisch gezien zou je ook bij een zelfbouw meter het "generatorgedeelte" en het "meetgedeelte" los naar buiten kunnen bedraden. Alleen moet je wellicht het meetgedeelte galvanisch scheiden. Condensatortjes en common mode choke? Of een trafo uitgang aan het generatorgedeelte.

Bij mij staat of valt het wel met de kwaliteit van de meetpennen/snoeren. Ik heb nu snoeren met goed verende stekkertjes en vlijmscherpe meetpennen en in de praktijk werkt dat prima.

Wow, veel antwoorden opeens...

Op 14 juni 2009 20:17:33 schreef pros:
[...]
Van die 2.4Vpp moet je 2 maal de klemspanning van een 1N4148 aftrekken. Als je wat meer spanning aan de uitgang wil, kan je Schottky-dioden gebruiken ipv. de 1N4148 - BAT85 of zo.

Dus die spanning klopt wel gewoon? bij 'n sinus is 't *1.4 toch? dus 3,36. en dan 3,36-1.2=2.16. Dit is echter geen sinus, dus dan ben ik niet zo zeker, kan die 1.5V? Maar waarom dan 10k en een 50uA meter? Die komt dan toch nooit tot volle schaal met 10k?

Op 15 juni 2009 16:58:51 schreef Freddy:
Elco's meet je bij lage frequenties: 5 kHz volstaat meestal. Bij metingen aan grotere capaciteiten is soms een nog lagere frequentie aan te bevelen.

Waarom zit dit ding dan op 156Khz?

Verdorie, ik krijg het idee dat ik beter gewoon een signaalgenerator op de kop kan gaan proberen te tikken (of zelf bouwen), of op zijn minst een blokgolfgeneratortje met var.frequentie (dat is gelukkig niet zo heel moeilijk, in theorie dan...), en dan liefst daar nog een soort blokgolfstroombron van maken ook. Of eigenlijk de feqeuntie zodanig regelen dat eigenlijk alle spanning over de interne weerstand van de frequentiegenerator valt.

Is dat zo? Kan ik beter de onderdelen bij mijn vooraad stoppen en iets anders bouwen? Ik heb ook nog ergens een schema met een berg opamps, was een linkje ergens in een post van F_E. maarja, dat is niet meer echt breadboardbaar (zo veel). En ook niet meer te gaatjesprinten (maar daarvoor bestaat er Technojunks Printservice). maar die gaf wel echt de ESR waarde, en niet een indicatie.

IIG heb ik die pagina van meettechniek uitgeprint. Had 'm geloof ik wel al 's gezien maar nog niet echt goed bekeken, nu wel en staat inderdaad handige info op over het meten v.d ESR dmv een blokgolf.

voorzichtig bumpje...

2,4Vpp moet je eerst door twee delen dus is 1,2Vp x 1,4 en dat is 1,68Veff Maar bij een blokgolf gaat dat niet op zover ik weet. Daar heeft het met dutycylce en fall/rise time te maken. Met een scoop kun je dat meten door eerst de top te meten in de DC stand (tov de nul lijn). Dan dat zelfde punt van de blokgolf in de AC stand te meten weer tov de nullijn. Het gemiddelde is dan meting 1 min meting 2.

Ik denk dat je aan een blokgof/functiegenerator meer heb. Ik gebruik hem in ieder geval een stuk vaker dan mijn esr meter.

Begon net gewend te raken aan het gebruik van de componenten tester stopt ie er ineens mee. Ik denk dat er een elco zijn lading even geleegd heeft in het ding. Nou ja, ik heb hem zelf gemaakt dus repareren zal ook wel weer lukken :-) Kan ik gelijk de spanning/stroom nog wat opkrikken zofdat ik ook grotere zeners/torren kan testen

Goed, ik heb er eens over nagedacht. Ik koop / bouw dan inderdaad beter een functiegenerator. Zo vaak meet ik nu ook geen ESR ('t kan handig zijn, maargoed, dan soldeer ik die ene verdachte condensator wel uit, of ik vervang ongemeten, of ik bouw/koop later alsnog een ESR meter mocht ik opeens 100den elco's tegenkomen die in circuit gemeten moeten worden), en zo'n funtiegenerator komt vast nog wel ergens voor van pas.

Nu dus nog de keus tussen kopen of bouwen. Bouwen lijkt me best leuk, maar ik wil wel iets hebben dat gewoon goed werkt. Budget is overigens ook niet erg hoog...

Zoek maar eens op xr2206.
Kun je een eenvoudige engoedkope funktiegenerator mee maken.

Hmm, tot nog toe alleen maar dure functiegenerator IC's gezien toen ik wat rondzocht, maar deze staat voor €3,40 bij Dick Best. Dat valt dan weer mee :).

Goed, ik ga daar eens wat rond proberen te ontwerpen (datasheet geprint en al wat ontwerpen van her en der op het internet bekeken). Denk dat als ik ermee vastloop ik beter even een ander topic open gezien het geen ESR meter meer is nu...

Mischien is dit een handig startpunt. Een schema kun je vinden in de handleiding.
Maar waarschijnlijk kom je online zat voorbeelden tegen. Die XR2206 gaat immers al heel wat jaartjes mee.

Jammer dat de MAX038 niet meer gemaakt wordt, kun je een nog leukere functiegenerator mee bouwen.
Als je hem nog kunt vinden is hij alleen "ietsjes" duurder dan een XR2206 ;-)

[Bericht gewijzigd door bjokal op (42%)]

Hmm, mijn duits is de laatste 3 jaar toch wat weggeroest (desondanks: ik sta er een 8 voor. Hoewel de gramatica een ramp is bij schrijven (ik doe gewoon niet aan duitse gramatica :P), de leestoetsen gingen altijd goed).
Dankje bjokal.

[edit]
Die max038 ook al iets over gelezen in een ander topic maar niet verder naar gekeken toen bleek dat 'ie 17 tot 30 euro kostte. OK, samples... Volgend jaar ben ik een elektrotechniekstudent, dus dan kan het, alleen de max038 is niet meer te samplen, dus...

Terug naar het ELV ontwerp:
[/edit]

Vraag ik me wel af: ik wil liefst nog wat meer dan 200khz, want dat IC kan 1Mhz (typical, 0.5 min als ik de datasheet goed begrijp). Is dat gewoon een kwestie van een schakelaar met meer standen en een kleiner Ctje?

Verder: Al die opamps in de uitgang... Moet dat? (zoja: 't is niet heel erg erg, ik was toch van plan een mooie print te gaan tekenen, omdat ik wat meer met SMD wil gaan doen. Sowiso word dit geen gaatjesprintproject)

en @mods: moet danwel mag (2 vragen in 1 dus) ik hier een ander topic voor opengooien aangezien het inmiddels over een functiegen gaat en niet meer over een ESR meter? (ik denk niet dat een titlechange verhelderend gaat werken gezien het eerste stuk wel helemaal over een ESR meter gaat)

EDIT2:
Sparkfun heeft ook een kit (met schema). Ook een leuke attiny2313 based frequentieteller trouwens.