आस्टसीलस्कप का उपयोग कर संधारित्र एसआर मीटर

कैपेसिटर तब तक सब ठीक लगता है जब तक आप उस बिंदु तक नहीं पहुंच जाते हैं जहां बिजली की आपूर्ति विफल हो जाती है या बेहतर प्रदर्शन करने से इनकार कर देती है। और अगर समस्या शोर है, तो एक सरल समाधान है, आप बस अधिक कैपेसिटर जोड़ते हैं। लेकिन इससे हल नहीं निकलता है। क्या गलत हो सकता है?

समस्या भोली धारणा से उत्पन्न होती है कि कैपेसिटर (काफी हद तक) 'आदर्श' उपकरण हैं, जबकि वास्तव में, वे नहीं हैं। उन अवांछित प्रभाव आंतरिक प्रतिरोध या समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ईएसआर) नामक किसी चीज़ के कारण होते हैं । कैपेसिटर का उनके निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्री के कारण एक आंतरिक आंतरिक प्रतिरोध है। हमने पिछले लेख में विवरण में ईएसआर और ईएसएल को कैपेसिटर में समझाया है।

विभिन्न प्रकार के कैपेसिटर में अलग-अलग ईएसआर रेंज होते हैं। उदाहरण के लिए, सामान्य रूप से इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में सिरेमिक कैपेसिटर की तुलना में अधिक ईएसआर होते हैं। कई अनुप्रयोगों के लिए, कैपेसिटर के आंतरिक प्रतिरोध को मापना महत्वपूर्ण हो जाता है। और आज इस लेख में हम एक ईएसआर मीटर का निर्माण करेंगे और सीखेंगे कि 555 टाइमर आईसी और ट्रांजिस्टर का उपयोग करके संधारित्र के ईएसआर को कैसे मापें ।

संधारित्र ईएसआर मापन

शुरू में ESR मापन एक आसान काम की तरह लग सकता है।

प्रतिरोध को आसानी से एक निरंतर धारा को लागू करके और परीक्षण के तहत डिवाइस पर वोल्टेज ड्रॉप को मापने के द्वारा आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।

यदि हम संधारित्र में एक स्थिर धारा लागू करते हैं तो क्या होगा? वोल्टेज रैखिक रूप से उगता है और आपूर्ति वोल्टेज द्वारा निर्धारित मूल्य पर बसता है, जो (हमारे उद्देश्यों के लिए) बेकार है।

इस समय यह स्कूल में सीखी गई चीज़ों पर वापस जाने का समय है- " कैपेसिटर डीसी को ब्लॉक करते हैं और एसी पास करते हैं"

कुछ सरलीकृत निष्कर्ष बनाने के बाद, हम समझते हैं कि कैपेसिटर मूल रूप से उच्च आवृत्तियों पर एक शॉर्ट सर्किट हैं और कैपेसिटिव भाग सर्किट का 'शॉर्ट आउट' है और सभी वोल्टेज आंतरिक प्रतिरोध के पार गिराए जाते हैं।

इस पद्धति का लाभ यह है कि हमें वर्तमान को जानने की आवश्यकता नहीं है यदि हम सिग्नल स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध का उपयोग जानते हैं, क्योंकि अब ESR और आंतरिक प्रतिरोध (स्रोत का) एक वोल्टेज विभक्त बनाता है, जिस अनुपात का अनुपात प्रतिरोध वोल्टेज ड्रॉप का अनुपात है, और तीन को जानकर हम आसानी से दूसरे को निर्धारित कर सकते हैं।

इनपुट और संधारित्र पर तरंगों को मापने के लिए एक आस्टसीलस्कप का उपयोग किया जाता है।

भागों की सूची

थरथरानवाला के लिए:

1. 555 टाइमर - CMOS और द्विध्रुवी दोनों ठीक काम करेंगे, लेकिन उच्च आवृत्तियों के लिए CMOS की सिफारिश की जाती है

2. 100K पोटेंशियोमीटर - आवृत्ति ट्यूनिंग के लिए उपयोग किया जाता है

3. एनएनएफ संधारित्र - समय

4. 10uF सिरेमिक कैपेसिटर - डिकॉउलिंग

पावर स्टेज:

1. बीसी 548 एनपीएन द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर

2. BC558 PNP द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर

ट्रांजिस्टर की पसंद के बारे में एक त्वरित नोट - उच्च लाभ (300 और ऊपर) के साथ कोई भी छोटा सिग्नल ट्रांजिस्टर और कुछ बड़ा वर्तमान (50mA +) ठीक काम करेगा।

3. 560 3. आधार अवरोधक

4. 47 4. आउटपुट रेसिस्टर - यह 10Ω से 100or तक कुछ भी हो सकता है।

सर्किट आरेख

नीचे इस ESR संधारित्र परीक्षक सर्किट के लिए सर्किट आरेख है -

इस ESR मीटर सर्किट को दो वर्गों, 555 टाइमर और आउटपुट स्टेज में विभाजित किया जा सकता है।

1. 555 थरथरानवाला:

555 सर्किट एक पारंपरिक अस्टिट्यूड मल्टीविब्रेटर है जो कुछ सौ किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ एक चौकोर तरंग को बाहर निकालता है। इस आवृत्ति पर, लगभग सभी कैपेसिटर एक शॉर्ट की तरह काम करते हैं। 100K पॉट कैप के दौरान सबसे कम संभव वोल्टेज प्राप्त करने के लिए आवृत्ति ट्यूनिंग की अनुमति देता है।

2. पावर स्टेज:

यह किसी अन्य समस्या के लिए एक समाधान है। हम सीधे संधारित्र को 555 टाइमर के आउटपुट से जोड़ सकते हैं, लेकिन फिर हमें आउटपुट प्रतिबाधा को सटीक रूप से जानना होगा।

इसे खत्म करने के लिए, एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ एक पुश-पुल आउटपुट चरण का उपयोग किया जाता है। रोकनेवाला आउटपुट प्रतिबाधा प्रदान करता है।

यहाँ इस ESR मीटर सर्किट का पूरा हार्डवेयर कैसा दिखता है:

संधारित्र के ESR की गणना

वोल्टेज विभक्त समीकरण से, हम निम्नलिखित सूत्र प्राप्त करते हैं:

ESR = (V _CAP • R _OUTPUT) / (V _OUTPUT - V _CAP)

जहाँ ESR संधारित्र का आंतरिक प्रतिरोध है, V _CAP संधारित्र के पार संकेत है (नोड CAP + पर मापा जाता है), R _OUTPUT विद्युत चरण (यहाँ, 47 ओम) का आउटपुट प्रतिरोध है और V _OUTPUT आउटपुट सिग्नल वोल्टेज है। सर्किट में बिंदु ए पर मापा जाता है।

इस सर्किट का उपयोग करते समय संवेदनशीलता को बढ़ाने और सटीक माप करने के लिए कुछ शोर से छुटकारा पाने के लिए बैंडविड्थ को कम करने के लिए गुंजाइश जांच को सेट करने की सिफारिश की जाती है।

सबसे पहले, पीक से शिखर वोल्टेज को बिंदु ए पर मापा जाता है, प्रतिबाधा से आगे और विख्यात। फिर संधारित्र संलग्न है। तब तक ज़ूम करें, जब तक आप एक चौकोर तरंग नहीं देखते। बर्तन को तब तक घुमाएं जब तक तरंग छोटा न हो जाए।

संधारित्र के प्रकार पर निर्भर करते हुए, परिणामी तरंग के शिखर से शिखर तक कुछ दसियों या सैकड़ों मिलीवोल्ट के क्रम में होना चाहिए।

उदाहरण: 100uf इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र के लिए ईएसआर को मापना

यहाँ पावर स्टेज का रॉ आउटपुट आउटपुट है:

और यहां कैपेसिटर पर वोल्टेज है। संकेत पर लगाए गए सभी शोर पर ध्यान दें - माप के साथ सावधान रहें।

सूत्र में मानों को प्लग करने पर, हमें 198m into का ESR मिलता है।

पावर सर्किट डिजाइन करते समय कैपेसिटर का ईएसआर एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है और यहां हमने 555 टाइमर के आधार पर एक सरल ईएसआर मापने वाला उपकरण बनाया है ।