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[工仪] 廉价数码管表头做数显ESR表,独创简单分立元件(原创首发)

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发表于 2019-3-9 19:05:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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ESR表是维修和制作的利器,直接测电容内阻,电池内阻,或者毫欧级小电阻。
ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。 ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。ESR是等效“串联”电阻,意味着,将两个电容串联,会增大这个数值,而并联则会减少之。

以前用香水电源改了个ESR表,不成功。主要原因是方波受漏感影响太大,易干扰精度差。
后来网上查看了国内外许多的ESR表电路,发现有点简单的就一定是指针表,数字表的一定复杂,用高精度运放多级放大和理想二极管电路,BALA BALA.
复杂就一定费工而且成功率低,我是一定不干的。

一直不死心,费了许多脑汁,懒癌期间顶硬上,动手期间睡着三次,终于憋出这个大招。


同学们,看图说话。


1.jpg
一个数字电压表头,某宝差不多最便宜的,10V以下显示小数后两位的。
和洞洞板焊好的电路,就二十个零件吧。

2.jpg
侧面看看

3.jpg
背面看看,焊工太渣是吧。

4.jpg
没有合适的外壳,找个废充头杀了。

5.jpg
比了个窗口,告诉你开窗口的好办法:
窗口四个角钻孔,穿上电热丝,通电加热往外拉。

6.jpg
表头要改造一下,把输入到芯片的分压电阻都跳过短接,这样用加大灵敏度。
然后看方向接好,电源插座接好。想直接找手机用的MUSB,可惜要改动板子,算了将就。

7.jpg
准备装机吧

8.jpg
哦,要先接电调整。用手机充头做电源。
两个可变电阻一个调零,一个调精度。

9.jpg
好了,测个小电容,0.88Ω,老化了。

10.jpg
一个坏板子上的电容,竟然3欧多,不能用了。
这个角度可以看到表子难看的双脚,但是好用,可以分开不同角度。

11.jpg
测个手边的老电池。


暂时看到这里吧,电路和原理放二楼。


各路大神多多指教。

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本帖被以下淘专辑推荐:

 楼主| 发表于 2019-3-9 19:05:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 邓穿石 于 2019-3-17 15:53 编辑

电路和原理:
ESR电路.jpg
不复杂吧,好久憋出来的,修修改改后的成果。真正原创,全网没有类似的电路,或者原理类似的电路。
欢迎翻录出版,违者不究。

L1,C1,Q3,Q4组成最简单的正弦波振荡器,被测的电阻或者电容又或者电池是串联在C1上。
Q1Q2是可控电源。当Q3Q4的震荡幅度增加到两个肖特基导通时,Q2的基极电流被拉走,Q1输出变低。
这让振荡器的幅度被控制在肖特基的导通电压大约200mV。
C1回路有电阻的时候,电阻的消耗让维持恒压震荡的电流增加。
电源是串在R1R2上的,增加的电流经过后被放大为可测电压。
因为即使在被测电阻为零的时候,回路也要有维持电流,所以R1上得到的是有一个电压垫底的。
用个红色LED,给表头减去一个固定电压。
为了在零电压时LED有电流,又接了个二极管给LED零点时的电流。
电路因为LED的非线性干扰,在靠近最大10几Ω最小10mΩ的时候有点影响精度,总体线性度还不错。因为对于ESR来说不一定要精确的结果,所以这样也很好了。

R1调零,由大到小调到显示刚好为0,
R7调精度,接1Ω的电阻,调整指示为1.00

补两张图
微信图片_20190309195216.jpg
好丑的小腿有没有?


微信图片_20190309195226.jpg
看到里面还有很大空间,特别是用贴片的话,可以很小巧

在仿真软件上设计这个电路的时候,R1前的电压是线性正比于被测电阻的。
用上一个运放做差分可以输出对地的信号,显示会很准确了。现在是图方便用个LED,对线性度影响不小。主要是图方便搭个电路,验证一下原理。
我的电路实际测频率是70K,如果主要是测量电池,工作频率可以降到10K,这样表笔连线等原因造成的漏感影响就很小了。
ICL7107应该可以差分输入的,用它做表头精度会很好。

有时间再想改用运放的同样原理的会如何了。

大神看看电路还有改进的地方?多多指教


03-17对电路进行一点改进:
ESR电路1.jpg






点评

应该是LED的非线性吧,你笔误成非线圈了。大师用用的是什么仿真软件?是multisim吗?  详情 回复 发表于 7 天前
又学会了一招,厉害了。  详情 回复 发表于 2019-3-10 09:00

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ifm + 20 好……好厉害……
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 楼主| 发表于 2019-3-9 19:06:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 邓穿石 于 2019-3-11 09:00 编辑

这里发一些网上找来的一些图纸,大家可以研究研究. 106esr-e.png 108844386g.png ESR h.JPG ESR b.JPG ESRc.png esrd.jpg esr-i.jpg ESR表a.gif


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jsycwnw + 20 熱心會員
jf201006 + 14 謝謝分享

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发表于 2019-3-9 19:08:20 | 显示全部楼层
终于抢到了大师的沙发

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发表于 2019-3-9 19:16:45 | 显示全部楼层
楼主动手能力强

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发表于 2019-3-9 19:17:18 | 显示全部楼层
坐板凳等大侠的电路和原理图

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发表于 2019-3-9 19:26:59 | 显示全部楼层
来的巧前排围观外带出售瓜子矿泉水~

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邓穿石 + 5 谢谢捧场

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发表于 2019-3-9 19:33:06 | 显示全部楼层
谢谢分享,邓大婶火山爆发了。。。。。

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发表于 2019-3-9 19:57:28 | 显示全部楼层
赶紧仿制一个

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发表于 2019-3-9 20:30:30 | 显示全部楼层
好好好,空了一定要仿制一个

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发表于 2019-3-9 20:55:06 | 显示全部楼层
不知道整个电路电流有多大,准确性如何?

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邓穿石 + 5 谢谢捧场,电流只有表头的5mA+电路1mA.

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发表于 2019-3-9 20:55:59 | 显示全部楼层
邓师傅又出大作了,这个好改天山寨一个玩玩没牙膏了明天补上

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邓穿石 + 5 谢谢捧场

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发表于 2019-3-9 22:31:09 | 显示全部楼层
可惜现在没专家,丢不到砖头了。

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ljlun + 3 熱心會員
人艰不拆了 + 7 我很贊同
邓穿石 + 5 谢谢捧场

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发表于 2019-3-9 22:58:10 | 显示全部楼层
实用性不错,不过我直接用晶体管测试仪更方便

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邓穿石 + 5 谢谢捧场,你说的很对
2545889167 + 6 不是太准 那玩意

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发表于 2019-3-9 23:15:21 | 显示全部楼层
不会吧,邓老师玩这么低端的东西

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邓穿石 + 5 谢谢捧场

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发表于 2019-3-9 23:37:16 | 显示全部楼层
对了,问个问题,图里面的三极管受型号影响吗?8050和8550可以用吗?

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邓穿石 + 5 谢谢捧场,8050,8550可以的

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发表于 2019-3-9 23:50:02 | 显示全部楼层
厉害厉害小白进来学习

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邓穿石 + 5 谢谢捧场

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发表于 2019-3-10 00:15:07 | 显示全部楼层
谢谢分享,赶紧仿制一个

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邓穿石 + 5 谢谢捧场

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发表于 2019-3-10 02:00:52 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
可以改一改最小1毫欧吗?能不能保证精度作为电池内阻仪使用

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目前没有改进的想法,精度的保证需要好的表头。 再改进估计要用上高精度运放。同样原理的话也不会复杂。 现在只能达到粗略的看电容和电池的内阻,对定性是没有问题的。  详情 回复 发表于 2019-3-10 09:38

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链接 + 10 想到一起去了
邓穿石 + 5 谢谢捧场。

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发表于 2019-3-10 02:17:21 | 显示全部楼层
再接一个0.5欧电阻看看测量的结果是多少

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邓穿石 + 5 谢谢捧场

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