Misuratore di ESR

[stefanopc]

Mi sembra un ottimo risultato. Durante la discussione ad un certo punto temevo venisse più caro, sono contento che i costi rimangano limitati.

Io ho conteggiato il materiale che ho dovuto comprare appositamente e non la componentistica che quasi tutti probabilmente hanno già in casa
In effetti c'è un integrato (il convertitore Rms LTC1967 ) che costa circa 10 euro.
Poi ci sono i due operazionali veloci LMH6611 circa 5 euro.
Poi micro controllore(ARDU NANO) + scheda DDS(AD9833) + scheda ADC(ADS1118 ) + OLED (1.3" I2C) circa 15 euro.

Tutto il resto di recupero rigorosamente.

Ciao

[stefanopc]

Stavo guardando per ordinare il modulino ADC che serve nel circuito.
RS non ne ha dal periodo della pandemia.
I venditore online generici hanno alzato i prezzi (i pochi che ne hanno ancora) .
La maggior parte probabilmente li ha esauriti.
Quindi un modulino che ho pagato 2.5 euro ora ne costa 10 - 12 euro.
Per fortuna ne avevo presi due.
Ciao

[stefanopc]

Ecco elenco componenti e schemi.

Ciao

Part N Part D Package Description
ALIM-X5 CONNETTORE ALIM W237-3E WAGO SREW CLAMP
ARDUINO_NANO ARDUINO_NANO ARDUINO_NANO Arduino Nano V3.0
C1 100uF 10v E3 POLARIZED CAP
C2 100uF 10v E3 POLARIZED CAP
C3 22u 16V B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C4 Po 100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C5 Po 100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C6 Po 100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C7 Po 6.8n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C8 Po 220n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C9 Po 220n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C10 10u B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C11 10u B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C12 100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C13 100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C14 100n C1206K CAPACITOR SMD
C15 Po220n C050-025X075 CAPACITOR
C16 Montare ponticello
C17 22n C050-024X044 CAPACITOR
C18 2.2n C050-024X044 CAPACITOR
C19 2.2n C050-024X044 CAPACITOR
C20 Po100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C21 10u B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C22 100n C1206K CAPACITOR SMD
C23 100n C1206K CAPACITOR SMD
C24 100n C1206K CAPACITOR SMD
C25 NON MONTARE
C26 Po100n C050-025X075 CAP POLIESTERE
C27 10u B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C28 10u B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C29 NON MONTARE
C30 10u B45181A POLARIZED CAP TANTALIO
C31 100n C1206K CAPACITOR SMD
C55 1uF C050-025X075 CAPACITOR CERAMICO
D1 1N5624 SOD57-10 DIODE
D2 1N5624 SOD57-10 DIODE
D3 1N5624 SOD57-10 DIODE
D4 1N5624 SOD57-10 DIODE
D5 1N4148 DO35-7 DIODE
D6 BYW27 SOD57-10 DIODE
D7 BYW27 SOD57-10 DIODE
D20 DIODO SMD DO214AA DIODE
D21 DIODO SMD DO214AA DIODE
D22 DIODO SMD DO214AA DIODE
D23 DIODO SMD DO214AA DIODE
D24 DIODO SMD DO214AA DIODE
F1 1A TE5 FUSE
F2 1A TE5 FUSE
IC1 4066N DIL14 Quad bilateral ANALOG SWITCH
IC2 LM311N DIL08 COMPARATOR
LED1 LED LED3MM LED VERDE
OK1 TLP283 MINI-FLAT-4 TOSHIBA PHOTOCOUPLER GaAs IRED & PHOTO-TRANSISTOR
OK2 TLP283-4 MINI-FLAT-16 TOSHIBA PHOTOCOUPLER GaAs IRED & PHOTO-TRANSISTOR
Q1 BC547 SOT54A NPN TRANSISTOR
R1 1.5k R1206 RESISTOR
R2 10k RTRIM3296W Trimm resistor
R3 1.5k R1206 RESISTOR
R4 220 R1206 RESISTOR
R5 560 R1206 RESISTOR
R6 1k R1206 RESISTOR
R7 10k RTRIM3296W Trimm resistor
R8 10 R1206 RESISTOR
R9 270 R1206 RESISTOR
R10 100 R1206 RESISTOR
R11 10k R1206 RESISTOR
R12 22k R1206 RESISTOR
R13 22k R1206 RESISTOR
R14 22k R1206 RESISTOR
R15 150 R1206 RESISTOR
R16 10k R1206 RESISTOR
R17 82 R1206 RESISTOR
R18 820 R1206 RESISTOR
R19 82 R1206 RESISTOR
R20 3.3k R1206 RESISTOR
R21 10k R1206 RESISTOR
R22 2.2k R1206 RESISTOR
R23 22k R1206 RESISTOR
R24 22k RTRIM3296W Trimm resistor
R25 100k R1206 RESISTOR
R26 100 R1206 RESISTOR
R27 22k R1206 RESISTOR
R28 NON MONTARE R1206 RESISTOR
R29 10k R1206 RESISTOR
R30 100 R1206 RESISTOR
R31 680 R1206 RESISTOR
R32 1k R1206 RESISTOR
R33 22k R1206 RESISTOR
R34 1k R1206 RESISTOR
R35 330k R1206 RESISTOR
R36 1M R1206 RESISTOR
R37 22k R1206 RESISTOR
R38 150k R1206 RESISTOR
R39 22k R1206 RESISTOR
R40 2.7k R1206 RESISTOR
R41 2.7k R1206 RESISTOR
R42 2.7k R1206 RESISTOR
R43 2.7k R1206 RESISTOR
R44 2.7k R1206 RESISTOR
R45 22k R1206 RESISTOR
R46 22k R1206 RESISTOR
R47 100 R1206 RESISTOR
R48 10k R1206 RESISTOR
R49 10k R1206 RESISTOR
R50 2.7k R1206 RESISTOR
R51 10k R1206 RESISTOR
R52 1k R1206 RESISTOR
R53 1k R1206 RESISTOR
R54 1k R1206 RESISTOR
R55 NON MONTARE R1206 RESISTOR
S1 SWITT3 SWITCH3 ITT SWITCH DEVIATORE TRIPLO O DOPPIO
S2 PULSANTE B3F-10XX OMRON SWITCH
S3 PULSANTE B3F-10XX OMRON SWITCH
SG1 Buzzer F/QMBIII BUZZER Source: Buerklin
U$1 OLED4 OLED4 OLED I2C 1.3”
U$2 LMH6611 SOT23-6 OPAMP
U$3 LCT1967 MSOP8 RMS-DC Conv
U$4 ADS1118 SUP-ADS1118 ADC ADS1118
U$5 HT7550-1 HT7550-1 LDO regolatore 5V 100 mA
U$6 AD9833TIPE-A AD9833 DDS Gen
U$7 LMH6611 SOT23-6 OPAMP
X1 BU-SMA-V4 BU-SMA-V2 COAX CONNECTOR
X2 BU-SMA-V4 BU-SMA-V2 COAX CONNECTOR
X3 BU-SMA-V4 BU-SMA-V2 COAX CONNECTOR
X4 BU-SMA-V4 BU-SMA-V2 COAX CONNECTOR

[DarwinNE]

Complimenti stefanopc!!! Ci sta un articolino? Io avevo iniziato a scrivere qualcosa per la mia versione del circuito, ma non ho ancora trovato il tempo di completare il tutto.

Come usi il buzzer? Io ho ricevuto oggi quelli che avevo comperato prima di Natale, per il momento faccio emettere un beep ad ogni misura e funziona, si capisce se quest'ultima è valida mentre lo strumento fa una misura automatica di capacità per esempio (la sequenza di beep cambia).

Non saprei come usarlo per qualcosa di più utile. L'ideale sarebbe cambiare il tipo di beep per un condensatore OK o in cattivo stato, ma non è così facile perché la cosa implica una scelta da parte dello strumento e quindi un certo grado di arbitrarietà.

[Etemenanki]

...la cosa implica una scelta da parte dello strumento e quindi un certo grado di arbitrarietà.

Ci sono dei range generici in base al valore (o almeno al valore generico) di ESR per i condensatori, non servirebbe un'indicazione "precisa" ... si prende quello che dovrebbe essere il caso peggiore (condensatori standard alluminio), lo si triplica o quadruplica, e se in quella gamma rilevi un valore superiore a quella soglia (che a quel punto di sicuro significa che qualcosa non va) gli fai emettere, tipo, 3 bip corti ravvicinati invece del singolo beep di misura ... ad esempio, per valori fino a 50uF, se e' piu alta di 90 ohm, per valori fino a 250uF se e' piu alta di 20/25 ohm, per valori piu alti se e' piu alta di 5/10 ohm, e cosi via (si potrebbero fare anche 5 o 6 gamme per suddividere meglio le proporzioni)

In questo modo lo strumento non "decide" lui se il condensatore e' buono o meno, quello sta a chi lo usa, ma si limita ad aiutare l'utente a "focalizzare l'attenzione" su una misura che sia parecchio fuori dal normale

[DarwinNE]

L'idea è interessante, Etemenanki, ho fatto qualche prova e forse si può fare qualcosa di abbastanza semplice. Ho provato a far emettere un beep di lunghezza proporzionale alla ESR misurata (senza nessuna operazione a seconda del condensatore). Si riesce a riconoscere abbastanza bene ad orecchio una ESR di 0,1 Ω da una di 1 Ω da una da 10 Ω. La lunghezza del beep non varia più oltre i 25 Ω, che per me sono già una ESR molto elevata, anche se lo strumento può misurare ESR molto più grandi.

[DarwinNE]

Ho fatto un piccolo video in cui provo qualche condensatore. Si sentono i beep e si capisce un po' come funziona in generale il mio circuitino:



Non è facilissimo fare tutto con una mano. Ci andrebbero delle pinzette a 4 contatti più piccole di quelle che già ho (e che uso con l'HP4277A).

Nel video, polarizzo all'incontrario con 1,5V DC un condensatore elettrolitico da 2200µF, si vede che la capacità diminuisce (il condensatore non viene danneggiato).

[Etemenanki]

Complimenti

Credo che tu possa tranquillamente saldare i due cavetti ad un solo coccodrillo, in fondo sono i cavi che possono falsare la lettura, il coccodrillo di per se, essendo cosi corto, non dovrebbe causarti problemi, ed in quel modo avresti solo due coccodrilli da maneggiare

[stefanopc]

Molto bello complimenti . I 4 coccodrilli con una sola mano sono in bel problema.
Forse un cavalletto (per la ripresa) e portare i 4 fili in due coccodrilli potrebbe essere meno scomodo.
Io al momento non ho ancora attivato i pulsanti né il buzzer.
Non so se farò un menu strutturato come il tuo (ammesso di essere in grado di farlo ) .
Potrei rimanere su un approccio più semplice.

Purtroppo ora ho riscontrato un problema che sto cercando di risolvere nel sistema di misura di capacità.
Sui valori di tutta la scala alta da 1 uF a 80mF nessun problema.
Per i soli valori intorno a 220uF e 470uF non sempre il valore misurato è corretto .
La parte analogica che ho già verificato si comporta normalmente.
Sembra un problema sul counter 16 bit interno dedicato alla misura del periodo cntc1.
Ho provato con diversi approcci ma l'overflow che è fondamentale per il passaggio sulle 4 scale di misura (con 4 prescaler hw) non viene gestito correttamente.
Il contatore "rallenta" o conta un terzo di quello che ci si aspetterebbe.
A questo punto mi do ancora qualche giorno di tempo e poi passo al counter completamente sw.
Almeno per capire dove si trova la causa del problema che secondo frequenzimetro è oscilloscopio non hanno riscontro.
Lo stesso counter lo utilizzo in altre applicazioni ad esempio nel contachilometri e tachimetro e ha sempre funzionato a dir poco perfettamente.
I manuali della Atmel comunque sono fatti col "beep" e mettono in grande difficoltà chi li deve consultare.
Nulla a che vedere con Microchip .
Il resto per fortuna "sembra" andare come sperato.
In ogni caso un po' collaudo sul campo è sempre fondamentale per individuare i punti critici da migliorare.
Riguardo all'articolo sicuramente andrebbe scritto.
Entrambi i circuiti sono decisamente funzionali alla misura di Esr.
Sono poi abbastanza simili nel tipo di approccio.
Eventualmente una volta sistemato le anomalie potrebbe valere la pena condividere su GitHub anche il mio progetto.

Ciao

[stefanopc]

Dopo una "accurata" verifica del Sw e della funzione di misura della Capacità il prototipo è ritornato finalmente in servizio.
100uF

1000uF

470 uF

10nF

Nei dintorni del limite della portata inferiore la misura pur abbastanza attendibile tende a risentire dell condizioni non esattamente favorevoli.
L'esr viene misurato a 2Mhz e il sistema di misura di capacità lavora a 300kHz.

Dopo diverse prove ho notato che la soluzione migliore per il cavetto coassiale ora utilizzato esclusivamente come tale è collegare lo schermo a massa lato PCB.
Lato puntali entrambi i centrali sono collegati al puntale mentre le masse sono unite tra loro.

Ora occorre implementare i pulsanti. .
Ciao