جهاز اختبار المكثف البسيط هذا قادر على اختبار المكثفات الإلكتروليتية المتسربة في نطاق 1 فائق التوهج إلى 450 فائق التوهج. يمكنه اختبار مكثفات البدء والتشغيل الكبيرة بالإضافة إلى مكثفات مصغرة 1 فائق التوهج مصنفة عند 10 فولت. بمجرد فهم دورة التوقيت ، يمكنك اختبار ما يصل إلى 0.5 فائق التوهج وحتى 650 فائق التوهج.

بقلم هنري بومان

كيفية جعل هذا اختبار السعة

تم صنع دائرة اختبار التسرب بالمكثف من بعض الأجزاء غير المرغوب فيها التي كانت في متناول يدي بالإضافة إلى بعض المكبرات الصوتية وجهاز ضبط الوقت 555. يعتمد الاختبار على دورة شحن موقوتة ، حيث يشير اثنان من مكونات الجهد إلى 37٪ و 63٪ من الشحن.

بالإشارة إلى التخطيطي ، يتم توصيل المكثف بالمطاريف المسمى C. جانب واحد أرضي والجانب الآخر متصل بمفتاح محدد دوار وأيضًا بمدخلات اثنين من أمبير المرجع. الموضع 'G' على المفتاح الدوار هو أرض مقاومة منخفضة لتفريغ المكثفات عند التوصيل. يجب دائمًا تفريغ المكثفات ذات القيمة الكبيرة قبل التوصيل.

“كيف تعمل محولات عزم الدوران ”

مخطط الرسم البياني

زينر 12 فولت هو أيضًا لحماية الجهد. إذا كان المكثف محددًا بقطبية ، فيجب توصيل النقطة الحمراء أو + بسلك الاختبار الإيجابي. يجب أن يكون مفتاح الاختيار في الوضع 'G' أيضًا عند التوصيل. يجب أن يكون S2 في وضع 'التفريغ'.

تم تحديد أحجام المقاوم التبديل الدوار عن طريق عكس الصيغة T = RC ، بحيث R = T / C. يتم تحديد كل قيمة من المقاوم على المفتاح الدوار لتوفير وقت تقريبي قدره 5.5 ثانية للشحن. يستغرق متوسط وقت الشحن الفعلي 4.5 إلى 6.5 ثانية.

إن تفاوتات المقاومة والاختلافات الطفيفة في قيم المكثفات تخلق اختلافًا في تصميم 5.5 ثانية. يجب أن يكون جهد التغذية قريبًا جدًا من 9 فولت. أي جهد أقل أو أعلى سيؤثر على الجهد عند فواصل المقاومة في دبابيس الإدخال IC 2 و IC 3 3.

كيف تختبر

كان الجهد من قابس محول التيار المتردد / التيار المستمر أعلى من 9 فولت. لقد استخدمت مقاومة إسقاط 110 أوم في سلسلة لإنزالها إلى 9 فولت. عندما يتم توصيل المكثف بأطراف الاختبار ، يجب نقل مفتاح الاختيار من 'G' إلى نفس القيمة ، أو أقرب قيمة ، من مكثف للاختبار .

عندما يتم تشغيل S2 للشحن ، يتم وضع 9 فولت على المقاوم التبديل المحدد من خلال ممسحة مشتركة للمكثف لبدء شحن المكثف. يتم وضع 9 فولت أيضًا على باعث Q1 ، وهو ترانزستور عالي الكسب. سيقوم Q1 على الفور بتوصيل وتشغيل 555 حيث أن قاعدة Q1 في إمكانات أرضية مقاومة من طرف خرج IC 3 6.

555 مصباح مؤقت أدى 2 مرة كل ثانية حتى الوصول إلى 63٪ من الشحن. تم تكوين اثنين من أمبير المرجع كمقارنات الجهد. عندما يتم الوصول إلى 37٪ (3.3 فولت) من الشحن ، يرتفع ناتج IC2 ، وتؤدى الإضاءة 3.

عند الوصول إلى 63٪ من الشحن (5.7 فولت) ، يرتفع معدل IC 3 ، وتؤدى الإضاءة 4 ويوقف Q1 أيضًا عن إمداد المؤقت بالطاقة. يوفر تشغيل S2 للتفريغ الأرض من خلال نفس المقاوم الذي يشحن المكثف.

555 لا يعمل أثناء التفريغ. سيخرج مؤشر LED 4 أولاً مشيرًا إلى أن الجهد قد انخفض إلى أقل من 63٪ ، ثم ينطفئ المصباح 3 أيضًا بعد انخفاض الجهد إلى أقل من 37٪. فيما يلي مؤشرات المشاكل لاختبارات المكثف بعد التحقق من أنك حددت النطاق المناسب وأن القطبية متصلة بشكل صحيح:

مكثف مفتوح : سوف يضيء الصمام 3 و 4 مباشرة بعد تشغيل مفتاح الشحن. لا يوجد تيار يتدفق عبر المكثف ، لذلك سيوفر كلا المقارنين مخرجات عالية على الفور.

مكثف قصير : الصمام 3 و 4 لن يضيء أبدًا. سيومض مصباح المؤقت 2 باستمرار.

مقاومة عالية قصيرة أو تغير في القيمة: 1. الصمام 3 قد يضيء ويؤدى 4 يظل غير مضاء. 2. قد يضيء كلا المصباحين 3 و 4 ، ولكن مع وقت شحن أكبر أو أصغر من وقت الشحن المصمم. جرب مكثفًا جيدًا وأعد الاختبار.

كان لدي مكثف يسمى 50 فائق التوهج يستغرق 12-13 ثانية لشحنه إلى 63٪. لقد اختبرته باستخدام جهاز اختبار مكثف رقمي وأظهر القيمة الفعلية 123 uf!

إذا كان لديك مكثف يقع في النطاق المتوسط بين قيمتين كابيكتور ، اختبر كلا القيمتين. يجب أن يقع المتوسط بين فترات الشحن العالية والمنخفضة ضمن نطاق 4.5-6.5 ثانية.

0.5 uf سيكون وقت الشحن 2.5-3 ثوانٍ على الموضع 1uf. أيضًا ، اختبار مكثف 650 فائق التوهج على وضع 450 فائق التوهج سيوفر وقت شحن يتراوح من 8 إلى 10 ثوانٍ. قد يكون البديل للمفتاح الدوار هو مفاتيح spst لكل مقاوم. استخدم مقياس الأومتر الرقمي للتحقق من مقاومة كل مقاوم قبل التثبيت. يجب اختيار المقاومات 6K و 3.4K المستخدمة في شبكات مقسم الجهد opamp من أجل التفاوتات المنخفضة. سيكون الجهد 3 فولت و 6 فولت على الفواصل قريبًا بدرجة كافية لدورة الشحن.

اختبار مكثف بسيط آخر

التصميم التالي عبارة عن دائرة اختبار تسرب مكثف كهربائيا بسيطة. يبني عدد غير قليل من المكثفات المتسربة مقاومة داخلية تنحرف استجابة لتغيرات درجة الحرارة و / أو الجهد.

قد يتصرف هذا التسرب الداخلي كمقاوم متغير يوضع بالتوازي مع مكثف توقيت.

في فترات زمنية سريعة بشكل لا يصدق ، يمكن أن تكون نتيجة التسرب من المكثف اسمية ، ولكن مع إطالة الفترة الزمنية ، يمكن أن يؤدي تيار التسرب إلى تغيير دارة المؤقت بشكل كبير أو ربما تفشل تمامًا.

مهما كانت الحالة ، فإن مكثف توقيت غير متوقع قد يحول دارة مؤقت صوتي لا تشوبه شائبة إلى قطعة قمامة غير موثوقة.

كيف تعمل الدائرة

الشكل أدناه هو رسم تخطيطي لكاشف التسرب الكهربائي. في هذه الدائرة ، يتم توصيل ترانزستور PNP للأغراض العامة 2N3906 (Q1) في إعداد دائرة تيار مستمر حيث يتم إعطاء تيار شحن 1 مللي أمبير لمكثف الاختبار.

يتم استخدام دائرة قياس مزدوجة النطاق لعرض شحنة المكثف وتيار التسرب. زوجان من البطاريات يزودان الدائرة بالطاقة.

يعمل الصمام الثنائي زينر 5 فولت (D1) على إصلاح قاعدة Q1 عند جهد ثابت 5 فولت ، مما يضمن انخفاض الجهد المستمر حول R2 (المقاوم باعث Q1) وتيار ثابت على المكثف قيد الاختبار (كما هو موضح Cx).

عند الضبط على الموضع S1 1 ، يقتصر الجهد المستخدم في Cx على حوالي 4 فولت مع وجود S1 في الموضع 2 ، ويزداد الجهد فوق المكثف إلى حوالي 12 فولت. يمكن تضمين بطارية إضافية في سلسلة مع B1 و B2 لتعزيز جهد الشحن إلى ما يقرب من 20 فولت.

مع وجود S2 في موضعه المغلق عادةً (كما هو موضح) ، يتم توصيل العداد بالتوازي مع R3 (المقاوم تحويلة العداد) ، مما يسمح للدائرة بعرض كامل الحجم يبلغ 1 مللي أمبير. عندما يكون S2 مضغوطًا (مفتوحًا) ، يتم خفض نطاق القياس للدائرة إلى 50 uA مقياس كامل.

انشاء الدائرة

الدوائر في التين. يوضح الشكلان 2 و 3 طريقتين لاختيار المقاوم التحويلة (R3 في الشكل 1) لزيادة نطاق M1 من نطاقه الافتراضي 50-toA إلى 1 مللي أمبير.

بافتراض أن لديك مقياس جهد مناسب يمكنه قياس 1 فولت ، فيمكنك استخدام الدائرة الموضحة في الشكل 2 لتحديد R3.

في هذا الإجراء ، اضبط R1 (مقياس الجهد 10 كيلو) إلى أعلى مقاومة له واضبط R3 (مقياس الجهد البالغ 500 أوم) إلى أدنى درجة له.

قم بتوصيل بطارية كما هو محدد وقم بضبط R1 للحصول على قراءة 1 فولت على M1. قم بزيادة قيمة R3 المعينة مسبقًا بعناية حتى يعرض M2 (المقياس الحالي) انحرافًا كاملًا للمقياس. افحص R1 فقط أثناء تغيير الإعداد المسبق R3 للحفاظ على قراءة 1V على M1.

بينما يشير M1 إلى 1 فولت ويعرض M2 مقياسًا كاملًا ، يتم إنشاء مقياس الجهد عند قيمة المقاومة الصحيحة اللازمة لـ R3. يمكنك إما العمل بمقياس جهد لمقاوم التحويل أو اختيار قيمة مكافئة من صندوق المقاوم الخاص بك. بدلاً من ذلك ، إذا كان لديك مقياس كهربائي دقيق يمكنه فحص 1 مللي أمبير ، يمكنك تجربة الدائرة في الشكل 3.

يمكنك تنفيذ نفس الإجراءات تمامًا كما هو الحال في الشكل 2 وضبط R1 لعرض 1 مللي أمبير.

كيف تستعمل

لتطبيق دائرة اختبار تسرب المكثف المقترحة ، ابدأ بـ S1 في وضع إيقاف التشغيل. أدخل المكثف قيد الاختبار عبر المحطات باستخدام الاستقطاب الصحيح.

انقل S1 إلى الموضع 1 وستجد المقياس (اعتمادًا على قيمة المكثف) يقرأ المقياس الكامل لفترة زمنية قصيرة ثم يعود بعد ذلك إلى قراءة تيار صفري. في حالة قصر المكثف داخليًا أو وجود تسريب كبير ، قد تجد المقياس يظهر قراءة كاملة النطاق باستمرار.

في حالة عودة المقياس إلى الصفر ، حاول الضغط على S2 وقد لا يتحول المقياس لأعلى في المقياس للحصول على مكثف جيد. في حالة تجاوز معدل الجهد للمكثف 6 فولت ، انقل S1 إلى الموضع 2 وسترى نتائج متطابقة لمكثف جيد.

إذا أظهر العداد انحرافًا متصاعدًا ، فقد لا يكون المكثف احتمالًا جيدًا للتطبيق في دائرة مؤقت. من المحتمل أن المكثف قد يفشل في الاختبار ومع ذلك يظل جهازًا جيدًا.

إذا لم يتم استخدام مكثف إلكتروليتي أو لم يتم شحنه لفترات طويلة من الوقت ، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع تيار التسرب عند تطبيق الجهد في البداية ولكن عندما يظل الجهد متصلاً عبر المكثف لفترة زمنية معقولة ، فقد عادة ما يتم إعادة تنشيطه.

يمكن تطبيق دائرة الاختبار لإعادة إنشاء مكثف نائم من خلال مراقبة النتائج على العداد M1 بشكل مناسب.

المقاومات
(جميع المقاومات الثابتة 1/4-وات ، 5٪ وحدة.)
R1-2.2k
R2-4.7k
R3 — انظر النص
أشباه الموصلات
Q1-2N3904 ترانزستور السيليكون NPN للأغراض العامة
D1 - IN4734A 5.6 فولت زينر ديود