"最簡單" 的 ESR meter

本帖最後由 xiao 於 2012-8-3 10:57 編輯

近來因為學習修整示波器, 所以要拆很多電解電容來量, 畢竟大容量的買也不會便宜. 拆也很麻煩, 所以拆之前都會用好久以前 [抄襲] 得來的 ESR METER 先看看 ESR 讀數. 原來設計是用 HC7404做的, 總是覺得他的量程太大 (大約0-50ohm), 解析度也不是很好, 不太合胃口, 而且要特別買50uA的表頭.

學習的過程中, 也順道學習了晶體管的基礎. 然後突發奇想, 為甚麼不自己設計一個讓俺覺得 "爽" 的, 練好武功, 總想試試身手呢. 所以, 就 "設計" 了一個, 全部在麵包板上試驗, 還沒固化, 零件都是隨手有的, 最稱用的, 除了 MCU 也沒特別, 最主要是為了使用方便, 不用9V電池, 找了顆手機電話退役的鋰電池, 雖然打電話不到10分鐘就會自動關機, 但是因為這個設計比較省電, 本機耗電10mA, 穩壓器基本耗電10mA, 所以總共不過 20mA左右, 連續開了10小時, 電池電壓從 4.2V 降到 3.6V, 需要再充電了.

量程設計, 第一次做了 0-40 Ohm, 後來改了 0-20 Ohm, 最後決定還是 0-4 Ohm, 因為夠用又省電, 一個表頭, 包含 ESR 讀數指示, 電源正常指示, LED都省掉了. 因為全部都是在軟件上面做文章, 除了配合量程印刻度表以外, 也沒有特別的. 如果記得每次都先做放電, 再來測量的話, 保護線路的那些元件也可以省 (1M, 0.47UF, 1N4007 x2), 不過看來不值得這樣做. 表頭也是隨便買的, 沒有特別規格, 反正 3V 串個隨變電阻能夠滿刻度就好了, 當然, 刻度表可能要自己改了.

基本上不需要校正, 因為軟件都自動做好了, 只要供電穩壓2.8V, 如果短路測試棒, ESR 讀數應該指向 "0", 調節 VR2, 如果無法調到 "0", 表示電池電壓低到 3.5V 左右, 鋰電池已經完全放電, 需要補充體力了. 如果還是不理他, 沒事, 儀表會繼續工作, 指示讀數偏離而已, 但是鋰電池繼續放電, 低到3V, 就會損壞. 不過不用擔心, 儀表還是好的, MCU 偵測到低壓2.65V 就會鎖住不動了.

因為軟件裡面做了全部的訊號處理, 才輸出到表頭作讀數顯示, 所以模擬訊號的線路就是一級放大器 (Q1)加上尖峰檢波器 (D4), 輸出阻抗 100K, 匹配 MCU 的 ADC 輸入阻抗. 穩壓器調定 (VR1) 輸出 2.80V +/- 0.02V, 調不太準也沒問題, 其他就沒有特別了.

電路圖也是夠簡單了, 沒啥特別的, 一半抄來, 一半自己設計.
nEO_IMG_HC08_ESR_meter_sch.jpg
2012-8-3 10:19




樣子就長這樣
whole picture.jpg
2012-8-3 10:19


nEO_IMG_calibration.jpg
2012-8-3 10:19



刻度表的圖畫檔
ESR_meter_panel_4_ohm_zip.jpg
2012-8-3 10:57


過程中感謝很多前輩的指點, 也讀了不少好的文獻

回復 1# xiao

GOOD!!又學到野了,感謝分享!

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