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计划DIY一个数字万用表外挂--ESR模块

高工
2013-12-20 19:27:35     打赏
2013年12月20日。更新
无意中发现7555的版本低电平的时候内阻很低,拉电流可以做到200mA, 计划用NE555替代前面的振荡和恒流源了,可以简化电路,做到最简单的线性。

PS:最近换工作了,要写很多东西,时间不多,不过会慢慢更新。

2013年12月12日 设计ESR测量和检波部分
今天设计电路的第二部分测量电容和第三部分检波。
数字表和模拟表不同,模拟表的电阻档表盘是非线性的,所以可以直接用分压法在分压电阻上获得分压后的交流电压。然后用检波供模拟表表头驱动。(电流微安级)。

数字表不同,数字表用的是比例法测电阻,电阻档位和电压电流档位一样,都是线性值。所以如果做数字表头,,则不能用分压法测电容的ESR。

我打算用交流恒流源法测电容的ESR。为了减少电路的发杂程度。该部分我打算用三极管构成一个简单的恒流源。然后测量电容两端的电压就可以获得该电容的ESR阻值。

检波部分我打算用运放检波,本来可以用双运放做峰值保持检波电路。或者全波检波,为了减少电路的复杂程度,我决定还是用最简单的电路搞定。

等孩子睡着了,我去上原理图。


2013年12月11日更新:

     今天下午抽空用洞洞板搭建了前级100KHZ正弦波振荡电路。用万用表测得振荡频率却是38.9KHZ,真是奇怪。按公式计算应该是106KHZ啊。     没有示波器,所以调试也只能是凭感觉。不过好在有频率计。电感电容的万用表也可以测量。


     采用文氏桥RC振荡电路,IC用的是LM358,原计划是用9013搭建RC移相振荡电路的。结果找原件的时候发现不用的联想4.2V座充里面有贴片的358,于是就拿来做文氏桥振荡电路。很多人说358的频率增益积太小,不适合做高频放大,不过第一级只需要3倍的放大。LM358的带宽可以做到330KHZ,所以100KHZ我觉得还是够了。另外LM358的可以3V工作。很适合用3.6V的锂电池供电。

      一会上LM358的电路图。
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        昨天晚上失眠,想起前辈们用MF50或者47改的ESR指针表。晚上脑子想了一晚上,想用个最简单的办法把我的数字万用表外挂模块测ESR。趁现在先把思路写下来,暂时不知道可行不可行,欢迎大神指点。至于喜欢冷嘲热讽但是没有实质性的口水的还是免了。  

1、供电:旧手机聚合物锂电供电。
2、频率:工作频率计划是100KHZ。
3、运放:计划用一块双运放,想用TL062或者LM358,因为可以不用升压,直接用锂电池供电。但是驱动能力不行(看前辈的资料)。用NE5532需要双电源或者单电源但是需要升压。前辈队NE5532评价很高。
4、测量方法:采用电容分压法测量。我采用的是与前辈不同的测量方法见图:





运放1构成电流反馈,放大倍数是ESR/R1。让R1流过的电流为50mA,则R1上的电压稳定为50mV,当在测试端用1欧姆电阻调整电路,1欧姆两端的电压应该等于R1两端的电压50mv。运放2构成20倍放大器,实现电压与欧姆成比例关系。
目前分析有一个问题是电阻数值和电压数值差10倍。计划增加一个档位切换,先看原理可行不。

5、100KHZ信号源:前辈用的是文氏桥RC正弦波振荡电路,TL062的一个运放负责振荡,另外一个运放负责提供中点电压。我不打算用这个振荡电路。我的想法是用升压模块的振荡频率做信号输入源。

6、升压电路:这个是1纠结的问题,如果用NE5532的话,用升压电路就把很多问题一次解决了。两个三极管+LC振荡可以产生需要的100KHZ信号,正负电源。还可以做到不接负载不开机。
一些朋友不建议我用升压电源,说会影响精度,求3V供电小信号频率带宽10MHZ的双运放。性价比高的。
7、这个电路后面可以接表头或者4位半的LED电压表,就可以不需要万用表了。

8、也可以用DT830B万用表的改装。

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