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DT830B/7107表头改电解电容ESR表(复合阻抗)

高工
2014-01-10 15:52:40     打赏
经过两天的搭焊,测试,反复的求教论坛的高人,基本成功。发文章庆贺下。

测电池内阻的图片,我的10年前的次时代内阻都3欧了,只能放电100ma的电流。
有朋友会说干嘛这么麻烦,现成的电路图多的是,不过小鬼头老师的以及其他朋友的大部分是用指针表,或者是单片机。成本很高的,比如许老师的ESR表淘宝上销售大概9X元,并且是没有外壳的。小鬼头老师的加上表头大概也接近100元。我手里只有一个MF47表,不想拆,到是830B刚好有一个套件,很便宜。所以决定用它改装,要求是电路超简单、原件最少、效果接近相敏检波法。

大家都知道正常情况下电解电容的ESR随着频率的升高而降低,在10KHZ以上的频率的时候,电解电容的容抗远小于ESR。所以除了相敏检波,大部分的ESR表都是按照这个原理测的。但是数字表和指针表不同,指针表的刻度盘不是线性的,刚好和欧姆档相对应。但是数字表显示的是数字,必须是线性的,读数才有价值。刚开始我打算用交流恒流源做,后来发现越做越复杂,放弃。有一天突法奇想,为什么不用比例法做呢?这样除了能测ESR,还可以测毫欧,测电感和电容。

电路原理图讨论见:
http://bbs.yleee.com.cn/thread-29809-1-1.html
7106/7107的ref+ ,ref- 接 C2电容两端,IN+,IN-接C4电容两端。
说明:1、因为我的DT830B没有负压发生电路,所以我调试的时候用的是555电路,实际中我会7107的48KHZ的时钟脉冲放大后做激励信号源。2、NE5532使用正5V 负3V供电,3V供电实际电路使用7107的负压发生电路,因为NE5532的负压输出电流很低,不到1mA。这样整个电路可以用5V供电。用ETA9635做充电、升压、保护三合一模块充电,一节锂电池就可以工作,整机功耗不超过20mA.

3、实际使用的时候可以做成多个档位:R9电阻用1欧,10欧,1000pF,1uF,100uH,10mH的电感做比较原件。测量的精度与比较原件的精度相关和7106/7107的积分电路的线性度相关。网上的低价830B的线性很差,并且不稳定,大家还是买7107表头吧。

4、下图的振荡频率只有10KHZ,实际上我测试的时候是100KHZ和50KHZ,50kHZ可以获得比较满意的效果,并且方便利用7107的方波输出。这样省了一个NE555电路。
5、实际电路,需要做平两路放大器,使其增益一致。Cx端接和R9一样的电阻1欧或者10欧,调节其中1路的负反馈电阻,使表头显示1000.
D1-D4,D6,D7使用1N60P检波二极管。变压器就用手机5V电源充电器的变压器就可以,找个坏的拆掉就成。如果输出的幅度不够,可以把输出和采样的串联起来,注意同相和反相。NE5532主要要用德州的进口的,不要用假冒的或者国产的,国产的小信号几十毫伏几乎不可靠。


效果图:


表笔短路,结果,因为没有做运放增益平衡,所以有误差,大概40毫欧。

 

用10欧的电阻代替电容做测试,因为是测试我没有做小数点电路,显示的结果x10就是最终值。

 

测试3.9欧姆电阻,还可以。

 

测试2.7欧电阻,因为这块垃圾表的线性很差,所以阻值偏小了。

 

两只电阻和在一起的结果,因为串联后的阻值较大,所以线性较好误差只有20mΩ。

 

测试470uF电容的ESR值,因为比较电阻是10欧姆,加上表的线性不好,所以小于1欧姆的偏小。

串联10欧姆电阻后测得值是440毫欧。

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