ESR Meeting Condensator - Tip (Toestel of techniek)

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 26-06-2012, 19:44 (4328 dagen geleden)

Iedereen kent wel de elko problemen met name ook in voedingen.

Zijn ze Goed, defect of slecht.

Bedacht me eigenlijk een heel eenvoudige meeting.

Pak een functie generator met bv een Ri van 50 Ohm.
Zet een top top spanning van zo'n 10V-BLOK spanning
Freq zo'n beetje 10Khz.

Zet hieraan parallel je scoop ingang.
Scoop op ca 0.5mV of 0.2mV
Parallel set meetpennen

Meet de condensator.

Zet de scoop verder zo dat je de vertikale sprong ziet van topspanning weer naar beneden.
Dat sprongetje van enkele uV is nu de ESR van je condensator.

Je kunt er aan gaan rekenen hoeveel Ohm dat is.
Maar ook indien je enkele condensatoren getest hebt weet je hoe groot dat sprongetje ongeveer mag zijn.

Voordeel is dat je vaak In circuit kan meten, tuurlijk even zien of dat geen schade brengt, cq dat er geen spoelen of dergelijk de meting beïnvloeden.


Meet maar eens wat elko's, ook stel flink oude en zie de verschillen.

Bij schakelende voedingen bv. kun je dus voortijdig elko's waarvan de ESR reeds aan de hoge kant is opsnorren en vervangen voor het meer schade brengt.

Had vandaag wat voedingen met problemen.
En zo vlot de elko's er uit gevist met slechte ESR.

Maurice

ESR Meeting Condensator - Tip

door pe1dpf ⌂ @, Oosterhout NB, 26-06-2012, 20:05 (4328 dagen geleden) @ Maurice

Leuke tip, hier ga ik iets mee doen.

Bedankt.

Groeten,
René

ESR Meeting Condensator - Tip

door Paul van der Mast @, Ulvenhout, 26-06-2012, 20:06 (4328 dagen geleden) @ Maurice

Hallo Maurice,

Ik heb pas geleden zo'n ESR-meter gebouwd (van ELV) en er wat mee gewerkt, maar de methode die jij schetst is nog interessanter!
BEDANKT en groeten,

Paul van der Mast

ESR Meeting Condensator - Tip

door kris ⌂ @, Gent, België, 26-06-2012, 20:39 (4328 dagen geleden) @ Paul van der Mast

Ha Maurice,

Ik heb dezelfde methode ook ooit eens bedacht (zo een 25 jaar geleden, toen schakelvoedingen gemeen goed werden en nog geen automatische meetbrug had, was het beu altijd aan de knoppen te draaien op zoek naar evenwicht...).
begrijp alleen niet waarom je 10V uitstuurt en dan op 0,2mV gaat meten, dat moet een C met een superlage serieweerstand zijn.
1 volt uit de generator en de scoop op 10mV per divisie is voor normaal gebuik ok. Vergeet niet dat je ook de ESR van de meetsnoeren meemeet (tenzij de generator apart wordt verbonden met de C, 4 puntsmeting)

later heb ik aan de blokgolf ook een DC offsetspanning toegevoegd, zo zie je meteen of je niet op een kortsluiting zit te meten.

Alsook beetje het hoofd erbij houden,; In analoge oude schakelingen meten koppelelco's dikwijls met een zwakke ESR, toch gaat de muziek er vlot door want de omgevng is hoogohmig. Kwestie van niet nodeloos alle elco's te vervangen :-)

groeten

Kris

ESR Meeting Condensator - Tip

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 26-06-2012, 21:22 (4328 dagen geleden) @ kris

Klopt Kris,

Snoeren meet je wel degelijk mee!

We praten over 10de van Ohms.
Kwestie van even de pennen op elkaar houden en scoop bekijken.

Maar een defecte C pak je er wel uit.
En daar ging het mij om.

Kijk ga je echt de ESR meten , cq wil je die weten is er veel meer nodig en rekening houdend met snoeren en van alles.

Dacht ook nog even aan elektuur ontwerp sept 2005.

Pak een voeding en denk hoe pak ik dat zo economisch het snelste aan.
C's los solderen meten...?

Even de pennen nu er op en zie resultaat.

Ook mijn bak oude C's zijn nu niet zo heel veilig meer :))
Tbv radio oude rommel reparatie, hobby.
Kijk een ESR van een Ohm of 1-2 ach ja , Blijf C's kopen...

Nu weet ik ook zo of ik een bruikbare te pakken heb.

Bij schakelende voedingen en ander puls gebeuren is wel heel belangrijk dus
lijkt zo een werkbaar super snel meet opstelling.

4 snoertjes, 2 meetpennen, scoop en blok gen, klaar ben je.

Dacht ook nog aan echt ESR meeting met Generator, C-tje in serie (DC ontkoppelen) weerstand 1 Ohm
test elko, en via 10k die op de 15V DC hangen.
Flinke freq er op zo rond de 50kHz en meten de stroom door de 1 Ohm weerstand.
Zo iets om ESR te meten.

Maar zal mij om het even zijn de heel precieze Ohmse waarde, Indien beroerd gaat er een nieuwe Low ESR in.

Meet ik die nieuwe met mijn meting even los, zie wat het moet zijn, meet de oude
en zie de verschillen.

Ideaal de meting, nee mee eens, bruikbaar, denk wel degelijk voor een groot deel.

Oude elko gaat ESR een rol spelen, zeker bij puls gebeuren, worden die dingen steeds warmer en uiteindelijk ploffen de dakjes open.

Of manier zoals hier.
[image]

ESR Meeting Condensator - Tip

door kris ⌂ @, Gent, België, 26-06-2012, 22:55 (4328 dagen geleden) @ Maurice
Gewijzigd door kris, 26-06-2012, 22:57

Beste Maurice,

je las mijn opmerking maar half.

Ik kan er niet bij dat je 10V generatorspanning gebruikt met een scoop op minder dan 1mV.

rekenvoorbeeld:

Een meetsnoer zit algauw aan 0,1 ohm, een koppel maakt dus 0,2 Ohm. (in de prakijk is het meer door oa overgangsweerstanden van de banaanovergangen)

Bij 10V over 50 ohm krijg je 0,2 Ampere. 0,2 ampere over 0,2 Ohm geeft al 40 mV, maw je scoop is reeds overstuurd door de ESR van de snoeren alleen.

dus meetspanning van de generator of gevoeligheid van de scoop moeten anders.

groeten

Kris

ESR Meeting Condensator - Tip

door pieter155, 27-06-2012, 09:47 (4328 dagen geleden) @ Maurice

Goedemorgen Maurice,


Na het lezen van jou tip schoot mij te binnen dat ik een tijdje geleden een soortgelijke tip gelezen heb. Ik weet enkel niet meer precies waar het was en heb er nog geen tijd voor gehad om mee aan de slag te gaan.

Ik heb toentertijd het plaatje opgeslagen maar de bijbehorende uitleg niet meer.

Mogelijk dat iemand weet wie dit plaatje ooit gepost heeft?

[image]

Ik ga in ieder geval beide methodes eens uitproberen. Genoeg materiaal liggen hier :)

ESR Meeting Condensator - Tip

door kris ⌂ @, Gent, België, 27-06-2012, 11:56 (4328 dagen geleden) @ pieter155

Dit plaatje komt uit een discussie op CO, enige jaren geleden. De opstelling is niet helemaal dezelfde, door de 1K weerstanden krijg je als plaatje op de scoop een combinatie van een helling (bepaald door waarde condensator) en een sprong (maat voor de ESR)

groeten

Kris

ESR Meeting Condensator - Tip

door pieter155, 27-06-2012, 14:47 (4327 dagen geleden) @ kris

Hallo Kris,

Dan zal ik eens in de CO archieven duiken. Kijken of ik het topic terug kan vinden :)


Groeten Pieter

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 28-06-2012, 00:35 (4327 dagen geleden) @ Maurice
Gewijzigd door Maurice, 28-06-2012, 00:46

Indien je wilt gaan rekenen komen de oude schoolboeken van mij weer tevoorschijn.

C = I x t / Uc -> Uc is de flank dan, tijd is van top tot eind van de flank.

Generator kan leveren Igen = Ugen x Ri => Igen = 10 Vtt x 50 Ohm = 0,2A

De ESR is dan dat vertikale streepje/sprong spanning
Resr = Uesr / ( 2x I) stroom hebben we net uitgerekend = 0,2A
2x de stroom omdat er wordt geschakeld van positief naar negatief.


Nieuwe 22uF
Sprong is 0,5V =>
Resr is dan 0,5 / (2x 0,2) = 1,25 Ohm
[image]

En Ja je meet een fout door de snoeren, ca 15 mV
[image]


In circuit een defecte 1000uF / 63V
[image]

En hier een goede, de sprong is 20mV
[image]

Wel dat valt op.


Een bol dakje 47uF - dat was ook optisch wel te zien
[image]

Hier een 22uF waar uiterlijk niets mis mee was.
[image]


Nieuwe 22uF / 63V
[image]

Een oude 470uF 60V , sprong is ca 24mV
[image]

Incircuit meten van een slechte 22uF
[image]

Hier de losse meting van die 22uF
[image]

Met een nieuwe 22uF incircuit meting
[image]

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Ed van der Weele † @, Zeist, 28-06-2012, 01:41 (4327 dagen geleden) @ Maurice

Valt dit onder de noemer 'aanschouwelijk onderwijs'? :-) Dat is dan bijzonder geslaagd.
Het is heel wat boeiender dan mijn dagelijkse praktijk van even de Peak Atlas ESR70 erop en "o, vervangen".

Al die moderne meetmiddelen zijn in de praktijk makkelijk, maar je vergeet heel snel wat de achtergrond van die metingen is.

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 28-06-2012, 12:22 (4326 dagen geleden) @ Ed van der Weele †
Gewijzigd door Maurice, 28-06-2012, 12:25

Zoals ik het geleerd heb , weet wat je meet en waarom.

Pas dan kun je beoordelen indien je iets gemeten hebt of dat juist is en dus juiste meetprincipe, formules etc hebt toegepast.

Daar met huidige technieken kun je heel eenvoudig zaken uitrekenen met de een of andere formule.

Pas als je weet wat wat je wilt weten van wat kun je iets zeggen over het geen je met een bepaald meetprincipe hebt gemeten cq een formule hebt toegepast die zinnig is.

Voor een goede ESR meting moet je ook de frequentie zinnig instellen.

Waar het mij om ging is om snel te bepalen of elko's er aan toe zijn of niet.
Indien verdacht kun je verder onderzoek plegen.

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Ed van der Weele † @, Zeist, 28-06-2012, 15:28 (4326 dagen geleden) @ Maurice

De principes van de meetmethoden en de formules heb ik vroeger op school ook geleerd, maar als je ze in de praktijk zelden of nooit toepast begint dat na meer dan 45 jaar aardig weg te zakken.

Schoolboeken uit die tijd heb ik niet, ook nooit gehad. Alles moest je zelf opschrijven wat de leraar uitlegde en om mijn krabbels van toen nu nog te ontcijferen valt helemaal niet mee :-(

De Peak Atlas ESR meter geeft op een display weer wat de capaciteit en de ESR van een elco is, waardoor je al helemaal niet over formules en meetmethodes hoeft na te denken. Slecht voor de grijze cellen, want zo raakt de vroeger opgedane kennis nog verder op de achtergrond.
Daarom vind ik jouw demonstratie zo interessant.

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Paul van der Mast @, Ulvenhout, 29-06-2012, 08:08 (4326 dagen geleden) @ Maurice

Hallo Maurice,

Voor mij een erg leerzaam verhaal met al die uitleg en foto's.
Ik heb de ESR-meter gebouwd van ELV maar jouw methode vind ik beter. Domme vraag misschien: maar hoe sluit je de functiegenerator en scope aan en welke frequentie is handig voor dergelijke metingen in bv. een geschakelde voeding?

Bedankt!

Paul van der Mast

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Paul van der Mast @, Ulvenhout, 29-06-2012, 08:13 (4326 dagen geleden) @ Maurice

Hallo Maurice,

Sorry voor de vraag want je hebt hierboven al netjes uitgelegd hoe de schakeling werkt.
Bedankt!

Paul

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Fred101, 30-06-2012, 07:04 (4325 dagen geleden) @ Paul van der Mast
Gewijzigd door Fred101, 30-06-2012, 07:08

http://www.pa4tim.nl/?p=381. Daar hebik diverse ESR meet methode beschreven. De in dit topic genoemde methode is inderdaad een van de betere.

Alleen is ESR niet zalig makend. In circuit kan de ESR lager of hoger lijken dan dat hij is.
ESR is frequentie afhankelijk, hij neemt af met het stijgen van de frequentien om op zijn laagst te worden bij de SRF.

Elcos falen op 3 manieren, in volgorde van meest voorkomen,
- capaciteit neemt af
- DC lekkage http://www.pa4tim.nl/?p=1385
- hoge ESR
Deze zaken komen onafhankelijk en gezamelijk voor.
De beste methode is om gewoon met de scoop en schema te meten op rimpels op de voeding of andere afwijkingen.
De met ESR gevonden rotte elcos zijn zeker slecht, maar de slechte elcos met goede ESR zitten er nog steeds in.

Laatst een topfield gemaakt. 8 rotte elcos, 1 met hoge ESR. Zie test van deze elcos: http://www.pa4tim.nl/?p=3331
Tijdje terug een defecte JVC, 34 rotte elco's, eentje met hoge ESR, twee lek, de rest had geen capaciteit meer.

Dus staar je niet blind op ESR, het is niet iets wat je ipv kan gebruiken, het is wel een handige extra tool. Ik heb zelf een ESR meter ontworpen die meet op basis van de velieshoek. http://www.pa4tim.nl/?p=1728 Dat is qua methode een van de betere, dure LCR meters doen dat ook zo. Je kan trouwens ook hel goed mbv een gewone meetbrug de ESR meten. Deze bruggen hebben een D functie, dat is dissipatie factor. De ratio tussen Xc en Rs. Dus is een elco bij 1KHz 50 ohm en de D is 0,01 dan is de ESR 0,5 ohm op 1KHz. Ik doe dat in circuit wel eens met een HP 4260 en dat gaat erg goed. Heeft en veel groter bereik dan mijn peak meter en zit er minder naast. De peak klopt best goed hoor, maar niet bij in circuit metingen. Daarbij zegt hij nogal eens onterecht dat het fout.

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door kris ⌂ @, Gent, België, 02-07-2012, 00:08 (4323 dagen geleden) @ Fred101

@Maurice,

Het ging me over je eerste post. Je spark over 10V pp uit de generator en een scoopinstellng van 0,5mV. Hierbij is de invloed van de probe's niet verwaarloosbaar, zoals uit je eigen metingen blijkt: 15mV. dit overstuurt de scoop bij 0,5mV per schaaldeel al door de probe's alleen. Uit je later post's en de foto's blijkt dat je volts bedoeld ipv mV

@Fred Niets gaat boven een meetbrug, als het een automatische is. Bij manuele brugggen bvb Marconi, HP,, Wayne Kerr, Leader, Philips, Heatkit, GRC etc.. blijf je maar aan de knoppen draaien voor iedere meting. Als je een tiental condensatoen in een schakelvoeding wil nameten kost dit je een uur, en dan is de ESR methode te verkiezen.
Er is een leuke uitzondering, de Lafayette TE 46 CR meetbrug komt binnen een zwaai van de knop in balans (werkt echt héél snel) Nadelen zijn de de nauwkeurigheid niet groot is, maar vooral dat ze tot 60 V ac over je component jaagt... eerder iets voor het buizenforum dus.
Nog beter is uiteraard een automatishe meetbrug (die stelt zichzelf in binnen ekenle seconden in)

Nadeel is de prijs, ze zijn niet dik gezaaid, ook niet tweedehands.

toch een tip. Heatkit bracht in zijn laatste levensjaar nog een volwaardige automatische meetbrug uit, type "2240 digital bridge" . De brug is analoog, enkel de uitlezing is digitaal (voor L, C, D en Q). Maakt niet uit, het voornaamste is dat ze automatisch is, dus zelfinstellend. Bespaart je een hoop tijd, en werkt na 24 jaar nog voortreffelijk. Dus als je er een ziet voorbijkomen voor een schappelijke prijs, laat ze je niet zomaar voorbijgaan.

groeten

Kris

ESR Meeting Condensator - Tip -Fotos

door Fred101, 02-07-2012, 08:10 (4323 dagen geleden) @ kris

Hi Kris,
Ik heb die scoop methode ook gepobeerd maar niet in circuit, ik begrijp je bezwaar en je hebt daar een goed punt. Maar er is nog een tweede pobleem. ESR is frequentie afhankelijk en bij kleine condensators veel hoger dan bij grote. Een grote elco met lage ESR geeft een blok wat ver buiten beeld valt om de spannimgsval over de ESR te zien. Wil je echt weten of het goed is moet je gaan rekenen. Een spanningsval die twee keer zo groot is bij de oude elco tov de nieuwe alleen zegt niks. Als de ESR van 100 naar 200 mOhm gaat heb je dat al terwijl er niks aan de hand is. Ook de weerstand van de meetsnoeren en eventuele zelfresonanties daardoor en door slechte elcos spelen een rol en vertekenen.

Je hebt eigenlijk het zelfde als bij D meten. De verhouding spanningsval en Xc bepalen de ESR, niet de spanningsval zelf, tenzij de scoop altijd in de zelfde V/div staat en je de ESR/div hebt berekent. Het mooie van dissipatie factor is dat het een graadmeter is. Een D van 0,01 wil zeggen dat bij een Xc van 10 ohm de serie weerstand 0,1ohm is, ofwel dat er 1% van het vermogen door de elco in de elco wordt op gestookt, ( D x 100 is het percentage vermogen wat je verliest)
.
Als die elco een Xc heeft van 100 Ohm, is een ESR van 0,1 erg goed maar waneer de Xc van de elco 1 ohm is niet. In het eerste geval is de D 0,001 en in het laatste geval 0,1. De ESR is in alle gevallen echter 0,1 Ohm. Dus D zegt je meer ( als je de capaciteit en dus Xc weet)

Je hebt gelijk over die bruggen, ik zou dit ook niet met mijn GR1608, 1620 ,1650 of marconi doen. ( ik heb ineens wat bruggen gevonden, of liever gezegd, een kennis heeft er in een weekend twee geregeld) Dan ben ik wel even bezig. De HP 4260 is een jap, het eerste japanse HP product en een semi- automaat. 1% met groot D bereik, compact en in perfecte staat. Je zet hem op Cp auto. Je weet de waarde van de elco ongeveer dus daar zwengel je hem heen in het juiste bereik. De meetspanning is laag ( mijn GR1620 gooit er tot 300V uit) en er zitten twee verlichte pijlen onder de mechanisch digitale dilsplay, die geven aan welke kant je opmoet. Gaan ze beide aan dan ben je er. Op de meter zet je hem dan in een seconde precies op nul, schakelt over naar manueel en draait even aan de D schaal tot hij weer op nul staat. Geen sliding scale op deze manier dus. Ik heb een tabel gemaakt met verticaal 1 tot 10000 uF( in stappen van 10 uF en na 100 uF in stappen van 50 uF en na 1000 in stappen van 1000 uF)
Horizontaal D van 0,001 tot 2. Ook in zo'n zelfde stappen idee. In de tabel staat de esr, dus ik hoef de esr niet om te rekenen. Maar feitelijk is dat niet eens nodig, de D opzich zegt genoeg.

Het gaat idd iets minder snel dan de peak ( die ik ook wel gebruik hoor) maar ik heb geen haast en vind dit leuker. Ik heb het pas bij een paar reparaties geprobeerd nav een verhaal in een GR experimenter, maar het lijkt er op dat hij akelig correct is. Hij raakt niet direct van slag als er weerstand aan de elco parallel staat en meet van 4pF tot 1000 uF. De peak geeft de ESR wel aan en dat dit wat awfijkt is meestl geen ramp, de echt rotte appels pak je toch, hoog is hoog. Tenzij er iets aan parallel zit wat vertekent, hij geeft in circuit bijna nooit de capciteit weer. Dus je hebt alleen ESR. Als elco parallel aan een lage impedantie zit weet je niet wat hij nu meet. De HP kan vast ook in sommige situaties niks beginnen maar dat zie je dan direct aan de gemeten waarden of omdat hij niet nult. Als je 47 uF verwacht en hij zegt 1 uF en een goede D doordat de elco nog maar 10 nF is met toren hoge ESR maar parallel staat aan bv een 1 uF low ESR tantaal dan weet je dat je de elco apart moet testen ( maar door de scoop meting weet ik eigenlijk al waar ik moet zoeken en is dit gewoon bevestiging) met de peak zou ik alleen een goede ESR zien en dus denken dat die elco goed is ( sommige esr operateurs werken niet met schema maar repareren door " te schieten met hagel" dwz componenten willekeurig in en uit circuit testen zonder te kijken waar ze in het schema staan en wat hun functie is en zonder stroom, spanning en ignaalvormen te meten.

Meten doe ik mbv twee afgeschermde coax kabels waar ik hulpstukken op kan klippen. Zo heb ik female bnc delen met banaanpluggen ( waar bv weer een probepunt op kan) bnc met krokodilklem, metalen test jigs met bnc aansluiting enz. Heel modulair en zo dat het op al mijn meetbruggen kan maar ook ( de zinvolle delen) op impedantiemeter of VNA.

powered by my little forum