Instrumenat za mjerenje ekvivalentne serijske otpornosti (ESR) MESR-100

[alexa_pg]

U jednoj od tema za mjerenje ESR, prije 14 godina napisao sam da koristim uređaj ručne proizvodnje, popularno nazvan „makedonac“. Uređaj koristim i dan danas i mogu reći da sam zaista zadovoljan njime.
Za ovih dvadeset godina koliko ga koristim, osnovna verzija je doživjela sitne modifikacije.
Prepravljen je da radi na Li-ion baterije pa je samim time u kutiju ugraćen mali modul za kontrolu punjenja ove baterije. Da ne bih stalno gledao u kazaljku instrumenta, dodata je i jedna mala „pištalica“ koja na otpor manji od 1.5 om pišti i zvučnim signalom me obavještava o stanju elektrolitskog kondenzatora. Tu su još i LED indikatori kad je baterija skoro prazna da bi se stavila na punjač, indikator kad je proces punjenja završen, indikator da je uređaj uključen. Uglavnom modifikacije koje nijesu neophodne ali imaju svoju namjenu i olakšavaju mi rad.
Kao što sam već rekao, uređaj se koristi i dan danas.
Vremenom se ukazala potreba za još jednim instrumentom iste namjene. Ovoga puta sam odlučio da ne pravim opet „makedonca“ već da kupim neki od gotovih uređaja.
Na tržištu ima dosta veliki izbor instrumenata, od onih koji se prodaju kao moduli, bez kutije, do profesionalnih instrumenata. Svaki od njih ima svojih dobrih i loših starna. Onim profesionalnim, „loša strana“ je cijena.
Tražeći instrumenat koji je u kutiji, jednostavan za rukovanje, da može da provjerava kondenzatore u kolu (bez skidanja), uređaj koji skenira svoj port i stalno provjerava šta je na njemu, odlučio sam se za model MESR-100.
Ovaj instrumenat se prodaje u dvije verzije, V1 i V2. Ja sam se odlučio za V2. Razlika je u tome što V1 ima oscilator pravougaonih impulasa dok je kod V2 u pitanju sinusni oscilator.

MESR-100.JPG (18.19 KiB) Pregledano 2867 puta.

Cijena instrumenta na Aliexpress-u je oko 40 eura i na to treba dodati iznos poštarine koji nije za sve zemlje isti i kreće se od par eura pa sve do stotinu eura.
Uz instrumenat sam dobio i par mjernih kablova, kao na slici, dužine 18 cm. Na krajevima kablova su štipalke (krokodilke)
Instrumenat je smješten u plastičnu kutiju koja je izrađena od neke tvrde platike. Postoje neki daljinski upravljači čije su kutije izrađene od ove plastike i prilikom otvaranja sva kutija se lomi koliko je tvrda i krta. Tako mi djeluje i ova. Vjerujem da bi u slučaju pada sa stola, sva se polomila u komade. Inače, instrumenat je dosta lagan pa prosto „vapi“ za baterijama koje će mu povećati težinu. Koristi dvije baterije od 1.5V AA veličine. Kad smo kod napajanja, instrumenat ima priključak i za napajanje preko USB porta (5V) koji je smješten sa strane. U radnom režimu uređaj troši 20mA.

Na prednjoj strani se nalaze tri tastera. Aparat se uključuje tako što se crveno dugme drži pritisnuto duže od dvije sekunde. Na ekranu se pojavi tekst kao na slici ispod.

Display.JPG (11.93 KiB) Pregledano 2867 puta.

Prije početka bilo kakvog mjerenja, preporučuje se kalibracija instrumenta. Potrebno je spojiti pipalice instrumenta nakratko. Na displeju će se pokazati neki otpor reda veličine 0.2 oma. Nakon pritiska na tester „zero“ izvršiće se kalibracija instrumenta i na ekranu će pisati 0,000. Ovime je spravica spremna za rad. Da pomenem još i treći taster „mode – range“. Ovim tasterom birate opseg mjerenja. Može biti Auto, Manual 1-10 i Manual 10-100. Nisam primjetio u radu da mi trebaju ručno birani opsezi. Stavim na Auto i on sam prilagođava ispis (decimalnu tačku) u zavisnosti od izmjerene vrijednosti. U kom se načinu rada instrumenat nalazi (auto ili manual) ispisano je u gornjem lijevom uglu ekrana.
Ispod buksni za mjerne kablove nalazi se tabela sa referentnim vrijednostima otpora za najčešće upotrebljivane kondenzatore. Tabela je dosta mala pa su i slova sitna. Bez naočara nema teorije da mogu pročitati šta piše. Višegodišnje iskustvo sa „makedoncem“ mi omogućava da na osnovu izmjerene vrijednosti znam u kakvom je stanju mjereni kondenzator bez gledanja u tabelu.

tabela.JPG (13.2 KiB) Pregledano 2867 puta.

Ovo bi bilo u najkraćem nešto osnovno o instrumentu.
Rad sa instrumentom, zapažanja u radu i eventualne mane u nastavku...

[alexa_pg]

Poređenje instrumenta MESR-100 sa UT-61E pri mjerenju omske otpornosti.

Prije bilo kakvog mjerenja i upoređivanja, izmjerio sam omsku otpornost mjernih kablova (pipalica) kod oba instrumenta. Takođe, mogu upoređivati čistu omsku otpornost kod oba instrumenta. Ono šta nijesam mogao da uporedim je izmjerena vrijednost ESR. Kako nemam profesionalni ESR metar, upoređivati MESR-100 sa „makedoncem“ bi bilo neozbiljno.

1. Provjera frekvencije instrumenta MESR-100
U uputstvu o instrumentu se navodi da isti radi na 100kHz i da je talasni oblik napona sinusni. Kako sam probe radio kod kuće, nijesam imao pri ruci osciloskop da provjerim talasni oblik ali jesam provjerio frekvenciju. Kao što se vidi na slici, oscilator mu radi tačno na 100kHZ.

2. Prije poređenja mjerenja čiste omske otpornosti, izmjerio sam čist otpor oba para mjernih kablova.
Instrumenat UT61E ima kablove dužine 125cm (2x125) i ukupna otpornost je 0.07 oma.
Instrumenat MESR-100 ima kalove dužine 18 cm (2x18) i ukupna otpornost je 0.04 oma.

3. Upoređivanje omskih vrijednosti otpornika radio sam sa tri vrijednosti do 10 oma. Preko 10 oma smatram da nema potrebe upoređivati instrumente.
Na slici ispod vidi se isti otpornik vrijednosti 1 om mjeren jednim pa zatim drugim instrumentom. Može se slobodno reći da je izmjerena vrijednost ista.

Isti postupak sam uradio i sa otpornikom 1.5 oma kao i sa otpornikom 8.2 oma. Rezultati mjerenja su na slici ispod.

Ovime je poređenje instrumenata pri mjerenju čiste omske otpornosti završeno i mogu konstatovati da se rezultati uglavnom poklapaju.

U nastavku slijedi mjerenje ESR-a na nekoliko vrsta kondenzatora.

[alexa_pg]

Testiranje kondenzatora - praksa

Za testiranje elektrolitskih kondenzatora upotrijebio sam par vrsta kondenzatora različitog kapaciteta kao i različitih proizvođača. Takođe, vidjećete razliku između standardnih kondenzatora namijenjenih „širokim narodnim masama“ kao i par kondenzatora koji su rađeni za profesionalne uređaje. Razlika u ESR je ogromna.

Prije nego krenem sa slikama da objasnim kako otprilike radi instrumenat.
On u svojoj memoriji ima upisane referentne vrijednosti za određene vrijednosti kondenzatora. Referentni kondenzator je nazivnog napona 25V što i piše na ekranu instrumenta kad ga uključite. REF FOR 25V E CAP:
Kada priključite neki kondenzator, instrumenat izmjeri njegovu serijsku otpornost i na osnovu izmjerene i referentne vrijednosti donosi odluku u kakvom je stanju mjereni kondenzator. Tako, primjera radi, ako je izmjerena otpornost 0.378 oma, na ekranu će pisati da je kondenzator dobar ako je njegov kapacite manji od 200uF. (GOOD IF C < 200uF)
Kako vi znate kapacitet kondenzatora koji testirate, na osnovu ovoga znate da li je dobar ili ne. Ako je u ovom primjeru mjereni kondenzator nazivnog kapaciteta 1000uF, on bi bio neispravan. Ako bi mjereni kondenzator u ovom primjeru bio nazivnog kapaciteta 47uF, onda bi on bio ispravan.
Ako na priključne kablove stavite neki LOW ESR kondenzator, instrumenat odmah napiše da je u pitanju LOW ESR, odnosno ispiše GOOD CAP WITH LOW ESR i ne poredi ga referentni vrijednostima.

Pa da krenem sa slikama i objašnjenjima šta je na njima.

Na slici ispod, prikazana su dva mjerenja. Na lijevoj slici mjeri se kondenzator 4.7uF čiji ESR iznosi 2.69 oma. Instrumenat “kaže” ako je kapacitet manji od 22uF, kondenzator je ispravan. To znači, kako je u pitanj C 4.7uF, da je mjereni C dobar.
Na desnoj slici mjeri se C 10uF i njegov ESR iznosi 0.550 oma. Za instrumenat važi isto pravilo da ako je C manji od 200uF onda je ispravan što je i tačno.

Na sledećoj slici, lijeva slika, mjeri se kondenzator 47uF namijenjen “širokim narodnim masama”. ESR iznosi 0.378 oma i po referentnoj vrijednosti je ispravan ako se radi o kondenzatoru čiji je kapacitet manji od 200uF. Znači i ovaj je dobar.
Na desnoj slici je kondenzator takođe 47uF ali namijenjen za profesionalne uređaje i proizveden je u fabrici Iskra. Može se vidjeti da je ESR ovoga kondenzatora svega 0.051 om.
Instrumenat ga ne poredi sa drugim kondenzatorima već odmah “kaže” da je dobar i u pitanju je kondenzator malog ESR (GOOD CAP WITH LO ESR)

Sličnu situaciju imamo i na sledećoj slici. Na lijevoj strani je kondenzator 100uF namijenjen za standardnu upotrebu i njegov ESR iznosi 0.101 oma. Kondenzator je ispravan. Na desnoj slici je kondenzator istog kapaciteta ali namijenjen za profesionalne uređaje a proizveden je u nekadašnjoj fabrici Elektronska industrija. Vidi se da ovaj profi kond. ima ESR svega 0.007 oma.

Evo da dodam još jednu sliku a ovako je otprilike kod svake. U pitanju su kondenzatori 470uF i 1000uF. oba mjerenja pokazuju da su kondenzatori ispravni i sa malim ESR-om (GOOD CAP WITH LO ESR)

Prije nego što završim ovu prezentaciju, red je da pokažem kako se instrumenat ponaša kada je neki kondenzator neispravan.
Izabrao sam kondenzator koji nije totalno suv već je slab. U pitanju je kondenzator nazivnog kapaciteta 2200uF. Bio je ugrađen u color aparat proizvodnje EI Niš a kvar se manifestovao tako što je slika bila sužena sa donje strane (prevrnuta) i trebalo mi je da radi jedno pola sata da bi se slika razvukla preko čitavog ekrana.
Kao što se vidi na slici u prilogu, ESR ovoga kondenzatora je 0.122 oma. Po instrumentu, ako je kapacitet manji od 470uF onda je dobar. Međutim, kako kapacitet ovoga kond. treba da je 2200uF, da se zaključiti da je kondenzator neispravan.

Rezime
Kao i svaki instrumenat i ovaj ima neke svoje dobre i loše strane.
Dobre strane su
- jednostavan za rukovanje
- brz u mjerenju (i ako neki kažu da je prespor)
- čini mi se dosta tačan (tačnost nijesam imao čime porediti)

Mane:
Najveća mana mu je što ima suviše kratke mjerne kablove. Svega 18cm. Probao sam da ga priključim na kablove od UT61 dužine 125cm ali nije htio da radi, odnosno, ne može da se kalibriše. Kada se pritisne taster “zero” zbog ukupne dužine kaklova od 250cm, instrumenat kaže da ne može da izvrši kalibraciju.
Vidjeću da nabavim kraće kablove koji će da rade a da budu duži od njegovih 18 cm. Na Aliju sam vidio da može za njega da se kupi ovakva pinceta i probaću da to nabavim. Kolika je dužina ovih kablova ne može se ocijeniti sa slike ali bih rekao da su duži nego oni koji dođu uz njega. Tada će biti pravi.

PS. Probaću da za mjerenje koristim koaksijalni kabal. Možda će on moći da radi i sa većom dužinom.

Sve u svemu, odlična spravica i ako je ko zainteresovan za kupovinu ESR metra neka razmisli o ovome modelu. Ima moju preporuku..

[alexa_pg]

Šta kaže uputstvo,može li na napunjen elektrolit 300V da preživi?
Koliko je brz u očitavanju?

Instrumenat ima dvije snažne diode vezane antiparalelno na ulazu da ćuvaju instrumenat od napunjenih kondenzatora.
E sad, ako je kondenzator velikog kapaciteta i napunjen na 400V, nijesam siguran da će diode da prežive.
Što se tiče brzine rada, uređaj skenira svoj port otprilike 2 puta u sekundi. Čim se prikači nešto na pipalice i instrumenat to detektuje, trenutno ispiše i vrijednost otpora.

[alexa_pg]

Svaka čast za detaljno objašnjenje. Moje pitanje bi bilo koje kondenzatore pouzdano meri odnosno do koliko maksimalno uF je pouzdano merenje?

U uputstvu piše da može da mjeri do 10000uF. Ja sam testirao do 4700uF. Nijesam imao potrebe za testiranjem kondenzatora većeg kapaciteta.

[Ribery]

Super ima opseg merenja. Hvala za informaciju.

[KASA1]

Solidan instrument, imam ga već 5 god. (također V2 verziju) i koristim u servisu na dnevnoj bazi http://fanzo.org/forum/viewtopic.php?f= ... 00#p323000
Kako vodim računa o pražnjenju elektrolita, još uvijek odrađuje posao,... moja preporuka, također.

[KASA1]

Mala dopuna iz prakse, nadam se da će svima koristiti:

,...Na Aliju sam vidio da može za njega da se kupi ovakva pinceta i probaću da to nabavim. Kolika je dužina ovih kablova ne može se ocijeniti sa slike ali bih rekao da su duži nego oni koji dođu uz njega...

Kontaktna pinceta je duljine oko 60-ak cm. Koristim je uz UT61E ali ne i uz MESR-100 jer se zbog prevelika otpora (0.16 Ω) njome ne može odraditi kalibracija.

U svrhu mjerenja ESR-a na ploči (in circuit) treba koristiti kvalitetne pipalice sa silikonskim kablovima što debljeg profila žice i što manjeg otpora (do negdje 0.08 Ω max.) i tada sve funkcionira.

Pipalice Mastech 80 cm:

Sa istima kalibracija prolazi i mogu se normalno koristiti:

[alexa_pg]

Prava informacija.
Da ne kupujem pincetu ako sa njom ne može da radi.
Znači trebaju samo kvalitetni kablovi.
Kao što sam napisao, moji kablovi su 125cm i otpor 0.07 oma.

[savosi]

Sad videh temu,Alexa a jesi li probao da kablove spojiš jedan uz drugi recimo izolir trakom na svakih 5-10 cm,ja sam na neke stare silikonske od 100 cm dužine navukao termo-bužir i tako ih spojio,kalibracija prolazi.To sam davno probao kod originalnih Fluke kablova i otpor se znatno smanjio ,mada nisu ni svi kablovi isti...
Nisam probao ali verovatno bi mogli da se iskoriste zvučnički kablovi koji su već fabrički spojeni,imam na mom sistemu neke od 2,5mm2 ali mi bilo žao da sečem radi probe a i malo su deblji i krući a instrument lagan pa bi ga stalno vukli po stolu.
Uzmi neke pa probaj,ništa ne gubiš

[alexa_pg]

...jesi li probao da kablove spojiš jedan uz drugi recimo izolir trakom na svakih 5-10 cm...

Zahvaljujem na prijedlogu. Probao i radi. Super.

Imam i neke kablove za zvučnike. Mogu probati i njih ali nijesu neki. Pijačni, tanki, baš nikakvi. Ostaaviću ove silikonske. Dužina im je 60cm.
Riješio sam i dužinu mjernih kablova

[zozontv1]

Da li negde piše koja je verzija (V1 ili V2), kako da ih razlikujem?

[savosi]

Koliko znam ,jedino prilikom palenja uređaja,kod mene piše V2.4.

[KASA1]

Mislim da su im kućišta potpuno ista. Treba obratiti pažnju na prezentirane specifikacije jer V2 ima veći mjerni opseg (0.001 - 100.0R) te sinus oscilator,... no, kolko vidim verzije V1 više i nema u ponudi.

[alexa_pg]

Koliko sam mogao da vidim, svi prodavci nude verziju 2. Najvjerovaatnije daa verzije 1 nema više.
Kao što reče kolega @KASA1, glavna prednost nove verzije je što V2 ima veći mjerni opseg (0.001 - 100.0R) i sinusni oscilator.
I na mom instrumentu kad se uključuje piše da je verzija 2.4

[zozontv1]

Hvala kolege, obratiću pažnju....

[zozontv1]

Nudi mi kolega ovaj instrument, verzija V2.3....
Sada sam u dilemi da li da ga pazarim, bojim se da ga je ''obradovao'' sa nekim mrežnim elkom- ne poznajem čoveka lično,
a ne živi u mom okruženju?

[alexa_pg]

U ovakvoj situaciji nezahvalno je savetovati šta da radi.
Neka napravi par fotografija da vidiš radi li instrumenat.
Neka spoji pipalice nakratko da vidiš koliki otpor pokazuje.
Daje li ikakvu garanciju da je ispravan.
Između ostalog i cijena odlučuje kupiti ili ne.
Na kraju, odluku ipak donosiš ti.