Схема esr на ардуино

Тестер транзисторов на Arduino Uno

В данной статье мы рассмотрим создание автоматического тестера транзисторов на основе платы Arduino Uno, предназначенный для определения распиновки и характеристик различных дискретных полупроводников (транзисторов NPN, PNP, МОП-транзисторов и т.д.). С его помощью можно также тестировать резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и многое другое. Изначально программный код данного тестера был написан на смеси ассемблерного кода C и AVR в программе AVR Studio.

Но автор проекта (ссылка на оригинал приведена в конце статьи) перенес его в веб-редактор Arduino, что значительно упростило работу с ним и теперь каждый, кто хотя бы немного знаком с платформой Arduino, может самостоятельно редактировать данный код программы и загружать его в плату Arduino Uno, не используя какие либо специализированные программы для работы с микроконтроллерами AVR и ОС Linux.

И одним из важных достоинств данного проекта является то, что текущая его версия (Arduino Ardutester V1.13) практически не теряет производительности или точности по сравнению с оригинальным транзисторным тестером, написанным на смеси ассемблерного кода C и AVR.

Необходимые компоненты

1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
2. ЖК дисплей 16х2 (купить на AliExpress).
3. Кнопка.
4. Резисторы 1 кОм, 10 кОм (купить на AliExpress).
5. Резисторы с допуском 1%: 470 кОм (3 шт.), 680 Ом (3 шт.).
6. Макетная плата.
7. Соединительные провода.

Схема проекта

Схема тестера транзисторов на основе платы Arduino Uno представлена на следующем рисунке.

Тестирование работы проекта

Подключите компонент для тестирования к любому из контактов TP1, TP2, TP3 (компонентом для тестирования могут быть транзисторы NPN, PNP, FET, резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды и многое другое).

После этого нажмите на кнопку «ТЕСТ» и посмотрите результаты тестирования на экране ЖК дисплея 16х2.

Нажмите кнопку «ТЕСТ» еще раз, чтобы считать дополнительные параметры или произвести новый тест.

Длительное нажатие на кнопку «ТЕСТ» после завершения теста открывает меню проекта: нажмите «ТЕСТ» еще раз, чтобы прокрутить выбор меню, и длительно нажмите кнопку «ТЕСТ», чтобы выбрать определенную функцию.

Предупреждение : если будете тестировать конденсатор, то убедитесь в том, что вы разрядили его перед этим.

Полезные “фишки” меню проекта

f-Generator (выход прямоугольной волны с выбираемой частотой на TP2) ( Test Pin 2 )

10-bit PWM (10-разрядный ШИМ) (частота с выбираемым коэффициентом заполнения/скважностью на TP 2) ( Test Pin 2 )

Если вы заблудились в меню, нажмите клавишу сброса платы Arduino UNO.

Исходный код программы (скетча)

Код программы просто огромный (он содержит 2431 строку) поэтому здесь не стал его приводить, можете посмотреть его на источнике (ссылка в конце статьи) или скачать его по этой ссылке. В скачанном по этой ссылке архиве вам необходим будет файл ArduTester_1_13.ino . Также в этом архиве находится много других файлов программ, можете попробовать их работу если интересно.

Лично я этот проект не собирал, но решил перевести его для нашего сайта как один из самых популярных аналогичных проектов (тестеров) на источнике.

Источник

—>Персональный сайт Пьяных А.В. —>

Если Вы делаете покупки в интернет магазинах AliExpress, GearBest, Banggood, ASOS, Ozon, то вступайте в мою партнерскую программу. Таким образом поможете развитию моего сайта и скорейшему выходу новых статей. Ваша выгода — возврат до 18% потраченных средств. Кэшбэк проверенный. Деньги выводят быстро и без лишних проволочек.

Одним из самых полезных приборов, который я хотел собрать, является тестер транзисторов Маркуса Фрейека. Элементарный в изготовлении и очень функциональный прибор с неплохой точностью при правильном подборе элементов.

На AliExpress можно купить уже готовый тестер, выполненный по схеме Маркуса, или его клоны. Но это не интересно. Кроме того не думаю, что Китайцы подбирали резисторы с небольшим отклонением. Самому спаять куда интереснее.

Итак, возможности прибора:

Определение элемента с указанием порядка подключенных выводов.

• NPN транзисторы
• PNP транзисторы
• N-канальные-обогащенные MOSFET — N-E-MOS
• P-канальные-обогащенные MOSFET- P -E-MOS
• N-канальные-обедненные MOSFET — N-D-MOS
• P-канальные-обедненные MOSFET — P -D-MOS
• N-канальные JFET
• P-канальные JFET
• Тиристоры
• Симисторы
• Диоды
• Двухкатодные сборки диодов
• Двуханодные сборки диодов
• Два последовательно соединенных диода
• Диоды симметричные
• Резисторы
• Конденсаторы
• Индуктивности

• H21e (коэффициент усиления по току) — диапазон до 10000
• Обнаружение защитного диода в биполярных и MOSFET транзисторах
• Прямое напряжение – Uf [mV]
• Напряжение открытия (для MOSFET) — Vt [mV]
• Емкость затвора (для MOSFET) — C= [nF]
• Разрешение измерения сопротивления до 0.01 Ω, величина измерения — до 50 МΩ.(на экране отображаются 4 знака)
• Измеряемая емкость конденсаторов 25pF — 10000uF.
• ESR конденсатора измеряется с разрешением 0.01 Ω для конденсаторов ёмкостью более 0.18 uF
• Для конденсаторов ёмкостью выше 5000 pF может быть определена потеря напряжения после воздействия импульса зарядки. Потеря напряжения дает оценку добротности (качества) конденсатора.
• Стабилитроны могут быть определены, если их обратное напряжение пробоя ниже 4.5V.
• Для резисторов сопротивлением ниже 2100 Ω измеряется индуктивность. Диапазон измерений от 0.01 mH до 20 H.

Официальный сайт с прошивкой, схемами, описанием.

• Микроконтроллер ATMEGA328P-PU DIP-28 — 1 шт- куплен на Али за 90р;
• Высокоточные резисторы на 680 Ом и 470кОм — 3 шт каждого номинала;
• Кварц на 8 МГц;
• LCD экран 2х16;
• Остальную мелочевку найти легко.

Я собирал тестер по упрощенной схеме. Выкинул всю левую часть. Она отвечает за автоотключение-включение. Сначала схема была собрана на беспаечной макетке. Проверена работоспособность прошивки микроконтроллера. Тестер просто дико пи%дел был немного не точен. Иногда отказывался калиброваться. Я списал все на резисторы, которые воткнул нужного номинала, не подбирая одинаковое сопротивление. Потом выяснил первый косяк. На макетной плате почему-то было сильное падение напряжения питания. В точке подсоединения питания на макетку было 5,1В, а к противоположному концу макетки падало до 4,6В. Может в китайских макетках используют металл с большим сопротивлением. Решил проблему подключением питания параллельно к обеим сторонам макетки. Стало лучше. Остальное списал на резисторы. На Али купил по 100 резисторов номиналами 680 Ом и 470 кОм. От этих резисторов зависит точность измерения. У тестера есть режим самотестирования. В этом режиме тестер калибруется с учетом неточности этих резисторов, напряжения питания и сопротивления проводов, идущих к щупам. Мультиметром Agilent U1251B (внесен в Госреестр средств измерения и поверен) с погрешностью измерения сопротивления 0,08% выбрал наиболее подходящие резисторы. Из сотни резисторов оказались всего 3 одинаковых (в пределах точности прибора) сопротивлением 680 Ом и из другой сотни 4 резистора 470 кОм. остальные резисторы и конденсаторы измерял и наиболее подходящие использовал в схеме, хотя это не так важно. Желательно поточнее выбрать резисторы R11 и R12 (достаточно точности обычного мультиметра). На этих резисторах собран делитель для измерения напряжения на батарее питания. Внимательно отнеситесь к блокировочному конденсатору С4. Его наличие обязательно. В начале я его не припаял, подумал, что он не очень нужен, так как после стабилизатора L7805 стоит конденсатор на 47uF. Измерения были не точны. Погрешность была небольшой, порядка 3-5 Ом на 100 измеряемых. Вспомнив статью о полезности и необходимости блокировочных конденсаторов, которую читал полгодика назад, решил надо ставить. После подпайки конденсатора тестер стал показывать 100,1 Ом. Погрешность в 0,1% меня устраивает. Единственное, что осталось доделать по электрической части, — это установить кварц по частоте наиболее близкий к 8 МГц (пока точно частоту измерять нечем) и установить источник опорного напряжения на 27 ногу микроконтроллера. Без ИОН 27 ногу необходимо притянуть к VCC через резистор 47кОм. В этом случае тестер будет калиброваться относительно внутреннего ИОН 1,1В.

В конечном варианте схема собрана на плате для прототипирования. С печатной платой решил не заморачиваться. На плате распаян разъем ISP для программирования МК. Через него залил программу и данные EEPROM. Использовал программатор USBasp и программу для заливки SinaProg 2.1.1.

Бутерброд из платы и экрана

Плата с подключенным SPI

Запускаем программу SinaProg. Выставляем тип программатора и микроконтроллера и нажимаем Search. Если программа увидела МК в правой части будет написано AVR device initialized. Если напишет Error. ищите ошибку в подключении, распайке, драйверах.

Далее нажимаем кнопку Открыть файл, указываем на hex-файл прошивки и нажимаем Program в блоке Flash

Ждем пока зальется прошивка.

Далее снова нажимаем Открыть и выбираем eep-файл и жмем Program в блоке EEPROM

На сайте http://arduino-project.net/tester-poluprovodnikov-arduino/ Вы можете найти прошивку для ардуино nano с поддержкой русского языка. Ресурс рекомендую, много полезных вещей можно найти. У меня LCD экран без поддержки русского, поэтому мне эта прошивка не подходит. Да и размеры ардуино nano сопоставимы с размерами готовой платы тестера.

При повторении устройства внимательно смотрите на какой частоте работает МК и какая прошивка у Вас. В моем варианте это 8 МГц, как и в оригинале. В прошивке с arduino-project.net это частота работы arduino nano 16 МГц. При попытке залить прошивку с mikrocontroller.net в ардуино будут искажены показания, связанные с измерениями емкости, в два раза. Я пытался залить прошивку на 8 МГц в ардуино и выставить фьюзами внутреннее тактирование 8 МГц вместо 16 от внешнего кварца ардуино. У меня ничего не получилось, скорее всего что-то не то делал. Калькулятор фьюзов брал тут http://www.engbedded.com/fusecalc/

Теперь необходимо откалибровать тестер. Для этого нужно замкнуть все три вывода тестера. Тестер спросит о калибровке. Нажимаем кнопку. Запустится процесс калибровки. Когда тестер попросит, размыкаем выводы. Потом для калибровки попросит подключить между 1 и 3 выводом конденсатор емкостью от 100nF до 20uF. Калибровка на этом завершена.

Примеры работы тестера

Еще одного транзистора

конденсатора на 10000uF

Корпус уже заказан и находится во власти Почты России. Когда приедет не знает никто.

Источник

Есть плата микроконтроллера Ардуино и хочется знать параметры деталей – собираем умный тестер

Как-то надумал собрать на базе микроконтроллера Arduino мультиметр. Полезная, скажу вам, вещица, особенно, если вам то и дело доводится проверять на работоспособность и определять параметры различных электронных компонентов. Помнится, завалялись в моём хозяйстве парочка подобных плат. А нет-нет, да появлялась нужда проверить какой-нибудь конденсатор, катушку, а обычным тестером ёмкость и индуктивность не измеришь. Можно, конечно, подобный тестер купить и в магазине. Возможно, он и лучше будет, но, ведь смастерить самому гораздо интереснее, приятнее, и, опять же, – затрат меньше.

Подобный мультимер позволяет автоматически определять что это за деталька, её параметры, тип проводимости, а так же распиновку. Прибор легко справляется с: транзисторами, диодами, резисторами, катушками индуктивности, а также обычными и электролитическими конденсаторами. Причём, прибор позволит определять у них эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Что немаловажно знать, при работе с высокочастотными цепями. Например, с импульсными блоками питания. А в их нестабильной работе или полном отказе запускаться может быть виновен именно какой-нибудь электролитический конденсатор с большим значением ESR.

Создать подобный прибор не так и сложно даже для неискушенного новичка в электронике. И не обращайте внимание, если в интернете вы наткнётесь на заявление, что без полной прошивки микроконтроллеру как оперативной, так и долговременной памяти это невозможно, а, если и возможно, то из-за ограниченной памяти не будет проверять конденсаторы и транзисторы. Враки всё это. Может успешно работать обычная плата Ардуино, без каких либо механических модернизаций и сносно проверять параметры не только резисторов, но и конденсаторов, катушек индуктивности, транзисторов, диодов, а также определять распиновку их контактов. Так что первичные параметры вы получите тут же, без нудных поисков в интернете по наименованию детали. Можете убедиться в этом по сделанным мной фотографиям работы прибора. Для заинтересовавшихся ниже описано: что и как делать.

Список необходимых деталей:

1. Плата микроконтроллера Ардуино (UNO, Nano V.3, Pro mini).
2. Двухрядный жидкокристаллический (LCD) дисплей WH1602A базе контролера HD44780 (совершенно не обязательно, чтобы ваш дисплей поддерживал кириллицу).
3. Резисторы 680 Ом, желательно его подобрать с точностью плюс-минус 1% – 3 шт.
4. Резисторы 470 кОм, также подбираются с точность плюс-минус 1% – 3 шт.
5. Резистор 470 Ом – 1 шт.
6. Потенциометр 10 кОм – 1 шт.
7. Кнопка без фиксации – 1 шт.
8. Монтажная плата.
9. Провода, три зажима для подключения проверяемого элемента.
10. Батарея питания прибора на 9В.

Для записи исполняемого кода мультитестера в память микроконтроллера потребуется компьютер с заранее установленной на него редактором программного кода для Ардуино. Бесплатно скачать эту программу можно здесь: http://arduino.ru

В данном проекте использован код от Karl-Heinz Kubbeler (https://yadi.sk/d/OzvzMutbruUss ) с некоторыми изменениями).

Обычно в подобных проектах используется только сам контроллер. В нём прошивается как оперативная память, так и независимая, энергонезависимая, проектируется отдельная схема стабильного питания и ещё некоторые дополнительные схемные обвязки. Мы же упростим не только схему устройства, но способ программирования тем, что нам не нужно будет иметь отдельный программатор и программировать как загрузчик контроллера, так и его рабочий код. Задачу программирования контроллера выполнит сама плата Ардуино при помощи вышеназванного редактора кода. Программапозволит нам легко подготовить плату Ардуино к необходимой работе.

После установки программы редактирования кода lkz ардуино из архива tt10800.zip загрузите в неё файл tt108001.ino.

А потом, запустите процесс компиляции файла в машинный код.

Через некоторое время откомпилированная программа загрузится в микроконтроллер и он будет готов к работе в качестве «мозгов» для нашего универсального тестера. Останется только подключить к плате Ардуино дисплей и ещё несколько деталей.

Вот фотографии процесса тестирования мультиметра на макетной плате. Измеряются параметры электролитического конденсатора, полевого транзистора, сопротивления, катушки индуктивности.

Как видно на фотографии, использована плата Android Uno. Работает устройство очень просто. Подсоединяем испытуемый компонент к контрольным разъёмам «123», включаем прибор и нажимаем кнопку старта. На макетной плате она жёлтая. Через мгновение мультитестер автоматически определит тип испытуемой детали и на дисплее можно будет прочитать основные её параметры.

Для удобства расположения в корпусе схема смонтирована на двух платах. На первой: дисплей, контактная панель для проверяемых деталей, кнопки перезапуска и старта проверки, а также регулятор яркости дисплея. На второй: переходные разъёмы для соединения с платой Андруино и резисторы — делители напряжений для тестирования.деталей.

Вся конструкция уместилось в том, что под рукой оказалось — коробке из под старого тонометра. Осталось фальшпанель ему сделать.

Это схема этого мультиметра..

В данной конструкции минимум деталей, ибо основную работу выполняет плата микроконтроллера и «зашитая» в него программа. Главное – это внимательно и точно соединить все компоненты проводами, тогда всё должно заработать после первого же включения. Если вам необходимы более точные измерения, то на плате Ардуино можно отпаять светодиод от 13 пина платы, ибо отсюда берётся опорное напряжение для проверки деталей. А так оно будет немного подсаживаться на одном из тестовых контактов прибора, что внесёт определённую погрешность в измерении, но, на мой взгляд , погрешность не столь и слишком существенная и в любительской практике прибор обеспечивает вполне приемлемую точность измерения.

Напоследок, таблица максимально возможных значений ESR для различных электролитических конденсаторов. Необходимо не превышать эти цифры, особенно, если конденсатор работает в высокочастотных цепях.

Ниже приводятся технические характеристики собранного нами мультитестера:

1. Работает он с микроконтроллерами ATmega8, ATmega168 или ATmega328. Также возможно использовать ATmega1280 или ATmega2560.

2. Отображение результатов на LCD-дисплее 2×16, совместимом с HD44780U (KS0076) и с ST7036 (тип DOG-M).

3. Запуск — однократное нажатие кнопки TEST с автоотключением.

4. Возможна работа от автономного источника, т.к. ток потребления в выключенном состоянии не превышает 20

Источник