جهاز اختبار تسرب المكثف: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

يمكن استخدام جهاز الاختبار هذا للتحقق من المكثفات ذات القيمة الأصغر لمعرفة ما إذا كان لديها تسرب في الفولتية المقدرة. يمكن استخدامه أيضًا لاختبار مقاومة العزل في الأسلاك أو لاختبار خصائص الانهيار العكسي للديود. يعطي المقياس التناظري الموجود في الجزء الأمامي من الجهاز إشارة إلى التيار الذي يمر عبر الجهاز تحت الاختبار DUT ويعطي المتر المتعدد الجهد عبر DUT.

ملاحظة تنبيه: هذا الجهاز يطور الفولتية حتى 1000 فولت والتي يمكن أن تكون خاملة في حالة إساءة استخدام هذا الجهاز. لا تصنع هذا الجهاز إلا إذا كنت تفهم احتياطات السلامة للعمل مع الفولتية العالية.

اللوازم

كانت جميع القطع المستخدمة هنا في متناول يدي ومعظمها جاء من أجزاء تم إنقاذها من أجهزة أخرى أو أجزاء وأجزاء أخرى حصلت عليها منذ فترة طويلة. إذا كنت تريد إنشاء المشروع بنفسك ، فإليك الأدوات والأجزاء التي ستحتاجها:

أدوات:

1) كماشة: أنف طويل ،

2) لحام الحديد 40 واط

3) جندى إلكترونيات

4) المثقاب الكهربائي بمؤشر الحفر.

5) مخرطة ومجموعة ملفات مصغرة

6) المتر

7) مفكات متنوعة

القطع:

1) (2) 2N3904 الترانزستورات ثنائية القطب

2) (2) 1 كيلو مقاومات

3) (2) 4.7 كيلو مقاومات

4) (3) 15 nF المكثفات

5) (2) 1N914 الثنائيات

6) (1) IRF630 MOSFET

7) (1) 10-1 محول صوت مصغر

8) (1) مفتاح الضغط المفرد ذو القطب الواحد المصغر (عادة إيقاف التشغيل)

9) (1) 1/2 واط ، 1 ميغا أوم مقياس الجهد

10) (1) موصل بطارية 9 فولت

11) (1) بطارية 9 فولت

12) (13) 2000 pF مكثفات مصنفة 400 فولت على الأقل.

13) (13) 1N4007 الثنائيات

14) عدد (1) من رافعات الموز واحدة حمراء وواحدة سوداء.

15) (1) مقياس تناظري مصغر للإشارة الحالية. يفضل أن تكون الحركة أقل من 1 مللي أمبير.

16) ألوان مختلفة من أسلاك التوصيل وأنابيب الانكماش الحراري لتناسب الأسلاك التي تحمل الجهد العالي.

17) مقبض لمقياس الجهد

الخطوة 1: كيف يعمل

لدي أجهزة اختبار مكثف ولكن ليس جهاز اختبار تسرب والذي يقيس في الواقع التيار الذي يمر عبر مكثف بجهدته المقدرة. مع تقدم عمر المكثفات ، تبدأ في التسرب وسيوضح هذا المختبر ما إذا كانت تظهر هذه الخاصية أم لا. لسوء الحظ ، لن يقوم جهاز الاختبار هذا بتوصيل تيار كافٍ عند الجهد العالي لاختبار مكثفات تبلغ حوالي 1 mfd وما فوق ، لذا فهو ليس مفيدًا جدًا لاختبار التحليلات الكهربائية ولكنه ممتاز لأي شيء أقل من هذا في القيمة. أفضل طريقة لاختبار التحليلات الكهربائية هي قياس ESR (مقاومة السلسلة المكافئة) ولكن هذا من أجل تعليمات أخرى.

تستخدم هذه الدائرة هزاز متعدد مستقر باستخدام (2) 2N3904 الترانزستورات التي تعمل عند حوالي 10 كيلو هرتز. تم اختيار هذا التردد لأن المحول المصغر بنسبة 10-1 يعمل بكفاءة أكبر عند هذا التردد. تقترن الإشارة من الترانزستور الثاني عبر مكثف 15 nF إلى بوابة IRF630 MOSFET المنحاز عند 4.5 فولت بين مقاومين 1 ميغا أوم. أحد المقاومات هو مقاوم متغير ويختلف حجم الإشارة التي تدخل البوابة وبالتالي يغير الجهد على الخرج. يتم توصيل استنزاف IRF630 بالمحول الأولي لمحول تصاعدي بنسبة 1-10 حيث يتم تصعيده من ذروة 25 فولت تقريبًا إلى حوالي 225 فولت. ثم يتم تطبيق هذا الجهد على مضاعف الجهد Cockroft-Walton. المنتج النهائي هو حوالي 1000 فولت تيار مستمر يتم تطبيقه على محطتين خارجيتين مع مرور الجانب الموجب من خلال حركة 0-400 ميكرو أمبير إلى الطرف الموجب. المحطات الخارجية عبارة عن محطات موز ، لذا فهي تناسب معظم مجسات المقاييس القياسية. يتم توفير تيار البطارية 9 فولت من خلال مفتاح زر الضغط اللحظي عند إجراء الاختبار.

الخطوة الثانية: بدء البناء

أخذت الصندوق أولاً وحفرت الثقوب اللازمة لمقياس الجهد ومفتاح زر الضغط والمتر والفتحتين لسدادات الموز. كان الصندوق يحتوي على نصفين علوي وسفلي ، لذلك وضعت جميع الثقوب في الجزء المسطح من الجانب العلوي باستثناء مقابس قابس الموز التي تم حفرها في النصف السفلي.

الخطوة 3: قم بتثبيت المكونات على نصفي الصندوق العلوي والسفلي

باستخدام لقم الثقب ذات الحجم الصحيح ، قم بحفر ثقوب لمقياس الجهد ، واضغط الزر وقم بالتبديل في النصف العلوي من الصندوق وفي النصف السفلي ، لمقبسي توصيل الموز. يجب حفر فتحة العداد وإعادة تشكيلها وتخزينها للوصول إلى الحجم المناسب. لا تقم بتثبيت العداد في هذا الوقت حيث يجب نزع الغطاء البلاستيكي للعداد وصنع مقياس جديد.

الخطوة 4: عمل مضاعف الجهد Cockroft-Walton

لقد صنعت مُضاعِف الجهد على قطعة من اللوح المتجه بحجم 3 بوصات × 1 1/2 بوصة مما سمح للمكونات بالتناسب بدقة مع مساحة كبيرة. تم توصيل المكثفات الـ 13 و 13 من الثنائيات بأسلاكها الخاصة معًا ولحامها في مكانها. يذهب دخل التيار المتردد في طرف واحد بين طرفين ويتم أخذ خرج 1000 فولت الموجب من المكثف الأخير والطرف الأيمن لمدخل التيار المتردد. هذه اللوحة عبارة عن محول معزول عن اللوحة الأخرى.

الخطوة 5: صنع اللوح متعدد الهزاز

تم تصنيع الهزاز المتعدد على قطعة 3 × 1 3/4 بوصة من لوحة متجهة مع توصيل المكونات ببعضها البعض بواسطة الأسلاك وقطع الأسلاك النحاسية المكشوفة. تم توصيل مقياس جهد التحكم في الجهد بلوحة الهزاز المتعدد وأيضًا مفتاح زر الضغط. تم توصيل خرج المحول عبر خيوط قصيرة إلى لوحة مضاعف الجهد. بمجرد اكتمال لوحة الهزاز المتعدد ، تم التأكيد على أنها تعمل عند 10 كيلو هرتز من خلال النظر إليها من خلال مرسمة الذبذبات. تم تركيب MOSFET بدون المشتت الحراري وتم تركيب المجموعة الكاملة مع محول مصغر مع الكثير من المساحة لتجنيبها.

الخطوة 6: عمل مقياس عداد جديد

انزع الغطاء البلاستيكي الذي يغطي العداد. إنه مؤمن بشريط لاصق. قص قطعة من ورق السندات البيضاء بالحجم والشكل وصنع مقياسًا بأربعة أقسام متساوية بحذر شديد وحدد البداية كـ 0 والنهاية كـ 400. يجب أن تقرأ الأقسام 0 ، 100 ، 200 ، 300 ، 400 وتكتب ميكرو أمبير على القاع. قم بتأمين المقياس الجديد بغراء الورق وأعد غطاء المقياس إلى الخلف. يمكن الآن تثبيت العداد على الغطاء العلوي بغراء تذوب ساخن.

الخطوة 7: توصيل كل شيء معًا

قم بربط كل شيء معًا كما هو موضح في الصور التخطيطية والصورة أعلاه. يجب أن يتم توصيل الأسلاك ذات الجهد العالي إما بسلك توصيل عادي مع انزلاق غلاف من أنابيب الانكماش الحراري فوق السلك. لقد استخدمت سلكًا قديمًا عالي الجهد تم الحصول عليه من تلفزيون قديم.

الخطوة 8: بمجرد تجميع الوحدة ، اختبر النطاق

بالنظر إلى الإشارة التي تم التقاطها عند بوابة MOSFET في الصورة أقصى اليسار ، نرى شكل موجة مسننة موجبة 9 فولت مع ارتفاع سلبي يبلغ 1 ميكرو ثانية تقريبًا ناتج عن سعة الإدخال للـ MOSFET. يوضح الشكل الموجي الثاني استنزاف MOSFET حيث يتصل بالمحول. يتم تقريب شكل الموجة بشكل أكبر حتى تصل إلى ذروة 20 فولت. لاحظ ارتفاع 25 فولت في بداية الشكل الموجي حيث يحاول المحول الأساسي مقاومة التغيير في التيار الذي يمر عبره. شكل الموجة الثالث هو للإشارة لأنها تخرج من المحول ويتم تطبيقها عبر إدخال مضاعف الجهد. هنا ما يقرب من 225 فولت الذروة أو 159 فولت RMS. سوف يتضاعف هذا في مضاعف الجهد إلى ما يقرب من 1000 فولت تيار مستمر.

الخطوة 9: تجربة اختبار تسرب المكثف

في الصورة الأولى ، يطبق العداد ما يقرب من 400 فولت على مكثف حديث صغير مقداره 400 فولت وهناك تسرب ضئيل للغاية ، حوالي 25 ميكرو أمبير. يتم تطبيق نفس 400 فولت الثاني على مكثف ورقي قديم تم تقديره أيضًا عند 400 فولت ، وهو متسرب جدًا ، ويمر 10 مرات من التيار. إذا كان هذا المكثف في دائرة ، فسأستبدله ، والآخر لن أفعله.