Jak zmierzyć pojemność i ESR kondensatora oscyloskopem przy wybranej częstotliwości?

Czy może mi ktoś podpowiedzieć, jak można sprawdzić pojemność i ESR kondensatora przy danej częstotliwości, używając oscyloskopu?
Wiem, że są specjalne mierniki do tego, bo oglądałem materiał na YouTube, jednak one szału nie robią lub są drogie.
Mogę też wziąć jakiś markowy kondensator, np. Samsunga, z dokładną kartą katalogową, jeśli tam są takie informacje. Ale nie za bardzo widzę tam taką informację (załączam PDF).

Tu masz zachowanie C z różnymi ESR.
Metoda techniczna czyli zmierz spadek na C, spadek na R da prąd.
Pomiar pojemności - stałym prądem przez jakiś czas i zmierz napięcie.
Dalej ze wzorów.

Zobacz
https://www.electronicdesign.com/technologies...imple-method-for-a-capacitors-esr-measurement

Dobrze byłoby wstępnie policzyć, jaki prąd zmienny trzeba puścić, żeby móc mierzyć napięcie oscyloskopem.

@_jta_ Słuszna uwaga, bo takiego natężenia prądu nie jestem w stanie uzyskać, żeby mierzyć ESR. Tak więc chyba sobie tego nie pomierzę bez dodatkowego sprzętu lub zrobienia generatora na wysoki prąd.

Natomiast czy ESL mierzy się w podobny sposób?

Co do pomiaru ESL, to mierząc dla jednej częstotliwości nie rozpoznasz, ile w reaktancji kondensatora jest C, a ile L - mierzysz tylko sumę ich reaktancji (one mają przeciwne znaki, więc suma może nawet być zero). Trzeba zmierzyć dla kilku częstotliwości, bo reaktancja L jest proporcjonalna do częstotliwości, reaktancja C odwrotnie proporcjonalna, więc z wyników pomiarów można wyliczyć.

Natomiast pojemność i ESR można mierzyć i bez dużych prądów, ale nie oscyloskopem. Można użyć nanowoltomierza lock-in; można skonstruować generator, w który włączasz badany kondensator tak, by od jego parametrów zależało spełnienie warunków wzbudzenia. A można użyć transformatora z jednym zwojem na uzwojeniu wtórnym do uzyskania dużego prądu przy niskim napięciu.

Ja mierzyłem impedancję w rezonansie, bo tak łatwiej niż rozdzielać na X i R, poza tym przy metodzie technicznej uzyskał byś bardzo małą dokładność kiedy X będzie kilka razy większe niż R, przez niedokładny pomiar fazy.


To jest mała wartość trzeba mierzyć czterozaciskowo. Używałem zwykłego generatora o Rwy 50 Om i 20Vpp czyli maksymalny prąd był 140mA, było widać że to jest ograniczenie. Częstotliwosć maksymalna generatora też stanowi ograniczenie. Można sobie zbudować wtórnik komplementarny żeby zwiększyć wydajność prądową generatora, wtórnik jest najprostszy. Wzmacniacz transkonduktancyjny czyli o wyjściu prądowym był by wygodniejszy, ale trzeba by więcej elementów zlutować na płytce uniwersalnej

Proste rozwiązanie na większą wydajność prądową to zrobić transformator, ale trzeba go dobrze sprawdzić czy nie wpływa na wynik pomiaru.

Można by rozważyć przedwzmacniacz do oscyloskopu, są do kupienia scalone wzmacniacze różnicowe, o szerokim paśmie i dobrym CMRR w zakresie MHz. od razu wyeliminował by problemy z CMRR. CMRR scalonych wzmacniaczy za <50zł jest lepszy niż taniej sondy różnicowej <2000zł
Transformator oczywiście też eliminuje problemy z CMRR.

Sęk w tym, że ja spodziewam się bardzo małego ESR rzędu 0,1 Ω i mniej. Więc tam prądy będą rzeczywiście duże. Więc pomiar tego łatwy nie będzie.
No ale dostałem wskazówki, więc może coś wycuduję na ich podstawie.

Przy 400mApp jakie da przeciętny generator, na 100mOm uzyskasz 40mVpp to jest łatwo zmierzyć, przy 10mOm bez dodatkowego sprzętu zaczyna się robić trudno.

Może przetestować na sztucznych modelach i być może też będzie dobrze mierzyć?

@gklub Mierniki projektowane do elektrolitycznych nie będą dobrze mierzyć bo częstotliwości nie te.

Nawet wykres #6 to nie jest prawda, choć takie widzimy w katalogach kondensatorów, ESR przy 1kHz nie wzrósł do 1 Om, po prostu miernik "widzi" przebieg przesunięty o 88° i próbuje wyliczyć ile w tym jest składowej nie przesuniętej w fazie. Po pierwsze to jest pomiar w którym badamy mały sygnał na tle dużego, po drugie kondensator ma straty w dielektryku które wpływają na ten pomiar mimo że nie wpływają na ESR

ESL można oszacować tam gdzie kondensator ma charakter indukcyjny, albo wyliczyć z częstotliwości rezonansowej, szczególnie że w rzeczywistym układzie będzie powiększone kilkukrotnie przez doprowadzenia.

@gklub Mam Fnirsi LCR-P1, ale ma on dwie wady.
Po pierwsze, parametry kondensatorów i dławików zależą od częstotliwości.
Po drugie, ten miernik potrafi zmierzyć ESR 0,01 Ω, ale już na kondensatorach ceramicznych SMD 100 nF nie mierzy ESR, nie że jest takie małe, ale po prostu nie wyświetla żadnej informacji z tego, co testowałem.

Nie wiem, jaki zakres pojemności, rezystancji i jaka dokładność, ale zawsze są metody mostkowe np.
https://dao.fandom.com/pl/wiki/Pomiar_Mostkowy

Mogą być potrzebne wzorce i je też trzeba pomierzyć
Ew. można mierzyć dwiema częstotliwościami i rozwiązać układ równań.