Tonbandforum

Normale Version: ESR-Messgerät
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Hallo,

ich bin am Überlegen, mir ein ESR-Messgerät zuzulegen.

Welches ist noch unklar... es sollte aber schon In-Circuit können.

Bei dem hier

https://www.ebay.de/itm/MESR-100-V2-mit-...rk:18:pf:0

ist eine Tabelle aufgeklebt.

Kann man diese Tabellenwerte als "Richtlinie" verwenden ?

Ich habe da noch keine Erfahrungswerte.


Gruß Helmuth
truder2,'index.php?page=Thread&postID=233586#post233586 schrieb:Kann man diese Tabellenwerte als "Richtlinie" verwenden ?
Richtlinie würde ich nicht sagen, grobe Orientierung passt besser. Einfach mal ESR-Werte an neuen Elkos messen, da bekommt man sehr schnell ein Gefühl dafür. Den ESR kannst du immer in-Circuit messen, aber nicht die Kapazität.

MfG, Tobias
Hallo Tobias,

dank Dir Smile

Für die Kapazitätsmessung selbst habe ich ein Gerät.

Das ESR ist zum Suchen der "tauben Nuss" Wink

Mir geht es auch nur um die grobe Orientierung.

Gruß Helmuth
Hallo Helmuth. Wenn du brauchst nur grobe messungen, der Chinese hat auch was ganz biliges. Bis jetzt bin ich hiermit ganz zufrieden. Nur mit lieferung must geduldig sein.

https://www.aliexpress.com/item/Mega328-...st=ae803_3
Gibts auch version mit kiste aus plexiglas.
MfG Emil.
Hallo Emil,

da hast Du mich falsch verstanden Smile

Mit "Richtlinie" bzw. grobe Orientierung sind die Messergebnisse gemeint - die Messung selbst soll nicht grob sein.

Ich habe keine Erfahrung mit den gemessenen Werten (was bei dem einem Hersteller gut/schlecht ist, muss nicht für andere Hersteller gelten).

Da muss ich, wie Tobias schrieb, messen und meine eigenen Erfahrungen sammeln.

Aber Danke für den Tipp thumbup

Gruß Helmuth
truder2,'index.php?page=Thread&postID=233632#post233632 schrieb:die Messung selbst soll nicht grob sein.
Diese Aussage klingt, als hättest du die Vorstellung, ein Kondensator hätte einen bestimmten ESR, den man mit einem Zahlenwert benennen könnte. Das ist aber nicht so einfach.
De ESR ist meist abhängig von Frequenz und Polarisationsspannung und ???
Bei dem von dir gezeigten Gerät wird gar keine Meßfrequenz genannt. Möglicherweise mißt es den ESR auch garnicht mit Sinus-Strom sondern per Auflade- oder Entlade-Kurve, da käme wieder was anderes raus.
Man muß das Gerät auch daran messen, was man damit über den Kondensator aussagen will bzw welche Schlüsse man daraus ziehen will.
Soll es nur dazu dienen nach Tabellen-Kriterium Austausch-Kandidaten zu finden, oder will man das Verhalten einer Schaltung genauer beschreiben oder beurteilen können durch ein genaueres Kondensator-Modell.
Ein alter Kondensator mit 30 Ohm Serienwiderstand in der Entzerrungschaltung eines Tonbandgerätes, bei der noch zB 500 Ohm oder gar kOhm in Serien geschaltet sind, ist völlig unbedenklich, aber das ESR-Gerät würde Alarm schlagen, weil es ihn für untauglich für ein Schaltnetzteil hält (was sogar richtig wäre).
Es kommt halt immer auf die Umstände an.
Eine Forscher-Natur würde sich den ESR als Funktion von Audio-Frequenz und eventuell überlagerter Gleichspannung anschauen. Das kann das Gerät aber wohl genauso wenig wie ein "China-Tester". Mit einem PicoScope ginge das.

MfG Kai
Hallo Kai,

mir ging es nur um die aufgeklebte Tabelle mit den Werten bei dem Gerät.

Im Auge hätte ich sowieso ein anderes - Atlas ESR 70. Klein, handlich, oft empfohlen...

Zitat von Dir: " Diese Aussage klingt, als hättest du die Vorstellung, ein Kondensator
hätte einen bestimmten ESR, den man mit einem Zahlenwert benennen könnte".

Genau das ! thumbup Bei einer Fq von 100kHz wie beim Atlas.

Mir geht es darum, so defekte Elkos im eingebauten Zustand aufzuspüren (und natürlich auszutauschen) - ohne große Lötaktionen und evtl. Fehlinterpretationen
der Kapazitätsmesswerte (im ausgebauten Zustand ist der Sollwert ok, aber im Betrieb ...).

Hier noch ein Auzug des China-Gerätes mit der Tabelle:

Features:
It is a series resistor inside capacitor, using 100kHz to remove the impedance 1/(2*pi*F*C).
The impedance become small, and we can then measure the true series resistor value.
Using this theory, we can measure the capacitor is bad/ damaged or good in condition.
Our ESR meter only applies less than 15mV DC or peak to peak on a good capacitor, as a result we can use it as in circuit test.
During repairing TV, LCD, Audio board, etc. we can in circuit testing the capacitor is good or not.
Dual terminal, for fast and easy inspect general capacitor or resistor, a printed ESR table for fast check.

Btw: Muss der Elko für so eine Messung nicht erst entladen werden ?
Ich meine das irgendwo gelesen zu haben, und der Atlas könne das.

Wenn ein Messgerät das kann, was ich möchte (defekte Elkos im eingebauten Zustand ermitteln), wäre es nicht schlecht...

Gruß Helmuth
Nach der Beschreibung mißt das Gerät bei 100 kHz die Impedanz und geht davon aus, daß R>>1/((2 pi f C) ist, und gibt den Betrag als R aus.
Im Tonbandgerät interessiert der Widerstand im Audiobereich. Nur im Bias/Lösch-Oszillator sind die Werte bei hohen Frequenzen interessant.
Es gibt Fälle, bei denen sich der Serienwiderstand bei hohen Frequenz wesentlich von dem bei tieferen unterscheidet. Da bekämst du eine falsche Auskunft.
Das Gerät zielt ab auf die Messung eines Kondensators ohne Beschaltung.
Wenn du den Serienwiderstand im eingebauten Zustand messen willst, ist diese Methode die ungeeignetste, weil durch die niedrige kapazitive Impedanz die Schaltung drum herum so gut wie parallel zum ESR liegt. Man müßte bei ausreichend niedrigen Frequenzen messen, bei denen 1/(2 pi f C) >>ESR ist. Da kannst du dann aber auch im Falle der Frequenzabhängigkeit des ESR das Pech haben, daß der ermittelte Wert nicht repräsentativ für den Wert im Audiobereich ist.

MfG Kai
Nachtrag: Zum Entladen braucht man kein Gerät. Man schließt den Kondensator (im ausgebauten Zustand) mal kurz.
Im eingebauten Zustand bei abgeschaltetem Gerät stellt sich der Zustand meist nach kurzer Zeit von selbst ein. Anders ist es bei TV-Geräten, Oszis und ähnlichem. Große dicke Elkos von Netzteilen ohne Last entlädt man über einen Widerstand, damit es keine Beschädigungen durch hohe Stromstöße/Funken gibt.
Nachtrag2: War alles Tinnef, was ich da oben geschrieben hab, in der Vorstellung, der Kondensator hätte 3 Beine, 2 davon am Widerstand. Die chinesische Methode ohne Ausbauen funktioniert nur, wenn die Schaltung parallel zum Kondensator wesentlich hoch-ohmiger ist. Ansonsten muß man mindestens ein Bein auslöten.
Ich dachte, ESR wäre eine Lösung um diesen Elkos im eingebauten Zustand auf die Schliche zu kommen...

Gruß Helmuth
Erhöhter ESR ist auch nur eine von mehreren Möglichkeiten des Kondensators, seinen Pflichten nicht nachzukommen.
Leider ist einbeiniges Auslöten für eine ordentliche Messung nötig.
Du sparst also immer noch gegenüber dem prophylaktiscjen Austauschen aller Kondensatoren.
Ich warte bis ein erkennbares Problem auftritt, suche den Übeltäter und ziehe ihn aus dem Verkehr.
Da steigt mir nicht so viel Lötdampf ins Gehirn. Davon habe ich in meiner Jugend Kopfschmerzen gekriegt

MfG Kai
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233665#post233665 schrieb:Ich warte bis ein erkennbares Problem auftritt, suche den Übeltäter und ziehe ihn aus dem Verkehr.
Genau meine Methode thumbup


kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233665#post233665 schrieb:Da steigt mir nicht so viel Lötdampf ins Gehirn. Davon habe ich in meiner Jugend Kopfschmerzen gekriegt
Ich eher nicht. Im Gegenteil, ich mochte den Geruch verdampfenden Kolophoniums.
Wer weiß, welche gesundheitlichen Probleme mir andernfalls heutzutage erspart geblieben wären ...

Grüße, Peter
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233657#post233657 schrieb:Die chinesische Methode ohne Ausbauen funktioniert nur, wenn die Schaltung parallel zum Kondensator wesentlich hoch-ohmiger ist. Ansonsten muß man mindestens ein Bein auslöten.
Bei einem guten Elko größer als 10µF ist der ESR kleiner als 1 Ohm, da ist die Parallelschaltung auf jeden Fall hochohmiger. Das ist doch das Prinzip des ESR-Testers bei eingelöteten Elkos.

MfG, Tobias
Hallo an alle und Danke für die Antworten thumbsup

Ich werde mir wohl das Atlas-Teil zulegen und meine Erfahrungen sammeln.

Bei den ersten Messungen werde ich auch auf Kai´s und Peter´s Vorgehen zurückgreifen -
ein Bein ´raus und nochmal messen.

(Mein Humor an)
@Peter:
Solange Du nicht anfängst, Lötzinnstreifen auf einem Spiegel vor Dir mit den Lökolben
zu Erhitzen und die Nase darüber hält´s ist alles ok Wink
(Humor aus)

Gruß Helmuth
truder2,'index.php?page=Thread&postID=233693#post233693 schrieb:Solange Du nicht anfängst, Lötzinnstreifen auf einem Spiegel vor Dir mit den Lökolben zu Erhitzen und die Nase darüber hält´s ist alles ok
Auf die Idee bin ich bis jetzt noch nie gekommen. Vermutlich nur, weil ich dafür nicht genügend narzisstisch orientiert bin Big Grin
truder2,'index.php?page=Thread&postID=233693#post233693 schrieb:Solange Du nicht anfängst, Lötzinnstreifen auf einem Spiegel vor Dir mit den Lökolben zu Erhitzen und die Nase darüber hält´s ist alles ok
Ach was, Lötzinnstreifen ? Nee, Kolophoniumstreifen pur, schön den Lötkolben reinhalten, das dampft auch richtig schön Big Grin
Du brauchst kein 50 Euro-Messgerät!
Die Komponententester auf ATMEGA 328-Basis werden von unzähligen Elelktronikhändlern im Netz und besonders auf ebay angeboten. Dieses kleine Teufelsding aus China kann mehr als du brauchst und arbeitet recht präzise - kein WUnder, es ist der unlizensierte Nachbau einer deutschen (und bestens dokumentierten) Entwicklung. Kostenpunkt um zwölf Euro!
Mit leistet mein Exemplar (im Bild mit Uralt-Elko) schon lang gute Dienste. Du steckst ein Bauteil mit seinen Beinen in die Mehrfachbuchse und das Ding sagt dir, was es für ein Bauteil ist, Spule, Wid, Kond, Diode Transistor (von bipolar bis dualGate MosFet etc), sagt dir die Anschlussbelegung und einschlägige Messwerte, bei Kond. Kapazität, ESR, Verlustfaktor, bei Transistoren Beta etc. Ein Teufelsding eben! Du brauchst nur ein normales Steckernetzteil dazu.
Gruß Stefan
Hallo Stefan,

die hatte ich auch schon im Auge ...
Kann es einen Kondensator im eingebauten Zustand messen ? Wäre ja schon nicht schlecht.
bitbrain2101,'index.php?page=Thread&postID=233701#post233701 schrieb:Ach was, Lötzinnstreifen ? Nee, Kolophoniumstreifen pur, schön den Lötkolben reinhalten, das dampft auch richtig schön Big Grin
Das dauert aber bis der Nebel weg ist 8|

Gruß Helmuth
Hallo,

ich frage mich schon einige Zeit, was das Ziel der Messung des ESR sein soll. Der in #16 abgebildete Elko hat einen ESR von 1,3 Ohm. Was sagt uns das? Nichts. Nämlich ohne die Angaben im Datenblatt kann man nicht entscheiden, ob er taugt oder nicht, weil man eben nicht weiss, welchen Wert er haben müsste. Und da hilft auch nicht eine Messung im eingebauten Zustand oder ein Beinchen in der Luft.

Man kann leider nicht sehen, welche Nennkapazität er hat. Sind es z.B.22 uF (mein Tablet hat kein micro Zeichen) würde ich ihn als verbraucht einstufen, hätte er 32 uF (die gabs auch mal) wäre er für mich als Koppelelko noch ok, als Siebelko aber nicht. Ich persönlich würde ihn sowieso ersetzen, egal was gemessen wird. Bei Elkos kommt noch hinzu, dass allein der ESR nicht 100%ig aussagefähig ist, genausowenig wie die Kapazität (trockene Elkos haben die blöde Eigenart, dass sich die Kapazität deutlich vergrößert). Und ohne Vergleich mit dem Datenblatt geht nix.

Daten von Bauteilen zu messen, ohne genau zu wissen, wie man sie interpretiert, bringt m.E. überhaupt nichts. Bei Widerständen geht das noch ganz gut, Transistoren messen sich teilweise gut, taugen aber überhaupt nichts mehr, usw. Sobald man aber in der Schaltung misst, ohne sie zu verstehen, kommt nur Mist raus. According to: wer misst, misst Mist.

Gruß
Michael
Vollspurlöschkopf,'index.php?page=Thread&postID=233714#post233714 schrieb:Nachbau einer deutschen (und bestens dokumentierten) Entwicklung
Hallo Stefan,
kannst du einen Hinweis geben, wo die Dokumentation zu finden ist und wo man den Chinesen bei Gefallen einkauft ?

MfG Kai
Ich hab einen doppelt bestellt, den kannst du haben.
Danke für das Angebot, aber ich würde lieber erstmal die Dokumentation lesen und die Meßmethode verstehen.
Handelt es sich um ein Projekt, das mal im Funkamateur beschrieben wurde ?
Dort gibt es auch so einen Tester, aber nicht zum Schnäppchenpreis.

Für Ls und Cs habe ich im übrigen zwei Meßplätze, die die komplexe Impedanz zwischen 1 Hz und 100 kHz messen können und noch ein L/C-Meßgerät von P... für die schnelle Messung zwischendurch.

MfG Kai
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233723#post233723 schrieb:kannst du einen Hinweis geben, wo die Dokumentation zu finden ist ...

Diese Dokus habe ich hier, vermutlich gibt es inzwischen neue ...

Edit: hab schon eine gefunden ...
http://www.avrtester.tode.cz/upload/ttester_de.pdf

Grüße, Peter
Danke,
ist es das, worauf Stefan hingewiesen hat ?
Mir ist so, als hätte es mindesten eine deutsche und eine amerikanische o.ä. Entwicklung gegeben.

MfG Kai
Nachtrag: Anhand der von Peter gespendeten Aufsätze konnte ich den Ursprung identifizieren. Es gab dazu einen Aufsatz im Funkamateur 11/2013, S.1191-1193, der sich auch auf die Software von Karl-Heinz Kübbeler bezieht. 2013 wurde das Projekt aus dem mikrocontroller.net vom Fichten-Fieldday des OV-Lennestadt aufgegriffen und zu einem miniaturisierten Bausatz entwickelt. Diesen "Bauteile-Tester" kann man im Shop des Funkamateur box73.de als BX-232 für 49 € erwerben.
https://www.box73.de/product_info.php?products_id=3385
Ist der China-Tester damit Funktions-identisch ?
https://www.mikrocontroller.net/topic/345717
Da gibts Hinweise auf das Urprojekt.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233729#post233729 schrieb:Ist der China-Tester damit Funktions-identisch ?
Hier die techn. Daten des Teils, das ich vor drei Jahren erworben habe:

High Quality Brand New LCR-T4 ESR Meter
Transistor Tester Diode Triode Capacitance SCR Inductance

Powered by 9V layer-built battery, can use 2 li-ion batteries to form a 8.4V battery pack for long time power.
Measuring bipolar transistor current amplification factor and base-emitter threshold voltage.
Automatic test the pin of a component, and display on the 128 * 64 LCD backlight.
Measure the gate and gate capacitance of the MOSFET threshold voltage.
One-button operation, automatic shutdown, only 20nA shutdown current.
Reverse breakdown voltage is less than 4.5V, Zener diode can be identified.
2uF more capacitors can simultaneously measure the equivalent series resistance ESR values.
Via the base-emitter threshold voltage and high current amplification factor to identify Darlington transistors.
Can simultaneously measure two resistors and resistor symbol is displayed. Displayed on the right with a decimal value of 4.
Can detect the transistor, MOSFET protection diode amplification coefficient and the base to determine the emitter transistor forward biased voltage.
Automatic detection of NPN and PNP transistors, n-channel and p-channel MOSFET, diode (including double diode), thyristor, transistor, resistor and capacitor and other components.

Specifications:
Material: PCB
Power Mode: 6F22
Display: 128 * 64 LCD backlight
Testing Speed: 2 seconds (1 minute is normal for large capacitor)
Shutdown Current: 20nA
Displayed Value: 25pf-100mF (resolution 1pF)
Inductance: 0.01mH-20H (Resistance: ≤2100Ω)
Power Voltage: 9V layer-built battery / 2 li-ion batteries to form a 8.4V battery pack
Resolution of Resistance Measurement: 0.1 ohms
Highest Measured Value: 50M ohms
Provided Testing Current: Approx. 6mA
Product Size: 7.2 * 6.25cm (L * W)


Kann man hier für 2,71 € incl. Gehäuse und Porto bestellen:
https://www.ebay.de/itm/Transistor-Teste...2794229449

Grüße, Peter
Also leute! ?(
Das hier im diesen forum ist das kleine "wunder" unbekant, könte ich gar nicht werstehen. Hauptsächlich deswegen , weil Herr K.H. Kübbeler ist bestimmt im deutschsprachigen raum kein unbekanter. Im #4 habe ich diese möglichkeit vorgeschlagen. Wink

Emil.
Hallo Peter,

mit dem Ebay Angebot wäre ich vorsichtig. Im Titel des Angebots steht als letzes Wort shell, das heisst Gehäuse. Obwohl der restliche Text auf einen kompletten Tester schliessen lässt, befürchte ich, dass man da nur ein leeres Gehäuse geliefert bekommt. Die kompletten China Tester kosten immer um EUR 20,-

MfG, Tobias
Hallo,
wenn man die englische Beschreibung liest, kommen einem ja Zweifel, ob der Schreiber überhaupt verstanden hat, wovon er schrieb.
Für den GM328 Chinatester hab ich gerade Preise zwischen knapp 10 € und ca. 30 € gesehen. Bei 10 € fragt man sich ja schon, wie das möglich ist.
Bei 2,71 € habe ich einen Schreibfehler erwartet und mit 27,10€ gerechnet.
Ist aber tatsächlich 2,71 € und Porto-frei. Das kann ja nicht mehr mit rechten Dingen zugehen.
Woran verdient der Verkäufer dann noch ?
Das erschent mir äußerst merkwürdig bis suspekt.

E001: Wunder gibt es nicht. Herrn Kübbelers Name war mir bis eben unvertraut. Es gibt sicher noch mehr verdienstvolle Leute, deren Name ich noch nicht kenne. Kennst Du Ed Witten ?

Gibt es nur positive Meinungen zum Chinatester ?
Sind alle so ziemlich gleich oder gibt es auch schlechte Kopien von guten Kopien ?

MfG Kai
Nachtrag: Habe erst jetzt den Hinweis von Tobias gesehen. Das erscheint mir auch eine plausible Erklärung zu sein.
Was willst du von Messtechnik erwarten, die 20 € kostet? Genauigkeitsklasse 0,1%? Du weisst doch selbst, das gute Meßtechnik richtig viel Geld kostet. Und das können auch fleißige Chinesen nicht ändern. Das Teil ist gut um schnell zu sehen, was für ein Bauteil man in den Fingern hat, welche Anschlußbelegung ein Transistor hat und ob der Widerstand 33 kOhm oder 22 kOhm hat. Thats it ...

Der GM328, bzw. der Nachfolger GM328A misst alles mögliche, es sollte nur in irgendeiner Form leitfähig sein. Dazu hat er noch einen PWM Modulator und einen Frequenzzähler und Voltmeter. Probiert hab ich das noch nie, die Bedienung ist etwas wurschtelig. Also für schnelle Messungen ist das Ding gut geeignet. Man sollte aber die Meßergebnisse nicht überbewerten. Für den Rest brauchst du immer noch HP, W&G oder ähnliches.

Gruß
Michael
Noch eine Anmerkung zu dem Link von Peter und dem Hinweis von Tobias:
Die Beschreibung zum angebotenen Produkt beschreibt tatsächlich einen "Transistor-Tester" mit dem erweiterten Funktions-Umfang. und nicht etwa ein Acryl-Gehäuse dafür.
Das bleibt äußerst merkwürdig.

MfG Kai
Hier gibt's einen für 5,81 €, samt Porto, aber ohne Gehäuse:

https://www.dx.com/de/p/lcr-t4-digital-t...er-2008304

Meiner hat vor 4 Jahren 18 € gekostet.

Grüße, Peter
Diese Tester funktionieren tatsächlich gut, auch wenn man es aufgrund des Minimal-Preises kaum nachvollziehen kann (oder möchte ?).
Mein "Zweitchinese" misst seit Jahresfrist - für 13 Euro inkl. Acrylgehäuse.
Ein anderer schon einige Jahre länger, eingebaut in ein DIY-Holzkästchen.

Allerdings sind zwei Exemplare auch schon einen spontanen Tod gestorben, das will ich nicht verhehlen.

____________________________________________________

Gruß, Frank
Es gab vor einigen Jahren etwas ähnliches bei Ebay, da wurden Gehäuseschalen für Handys angeboten, aber im Text waren die kompletten Daten und die Beschreibung des Handys. Die Leute haben dann gedacht, sie kaufen das Handy zu einem super Preis.

MfG, Tobias
Das wäre dann bewußte/beabsichtigte Irreführung...
und der Verkäufer kann sich damit rausreden, daß hinten "shell" dran stand.
Das müßte eigentlich bei ebay beanzustanden sein, daß ein Gehäuse mit Details des nicht dazu verkauften Inhalts beschrieben wird.

MfG Kai
moxx,'index.php?page=Thread&postID=233750#post233750 schrieb:Allerdings sind zwei Exemplare auch schon einen spontanen Tod gestorben, das will ich nicht verhehlen.
Bei meinem war bereits bei Anlieferung die Verbindung zwischen Platine und LCD-Anzeige abgerissen. Nachdem ich dem VK den Schaden per Foto dokumentiert hatte, traf innerhalb kürzester Zeit Ersatz ein, der bis heute funktioniert.

Grüße, Peter
Wenn auch der "Service" funktioniert, gibt es noch einen Grund weniger, diese Geräte nicht zu verwenden.

Und wer hat schon immer Lust, die großen "Meßknechte" anzuwerfen, wenn man auf die Schnelle etwas ermitteln muss ?
Da tut es solch ein Kreuzer im Westentaschenformat doch (fast) genau so gut.

Für mich sind diese kleinen Helfer mittlerweile unentbehrlich.
Eine Gegenüberstellung von Widerstandswerten, gemessen mit dem AVR-Tester und einem Philips 2528, die Differenz ist in % angegeben:

[Bild: R-Vergleich.jpg]

Grüße, Peter
Schön, daß es anscheinend nur Positives zu diesen Geräten zu melden gibt.
Trotzdem möchte ich mal anhand von Beispiel-Messungen zeigen, wie sich der ESR von einigen auffällig gewordenen Elkos verhält.
Hier sind die Test-Absolventen zu sehen:
[attachment=24535]
Links in der mittleren Reihe 3 der berüchtigten Frako-Schiffchen aus einer RdL, dahinter 2 andere Frakos.
Vorn links 3 aus der orange-farbigen Philips-Reihe (kein Tantal).
Rechts hinten Wima, in der Mitte Thomson, vorn NSF und Hoges.
Die komplexe Impedanz der Elkos habe ich mit einem PicoScope 2204A, dem Programm FRA4PicoScope und einem eigenen MatLab-Skript zur Impedanzberechnung im Frequenzbereich 10 Hz - 20 kHz ermittelt und geplottet.
Ein paar beispielhafte Ergebnisse:
Frako 50 uF/16V (hinten links auf dem Foto):
[attachment=24536][attachment=24537]
Die blaue Kurve zeigt den Betrag der Impedanz, die rote den imaginären (kapazitiven) Anteil, die gestrichelt scharze den ESR.
Im rechten Bild (wenn beide wie gewünscht nebeneinander angezeigt werden) ist der Verlauf der Kapazität zu sehen.

Frako 100 uF/6V (eins der beiden kleinen Schiffchen):
[attachment=24538][attachment=24539]

Hoges 1uF/350V (der gelbe vorn rechts):
[attachment=24540][attachment=24541]

HSF 20uF/6V:
[attachment=24542][attachment=24543]

Philips 10 uF/25V:
[attachment=24544][attachment=24545]

Wima 25 uF/15V:
[attachment=24546][attachment=24547]

In jedem Fall hat der ESR am oberen Ende des Frequenzbereichs den kleinsten Wert. Bis hinab zu 20 Hz steigt er in vielen Fällen um mehr als eine Größenordnung an.
Ein Gerät, das den ESR aufgrund einer Messung bei 100 kHz anzeigt, würde also einen für das Verhalten im Audio-Bereich untypisch kleinen Wert ausweisen.
Die rechten Bilder zeigen, daß oft ab 1 kHz eine beträchtlicher Kapazitäts-Abnahme folgt, teilweise auch schon ab etwa 100 Hz.
Der angehängte pdf-File enthält die Bilder für alle abgebildeten Kondensatoren

MfG Kai
Nachtrag: Bei den orange-farbigen Philips-Kondensatoren handelt es sich wohl um "Solid Aluminium Capacitors", wie zB hier angeboten:
https://www.ebay.com/itm/Philips-Solid-A...2046422360
Sie werden in der Wikipedia so beschrieben:
https://en.wikipedia.org/wiki/SAL_electr..._capacitor
Mit diesen Typen wurde die Hoffnung verbunden, daß sie sich etwas zivilier verhalten als Tantal-Elkos. Leider fand ich in einer Schachtel voll solcher Kondensatoren einen recht hohen Anteil mit Serien-Widerständen von einigen bis etlichen Ohm. Die sind zur Siebung in Netzgeräten weniger geeignet.
Damit niemand glaubt, man müsse für solche Messungen ein PicoScope oder ähnliches kaufen:
Das geht ebenso mit jeder Soundkarte, dann sogar mit 16 Bit oder gar 24 Auflösung und entsprechend schöneren Kurven.
Dazu muß man nur einen Kanal des Line-Ausgangs mit einem Kanal des Line-Eingangs verbinden, zwischen die beiden Eingängen einen Referenzwiderstand klemmen (zB 1 kOhm, an der zu erwartenden Größe der noch unbekannten Impedanz orientiert) und am anderen Eingang den Kondensator nach Masse anschließen. Dann muß ein Programm Sinus geeigneter Frequenz ausspucken und die Übertragungsfunktion vom ersten zum zweiten Eingang komplex (also in Betrag und Phase) bestimmen. Daraus läßt sich dann die unbekannte (Kondensator-)Impedanz berechnen.
Da die meisten Soundkarten einen recht niederohmigen Eingang haben (oft im Bereich 10-20 kOhm), ist es vorteilhaft, einen Vorverstäker mit hochohmigem Eingangswiderstand davor zu setzen. Im Prinzip kann der Eingangswiderstand (samt Kapazität) aber rausgerechnet werden.
Solche Programme/Zusätze gibt es bereits (zB beschrieben für den VA2011 bzw VA2014 (Visual Analyzer)), vielleicht geht es aber auch mit dem vielfach verwendeten Audio-Tester. Wenn der den Frequenzgang von einer Quelle zum rechten und linken Kanal in Betrag und Phase ausgeben kann, hat man alles, was man für die Impedanzberechnung braucht (außer Referenzwiderstand und Eingangswiderstand).
Wer sowas mit dem Audio-Tester (oder anderem Program) erstellen kann, möge mir gern ein Beispiel zuschicken.
Hilfreich zur Optimierung der Präzision wäre eine zusätzliche Messung an parallel geschalteten Eingängen ohne Test-Objekt, um Abweichungen der beiden Kanäle rausrechnen zu können.
Insofern steckt in jeder Soundkarte das Potential zum ESR/R-, C-, L-, Z- Meßgerät.

MfG Kai
Nochmal dieselbe Gegenüberstellung mit verschiedenen Kapazitäten unterschiedlicher Bauart: Styroflex, Keramik, MKP, Elkos (ab 10µF):

[Bild: AVR-China-Tester-CR-Messung-Vergleich-mi...s-2528.jpg]


Grüße, Peter
Das hat mich natürlich nicht ruhen lassen.
Deshalb hier mal Werte für 5 Kondensatoren aus den nF Bereich:

Valvo KS-392 mit 100 nF/63V: ca. 0.05 Ohm @ 100 kHz entsprechend einer Güte von 300, vielleicht sogar noch besser, weil ESR an der Messgrenze
Schwarze Sieb-C Scheibe 100 nF /16V: 1 Ohm bei ca. 40 kHz, Güte ungefähr 30; bei 1 kHz ESR~21 Ohm, Q ~55
Kleines blaues Sieb-C mit 47 nF : ESR ~ 1 Ohm @ 77 kHz, Q~45; bei 1 kHz ESR ~30 Ohm, Q~110
Scheibe 10 nF: ESR ~ 1 Ohm @ 90...100 kHz, Q~200...170; bei 10 kHz ESR~10 Ohm, Q~170
Wima(-Tropydur) 0.01/250 (=10nF/250V), schwarzer "Teerkondensator": 100 kHz: 15 Ohm, Q~21,
bei 10 kHz : ESR~150 Ohm, Q~20.7, bei 1 kHz : ESR~6.5 kOhm, Q~4.5
Einen ESR gibt es also nicht, sondern viele, je nach Frequenz.

MfG Kai
Hallo Kai,

kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233797#post233797 schrieb:Das geht ebenso mit jeder Soundkarte, dann sogar mit 16 Bit oder gar 24 Auflösung und entsprechend schöneren Kurven.
Du erinnerst mich daran, dass ich ja auch da noch eine offene Baustelle habe - vielleicht interessiert es ja noch jemanden hier: Impedanzmessung per Soundkarte. Damals bin ich genau an dieser Stelle hängengeblieben:

kaimex,'index.php?page=Thread&postID=233797#post233797 schrieb:Im Prinzip kann der Eingangswiderstand (samt Kapazität) aber rausgerechnet werden.
Vielleicht komme ich diesmal weiter, wenn ich nochmal neu darüber nachdenke - und von Dir etwas Nachhilfe beim Rechnen bekomme :whistling:

Viele Grüße
Andreas
Ich habe mir mal den Spaß erlaubt und mit Picotester registriert, welche Signale der AVR China Tester zur Bestimmung von Kapazitäten benutzt:

0,1µF 500ms 10V kompletter Messzyklus
[Bild: Pico-0-1-500ms-10-V.jpg]

Wie man sieht, wird mit Entladekurven und mit einer Wechselspannung gearbeitet. Letztere hat 1,112 kHz, wie hier zu sehen:

0,1µF 200µs 2V
[Bild: Pico-0-1-200-s-2-V.jpg]


Dasselbe Spiel mit 1 µF:

1µF 500ms 10V kompletter Messzyklus
[Bild: Pico-1-F-200ms-10-V.jpg]

1µF 200µs 2V Wechselspannungsteil
[Bild: Pico-1-F-200-s-200m-V.jpg]


Grüße, Peter
Jetzt weiß ich wieder, was ich heute u.a. machen wollte, nämlich auch mit dem PicoScope gucken, wie mein UT603 Ls und Cs mißt. Wer vom Studium noch die Grenzwertsätze von Fourier- und Laplace- Transformation drauf hat, könnte jetzt sofort angeben, wie ESRs gemessen per Entlade- Funktion mit denen in der Fourier-Ebene zusammenhângen. Alle andere müssen jetzt oder morgen Lehrbücher wälzen oder hoffen, daß es sonst jemand aufklârt.
Eine Anmerkung auf anderer Ebene:
Es hat schon seine Gründe, daß Bauteile wie Ls und Cs zuweilen lieber mit einer Güte als mit Serienwiderstand oder Parallelwiderstand charakterisiert werden. Das paßt in gewissen Frequenzbereichen einfach besser zu den Meßdaten als das Modell eines konstanten ESR oder Shunt. So ist es auch bei vielen Kondensatoren. Wenn der ESR konstant wäre, würde die Kondensatorgüte Xc/ESR = 1/(2 pi f C R) zu niedrigen Frequenzen beliebig groß werden. Das ist in der Natur aber eher unüblich.
Das Kriterium ESR für die Tauglichkeit bzw. Austauschreife eines Elkos wird auch überbewertet. Es gibt einige Stellen in Audioschaltungen, wo niedrige Serienwiderstânde wünschenswert sind, aber es gibt viele Stellen, wo sie ziemlich belanglos sind. Letzteres gilt zB für Koppelkondensatoren, die idR in einem ohnehin hochohmigen Zweig sitzen.

MfG Kai
Hier zwei Extrembeispiele für das Verhalten von Kondensatoren bei den AVM Testsignalen:


Elko 100µF 63 V
[Bild: 100-F-500ms-10-V.jpg]


Styroflex 10nF kompletter Messzyklus
[Bild: 10n-F-500ms-10-V.jpg]


dito, daraus 1,112 kHz Abschnitt
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Grüße, Peter
In der langen "Bedienungsanleitung" beschreibt Herr Kübbeler zwei Meßverfahren für ESR.
Ist etwas zu anstrrengend für einen sonnigen Sonntag-Vormittag.
Er vergleicht die Meßergebnisse da auch mit denen etablierter Geräte und zeigt typische ESR Werte aus Panasonic Datenblättern
Insofern auch eine nüẗzliche Lektüre für Leute, die den Wert als Austauschkriterium verwenden wollen.

Demnach kommen bei einem Verfahren ähnliche Werte wie bei 1kHz Sinus raus, bei den anderen eher wie bei 10 kHz. Die Werte können sich allerdings bei defekten Elkos durch aus um den Faktor 3...8 unterscheiden.

Würde man einen einzelnen Auflade-"Schuß" auswerten, bekäme man aus dem initialen Spannungssprung, wie aus einer "leichten" Überlegung (ohne Kenntnis der weiter oben erwähnten Grenzwertsätze) folgt, den asymptotoischen Grenzwert des ESR für sinus-Messung mit f->inf heraus, also den für sehr hohe Frequenzen. Man braucht also keine 100 kHz, wie er spekuliert, um den in Datenblättern oft/meist genannten Wert bei 100 kHz zu ermitteln.
Dazu sollte man wissen, daß dieser ESR-Wert hauptsächlich als Kriterium für die Tauglichkeit zur Verwendung in Schaltnetzteilen gedacht ist. Für den Audiobereich zwischen 100...10000 Hz ist der weitaus weniger relevant (mal abgesehen vom Einsatz in 4 Ohm Lautsprecherboxen, wo aber der ESR für Audio-Frequenzen maßgebend ist).

MfG Kai
Nachtrag:
Bei Panasonic findet man recht informative Elko-Unterlagen, zB einen Produkt-Katalog für Aluminium (SMD) Elkos:
http://industrial.panasonic.com/cdbs/www...0COL92.pdf
Die Elkos werden dort nicht mit einem ESR charakterisiert, sondern mit dem "tan(delta)" bei 120 Hz und Zimmertemperatur). Den Zusammenhang von tan(delta) und ESR kann man zB bei Wikipedia nachlesen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Dissipation_factor
Ein willkürlich herausgegriffenes Beispiel von S.??? (leider nicht numeriert): 100 µF/10V Bauform 1: tan(delta)=0.3, Bauform 2: tan(delta)=0.26. Das ergibt : Xc(120Hz)=13.26 Ohm -> ESR1=3.98 Ohm, ESR2=3.45 Ohm. Der tan(delta) steigt mit der Temperatur an. Die in einem frühren Beitrag genannte Güte Q ist 1/tan(delta).
Du liebe Zeit, Herrschaften, da schaut man 48 Stunden nicht vorbei, und schon sind's gefühlte 2000 Posts mehr. Ich kann garnichts mehr beantworten, ihr habt ja Kübbelers Unterlagen etc selbst gefunden. Nur soviel, mein Exemplar hab ich vor knapp zwei Jahren von einem Händler auf ebay gekauft für etwa 14 Euro.
Den einzigen wirklichen Schwachpunkt kann man in der Praxis beachten und damit umgehen: schon geringe Restladung des zu prüfenden Kondensators bringt den Tester sofort um.
VG Stefan
Hallo Kai,

Deine sehr guten Meßprotokolle von gestern haben mich meine Entscheidung noch mal aufschieben lassen.

Du hast dabei auffällige Elkos verwendet.

Würde es Dir etwas ausmachen, irgendwann 2 - 3 Meßprotokolle von unauffälligen Elkos reinzustellen
zum Vergleich ?

Vielen Dank im voraus.

Gruß Helmuth
Hallo Helmuth,

das könnte ja peinlich werden ;( , wenn ich da irgendwas nehme, was mir noch nicht aufgefallen ist.
Da müßte ich ja erstmal ein paar "typisch" schönste raussuchen Big Grin .
Bislang hatte ich die besten Ergebnisse mit "Nicht-Elkos", aber sehr alten roten Wima MKS Klötzen von 4,7 uF/63V, 2,2 uF und einem grünen ERO 10 uF.
Vor kurzem hab ich einen mir bislang nicht negativ aufgefallenen bipolaren Elko vermessen mit 22 uF/63V, wie sie oft in kleinen Fernost Lautsprechenboxen in den Weichen verwendet werden. Der hatte eine sehr "bescheidene" Güte von um 8.
Zwischen den aussortierten fand ich 3, an denen ich nach aktueller Messung garnichts zu meckern habe. Da weiß ich nicht, ob die sich heimlich gebessert haben, oder per Unfall in die Box gefallen sind.
Bei den guten Kondensatoren kommen dann auch die Schwächen des verwendeten Meßgerätes zum Vorschein, es hat ja eigentlich nur 8 Bit Auflösung. Da werden Ergebnisse unter 0.1 Ohm schon recht zappelig. Wenn man darunter noch verläßlich messen will, sollte man das gleiche Prinzip aber mit 16/24 Bit Soundkarte verwenden. Der Vorteil des PicoScopes liegt ja mehr darin, daß es mit dem eingebauten Oszillator einerseits bis 100 kHz messen kann und mit einem separaten Oszillator so hoch wie die Oszi-Kanäle gehen (~ 10 MHz), andererseit auch noch weit unter 20 Hz. Im Audio-Bereich reicht dagegen völlig der Frequenzbereich eines üblichen Sound-Interfaces.

Ich guck mal
MfG Kai
Ich hoffe, ich bringe Dich dadurch nicht allzu sehr in Bedrängnis Wink

Wima und ERO habe ich auch noch liegen - was haben diese Teile für ein Verfallsdatum ?
Diese Frage hatte ich vor 8 - 10 Jahren schon mal irgendwo gestellt.
Da hieß es - Länger als Elkos auf alle Fälle.

Hat sich seit der Zeit was an der Aussage verändert ?

Gruß Helmuth
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