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Misuratore di ESR

Progettazione collaborativa: dall'idea alla formazione del gruppo di lavoro per la realizzazione di un prodotto finito.

Moderatore: Foto Utentebrabus

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[111] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto Utenteelektronik » 7 apr 2021, 21:12

Io mi accodo a Foto Utentesetteali, prima di fare PCB sarebbe opportuno provare lo strumento su varie schede per constatare se funziona ancora rimanendolo collegato al condensatore per qualche minuto, e importante che dia una ESR reale, facendo un paragone con uno strumento di ottima fattezza, andrebbero fatti dei test multipli su schede diverse perché solo cosi si riesce a capire se le misure effettuate sono valide.
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[112] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 7 apr 2021, 21:40

Per la massa flottante, senza farci prove pratiche non ti saprei dire (non e' che mi fidi piu di tanto dei simulatori, ho gia avuto brutte esperienze in merito)

Per i condensatori su PCB, mi viene il dubbio che senza poter effettuare misure multiple con diverse frequenze il resto dei componenti potrebbe causare diversi problemi (cerco di immaginarmi come sarebbe possibile discriminare condensatori deteriorati da condensatori con induttanze che realizzano filtri LC o gruppi risonanti via software, con una sola frequenza, e inizia a venirmi mal di testa :mrgreen: ) ... forse il primo passo dovrebbe essere proprio realizzare qualcosa che misuri solo la ESR (e magari faccia anche un test DC per il corto o la perdita), ed una volta fatto e sicuri che funziona, dargli in pasto anche componenti assemblati insieme ad altra roba e rilevare le differenze per vedere se sia possibile discriminarle ;-)

Poi il display OLED sarebbe un bel salto, ma magari poi , quando tutto funzionera' (oppure si dice "se tutto funzionera' ?" :-" )
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[113] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 7 apr 2021, 22:27

Il circuito può misurare modulo e fase di un'impedenza se viene fornito un segnale a U3D (o il SPDT) che sia sia in fase (ruolo di U2) oppure in quadratura con la sinusoide che entra in U1A. Da lì si calcola impedenza complessa e si ricava la capacità. Bisogna lavorare a bassa frequenza per vedere l'effetto della capacità, quindi per una caratterizzazione completa ci vogliono diverse misure.

Un modo semplice è forse me di utilizzare un paio di DDS simili all'AD9833 anche se a ben vedere il secondo è quasi sprecato.

La verifica è relativamente facile da fare per la ESR: basta usare resistenze di piccolo valore anti induttive, anche se nella mia esperienza si possono avere sorprese quando la frequenza aumenta.

Che il risultato sia poi scritto su un display a sette segmenti, su un LCD vecchio di vent'anni o su un OLED, personalmente non mi fa nessuna differenza, a partire dal momento in cui il valore è corretto ;-)
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[114] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 7 apr 2021, 23:19

Etemenanki ha scritto:Per la massa flottante...

Per quanto non sia sempre indispensabile di solito si hanno dei miglioramenti.
Tra usare un chip per creare la massa virtuale e usare un chip o pochi componenti per creare la tensione specchiata non si hanno grosse differenze.
Etemenanki ha scritto: Per i condensatori su PCB ...

Questo è tra le specifiche principale del progetto.
Individuare gli elettrolitici guasti senza smontarli dal circuito.
Basta tenere la tensione di misura sufficientemente bassa (inferiore a 0.13V massimo) e tutto dovrebbe filare liscio.
Per il display condivido DarwinNE basta che la misura sia attendibile e poi al micro ci si attacca qualunque aggeggio per la visualizzazione.
C'è l'imbarazzo di colori dimensioni e tecnologie, ma quello è secondario.
A richiesta retroproiezione del valore sugli occhiali da laboratorio.
Ciao
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[115] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 7 apr 2021, 23:47

Aggiungo che la mia scelta di un pic16F690 è pessima. E' un micro superato e abbastanza scomodo da usare.
Tuttavia i PIC16 sono l'unica famiglia di micro che conosco abbastanza bene per poterci sviluppare qualcosa.
Come ho detto sopra, ho pubblicato i sorgenti qui: https://github.com/DarwinNE/EsrMeter

In futuro, vorrei convertirmi agli STM32 che è la famiglia di micro che utilizziamo più di frequente da noi. Però non ho tempo adesso per farlo, ci vorranno almeno diversi mesi. Avere un prototipino su PCB, anche se con il vecchio PIC aiuterebbe comunque lo sviluppo.
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[116] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 8 apr 2021, 12:56

Stavo pensando ad una cosa (una delle mie solite idee pazze, ovviamente :mrgreen: ) ... e se per generare la sinusoide usassimo un filtro digitale ?

Voglio dire, ci sarebbe il MAX7400, che e' in pratica un filtro passabasso dell'ottavo ordine tipo "switched capacitor" tutto in un comodo chippettino ad 8 pin ... se lo usassimo per togliere le armoniche da un'onda quadra, avremmo in uscita una sinusoide, basta dargli un clock con rapporto 100/1 rispetto alla frequenza in entrata, e se si facessero generare entrambe le frequenze dalla MCU, sarebbe possibile produrre al volo un po tutte le frequenze che si vuole.

Che ne pensi, potrebbe essere un'alternativa al DDS, che con quel case servirebbe usare una seconda schedina (non credo siano molti ad essere attrezzati per saldare i MSOP10, mentre un banale SOP8 si salda abbastanza facilmente), mentre questo lo si potrebbe integrare facilmente nel PCB ... certo poi servono un paio di pin in piu dalla MCU per frequenza e clock (oppure uno per il clock ed un divisore x100 per la frequenza, in quel caso basterebbe generare un solo segnale)

Oppure l'idea e' troppo pazza ? :mrgreen:
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[117] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 8 apr 2021, 13:12

No, l'idea non è pazza, ma non ho esperienza nel campo.
Occhio che se si vogliono generare 10kHz, bisogna generare 10MHz come clock... Non è più alla portata di un PIC di bassa lega, come ho detto non sono in grado di utilizzare molto di più al momento.
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[118] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 8 apr 2021, 14:11

No, 1MHz, il rapporto e' 100:1 ... va comunque studiata, anche 1MHz soltanto, seil PCB e' mal realizzatogenera problemi, ma dovrebbe essere alla portata di una MCU ... comunque vediamo, in questi giorni cerchero' di provare diverse soluzioni, solo mi ci vorra' un po di tempo perche' ho qualche problema a casa.

Per il tuo codice, di che range di frequenza parliamo ?
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[119] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 8 apr 2021, 16:53

Scusa, ovviamente avevo in mente 100kHz, uno zero è rimasto nella tastiera :oops:

Il circuito già con un CD4066 può arrivare a quella frequenza, sarebbe un peccato privarsene. Al momento il mio codice non contiene nulla legato alla frequenza, si aspetta che funzioni con un ingresso tra un 100Hz e diciamo un 150kHz (sopra, i segnali diventano davvero inguardabili).

Nel mio vecchio (brutto) circuitino del 2006 che è stato citato all'inizio della discussione, l'oscillatore lavorava a 75kHz: http://davbucci.chez-alice.fr/index.php ... _meter.inc
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[120] Re: Misuratore di ESR

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 10 apr 2021, 15:53

Ho fatto un paio di prove al volo con diverse tipologie di VCO (non ho avuto piu di tanto tempo), ma purtroppo i risultati non sono incoraggianti ... la maggior parte delle configurazioni non sono stabili a sufficenza, o distorcono, o per rendere la distorsione il piu bassa possibile serve compliare troppo il circuito, e fondamentalmente tutti i sistemi hanno due problemi di fondo, o l'escursione in frequenza e' troppo limitata (e serve aggiungere roba per avere diverse "finestre" di regolazione), oppure se si "tira il collo" alla configurazione per avere molta ampiezza di regolazione, diventa ancora piu instabile, e troppo critica (grosse variazioni con minime differenze) ... mi sa che se si vuol avere contemporaneamente sia una buona finestra di regolazione che una decente stabilita', tocca piegarsi ad usare il DDS, pero' questo produrrebbe una maggiore complessita' nella parte software, dovendo pilotare pure quello .

Oppure non e' un problema troppo grave ? (chiedo perche' io sono piu che altro un tecnico hardware, come competenza a livello di programmazione siamo vicini allo zero)
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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