[Tuto] - Fabrication d'un ESR METER

[Krapoutchik]

Y'a pas de mal

Quand on est un peu moustachu le typon ne pose pas de souci, mais je pense au gars qui va chercher une solution toute faite et faire une petite série de cuivre en Chine et va poser 2 milliards de questions, et pourquoi... et comment... et blablabla et bliblibli

[jacounet86]

Salut à tous .
La version 2 du pcb de l'ESR mètre pour super condensateurs , ci dessous ...implantation et circuit imprimé .
Je rappelle qu'il ne faut pas mettre la résistance série de sortie R5v sur la mono spire , si on veut pouvoir mesurer des ESR de 50µ Ohms à 10 m Ohms .
Je donne une astuce pour le circuit imprimé à ceux qui possède une imprimante laser :
-il suffit d'imprimer le circuit avec votre imprimante laser sur une feuille de papier glacé ( le magazine de votre chère et tendre) format 21x29.7 , et de le plaquer sur votre cuivre de circuit imprimé , en le chauffant derrière avec votre vieux fer à repasser ( faire un essai avant pour voir la température , pour moi 150 à 180°C sont suffisants ).
Il reste le carbone sur votre circuit , et il ne s'enlève qu'avec de l'acétone , après avoir plongé votre circuit dans le perchlorure de fer , pour le révéler .
Puis perçage en 0.4 à 0.6 mm .
On peut laisser un plan de masse côté composants , après perçage , on passe un coup de fraise en 2 à 3 mm pour isoler les composants de la masse .
Un plan de masse assure bien souvent de la stabilité ...pour éviter les interférences électromagnétiques (c.e.m.).

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[jacounet86]

Salut à tous.
Voici 2 photos de mon ESR mètre ,proto 2, pour super condensateur.
A noter que l'ajout du MOSFET , moi c'est un minuscule IRFR371 Z ( 18 A/20V , plus de 100A pic)' fait bien chuter la sortance ( impédance complexe de la mono spire secondaire) , j'ai 0.75 V en charge sur une résistance de 200 µ Oms => donc impédance de 200 µ Ohms avec une spire de 2.5mm² uniquement.
Donc avec 75 mm² ( 10 mm de diamètre) en mono spire en cuivre on devrait descendre bien en dessous ...vers 6µ Ohms en théorie ...mais en pratique avec les résistances de contact si on arrive à 20 voir 50 µ ohms faudra s'estimer heureux .Ce que j'ai changé par rapport au schéma de départ :
-MOSFET IRFR 37711 Z .
-R9= 50 OHMS ( contre 33 sur le schéma).
-C1 remplacé par une résistance 1.1 k => elle limite la surtension à 100 V pic , dû au coefficient de surtension L.Oméga/R( formule tirée du dphi/dt).
- pour C4 , il faut faire des essais , j'ai mis une tantale goutte 22 µF 10 Volts , attention bien mettre le moins vers l'entrée de l'ampli op==>' rappel les entrées d'un ampli OP sont des masses virtuelles (masse haute impédance).
-mis un ajustable multi tours de 5 k Ohms en parallèle sur une 47 k Ohms pour R8.
-mis une 75 k pour R14.
A noter :
-que mon transfo ferrite avec une même longueur de fil en 0.3 mm (7 mètres) fait 40 milli Henry , contre 30 sur le proto 1 , en cause la largeur plus importante de la ferrite, 12 mm contre 9 mm .
Ce qui me donne 60 mV contre 40mV (proto 1)
- que la tension réglée à 1500 mV reste stable à 5 m V près , et la fréquence à 10 Hz près sur 2580 Hz . ..grâce au MOSFET.
Les photos du proto en cours testé fonctionnel boitier, alim à découpage filtrée ( 47000 µF et self 1 mH) ... et les signaux sortie MOSFET , et sortie ampli de mesure ,entrée transfo en bleu avec la sonde 1/10 =>50 V/carreau , l'autre la sortie ampli en jaune 1 V/ carreau .( ici c'est avec C4 1µF donnant un réglé à 1.2 V multimètre TRMS, avec 22µF on a plus d'amplitude forcément=> 1.5 V réglé )
A+.
Jacques

[jacounet86]

Salut à tous.

Essais bons .

Petite modification , j'ai rajouté une résistance de charge de 47 k entre C4 et R8.( noeud C4/R8 vers masse ).
Quelle raison à ça , la tension de sortie varie très peu dans le temps ( 1.5045 à 1.5061 Volts ) ...et le circuit est moins sensible aux ondes des portables .
Je prévoie de mettre quatre mono spires séparées en 0.8 mm,avec des résistances en série de 100, 10, 1 ...Ohm,et une quatrième la grosse mono spire en 75 mm² pour tester les super condensateurs 1 à 3400 Farads .
Avec une 10 Ohms en série avec la mono spire , une 2.2 µ Farads non chimique atténue le signal de 1.5048 volts à 1.4715 Volts , ce qui veut dire que sa résistance est supérieur à 10 Ohms.
Vous avez bien lu atténue , car tel que monté mon schéma , se comporte comme un générateur avec une résistance interne , ici r=10 Ohms , qui voit sa tension baisser en charge , selon une courbe parabolique de type P= U²/R.
Chacun cherchera à étalonner son ESR mètre avec des résistances de charges connues , en relevant chaque point , pour en déduire la courbe mathématique .
Il suffira de faire un programme en Python sur sa calculatrice , de mettre la tension efficace trouvée et d'avoir la valeur de l'ESR , ou de la calculer à la main .
A noter que j'ai enlevé C1 , et mis une 1.1 k à la place , son but éviter une surtension dépassant les 100 V pic au primaire , car le MOSFET fourni le courant demandé ...et la tension grimpe vite .( plus de 300 V...!)
Pour R9 , j'ai mis une 68 Ohms vitrifiée SFERNICE 1 Watt , ...sa température ne monte plus qu'à 30°C à vide .

Jacques
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