ईएसआर मीटर
एक ईएसआर मीटर एक दो-टर्मिनल इलेक्ट्रानिक्स मापने वाला उपकरण है जिसे मुख्य रूप से वास्तविक संधारित्र के समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ईएसआर ) को मापने के लिए डिज़ाइन और उपयोग किया जाता है; सामान्यतः संधारित्र को उस परिपथ से डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता के बिना जिससे यह जुड़ा हुआ है। नियमित सर्विसिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य प्रकार के मीटर सामान्य कैपेसिटेंस मीटर सहित संधारित्र के ईएसआर को मापने के लिए उपयोग नहीं किए जा सकते हैं चूँकि संयुक्त मीटर उपलब्ध हैं जो ईएसआर और आउट-ऑफ-परिपथ कैपेसिटेंस दोनों को मापते हैं। ईएसआर को मापने के लिए एक मानक (एकदिश धारा) मिलीओह्ममीटर या मल्टीमीटर का उपयोग नहीं किया जा सकता है क्योंकि एक स्थिर प्रत्यक्ष धारा को संधारित्र के माध्यम से पारित नहीं किया जा सकता है।
अधिकांश ईएसआर मीटरों का उपयोग गैर-आगमनात्मक निम्न-मान प्रतिरोधों को मापने के लिए भी किया जा सकता है, चाहे वे संधारित्र से जुड़े हों या नहीं; यह नीचे वर्णित कई अतिरिक्त अनुप्रयोगों की ओर ले जाता है।
ईएसआर माप की आवश्यकता
एल्यूमीनियम विद्युत - अपघटनी संधारित्र में अपेक्षाकृत उच्च ईएसआर होता है जो उम्र, ऊष्मा और तरंग प्रवाह के साथ बढ़ता है; इससे उनका उपयोग करने वाले उपकरण खराब हो सकते हैं। पुराने उपकरणों में यह ह्यूम और डिग्रेडेड ऑपरेशन का कारण बनता है; आधुनिक उपकरण विशेष रूप से स्विच-मोड विद्युत् की आपूर्ति, ईएसआर के प्रति बहुत संवेदनशील है और उच्च ईएसआर वाला एक संधारित्र उपकरण में खराबी उत्पन्न कर सकता है या सुधार की आवश्यकता वाले स्थायी हानि का कारण बन सकता है, सामान्यतः विद्युत् आपूर्ति वोल्टेज अत्यधिक उच्च हो जाने के कारण।[1] इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, फिर भी, अधिकांशतः उपयोग किए जाते हैं क्योंकि वे सस्ती हैं और प्रति ईकाई मात्रा या वजन में बहुत अधिक क्षमता है; सामान्यतः इन संधारित्र में लगभग एक माइक्रोफ़ारड से लेकर दसियों हज़ार माइक्रोफ़ारड तक की क्षमता होती है।
उच्च ईएसआर की ओर ले जाने वाले दोष वाले कैपेसिटर अधिकांशतः ज़्यादा तापक होते हैं और उसके बाद उभार और रिसाव करते हैं क्योंकि इलेक्ट्रोलाइट रसायन गैसों में विघटित हो जाते हैं जिससे उन्हें नेत्रहीन रूप से पहचानना आसान हो जाता है; चूँकि संधारित्र जो दृष्टिगत रूप से परिपूर्ण दिखाई देते हैं उनमें अभी भी उच्च ईएसआर हो सकता है केवल माप द्वारा पता लगाया जा सकता है।
ईएसआर का स्पष्ट माप संभवतः ही आवश्यक है और समस्या निवारण के लिए कोई भी प्रयोग करने योग्य मीटर पर्याप्त है। जब स्पष्टता की आवश्यकता होती है, माप उचित रूप से निर्दिष्ट नियमो के तहत लिया जाना चाहिए, क्योंकि ईएसआर आवृत्ति, प्रयुक्त वोल्टेज और तापमान के साथ बदलता रहता है। एक निश्चित आवृत्ति और तरंग के साथ काम करने वाला एक सामान्य-उद्देश्य वाला ईएसआर मीटर सामान्यतः स्पष्ट प्रयोगशाला माप के लिए अनुपयुक्त होगा।
ईएसआर माप की विधि
वोल्टेज विभक्त कॉन्फ़िगरेशन में संधारित्र की विद्युत प्रतिक्रिया नगण्य है, जिस आवृत्ति पर एक वैकल्पिक प्रवाह को प्रयुक्त करके ईएसआर को मापना किया जा सकता है। एक साधारण तरंग जनरेटर|स्क्वायर-वेव जनरेटर और आस्टसीलस्कप, या कुछ दसियों किलोहर्ट्ज़ के एक साइनवेव जनरेटर और एक वाल्टमीटर से युक्त तात्कालिक ईएसआर मीटर का उपयोग करके, तुलना के लिए एक ज्ञात अच्छे संधारित्र का उपयोग करके समस्या निवारण के लिए ईएसआर की अच्छी तरह से जांच करना आसान है। थोड़ा गणित का उपयोग करना है ।[2]
एक कुशल ईएसआर मीटर तेजी से कई संधारित्र की जांच के लिए अधिक सुविधाजनक है। एक मानक ब्रिज परिपथ, और कई एलसीआर मीटर और क्यू मीटर, कई अन्य परिपथ पैरामीटर के अतिरिक्त ईएसआर को स्पष्ट रूप से माप सकते हैं। समर्पित ईएसआर मीटर सामान्य स्पष्टता का एक अपेक्षाकृत सस्ता विशेष प्रयोजन उपकरण है, मुख्य रूप से अस्वीकार्य रूप से बड़े ईएसआर वाले संधारित्र की पहचान करने के लिए और कभी-कभी अन्य कम प्रतिरोधों को मापने के लिए उपयोग किया जाता है; अन्य मापदंडों का मापन नहीं किया जा सकता है।
ईएसआर मीटर ऑपरेशन के सिद्धांत
अधिकांश ईएसआर मीटर एक वास्तविक इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र (एक अवांछित प्रतिरोध, ईएसआर के साथ श्रृंखला में एक आदर्श संधारित्र के समान या कम बराबर) का निर्वहन करके काम करते हैं और थोड़े समय के लिए इसके माध्यम से विद्युत प्रवाह पारित करते हैं इसके लिए बहुत कम चार्ज करने के लिए बहुत कम है। यह वर्तमान के उत्पाद के समान उपकरण में वोल्टेज का उत्पादन करेगा और संधारित्र में एक छोटे से चार्ज से ईएसआर प्लस एक नगण्य योगदान होगा; इस वोल्टेज को मापा जाता है और इसका मान डिजिटल डिस्प्ले पर ओहम्स या मिलीओम्स में दिखाए गए वर्तमान (अर्थात ईएसआर) या मापदंड पर सूचक की स्थिति से विभाजित होता है। प्रक्रिया को दसियों या सैकड़ों किलोहर्ट्ज दोहराया जाता है।
वैकल्पिक रूप से पर्याप्त उच्च आवृत्ति पर एक प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग किया जा सकता है जिससे संधारित्र का विद्युत प्रतिघात ईएसआर से बहुत कम हो। परिपथ मापदंडों को सामान्यतः लगभग एक माइक्रोफ़ारड से समाई के लिए सार्थक परिणाम देने के लिए चुना जाता है, एक सीमा जो विशिष्ट एल्यूमीनियम संधारित्र को आवरण करती है जिसका ईएसआर अस्वीकार्य रूप से उच्च हो जाता है।
रीडिंग की व्याख्या
एक स्वीकार्य ईएसआर मान समाई पर निर्भर करता है (बड़े संधारित्र में सामान्यतः ईएसआर कम होता है) और इसे विशिष्ट मानों की तालिका से पढ़ा जा सकता है, या एक नए घटक के साथ तुलना की जा सकती है। सिद्धांत रूप में ईएसआर के लिए संधारित्र निर्माता की ऊपरी सीमा विनिर्देश को डेटाशीट में देखा जा सकता है किंतु यह सामान्यतः अनावश्यक है। जब कोई संधारित्र जिसका ईएसआर क्रिटिकल डिग्रेड होता है तो ईएसआर बढ़ने पर पावर अपव्यय सामान्यतः तेजी से और बड़ी तेजी से वृद्धि का कारण बनता है इसलिए गो/नो-गो माप सामान्यतः अधिक अच्छा होता है क्योंकि ईएसआर अधिकांशतः स्पष्ट रूप से स्वीकार्य स्तर से स्पष्ट रूप से अस्वीकार्य स्तर तक तेजी से चलता है। ; कुछ ओम (बड़े संधारित्र के लिए कम) से अधिक का ईएसआर अस्वीकार्य है।
एक व्यावहारिक परिपथ में ईएसआर संधारित्र के समानांतर किसी भी अन्य प्रतिरोध की तुलना में बहुत कम होगा, इसलिए घटक को डिस्कनेक्ट करना आवश्यक नहीं है, और एक इन-परिपथ मापन किया जा सकता है। प्रैक्टिकल ईएसआर मीटर किसी भी अर्धचालक जंक्शन पर स्विच करने के लिए बहुत कम वोल्टेज का उपयोग करते हैं जो परिपथ में उपस्थित हो सकते हैं; यह कम प्रतिबाधा प्रस्तुत कर सकता है जो मापन में हस्तक्षेप करेगा।
सीमाएं
- एक ईएसआर मीटर एक संधारित्र की समाई को नहीं मापता है; संधारित्र को परिपथ से डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए और कैपेसिटेंस मीटर (या इस क्षमता वाले मल्टीमीटर) से मापा जाना चाहिए। अत्यधिक ईएसआर सहनशीलता समाई के अतिरिक्त एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक्स के साथ एक पहचानने योग्य समस्या होने की अधिक संभावना है जो स्वीकार्य ईएसआर वाले संधारित्र में दुर्लभ है।
- एक दोषपूर्ण लघु-सर्कुलेटेड संधारित्र को ईएसआर मीटर द्वारा आदर्श रूप से कम ईएसआर के रूप में गलत विधि से पहचाना जाएगा किंतु एक ओममीटर या मल्टीमीटर आसानी से इस स्थिति का पता लगा सकता है जो उच्च ईएसआर की तुलना में अभ्यास में बहुत दुर्लभ है। एक ऑपरेशन में शॉर्ट्स और ईएसआर दोनों की जांच करने के लिए समानांतर परिपथ में ईएसआर मीटर और ओममीटर से परीक्षण जांच को जोड़ना संभव है; कुछ मीटर दोनों ईएसआर मापते हैं और लघु परिपथ का पता लगाते हैं।
- ईएसआर परिचालन स्थितियों (मुख्य रूप से प्रयुक्त वोल्टेज और तापमान) पर निर्भर हो सकता है; एक संधारित्र जिसमें ऑपरेटिंग तापमान और वोल्टेज पर अत्यधिक ईएसआर है यदि ठंडा और शक्तिहीन मापा जाता है तो यह अच्छा परीक्षण कर सकता है। ऐसे आंतरायिक संधारित्र के कारण कुछ परिपथ दोषों को फ्रीज स्प्रे का उपयोग करके पहचाना जा सकता है; यदि संधारित्र को ठंडा करने से सही संचालन फिर से प्रारंभ हो जाता है तो यह दोषपूर्ण है।
- एक ईएसआर मीटर एक महत्वपूर्ण वोल्टेज के साथ एक संधारित्र के कनेक्शन से क्षतिग्रस्त हो सकता है, या तो अवशिष्ट संग्रहित चार्ज या लाइव परिपथ में पूरे इनपुट में सुरक्षात्मक डायोड इस जोखिम को कम कर देंगे, किंतु तब बैटरी आंतरिक प्रतिरोध को मापने के लिए मीटर का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
- जब एक ईएसआर मीटर का उपयोग मिलिओह्ममीटर के रूप में किया जाता है, तो परीक्षण जांच के बीच उपस्थित कोई भी महत्वपूर्ण अधिष्ठापन माप को अर्थहीन बना देगा। उदाहरण के लिए, एक ईएसआर मीटर ट्रांसफार्मर वाइंडिंग्स में उनके आगमनात्मक विशेषताओं के कारण प्रतिरोध को मापने के लिए अनुपयुक्त है। यह प्रभाव अधिक महत्वपूर्ण है कि कुंडलित डोरियों के साथ परीक्षण जांच का उपयोग उनके अधिष्ठापन के कारण नहीं किया जाना चाहिए।
ईएसआर मीटर के अन्य उपयोग
एक ईएसआर मीटर को अधिक स्पष्ट रूप से स्पंदित या उच्च-आवृत्ति एसी मिलिओहमीटर (प्रकार के आधार पर) के रूप में वर्णित किया जाता है, और इसका उपयोग किसी भी कम प्रतिरोध को मापने के लिए किया जा सकता है। एक ईएसआर मीटर जिसके इनपुट में एक के पीछे एक सुरक्षात्मक डायोड नहीं है, बैटरी (विद्युत् ) के आंतरिक प्रतिरोध को माप सकता है (कई बैटरी कम वैद्युतवाहक बल के अतिरिक्त आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि के कारण अपने उपयोगी जीवन को समाप्त कर देती हैं)। उपयोग किए गए स्पष्ट परिपथ के आधार पर ईएसआर मीटर का उपयोग बदलना के विद्युत संपर्क प्रतिरोध मुद्रित परिपथ बोर्ड (पीसीबी) ट्रैक के वर्गों के प्रतिरोध आदि को मापने के लिए भी किया जा सकता है।
जबकि आसन्न पीसीबी पटरियों के बीच लघु परिपथ का पता लगाने के लिए विशेष उपकरण हैं, एक ईएसआर मीटर उपयोगी है क्योंकि यह परिपथ में अर्धचालक जंक्शनों पर स्विच करके रीडिंग को अस्पष्ट करने के लिए बहुत कम वोल्टेज इंजेक्ट करते समय कम प्रतिरोधों को माप सकता है। लघु परिपथ खोजने के लिए एक ईएसआर मीटर का उपयोग किया जा सकता है, यहां तक कि मुद्रित परिपथ ट्रैक या तारों द्वारा समांतर परिपथ में जुड़े संधारित्र या ट्रांजिस्टर के समूह में से कौन सा लघु परिपथ होता है। कई पारंपरिक ओह्ममीटर और मल्टीमीटर बहुत कम प्रतिरोधों के लिए उपयोग करने योग्य नहीं होते हैं, और जो कम प्रतिरोध को मापने में सक्षम होते हैं सामान्यतः अर्धचालक जंक्शनों पर स्विच करने के लिए पर्याप्त उच्च वोल्टेज का उपयोग करते हैं,[3] प्रतिरोध रीडिंग को गलत सिद्ध करना है ।
ट्वीजर जांच तब उपयोगी होती है जब परीक्षण बिंदु निकट दूरी पर होते हैं, जैसे कि सरफेस माउंट विधि से बने उपकरण में ट्वीज़र जांच को एक हाथ में रखा जा सकता है और दूसरे हाथ को परीक्षण किए जा रहे उपकरण को स्थिर या हेरफेर करने के लिए स्वतंत्र छोड़ दिया जाता है।
इतिहास
इन-परिपथ ईएसआर को मापने वाला पहला प्रमुख उपकरण कार्ल डब्ल्यू. वेट के आधार पर था "यूएस पेटेंट #4216424: इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के परीक्षण के लिए विधि और उपकरण".[4] क्रिएटिव इलेक्ट्रॉनिक्स ब्रांड के तहत क्रिएटिव इलेक्ट्रॉनिक्स ईएसआर मीटर पेटेंट की अवधि के लिए उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक उपकरण था। पेटेंट 1998 में समाप्त हो गया जब कई अन्य कंपनियों ने बाजार में प्रवेश किया।
अतिरिक्त पेटेंटों ने मूल कार्य को आगे बढ़ाया, जिसमें जॉन जी. बाचमैन का 2001 का "यूएस पेटेंट #6677764: चार्ज संधारित्र से इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरण की सुरक्षा के लिए प्रणाली". सम्मिलित है।[5]
यह भी देखें
- क्यू मीटर
- एलसीआर मीटर
संदर्भ
- ↑ Example of high-ESR capacitors causing voltages to rise in a circuit and destroy components. Archived 2013-10-29 at the Wayback Machine High ESR capacitors cause "5V dropping quite low and causing every other voltage to go sky high (and doing things like frying the HDD with upwards of 15V rather than 12V, and frying the tuning agc transistor with upwards of 36V instead of 30V)."
- ↑ Stephen M. Powell (2000). "99 cent ESR test adapter". Archived from the original on 2010-01-28. Retrieved 2019-05-28.
- ↑ Kuphaldt, Tony R. (12 February 2015). "एक ट्रांजिस्टर (बीजेटी) की मीटर जांच - द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर". Electronics Textbook.
- ↑ Carl W. Vette (1978). "US Patent #4216424: Method and apparatus for testing electrolytic capacitors "
- ↑ John G. Bachman (2001). "US Patent #6677764: System for protecting electronic test equipment from charged capacitors"
