电容ESR表（二） 电容ESR表的设计、制作、调试

5 整机制作及使用

图24 数字万用表中常见的自动关机电路

图25 特性欠佳的简易式自动关机电路

一、整机装嵌

电容ESR表是以MF500指针万用表为基础进行改装的。由于是单次制作，又为了方便调试时更换元件、改变电路，主电路板采用了俗称“洞洞”板的PCB进行搭焊。ESR表电路的大部分元件都装在这块“洞洞板”上，其中，运放IC均使用插座，体积硕大的1μF/400V电容作横卧式安装，用尼龙扎带绑牢。

当完成主电路板的调试后，剩下的装制工作就比较简单。一是将表头取下，小心地在刻度板上钻孔，然后安装LED电源指示灯。二是将主电路板固定在万用表内。三是利用MF500原有的PCB，拆除上面的所有元件，接好表头电路以及电源开关。四是接好主电路板、电源LED、表笔插座、表头电路、电源开关和电池仓等的接线。

装制时，笔者利用原表的右侧挡位开关作电源开关。电源开关的ON位置是并联了原X1、X10、X100、X1k、X10k挡位所用的多个触点，OFF位置则使用原来的“·”挡位（关闭挡位）触点。这样，就有了开机的冗余功能，只要将MF500万用表右侧的开关打至X1、X10、X100、X1k、X10k 之中的任一挡位，即可开机。将挡位开关打至“·”挡位，即为关机。MF500万用表其他挡位（包括左侧的挡位开关）则闲置不用。

为方便日后了解这个ESR表的使用，笔者还做了一些标识工作。一是打印“电容ESR表”的纸条，裁好后贴在表头的刻度板空白处。二是打印ESR表的主要参数和帮助判断电容好坏的ESR参考极限值表，贴在表的背面。并喷上透明漆，以增强防水性和提高使用寿命。

ESR表的具体装制情况，可从图26中一览端倪。

图26 （1）〜（7）ESR表的装制情况

完工的电容ESR表正面照

刻度板右上角加装电源指示灯LED　　　　　　　　　　　　　　自制ESR表的内部

左上角已装LED但表内未装主电路板　　　　　　　　　　　　　已安装好的主电路板

电路核心集中在主电路板的左侧　　　　　　　　　　　　　　原表内PCB的改装

图26 （8）〜（10）ESR表的装制情况

　　　设有电池仓的底盖 　　　　　已贴纸并喷上透明漆的后面板 　　　　　维修示波器时换下的贴片电解电容

二、性能参数及使用

电容ESR表装好后，笔者重点进行了两项检查。一是用精度较高的金属膜电阻进行误差的评估。得到的结果是大概值，因所用的金属膜电阻高频特性未明。二是直接测量二极管（包括锗二极管）、BJT（即三极管）、MOSFET 、JFET、晶闸管（即可控硅），看一看指针有没有摆动，以此判断在路测量电容时半导体器件会不会带来影响。检查证明，除JFET外都完全符合在路测量的设计要求。当JFET在接成有源开关导通的形式（比如，S极与G极短路）时，指针会摆动，其中2SK246的指示值约500Ω，Gm较大的2SK170指示值约50Ω。如果JFET三脚悬空，测量任意两脚，指针也不会摆动。由于JFET的应用场合少，也极少作为执行器件来使用，因此，对于电容ESR表的在路测量来说，不会带来多少限制。

综合设计调试和检查所得，笔者制作的电容ESR表的主要参数和使用特点如表6所示。

实际使用电容ESR表时，需要对被测电容的ESR值正常与否作出判断。国外网友总结了不少经验，给出一些参考数据，可供我们应用。表7所示的是一个比较简明的参考表。测量得到的普通电解电容ESR值，如果接近或超出表中的极限值，可以认为此电容已出问题。如果远低于极限值，比如只有1/10，则可以认为没有问题。如果处于中间区域，则存疑。使用者适应一段时间后，就可以用ESR表来快速检测电解电容了。

须注意的是，表中给出的仅是用于判断普通电解电容的数据，也没有列明耐压规格。对于正常的电解电容，低ESR型的典型ESR值比普通型要低得多，后者往往是前者的数倍至数十倍。对于同一品种的正常电容，耐压规格不同，ESR值也不同，耐压高的电容ESR值更小。

制作完成后，笔者对之前维修Tektronix的TDS420数字示波器时成批拆下的30多只贴片电解电容进行了一次复测。当时发现这批贴片电解电容（主要有33μF/10V和10μF/35V两种）有一部分出现电解液渗漏，因此将全部30多只更换。实际只复测了10多只，竟发现其中40%的ESR值有问题，有二三只还高达500Ω。

此电容ESR表主要用于1μF以上电解电容的检测。由于显示数值范围较宽，也可以辅助检测非电解电容，以及容量不是太小的电容，比如0.01μF以上的电解电容、陶瓷电容和薄膜电容等。对于新购的电容或手头的旧电容，也可用它来进行辅助性的质量判断，如果能查到其100kHz阻抗参数，判断就更为准确。使用前，应先进行欧姆调零，即是将两支表笔短路，调节面板上的欧姆调零电位器旋钮，让指针指向0Ω刻度。然后用表笔分别接触电容的两个引脚，即可进行测量。因测试信号是交流信号，测量时不用区分表笔的正、负极。使用过程中，如遇到ESR表自动关机（LED指示灯熄灭），则将电源开关打至OFF位置，再打回至 ON位置，即可继续使用。