|
Voor wie maar af en toe een condensator of een spoeltje moet meten lijkt een LC-meetmodule die maar € 12,85 kost een buitenkansje. Uit onze test blijkt echter dat dit metertje volledig onbruikbaar is.
|
Kennismaking met de LC100A van Junteks
Fabrikant, leveranciers en prijzen
Deze module wordt verkocht onder de merknaam 'Junteks', de fabrikant is het Chinese 'Hangzhou Junce Instrument Co., Ltd.'. De LC100A is een zeer populaire module die u via alle bekende internet-kanalen kunt bestellen voor nogal uiteenlopende prijzen. De goedkoopste aanbieder die wij op AliExpress vonden vraagt, op het moment van het schrijven van dit artikel, slechts € 9,02 voor dit LC-metertje exclusief € 3,83 verzendingskosten.
De leveringsomvang
Het printje wordt, slordig verpakt, geleverd met twee korte meetsnoertjes met krokodilbek en een USB-A naar mini-USB kabeltje voor het voeden van de module uit een standaard 5 V voeding. Een handleiding ontbreekt, maar die kunt u vinden op de site van de fabrikant.
 |
| Wat u voor iets meer dan een tientje in huis haalt. (© 2024 Jos Verstraten) |
Het uiterlijk van de LC100A
De LC-meter is ondergebracht op een printje van 80 mm bij 50 mm. Op dit printje zit het beroemde LCD1602 LCD-display, waarmee de LC100A communiceert met zijn gebruiker. Op de rechter zijkant staat een schuifschakelaar waarmee u de voeding in- en uitschakelt. Niet zichtbaar op de onderstaande foto zijn de twee connectoren op de achterzijde van het printje waarmee u de module kunt voeden uit een gelijkspanning van 5,0 V. De ene is een mini-USB connector, de andere een standaard 2,1 mm x 5,5 mm voedingsconnector.
Onder het display zitten vier drukknopjes op de print waarmee u het meetbereik selecteert en, vóór een meting, de uitlezing op nul zet. Naast het printkroonsteentje waarin u de twee meetsnoertjes bevestigt staat nog een klein rood drukknopje ' Func'. Hiermee zet u even de frequentie waarmee wordt gemeten op het display.
 |
| Het uiterlijk van de LC100A. (© 2024 Jos Verstraten) |
De technische specificaties van de LC100A
Volgens de fabrikant heeft de LC100A de onderstaande specificaties:
- Meetbereik Cx: 0,01 pF ~ 10 μF
- Resolutie bereik Cx: 0,01 pF
- Meetbereik Hi.C: 1 μF ~ 100 mF
- Resolutie bereik Hi.C: 0,01 μF
- Meetbereik Lx: 0,001 μH ~ 100 mH
- Resolutie bereik Lx: 0,001 μH
- Meetbereik Hi.L: 0,001 mH ~ 100 H
- Resolutie bereik Hi.L: 0,001 mH
- Nauwkeurigheid capaciteitsmeting: ±1,0 % ~ ±5,0 % (> 1 μF)
- Nauwkeurigheid inductiemeting: ±1,0 % ~ ±5,0 % (> 1 H)
- Testfrequentie: 500 Hz ~ 500 kHz
- Voedingsspanning: 5,0 Vdc
- Afmetingen: 80 mm x 50 mm x 28 mm
- Gewicht: 198 g
Als u deze specificaties even rustig bekijkt wordt meteen duidelijk dat deze fabrikant erg houdt van dichterlijke overdrijvingen. Een meetbereik van 0,01 pF voor een apparaatje dat nog geen vijftien euro kost? En dat zonder gebruik te maken van de vierdraads meettechniek? Dat moet toch wel een wonderbaarlijke schakeling zijn! Waarom zijn er fabrikanten die dergelijke niet reële specificaties publiceren? Wat willen zij daarmee winnen?
De handleiding
Wij hebben de Engelstalige versie van de handleiding opgenomen op onze account op Archive.org, u kunt deze hier downloaden:
Aanklikbare link ➡ LC100A_LC_Meter_Manual.pdf
De elektronica in de LC100A
De basisprint
Het grootste deel van de elektronica zit onder de print van het display. Na het verwijderen van vier schroefjes kunt u deze print uit de connector trekken en geeft de basisprint haar geheimen prijs. De fabrikant doet geen moeite om de identiteit van de toegepaste chip's te verbergen. Het kost dus slechts even rondkijken onder het vergrootglas om de onderstaande IC's te ontdekken:
- U1: STM8S903 microcontroller
- U2: LM311 open-collector comparator
- U3: LM393 dubbele comparator
- U4: TL431 programmeerbare spanningsreferentie
Naast de moderne SMD-componenten vallen drie 'through-hole' onderdelen op:
- een toroide spoeltje L1 van 50 μH
- een condensator C14 van 1 nF (geel onderdeel)
- een condensator C12 van 100 nF (blauw onderdeel)
Het zijn die drie componenten die verantwoordelijk zijn voor het meten van de onbekende condensator of spoel.
 |
| De basisprint van de LC100A. (© 2024 Jos Verstraten) |
Het schema van de LC100A
Dank zij het noeste werk van onze Russische confrater 'Незнайка21' is het schema van de LC100A openbaar. Wij nemen dit, met veel dank, hier over. Let er wel op dat dit het schema is van versie 4.7 van het apparaatje, zoals gebruikelijk bij Chinese producten zijn er diverse versies onder identieke naam in omloop.
 |
| Het schema van de LC100A. (© 2020 Незнайка21) |
De werkingsprincipes
De LC100A werkt met twee principes:
- Meetbereiken 'Cx', 'Lx' en 'Hi.L':
Opnemen van het te meten onderdeel in een LC-resonator. Meten van de oscillator-frequentie en hieruit via de software de waarde van het te meten onderdeel afleiden. - Meetbereik 'Hi.C':
Op- en ontladen van de condensator met een bekende stroom en uit de tijdsduur van deze gebeurtenissen de waarde van de condensator berekenen.
Wij zullen dit in detail bespreken.
Bereik 'Cx'
In dit bereik wordt, zie onderstaande figuur, de te meten condensator Cx in serie opgenomen met C12. Die serieschakeling staat dat weer parallel aan L1 en C14. Bij open ingangen bedraagt de capaciteit van de parallelle kring 1 nF, bij kortgesloten ingangen 101 nF. Als de waarden van L1, C12 en C14 nauwkeurig bekend zijn kan de software inderdaad de waarde van de te meten condensator nauwkeurig uit de resonantie-frequentie afleiden.
 |
| Het meetprincipe in het bereik 'Cx'. (© 2024 Jos Verstraten) |
Bereik 'Lx'
In dit meetbereik wordt de te meten inductor Lx in serie geschakeld met L1. Deze onderdelen vormen samen met C14 een parallelle resonantiekring, waarvan de microcontroller weer de frequentie meet en hieruit de waarde van de te meten spoel berekent.
 |
| Het meetprincipe in het bereik 'Lx'. (© 2024 Jos Verstraten) |
Bereik 'Hi.L'
Het enige verschil is dat nu de condensator C12 parallel aan C14 wordt geschakeld.
 |
| Het meetprincipe in het bereik 'Hi.L'. (© 2024 Jos Verstraten) |
Bereik 'Hi.C'
Bij het meten van elco's wordt een geheel andere techniek toegepast. De te meten elco Cx wordt op- en ontladen via 100 Ω weerstanden. Dat proces wordt vanuit de microcontroller aangestuurd en uitgevoerd door twee MOSFET's die in serie staan met de op- en ontlaadweerstanden. De twee comparatoren in de LM393 bepalen de tijd die de condensator nodig heeft om van een bepaalde drempelspanning op te laden tot een tweede drempelspanning. Uit die tijdsduur en de kennis van de twee spanningsdrempels kan de software de waarde van de elco berekenen. Om dit met de gespecificeerde nauwkeurigheid te kunnen doen moet echter een aantal parameters stabiel zijn. De twee drempelspanningen worden afgeleid uit de uitgangsspanning van de stabilisator TL431, dus dat zit wel goed. De onbekende condensator wordt echter rechtstreeks opgeladen uit de voedingsspanning van 5 V en de exacte waarde daarvan en de stabiliteit zijn onbekende factoren.
 |
| Het meetprincipe in het bereik 'Hi.C'. (© 2024 Jos Verstraten) |
Werken met de LC100A van Junteks
MEASURE Cx
Met alle schakelaars in de niet-ingedrukte stand start de LC100A op in de modus 'Cx'. De onderstaande illustratie toont het display in deze modus en het apparaat is klaar om condensatoren te meten tot 10 μF. Vóór iedere meting moet u even, met open meetsnoeren, de rode drukknop 'Zero' indrukken. De tekst 'CALCULATING...OK' verschijnt op de tweede regel van het display en even later '<DATA SAVED>'. De LC100A is nu blijkbaar gekalibreerd en u kunt condensatoren tot 10 μF meten.
 |
| Het display in het bereik 'Cx'. (© 2024 Jos Verstraten) |
MEASURE Hi.C
Druk op de witte toets 'Hi.C' als u hogere capaciteiten dan 10 μF moet meten. Ook nu moet u, voor iedere meting, de kalibratie-procedure doorlopen.
 |
| Het display in het bereik 'Hi.C'. (© 2024 Jos Verstraten) |
MEASURE Lx
Als u kleine spoeltjes moet meten drukt u, vanuit de uitgangspositie, de gele drukknop 'L/C' in. Na kalibratie (rode toets, echter nu na kortsluiten van de twee meetsnoeren) kunt u inducties meten tot 100 mH.
 |
| Het display in het bereik 'Lx'. (© 2024 Jos Verstraten) |
MEASURE Hi.L
Voor het meten van spoelen met een hogere waarde dan 100 mH drukt u eerst de gele toets in en nadien de blauwe. Vergeet ook nu niet, voor iedere meting, even te kalibreren met kortgesloten ingangen.
 |
| Het display in het bereik 'Hi.L'. (© 2024 Jos Verstraten) |
De meetfrequentie op het display
Als u om de een of andere reden wilt weten met welke frequentie wordt gemeten moet u het kleine rode knopje 'Func' indrukken. U ziet dan op de onderste regel van het display de frequentie verschijnen.
Het testen van de LC100A van Junteks
Opmerking vooraf
De nauwkeurigheid van de toegepaste meetmethodes hangt af van de nauwkeurigheid van een aantal onderdelen op de print en van de nauwkeurigheid van de voedingsspanning. Het gaat dan met name over de onderdelen L1, C14, C12, R9 en R11. De nauwkeurigheid van deze componenten is echter uitermate twijfelachtig. Het spoeltje en de twee condensatoren zijn de allergoedkoopste uitvoeringen die beschikbaar zijn en het zijn geen precisie-componenten met een tolerantie van bijvoorbeeld ±1 %. Wij zijn dus zeer benieuwd hoe deze module kan meten met de gespecificeerde nauwkeurigheid van ±1 %!
Om dit te testen hebben wij de beschikking over een aantal condensatoren met een tolerantie van ±1 %. Bovendien hebben wij sinds kort, dankzij een van onze donatoren, een paar standaard condensatoren ter beschikking met een tolerantie van ±0,05 %!
Nauwkeurige spoeltjes hebben wij niet, daarvoor moeten wij vertrouwen op de uitlezing op onze laboratorium RLC-meter ET4401 van East Tester. Deze heeft, volgens de specificaties, een basis nauwkeurigheid van ±0,1 % en is dus goed genoeg voor het beoordelen van de claims van de fabrikant van de LC100A.
Om beïnvloeding van de meetresultaten door slechte USB-netstekkervoedingen uit te sluiten zijn de onderstaande tests uitgevoerd met de LC100A gevoed uit een 5,0 V powerbank.
 |
Meten van onze standaard condensator van 100 nF ±0,05 %. (© 2024 Jos Verstraten) |
Het testen van het meetbereik 'Cx'
In de onderstaande tabel zijn de resultaten van onze metingen van onze ±0,05 % en ±1 % condensatoren samengevat, zowel met de LC100A als met de ET4401. Uit deze metingen blijkt dat onze ET4401 veel nauwkeuriger meet dan zijn specificaties beloven. Voor het berekenen van de procentuele fout op de metingen van de LC100A hebben wij de meting met de ET4402 dan ook als 100 % referentie gebruikt.
De resultaten zijn opzienbarend slecht! De procentuele fouten op de metingen van de LC100A bedragen steeds meer dan 10 % met uitschieters tot niet minder dan 40 %! In een dergelijk geval wordt uiteraard als eerste gedacht aan een defecte module. Diverse andere tests van de LC100A die u op internet kunt terugvinden bewijzen echter dat deze slechte resultaten niet terug te voeren zijn op een toevallig defect geleverde module, maar dat dergelijke grote fouten systematisch zijn voor de LC100A.
 |
Testen van het 'Cx' meetbereik. (© 2024 Jos Verstraten) |
Het testen van het meetbereik 'Hi.C'
Voor deze metingen gebruiken wij onze 1 μF ±0,05 % standaard condensator als laagste waarde en voor de rest goedkope Chinese elco's uit onze voorraad. Hoewel ook de ET4401 hier zeer grote afwijkingen meet ten opzichte van de op de elco's gedrukte waarden vertrouwen wij er op dat dit meetapparaat ook in de elco-modus betrouwbaar werkt. Wij nemen zijn metingen dan ook weer als 100 % referentie voor het berekenen van de procentuele afwijking van de LC100A.
De resultaten zijn iets nauwkeuriger dan bij 'Cx', maar uiteraard nog absoluut onaanvaardbaar voor een module waarvan de fabrikant beweert dat de meetnauwkeurigheid ±5,0 % bedraagt.
 |
| Testen van het 'Hi.C' meetbereik. (© 2024 Jos Verstraten) |
Een test waarbij de LC100A volledig door de mand valt!
Als u meerdere condensatoren individueel meet en die nadien parallel schakelt, moet de gemeten parallelle waarde gelijk zijn aan de som van de individuele metingen. Dat hebben wij getest met drie polyester film condensatoren van 100 nF.
- Condensator C1: 61,51 nF
- Condensator C2: 64,74 nF
- Condensator C3: 65,63 nF
Dat de LC100A veel te lage waarden meet ligt in de lijn der verwachtingen, gelet op de eerdere tests. Maar laten wij nu eens kijken wat het apparaatje meet als wij die condensatoren parallel schakelen.
- Condensatoren C1 + C2 parallel:
Verwachte waarde: 61,51 nF + 64,74 nF = 126,25 nF
Gemeten waarde: 106,6 nF
- Condensatoren C1 + C2 + C3 parallel:
Verwachte waarde: 61,51 nF + 64,74 nF + 65,63 nF = 191,88 nF
Gemeten waarde: 133,7 nF
Om er zeker van te zijn dat wij geen redeneerfout maken herhalen wij deze test met onze ET4401:
- Condensator C1: 106,45 nF
- Condensator C2: 104,22 nF
- Condensator C3: 105,52 nF
En dan nu de parallel schakelingen:
- Condensatoren C1 + C2 parallel:
Verwachte waarde: 106,45 nF + 104,22 nF = 210,67 nF
Gemeten waarde: 210,77 nF
- Condensatoren C1 + C2 + C3 parallel:
Verwachte waarde: 106,45 nF + 104,22 nF + 105,52 nF = 316,19 nF
Gemeten waarde: 316,47 nF
Dus, zelfs als wij er van uit zouden gaan dat de vastgestelde grote meetfouten van de LC100A veroorzaakt worden door een toevallig in dit exemplaar aanwezige slechte waarde van C14 of C12, dan nog zouden deze som-fouten absoluut niet mogen optreden! Er is iets fundementeel fout in het ontwerp van dit metertje!
Hiervoor gebruiken wij een aantal spoeltjes in het μH en mH bereik uit de L-07HCP serie van Fastron. Deze spoeltjes hebben een tolerantie van ±10 %. De meetresultaten van de ET4401 worden weer als absoluut beschouwd voor het berekenen van de procentuele fout van de LC-100A.
Ook nu blijkt dat de LC100A volledig onbruikbaar is voor het meten van de inductie-waarden van spoeltjes. Terwijl er in de procentuele fout bij het meten van condensatoren geen lijn valt te ontdekken zit hier tenminste nog enige logica in: hoe kleiner de spoel, hoe groter de afwijking.
 |
Testen van het 'Lx' meetbereik. (© 2024 Jos Verstraten) |
Het testen van het meetbereik 'Hi.L'
Wij hebben geen spoelen met een inductiewaarde in het henry-bereik. Onze ET4401 geeft wél dergelijke waarden aan als wij de primaire wikkeling van een nettrafo meten. Maar duidelijk blijkt dat de gemeten henry-waarde erg afhankelijk is van de frequentie waarbij wordt gemeten. Vandaar dat wij eerst meten met de LC100A, de meetfrequentie opvragen en nadien meten met de ET4401 met een zo indentiek mogelijke frequentie.
TRAFO 1
- Gemeten met LC100A: 5,675 H bij 224 Hz
- Gemeten met ET4401: 5,560 H bij 200 Hz
TRAFO 2
- Gemeten met LC100A: 23,18 H bij 118 Hz
- Gemeten met ET4401: 33,504 H bij 120 Hz
Onze opinie over de LC100A van Junteks
Het zal duidelijk zijn dat wij geen goed woord over hebben voor deze miskleun van een meetmodule. Het is volledig onbruikbaar voor het doel waarvoor het wordt verkocht. Iedere suggestie dat wij per ongeluk een defect exemplaar hebben ontvangen wordt weerlegd door andere tests die u op het internet kunt vinden en die tot precies dezelfde conclusie komen. De LC100A meet condensatoren en spoelen met zo'n grote procentuele fouten dat de meetresultaten volstrekt onbetrouwbaar zijn.
Weliswaar is het vrij eenvoudig mogelijk de nauwkeurigheid van deze meetmodule te verbeteren door te experimenteren met de waarde van de onderdelen L1, C14 en C12. Maar... daar hebt u een betrouwbare LC-meter voor nodig! Dat schiet dus niet echt op.
Kortom, als u condensatoren en spoeltjes moet meten zult u iets meer geld moeten uitgeven. Ter vergelijking hebben wij de duurdere 3730 LCR-meter van PeakTech getest, lees Meten: 3730 LCR-meter van PeakTech
(Amazon sponsor advertentie)
Koop uw LCR-meter bij Amazon
Koop uw LCR-meter bij Amazon