|
De M181 is een klein bouwpakketje dat uitsluitend SMD-componenten bevat en waarmee u weerstanden, condensatoren en spoelen kunt meten met een nauwkeurigheid van ±1,0 %. |
Kennismaking met de M181 van JYE Tech
Het eindresultaat
In de onderstaande foto ziet u het eindresultaat van dit bouwpakket. Een klein apparaatje met als afmetingen 66 mm x 32 mm x 19 mm waarmee u vier specificaties van de passieve componenten R, L en C kunt meten met een voor de hobbyist meer dan voldoende nauwkeurigheid van ±1,0 %. U voedt het printje uit een 5 Vdc USB-voeding en sluit het aan op het te meten component met een vereenvoudigde uitvoering van kelvin-probes. De meetresultaten verschijnen op een fel miniatuur display van 24 mm bij 12 mm. Het apparaatje meet met een sinusspanning van ongeveer 175 mVeffectief met een frequentie van 100 Hz of 1 kHz.
De M181 kunt u bedienen met drie kleine drukknopjes en werkt voor de rest volledig automatisch. Voor het voeden van de schakeling wordt een mini-USB naar USB-A kabel meegeleverd. De 'behuizing' bestaat uit niets meer dan twee transparante kunststof plaatjes, die u met afstandsbusjes aan weerszijden van het printje monteert.
 |
| Het eindresultaat van dit bouwpakket. (© JYE Tech) |
Fabrikant, leveranciers en prijs
Het bouwpakketje wordt op de markt gebracht door de bekende Chinese firma JYE Tech. Dat bedrijf heeft zich gespecialiseerd in het ontwerpen van (spot)goedkope bouwpakketje van elektronische meetapparatuur voor de student en de hobbyist. Beroemd zijn de bouwpakketjes van miniatuur oscilloscopen die minder dan twee tientjes kosten, zoals de DSO183. Ook de M181 is zo'n goedkoop kitje. U kunt het bouwpakketje kopen voor iets meer dan € 30,00 bij alle bekende Chinese postorderbedrijven zoals AliExpress en Banggood.
Bezint eer ge begint!
In de manchet van dit artikel schreven wij al dat dit bouwpakketje uitsluitend SMD-componenten bevat. Dat zijn niet de grote MELF-typen, de chip-weerstandjes zijn van het model 0805. De geleverde condensatoren zijn niet veel groter! U moet meer dan vijftig van dergelijke miniatuur onderdeeltjes op het printje solderen, plus nog eens vijf IC'tjes. U moet dus wel over wat vaardigheden beschikken, zoals een goede fijne motoriek en heel goede ogen. Bovendien, zonder de nodige pincetten, een loupe en een soldeerbout met een heel fijne soldeerpunt moet u er niet eens over nadenken om dit printje te gaan bestukken.
 |
| De afmetingen van de geleverde SMD-componenten. (© 2026 Jos Verstraten) |
De levering van het bouwpakket
Alle componenten zitten, nogal slordig verpakt, in een plastic zakje dat weer in een verzendingsenvelop zit. De zending past door de brievenbus, u moet voor de aflevering dus niet thuis blijven.
 |
| De levering van de componenten. (© 2026 Jos Verstraten) |
De geleverde componenten
In de onderstaande foto hebben wij alle geleverde componenten netjes uitgestald. Naast het printje ziet u het display met de noodzakelijke besturingselektronica. Onder het display de verpakking van de diverse SMD-componenten. Gelukkig worden er zowel van de weerstandjes als van de condensatoren extra stuks geleverd. Rechtsonder staan de twee meetprobes met twee afgeschermde kabels, de connectoren en vier stukjes krimpkous. Met deze onderdelen fabriceert u de primitieve kelvin-probes.
 |
| De geleverde componenten. (© 2026 Jos Verstraten) |
De montage handleiding
Die wordt niet meegeleverd, maar op de site van de fabrikant zijn een uitgebreide montage handleiding, het volledig schema en de gebruikershandleiding terug te vinden. Wij hebben die documenten samengevat tot één PDF-bestand, dat u van ons Google Drive account kunt downloaden:
Aanklikbare link ➡ M181_LCR_Meter_Kit_Manual.pdf
De print voor de schakeling
Deze is voorgesteld in de onderstaande figuur. Zoals u ziet zijn er al wat componenten op gemonteerd, de microcontroller is immers zo klein dat met de hand solderen uitgesloten is. U moet op beide zijden van de print componenten solderen. Op de links weergegeven zijde komen de weerstanden, condensatoren en IC's. Op de rechts weergegeven zijde het display, de drie drukknopjes en de twee connectoren voor het aansluiten van de kelvin-probes.
 |
| De twee zijden van de print. (© 2026 Jos Verstraten) |
De elektronica van de M181
Wat wordt gemeten?
De M181 zet een wisselspanningssignaal over het onderdeel met een frequentie van 100 Hz of 1 kHz. De elektronica haalt uit de meetresultaten voldoende gegevens om niet alleen de waarde van het onderdeel te berekenen, maar ook om drie secundaire parameters op het display te zetten:
- De waarde van de equivalente serie weerstand ESR.
- De kwaliteitsfactor Q van een spoel.
- De dissipatiefactor D van een condensator.
Die Q en D zijn niet zo belangrijk in het hobby gebeuren. De ESR van elco's in voedingen is echter een specificatie die er om smeekt om regelmatig gemeten te worden.
De technische specificaties van de M181
Volgens de fabrikant JYE Tech heeft de M181 de onderstaande spec's:
- Primaire meetgrootheden: R, C, L
- Secundaire meetgrootheden: Q, D, ESR
- Equivalent schema: serieel of parallel
- Meetsignaal: 0,6 Vtoptottop sinus
- Meetfrequentie: 100 Hz of 1 kHz
- Meetresolutie: vier digits
- Meetnauwkeurigheid: ±1 % typisch
- Meetbereik weerstanden: 0,1 Ω tot 10 MΩ
- Meetbereik capaciteit: 1 pF tot 10 mF
- Meetbereik inductantie: 1 μH tot 20 H
- Meetbereik Q en D: 0 tot 10.000
- Bereikomschakeling: automatisch
- Afregeling: met open en gesloten meetprobes
- Meetprobes: kelvin-type vierdraad
- Voedingsspanning: 5 Vdc
- Voedingsstroom: 100 mA max.
- Afmetingen: 66 mm x 32 mm x 19 mm
- Gewicht: 23 g
Het werkingsprincipe
In de onderstaande figuur is de werking van de M181 voorgesteld. Deze LCR-tester werkt volgens het principe van de Thomson-brug, ook wel de brug van Kelvin genoemd. Met deze brug, gevoed met wisselspanning, kunt u meten zonder dat de parasitaire eigenschappen van de meetkabels en probe de meting beïnvloeden. De meetspanning en het te meten signaal worden namelijk op precies dezelfde plaats, zo dicht mogelijk bij het onderdeel, aangevoerd en afgenomen.
In het meetapparaat wordt een zeer kleine sinusvormige spanning gegenereerd. Deze wordt aangeboden aan het te meten passieve onderdeel via een van de vier verbindingen. Via een tweede verbinding wordt deze spanning zo dicht mogelijk bij het onderdeel gemeten. De twee andere verbindingen zijn aangesloten aan de andere aansluiting van het onderdeel. Dit punt ligt virtueel aan de massa, de stroom die door het onderdeel vloeit loopt ook door de weerstand Rref van het meetapparaat. M1 en M2 zijn geen gewone voltmeters, maar schakelingen die niet alleen de grootte, maar ook de fase van de aangeboden spanning meten. De processor in de meter kan uit deze twee metingen een heleboel eigenschappen van het gemeten onderdeel afleiden, zoals de waarde, de impedantie X, de ESR, de faseverschuiving θ en de kwaliteitsfactor Q.
 |
| Het werkingsprincipe van de schakeling. (© 2026 Jos Verstraten) |
De kelvin-meetprobes
Als u de eerste foto van dit artikel bekijkt lijkt het alsof de M181 wordt geleverd met twee enkelvoudige meetprobes. Dat is echter niet zo. De probes worden met de M181 verbonden door middel van twee afgeschermde snoertjes waarin twee aders zitten. Deze twee aders worden eerst bij de punten van de meetprobes aan elkaar gesoldeerd. Op het printje worden deze met de elektronica verbonden door middel van driepolige connectoren. Een zeer goedkope en eenvoudige uitvoering van kelvin-probes, dus!
Het volledig schema van de M181
In de onderstaande figuur ziet u het door de fabrikant ter beschikking gestelde volledig uitgewerkt schema van deze LCR-meter. Door met de linker muisknop op de figuur te klikken verschijnt dit schema vergroot op uw scherm.
De twee meetprobes worden aangesloten op de connectoren J1 en J2. De signalen gaan naar een 74HC4053, een drievoudige tweekanaals analoge multiplexer/demultiplexer. Nadien volgt een verschilversterker rond U2A, U2C en U2D. Van de uitgang van deze versterker gaan de meetsignalen naar de microcontroller.
De sinus wordt digitaal gegenereerd via een laddernetwerk 300 Ω / 150 Ω uit de uitgangen DA0 tot en met DA7. U4C en U4D vormen een laagdoorlaat filter, dat de trapvormige sinusbenadering van het laddernetwerk omvormt tot een mooie sinus. Deze gaat via R22 naar de connector J1 en vandaar naar het te meten onderdeel. De onderzijde van het schema leidt uit de beschikbare voeding van +5 Vdc de noodzakelijke overige voedingsspanningen van -4,5 Vdc en +3,3 Vdc af.
De CH340N, links onder in het schema, is een USB-naar-serieel (UART) converter. Deze zorgt voor de communicatie tussen een PC en de schakeling, bijvoorbeeld voor het opwaarderen van de software.
 |
| Het volledig schema van de M181. (© JYE Tech) |
De bouw van de schakeling
Het aanbrengen van de IC's, de weerstanden en de condensatoren
In de onderstaande tekening ziet u de componentenopstelling van de print. De reference designators zijn namelijk niet weergegeven op de print, deze afbeelding is dus de enige wegwijzer naar de juiste plaats van alle SMD-componenten die u op het printje moet solderen. De onderdelen in het geel zijn reeds op de print gesoldeerd. Waarom er sommige weerstandjes en condensatoren reeds op de print aanwezig zijn en u de anderen zélf moet solderen is een raadsel. In het rood zijn de vele testpunten weergegeven waarop u bepaalde spanningen kunt meten. Dat wordt in de handleiding beschreven. Tot slot in het groen de diverse jumpers, waarbij voornamelijk JP3 van groot belang is, lees verder.
 |
| De componentenopstelling van de print. (© JYE Tech) |
In de handleiding wordt aanbevolen eerst de IC's, dan de weerstanden en tot slot de condensatoren op het printje aan te brengen. In de onderstaande tabel krijgt u een compleet overzicht van alle SMD's die u moet solderen.
 |
| Alle SMD's die u moet solderen. (© JYE Tech, edit 2026 Jos Verstraten) |
Als u al die onderdelen op een fatsoenlijke manier op het printje hebt ondergebracht is het écht moeilijke werk achter de rug. Wat wij ervan hebben gebrouwen ziet u in de onderstaande foto. Ons soldeerwerk verdient géén schoonheidsprijs, maar als verzachtende omstandigheden mogen wij ons beroepen op onze gevorderde leeftijd (78), onze slechte ogen en onze artrose in de vingergewrichten. Als wij het kunnen, dan kunt ú het zeker!
 |
| De SMD-zijde van het printje. (© 2026 Jos Verstraten) |
De montage van de andere zijde van de print
Hier moet u maar zes componenten solderen:
- De drie drukschakelaartjes
- De twee ingangsconnectoren
- Het display via een vier-pens header
 |
| De andere zijde van het printje. (© 2026 Jos Verstraten) |
De fabricage van de kelvin meetsnoeren
Dit is uitgebreid en goed gedocumenteerd beschreven in de handleiding. Het enige probleem dat wij tegenkwamen was dat de krimpkous die in ons bouwpakket zat niet door de handvatjes van de stekkers paste. Wij moesten de gaten in die handvatjes dus iets uitboren. Let er bij het solderen van de kabels aan de stekkers goed op dat de twee aders van de kabel geen kortsluiting met elkaar maken in de stekker of contact maken met de afscherming!
Het werken met de M181 LCR-meter
Controleren van de bouw
Sluit het printje met de bijgeleverde USB-kabel aan op een 5 Vdc spanning. Meet dan alle voedingsspanningen, zoals aangegeven in de handleiding. Zijn deze in orde, overbrug dan de twee delen van de jumper JP3 met een kloddertje soldeer. Wij hadden dat ene zinnetje in de handleiding over het hoofd gezien, met als gevolg dat wij ons onnozel zochten naar een soldeerfout die er niet was. Het display moet nu actief worden. Na twee inleidende schermpjes blijft het display in rust met de onderstaande gegevens. Op de bovenste regel worden de selectie van 'Ser/Par' en '100 Hz/1 kHz' getoond.
 |
| Het display als u niets meet. (© JYE Tech) |
Afregelen van de schakeling
Verbind beide probes met het printje en zorg ervoor dat de pennen elkaar niet raken. Druk nu langer dan twee seconden op de toets 'HOLD'. De tekst 'Open zeroing' verschijnt op de bovenste regel van het display en de microcontroller voert nu een aantal tests uit waarmee de parasitaire eigenschappen van uw probes worden gecompenseerd.
Sluit de twee pennen van de probes kort en druk langer dan twee seconden op de toets 'S/P'. Deze stap staat foutief in de handleiding. De tekst 'Closed zeroing' verschijnt op de bovenste regel van het display. Nu wordt de weerstand van uw kelvin-probes gemeten en gecompenseerd.
Uw M181 is nu klaar voor gebruik.
De functie van de drukknoppen
- Drukknop 'HOLD':
Na een korte druk op deze knop wordt de uitlezing bevroren en kunt u alle gegevens rusting van het display aflezen. - Drukknop 'P/S':
Kiest tussen een parallel of serieel equivalent schema. - Drukknop 'RCL':
Kiest het soort onderdeel dat u wilt meten, weerstand, condensator of spoel. Als u langer dan twee seconden druk kunt u omschakelen tussen 100 Hz en 1 kHz.
Het testen van de M181 LCR-meter
De testcondities
Wij testen met een frequentie van 100 Hz en met serieel equivalent schema. Wij voeden het apparaatje uit een 5 Vdc power-pack.
De meetspanning
Wij hebben de meetspanning met onze oscilloscoop gemeten. Zoals uit onderstaand oscillogram blijkt ziet de meetspanning er perfect uit. Zij verloop symmetrisch rond de nul, er is geen optie om de sinus te superponeren op een gelijkspanning bij het meten van elco's.
 |
| De meetspanning van de M181. (© 2026 Jos Verstraten) |
Het meten van weerstanden
Voor deze test hebben wij de beschikking over een setje referentie weerstanden met een tolerantie van ±0,01 %. Daarnaast meten wij in het zeer lage en zeer hoge gebied een paar minder nauwkeurige weerstanden. Als referentiemeter gebruiken wij onze oude, vertrouwde 8842A van Fluke. De resultaten zijn samengevat in een overzichtelijke tabel en zijn uitstekend te noemen.
 |
| Nauwkeurigheid bij het meten van weerstanden. (© 2026 Jos Verstraten) |
Het meten van niet-elektrolytische condensatoren
Dankzij een set van nauwkeurige condensatoren met een tolerantie van ±1 % en een paar referentie condensatoren met een tolerantie van slechts ±0,05 % kunnen wij de prestaties van de M181 bij het meten van dergelijke onderdelen nauwkeurig in kaart brengen. Als referentiemeter gebruiken wij de ET4401 van EastTester met een nauwkeurigheid van ±0,2 % voor niet-elektrolytische condensatoren. Ook deze resultaten mogen er zijn. Wat opvalt is dat de M181 ook kleine condensatoren nauwkeurig meet. De 100 pF condensator wordt volledig binnen zijn tolerantie van ±1 % gemeten!
 |
| Het meten van niet-elektrolytische condensatoren. (© 2026 Jos Verstraten) |
Het meten van elco's
Wij hebben de meetgegevens van vijf elco's uit onze voorraad samengevat. Wat opvalt is het grote verschil tussen de meetresultaten van de M181 en de ET4401 bij het meten van de 10 mF elco. Wie heeft gelijk?
 |
| Het meten van elektrolytische condensatoren. (© 2026 Jos Verstraten) |
Het meten van de ESR
De ESR (Equivalent Serial Resistance) is een virtuele weerstand die in serie staat met de capaciteit C van de elco. Deze ESR is voornamelijk van belang bij elco's in de afvlakking van voedingsschakelingen. Door zo'n elco vloeien afwisselend twee grote stromen, de laadstroom van de gelijkrichter naar de elco, en de ontlaadstroom van de elco naar de aangesloten elektronische schakeling. Het zal duidelijk zijn dat de ESR, die spanningsval en opwarming veroorzaakt, zo laag mogelijk moet zijn.
Uit de onderstaande tabel blijkt dat beide meters nogal verschillende meetresultaten laten zien. Ook nu geldt de voor ons niet te beantwoorden vraag 'wie heeft gelijk?'.
 |
| Het meten van de ESR van elco's. (© 2026 Jos Verstraten) |
Het meten van spoelen
Wij hebben helaas geen nauwkeurige referentiespoelen in huis. Wij kunnen dus geen nauwkeurigheidstest uitvoeren, maar alleen een vergelijking geven tussen de metingen met de M181 en onze ET4401 van EastTester. Beide meters worden immers met ongeveer identieke nauwkeurigheden gespecificeerd. Deze resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel. Bij het meten van een inductie van 1 μH geeft de M181 geen betrouwbare resultaten, de getallen verspringen van hoog naar laag en vice versa. Voor de grotere waarden zijn beide meters het nogal met elkaar eens.
 |
| M181-LCR-meter-kit-18 Het meten van spoeltjes. (© 2026 Jos Verstraten) |
M181 LCR-meter kit
