Realizacja amatorskich wzorców pojemności DIY

Artykuł Jaki miernik RLC kupić? A jakiego nie kupować? zawierał wskazówki, na jakie tanie amatorskie mierniki pojemności i indukcyjności warto zwrócić uwagę, a w artykułach M024, M025 oraz M026 omówiłem trzy grupy przyrządów. Wszystkie są opracowane przez amatorów i do ich sprawdzenia potrzebne są jakieś wzorce.

W artykule Amatorskie wzorce pojemności przedstawiłem szereg informacji ogólnych o możliwościach realizacji wzorców pojemności, niezbyt wprawdzie dokładnych, ale w pełni użytecznych w pracowni hobbysty. W poniższym artykule przedstawiam szczegóły dotyczące ich realizacji oraz pomiarów.

Przypomnę też krótko, że w roli amatorskich wzorców warto wykorzystać, nadal dość łatwo dostępne i tanie, stare krajowe kondensatory styrofleksowe (polistyrenowe) KSF-022 o tolerancji 0,5% (z literą D) lub zagraniczne KS o tolerancji 1% (F). Można też wykorzystać znacznie droższe, mikowe kondensatory srebrzone (silver mica), ale tylko wersje o tolerancji 1% lub lepszej.

Jest też mnóstwo stabilnych kondensatorów ceramicznych C0G (NP0) o tolerancji 1%. Najprościej jest użyć wersji w obudowach THT, które nie wymagają żadnego przygotowania. A w tym artykule opisuję próbę wykorzystania tanich wersji SMD i przedstawiam wyniki moich eksperymentów.

Wzorce – w jakim zakresie pojemności?

Oczywiście najbardziej pożądane jest posiadanie nie jednego, lecz szeregu wzorców o szerokim zakresie pojemności, przykładowo w zakresie 1 pF do 100 µF, czyli obejmującym 8 dekad. W idealnym przypadku należałoby mieć dobre wzorce: 1 pF, 10 pF, 100 pF, 1 nF, 10 nF, 100 nF, 1 µF, 10 µF, 100 µF, ewentualnie też 0,1 pF.

Uwaga! Amatorskie wzorce oczywiście nie muszą mieć „okrągłych” pojemności, będących (pod)wielokrotnością liczby 10. Pojemności mogą być jakiekolwiek, byle ich wartość była dokładnie określona. I najlepiej, żeby ich pojemności obejmowały zakres od 1 pikofarada do 100 mikrofaradów. Najłatwiej i najtaniej jest zrealizować wzorce o pojemnościach od 10 pikofaradów do 1 mikrofarada. Wzorce „mniejsze” i „większe” z reguły będą miały gorszą dokładność, ale z tym trzeba się pogodzić.

Kondensatory styrofleksowe i mikowe

W najprostszym przypadku można wprost wykorzystać zakupione na aukcjach lub w małych sklepach pojedyncze egzemplarze kondensatorów styrofleksowych o tolerancji ±0,5% lub ±1%. Najczęściej oferowane są nominały w granicach od kilkudziesięciu pikofaradów do około 100 nanofaradów.

Można kupić i bezpośrednio użyć. Natomiast mniejsze i większe pojemności uzyskamy przez łączenie szeregowe i równoległe. Ja z posiadanych KSF-022 i zagranicznych KS złożyłem zestawy „dziesiętne”, pokazane na fotografii 1.

Przy montażu takich zestawów w miarę możliwości nie należy skracać wyprowadzeń, tylko lutować ze sobą ich końce. Można też zmniejszyć nagrzewanie wnętrza kondensatora podczas lutowania, przez odprowadzenie ciepła za pomocą pincety czy szczypiec trzymających wyprowadzenie tuż przy obudowie. Ja najpierw przyjąłem, że moje zestawy mają pojemności wynikające z ich nominałów i tolerancji. Potem wszystkie moje „wzorce” trafiły do Bartłomieja Radzika, który zmierzył je dokładnie.

Okazyjnie kupione wzorce

Na rynku trafiają się interesujące oferty kondensatorów o tolerancji 1% i lepszej. Fotografia 2 przedstawia dwa porządnie wyglądające kondensatory o tolerancji ±0,5%, które znalazłem na znanym portalu aukcyjnym w związku z przeglądem rynku, przeprowadzonym na potrzeby niniejszego artykułu. Jak widać, jeden z nich zawiera trzy kondensatory, więc za około 80 złotych (plus koszty transportu) nabyłem cztery wzorce. I co bardzo ważne – ten większy o dość dużej pojemności wynoszącej aż 10 mikrofaradów!

Od Marka Pacuka z Białegostoku niedawno otrzymałem w prezencie dwie dekady kondensatorowe – fotografia 3. Są one bardzo solidnie wykonane.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się we wrześniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 9/2025). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 9/2025 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.