MEDIDOR DE CAPACITÂNCIA

10/08/2011 19:58

                         


 

 

               MEDIDOR DE CAPACITÂNCIA

Testa Capacitores de 1pF a  10uF, em  6 Escalas

 

Funciona conectado a um multímetro análogo com escala de 0v a 10v

 

Este capacímetro foi projetado para lhe ajudar a identificar especialmente os capacitores de 1pF a 10uF, pois sempre há uma enorme dificuldade em identificar estes capacitores devido a enorme variedade de simbologia e codificação levando até os mais experientes e habilitados a errarem na hora da utilização do capacitor para evitar este transtorno a única solução é termos em mão um equipamento de leitura dinâmica que nos impedira de cometer  este  erro.

 

Circuito Elétrico do Capacímetro

 

 

Este projeto é exatamente o que você precisa. 
É simples construir e pode ser conectado a quase qualquer multímetro análogo. 
As escalas são precisas em cima de cada traço - certamente bom o bastante para lhe proporcionar o valor de qualquer condensador entre 1p e 10u. 
A precisão depende da tolerância dos componentes usados na montagem e desde que nós usamos componentes com 10% de tolerância , você pode assumir esta precisão para quaisquer das leituras que você fizer. 
Em montagens com capacitores de grandes valores de capacitância (da ordem de microfarad) a precisão  pode ser de + ou - 50% sem afetar desempenho. 
Quando você estiver trabalhando com freqüências altas como 400MHz, os condensadores têm que ter o valor correto ou o circuito não trabalhará. 
Este equipamento é muito útil quando você  estiver em duvida sobre  o valor do capacitor, sendo muito importante quando trabalhamos  com capacitores SMD pois o valor marcado no corpo e o tamanho não dão nenhuma indicação de sua capacidade. 
Também há um problema com a marcação. 
Às vezes 100pF são marcados como "100" e às vezes "101. 
É até mesmo mais difícil de decifrar 5.6pF de 56pF em condensadores cerâmicos minúsculos porque o ponto decimal é tão pequeno que com uma lupa já é difícil identificar. Quando você estiver experimentando  circuitos de alta freqüência  como osciladores de RF em transmissores, você vai perceber a importância de valores como "1pf." ; A diferença de só alguns "pf" em algunas capacitores  mudará a freqüência  em muitos MHz. 
Características técnicas do Capacimetro . 
Mede de 1 pF a 10 uF em 6 escalas 
Escala graduada de 1 a 100 
Troca de faixa da escala feita através de chave rotativa 
Tudo o que você tem que fazer é ajustar o nulo, colocar o capacitor desconhecido nos terminais de teste e apertar o botão 
Se você não souber o valor do condensador pode começar em qualquer escala. 
Quando em uma escala incorreta, a agulha batera no fundo de escala ou não se moverá .

 

Diagrama em Blocos do Capacímetro

 

COMO  TRABALHA  O CIRCUITO 
Este circuito foi desenvolvido para ler o valor do capacitor e exibi-lo  em um multímetro  análogo.  Projetar um circuito para fazer isto é consideravelmente difícil se você pensar que o único modo para ler um condensador é deixando ele se carregar e medir quanto tempo leva para descarregar, e levar e consideração que o carregar de um capacitor é um função não linear e assim nós temos que criar um circuito que contorne o problema da não linearidade e trabalhe de uma forma linear. 
Para fazer este tipo de leitura utilizamos a região em que a  carga do capacitor é praticamente linear que podemos considerar como 2/3 da voltagem de alimentação
,este nível é descoberto por um porta do integrado  74c14 hex Schmitt Trigger para mudar o estado da saída. 

O circuito trabalha em um princípio de cronometragem. O primeiro oscilador, formado entre pinos 1 e 2 do integrado tem um tempo alto de contagem 100 unidades e um baixo de 1 unidade. 
O ALTO é criado pelo resistor de 120k e o condensador selecionado pela chave rotativa o e o baixo é criado pelos resistor de 2k2 e o diodo. 
isto nos dá o ponto de partida onde nós podemos dividir a escala do multímetro em 100 partes. 
A próxima seção do circuito carrega o condensador de teste por um resistor selecionado pelo chave rotativa. A exigência desta seção é carregar o condensador (na escala) em exatamente 100 unidades de tempo. Isto significa que um capacitor de 100p levará 100 unidades de tempo para carregar e não adquirirá totalmente ao ponto onde o gate detecta o nível ALTO antes da saída do oscilador de cronometragem vai descarregar, lendo durante o próximo ciclo. Isto significa a que a saída do pino 4 não irá baixo de forma que o capacitor de 3n3 permanecerá carregada completamente. O terceiro gate inverte este resultado de forma que o pino de saída 6 permaneça baixo e assim o multímetro de uma leitura de fundo de escala de 10v. Isto é lido como "100" que da um valor de 100 pF. 
Se um capacitor de 99pF é testado, carregará em 99 unidades de tempo e a saída do pino 4 do Schmitt gate irão para baixo por uma unidade de tempo e descarregarão o capacitor de 3n3. Isto fará para produção alfinete 6 do terceiro Schmitt ative ALTO para uma unidade de tempo e assim o metro será virado fora para uma unidade de intervalo de 100. 
Agora, aqui vem a parte inteligente. 
Considerando que o circuito está operando a uma freqüência bastante alta, a agulha do multímetro tem uma inércia que nos permite a leitura em grandes diferenças na medida se comportando como se estivesse medindo uma tensão continua pois não tem tempo para balançar para zero e voltar ao ponto de medida o erro introduzido na medida é menor que o erro visual de posicionamento para a leitura. 
No inicio da escala do multímetro , se um capacitor de 1pF for colocado , o condensador carregará em uma unidade de tempo e a saída do pino 4 ficara baixo em 99 unidades de tempo. 
O inverter entre os pinos 5 e 6 produzirão um pulso de uma unidade ao multímetro e assim a agulha subirá .1 v e isto será lido como "1" ou 1pF. Agora nós vamos ao circuito de nulo composto pelo trimpot de 10K e o capacitor de 3n3. Sem nenhum condensador colocado aos terminais de teste, o oscilador de relação de marca-espaço produzirá um alto de 100 partes, e um baixo para uma parte do tempo e isto passará diretamente pelo inversor entre os pinos 3 e 4. 
O circuito de nulo tem a finalidade de fazer essa correção colocando o ponteiro do multímetro em sua posição inicial em zero, fazendo correção inclusive de capacitância parasita. 
Em outros palavras se o multímetro não estiver indicando zero sem capacitor para medir corrija a leitura no trimpot  de nulo. As outras características do circuito são uma voltagem estabilizada seção composta por um diodo de zener e um resistor de 100R e um led para indicar bateria baixa. e um botão de teste que só é apertado por um breve quando você quiser fazer um teste.

 

 

 

LISTA DE COMPONENTES

Resistores 1/4 watt

1 - 100R
1 - 1k5
1 - 2k2
1 - 10k
1 - 100k
1 - 120k
1 - 1M

1 - 10k mini trimpot

1 - 1n     Poliéster Metalizado  (102)
1 - 3n3   
Poliéster Metalizado(332)
1 - 10n   
Poliéster Metalizado (103)
1 - 100nf  Multicamada (104)

3 - 1N4148 diodos
1 - 8v2 zener 1/2 watt
1 - 5mm LED vermelho
1 - 74c14 Circuito Integrado Hex Schmitt trigger
1 - Soquete para circuito integrada 14 pinos 
1 - chave rotativa 2 pólos 6 posições 
1 - knob para a chave rotativa
1 - botão de empurrar 
1 - Bateria de 12v l
3 - Pinos para soquete de Teste
1 - 20cm  fio vermelho
1 - 20cm  fio preto 
2 - clipe de papel 

1 - Placa de circuito impresso do capacímetro

Extras:

1 multímetro análogo com escala de  0v - 10volts.


Circuito Impresso da Capacímetro


CONSTRUÇÃO
 Todos os componentes, inclusive a bateria de 12volt são montados e soldados na placa de circuito impresso que e bem detalhada em relação a colocação de seus componentes, preste atenção na colocação dos terminais dos diodos, circuito integrado  e na posição da bateria antes de soldá-los,  coloque e solde todos os componentes e esta pronto para testar.

CIRCUITO de  NULO 
Quando for utilizar o capacímetro  você deve conectar a saída do capacímetro ao multímetro que devera estar na escala correta de 10 volts AC, feito isto você deve ajustar o ponto de nulo da seguinte forma:  sem nenhum capacitor no conector de teste você deve ajustar para que o ponteiro do multímetro posicione-se  em cima do zero, feito isto esta pronto para o uso.
 

                      

 

As 6 Escalas do Capacímetro.
Entre  0 - 10 a escala é subdividida em 10 unidades,
permitindo desta forma efetuar a leitura de capacitores a partir de 1 pF a 100pF na  primeira escala


CONCLUSÃO 

O capacímetro pode ser usado como é vendido ou colocado em uma pequena caixa padrão adotada de conectores para ser acrescentado como mais um instrumento de grande utilidade que não pode faltar em sua bancada 
Eu estou seguro você achará este equipamento de grande utilidade e se lembrara toda vez que você precisar saber o valor de um capacitor.