Conheça a “saúde” dos capacitores eletrolíticos – com pulso de corrente e comparadores analógicos …
Neste artigo resolvi fazer experimentos de medição de ESR com o microcontrolador 16F628A. Apesar de não ter conversor ADC interno ele tem 2 comparadores analógicos que permitem criar um conversor ADC.
Esta forma de medição foi abordada pela revista de eletrônica Silicon Chip no artigo de Bob Parker , em março de 2004, sobre a construção de um ESR meter usando microcontrolador da família Z86. Veja como ficou a adaptação para usar PIC16F628A e mostrador LCD 16 x 2, observando atentamente o esquema abaixo:
BREVE DESCRIÇÃO DO CIRCUITO
O circuito é similar ao publicado no artigo anterior, excetuando o gerador de corrente constante feito por ‘espelho de corrente’ pelos transistores Q5 e Q4. Esta corrente constante carrega de forma linear o capacitor C3. Esta carga gera uma ‘rampa’ ascendente de tensão no capacitor e é usada para comparar com a tensão amplificada dos pulsos de corrente que atravessam o capacitor sob teste. O transistor Q3 descarrega o capacitor preparando para um novo ciclo de medição.
O programa configura os pinos 17 e 2 como entradas do comparador analógico do PIC.
A medição por este método pode ser explicada de uma forma simplificada:
- O transistor Q14 descarrega os capacitores C6, C7 e C8. E Q3 descarrega o capacitor da rampa C3. Isto leva alguns milissegundos.
- Um registrador usado como contador de resultado é zerado.
- Os transistores Q14 e Q3 cortam a condução. Inicia a rampa de carga.
- Aguarda 492 us.
- Incrementa o contador de resultados.
- Um pulso de 8 us é gerado por um dos transistores Q11, Q12 ou Q13 dependendo da escala escolhida de forma automática.
- O programa testa a saída do comparador interno. Se for ‘1’ retorna para o passo 4.
- Se a saída for ‘0’ isto significa que a tensão da rampa superou a tensão do pulso de medição. O programa pega o valor do contador de resultados com o valor da ESR medida e apresenta no LCD.
CALIBRAÇÃO E USO
Toda vez que se liga a alimentação precisa primeiro zerar o instrumento antes de usar. Para isto, una as pontas de prova, devendo mostrar um leitura de algumas dezenas de miliohms. Aperte o botão ‘zerar’. O display deverá mostrar ‘0,00’ ou ‘0,01’.
Também precisa ocorrer a calibração do instrumento. Usando um resistor de 68 ohms com 1% de precisão ligado nas pontas de prova, ajuste o trimpot 2 para o display mostrar o valor correto. Confira a calibração da escalas baixas usando resistor de 5,6 ohms com 1% de tolerância. Repita a operação varias vezes lembrando de desligar/ zerar o aparelho a cada ajuste. Finalizando este ajuste não precisará mais ser feito durante o uso normal do equipamento.
Como no artigo anterior, a alimentação pode ser feita com bateria de 9 volts ou usar 6 pilhas AAA em série (maior durabilidade).
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Protoboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.
Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos desta montagem:
Outras opções de Esrmeter sem usar microcontrolador podem ser obtidas aqui.
Manuais:
Fontes de pesquisa:
Fonte de corrente constante com transistor PNP
Curiosidades:
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Até o próximo artigo!
