Este testador de capacitor simples é capaz de testar capacitores eletrolíticos com vazamento na faixa de 1 uf a 450 uf. Ele pode testar grandes capacitores de partida e operação, bem como capacitores em miniatura de 1uf classificados em 10v. Depois de entender o ciclo de tempo, você pode testar até 0,5uf e até 650uf.
Por Henry Bowman
Como fazer este testador de capacitância
O circuito do testador de vazamento do capacitor foi feito de algumas peças de sucata que eu tinha à mão, bem como alguns amplificadores operacionais e um temporizador 555. O teste é baseado em um ciclo de carga temporizado, onde dois comparadores de tensão indicam 37% e 63% de carga.
Referindo-se ao esquema, o capacitor é conectado aos terminais rotulados C. Um lado é aterrado e o outro lado é conectado a uma chave seletora rotativa e também às entradas de dois amplificadores operacionais. A posição “G” na chave rotativa é um terra de baixa resistência para descarregar os capacitores quando conectados. Capacitores de grande valor devem sempre ser descarregados antes de serem conectados.
Diagrama de circuito
O zener de 12 volts também é para proteção de tensão. Se o capacitor estiver marcado com polaridade, o ponto vermelho ou + deve ser conectado ao fio de teste positivo. A chave seletora também deve estar na posição “G” ao conectar. S2 deve estar na posição de “descarga”.
Os tamanhos dos resistores da chave rotativa foram determinados invertendo a fórmula T=RC, de modo que R=T/C. Cada valor de resistor na chave rotativa é selecionado para fornecer um tempo aproximado de 5,5 segundos para carregar. O tempo médio real de carregamento leva de 4,5 a 6,5 segundos.
As tolerâncias do resistor e pequenas diferenças nos valores do capacitor criam a diferença no design de 5,5 segundos. A tensão de alimentação precisa estar muito próxima de 9 volts. Qualquer tensão mais baixa ou mais alta afetará a tensão nos divisores de resistência nos pinos de entrada IC 2 e IC 3 3.
Como testar
A voltagem do plugue do adaptador ac/dc era maior do que o indicado 9 volts. Eu usei um resistor de queda de 110 ohms em série para trazê-lo para 9v. Quando o capacitor é conectado aos terminais de teste, a chave seletora deve ser movida de “G” para o mesmo valor, ou valor mais próximo, do capacitor a ser testado.
Quando S2 é operado para carregar, 9 volts são colocados no resistor da chave seletora através do limpador comum até o capacitor para iniciar a carga do capacitor. Os 9 volts também são colocados no emissor do Q1, um transistor de alto ganho de corrente. Q1 irá conduzir e alimentar imediatamente o 555, pois a base de Q1 está no potencial de aterramento resistivo do pino de saída 6 do IC 3.
As 555 luzes do timer led 2, uma vez a cada segundo, até atingir 63% de carga. Os dois amplificadores operacionais são configurados como comparadores de tensão. Ao atingir 37% (3,3v) de carga, a saída do IC2 fica alta, acendendo o led 3.
Ao atingir 63% de carga (5,7 volts), o IC 3 fica alto, acendendo o led 4 e também interrompe o Q1 de fornecer energia ao timer. Operar S2 para descarregar fornece terra através do mesmo resistor que carregou o capacitor.
O 555 não opera durante a descarga. O led 4 apagará primeiro indicando que a tensão caiu abaixo de 63%, então o led 3 também apagará após a tensão cair abaixo de 37%. Abaixo estão os indicadores de problemas para testes de capacitores após verificar que você selecionou a faixa adequada e a polaridade está conectada corretamente::
Capacitor aberto: Acende os leds 3 e 4 imediatamente após a operação do interruptor de carga. Nenhuma corrente fluiu através do capacitor, então ambos os comparadores fornecerão saídas altas imediatamente.
Capacitor em curto: led 3 e 4 nunca acenderão. A luz do temporizador 2 piscará continuamente.
Curto de alta resistência ou mudança de valor: 1. led 3 pode acender e led 4 ficar apagado. 2. ambos os leds 3 e 4 podem acender, mas com tempo de carga maior ou menor que o tempo de carga projetado. Tente um capacitor bom conhecido e teste novamente.
Eu tinha um capacitor rotulado 50uf que levava 12-13 segundos para carregar até 63%. Eu testei com um testador de capacitor digital e ele mostrou um valor real de 123 uf!
Se você tiver um capacitor que esteja na faixa intermediária entre dois valores de capicador, teste em ambos os valores. A média entre os intervalos de carga alta e baixa deve estar dentro do intervalo de 4,5 a 6,5 segundos.
Um 0,5 uf terá um tempo de carga de 2,5-3 segundos na posição 1 uf. Além disso, testar um capacitor de 650 uf na posição de 450 uf fornecerá um tempo de carga de 8 a 10 segundos. Uma alternativa ao interruptor rotativo seria interruptores spst para cada resistor. Use um ohmímetro digital para verificar a resistência de cada resistor antes de instalar. Os resistores de 6K e 3,4K usados nas redes divisoras de tensão do amp-op devem ser escolhidos para tolerâncias baixas. Uma tensão de 3 volts e 6 volts nos divisores seria suficientemente próxima para o ciclo de carga.
Outro testador de capacitor simples
O próximo projeto é um simples circuito testador de vazamento de capacitor eletrolítico. Alguns capacitores com vazamento constroem uma resistência interna que se desvia em resposta a mudanças de temperatura e/ou tensão.
Esse vazamento interno pode se comportar como um resistor variável colocado em paralelo com um capacitor de temporização.
Em intervalos de tempo incrivelmente rápidos, o resultado do capacitor com vazamento pode ser nominal, mas à medida que o intervalo de tempo é prolongado, a corrente de fuga pode levar o circuito do temporizador a alterar significativamente ou talvez falhar completamente.
Seja qual for o caso, um capacitor de tempo imprevisível pode converter um circuito temporizador de som impecável em um lixo não confiável.
Como funciona o circuito
A figura abaixo é um diagrama esquemático do nosso detector de vazamento eletrolítico. Neste circuito, um transistor PNP de uso geral 2N3906 (Q1) é conectado em uma configuração de circuito de corrente constante em que uma corrente de carga de 1 mA é fornecida ao capacitor de teste.
Um circuito de medição de faixa dupla é empregado para exibir a carga do capacitor e a corrente de fuga. Algumas baterias fornecem energia ao circuito.
Um diodo Zener de 5 V (D1) fixa a base do Q1 em um potencial constante de 5 V, garantindo uma queda de tensão constante em torno de R2 (resistor do emissor de Q1) e uma corrente constante no capacitor em teste (mostrado como Cx).
Quando ajustado na posição 1 de S1, a tensão utilizada em Cx fica restrita a cerca de 4 V; tendo S1 na posição 2, a tensão sobre o capacitor aumenta para cerca de 12 V. Uma bateria adicional pode ser incluída em série com B1 e B2 para aumentar a tensão de carga para aproximadamente 20 V.
Com S2 em sua posição normalmente fechada (como demonstrado), o medidor é conectado em paralelo com R3 (o resistor shunt do medidor), permitindo ao circuito uma exibição em escala real de 1 mA. Quando S2 é pressionado (aberto), a faixa de medição do circuito é reduzida para 50 uA de fundo de escala.
Configurando o Circuito
Os circuitos nas Figs. 2 e 3 demonstram algumas maneiras de escolher o resistor shunt (R3 na Fig. 1) para aumentar a faixa de M1 de sua faixa padrão de 50 µA para 1 mA.
Supondo que você tenha um voltímetro apropriado que possa medir 1 V, então você pode usar o circuito mostrado na Fig. 2 para determinar R3.
Neste procedimento, ajuste R1 (o potenciômetro de 10k) para sua resistência mais alta e ajuste R3 (o potenciômetro de 500 ohms) para sua magnitude mais baixa.
Conecte uma bateria conforme indicado e ajuste R1 para obter uma leitura de 1 V em M1. Aumente cuidadosamente o valor predefinido de R3 até que M2 (o medidor de corrente) exiba uma deflexão de fundo de escala. Examine apenas R1 enquanto altera a predefinição de R3 para manter uma leitura de 1V em M1.
Enquanto M1 indica 1 volt e M2 exibe escala total, o potenciômetro é estabelecido no valor de resistência correto necessário para R3. Você pode trabalhar com um potenciômetro para o resistor shunt ou escolher um de valor equivalente na caixa do resistor. Alternativamente, se você tiver um amperímetro de precisão que pode verificar 1 mA, você pode tentar o circuito da Fig. 3.
Você pode implementar exatamente os mesmos procedimentos feitos para a Fig. 2 e ajustar o R1 para uma exibição de 1 mA.
Como usar
Para aplicar o circuito de teste de vazamento de capacitor proposto, comece com S1 na posição desligada. Insira o capacitor em teste nos terminais, usando a polarização correta.
Mova S1 para a posição 1 e você deve encontrar o medidor (dependendo do valor do capacitor) lido em escala total por um curto intervalo de tempo e, posteriormente, voltar a uma leitura de corrente zero. Caso o capacitor esteja em curto internamente ou tenha um vazamento alto, você pode encontrar o medidor mostrando uma leitura de escala completa constantemente.
Caso o medidor volte a zero, tente pressionar S2 e o medidor pode não se deslocar para cima na escala para um bom capacitor. Caso a tensão nominal do capacitor seja superior a 6 volts, mova S1 para a posição 2 e você deverá ver resultados idênticos para um bom capacitor.
Se o medidor exibir uma deflexão ascendente, o capacitor pode não ser uma boa perspectiva para aplicação em um circuito temporizador. Possivelmente, um capacitor pode falhar no teste e ainda assim ser um bom dispositivo.
Se um capacitor eletrolítico não estiver sendo usado ou não for carregado por um longo período de tempo, isso pode levar a uma alta corrente de fuga quando uma tensão é aplicada inicialmente; mas quando a tensão permanece conectada ao capacitor por um período de tempo razoável, a unidade geralmente pode ser reenergizada.
O circuito de teste pode ser aplicado para restabelecer um capacitor adormecido, monitorando adequadamente os resultados no medidor M1.
Resistores
(Todos os resistores fixos são unidades de 1/4 watt, 5%.)
R1-2,2k
R2-4,7k
R3—Ver texto
Semicondutores
Transistor de silício NPN de uso geral Q1-2N3904
D1—IN4734A diodo Zener de 5,6 volts
Diversos
MI- 50 uA medidor
B1, bateria de rádio transistor B2-9 volts
Interruptor SI-SP3T
S2-Botão de pressão normalmente fechado
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FONTE
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