jueves, 28 de septiembre de 2017

Arduino TM1638 Medidor de Condensadores - Capacímetro - Capacimeter

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Arduino
TM1638
Medidor de Condensadores
Capacímetro -
Capacimeter

xsetaseta@gmail.com


En este montaje vamos a realizar un medidor de condensadores.
Como cualquier aparato de medida la precisión debe ser alta, y  este no es el caso, el error puede ser de hasta un 8%.
Hace unos años había realizado un medidor de capacidad utilizando un microcontrolador PIC. Este medidor funcionaba perfectamente, y empleaba la circuteria interna del propio PIC.
Para este montaje  he utilizado el arduino, haciendo mucho mas simple el circuito, aunque no tan preciso.
El circuito consiste en la carga de un condensador a través de una resistencia, midiendo el tiempo que tarda en llegar a un valor de tensión.
La tensión de carga la proporciona una puerta de salida del arduino, que proporciona alrededor de 4.60V.
La resistencia es elegida por la escala:
Escala 1 - 1 K ohmio        C>1µF
Escala 2 - 100K ohmio       C>1nF
Escala 4 - 1M ohmio         C>12pF


En la imagen  se puede observar como se carga un condensador de 330 nF a través de una resistencia de 100K.
Como todos bien sabemos la carga de un condensador es logarítmica, pero si tomamos la primera parte de la carga del condensador, podemos observar que es casi lineal.
El cambio de estado de una puerta de entrada del arduino a una tensión de alimentación de 5V suele ser de 2.32V . Esta tensión de cambio de estado puede cambiar en el  tipo de fabricación del Chip. El montaje se realizó con un arduino nano que utiliza el ATMEGA328P-AU .
En el programa existen varias constantes que se utilizan para tarar las distintas escalas.
//Configuraciones de retardo
#define TESCALA1  42
#define TESCALA2  65
#define TESCALA4  63

De la misma forma, el propio sistema tiene una capacidad intrínseca que hay que corregir en el montaje
// Capacidad propia del sistema
#define CZERO  27

Hubiese sido fácil hacer el montaje de autorrango y con botón de auto-tara, pero eso se lo dejo a otro. ;)


Carga del condensador de 330nF a través de una resistencia de 100K.



Nomenclatura de condensadores


Esquema de conexión.



Montaje del circuito



PROGRAMA

NOTA:
He estado midiendo bastantes condensadores en un buen polímetro que tengo y los he comparado con el montaje, las diferencias no llegan nunca a un 8% .
De todas formas, es curioso ver la diferencia entre el valor marcado  en el condensador y el valor real. Esta diferencia es muy grande con condensadores antiguos, ya se sabía, algún tipo de material dieléctrico se deteriora con el paso del tiempo, sobre todo en los condensadores electrolíticos.
En un capacitor además de la corriente de carga  existe otra corriente llamada corriente de fuga, debido a imperfecciones en el dieléctrico que no es un aislante perfecto. Esta corriente de fuga es muy apreciable en los condensadores electrolíticos viejos. En algunos condensadores que tenía antiguos, debido a que la corriente de fuga era tan grande,  no los he podido medir.

Saludos.
JUAN GALAZ

http://seta43.hol.es/frecap.html

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