Medidor de capacitancia

Un medidor de capacitancia es un equipo de prueba electrónico cuyo propósito es medir la capacitancia, principalmente de condensadores discretos. El medidor de capacitancia funciona basándose en la relación directamente proporcional entre la capacitancia y una constante de tiempo.

Esta relación se utiliza en este método de medición. Entonces, podemos pasar por un circuito RC simple con un voltaje de alimentación VIN (mostrado a continuación).

Durante el período de carga del condensador, el voltaje a través del condensador en cualquier instante es

El tiempo necesario para cargar el condensador hasta exactamente el 63.5 por ciento del voltaje de entrada total se denomina constante de tiempo. Se denota por ‘τ’.

Ahora, supongamos un condensador que se carga utilizando una fuente de corriente constante y el condensador se descarga a través de un resistor con una resistencia fija. Para medir la capacitancia de este circuito, podemos implementar un temporizador 555 junto con algunos equipos de prueba digitales. La forma clara de medir la capacitancia es midiendo el período de oscilaciones. La lectura se puede obtener directamente en nanofaradios o microfaradios seleccionando el tamaño exacto de la resistencia de carga.

En comparación con otras técnicas de medición de capacitancia, este medidor es capaz de manejar electrolíticos de hasta decenas de miles de Farad.

Si el condensador de prueba tiene alguna fuga, este método hará que el valor de la capacitancia sea menor que el valor real. Este método también es un indicador eficiente del comportamiento del condensador de prueba en la mayoría de los circuitos de derivación y temporización. El diagrama de bloques de un medidor de capacitancia digital básico con el IC temporizador 555 se muestra a continuación.

Aquí, podemos ver un temporizador 555 en el circuito. Funciona como un multivibrador astable. La frecuencia de este multivibrador está gobernada por el valor desconocido de capacitancia (CX). La salida de este multivibrador está conectada a un contador digital. Este contador puede medir la longitud del ciclo de la onda cuadrada.
La longitud del ciclo de la onda cuadrada formada por los temporizadores 555 se puede calcular usando la fórmula:

En el valor pico de la curva de carga, el contador digital se restablecerá. En ese momento, un reloj de pulsos de 100 kHz se encenderá y se enrutarán al contador. Luego, después de completar la parte de descarga del ciclo, la pantalla se actualizará y podemos leer simplemente el valor del condensador. Para obtener una visualización directa del valor de capacitancia de manera sencilla y correcta, la selección de las corrientes de carga y la frecuencia de referencia debe ser adecuada.

El blindaje de los conductores debe asegurarse y, para mediciones de baja capacidad, deben mantenerse cortos. Esto es porque el zumbido de 50 Hz puede causar cierta inestabilidad.

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