CAPACÍMETRO DIGITAL C/ ESCALAS AUTOMÁTICAS – C/ PIC 16F628A (REF314)

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Meça seus capacitores com mais facilidade! …

Este artigo trata da montagem de um capacímetro digital que abrange a faixa de alguns picofarads até alguns Farads, de forma automática. Veja o esquema abaixo:

Para coordenar toda a operação de medição foi usado um PIC16F628A, trabalhando com um cristal de 20 Mhz.
O processo de medição emprega o conhecido circuito integrado 555 na sua versão MosFet. A sua ligação no circuito é correspondente a um multivibrador monoestável. Ao ser disparado pelo PIC, ele irá gerar um pulso positivo em seu pino de saída (3) de duração proporcional ao capacitor sob teste ligado a ele. O PIC mede este tempo e se necessário, altera as escalas mudando o valor dos resistores que realizam a carga do capacitor. Depois, a contagem do tempo é processada e apresentada em um LCD de 2 linhas por 16 caracteres.
Este é um método clássico de medição, sendo usado já a muito tempo e apresentado em vários artigos de capacímetros na Internet.
O circuito tem um sistema de descarga do capacitor sob teste usando 2 transistores BC548, ligados no pino 7 do 555. O objetivo é facilitar a descarga de capacitores de alta capacidade (acima de 10 mF).
Antes do uso, o circuito precisa ser calibrado. Para isto temos 4 trimpots, sendo um para cada escala. Comece calibrando a escala de picofarads. Coloque um capacitor de 470 pF na entrada e ajuste o trimpot de 2M2 até obter este valor. A seguir, use um capacitor de 47 nF e ajuste o trimpot de 2K2 até obter 47 nF.
Para a escala de microfarads use um capacitor eletrolítico de 470 uF. Ajuste o trimpot de 200 Ohms até obter este valor. A última escala será a mais demorada para ajustar. Os tempos de medição são maiores, o que exigirá um pouco mais de paciência para obter o ajuste. Coloque um capacitor de 0,47 F com o trimpot de 100 Ohms previamente posicionado no meio de seu curso máximo. Faça várias medidas e vá ajustando o seu valor até obter o valor de 470 mF.
Note que nesta escala você necessitará desligar a alimentação após cada medição. Para obter um precisão maior, poderá medir os capacitores usados na calibração com um capacímetro profissional e anotar estes valores. Depois calibre os trimpots usando os valores anotados para cada capacitor.
Para medir um capacitor, ligue o aparelho sem colocar algum capacitor na ponta de medição. Se mostrar alguma leitura aperte o botão ‘reset/zerar’ até obter ‘0 pf’. Deixe o capacímetro longe de outros aparelhos elétricos, como celulares, tablets, lâmpadas eletrônicas, etc. pois eles atrapalham a medição e dificultam a operação de ‘zerar.
Ligue o capacitor a testar nas pontas de teste. Para valores nas escala de pF a uF isto será feito de forma rápida, tendo o valor no LCD em poucos segundos. Já na escala de milifarads e Farads, o processo será lento. Ao identificar um alto valor, o LCD informará na segunda linha com a mensagem ‘Aguarde’. Poderá tomar alguns minutos até que apareça outra mensagem informando que está ‘Pronto’ a medição. Nesta escala, a rotina do PIC faz a medição e mantém o resultado na tela do LCD. Desta forma, podemos ligar um capacitor de alto valor e deixa-lo sob medição, enquanto executamos outras atividades. Depois, basta conferir o resultado que se manterá na tela do LCD até que desliguemos o aparelho.
Para alimentar o circuito foi usado uma bateria de 9 volts e com ajuda de um 78L05 obtemos redução de tensão para 5 volts. Quando a tensão da bateria cai para 6 Volts, o LCD apresentará a mensagem; ‘Troque Bat’. Nesta ocasião, você deverá substituir a bateria por uma nova.
Nota importante: Descarregue os capacitores antes de realizar a medição. Capacitores carregados com alta tensão poderão danificar o equipamento de forma permanente. Para melhorar no quesito de interferências, coloque a montagem em uma caixa metálica, e ligue ela ao gnd da bateria. Se usar caixa plástica, cole tiras de papel alumínio nas paredes internas e conecte ao gnd. Se usar pontas de provas, use as mais curtas e se possível, com fio blindado conectado ao gnd.
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Breadboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Segue pasta zipada com os arquivos da montagem (asm):

PIC_CAPACIMETER_II

Manuais:
PIC16F628A datasheet
TLC555 datasheet

Curiosidades:
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Até o próximo artigo!

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