terça-feira, 5 de fevereiro de 2019

Medidor de ESR capamiter, capacheck...

O Medidor de ESR, capamiter, capacheck, nada mais é que um ohmímetro AC, circuito que muita gente copiou, replicou e poucos alteram uma coisinha ou outra, mas continuam na mesma, o mesmo miolo do circuito argentino, montado em escala, seguindo um padrão idealizado pelo criador etc, este circuito encontra-se em revistas de eletrônica antigas, não me recordo o ano exato, mas da década de 80 a 90, no mais, alguns detalhes sobre;

Há outras postagens sobre ESR neste blog confira aqui: https://virtuatec-eletronica.blogspot.com/search?q=ESR
Cada um equipamento caseiro e ou comprado pré montado, terá características próprias, levando em consideração o que cada um utilizou na montagem, por isso que, das placas que disponibilizo na loja, a única forma de minimizar as diferenças, fora vender as placas montadas, assim tendo um certo controle de utilizar os mesmos materiais em todas as placas, padronizando as.

É impossível, pegar dois aparelhos iguais (depois de finalizados no multímetro), pois tanto eletricamente (bateria, fonte, ponteiras de prova) como fisicamente, serão diferentes, uma vez que cada pessoa, vai colar a etiqueta da escala em uma posição, essa variação será mais que suficiente para não ficar igual aos demais, mesmo tendo atenção aos detalhes, não há a receita perfeita, tudo vai depender de quão hábil será o montador.

É primordial observar o capacitor, ler todas as informações em seu corpo e buscar informações no fabricante, aqui no blog escrevi algo sobre "cada capacitor no seu galho" é errôneo pegar o ohmímetro "capamiter" medir o resistor (ESR) e logo dizer que o capacitor esta ruim ou bom. O capamiter tem a escala de 100 Ohm e medir resistências inferiores a 1 ohm, fica prejudicado pela estreita faixa de deflexão do galvanômetro (leia se escala)  essa tem seu foco em capacitores pequenos abaixo de 100uF e de tensões acima de 50V, que eram utilizados em TVs analógicas.

Lembre-se o instrumento móvel do multímetro (galvanômetro) é logaritmico, ou seja no inicio e final a deflexão é maior do que no centro com relação a tensão aplicada a ele, com isso a escala numérica fica espremida nas extremidades, e quando se aproxima da faixa de mili-ohm, a coisa fica complicada, pois até a resistência dos fios, conectores passam a ser considerados, e podem afetar a leitura e ajuste de zero.

O capacitor eletrolítico, tem diversas caraterísticas informadas pelo fabricante;

- Categoria (Alta/baixa frequência, alta/ baixa temperatura, e dezenas de outros) 
- Vloss (velocidade de perda de tensão)
- Capacitância (capacímetro)
- ESR (resistência - capamiter)
- Temperatura de funcionamento
- Estado físico

Com relação a montagem mesmo tendo a placa montada e funcional temos:

- Descontentamento com a montagem pelo resultado esperado, muitos acham que o aparelho vai solucionar tudo (como citei acima é um ohmímetro AC) outros componentes serão "testados" como na escala X1 do multímetro analógico.
- Nem todo problema é ESR, ou acham que há um valor a ser comparado a uma tabela verdade e de fácil entendimento.
- Trata-se um um circuito analógico variável de baixa precisão e ajuste, a simples variação de temperatura e ou desgaste da alimentação influenciam na posição da agulha e temos que ajustar sempre o ponteiro mais próximo do zero (peço que recordem como é chato medir resistências de baixo valor, na escala X1 do seu multímetro).

Se puderem visualizar nesse momento, relembrem algum episódio em seu trabalho e ou momento na bancada, quando a questão era utilizar-se de escalas em milivolt, miliohm, miliampère, tudo é muito sensível e ou estável, até a respiração chega a atrapalhar na medição (trocadilho a parte) tenha em mente; capacitores grandes, têm valores de ESR na casa de 100 miliohm a zero, bem próximo a isso, 0.08... Nestes o estado físico e o valor da capacitância são mais cruciais. Atentem a valores abaixo de 100uF e em quais locais o capacitor de situa no circuito.

Ou seja, é como comparar um instrumento de laboratório com uma chave de fenda, ambas ferramentas são uteis, porém esperar algo mais da chave fenda é pura ilusão e o resultado vai ser decepcionante.Quanto ao CI, já comentei diversas vezes como averiguar se o CI é um TL084 bom ou ruim, pelas próprias leituras de tensão da placa.

Sendo que o circuito do capamiter  consiste em;

- Fonte simétrica (tensão de +/-4.5V)
- Oscilador retangular (100khz +/-20% conforme tolerância dos componentes e temperatura do dia)
- Comparador somador (ponte View resistiva para escala de 100 ohm)
- Amplificador retificador (retifica o AC da ponte de entrada em DC para o galvanômetro)

Outro detalhe é medir uma ESR boa, e dizer que esta tudo igual, ai eu pergunto igual a que? 

Podemos verificar o funcionamento do medidor pegando um capacitor que tenha um ESR próximo a zero e intercalar a esse capacitor, resistências de 1, 2...10...100ohm, deveremos ter na escala o ponteiro próximo a esses valores.

Ao verificar o estado do capacitor eletrolíticos devemos seguir os seguintes passos:

1 - Verificar visualmente seu estado físico, se estufado, estourado etc, o que nos informa que houve aquecimento, vazamento e ou alguma ação mecânica que o danificou.

2- Sua capacitância, se esta próxima ao valor especificado em seu corpo, não muito fora da sua tolerância (parte chata aonde devemos buscar informações no datasheet)

3 - ESR, seu valor é especificado pelo fabricante, de acordo com categoria, frequência e temperatura, não há outra tabela a se comparar a não ser o que o fabricante diz. (buscar informações no datasheet)

4 - Bom senso, comparar com outro capacitores da placa de mesma característica, verificar em qual estágio do circuito o capacitor esta instalado e em quais situações externas ele esta exposto.

É comum muitos ao medirem um capacitor eletrolítico estourado, encontrar sua capacitância dentro da tolerância e a ESR boa (próxima de zero ) isso porque apenas seu involucro ou caneca sofreu alteração, seja pela expansão da solução eletrolítica ou por esmagamento físico, significa que suas camadas que constituem Dieletro ainda estão "boas" e apresenta, as informações elétricas que encontraríamos em um capacitor bom, mas pelo estado físico, decretamos que esta ruim, espero que tenha exemplificado bem essa situação, pois ocorre muito em capacitores de TVs novas e placas de computador.

Deve-se lembrar que a ESR é um fenômeno que ocorre nos elementos internos do capacitor eletrolítico, e só pode ser lida com uma tensão AC, a tensão DC não passa pelo capacitor, assim não podemos ler ela com nosso multímetro em X1, por isso que os medidores de ESR tem seu gerador de tensão AC, a frequência, mais comum é a faixa de 100khz ou próximo disso, mas podemos verificar no datasheet do fabricante que ele especifica o quanto de ESR em seu capacitor em cada faixa de frequência, tensão e temperatura. Hoje com novos métodos de fabricação dos componentes, e o uso mais comuns de equipamentos que operam com frequências maiores  a frequência do oscilador do medidor pouco importará, na hora do reparo da bancada.

Outro ponto em que ninguém comenta é que toda informação, tabelas e ou exemplos são de autores e fabricantes que se situam em países de temperatura baixa, adotam uma média de 25ºC ou bem menos, nós aqui em terras tupiniquins frequentemente estamos expostos a temperaturas acima de 30ºC, tabelas que não vai bater com os valores ao se medir um capacitor em um dia de 33ºC por exemplo, isso diminui muito o valor da ESR, fazendo com que muito capacitor com ESR elevada, passe na verificação como ESR baixa (próxima de zero).

É só lembrar daquela máxima, que todo técnico de TV tinha em mente; "dia frio, temos mais TVs com problemas de capacitores eletrolíticos do que em dias quentes" o que bate muito bem com o que citei acima, só teremos a leitura real da ESR, se adequaremos o componente em que se vai medir, nas mesma condições em que o fabricante dispõe em seu Datasheet (folha de dados técnicos).

Para resumo, tenho que; ESR boa o quanto mais próximo de zero, e que a comparação com outro capacitor na placa é a melhor e mais prática solução de baixo custo e que se esta procurando um equipamento que faça tudo, invista em um equipamento de laboratório, aonde poderá ensaiar diversos testes e várias situações e chegar a uma conclusão, se esta bom ou não o capacitor, porém será mais trabalhoso correr atras de todas as informações do fabricante do que simplesmente comparar o componentes com outro de mesma característica na placa. 

O que escrevo acima, é o meu dia a dia na oficina de reparos e criação, o que vi nesses anos a atividade é que se criou um grande alvoroço por trás da ESR, algo tipo, "tá com problemas, compre um medidor de ESR e resolva seus problemas" e não é assim, medidor de ESR é apenas mais uma de várias ferramentas e ou aparatos que devemos ter em mãos para que dentro de nosso conhecimento, possamos verificar se o componente esta ruim ou não, e que se o problema em si é ele outro coisa no circuito.

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