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Medidor de capacitancia

Medidor de capacitancia diseñado por Harry Garland y Roger Melen .

Un medidor de capacitancia es un equipo de prueba electrónico que se utiliza para medir la capacitancia , [1] principalmente de capacitores discretos . Dependiendo de la sofisticación del medidor, puede mostrar solo la capacitancia , o también puede medir una serie de otros parámetros como fugas , resistencia en serie equivalente (ESR) e inductancia . Para la mayoría de los propósitos y en la mayoría de los casos, el capacitor debe estar desconectado del circuito ; la ESR generalmente se puede medir en el circuito.

Comprobaciones sencillas sin un auténtico capacimetro

Algunas comprobaciones se pueden realizar sin un instrumento especializado, en particular en los condensadores electrolíticos de aluminio , que tienden a tener una alta capacidad y a estar sujetos a fugas pequeñas. Un multímetro en un rango de resistencia puede detectar un condensador en cortocircuito (resistencia muy baja) o uno con fugas muy altas (resistencia alta, pero menor de lo que debería ser; un condensador ideal tiene una resistencia de CC infinita). Se puede obtener una idea aproximada de la capacidad con un multímetro analógico en un rango de resistencia alta observando la aguja cuando se conecta por primera vez; fluirá corriente para cargar el condensador y la aguja "saltará" desde la resistencia indicada infinita a un valor relativamente bajo, y luego se desplazará hasta el infinito. La amplitud de la patada es una indicación de la capacidad. La interpretación de los resultados requiere algo de experiencia o comparación con un buen condensador, y depende del medidor y el rango particular utilizados.

Medidores simples y sin puente

Muchos voltímetros digitales (DVM ) tienen una función de medición de capacitancia. Estos suelen funcionar cargando y descargando el capacitor bajo prueba con una corriente conocida y midiendo la velocidad de aumento del voltaje resultante ; cuanto más lenta sea la velocidad de aumento, mayor será la capacitancia. Los DVM generalmente pueden medir capacitancias desde nanofaradios hasta algunos cientos de microfaradios, pero no son inusuales rangos más amplios.

También es posible medir la capacitancia pasando una corriente alterna de alta frecuencia conocida a través del dispositivo bajo prueba y midiendo el voltaje resultante (no funciona para capacitores polarizados).

Al solucionar problemas de circuitos, algunos problemas son intermitentes o solo aparecen cuando se aplica la tensión de trabajo y no se detectan mediante mediciones con equipos, por sofisticados que sean, que utilizan tensiones de prueba bajas. Algunos problemas se detectan mediante el uso de un aerosol "congelador" y la observación del efecto en el funcionamiento del circuito. En definitiva, en casos difíciles, el reemplazo rutinario de condensadores (componentes relativamente baratos) es más fácil que organizar mediciones de todos los parámetros relevantes en condiciones de trabajo.

Algunos instrumentos más especializados miden la capacitancia en un amplio rango utilizando las técnicas descritas anteriormente y también pueden medir otros parámetros. Se puede medir una capacitancia parásita y parásita baja si se dispone de un rango lo suficientemente bajo. La corriente de fuga se mide aplicando un voltaje directo y midiendo la corriente de la manera habitual.

Puentes

Un puente de capacitancia Andeen-Hagerling de 2700 A

Los instrumentos más sofisticados utilizan otras técnicas, como la inserción del condensador bajo prueba en un circuito de puente . Al variar los valores de las otras patas del puente (para equilibrar el puente), se determina el valor del condensador desconocido. Este método de uso indirecto de la medición de la capacitancia garantiza una mayor precisión. El puente generalmente también puede medir la resistencia y la inductancia en serie. Mediante el uso de conexiones Kelvin y otras técnicas de diseño cuidadosas, estos instrumentos generalmente pueden medir condensadores en un rango de picofaradios a faradios. Hay medidores LCR combinados que pueden medir inductancia, resistencia y capacitancia.

Los circuitos de puente no miden por sí mismos la corriente de fuga, pero se puede aplicar un voltaje de polarización de CC y medir la fuga directamente.

Los instrumentos de puente modernos suelen incluir una pantalla digital y, cuando es pertinente, algún tipo de prueba de funcionamiento/rechazo para permitir un uso automatizado sencillo en un entorno de producción. Al igual que todos los instrumentos modernos, los puentes se pueden conectar a ordenadores y otros equipos para exportar lecturas y permitir el control externo.

Referencias

  1. ^ "Medidor de capacitancia digital: una herramienta esencial para la electrónica moderna". Electricidad – Magnetismo . 2024 . Consultado el 20 de febrero de 2024 .