Medidor simple de Capacidad y ESR, en condensadores electrolíticos a partir de 1uF.
Solamente necesitamos arduino y una resistencia de 1K, el circuito más sencillo y funcional.
El código lo tenéis publicado en GitHub en el siguiente enlace.
Está Basado en los trabajos de:
- Paul Badger 2008 (https://docs.arduino.cc/tutorials/generic/capacitance-meter).
- system: https://forum.arduino.cc/t/capacimetro-con-arduino/106928
- Electgpl: https://youtu.be/pFPTO1TySSM
- j-rpm: http://j-rpm.com/2022/12/capacimetro-esr-con-arduino-v2/
El condensador se conecta entre puerto A5 y Tierra.
IMPORTANTE: Los condensadores deben estar descargados o con tensión <= 5v, para no provocar un daño en la placa de Arduino.
La resistencia de 1K, no está elegida al azar, es un equilibrio para una medida óptima entre modo ESR y modo Capacidad. Si se desea más precisión en modo ESR, se puede bajar a 220R, pero perderíamos precisión para medida de capacidades pequeñas. Si se desea más precisión en modo capacidad, podríamos elegir una resistencia superior 3K-5K-10K, pero perderíamos precisión en modo ESR.
MODO ESR:
Se genera una corriente pulsante/alterna, de periodo T=4 us (2+2) => f= 250 KHz).
La idea es que en corriente alterna el condensador equivale a un cortocircuito, por lo que VA5 = VRESR. Se está despreciando la reactancia capacitiva en alterna que tiene un valor = Xc= 1/ (2.PI.f.C).
En realidad estamos ante un divisor de tensión con dos resistencias 1K + ESR, y así calculamos la segunda.
Para un condensador de 1uF, y a la frecuencia de ¼ MHz, sería de Xc= 0,6366 Ω. Para un condensador de 10uF sería Xc = 0,06366 Ω y para un condensador 100 uF sería de Xc = 0,006366 Ω.
MODO CAPACIDAD:
Se basa en la características de los condensadores, que precisan 1T =RC, para alcanzar el 63.2% de su capacidad máxima. El condensador se carga y descarga a través del pin digital 4 y la resistencia de 1K.
Tienes una simulación del circuito publicada en ThinkerCad
