O Eletroliteste

Ver nota no final do post:

Para efetuar um teste seguro em capacitores eletrolíticos com capacitâncias entre 1 e 10.000 µF, e acabar de vez com qualquer dúvida a respeito desses componentes, resolvi elaborar um circuito de fácil montagem e baixo custo. A princípio pode-se pensar ''que seria impossível conciliar precisão e baixo custo; mas, com o instrumento aqui descrito, é possível qualquer um saber se um eletrolítico está "aberto" (sem capacitância), em curto, ou com a capacitância alterada, mesmo que essa alteração seja mínima. E o circuito consta apenas de um CI, onze resistores e três chaves. O multímetro, na função "ohmímetro", nem sempre é um instrumento capaz de efetuar uma prova decisiva sobre um capacitor porque sozinho, somente poderá dar uma avaliação aproximada do estado do componente, não dizendo o valor exato da capacitância apresentada. E muitas vezes temos em mãos um desses capacitores cujas características já se encontram apagadas no invólucro, sendo difícil identificá-las. E o “danado do grilo acaba fundindo a nossa cuca”. Como a "coqueluche" do momento é a Tecnologia do Circuito Integrado, dei uma vista d'olhos na literatura especializada, e encontrei um CI que me satisfez plenamente: o popular 555.

O CI 555 é uma "aranha" de oito perninhas, e de uma versatilidade incrível. Sozinho, ou em conjunto com outros integrados, faz "quase tudo" que se possa imaginar em Eletrônica. Como se tratava da nossa primeira montagem empregando CI, preocupamo-nos em restringir nosso circuito a maior simplicidade possível.

O Circuito

Na Fig.1 temos o diagrama esquemático do Eletroliteste. Em resumo, nosso instrumento funciona do seguinte modo: ligando as garras-jacaré ao capacitor a t estar, e acionando as chaves CH1, CH2 e CH3, um LED (D1) se acenderá no painel do aparelho. Quando o capacitor em teste ("CX") se carregar com dois terços da tensão fornecida pela fonte de alimentação, o LED se apagará. Usando-se um cronômetro, ou simplesmente um relógio comum que meça o tempo em segundos durante o qual o diodo fotoemissor permanece aceso, saberemos qual à capacitância de "CX" e se o seu valor corresponde ao indicado no invólucro, comparando esse tempo com o especificado na Tabela 1. Essa tabela deve ser feita usando-se capacitores de baixa tolerância, e em nosso caso alimentamos o instrumento com uma tensão estável de 9 V. Para testes rápidos o consummo é mínimo (por volta de uns 50 mA), o que permite que o instrumento se torne independente da rede elétrica: basta instalar unia pequena bateria de 9 V. A chave CH3 é de um pólo e dez posições, das quais são usadas oito, sendo os terminais correspondentes às demais empregados como ponte de sustentação dos resistores. Essa chave intercala um r esistor no circuito, entre o pino do "sensor de nível" e "descarga" do CI e a bateria B1. Desse modo, a tensão enviada ao primeiro comparador dependerá do valor do resistor selecionado, valor esse que in-fluenciará no processo de carga do capacitor em teste (CX), que se carregará mais ou menos lentamente. No início do teste, depois de selecionada a posição de CH3, e energizado o circuito através de CH1, nada poderá acontecer: o LED ficará apagado, a menos que CH3 esteja na posição usada aqui para um teste do próprio circuito. E o motivo para estar o LED apagado é que as armaduras de "CX" se encontram curto-circuitadas, através de um transistor interno ao CI (pino 7). No entanto, calcando-se rapidamente CH2 ("disparo"), o pino 2 do integrado será levado à massa, o que faz um flip-flop interno ser ativado. Com isso, a saída (pino 3) se alterará, passando de quase zero a um nível de tensão próximo ao de alimentação. Com isso, o LED acende "CX" iniciará, então, o processo de carga, através do resistor R 10 e de um dos resistores (R3 a R9) selecionado por CH3. O LED permanecerá aceso durante o tempo de carga do eletrolítico em prova, até que o potencial que nele se desenvolve atinja dois terços do valor da tensão da fonte, quando, então se apagará.

Montagem

A Fig. 2 mostra como interligar os componentes do Eletroliteste. Lá vemos que CI1 foi instalado numa plaqueta do tipo "universal" (Fig. 3), medindo 3 X 4 cm, e especialmente prevista para CI de dezesseis pinos. Em nossa montagem usare-mos um C1 que tem apenas oito pinos. Os filetes que sobraram foram ocupados pelos resistores R1, R2 e R11, além da fiação. Para facilitar uma possível troca do CI utilizamos um soquete para o mesmo, o qual soldamos na plaqueta empregando um soldador de 30 W e ponta fina.

Na Foto 1 temos o aspecto interno do nosso protótipo e na foto do cabeçalho o Eletroliteste encontra-se completamente montado e com o devido acabamento.

Teste

Depois de revisar a montagem orientando-nos pelas Figs. 1 e 2, passamos a efetuar o teste de funcionamento que, aliás, é muito simples. Basta colocar CH3 na posição 1, ligar o interruptor CH1 e calcar CH2. O LED acenderá prontamente, assim permanecendo. Em seguida, inserimos, um a um, capacitores eletrolíticos de valores diferentes entre as garras de prova e preenchemos a Tabela 1, com o auxílio de um cronômetro (serve qualquer relógio que meça segundos) e moni-torando o "seletor". A Tabela 1 apresentada foí elaborada baseando-se em nosso protótipo e calculada para se efetuar testes rápidos ou prolongados, dependendo da posição de CH3 para um dado capacitor. Caberá ao leitor selecionar capacitores que serão considerados de valor "padrão", e assim fazer a sua própria Tabela 1. É recomendável observar que os valores nominais de alguns eletrolíticos encontrados no comércio variam bastante, o que pode dar uma leitura um pouco afastada da especificada na Tabela 1; contudo, não chegam a causar problemas. Por exemplo, com um capacitor de 1uF e CH3 na posição 8, para diversos capacitores de valores nominais idênticos, obtivemos variações entre 18s e 23s. O mesmo aconteceu para um capacitor de 22 uF e CH3 na posição 6, encontrando variações entre 24s e 37s. Ainda para um capacitor de 100 uF e CH3 na posição 6, observamos variações entre 74s e 94 s.

NOTA: 

Artigo publicado na Revista ANTENNA de Jan./Fev./1982. 

Projeto, montagem e teste por João Torres de Amorim.

- Convém salientar, que não estudei o circuito minuciosamente, nem o montei, o que farei posteriormente. Como se trata de uma publicação de uma respeitosa revista, acredito que o circuito funcione a contento.

Farei algumas explanações sobre o time 555, onde, por sinal, existem vários posts no meu blog.