Handmades

Salve mais uma vez galera handmades!

Dessa vez, preciso da ajuda dos handmakers de elite aqui com meu probleminha enjoado!

Estou prototipando um circuito de um medidor de ESR do link abaixo:

Jay Diddy 5 Transistor ESR Meter: http://runawaybrainz.blogspot.com.br/2014/03/dr-browns-capacitor-esr-tester.html

Esquemático: http://1.bp.blogspot.com/-Oz-e_4aovQQ/UzG9-X_1wsI/AAAAAAAADVo/mjrrZKtcgVM/s1600/5+Transistor+ESR+Through+Hole+SCH.png

É um projeto relativamente simples, composto de 5 transistores, 4 - 2n3904 e 1 - 2n3906.

Acontece que, depois de levar mais de 5 horas para montar tudo:
- Revisei todas as conexões entre os jumpers
- Revisei as voltagens das trilhas de v+ com 5v e com 9v
- Revisei a conexão entre todos os grounds
- Revisei a orientação de todos os transistores.

Não sei mais o que fazer para "debugar" esse circuito que simplesmente não funciona.
Alguém me dá uma luz?  :(

Segue as fotos abaixo:

(http://i57.tinypic.com/210elck.jpg)

(http://i58.tinypic.com/2pq953o.jpg)

(http://i59.tinypic.com/14av5ts.jpg)

Muito obrigado!

- Primeiro era bom você dizer o quê não funciona.
- Estude o esquema que você informou, tem informações importantes e interessantes (veja a observação sobre o comprimento das pontas de prova, por exemplo e descarregar o capacitor antes de testá-lo).
- Quando se monta circuitos em protoboard existem alguns problemas com isso: aparece muita capacitância parasita entre as linhas paralelas, é pouco, mas às vezes suficiente pra matar um sinal pequeno ou a oscilação (pode matar ou criar, pode ser necessário pular algumas linhas ao inserir os terminais para que não fiquem adjacentes a outras linhas ocupadas); as linhas de alimentação se degradam com os jumpers e o comprimento (coloque alguns capacitores de 100nF em alguns pontos dos rails de alimentação.
- No esquema ele separa o circuito por blocos. É bom sempre ir montando por blocos, verificar o funcionamento e depois prosseguir com os blocos seguintes. No caso, tem o bloco de alimentação (que segundo você está ok) e em seguida o bloco do oscilador de 100kHz. Verifique se tem essa oscilação (no coletor de Q2), já que a existência dela é fundamental para o funcionamento. Talvez precise de um osciloscópio pra ver isso ou um multímetro com frequencímetro. Se tiver, continue com o bloco seguinte: driver (Q3), se chega o sinal ao capacitor em teste. Por fim é que se verifica o funcionamento do circuito em ponte (amplificador diferencial) que aciona o medidor (ele tem a corrente de fundo de escala certo  e atende ao requisito do esquema sobre a resistência interna + trimpot ?).

Legal esse projeto. Se funcionar, avise que eu vou montar um também.

Boa sorte.

A ajuda que necessita, é apenas para "debugar" este medidor de ESR, ou serve a indicação de outro medidor?

Caso sirva outro, neste link tem 2 que eu tenho certeza que funciona, pois já montei os dois, tanto para mim, quanto para amigos.  Eu uso o primeiro do link: http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t1115-dois-medidores-de-esr  Com uma grande vantagem, de medir os capacitores sem retirar do circuito, e sem descarregar (com exceção de capacitores de grandes capacitância em fontes de alta tensão).

Apesar de quanto conheci, estes medidores de ESR, foi em outro link, mas agora não estou achando.

Boa sorte,
Alfredo

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Acabei achando: http://www.py2bbs.qsl.br/esr_meter.php

antes de entrar no circuito... o amperímetro não deveria ser de 50 uA? o da foto me parece ser de 50 mA!

Xformer: Obrigado pelas palavras, vejo que ainda tenho muito a aprender  :D
Vou arrumar um frequencímetro e analisar bloco por bloco como você sugeriu, quando funcionar te aviso, em reviews ringos, ouvi falar bem desse medidor ESR

Alfredo: Obrigado pelas indicações, com certeza serão muito bem aceitas. Vou montar outros além desse que estou montando, gostei do medidor número 2, o de 150 Khz sem necessidade de transformador

Hgamal: Rapaz, só fui ver isso agora. Eu tinha confundido microamperes com miliamperes e acabei comprando esse de 50mA na sta efigênia...  )>|
Por acaso, esse seria o motivo do circuito não dar sinal de vida?
Vocês saberiam algum local em SP que venda desses mili amperímetros analógicos? Eu rodei em muitos lugares pra encontrar esse de 50mA...

Obrigado e abraço !

Diego Gin,

Acho que a forma mais fácil e barata de adquirir estes medidores é comprar estes multímetros mais baratos, desta forma você retira a placa original interna, e monta o medidor de ESR, aproveitando a caixa e o micro-amperímetro, apenas tendo que fazer outra escala para o novo instrumento.

Boa sorte,
Alfredo

Preste bem atenção:

- Seu medidor tem um fundo de escala de 50 mA. A cada 10 mA ele tem 10 divisões. Cada uma destas 10 divisões representa 1 mA.
- No medidor de ESR, se ele estiver no máximo da escala, ele apresentará 50 uA, ou seja, uma medida 20 vezes menor que a menor divisão do amperímetro que você comprou!

Se tudo estiver funcionando no circuito que você montou, este engano é mais que suficiente para "estragar" o resultado!

Uma forma de testar o equipamento, sem o amperímetro que você comprou errado, é colocar o multímetro no lugar do amperímetro. Isto se o multímetro tiver sensibilidade para medir microamperes!

Alfredo, esses multimetros analógicos baratinhos de 20 reais possuem o painel medidor de 50uA?

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Galera, acho que matei a charada, fiz a sugestão do Hgamal e coloquei o multímetro na escala de 2mA, e vi que tem alterações na medição:

Sem cap:
(http://i57.tinypic.com/29wl6bo.jpg)

Com cap:
(http://i60.tinypic.com/u6cup.jpg)

Estão o circuito estaria 100% ?

Na verdade, sem o capacitor (sem ESR) o valor deveria ser maior do que com capacitor (inserindo portanto a ESR no circuito);
Veja se colocar outro capacitor altera o valor. Depois tente calibrar o trimpot para dar 50uA no seu digital.
Observe que a escala é invertida (0 ohms na direita)

Sobre o multímetro, compre os de sensibilidade de 20kohms/V (isso vem marcado no painel da escala), eles vão ter o microamperímetro de 50uA  (é o inverso de 20kohms/V). Eu tenho um da marca Smart YX-360 que tem esse microamperímetro como medidor básico.

Mas antes, com esse miliamperímetro de 50mA de fundo de escala que você tem, experimente desparafusar  os dois parafusos na parte traseira, retire o vidro, e tente retirar o mecanismo do galvanômetro (cuidado que ele é delicado). Se ele usar um microamperímetro para fazer esse miliamperímetro, deve haver um resistor de valor baixo (menos de 10 ohms) em paralelo com os terminais do medidor. Esse resistor é o shunt e serve para ampliar a escala do medidor. Se você retirá-lo, pode fazer o miliamperímetro se tornar um microamperímetro de novo (depois meça o valor do resistor e da resistência interna do medidor sem esse resistor, que vai dar pra calcular o fundo de escala do medidor).

E se não funcionar depois disso tudo, eu vou botar a culpa na falta do capacitor de fluxo (que o autor da página usou no medidor dele).   :D    
Obs. se você não assistiu "De Volta para o Futuro", e não conhece o Dr. Brown, não vai entender.

Os mais vagabundos, tem um  micro-amperímetro com fundo de 200uA.  Mas mesmo assim funciona neste circuito.  Os mais comuns usam 100uA.

Veja que no esquema que você citou, tem uma referência de medidores entre 50uA e 100uA, e ainda tem um potenciômetro em série de de 10k para ajuste, no lado positivo, e R24 pelo lado negativo. (ou ainda usar a observação que existe no esquema para calcular o valor de R24)

Eu desmontei o miliamperímetro e não tem nenhum resistor ali, medi a resistência entre as duas saídas e deu 1,3 Ohm
Acho que não tem jeito mesmo, ele não é um microamperímetro...

Eu vi os 3 de volta para o futuro, mas faz alguns anos, não lembro desse detalhe  :D

(http://i59.tinypic.com/313ojmd.jpg)

Na foto parece que tem um fio soldado ligando os dois terminais (confirme).  Se for isso, ele é o resistor shunt (não é fácil achar um resistor de precisão no valor correto para o shunt, então o fio (de nicromo ?) funciona como resistor no valor necessário.

Eu medi com esse resistor então, entre os 2 terminais e deu 1,3 Ohm. Se eu retirá-lo, o medidor vira um microamperímetro?
Vou cortar ele, depois como eu realizo a medição? Medindo novamente os 2 terminais?

NÃOOOO, não corta ele.   Senão depois você não consegue reconstruir o miliamperímetro se quiser depois.  Apenas dessolde os fios que vão para o medidor (o enroladinho e o preto) e meça a resistência do medidor (deve dar mais de 3k a 10k).

Mede e posta o valor que a gente calcula e estima de quanto é o microamperímetro (depois você vai conferir com um potenciômetro de 100k com a fonte de 5V mais o seu multímetro digital).

Obrigado Xformer!

Vou seguir as suas instruções e posto aqui logo mais  :tup

Mais uma coisa:  preste atenção na hora de medir, com as polaridades das pontas do multímetro. A vermelha (positivo) vai onde o terminal do medidor que estava ligado na marcação positiva do medidor e a ponta preta no negativo. Se inverter a polaridade, pode danificar o medidor, pois a agulha vai com força para a esquerda.  Presta atenção que o negócio é delicado.

Dessoldei, e medi a resistencia so medidor solto (Positivo no fio preto e negativo no fio enroladinho)

Deu 5 Ohms, testei o medidor solto no circuito mas deu uma sensibilidade ínfima, o ponteiro se moveu 1% apenas

(http://i58.tinypic.com/29m3iba.jpg)

Puxa, então não vai dar. Ele ainda é um miliamperímetro.

Se a resistência interna do medidor é 5 ohms, então resistor de fio deveria ser de mais ou menos 1,75 ohms, o que daria os 1,3 ohms dos dois em paralelo.  Assim, distribuindo os 50uA de fundo (ou fim) de escala entre os dois caminhos (5 ohms e 1,75 ohms), chegamos que pelo medidor passa uns 13mA e no fio 37mA.  O medidor deve ser de 10 a 20mA  (por causa dos erros de medição das resistências baixas e da precisão).  Mas ainda assim será pouco sensível para o medidor de ESR.

Se quiser saber com certeza de quanto é  o miliamperímetro sem o fio-resistor, faça a seguinte montagem:

Positivo da sua fonte de 5V -> meio de um potenciômetro de 1k ohm
Um dos terminais de fora do potenciômetro -> multímetro na escala de mA (50ma ou 100mA) -> positivo do medidor desmontado
Negativo do medidor desmontado ->  negativo (terra da fonte de 5V).

Deixe o potenciômetro mais ou menos no meio.  Depois ligue a fonte. Ajuste o potenciômetro para que o ponteiro chegue no fim da escala e veja quanto deu no seu multímetro digital. Essa será o valor da corrente de fundo de escala do seu medidor.

Obrigado por toda essa explicação xformer! Farei esse teste, mas vou mesmo comprar um multímetro xing-ling, e aproveitar a carcaça também  :D...

Por acaso, eu já tenho a confirmação de que o circuito está funcionando adequadamente, ou seria melhor reservar ele pra testar num medidor 50uA antes de passar para a placa?

Não sei, você confirmou que tem o sinal de 100kHz oscilando ?  
Outra coisa: circuitos de alta frequência não funcionam as vezes em protoboard, talvez na placa fique mais confiável.
Depois, a medição que você fez com o multímetro digital como microamperímetro está inconsistente e incoerente.  Faça mais alguns testes: calibre o trimpot pra dar 50uA no multímetro, depois coloque capacitores a testar e veja se a corrente diminui.

Não verifiquei, mas montei o circuito com resistores de precisão e todos os valores corretos... Quanto aos transistores, no fórum gringo, as pessoas que montaram dizem que não tem muita diferença entre hFE dos mesmos. Visto que o circuito funcionou, gerou uma oscilação, acredito ser algo perto de 100kHz (digo isso indo na fé mesmo)   :-[

Agora, testando o multímetro na escala de 2 mA acoplado ao circuito, e regulando o trimpot, obtive uma variação entre .002 e .004 mA, com o multimetro na escala de 2mA

Diego, eu simulei o circuito do medidor e teoricamente ele funciona. O oscilador gera mesmo 100kHz quadrados.
Para você fazer um teste, faça assim: coloque um fio no lugar do capacitor de teste. Isso simula um capacitor com ESR = 0  (e o capacitor também é praticamente um curto circuito para 100kHz). Aí calibre o trimpot para dar 50uA no multímetro.  Depois troque o fio por um resistor de 1 ohm (seria uma ESR de 1 ohm) e veja quanto que dá de corrente (marque esse valor, para depois você fazer a escala quando comprar o microamperímetro). Continue esse processo com 2 ohms, 3 ohms e até uns 15 ohms.
O microamperímetro do simulador não estabiliza, mas olhando pelo osciloscópio, com resistência infinita no lugar do capacitor, as formas de onda nos coletores dos transistores do amplificador diferencial (Q4 e Q5) são iguais (portanto pelo medidor nada vai passar de corrente), mas se colocar resistências de valor baixo, a diferença aparece e faz aparecer uma corrente no medidor.
Quando existe uma resistência ESR, ela desbalanceia a ponte de Wheatstone (resistores R8, R10, R11 e R12, esses precisam ser de precisão) diminuindo o sinal na base de Q4 e o amplificador diferencial amplifica a diferença, fazendo aparecer a corrente no medidor.

Consegui exatos 50 microamperes (0.05 na escala de 2mA) !! Mas para isso, precisei mudar o R24 de 2k sugeridos para 22k !... Isso signfica que já está calibrado para receber o novo medidor, correto? No site do desenvolvedor do circuito tem uma escala pronta, mas vou ir medindo os resistores de 1 ohm. Como não tenho de todos os valores, posso ligar os resistores em série?

Abraço !

Não, pois cada medidor vai ter uma resistência interna diferente (o multímetro digital vai ter um valor e o medidor ou multímetro analógico vai ter outro). O trimpot serve pra ajustar e compensar essas diferenças.  Quando tiver o medidor definitivo, vai ter que ajustar de novo. 


É melhor você descobrir as marcações e fazer sua escala.  Pode usar combinações de resistores de 1 ohm, inclusive também em paralelo pra ter 0,5 ohm (2 resistores) ou 0,1 ohm (10 resistores) no final da escala e ter maior resolução.

Desculpe o equívoco  :D tinha esquecido que a resistência interna do medidor vai mudar, portanto vou fazer a placa, e no lugar do R24 vou botar um soquete, e esperar meu multímetro xing-ling de 20k Ohm chegar. Enquanto isso vou trabalhando no layout, estou trabalhando em dois layouts de ESR, esse de 100kHz e o de 150kHz que o Alfredo sugeriu. Quanto terminar, vou postar pra galera que se interessar em construir !  ;)