Medidor de ESR

Medidor de ESR e Capacímetro

Fevereiro 16, 2008 by Fernando Machado

O que é “ESR”?

ESR (Equivalent Series Resistance) ou Resistência Equivalente em Série é um parâmetro importante em todo capacitor eletrolítico, a ESR representa a resistência resultante da combinação dos terminais, conexões internas, placas, dielétrico e principalmente o eletrólito, este último é o principal causador do aumento da ESR.

Representação gráfica de um capacitor eletrolítico e sua ESR.

A ESR de um capacitor eletrolítico deve ser baixa, mas devido a fatores como idade, construção e temperatura de operação, que causam alterações na quantidade e na qualidade do eletrólito a ESR pode subir para valores indesejáveis.
O aumento da ESR afeta a performance de circuitos sintonizados, fontes chaveadas, circuitos de deflexão, circuitos amplificadores de vídeo, etc.

Como a “ESR” pode ser medida?

A maneira mais prática de se medir a “ESR” é com um ohmímetro que use corrente alternada em suas medições (note que o ohmímetro que há em sua bancada usa corrente contínua para medir os resistores), na internet há vários destes circuitos, porém todos usam o “mesmo” circuito analógico e o dispositivo de leitura é um galvanômetro, o que não nos dá nenhuma precisão na leitura.
O medidor de ESR aqui apresentado é gerenciado por um microcontrolador e as medidas de ESR são apresentadas em um display de LCD, o que nos permite leituras de 0,01 Ohm até 100 Ohms.

Qual a utilidade de um medidor de “ESR”?

Um típico capacímetro mede a capacidade do capacitor sob teste e só, porém há um detalhe muito importante, a ESR de um capacitor pode aumentar muito sem afetar o seu valor quando medido em um capacímetro, portanto um capacímetro torna-se inútil na detecção de capacitores com a ESR fora de limites aceitáveis.
Para testar um capacitor com um capacímetro você deve retirá-lo do circuito, você sabe muito bem a quantidade de capacitores que há em uma placa de um monitor ou outro equipamento semelhante, e você também sabe o trabalho que é dessoldar, medir e ressoldar vários capacitores.
Com um medidor de ESR você pode testar os capacitores sem retirá-los do circuito, poupando trabalho e tempo.

Teste de capacitores no circuito, como?

Para que seja possível o teste de capacitores no circuito o ESR-CAP METER usa um sinal de 100 KHz (100.000 Hertz) com uma amplitude de 500 mV (0.5 Volts), para que semicondutores conduzam são necessários 600 mV para o silício, portanto semi-condutores em boas condições não irão interferir nas medidas de “ESR”.

Como devo interpretar as leituras do medidor de “ESR”?

Podemos usar uma tabela muito simples:

Capacitor em uF —– ESR em Ohms (máximo)
1 —————————–> 15
2,2 —————————> 15
4,7 —————————> 5
10 —————————> 5
22 —————————> 2
47 —————————> 1
100 ————————–> 0,8
220 ————————–> 0,4
330 ————————–> 0,3
470 ————————–> 0,2
1000 ————————> 0,1
2200 ————————> 0,08
3300 ————————> 0,06

Como pode ser notado, o valor da ESR diminui com o aumento do valor do capacitor, vale também ser ressaltado que capacitores de mesmo valor e voltagens de trabalho distintas terão ESR distintas, o capacitor de maior voltagem de trabalho terá ESR maior. A tabela apresentada não tem a pretensão de estabelecer valores rígidos de ESR para cada faixa de valores, apresenta valores máximos admissíveis, ou seja, se o capacitor em teste apresentar um valor como o da tabela, troque-o.

Especificações:

Kit montado pronto para se utilizado, não acompanha caixa e cabo de força.

ESR Meter:
Faixa de medição: 0,01 Ohm a 100 Ohms auto-range.
Resolução: 0,01 Ohm na escala de 1 Ohm, 0,1 Ohm na escala de 10 Ohms, 1 Ohm na escala de 100 Ohms.
Precisão: até +/- 5%.
Sinal de teste: 100KHz, 0,5 VPP.
Taxa de amostragem: 4 medidas por segundo.
Indicação de “Fora da Escala”: se as pontas estiverem abertas ou se a ESR for maior que 100 Ohms.
Indicação de “DESCARREGUE O CAPACITOR!”: enquanto as pontas estiverem abertas, o motivo é óbvio.
Ajuste de zero: a resistência das pontas de prova é medida e armazenada na memória do microcontrolador para ser subtraída da ESR medida antes de ser apresentada no display.
Apresentação da leitura: numérica e barra gráfica.

Capacímetro:
Faixa de medição: 1 uF a 20.000 uF auto-range.
Resolução: de 0,1 uF ( para a faixa de 1uF) a 15 uF (para a faixa de 20.000 uF),
Precisão: até +/- 10%.
Sinal de teste: 5VDC.
Taxa de amostragem: 1 medida a cada 2 segundos.
Indicação “Menor que 1 uF”: se o capacitor sob medida for menor que 1 uF.
Indicação “0,0 uF”: se as garras estiverem abertas.
Apresentação da leitura: numérica.

Fotos do equipamento em funcionamento.

Medidor de ESR:

Vista Geral (pontas de prova abertas).

As pontas de prova destinam-se a medida de ESR (Ohms) em capacitores no circuito e fora do circuito. As garras destinam-se a medida de capacidade (uF) de capacitores fora do circuito. O botão tem a função de trocar o modo de operação ESR / CAPACÍMETRO e AJUSTE DE ZERO.