Os multímetros comuns não dão uma indicação segura sobre o estado de capacitores, principalmente os que têm valores menores do que 1 uF. O circuito que propomos neste artigo fornece uma indicação visual/auditiva sobre o estado de capacitores na faixa de valores que vai de 100 pF a 470 nF. Simples de montar, ele usa componentes comuns e até pode ser implementado numa matriz de contatos.
O teste de capacitores com o multímetro se baseia na medida de sua resistência. Parte-se da ideia de que um capacitor bom deve ter uma resistência muito alta (infinita) e um capacitor ruim tem uma resistência muito baixa (curto) ou num valor entre algumas dezenas de quilohohms e alguns megohms (fuga).
Este tipo de teste, entretanto, tem o inconveniente de não revelar se um capacitor está aberto. O multímetro indica uma elevada resistência (bom), mas na verdade ele está com a capacitância alterada (aberto).
O melhor é fazer um teste dinâmico que mostre que o capacitor funciona num circuito e é justamente o que vamos propor neste artigo.
Trata-se de um oscilador cuja frequência depende do capacitor usado. Se o capacitor estiver bom o circuito “apita” e/ou a LED pisca. Se estiver ruim, nada disso acontece.
Pelo tom emitido, o leitor pode até ter uma ideia do valor do capacitor, fazendo comparação com o tom emitido quando se colocam no circuito capacitores de valores conhecidos.
Como Funciona
A base do circuito é o versátil circuito integrado 4093 que consiste em 4 portas NAND disparadoras. Essas portas podem ser configuradas como osciladores, timers, amplificadores digitais ou em suas funções lógicas básicas. Na figura 1 temos a pinagem do 4093.
No nosso circuito, o que fazemos é utilizar uma das portas como um oscilador cuja frequência depende de um capacitor externo que é justamente o capacitor em teste.
Se o capacitor estiver bom o oscilador funciona e com isso produz um sinal retangular cuja frequência vai depende de seu valor e do ajuste de um potenciômetro.
Conforme o valor desse capacitor podemos ajustar P1 (o potenciômetro) para que a frequência produzida faça piscar o LED ou cair no espectro audível, excitando assim o transdutor.
O sinal do oscilador é aplicado nas três outras portas do 4093 que, ligadas em paralelo, formam um amplificador digital. Esse amplificador digital tem como carga um LED e um transdutor piezoelétrico de alta impedância.
O circuito é alimentado por 4 pilhas comuns ou, se o leitor preferir, por uma bateria de 9 V. O consumo é muito baixo, dependendo basicamente do LED.
Montagem
Na figura 2 temos o diagrama completo do provador de capacitores.
O conjunto pode ser montado numa matriz de contactos com a disposição de componentes mostrada na figura 3.
Se o leitor preferir pode usar uma placa universal com a mesma disposição de componentes ou desenvolver uma placa própria para o circuito.
Na montagem, observe a posição do circuito integrado, a polaridade do LED e da fonte de alimentação (bateria ou pilhas). Será interessante usar pontas de prova de cores diferentes (vermelha e preta) para o teste de capacitores polarizados.
Para facilitar a utilização do aparelho, evitando que os terminais das pontas de prova e do capacitor em teste sejam tocados, será interessante encaixa garras nessas pontas ou usar diretamente fios com garras.
Prova e Uso
Confira a montagem e, se tudo estiver em ordem, alimente o circuito.
Ligue entre as pontas de prova um capacitor de 10 nF a 100 nF em bom estado. Ajuste P1 até que o transdutor emita som.
Testando um capacitor de 220 nF a 1 uF o LED vai piscar quando ajustarmos P1 e o transdutor emitir pulsos intervalados.
A frequência do som ou a velocidade das piscadas estão diretamente relacionadas com o valor do capacitor em teste. Capacitores pequenos emitem sons agudos e o LED pisca muito rápido, não sendo possível observar essas oscilações.
Com capacitores de valores elevados, a frequência é mais baixa, com um som mais agudo conseguindo-se ajustar P1 para que o LED pisque de modo visível.
Na verdade, o transdutor pode ser omitido se formos usar o aparelho apenas para testes de capacitores de valores elevados e o LED pode ser omitido para o teste de capacitores de valores pequenos.
Semicondutores:
CI-1 – 4093 – circuito integrado CMOS
LED – LED comum (qualquer cor)
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 – 10 k ohms – marrom, preto, laranja
R2 – 2,2 k ohms – vermelho, vermelho, vermelho
P1 – 2,2 M ohms ou 4,7 M ohms – potenciômetro
Capacitores:
C1 – 10 uF – eletrolítico
Cx – capacitor em teste – 100 pF a 1 uF
Diversos:
B1 – 6 ou 9 V – 4 pilhas pequenas ou bateria
S1 – Interruptor simples (opcional)
Placa de circuito impresso, suporte de pilhas ou conector de bateria, caixa para montagem, botão para o potenciômetro, pontas de prova, fios, solda, etc.
