![\"\"](\"http:\/\/www.pesadillo.com\/pesadillo\/wp-content\/uploads\/2009\/04\/fig011.jpg\")
<\/p>\nCAPAC\u00cdMETRO DIGITAL.<\/p>\n
1.- INTRODUCCI\u00d3N.
\nEl taller del radioaficionado que gusta de construir sus propios equipos debe contar con un m\u00ednimo de instrumentos de medida para poder completar el montaje de los equipos y proceder a un ajuste cuidadoso que permita obtener el m\u00e1ximo rendimiento de los circuitos construidos. Adem\u00e1s de un buen juego de herramientas, es preciso disponer de otros instrumentos como pueden ser pol\u00edmetro, preferentemente digital, generador de se\u00f1ales, frecuenc\u00edmetro, osciloscopio, etc.<\/p>\n
Un equipo muy necesario, por no decir imprescindible, para el dise\u00f1o y construcci\u00f3n de circuitos donde intervengan capacidades, es un capac\u00edmetro. Con \u00e9l podremos comprobar el estado de cualquier condensador as\u00ed como conocer el valor de su capacidad. A menudo se dispone de un conjunto de condensadores procedentes del desmontaje de otros circuitos y es interesante conocer su estado y el valor de su capacidad para desechar los que no est\u00e9n en buenas condiciones y clasificar los que est\u00e9n bien para su aprovechamiento para otros montajes.<\/p>\n
En el caso de los condensadores variables, el capac\u00edmetro nos dar\u00e1 una indicaci\u00f3n precisa de los valores m\u00e1ximo y m\u00ednimo de su capacidad.<\/p>\n
Las aplicaciones de un capac\u00edmetro pueden ser muy variadas. Adem\u00e1s de poder medir la capacidad de un condensador, podremos determinar, mediante un m\u00e9todo indirecto, el valor de una inductancia. Un generador o un medidor por m\u00ednimo de rejilla, as\u00ed como un frecuenc\u00edmetro para la determinaci\u00f3n de la frecuencia de resonancia, ser\u00e1n elementos imprescindibles. Mediante la f\u00f3rmula de la frecuencia de resonancia de un circuito LC y conociendo el valor de la capacidad, que podremos determinar con nuestro capac\u00edmetro, podremos determinar sin ning\u00fan problema el valor de la inductancia del circuito resonante.<\/p>\n
El precio de los capac\u00edmetros digitales ha ido descendiendo y hoy en d\u00eda se pueden adquirir por un precio bastante asequible. No obstante, para aquellos radioaficionados que no quieren gastar varios miles de pesetas y que adem\u00e1s gustan de construir sus propios equipos, se propone el montaje de un capac\u00edmetro digital muy sencillo, que nos va a permitir la medida de capacidades entre unos pocos picofaradios y varios cientos de microfaradios, cubriendo as\u00ed la mayor\u00eda de los valores de capacidad m\u00e1s usuales.<\/p>\n
En esencia se trata de un oscilador cuya frecuencia viene determinada por la capacidad a medir. Conectando este oscilador a un frecuenc\u00edmetro dispuesto para la medida de periodos, podremos ver directamente la capacidad del condensador bajo prueba en el display del frecuenc\u00edmetro.<\/p>\n
El oscilador utiliza un circuito integrado LM555, que es un modelo muy conocido. Pueden variar las dos primeras letras de su denominaci\u00f3n, dependiendo del fabricante. NE555, LM555, SE555, CA555, XR555, etc. son siglas del mismo circuito integrado. Este integrado se utiliza mucho en temporizadores, monoestables, etc. Adem\u00e1s del circuito integrado necesitaremos unas resistencias, un conmutador doble, un regulador y algunos otros componentes.<\/p>\n
2.- DESCRIPCI\u00d3N.<\/p>\n
Como ya se ha indicado, el capac\u00edmetro es un oscilador cuya frecuencia depende del condensador bajo prueba. Este oscilador est\u00e1 construido alrededor del circuito integrado LM555, cuyo esquema interno se puede observar en la figura n\u00famero uno.<\/p>\n
<\/p>\n
Como se puede observar, en su interior hay dos comparadores, marcados \u00ab1\u00bb y \u00ab2\u00bb, un biestable \u00abset\u00bb \u00abreset\u00bb, marcado \u00ab3\u00bb, un inversor marcado \u00ab4\u00bb y un transistor con el colector abierto.<\/p>\n
A continuaci\u00f3n se indica, de manera breve, la funci\u00f3n de cada una de las patillas del integrado.<\/p>\n
MASA. Patilla n\u00famero 1.<\/p>\n
Esta patilla se conectar\u00e1 al negativo de alimentaci\u00f3n, es decir a masa.<\/p>\n
DISPARO. Patilla n\u00famero 2.<\/p>\n
La patilla n\u00famero 2 est\u00e1 conectada a la entrada inversora del comparador n\u00famero dos. Debido al divisor formado por las resistencias internas R1,R2 y R3, en la entrada no inversora de este comparador aparece una tensi\u00f3n que es un tercio de la de alimentaci\u00f3n. En el caso de una alimentaci\u00f3n de 12 voltios, en la entrada no inversora del comparador n\u00famero dos tendremos una tensi\u00f3n de 4 voltios, por lo que si la tensi\u00f3n en la patilla n\u00famero 2 desciende por debajo de esta tensi\u00f3n de 4 voltios, en la salida del comparador tenemos una tensi\u00f3n positiva que hace bascular el biestable apareciendo una tensi\u00f3n positiva en la salida, patilla n\u00famero 3.<\/p>\n
SALIDA. Patilla n\u00famero 3.<\/p>\n
De esta patilla tomaremos la tensi\u00f3n de salida, Normalmente ir\u00e1 conectada al positivo de alimentaci\u00f3n a trav\u00e9s de una resistencia de 1000 ohm.<\/p>\n
RESET. Patilla n\u00famero 4.<\/p>\n
Mediante esta patilla se \u00abresetea\u00bb el biestable. Si no se utiliza se conectar\u00e1 permanentemente al positivo de alimentaci\u00f3n.<\/p>\n
CONTROL. Patilla n\u00famero 5.<\/p>\n
Esta patilla est\u00e1 conectada a la entrada inversora del comparador n\u00famero uno. Sirve para variar las tensiones de comparaci\u00f3n de los comparadores uno y dos. Si no se utiliza, se conectar\u00e1 a masa a trav\u00e9s de un condensador de 10 nF.<\/p>\n
UMBRAL. Patilla n\u00famero 6.<\/p>\n
Esta patilla est\u00e1 conectada a la entrada no inversora del comparador n\u00famero uno. Como en la patilla n\u00famero 5 tenemos dos tercios de la tensi\u00f3n de alimentaci\u00f3n, (8 voltios para 12 voltios de alimentaci\u00f3n), cuando la tensi\u00f3n en esta patilla n\u00famero 6 supere estos 8 voltios, el comparador bascula apareciendo una tensi\u00f3n positiva en su salida, tensi\u00f3n que aplicada a la entrada \u00abreset\u00bb del biestable hace que en la patilla n\u00famero 3 la tensi\u00f3n descienda hacia cero voltios.<\/p>\n
DESCARGA. Patilla n\u00famero 7.<\/p>\n
Esta patilla est\u00e1 conectada al colector de un transistor cuya base est\u00e1 conectada internamente a la salida del biestable. Sirve para descargar un eventual condensador conectado a las patillas 2 \u00f3 6.<\/p>\n
ALIMENTACI\u00d3N. Patilla n\u00famero 8.<\/p>\n
Esta patilla se conectar\u00e1 al positivo de alimentaci\u00f3n que no deber\u00e1 superar los 15 voltios.<\/p>\n
\u00a0![\"\"](\"http:\/\/www.pesadillo.com\/pesadillo\/wp-content\/uploads\/2009\/04\/fig021.jpg\")
<\/p>\n
\u00a0<\/p>\n
En la figura n\u00famero dos tenemos el esquema del integrado LM555 conectado como multivibrador astable, con las patillas n\u00famero 2 y n\u00famero 6 unidas. En esta configuraci\u00f3n, el integrado se dispara a si mismo y por tanto genera una oscilaci\u00f3n continua. El condensador Cx se carga a trav\u00e9s de Ra y Rb hasta que su tensi\u00f3n supera los dos tercios de la tensi\u00f3n de alimentaci\u00f3n. En este momento el biestable bascula y en su salida aparece una tensi\u00f3n alta, que aplicada a la base del transistor Q1 hace que este conduzca, iniciando la descarga del condensador Cx. Cuando su tensi\u00f3n desciende por debajo de un tercio de la de alimentaci\u00f3n, el comparador n\u00famero dos bascula, haciendo que la salida del biestable quede a cero voltios, cortando la conducci\u00f3n del transistor Q1 y reiniciando la carga del condensador Cx. Este proceso se repetir\u00e1 indefinidamente.<\/p>\n
El periodo de \u00e9sta oscilaci\u00f3n viene determinado por la siguiente f\u00f3rmula:<\/p>\n
T=0,7(Ra+2Rb)Cx<\/strong><\/p>\n Si Cx es el condensador que queremos medir, como Ra y Rb son de valor fijo, el per\u00edodo resulta ser proporcional al condensador Cx. Si Ra y Rb se eligen adecuadamente la lectura de la capacidad puede hacerse en picofaradios o nanofaradios.<\/p>\n Si, por ejemplo, ajustamos el period\u00edmetro para lecturas de milisegundos, una lectura de 1000, es decir un segundo con un condensador de 1 microfaradios nos dar\u00e1 un valor para Ra de 1M y para Rb de 220K. Para condensadores m\u00e1s grandes ser\u00e1 conveniente elegir valores para Ra y Rb mil veces m\u00e1s peque\u00f1os para que la resistencia de fugas de los electrol\u00edticos no afecte a la precisi\u00f3n de la medida.<\/p>\n \u00a0 \u00a0<\/p>\n En la figura n\u00famero tres tenemos el esquema definitivo del capac\u00edmetro. En las patillas numero 6 y 7 se ha dispuesto un conmutador doble para poder seleccionar dos pares de resistencias con el fin de tener dos m\u00e1rgenes de medida. El primer margen nos permitir\u00e1 la medida de valores peque\u00f1os, hasta unidades de picofaradios, y con el segundo margen podremos medir condensadores de gran capacidad, digamos hasta 1000 microfaradios.<\/p>\n La salida de se\u00f1al se realiza por la patilla n\u00famero tres mediante un conector BNC. Mediante un cable coaxial con un conector BNC en cada extremo conectaremos el capac\u00edmetro a la entrada del frecuenc\u00edmetro.<\/p>\n La alimentaci\u00f3n del LM555, que es de cinco voltios, est\u00e1 estabilizada mediante un circuito regulador LM7805. Este regulador dar\u00e1 una tensi\u00f3n estabilizada de cinco voltios con una tensi\u00f3n de entrada comprendida entre ocho y quince voltios, por lo que ser\u00e1 posible alimentar el circuito con cualquier tensi\u00f3n comprendida entre estos m\u00e1rgenes. La intensidad de la corriente consumida por el integrado LM555 estar\u00e1 alrededor de 10 – 15 miliamperios.<\/p>\n El condensador a medir se conectar\u00e1 a los terminales marcados J1 y J2. Como siempre hay una capacidad par\u00e1sita del circuito, el capac\u00edmetro nos dar\u00e1 una lectura de esta capacidad, sin ning\u00fan condensador conectado en los terminales J1 y J2. Cuando conectemos el condensador a medir en estos terminales, habr\u00e1 que restar el valor de la capacidad par\u00e1sita de la lectura obtenida, para tener el valor del condensador bajo prueba.<\/p>\n 3.- CONSTRUCCI\u00d3N<\/p>\n Para la construcci\u00f3n del capac\u00edmetro se puede utilizar circuito impreso perforado para prototipos, ya que las frecuencias utilizadas son muy bajas. No obstante ser\u00e1 posiblemente mejor utilizar un circuito impreso, cuyo dise\u00f1o se puede ver en la figura n\u00famero cuatro. En la figura n\u00famero cinco se observa la disposici\u00f3n de los componentes sobre la placa de circuito impreso.<\/p>\n \u00a0![\"\"](\"http:\/\/www.pesadillo.com\/pesadillo\/wp-content\/uploads\/2009\/04\/fig031.jpg\")
<\/p>\n![\"\"](\"http:\/\/www.pesadillo.com\/pesadillo\/wp-content\/uploads\/2009\/04\/fig041.jpg\")
<\/a><\/p>\n