FAÇA UM ‘RING TESTER’ C/ PIC16F676 E DISPLAY DE 7 SEG (REF377)

Encontre curto-circuito entre espiras em bobinas e transformadores de fontes chaveadas de forma rápida e fácil …

Este artigo trata da montagem de um ‘ring tester’ ou identificador de espiras em curto para indutores. Veja abaixo como ficou o esquema, na versão usando display de 7 seguimentos do tipo ânodo comum:

Também temos a versão para display de cátodo comum:

BREVE DESCRIÇÃO DO CIRCUITO

O circuito faz uso de um PIC16F676 de 14 pinos para controlar os 2 displays de 7 seguimentos de forma multiplexada e também acionar o transistor do tipo MosFet IRF640. Outros transistores MosFet podem ser usados, desde que tenham baixa resistência entre dreno e supridouro. A função deste transistor no circuito é descarregar o capacitor C1 sobre o indutor sob teste. Isto produzirá uma série de oscilações (ou ‘rings’). O que este aparelho faz é contar o número de rings produzidos no teste. Sobre o capacitor C1: deverá ser usado um capacitor com um dielétrico de baixa perda para garantir um alto Q no circuito ressonante C1 e LX. O mais indicado é usar capacitor de filme de polipropileno. Não use o do tipo cerâmico. Também não use o de poliéster normal, pois também irá reduzir o número de rings.

Através do pino 13, o programa usa o comparador interno para identificar a presença destes rings e mostrar a quantidade deles nos displays de 7 seguimentos. O capacitor é carregado com uma tensão bem pequena, de cerca de 100 milivolts. Isto permite que se teste indutores montados nas placas de circuito impresso (‘in-circuit’ ou seja, sem ter que dessoldar os componentes a serem testados). A sensibilidade pode ser alterada variando a tensão de referência no pino 12, por meio do divisor resistivo formado por r18 e r19. Deverá ser ajustado para um valor entre 8 a 80 milivolts. O resistor r15 deverá ser de fio de 5w. Junto com os diodos d1 a d3 formam uma proteção contra os perigosos capacitores carregados em uma placa sob teste. Não confie nesta proteção! Sempre descarregue os capacitores da fonte antes de medir algum indutor direto na placa!

Os resistores r7 a r13 determinam o brilho do display. Se usar display de alto brilho poderá usar valor de 560 ohms nestes resistores. Já para display comum, valores de 270 a 470 ohms darão bom resultados.

Com as pontas de prova abertas (sem nenhum indutor sob teste) será mostrado o símbolo ‘-‘ no dígito menos significativo (DP0). Quando fechamos as pontas de prova (em curto) mostrará o valor ‘0’. Transformadores de fontes chaveadas poderão dar indicações de 15 a 50 rings dependendo de sua indutância. Indutores de poucos microhenrys darão uma indicação pobre como 1 ou 2 rings. O mesmo acontece quando testamos transformadores comuns do tipo 110/220 com secundários como 12+12 volts. Testando pelo secundário, poderá conseguir 4 ou 5 rings devido as perdas no n´ucleo de ferro. Quando existe uma espira em curto, a leitura de rings cai drasticamente, por exemplo, de 40 para 4 ou 5 rings. Basicamente usamos este equipamento para comparar indutores e determinar se estão bons ou com espiras em curto.

Podemos ver na figura acima no gráfico A a forma de onda gerada em um indutor bom. Na parte debaixo (B) vemos a forma de onda para um indutor com espiras em curto. O número de rings obtidos é bem menor se comparado com o indutor bom.

Teoricamente falando, existe várias formas de capturar estas oscilações ou rings:

1. Usando um dos timers do microcontrolador como contador ligado a um pino externo.
2. Usando o conversor analógico/digital para identificar os rings.
3. Usando o comparador interno se disponível no microcontrolador

Esta última opção foi escolhida nesta montagem visando reduzir os componentes externos e permitir o ajuste da sensibilidade por meio de resistores externos.

Quanto a alimentação do circuito, poderá ser usado 4 pilhas AA em série com um diodo 1N4007. Opcionalmente poderá ser usado um carregador de celular que forneça 5 volts regulados. Não use tensão abaixo de 5 volts, pois o MosFet não conseguirá entrar em plena condução com tensão menores de alimentação.

Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Protoboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos desta montagem. Importante programar o PIC usando a versão correta conforme a opção escolhida de display (se cátodo ou ânodo comum):

RING_TESTER_676_7SEG_ZIP

Manuais:

PIC16F676 datasheet

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Até o próximo artigo!