LC Meter In-Circuit: Come Misurare Capacità e Induttanza Senza Dissaldare i Componenti

Il misuratore LC in-circuit presentato sul numero 282 di Elettronica In, è un dispositivo progettato per testare la capacità e l’induttanza direttamente sul circuito stampato (PCB), senza la necessità di dissaldare i componenti. Questo approccio è particolarmente utile nella diagnostica di schede elettroniche, dove è essenziale minimizzare le interferenze. Il dispositivo è in grado di misurare capacità da 1 pF a 80 mF e induttanze da 1 mH a 40 H, utilizzando una tensione di test molto bassa che riduce al minimo gli effetti delle resistenze parassite.

Il progetto sfrutta un circuito analogico per generare segnali e campionare i dati, mentre un microcontrollore Arduino UNO si occupa dei calcoli. Il cuore del sistema è un generatore di forma d’onda triangolare che alimenta il componente da testare. La corrente o la tensione risultante viene analizzata per determinare la capacità o l’induttanza, considerando eventuali resistenze parassite.

Il metodo di misurazione è innovativo. Per i condensatori, la corrente costante generata durante la variazione lineare della tensione consente di isolare il valore della capacità senza interferenze di resistenze in parallelo. Per gli induttori, la configurazione viene invertita: una corrente crescente lineare produce una tensione proporzionale al valore dell’induttanza. In entrambi i casi, il campionamento sincrono e l’elaborazione dei dati consentono una misura precisa anche in presenza di rumore esterno.

Il circuito include un ADC a 16 bit per acquisire i segnali e un display LCD per mostrare i risultati, tra cui il valore della capacità o dell’induttanza, la resistenza in parallelo e la resistenza in serie. La modalità auto-range permette di adattare automaticamente i valori di misura per ottimizzare la precisione. Il documento descrive dettagliatamente il design elettronico, l’elenco dei componenti e i principi operativi del circuito.

Un aspetto distintivo del progetto è l’attenzione alla riduzione delle tensioni applicate, che rimangono inferiori a 10 mV per evitare l’attivazione di diodi o altri percorsi di corrente parassita. Questo permette di testare anche condensatori elettrolitici senza influenze negative dovute alla polarità.

L’articolo include anche esempi di misurazione, che dimostrano l’efficacia del dispositivo in diversi scenari. In uno di questi, è stata testata una configurazione in parallelo con diodi e resistenze, mostrando come il prototipo riesca a distinguere i contributi di ogni componente.

Il progetto, pur essendo un prototipo, offre prestazioni notevoli e può essere ulteriormente migliorato con modifiche ai componenti. Ad esempio, l’uso di MOSFET più precisi potrebbe migliorare la precisione delle misurazioni, rendendo il dispositivo ancora più versatile.

 

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