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Capacímetro Digital Autorrango Autorrange Digital Capacitance Meter

Autor: Mauricio J. Moretto Cátedra: Tecnología Electrónica Ing.: Ivano Bonamici

Contenido Resumen Summary Introducción Algunos métodos de medición convencionales Método de medición por respuesta transitoria Soluciones con temporizador 555 El circuito Limitaciones del rango de medida en medición de pequeñas capacidadesLimitaciones del rango de medida en medición de grandes capacidades La medida de frecuencia en el microcontrolador La división en el microcontrolador La medida de periodo en el microcontrolador La escala automática La visualización Conclusiones MATERIAL ANEXO El puente de “Wien” El puente de “Schering” Aplicaciones de los instrumentos de medida basados en microcontrolador Información general sobresensores inteligentes Criterios para la disminución del error en la medida y en la transmisión Generalidades sobre sistemas de comunicación para sensores e instrumentos digitales Telemedida por corriente Diagrama de flujo de partida para la programación del capacímetro Código de programa del capacímetro versión prototipo Bibliografía, sitios web utilizados y envío de material 3 3 3 4 5 7 8 9 10 11 1214 15 16 17 18 18 19 20 20 20 21 21 22 23 33

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Capacímetro Digital Autorrango Autorrange Digital Capacitance Meter
Resumen
En este informe se exponen los lineamientos principales de instrumentación electrónica para construir un medidor de capacitancia digital de amplio alcance (100pF a 999nF autorrango – 1µF a 9990µF autorrango) basando su funcionamiento en la medición de respuestatransitoria de una red R-C. Se presentan los aspectos claves de diseño para aumentar la exactitud en la obtención de la lectura y evitar errores en caso de adquisición remota.

Summary
In this report the main features of electronic instrumentation are exposed to build a digital capacitance meter of wide range (100pF to 999nF autorrange - 1µF a 9990µF autorrange) basing their operation on the measureof trasient response of a R-C network. They show up the key aspects of design to increase the accuracy in the obtaining of the reading and to avoid errors in the event of remote acquisition.

Introducción
El estado de la tecnología electrónica actual provee a los diseñadores una gran diversidad de elementos que posibilitan la implementación de instrumentación electrónica que logra altaexactitud. Los microcontroladores fácilmente programables, sumados a los amplificadores operacionales y las temporizaciones exactas dadas por los cristales de cuarzo permiten la implementación de instrumentos de mano de bajo consumo y también dan origen a los llamados sensores inteligentes; en los cuales se necesita “hardware” mínimo por cuestiones de tamaño, consumo y costos. Con estas herramientas seplantea el diseño y la puesta en marcha de un medidor de capacitancia digital, el cual es un instrumento de mano basado mayormente en un microcontrolador y unos pocos componentes accesorios que, gracias a la lógica de control y capacidad de cálculo permite obtener características como la de rango automático, solucionando por programa (microcódigo) problemas que en una primera instancia hubiesenrequerido tanto de “hardware” adicional (considérese una llave selectora) como de una intervención del usuario al sistema (debería ser el operador quien debiera seleccionar la escala adecuada de medida). El proyecto se encara desde un marco teórico levemente más general que el correspondiente al medidor de capacidad a construir de modo que estén sentadas las bases para la construcción de dispositivossimilares como detectores y sensores inteligentes y se den los criterios correspondientes para diseñar una adquisición remota de las medidas y los datos que ellos producen sin incurrir en errores (consultar el material anexo).

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL VILLA MARIA

Algunos métodos de medición convencionales*

En las medidas electrónicas nos encontramos con...