Medidor de RLC (RLC meter)
Este simple pero efectivo medidor basado en el puente de Wheatstone
nos va a permitir realizar mediciones tanto de capacitores, inductores y resistencias.
La medición se hace por comparación sobre un valor conocido.
El principio del puente es el siguiente:
El puente tiene 2 ramas compuestas por R11 (que es un potenciómetro)
y R3 por un lado, y R1-R2 en la cual R2 es la resistencia de valor desconocido.
Para que haya equilibrio en el puente (que U1 indique 0 volts)
se tiene que dar la siguiente condición: R11/R3=R2/R1. Debido a que
R3, R1 son valores fijos, y podemos cuantificar R11, con certeza podemos determinar
el valor de Rx (R2).
Esto mismo es aplicable a condensadores e inductores siempre y cuando alimentemos
el circuito con alterna.
Ahora el circuito:
El operacional U8A está configurado como oscilador sinusoidal
a una frecuencia de 100 KHz aproximadamente. Esta señal se aplica al
puente constituido por R2, R3, L1, L2, en donde L1 va a ser la inductancia
a medir.Los otros 2 operacionales amplifican y luego se rectifica para obtener
una lectura. En caso de querer medir capacidades, L2 se reemplaza por un capacitor
y en donde iria Lx irá Cx. Para resistencias es exactamente lo mismo
solo que en lugar de L2 se pondrá una resistencia.
Por supuesto se podria poner una llave selectora para intercambiar tanto resistencias
como inductores como condensadores.
Tal como está el circuito, pude medir inductores de hasta 10 veces
el valor de L2 (100 uH -esto es debido a la relación máxima
entre R4/R3-) y con cierta precisión hasta 1/10 de dicho valor (1 uH).
Cambiando el valor de L2 se puede cambiar el rango de medición.
El uso es el siguiente, se pone Lx y luego se vá girando
R4 hasta obtener la menor lectura posible (0 volts en U2). Luego L1 va a ser
R4/R3 * L2. Si al potenciómetro se le hace un "dial" la lectura
va a ser casi directa. La escala seria algo así como 0.1, 0.2, ...
1 (este punto es cundo el potenciómetro tiene una resistencia de 1K
- el mismo que R3 - ), 2, 3, 4 ... 10 (este es el máximo de resistencia
del potenciómetro).
Luego Lx seria el valor leido en el dial x el valor de L2 En realidad es mucho
más engrorroso explicarlo que usarlo.
El preset R11 se ajusta para que no haya tensión de offset a la salida de U7A