Un medidor de ESR es un instrumento de medición electrónico diseñado para medir valores de resistencia bajos, como la resistencia serie equivalente (ESR) de los condensadores, por lo general sin necesidad de desconectarlos del circuito al que están asociados.
Un condensador electrolítico de tira de aluminio tiene una ESR relativamente alta que aumenta con la edad, la temperatura, y el rizado de la corriente que se le aplica; esto puede hacer funcionar mal el equipo que lo utiliza. En los equipos más viejos esto tendía a causar zumbidos y degradar el funcionamiento; pero en equipos modernos, en particular, una fuente de alimentación conmutada, es muy sensible a la ESR, y un condensador electrolítico con una ESR alta puede ser causa de que el equipo deje de funcionar o incluso de su destrucción. Este tipo de condensadores se utilizan muy a menudo ya que tienen una muy alta capacitancia por unidad de volumen o peso; típicamente la capacitancia es a partir de un microfaradio, llegando a valores bastante altos.
Funcionamiento
La mayoría de medidores de ESR funcionan mediante la descarga de un condensador haciendo pasar una corriente eléctrica a través del mismo durante un tiempo corto, demasiado corto para que se cargue de forma apreciable. Esto producirá un voltaje en el condensador igual al producto de la corriente que circula por la ESR; se mide este voltaje y su valor dividido por la corriente da como resultado la ESR, que se muestra en una pantalla o en un galvanómetro calibrado en Ohm o en miliOhm. El proceso se repite a una frecuencia de decenas o cientos de veces por segundo. Alternativamente se puede utilizar, una corriente alterna de una frecuencia suficientemente alta para que la reactancia del condensador sea mucho menor que la ESR .
Los parámetros del circuito suelen ser elegidos para dar resultados válidos para una capacitancia de aproximadamente un microfaradio, pudiéndose verificar los condensadores de aluminio cuya ESR empieza a ser inaceptablemente alta. Para saber si el valor de la ESR se considera aceptable o no dependerá de su capacidad (a mayor capacidad ofrece menor ESR), y el valor correcto se puede leer en una tabla. Cuando un condensador cuya ESR sube hasta un valor crítico, la disipación de potencia a través de la ESR con ese valor por encima de lo normal generalmente causa un rápido aumento fácilmente detectable, por lo que el tipo de medición go/no go, en general es suficiente. Cuando se detecta una ESR con un valor de unos pocos ohmios (algo menor para un condensador grande) se considera una causa de avería.
En un circuito común, la ESR será mucho menor que cualquier otra resistencia a través del condensador, por lo que no es necesario desconectar el componente, es decir: se hace una medición "en circuito". El medidor está diseñado para suministrar una tensión baja, demasiado baja para influir sobre cualquier diodo semiconductor que pueda estar presente en el circuito, a través de sus terminales.
Kits D.I.Y.
Se ha publicado un artículo sobre la construcción de un medidor de ESR, con un esquema del circuito, con la explicación de cómo funciona, con análisis de la ESR, etc..., aunque requiere un microcontrolador programado especialmente, por lo que no se puede construir solamente con el diagrama del circuito suministrado. (este medidor se vende en forma de kit, o también se puede comprar montado). Permite medir resistencias de 0,01 a 99 ohmios, aplicando no más de 100 milivolts a través del condensador bajo prueba, un procedimiento de uso bastante común.
Valores de ESR típicos para condensadores (por uF / V)
| Capacidad | 10V | 16V | 25V | 35V | 63V | 160V | 250V |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1uF | - | - | 5 | 4 | 6 | 10 | 20 |
| 2.2uF | - | - | 2.5 | 3 | 4 | 9 | 14 |
| 4.7uF | - | - | 6 | 3 | 2 | 6 | 5 |
| 10 uF | - | 1.6 | 1.5 | 1.7 | 2 | 3 | 6 |
| 22 uF | 3 | 0.8 | 2 | 1 | 0.8 | 1.6 | 3 |
| 47 uF | 1 | 2 | 1 | 1 | 0.6 | 1 | 2 |
| 100 uF | 0.6 | 0.9 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.5 | 1 |
| 220 uF | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.2 | 0.15 | 0.25 | 0.5 |
| 470 uf | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
| 1000 uF | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.04 | 0.04 | 0.15 | - |
| 4700 uF | 0.06 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | - | - |
| 10000 uF | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | - | - | - |
Otras funcionalidades
Los medidores de ESR se pueden utilizar para medir cualquier tipo de baja resistencia, la resistencia del contacto eléctrico de un interruptor. Dependiendo del tipo de circuito utilizado, puede ser capaz de medir la resistencia interna de una batería, etc.. (las baterías terminan su vida más por el aumento de la resistencia interna, que debido a una disminución de su fuerza electromotriz), y también la resistencia entre las secciones de circuito impreso (PCB) ; un cortocircuito entre pistas adyacentes reduce la resistencia entre ciertos puntos del PCB; la resistencia es demasiado baja para medirla con el multímetro habitual, pero es detectable con el medidor de ESR.
Limitaciones
Un medidor de ESR no mide la capacidad de un condensador; se requiere un medidor de capacitancia fuera de circuito, aunque la capacidad fuera de la tolerancia aceptable con ESR es rara. Un condensador cortocircuitado defectuoso será identificado como tener idealmente bajo ESR; un multímetro detectará fácilmente esto, raro, caso.
Un medidor de ESR conectado a un circuito bajo tensión o a un condensador con carga significativa puede ser dañado; unos diodos de protección conectados a la entrada minimizan este riesgo (pero con ellos, ya no se podrá medir la resistencia interna de una batería).
Véase también
Enlaces externos
| Control de autoridades |
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Datos: Q5324363