Pequenos testadores universais de componentes são extremamente úteis na bancada.
Com um único equipamento é possível identificar e medir vários componentes eletrônicos sem precisar montar um circuito diferente para cada teste.
O problema é que muitos desses módulos são vendidos simplesmente como:
placa + display + soquete + botão
ou seja:
sem gabinete.
No vídeo deste artigo mostro justamente um case acrílico para testador de componentes, popularmente chamado por muita gente de ESR meter, e algumas adaptações que fiz para deixar o equipamento mais prático de utilizar.
Primeiro: ele não é apenas um ESR meter
Essa distinção é importante.
Muitos desses testadores ficaram conhecidos informalmente como:
ESR meter
porque conseguem medir a ESR — Equivalent Series Resistance, ou resistência série equivalente, de capacitores.
Mas vários modelos baseados no conhecido projeto AVR TransistorTester fazem muito mais do que isso.
Eles podem identificar automaticamente componentes como:
resistores, capacitores, diodos, transistores bipolares, MOSFETs, JFETs, indutores, tiristores e TRIACs, além de apresentar parâmetros como pinagem, hFE, tensão direta de diodos e ESR em determinadas medições.
Portanto, tecnicamente é melhor chamá-lo de:
testador universal de componentes
ou:
testador de componentes eletrônicos.
ESR meter é apenas uma das funções.
O que significa ESR?
ESR vem de:
Equivalent Series Resistance
ou:
Resistência Série Equivalente.
Um capacitor real não é um componente ideal.
Podemos representá-lo aproximadamente como:
CAPACITOR REAL
┌──── ESR ────||────┐
─────┤ ├─────
└──────────────────┘A ESR representa uma resistência parasita associada ao comportamento real do capacitor.
Em capacitores eletrolíticos, esse parâmetro pode ser particularmente útil durante diagnóstico.
Um capacitor pode continuar apresentando uma capacitância aparentemente razoável e, ainda assim, possuir uma ESR elevada.
Há medidores dedicados que avaliam justamente essa resistência equivalente para ajudar a diagnosticar capacitores degradados.
Por que um case faz tanta diferença?
Quando compramos o testador sem gabinete, normalmente temos algo parecido com:
┌─────────────────────────┐
│ DISPLAY │
│ │
│ PLACA PCB │
│ │
│ SOQUETE / TESTE │
│ │
│ BOTÃO │
└─────────────────────────┘Funciona.
Mas a placa fica exposta.
Isso significa que podemos encostar involuntariamente em:
trilhas
componentes
terminais
soldas
ou até colocar a PCB sobre algum objeto metálico.
Um simples parafuso perdido sobre a bancada pode criar um curto entre dois pontos.
O case ajuda justamente a evitar esse tipo de problema.
O acrílico é uma solução interessante
Um case de acrílico possui algumas vantagens para esse tipo de instrumento.
Ele é:
leve
isolante
relativamente rígido
fácil de limpar
e:
transparente.
A transparência é particularmente interessante em um equipamento eletrônico.
Conseguimos ver:
a placa
os componentes
a bateria
os conectores
e a própria construção interna.
Existem inclusive versões comerciais desses testadores vendidas com cases transparentes de acrílico cortados especificamente para o formato da placa.
Mas case pronto nem sempre significa encaixe perfeito
Quem monta kits eletrônicos já deve ter percebido isso.
Às vezes compramos:
placa pronta
e:
case feito para a placa
mas ainda assim aparece algum detalhe inconveniente.
Pode existir interferência com:
display
cabo flat
soquete
botão
conector
parafuso
ou:
bateria.
Há inclusive relatos de usuários de cases comerciais em que a estrutura do acrílico interfere no cabo do LCD.
É aí que entram as adaptações.
A primeira regra é montar sem apertar tudo
Quando recebemos um gabinete desse tipo, é tentador colocar:
todos os parafusos
e apertar imediatamente.
Eu prefiro fazer o contrário.
Primeiro:
encaixar
depois:
verificar
e somente então:
apertar.
Uma sequência bastante segura é:
base → espaçadores → placa → laterais → tampa → conferência → aperto final.
Assim conseguimos perceber algum problema antes de colocar tensão mecânica nas peças.
Não force o acrílico
Acrílico é relativamente rígido, mas também pode:
trincar
ou:
quebrar
se for submetido a esforço excessivo.
Por isso, se um furo não estiver alinhado, não é uma boa ideia resolver a situação simplesmente apertando o parafuso com força até tudo entrar no lugar.
É melhor descobrir:
o que está interferindo.
Às vezes basta:
reposicionar um espaçador
aumentar ligeiramente uma abertura
alterar um parafuso
ou:
corrigir o encaixe.
Espaçadores são essenciais
A placa eletrônica não deveria ficar pressionada diretamente contra a base.
Normalmente utilizamos:
espaçadores.
Eles criam distância entre:
soldas da PCB
e:
gabinete.
Conceitualmente:
PLACA PCB
══════════════════════
│ │
espaçador espaçador
│ │
──────────────────────
BASE ACRÍLICAIsso melhora:
proteção
fixação
e:
acesso aos componentes.
Também reduz o risco de uma solda saliente encostar em outra parte do equipamento.
Atenção ao display
O display costuma ser uma das partes mais delicadas.
Dependendo do modelo, podemos ter:
LCD
ou:
display gráfico.
Ele precisa ficar:
visível
alinhado
e:
sem pressão mecânica.
A janela do case deve permitir leitura confortável.
Se o display estiver conectado por um cabo ou por uma placa separada, devemos verificar se o acrílico não está pressionando:
conector
soldas
ou:
cabo flat.
Pressão permanente pode provocar falhas posteriormente.
O acesso ao soquete é fundamental
Esses testadores normalmente utilizam um soquete ZIF ou contatos numerados para conectar o componente.
ZIF significa:
Zero Insertion Force.
A ideia é permitir inserir o componente com pouca força e depois travar seus terminais utilizando uma pequena alavanca.
Muitos testadores universais utilizam três grupos de terminais numerados, permitindo que o firmware identifique automaticamente a pinagem do componente.
Por isso, o case não pode atrapalhar:
a abertura da alavanca
nem:
a inserção dos terminais.
Isso pode exigir pequenas adaptações
Se a abertura do acrílico estiver muito próxima ao soquete, talvez seja necessário ajustar a geometria do case.
O importante é garantir que seja possível utilizar componentes com:
terminais curtos
terminais longos
encapsulamentos diferentes
sem que o gabinete fique no caminho.
Esse é exatamente o tipo de detalhe que só percebemos depois de utilizar o equipamento.
O botão também precisa ficar acessível
Esses testadores costumam utilizar uma operação muito simples:
colocar componente → pressionar botão → aguardar resultado.
Em algumas versões, o mesmo botão também permite:
navegar por funções
ou:
entrar em menus.
Portanto, não adianta construir um case bonito e descobrir depois que o botão ficou praticamente inacessível.
A adaptação deve priorizar:
uso real.
E a bateria?
Muitos desses módulos utilizam uma bateria de:
9 V.
Se ela ficar completamente presa dentro do gabinete, temos outro problema:
como trocar a bateria?
Idealmente, o case deve permitir acesso relativamente fácil.
Isso pode ser resolvido com:
tampa removível
abertura específica
conector externo
ou outra adaptação.
O melhor gabinete não é apenas aquele que protege.
É aquele que também permite:
manutenção.
Talvez valha adicionar uma chave liga/desliga
Dependendo do testador, ele pode utilizar desligamento automático pelo próprio circuito.
Mas em determinados projetos podemos querer acrescentar uma:
chave geral.
Isso depende da versão do equipamento e da forma como ele é alimentado.
Se fizermos essa adaptação, precisamos pensar também na posição da chave no case.
Ela deve ficar:
acessível
mas não:
fácil de acionar acidentalmente.
Podemos melhorar os terminais de teste
Outra adaptação interessante, dependendo do uso, é acrescentar pontos externos para conexão de:
pontas de prova
garras jacaré
ou:
cabos de teste.
Isso pode ser útil quando o componente:
não cabe no soquete
ou:
já está instalado em outra montagem.
Mas existe um detalhe importante:
cabos introduzem resistência e capacitância parasitas.
Para algumas medições, isso pode afetar o resultado.
Por isso, se adicionarmos cabos permanentes, vale considerar o efeito deles nas medições e, quando disponível, realizar a calibração com o conjunto instalado.
O comprimento dos cabos pode alterar medições pequenas
Isso aparece principalmente quando tentamos medir:
resistências muito baixas
capacitâncias pequenas
indutâncias pequenas
ou:
ESR baixa.
Um fio não possui:
resistência zero
nem:
capacitância zero.
Podemos representar:
TESTADOR
│
│ cabo
│ R + L + C parasitas
↓
COMPONENTEEm medições comuns isso pode ser irrelevante.
Mas quando trabalhamos com valores muito pequenos, a própria conexão começa a fazer parte da medida.
Calibração é importante
Muitos testadores baseados no AVR TransistorTester possuem algum procedimento de:
autoteste
ou:
calibração.
Dependendo da versão, pode ser solicitado:
curto-circuitar determinados terminais
e depois deixá-los:
abertos.
O objetivo é permitir ao equipamento considerar características internas e parasitas da própria montagem.
Por isso, se alterarmos significativamente:
cabos
terminais
ou:
conexões de teste
é interessante verificar se o firmware prevê novo procedimento de calibração.
Cuidado com capacitores carregados
Esta é uma das precauções mais importantes ao utilizar qualquer testador de componentes.
Um capacitor pode permanecer carregado mesmo depois de desligado do circuito.
Imagine colocar nos terminais do testador um capacitor carregado com uma tensão elevada.
Essa energia será descarregada diretamente na entrada do equipamento.
O resultado pode ser:
dano ao testador.
Antes de medir um capacitor, devemos garantir que ele esteja devidamente descarregado por um procedimento adequado.
Não devemos simplesmente criar um curto brutal nos terminais de um capacitor grande e carregado.
O método de descarga deve considerar:
tensão
capacitância
e:
energia armazenada.
O testador universal não substitui todos os instrumentos
Esses pequenos equipamentos são extremamente úteis.
Mas eles não devem ser tratados como instrumentos de precisão universais.
Projetos de medidores ESR DIY, por exemplo, deixam claro que podem ser suficientes para prática e reparo sem necessariamente serem instrumentos laboratoriais de precisão.
A mesma lógica vale para um testador universal barato.
Ele pode ser excelente para:
identificar rapidamente
comparar componentes
descobrir pinagem
verificar se um transistor está aparentemente funcional
medir valores aproximados
Mas, dependendo da aplicação, ainda podemos precisar de:
multímetro
LCR meter
osciloscópio
ou instrumento de maior precisão.
Mesmo assim, é uma ferramenta excelente para a bancada
Imagine que encontramos um transistor sem identificação clara de terminais.
Colocamos no testador.
Dependendo do equipamento, ele pode indicar algo como:
NPN
B = 1
C = 2
E = 3
hFE = ...
VBE = ...Isso economiza bastante tempo.
O mesmo pode acontecer com:
MOSFETs
diodos
capacitores
indutores.
É justamente por ser utilizado frequentemente que vale a pena protegê-lo em um gabinete.
Um case também ajuda a transportar
Sem gabinete, o testador tende a ficar permanentemente sobre a bancada.
Transportá-lo dentro de uma mochila ou caixa de ferramentas pode ser arriscado.
Com um case:
display
placa
componentes
e:
trilhas
ficam muito mais protegidos.
Ainda precisamos ter cuidado com o soquete e outros elementos salientes, mas o conjunto se torna muito mais adequado ao uso cotidiano.
O acrílico também permite personalização
Uma vantagem interessante desse tipo de gabinete é que podemos criar adaptações visuais.
Podemos acrescentar:
nome do equipamento
identificação dos terminais
marcações
logotipo
informações de alimentação
ou até pequenas instruções.
Por exemplo:
┌───────────────────────────┐
│ COMPONENT TESTER │
│ │
│ ┌───────────┐ │
│ │ DISPLAY │ │
│ └───────────┘ │
│ │
│ 1 2 3 │
│ ┌───────────┐ │
│ │ ZIF │ │
│ └───────────┘ │
│ │
│ TEST │
└───────────────────────────┘Esses pequenos detalhes tornam o instrumento muito mais agradável de utilizar.
Veja as adaptações que fiz no case
No vídeo abaixo mostro o case acrílico utilizado no meu testador de componentes e algumas das adaptações que fiz para melhorar a instalação e utilização do equipamento.
É um exemplo de como um projeto não termina quando a eletrônica começa a funcionar.
Depois ainda precisamos pensar em:
proteção
ergonomia
acesso
fixação
manutenção
e:
acabamento.
O gabinete transforma uma placa em instrumento
Essa ideia vale para praticamente qualquer projeto de bancada.
Existe uma diferença grande entre:
uma PCB funcionando
e:
um instrumento pronto para uso.
Quando acrescentamos um gabinete, começamos a resolver problemas que vão além do esquema eletrônico.
Precisamos pensar:
como vou segurar?
onde vou apertar?
como vou trocar a bateria?
como vou conectar o componente?
como vou guardar?
É exatamente esse tipo de preocupação que transforma uma montagem experimental em uma ferramenta que realmente passa a fazer parte da bancada.
No caso do testador de componentes, um simples case acrílico, acompanhado de algumas adaptações, já pode fazer uma diferença enorme.