Autor Tema: Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.  (Leído 6628 veces)

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #15 en: 11 de Enero de 2022, 16:09:16 »
Hola.

Estoy intentando sacar la ecuación para poder calcular la C del condensador en función de la tensión medida en Vc:
 
En un circuito típico de R en serie con C tendríamos V1 = VR1 + Vc haciendo cálculos e integrando tendriamos finalmente que Vc = E(1-e^(-t/RC)) aquí con un adc en Vc y midiendo el tiempo despejamos C y sabemos la capacidad del condensador.

El problema al tener una resistencia en paralelo al condensador, es que la tensión final del condensador no es V1, si no el divisor resistivo entre R1 y R2, no terminan de cuadrarme las cuentas cuando lo simulo con el ltspice.

un saludo.

Una forma práctica de medir la C del condensador mucho mejor que esa es hacer un oscilador con el condensador y medir la frecuencia de oscilación. Luego transformas la frecuencia en capacidad.
Un ejemplo: https://www.electronics-lab.com/project/simple-lc-meter/

Una forma práctica de medir la C del condensador mucho mejor que esa es hacer un oscilador con el condensador y medir la frecuencia de oscilación. Luego transformas la frecuencia en capacidad.
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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #16 en: 11 de Enero de 2022, 16:17:13 »
Nota de aplicación de Microchip para medir resistencia y capacidad a partir de un integrador de doble rampa (otro método interesante):
https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00611b.pdf

Edito: El método utilizado en realidad es un integrador de simple rampa modificado.
« Última modificación: 12 de Enero de 2022, 09:28:08 por Picuino »

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #17 en: 12 de Enero de 2022, 10:17:56 »
Voy a estudiar las propuestas que me pones Picuino, aunque creo que no necesito tanta precisión, si no sale mucho mas caro se puede implementar.

un saludo y muchas gracias

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #18 en: 12 de Enero de 2022, 10:28:15 »
Voy a estudiar las propuestas que me pones Picuino, aunque creo que no necesito tanta precisión, si no sale mucho mas caro se puede implementar.

un saludo y muchas gracias

Tal vez sea de utilidad:









Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #19 en: 12 de Enero de 2022, 11:13:15 »
Hey, creo que ese libro le conozco. Era de una serie de libros que se vendía en quioscos hace ya un montón de tiempo (Biblioteca Básica Electrónica de ediciones Nueva Lente).
https://www.amazon.es/Biblioteca-B%C3%A1sica-Electr%C3%B3nica-circuitos-integrados/dp/8475341667

Todavía tengo alguno de esos libros por casa. La mayoría los tiré hace unos años, pero he conservado algunos por nostalgia y porque todavía son válidos.

Un saludo.
« Última modificación: 12 de Enero de 2022, 15:41:38 por Picuino »

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #20 en: 12 de Enero de 2022, 11:50:23 »
Hey, creo que ese libro le conozco. Era de una serie de libros que se vendía en quioscos hace ya un montón de tiempo (Biblioteca Básica Electrónica de ediciones Nueva Lente).
https://www.amazon.es/Biblioteca-B%C3%A1sica-Electr%C3%B3nica-circuitos-integrados/dp/8475341667

Todavía tengo alguno de esos libros por casa. La mayoría los tiré hace unos años, pero he conservado algunos por nostalgia y porque todavía son válidos.

Un saludo.

« Última modificación: 12 de Enero de 2022, 15:41:58 por Picuino, Razón: Corrección ortografía texto citado »
Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #21 en: 28 de Enero de 2022, 18:40:22 »
Citar
Tal vez sea de utilidad:

pues si que he estado estudiando la opcion del puente de wien, ya que he estado barajando mas opciones por que se me ha complicado el problema, la solución era fácil haciendo el equivalente thevenin, pero ahora tengo un problema por que han cambiado las propiedades de dicho problema. ahora debo trabajar dentro de una red por lo tanto el circuito (muy resumido) seria lo siguiente:

 

* Sin título.png
(6.96 kB, 771x317 - visto 274 veces)


Siendo para mi la fuente de alterna ruido, yo lo que intento medir seria el condensador en su repuesta a la continua, para obtener así su valor con C = -t/R*ln(1-Vc/Vth) (C es la incognita)
Si meto un filtro paso de baja tocho elimino prácticamente la componente de AC, el problema es que el delay del filtro (y el propio filtro) se comen por completo el transitorio en continua.

vamos que me gustaria conseguir lo de la derecha para medirlo en mi ucontrolador (señal azul seria si se filtrara por completo la fuente de alterna):

 

* Sin título2.png
(20.57 kB, 953x729 - visto 317 veces)


¿Supongo que se podría solucionar con un filtro paso de baja digital? nunca he trabajado con filtros digitales y estoy investigándolos y poniéndome al día, alguien que entienda del tema podría orientarme? supongo que con el digital no se pierden datos como en el analógico, y el delay se puede compensar por software. Si es así, algún software gratuito para hacer pruebas, o meto las ecuaciones directamente en el ltspice (puedo exportar los puntos en un fichero de texto y llevármelos a excel, pero en excel es un coñazo trabajar, o será que no se demasiado excel).

Otra opción valida para mi, seria calcular la impedancia de R6//C3 para lo cual supongo que valdría con medir la intensidad que pasa por R5 y dividir V1 entre esta (quitando la fuente de continua en este caso y trabajando con la de red), pero para ello tendría que tener un adc simultaneo para medir correctamente el desfase, o dos sistemas de paso por 0 o algo por el estilo.

un saludo.


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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #22 en: 28 de Enero de 2022, 18:57:10 »
Aquí se puede ver el resultado de un filtro paso de baja en el transitorio, azul es la salida del filtro, verde seria lo ideal.

 

* Sin título3.png
(24.07 kB, 938x827 - visto 335 veces)


o mas filtrado aun:

 

* Sin título4.png
(23.55 kB, 881x843 - visto 329 veces)

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #23 en: 28 de Enero de 2022, 19:25:53 »

¿Supongo que se podría solucionar con un filtro paso de baja digital? nunca he trabajado con filtros digitales y estoy investigándolos y poniéndome al día, alguien que entienda del tema podría orientarme? supongo que con el digital no se pierden datos como en el analógico, y el delay se puede compensar por software. Si es así, algún software gratuito para hacer pruebas, o meto las ecuaciones directamente en el ltspice (puedo exportar los puntos en un fichero de texto y llevármelos a excel, pero en excel es un coñazo trabajar, o será que no se demasiado excel).


Acá tienes unos tutoriales del amigo Wels:



Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #24 en: 28 de Enero de 2022, 19:33:17 »
Una pregunta

¿Porqué necesitas una señal sinusoidal para intentar "medir" un capacitor?

Podrías diseñar una fuente de corriente constante y cargar el capacitor con dicha corriente. El voltaje del capacitor se cargaría linealmente, como una señal diente de sierra, y la rampa o pendiente de dicha señal sería proporcional a la capacitancia que se deseas conocer.

De esa manera sería más fácil calcular C.

« Última modificación: 28 de Enero de 2022, 19:36:26 por DominusDRR »
Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #25 en: 29 de Enero de 2022, 07:38:55 »
En este caso yo creo que necesitarás 2 frecuencias distintas y alejadas de 50Hz. Por ejemplo con 500Hz y con 1000Hz.
Mides la impedancia del circuito con las 2 frecuencias y de ahí deduces el valor del condensador.

No parece fácil, creo que sería mejor extraer el condensador para medirlo.


Otra solución es calcular el desfase entre la tensión del generador y la tensión del condensador. A partir de ese desfase y conociendo los valores de las resistencias, puedes deducir el valor del condensador.

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #26 en: 30 de Enero de 2022, 15:28:11 »

¿Supongo que se podría solucionar con un filtro paso de baja digital? nunca he trabajado con filtros digitales y estoy investigándolos y poniéndome al día, alguien que entienda del tema podría orientarme? supongo que con el digital no se pierden datos como en el analógico, y el delay se puede compensar por software. Si es así, algún software gratuito para hacer pruebas, o meto las ecuaciones directamente en el ltspice (puedo exportar los puntos en un fichero de texto y llevármelos a excel, pero en excel es un coñazo trabajar, o será que no se demasiado excel).


Acá tienes unos tutoriales del amigo Wels:


Gracias voy a echarle un vistazo.

Una pregunta

¿Porqué necesitas una señal sinusoidal para intentar "medir" un capacitor?

Podrías diseñar una fuente de corriente constante y cargar el capacitor con dicha corriente. El voltaje del capacitor se cargaría linealmente, como una señal diente de sierra, y la rampa o pendiente de dicha señal sería proporcional a la capacitancia que se deseas conocer.

De esa manera sería más fácil calcular C.


La fuente sinusoidal no es que la quiera utilizar es que esta hay, puedo usarla o filtrarla. Intentaba usar una fuente continua de 12V. Lo que quieres decir es que use una fuente de corriente conocida en vez de una fuente de tensión conocida? supongo que es otra opción.

En este caso yo creo que necesitarás 2 frecuencias distintas y alejadas de 50Hz. Por ejemplo con 500Hz y con 1000Hz.
Mides la impedancia del circuito con las 2 frecuencias y de ahí deduces el valor del condensador.

No parece fácil, creo que sería mejor extraer el condensador para medirlo.


Otra solución es calcular el desfase entre la tensión del generador y la tensión del condensador. A partir de ese desfase y conociendo los valores de las resistencias, puedes deducir el valor del condensador.

inyectar altas frecuencias (comparadas con la de la red), implicaría algún problema normativo o de emisiones emi?

un saludo.

Desconectado DominusDRR

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Re:Calculo de la capacidad de un condensador en paralelo con resistencia.
« Respuesta #27 en: 30 de Enero de 2022, 15:59:08 »
La fuente sinusoidal no es que la quiera utilizar es que esta hay, puedo usarla o filtrarla. Intentaba usar una fuente continua de 12V. Lo que quieres decir es que use una fuente de corriente conocida en vez de una fuente de tensión conocida? supongo que es otra opción.

Si está ahí la fuente sinusoidal y no al puedes retirar, sería más que suficiente para medir la capacitancia y creo que añadiendo una fuente de continua y luego un filtro, pensaría que te estás dando muchas vueltas para solucionar el problema.

Lo único que debes es comparar la señal AC principal con respecto al voltaje que aparece en el capacitor que es función de las resistencias las cuales me parecen constantes. Lo que veo es que al momento que deseas acondicionar la señal de voltaje en el capacitor (y también la señal principal AC) para que un microcontrolador, te complicas mucho y ahí es donde todo se hace un lío.

Respecto a usar un filtro digital o analógico, pienso que vas a obtener el mismo resultado. las únicas ventajas que tienes de usar un digital es que puedes cambiar sus parámetros por programación, a diferencia de un analógico que tendrías que cambiar elementos o configuraciones de manera física y sobre la estabilidad que posee ante cambios de temperatura.

« Última modificación: 30 de Enero de 2022, 16:11:18 por DominusDRR »
Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32