Criando um medidor de resistências a 4 fios portátil

Criando um medidor de resistências a 4 fios portátil

"Eu costumo dizer que quando você pode medir aquilo de que você está
falando, e expressá-lo em números, você sabe algo sobre aquilo; mas quando
você não pode medi-lo, quando não pode expressá-lo em números, seu
conhecimento é escasso e insatisfatório..."

Frase do Irlandes Físico, Matemático e Engenheiro:
William Thomson, conhecido como "Lord Kelvin

Este post é um post complementar aos posts anteriores:

https://arduinobymyself.blogspot.com/2018/09/medicao-de-resistencias-usando-4-fios.html
https://arduinobymyself.blogspot.com/2018/09/smb-smartbox-medidas-em-linhas-de.html
https://arduinobymyself.blogspot.com/2018/09/cic-portatil-teste-de-linhas-em-curto.html


Nele vamos tentar criar um medidor de resistências a 4 fios que seja portátil (sem necessidade de fonte de alimentação externa (tensão e corrente ajustável com controle de corrente máxima, etc)... mas com boa eficiência nas medidas.

A intensão é criar algo que realmente possa ser usado pelo técnico reparador e que seja o mais simples possível e com a melhor eficiência possível.

Vamos usar um multímetro comum, uma bateria de celular, e um regulador de tensão configurado como fonte de corrente constante.

NÃO VOU ENTRAR EM DETALHES SOBRE A TÉCNICA DE MEDIÇÃO A 4 FIOS, UMA VEZ QUE JÁ FOI VISTO ANTERIORMENTE NESTE BLOG.

Bóra lá então......!


COMPONENTES:
1 x LM317
1 x Resistor 12 Ohm / 1 W
1 x Bateria de Celular Li-ion: 3,7 V 2500 mA/h
1 x Multímetro (usei o DT830B), bem baratinho R$30,00)
Fios e cabos para as conexões


DESCRIÇÃO:

O LM317 é um regulador de precisão que pode ser usado no modo de regulação de tensão e ou regulação de corrente.
Ele tem 3 pinos:
INPUT - entrada do sinal a ser regulado;
ADJUST -  pino para efetuar o controle da tensão de saída
OUTPUT - pino de saída da tensão regulada

LM317 - pinagem

Diagrama em blocos do LM317 

Quando ligamos o pino ADJUST diretamente na saída (como sendo um feedback) ele se torna um regulador de corrente, sendo que a corrente é limitada pelo resistor R1.

O capacitor C1 faz o desacoplamento DC e evita ruídos.

Diagrama do circuito usando LM317 como regulador de corrente

 Para calcularmos a corrente de saída, usamos a formula abaixo:

Fórmulas de cálculo da corrente máxima

Dessa forma, se queremos uma corrente de 100 mA fixa na saída, devemos usar um resistor de 12 Ohm

R1 = Vref / Iout = 1,25 / 0,1 = 12,5 Ohm (comercial = 12 Ohm).

Se você quiser precisão, pode usar um Trimpot de 47 Ohm, para ajustar exatamente o valor do resistor calculado.



O APARATO:

O esquema fala por si mesmo.....
Simples e eficaz!!!

"Bem diferente dos SMBs e CICs vendidos por R$800,00 na internet; a diferença está em que esse usa um fonte de corrente constante!!!"

Vou vender esse projeto!?

Quanto valeria!?
Posso vender isso por 400 contos???

Gente!!!!!... isso vale uns 50 contos de peças.... Jamais venderia isso por 800, 600, 300, 200, etc....;
O objetivo do blog é compartilhar conhecimento e informação.... mesmo porque, vender esse projeto nesses preços, seria um roubo!!!!!!!!
O máximo valor seria o valor dos componentes e uns 50tinha de mão de obra e lucro...... acima disso a pessoa tá querendo enriquecer as custas dos outros, sejamos coerentes!!!..... pelo amor de Deus!!!!!
O Brasil não precisa de mais ladrões!!!!!!

Como a corrente no sistema é de no máximo 100 mA e como as medidas são feitas mantendo o componente pouco tempo nas pontas de provas, o LM317 não irá dissipar muito calor não necessitando de dissipador, no máximo uma pequena chapa de alumínio.....
Seria interessante que a conexão da bateria seja feita por conectores plugáveis por exemplo o JST para que assim você possa carregá-la sem problemas.

Conector JST macho/fêmea - Bateria

VÍDEO:

O vídeo mostra o medidor montado de maneira grosseira somente para demonstrar que é possível.

Medidor portátil de baixas resistências e curtos a 4 fios

FOTO ORIGINAL:

SMB - SmartBox - Medidas em Linhas de sinais de placas de Celulares

SMB - SmartBox - Medidas em Linhas de sinais de placas de Celulares

"Eu costumo dizer que quando você pode medir aquilo de que você está
falando, e expressá-lo em números, você sabe algo sobre aquilo; mas quando
você não pode medi-lo, quando não pode expressá-lo em números, seu
conhecimento é escasso e insatisfatório..."

Frase do Irlandes Físico, Matemático e Engenheiro:
William Thomson, conhecido como "Lord Kelvin

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ESTE POST É UM ALERTA SOBRE EQUIPAMENTOS (MULTÍMETROS MODIFICADOS) QUE ESTÃO SENDO VENDIDO NA INTERNET E QUE NÃO SÃO ADEQUADOS PARA FAZER MEDIDAS CORRETAMENTE!!!!

NÃO RECOMENDO A CONSTRUÇÃO DESSES DISPOSITIVOS!

A MANEIRA CORRETA DE MEDIR CURTO-CIRCUITOS E BAIXAS RESISTÊNCIAS É USANDO O MÉTODO DE MEDIDAS A 4 FIOS CONHECIDO COMO "PONTA KELVIN", VEJA O POST SOBRE ISSO EM:

https://arduinobymyself.blogspot.com/2018/09/medicao-de-resistencias-usando-4-fios.html

ATENÇÃO:
EXISTEM NO MERCADO EMPRESAS SÉRIAS, COMERCIALIZANDO O VERDADEIRO SMB DESENVOLVIDO POR PAISAL KNOK, COM NOTA FISCAL E ACESSO À BASE DE DADOS DE INFORMAÇÕES DE REPAROS POR ELE DESENVOLVIDO EM ANOS DE PESQUISAS, ESTUDOS E MUITO TRABALHO.
ESSES EQUIPAMENTOS TEM O VALOR AGREGADO NA INFORMAÇÃO DE REFERÊNCIA AOS DEFEITOS E SUAS SOLUÇÕES, USANDO O EQUIPAMENTO SMB. O ACESSO ÀS INFORMAÇÕES É FEITO MEDIANTE UM PLANO DE PAGAMENTO E SOB LICENÇA CONCEDIDA PELO PAISAL KNOK.

SÓ QUE EXISTEM OS CHARLATÕES DA INTERNET VENDENDO MULTÍMETROS "MODIFICADOS" QUE NÃO SÃO CONFIÁVEIS E ELES TAMBÉM NÃO OFERECEM ACESSO À BASE DE DADOS DE INFORMAÇÕES...... DO QUE VALE O EQUIPAMENTO SEM A INFORMAÇÃO!?... MUITO POUCO...
ESTE POST REFERE-SE A ESSES TIPOS DE EQUIPAMENTOS.... QUE QUANDO MAL USADO PODEM CAUSAR MAIS DANOS NOS EQUIPAMENTOS A SEREM REPARADOS DO QUE REALMENTE TRAZER O BENEFÍCIO DA SOLUÇÃO DO PROBLEMA.
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Este Post tem como objetivo mostrar que aparelhos SMB que são vendidos no mercado brasileiro pode R$800,00 são uma enganação e que qualquer técnico em eletrônica pode criar seu próprio SMB a partir de componentes que custam alguns centavos....

Vamos lá, bem simples:
A técnica consiste em utilizar dois multímetros convencionais (um para medir tensão e outro para medir corrente) em conjunto com uma Fonte ajustável de tensão e corrente e mais um LED com um resistor limitador de corrente para fazer uma indicação luminosa proporcional da corrente na linha testada.

Acima mostramos o aparato a ser montado na bancada. O funcionamento é simples:
A fonte irá fornecer a tensão e corrente necessária para o teste;
O multímetro configurado na escala de Volts irá medir a tensão na linha em teste;
O multímetro configurado na escala de micro-ampéres irá medir a corrente na linha em teste;
***Cuidado nesse ponto, alguns multímetros tem a escala de corrente no mesmo conector de tensão e resistência e alguns modelos em outro conector, insira os cabos corretamente conforme seu modelo de multímetro***
O LED irá acender proporcionalmente à corrente na linha em teste;
A ponta de aterramento deverá ser ligado na linha de terra comum da linha em teste;
A ponta de teste deverá ser posicionada na linha em teste;

Observe que entre a linha em teste e o terra (linha GND) da placa, temos diversos componentes eletrônicos (capacitores, resistores, diodos, transistores, circuitos-integrados, indutores, etc....) de qualquer forma esse componentes causam uma "CARGA" na linha e irá consumir uma corrente e deverá ter uma diferença de potencial (tensão) entre seus terminais. O objetivo é exatamente esse: medir a tensão e a corrente entre a linha de sinal em teste e a linha de GND.

O nosso aparato faz exatamente isso e ainda conta de um LED que fará uma indicação luminosa proporcionalmente à corrente que está fluindo na linha....

A sabedoria toda está em: comparar para cada linha de sinal da placa de celular; comparar os valores obtidos com os de uma placa original ou com uma tabela de valores já preparados e que é possível obter em programas ou na internet. Isso fica por conta de você técnico em celular obter essas informações.....

Com um resistor de 680 Ohm em série com o LED, consigo medir correntes de até 1800 uA no sistema.


VÍDEO:
Assista o  vídeo abaixo e veja o alerta!!!!
Não caia na enganação que alguns inescrupulosos comentem, tentando vender produtos falsos..... ou de valor indevido!!!


Vídeo 1 explicativo da tecnologia envolvida:
SmartBox - Teste em placas de celulares - parte 1

Vídeo 2 demonstração do aparato:
SmartBox - Teste em placas de celulares - parte 2

VÍDEOS SOBRE MEDIÇÃO A 4 FIOS... EXCELENTES EXPLICAÇÕES:
https://www.youtube.com/watch?v=JDTy-i7Xy5g&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=XRUGRjN20EY&t=738s
https://www.youtube.com/watch?v=Ykz5ShZ1nK4

CIC Portátil - Teste de linhas em curto em placas de celular

CIC Portátil - Teste de linhas em curto em placas de celular

"Eu costumo dizer que quando você pode medir aquilo de que você está
falando, e expressá-lo em números, você sabe algo sobre aquilo; mas quando
você não pode medí-lo, quando não pode expressá-lo em números, seu
conhecimento é escasso e insatisfatório..."

Frase do Irlandes Físico, Matemático e Engenheiro:
William Thomson, conhecido como "Lord Kelvin

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ESTE POST É UM ALERTA SOBRE EQUIPAMENTOS (MULTÍMETROS "MODIFICADOS") QUE ESTÃO SENDO VENDIDOS NA INTERNET E QUE NÃO SÃO ADEQUADOS PARA FAZER MEDIDAS CORRETAMENTE!!!!

NÃO RECOMENDO A CONSTRUÇÃO DESSES TIPOS DE DISPOSITIVOS!

A MANEIRA CORRETA DE MEDIR CURTO-CIRCUITOS E BAIXAS RESISTÊNCIAS É USANDO O MÉTODO DE MEDIDAS A 4 FIOS CONHECIDO COMO "PONTA KELVIN", VEJA O POST SOBRE ISSO EM:

https://arduinobymyself.blogspot.com/2018/09/medicao-de-resistencias-usando-4-fios.html


ATENÇÃO:
EXISTEM NO MERCADO EMPRESAS SÉRIAS, COMERCIALIZANDO O VERDADEIRO CIC (CAPACITOR IN-CIRCUIT CHECKER), COM NOTA FISCAL, GARANTIA E SUPORTE. NÃO NOS REFERIMOS A ESSES INSTRUMENTOS DE MANEIRA ALGUMA.

SÓ QUE EXISTEM OS "CHARLATÕES DA INTERNET" VENDENDO MULTÍMETROS MODIFICADOS QUE NÃO SÃO CONFIÁVEIS E QUE NÃO FAZEM MEDIDAS EFEICIENTES, POIS NÃO USAM CORRETAMENTE A TÉCNICA E OU COMPONENTES NECESSÁRIOS PARA ISTO......
ESTE POST REFERE-SE A ESSES TIPOS DE EQUIPAMENTOS E PESSOAS.... 

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O aparelho vendido na internet nomeado como CIC Capacitor In-circuit Checker... é um engodo!!!
Esse aparelho é comercializado por R$800,00 ou até mais.... com pontas de prova de osciloscópio e como se tivesse alta tecnologia envolvida.... mas na verdade não tem nada disso!!!

"Capacitor in-line checker" é assim como é vendido na internet.... o nome é bonito heim!?!?!

Mas iremos desvendar esse mito!!!!

OBS.:
O uso do resistor limitador de corrente não garante uma corrente constante, o que é estritamente necessário para se fazer medidas precisas....
Somente para resistências muito baixas esse método tem alguma eficiência (devido a uma menor queda de tensão no resistor limitador)...... Se for usado para circuitos com resistências mais altas, o resistor limitador forma um divisor de tensão com o componente a ser medido, e a corrente não vai ser a mesma (constante), por isso não recomendo esse tipo de instrumento....

Deve-se usar a técnica de  medida a 4 fios, veja o post sobre isso..... https://arduinobymyself.blogspot.com/2018/09/medicao-de-resistencias-usando-4-fios.html


O APARATO:

Precisaremos  de:
1 x multímetro;
1 x pack de baterias para 3 pilhas de 1,5V AA
1 x resistor de 45Ohm (ou equivalente)
1 x par de pontas de prova de multímetro com garras jacaré (o menor comprimento possível a bitola mais grossa possível)

Esboço do circuito - original

Esboço do aparato a ser montado - original

Aparato a ser montado que tem a mesma eficiência de um CIC comprado na internet por R$800,00

O funcionamento é o seguinte:
O pack de baterias (com 3 pilhas AA de 1,5 V) formam a fonte externa de tensão e corrente necessária para se efetuar as medidas de curtos e ou baixas resistências nos componentes e linhas das placas de circuitos celulares ou notebooks.
O resistor de 45 Ohm é um limitador de corrente.

COMO INFORMADO ANTERIORMENTE:
ESSE CIRCUITO NÃO É EFICIENTE QUANDO O COMPONENTE A SER MEDIDO TEM RESISTÊNCIA UM POUCO MAIS ALTA, POIS O RESISTOR FORMA UM DIVISOR DE CORRENTE COM O COMPONENTE A SER MEDIDO E TEM UMA QUEDA DE TENSÃO, MODIFICANDO A CORRENTE DO SISTEMA, O QUE ACARRETA EM UMA MEDIDA INEFICIENTE........!!!!
SE TIVERMOS RESISTÊNCIAS BAIXAS, NESSE CASO, A CORRENTE FICA MUITO PRÓXIMA DO MÁXIMO, AÍ SIM PODE-SE MEDIR COM ALGUMA EFICIÊNCIA!!!!

Mas porque 45 Ohm?

Façamos as contas:
A bateria fornece 4,5 V, se o resistor limitador de corrente for de 45 Ohm, quando colocarmos em curto as pontas de prova, teremos a máxima corrente no circuito, então teremos uma corrente de: R=4,5/45 = 100 mA máxima!!!

O multímetro (configurado na escala de mV) irá efetuar a medida de tensão no circuito/componente a ser testado.
Desse modo, se por exemplo, quisermos testar um resistor de  baixo valor desconhecido, ao colocar as pontas de prova no circuito/componente, irá aparecer uma corrente de aproximadamente 100 mA e o multímetro irá medir a tensão nesse ponto ou presente no componente.
Suponde que a tensão medida seja de 10 mV, então facilmente podemos concluir que a resistência naquele ponto é de: R=V/I = 10 mV/100 mA = 0,1 Ohm

Desse modo podemos medir baixas resistências, somente observando a tensão medida pelo multímetro......

Colocando as pontas em vários pontos de uma placa, pode-se determinar em qual linha está a provável zona de curto-circuito (a mais baixa resistência medida - mais baixa tensão medida)

OBS:
Inicialmente o curto deve ser diagnosticado com um multímetro na escala de continuídade, após identificado que existe o curto-circuito, aí pode-se passar a analisar o ponto onde está curto circuito, medindo-se a baixa resistência no circuito; o ponto onde houver a menor resistência é onde provavelmente está o componente com curto circuito.

EXEMPLO:
No circuito abaixo notamos que o LED não acende;
Com um multímetro na escala de continuidade, percebe-se que existe um curto na linha VCC_MAIN;
Utilizando o CIC, começa-se a medir a resistência a partir de C1 onde encontramos 10 mV (0,1 Ohm);
Efetuando se a medição componente a componente, nota-se que a tensão vai diminuindo (resistência ficando cada vez menor até chegar em C4 onde temos 1 mV (0,01 Ohm);
Continuando a medição notamos que a tensão começa a subir novamente, 8 mV em D2 (0,08 Ohm);
Como conclusão podemos dizer que C4 é o componente que está em curto, pois foi nesse ponto que obtivemos a menor resistência no circuito.
Efetuando-se a substituição desse componente, com o multímetro na escala de continuidade, nota-se que não há mais curto.
Aplicando-se 5 V na entrada do circuito o LED volta a acender! Problema resolvido.

Agora imagine isso para um circuito onde existem 20 ou 30 componentes associados a uma linha; sem a ajuda desse tipo de técnica, seria muito difícil/trabalhoso descobrir qual componente está em curto.

Em resumo:
Conecta-se a ponta preta na linha de terra;
Conecta-se a ponta vermelha em uma linha de sinal, de VCC, ou componente (R L C D);
Mede-se bloco a bloco as linhas/componentes na placa testada;
A que der a menor medida é a linha/componente que está me curto;

Veja que estou falando de maneira genérica, exatamente porque esse método é para descobrir baixas resistências de linhas e componente (R L C D).

Como demonstrado, com um multímetro, um pack de pilhas e um resistor, é possível fazer os testes que o CIC vendido por R$800,00 faz....

Quanto foi gasto?

Multímetro R$40,00
Pack de pilhas (com pilhas) R$20,00
Resitor 45 Ohm / 1W R$1,00
TOTAL R$61,00

VAIS CAIR NO ENGANO DE ALGUNS ESTELIONATÁRIOS DA INTERNET!?!?!?!



VÍDEOS:
CIC - CAPACITOR IN-CIRCUIT CHECKER - PARTE 1
CIC - CAPACITOR IN-CIRCUIT CHECKER - PARTE 2



VÍDEOS SOBRE MEDIÇÃO A 4 FIOS... EXCELENTES EXPLICAÇÕES:
https://www.youtube.com/watch?v=JDTy-i7Xy5g&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=XRUGRjN20EY&t=738s
https://www.youtube.com/watch?v=Ykz5ShZ1nK4