Um timer 555 sozinho não exibe capacitância — não tem ADC, display, nem capacitor referência interno. No entanto, configurado como oscilador, frequência saída 555 depende rede RC externa. Medindo essa frequência, pode calcular capacitância desconhecida. Artigo mostra conceito, matemática, limitações.
Princípio Central: Frequência Como Proxy Para C
Modo astável, 555 carrega descarrega capacitor tempo Ct através resistores Ra e Rb. Período:
T = 0,693 × (Ra + 2Rb) × Ct
Se Ra e Rb são resistores precisão conhecidos, medindo T (ou frequência f = 1/T) resulta Ct.
Circuito Prático: "C Desconhecido Substitui Capacitor Tempo"
- Monte 555 astável estável protoboard com resistores filme-metal 1% (ex: Ra = 1 kΩ, Rb = 10 kΩ).
- Substitua capacitor tempo pelo dispositivo teste (DUT).
- Alimente saída 555 para contador frequência, pino timer-capture MCU, ou script FFT placa som PC.
- Calcule CDUT = T / [0,693 × (Ra + 2Rb)].
Assassinos Precisão
- Tolerância Limiares 555: Comparadores internos disparam 1/3 e 2/3 VCC ± 10%. Só isso causa > 10% erro C.
- Deriva Tensão Alimentação: Embora fórmula independente VCC, offset comparador varia com VCC.
- Capacitância Parasita: Protoboard + capacitância pinos (2–5 pF) soma diretamente pequenos DUTs.
- Corrente Fuga: DUTs eletrolíticos vazam, distorcendo rampa.
- Coeficiente Temperatura: Tempo 555 deriva ~150 ppm/°C; resistores adicionam mais.
Melhorando Resultados
- Calibre com capacitor conhecido; armazene fator correção firmware.
- Use 555 CMOS (LMC555, TLC555) — menor corrente alimentação, limiares mais apertados.
- Mude para método carga corrente constante + comparador (ex: amplificador operacional + MCU) para < 1% precisão.
- Para produção, compre medidor LCR $20 — usa ponte ou espectroscopia impedância, muito superior.
Veredito
Método 555 é ótimo demo educacional ou verificação "vai/não-vai" hobbyistas classificando capacitores sucata. Para trabalho engenharia exigindo ±5% ou melhor, use medidor LCR dedicado ou carregador corrente constante microcontrolador com medição ADC.
