Capacimetro a lettura diretta (su multimetro digitale) a 6 portate
da pochi pF fino a 30 µF

Si tratta di un capacimetro di facile costruzione, basso costo e ottima precisione, basato su uno schema che è stato originariamente pubblicato su CQ Elettronica nel maggio 1994. Nel corso del tempo ho apportato alcune modifiche e ho ritenuto di aggiungere un alimentatore stabilizzato, per superare gli inconvenienti dell'alimentazione duale (due batterie da 9 Volt) previste originariamente.

In effetti il capacimetro non è strumento che si adoperi ogni giorno nel laboratorio di un autocostruttore ed a me è capitato diverse volte di averne bisogno a distanza di molti mesi dal precedente utilizzo, proprio nel momento in cui le pile si erano magari scaricate e quindi rendevano inservibile lo strumento o davano risultati sballati.

Il circuito è costituito da due integrati: la prima metà del TL082 attiva un oscillatore sinusoidale a ponte di Wien con frequenza di circa 20 Hertz e ampiezza di 5 Volt PeP; l'altra metà dello stesso integrato è utilizzata quale stadio separatore e attenuatore variabile a bassa impedenza d'uscita.
Il secondo integrato TL081 costituisce un circuito derivatore basato sulla reattanza del condensatore incognito Cx con sei portate calibrate dalle resistenze di reazione applicate tra i pin 2 e 6 tramite il commutatore a 6 posizioni. Le suddette resistenze di reazione (910 Ohm, 9100 Ohm ... 91MOhm) dovrebbero essere del tipo a strato metallico ad alta precisione (tolleranza 1%), ma per la sperimentazione di laboratorio di amatore possono essere ottenute dalla somma di tre valori in serie (220+220+470) che, scelti accuratamente e misurati prima della saldatura, assicurano comunque una sufficiente precisione di misura. La resistenza da 91 MegaOhm, non reperibile normalmente, viene ottenuta mettendo in serie 9 resistenze da 10 MOhm la cui precisione viene misurata col multimetro digitale annotando quella di gruppi di due o tre resistenze e aggiungendo alla fine quanto basta affinchè la somma totale sia quella di 91 MOhm.

Per la taratura occorre verificare la perfetta sinuosità della ... sinusoide generata al pin 1 del TL082 e, tramite il trimmer da 10KOhm regolarne l'ampiezza a 5 Volt PeP con l'ausilio un oscilloscopio o di un voltmetro elettronico che legga i valori di picco. In mancanza si può utilizzare anche un multimetro digitale in c.a. purchè sia ad alta impedenza, e tarare per il valore rms dato da 5,0/2,82 = 1,75 Volt. Il secondo trimmer posto tra i pin 6 e 7 va invece usato per tarare la lettura in uscita dopo aver applicato un condensatore campione tra le boccole Cx. Va tenuto presente che all'uscita occorre collegare un multimetro digitale sulla portata di 2 o 3 Volt in C.A. tramite un cavetto schermato tipo RG174 (per evitare interferenze).

Per es. disponendo di un condensatore campione da 270 pF tarare il trimmer per una lettura di 2,700 Volt in corrente alternata sul multimetro digitale con il commutatore sulla portata da 300 pF; lasciando inserito lo stesso condensatore da 270 pF, spostare il commutatore sulla portata 3 KpF e verificare che la lettura sia 0,270 Volt sul multimetro; sulla portata 30 nF si dovranno leggere 0,027 Volt.

La conversione della lettura in Volt data dal multimetro in corrispondenti valori di capacità pF, nF, o µF viene determinata sulla base della posizione del commutatore di portata secondo la tabella seguente:

Dopo la taratura lo strumento è pronto per essere utilizzato. Si raccomanda di racchiuderlo in un contenitore perfettamente schermato e di tenere corti i fili di collegamento tra il circuito e il morsetto Cx.