Как проверить емкость конденсатора: Как определить емкость конденсатора: 4 рабочих способа

Содержание

Как определить емкость конденсатора: 4 рабочих способа

Основной характеристикой конденсатора является его емкость. Очень часто замеры емкости требуется проводить в электролитическом конденсаторе. В отличие от керамических и оксидных конденсаторов, которые редко выходят из строя (разве что в результате пробоя диэлектрика), электролитическим деталям свойственна потеря ёмкости из-за высыхания электролита. Поскольку работа электронных схем сильно зависит от емкостных характеристик, то необходимо знать, как определить емкость конденсатора.

Существуют разные способы определения ёмкости:

  • по кодовой или цветной маркировке деталей;
  • с помощью измерительных приборов;
  • с использованием формулы.

Измерить емкость проще всего с помощью измерителя C и ESR. Для этого контакты измерительных щупов подсоединяют к выводам конденсатора, соблюдая полярность электролитических деталей. При этом результаты измерений выводятся на дисплей. (Рисунок 1). Радиолюбители, которым часто приходится делать измерения, приобретают такой прибор или изготавливают его самостоятельно.

Рис. 1. Измерение ёмкости с помощью измерителя C и ESR

С использованием мультиметра и формул

Если в вашем распоряжении есть мультиметр с функцией измерения параметра «Cx», то измерить ёмкость конденсатора довольно просто: следует переключить прибор в режим «Сх», после чего выбрать оптимальный диапазон измерения, соответствующий параметрам конденсатора. Ножки конденсатора вставляем в соответствующее гнездо (соблюдая полярность подключения) и считываем его параметры.

Режим «Сх» в мультиметре

Менее точно можно определить ёмкость с помощью тестера, у которого нет режима «Сх». Для этого потребуется источник питания, к которому подключают конденсатор по простой схеме (рис. 2).

Рис. 2. Схема подключения конденсатора

Алгоритм измерения следующий:

  1. Измерьте напряжение источника питания щупами контактов измерительного прибора.
  2. Образуйте RC-цепочку с конденсатором и выводами резистора номиналом 1 – 10 кОм.
  3. Закоротите выводы конденсатора и подключите RC-цепочку к источнику питания.
  4. Замерьте напряжение образованной цепи с помощью мультиметра.
  5. Если напряжение изменилось, необходимо подогнать его до значения, близкого к тому, которое вы получили на выходе источника питания.
  6. Вычислите 95% от полученного значения. Запишите показатели измерений.
  7. Возьмите секундомер и включите его одновременно с убиранием закоротки.
  8. Как только мультиметр покажет значение напряжения, которое вы вычислили (95%), остановите секундомер.
  9. По формуле С = t/3R, где t – время падения напряжения, вычисляем ёмкость конденсатора в фарадах, если единицы измерения сопротивление резистора выразили в омах, а время в секундах.
Рис. 3. Измерение с помощью тестера. Проверка

Подчеркнём ещё раз, что точность измерения ёмкости данным способом не слишком высока, но определить работоспособность радиоэлемента на основании такого измерения вполне возможно. Некоторые узлы электронных приборов исправно работают, если есть небольшие отклонения от номинальных емкостей, главное, чтобы не было электрического пробоя.

Таким же методом можно вычислить параметры керамического радиоэлемента. Для этого необходимо подключить RC-цепочку через трансформатор и подать переменное напряжение. Значение ёмкости в данном случае определяем по формуле: C = 0.5*π*f*

Xc , где f частота тока, а Xc ёмкостное сопротивление.

Осциллографом

С приемлемой точностью можно определить ёмкость конденсатора с помощью цифрового или обычного электронного осциллографа. Принцип похож на метод измерения ёмкости тестером. Разница только в том, что не потребуется секундомер, так как с высокой точностью время зарядки конденсатора отображается на экране осциллографа. Если применить генератор частоты и последовательную RC-цепочку (рис. 4), то ёмкость можно рассчитать по простой формуле: C = U/ UC* ( 1 / 2*π*f*R ).

Рис. 4. Простая схема

Алгоритм вычисления простой:

  1. Подключите осциллограф к электрической схеме. При подключении щупов прибора к электролитам соблюдайте полярность электрического тока.
  2. Измерьте амплитуды напряжений на конденсаторе и на резисторе.
  3. Путём подстройки частоты генератора добивайтесь, чтобы значения амплитуд на обоих элементах сравнялись (хотя бы приблизительно).
  4. Подставьте полученные значения в формулу и вычислите ёмкость конденсатора.

При измерении ёмкостей неполярных конденсаторов часто вместо RC-цепочки собирают мостовую схему с частотным генератором (показано на рис. 5), а также другие сборки. Сопротивления резисторов подбирают в зависимости от параметров номинальных напряжений измеряемых деталей. Ёмкость вычисляют из соотношения: r/ Cx = r/ C0.

Рисунок 5. Мостовая схема

Гальванометром

При наличии баллистического гальванометра также можно определить ёмкость конденсатора.   Для этого используют формулу:

C = α * Cq / U , где α –  угол отклонения гальванометра, Cq – баллистическая постоянная прибора, U – показания гальванометра.

Из-за падения сопротивления утечки ёмкость конденсаторов уменьшается. Энергия теряется вместе с током утечки.

Описанные выше методики определения ёмкости позволяют определить исправность конденсаторов. Значительное отклонение от номиналов говорит, что конденсаторы неисправны. Пробитый электролитический радиоэлемент легко определяется путём измерения сопротивления. Если сопротивление стремится к 0 – изделие закорочено, а если к бесконечности – значит, есть обрыв.

Следует опасаться сильного электрического разряда при подключениях щупов к большим электролитам. Они могут накапливать мощный электрический заряд от постоянного тока, который молниеносно высвобождается током разряда.

По маркировке

Напомним, что единицей емкости в системе СИ является фарада ( обозначается F или Ф). Это очень большая величина, поэтому на практике используются дольные величины:

  • миллифарады (mF, мФ ) = 10-3 Ф;
  • микрофарады (µF, uF, mF, мкФ) = 10-3 мФ = 10-6 Ф;
  • нанофарады (nF, нФ) = 10-3 мкФ =10-9 Ф;
  • пикофарады (pF, mmF, uuF) = 1 пФ = 10-3 нФ = 10-12 Ф.

Мы перечислили название единиц и их сокращённое обозначение потому, что они часто встречаются в маркировке крупных конденсаторов (см. рис. 6).

Рис. 6. Маркировка крупных конденсаторов

Обратите внимание на маркировку плоского конденсатора (второй сверху): после трёхзначной цифры стоит буква М. Данная буква не обозначает единицы измерения «мегафарад» – таких просто не существует. Буквами обозначены допуски, то есть, процент отклонения от ёмкости, обозначенной на корпусе. В нашем случае отклонение составляет 20% в любую сторону. Надпись 102М на большом корпусе можно было бы написать: 102 нФ ± 20%.

Теперь расшифруем надпись на корпусе третьего изделия. 118 – 130 MFD обозначает, что перед нами конденсатор, ёмкость которого находится в пределах 118 – 130 микрофарад. В данном примере буква М уже обозначает «микро». FD – обозначает «фарады», сокращение английского слова «farad».

На этом простом примере видно, какая большая путаница в маркировке. Особенно запутана кодовая маркировка, применяемая для крохотных конденсаторов. Дело в том, что можно встретить конденсаторы, маркировка которых выполнена старым способом и детали с современной кодировкой, в соответствии со стандартом EIA. Одни и те же символы можно по-разному интерпретировать.

По стандарту EIA:

  1. Две цифры и одна буква. Цифры обозначают ёмкость, обычно в пикофарадах, а буква – допуски.
  2. Если буква стоит на первом или втором месте, то она обозначает либо десятичную запятую (символ R), либо указывает на название единицы измерения («p» – пикофарад, «n» – нанофарад, «u» – микрофарад). Например: 2R4 = 2.4 пФ; N52 = 0,52 нФ; 6u1 = 6,1 мкф.
  3. Маркировка тремя цифрами. В данном коде обращайте внимание на третью цифру. Если её значение от 0 до 6, то умножайте первые две на 10 в соответствующей степени. При этом 100 =1; 101 = 10; 102 = 100 и т. д. до 106.

Цифры от 7 до 9 указывают на показатель степени со знаком «минус»: 7 условно = 10-3; 8 = 10-2; 9 = 10-1.

Пример:

  • 256 обозначает: 25× 105 = 2500 000 пФ = 2,5 мкФ;
  • 507 обозначает: 50 × 10
    -3
    = 50 000 пФ = 0, 05 мкФ.

Возможна и такая надпись: «1B253». При расшифровке необходимо разбить код на две части – «1B» (значение напряжения) и 253 = 25 × 103 = 25 000 пФ = 0,025 мкФ.

В кодовой маркировке используются прописные буквы латинского алфавита, указывающие допуски. Один пример мы рассмотрели, анализируя маркировку на рис. 6.

Приводим полный список символов:

  • B = ± 0,1 пФ;
  • C = ± 0,25 пФ;
  • D = ± 0,5 пФ или ± 0,5% (если емкость превышает 10 пФ).
  • F = ± 1 пФ или ± 1% (если емкость превышает 10 пФ).
  • G = ± 2 пФ или ± 2% (для конденсаторов от 10 пФ»).
  • J = ± 5%.
  • K = ± 10%.
  • M = ± 20%.
  • Z = от –20% до + 80%.

Изделия с кодовой маркировкой изображены на рис. 7.

Рис. 7. Пример кодовой маркировки

Если в кодировке отсутствует символ из приведённого выше списка, а стоит другая буква, то она может единицу измерения емкости.

Важным параметром является его рабочее напряжение конденсатора. Но так как в данной статье мы ставим задачу по определению ёмкости, то пропустим описание маркировки напряжений.

Отличить электролитический конденсатор от неполярного можно по наличию символа «+» или «–» на его корпусе.

Цветовая маркировка

Описывать значение каждого цвета не имеет смысла, так как это понятно из следующей таблицы (рис. 8):

Рис. 8. Цветовая маркировка

Запомнить символику кодовой и цветовой маркировки довольно трудно. Если вам не приходится постоянно заниматься подбором конденсаторов, то проще пользоваться справочниками или обратиться к информации, изложенной в данной статье.

Видео в помощь

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность

По сути ремонт любой радиоэлектронной аппаратуры сводится к поиску и замене неисправных деталей. И, возможно, вы удивитесь тому, насколько часто выходят из строя такие, казалось бы, простые компоненты как конденсаторы. В то время как нежные диоды, чувствительные транзисторы и сложные микросхемы остаются целыми и невредимыми.

Типичные неисправности конденсаторов:

  • КЗ между обкладками. Как правило, это следствие механического повреждения, перегрева или превышения рабочего напряжения (пробой). Самый простой случай, т.к. легко выявляется любым мультиметром в режиме прозвонки;
  • внутренний обрыв с полной потерей емкости (вот почему нельзя коротить отвертками). В случае с конденсаторами большой емкости этот дефект достаточно просто диагностируется. Выявление обрыва у мелких кондеров (менее 500 пФ) является довольно трудоемкой задачей и осуществляется только при помощи спец. приборов;
  • частичная потеря емкости. Для электролитических конденсаторов потеря емкости с годами практически неизбежна, однако это не всегда приводит к неисправности устройства (но может ухудшать его характеристики). Керамические, пленочные и прочие с твердым диэлектриком, как правило, более стабильны, но могут потерять емкость в результате механического повреждения;
  • слишком низкое сопротивление утечки (конденсатор "не держит" заряд). В основном это свойственно электролитическим конденсаторам. Хотя танталовые в этом плане очень хороши;
  • слишком большое эквивалентное последовательное сопротивление (ЕПС или ESR). Проблема по большей части касается "электролитов" и проявляется только при работе с высокочастотными или импульсными токами.

Существует масса способов как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность. Пойдем по-порядку.

Содержание статьи:

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

  • даже незначительного вздутия, следов подтеков;
  • механических повреждений, вмятин;
  • трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами

Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Взять хотя бы эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.Также в продаже есть цифровые измерители емкости, например, XC6013L или A6013L.

С помощью любого из этих приборов можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между обкладками или внутреннего обрыва одного из выводов.

Некоторые производители даже уверяют, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора не выпаивая его с платы. Что, конечно же, противоречит здравому смыслу.

К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие наиважнейшие параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, с помощью весьма недорогого LC-метра.

Проверка на короткое замыкание

Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки

Как прозванивать конденсаторы мультиметром? Нужно включить мультиметр в режим прозвонки или измерения сопротивления и приложить щупы к выводам конденсатора.

В зависимости от емкости мультиметр либо сразу же покажет бесконечное сопротивление, либо через какое-то время (от нескольких секунд до десятков секунд).

Если же прибор постоянно пищит в режиме прозвонки (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), то конденсатор можно смело выкидывать.

Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки

Если нет мультиметра (и даже старой советской "цешки" нету), то можно попробовать подключить светодиод или лампочку к батарейке через исследуемый конденсатор.

Т.к. исправный конденсатор имеет ооочень большое сопротивление постоянному току, лампочка гореть не должна. Хотя, если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может вспыхнуть на короткое время (пока конденсатор не зарядится).

Если же светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.

Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного роста сопротивления вплоть до бесконечности (ну или светодиод на какое-то время вспыхивает и гаснет) то конденсатор совершенно точно имеет какую-то емкость. Следовательно, проверку на обрыв можно не делать.

Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В

Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковые конденсаторы из стиральных машин, насосов, различных станков и т.п.).

Все что нужно сделать - просто подключить лампу накаливания небольшой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:

Способ позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить КЗ, если оно есть, и убедиться в том, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в обрыве).

При исправном конденсаторе лампочка будет гореть в полнакала. Чем меньше емкость - тем тусклее будет гореть лампочка.

Если лампа горит в полную мощность (точно также как и без конденсатора), значит конденсатор "пробит" и подлежит замене. Если лампочка совсем не светится - внутри конденсатора обрыв.

Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв - распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса 🙂

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом - от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм - для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0.001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2.8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости - от малюсеньких до самых больших, а также любого типа - полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Определение рабочего напряжения конденсатора

Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которой он стоял, то узнать его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.

Однако, имея некоторый опыт, можно оооочень приблизительно прикинуть "на глазок" рабочее напряжение исходя из габаритов конденсатора. Естественно, чем больше размеры конденсатора и чем меньше при этом его емкость, тем на большее напряжение он расчитан.

Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя

Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них не жалко пожертвовать, то можно определить напряжение пробоя, которое обычно раза в 2-3 выше рабочего напряжения.

Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключается через токоограничительный резистор к регулируемому источнику напряжения, способного выдавать заведомо больше, чем напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контроллируется вольтметром.

Затем напряжение плавно повышают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе резко упадет до нуля).

За рабочее напряжение можно принять значение, в 2-3 раза меньше, чем напряжение пробоя. Но это такое... Вы можете иметь свое мнение на этот счет.

Внимание! Обязательно соблюдайте все меры предосторожности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также индивидуальные средства защиты зрения.

Энергии заряженного конденсатора бывает достаточно, чтобы устроить небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Вот, можно посмотреть, как это бывает:

А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое способны разлетаться на очень мелкие, но твердые осколки, без труда пробивающие кожу (не говоря уже о глазах).

Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки

Этот способ узнать рабочее напряжение конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). А таких конденсаторов большинство.

Суть заключается в том, чтобы отловить момент, при котором его ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого собираем простейшую схему:

и делаем замеры тока утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, одинаковыми порциями, записывая показания вольтметра и микроампераметра в таблицу.

У меня получилась такая табличка (моя чуйка подсказала мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, так что я сразу начал прибавлять по 10В):

Напряжение на
конденсаторе, В
Ток утечки,
мкА
Прирост тока,
мкА
10 1.1 1.1
20 2.2 1.1
30 3.3 1.1
40 4.5 1.2
50 5.8 1.3
60 7. 2 1.4
70 8.9 1.7
80 11.0 2.1
90 13.4 2.4
100 16.0 2.6

Как только станет заметно, что одинаковый прирост напряжения каждый раз приводит к непропорционально бОльшему приросту тока утечки, эксперимент следует остановить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.

Если из полученных значений построить график, то он будет иметь следующий вид:

Видно, что начиная с 50-60 вольт, график зависимости тока утечки от напряжения обретает явно выраженную нелинейность. А если принять во внимание стандартный ряд напряжений:

Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, В
6.3 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 350 400 450 500

то можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет либо 50 либо 63 В.

Согласен, метод достаточно трудоемкий, но не сказать о нем было бы ошибкой.

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что Iут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом - через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Определение емкости неизвестного конденсатора

Способ №1: измерение емкости специальными приборами

Самый просто способ - измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).

Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!

Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов

Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров - это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?

На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:Суть в том, что результирующая емкость Cрез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.

Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора Сх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С1 на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила Cрез = 9. 97 мкФ.

Подставляем эти цифры в формулу и получаем:

Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи

Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости Cх:Постоянная времени - это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е - это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).

Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)Хотя можно взять обычный резистор с 5-10%-ой погрешностью и тупо измерить его реальное сопротивление мультиметром. Резистор желательно выбирать такой, чтобы время разряда конденсатора было более-менее вменяемым (секунд 10-30).

Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:

Другие способы измерения емкости

Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.

Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.

Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40...85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.

Недостаток схемы - необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.

Можно ли проверить конденсатор мультиметром не выпаивая его с платы?

Не существует однозначного ответа на вопрос как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая: все зависит о схемы, в которой стоит конденсатор.

Все дело в том, что принципиальные схемы, как правило, состоят из множества элементов, которые могут быть соединены с исследуемым конденсатором самым замысловатым образом.

Например, несколько конденсаторов могут быть соединены параллельно и тогда прибор покажет их суммарную емкость. Если при этом один из конденсаторов будет в обрыве, то это будет очень сложно заметить.

Или, например, довольно часто параллельно электролитическому конденсатору устанавливают керамический. В этом случае нет ни малейшей возможности прозвонить конденсатор мультиметром на плате и определить внутренний обрыв.В колебательных контурах, вообще, параллельно кондеру может оказаться катушка индуктивности. Тогда прозвонка конденсатора покажет короткое замыкание, хотя на самом деле его нет.

Вот пример, когда все пять конденсаторов покажут ложное КЗ:

Таким образом, проверка конденсаторов мультиметром без выпаивания вообще невозможна.

В схемах импульсных блоков питания очень часто встречаются контура, состоящие из вторичной обмотки трансформатора, диода и выпрямительного конденсатора. Так вот любая "прозвонка" конденсатора при пробитом диоде покажет КЗ. А на самом деле конденсатор может быть вполне исправен.Вообще-то, проверить электролитический конденсатор мультиметром не выпаивая можно, но это только для кондеров ощутимой емкости (>1 мкФ) и только проверить наличие емкости и отсутствие коротыша. Ни о каком измерении емкости и речи быть не может. К тому же, если прибор покажет КЗ, то выпаивать все-таки придется, так как коротить может что угодно на плате.

Мелкие кондеры проверяются только на отсутствие КЗ, обрыв и нулевую емкость таким образом не проверишь.

Вот очень правильный и понятный видос на эту тему:

Примеры выше (а также доходчивое видео) не оставляют никаких сомнений, что проверка конденсаторов не выпаивая из схемы - это фантастика.

Если какой-либо конденсатор вызывает сомнения, лучше сразу заменить его на заведомо исправный. Или хотя бы временно подпаять хороший конденсатор параллельно сомнительному, чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения.

Измерение емкости | Fluke

Чтобы провести измерение емкости, мультиметр выполняет зарядку конденсатора от известного источника тока, измеряет результирующее напряжение, а затем вычисляет емкость.

Предупреждение! Исправный конденсатор сохраняет электрический заряд и может оставаться под напряжением после отключения питания. Прежде чем коснуться его, а также перед выполнением измерений: а) отключите питание, б) с помощью мультиметра убедитесь, что питание отключено, в) осторожно разрядите конденсатор, подключив резистор к выводам (как указано в следующем абзаце). Обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.

Для безопасной разрядки конденсатора: После отключения питания подключите резистор на 20 000 Ом, 5 Вт к клеммам конденсатора на пять секунд. С помощью мультиметра убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.

  1. С помощью цифрового мультиметра (DMM) убедитесь, что в контуры не поступает питание. Если конденсатор встроен в цепь переменного тока, настройте мультиметр на измерение напряжения переменного тока. Если конденсатор встроен в цепь постоянного тока, настройте цифровой мультиметр на измерение напряжения постоянного тока.
  2. Осмотрите конденсатор. При наличии утечек, трещин, вздутий или других признаков износа замените конденсатор.
  3. Переведите поворотный переключатель в положение измерения емкости ( ). Этот символ на переключателе часто совмещен с символом другой функции. Для начала измерения обычно требуется не только перевести переключатель в нужное положение, но и нажать функциональную кнопку. Инструкции см. в руководстве пользователя мультиметра.
  4. Для правильного измерения необходимо отсоединить конденсатор от цепи. Разрядите конденсатор, как описано выше в предупреждении.

    Примечание. У некоторых мультиметров предусмотрен режим относительных измерений (REL). При измерении малых значений емкости можно использовать режим относительных измерений для устранения емкости измерительных проводов. Чтобы перевести мультиметр в режим относительных измерений, оставьте измерительные провода разомкнутыми и нажмите кнопку REL. Таким образом вы устраните остаточную емкость измерительных проводов.

  5. Подсоедините измерительные провода к клеммам конденсатора. Удерживайте измерительные провода подключенными в течение нескольких секунд, чтобы мультиметр автоматически выбрал подходящий диапазон.
  6. Прочитайте отображаемые значения. Если значение емкости находится в пределах диапазона измерения, мультиметр показывает значение емкости конденсатора. Символ OL отображается на экране в следующих случаях: a) значение емкости выше диапазона измерения или б) конденсатор неисправен.

Общая информация об измерении емкости

Поиск и устранение неисправностей в однофазных электродвигателях является одним из наиболее распространенных способов использования функции измерения емкости.

Невозможность запуска однофазного электродвигателя с конденсатором является признаком неисправности конденсатора. Такие электродвигатели продолжают работать после включения, что усложняет поиск и устранение неисправностей. Хорошим примером такой проблемы является неисправность конденсатора для жесткого запуска на компрессорах системы ОВКВ. Двигатель компрессора может запуститься, но вскоре он перегревается, что приводит к срабатыванию выключателя.

Для проверки состояния конденсатора на однофазных электродвигателях с такими проблемами и шумами требуется мультиметр. Почти на всех конденсаторах электродвигателей указано значение емкости в микрофарадах.

Трехфазные конденсаторы для коррекции коэффициента мощности обычно защищены предохранителями. В случае отказа одного или нескольких конденсаторов эффективность системы снижается, что с большой долей вероятности приводит к увеличению расходов на коммунальные услуги и произвольному отключению оборудования. В случае перегорания предохранителя необходимо измерить емкость в микрофарадах на предположительно неисправном конденсаторе и убедиться, что полученное значение находится в пределах диапазона, указанного на конденсаторе.

Полезно знать некоторые дополнительные обстоятельства, связанные с емкостью.

  • Конденсаторы имеют ограниченный срок службы и часто являются причиной неисправности.
  • Неисправность конденсатора может быть связана с коротким замыканием, разрывом цепи или физическим ухудшением состояния до точки отказа.
  • Короткое замыкание конденсатора может вызвать перегорание предохранителя или повреждение других компонентов.
  • В случае разрыва цепи или ухудшения состояния конденсатора возможен отказ цепи или ее компонентов.
  • Износ также может изменить значение емкости конденсатора и стать причиной неисправности.

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Подберите подходящий мультиметр

Как проверить исправность конденсатора, его емкость и сопротивление



Иногда возникает необходимость проверки электронных элементов, в том числе и конденсаторов.
По разнообразным причинам конденсаторы выходят из строя, это может быть внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки пробой конденсатора в следствие превышения максимально допустимого напряжения или же обычное уменьшение емкости - причина которая со временем постигает почти все электролитические конденсаторы.

Методы проверки конденсатора, мы рассмотрим, довольно простые, здесь главное умение пользоваться тестером или мультиметром и правильно применять данную инструкцию.

Для начала необходимо знать что все конденсаторы разделяются на полярные и неполярные. К полярным относятся электролитические конденсаторы, к неполярным все остальные.

Полярные конденсаторы в схеме должны стоять таким образом чтоб на обозначенном минусовом выводе был минус питания, а на плюсовом контакте плюс, только так ы не иначе.

Если нарушить полярность то минимум что будет это конденсатор выйдет из строя, но при достаточном напряжение он вздуется и взорвется, для того чтоб при аварийной ситуации конденсатор не разрывало на осколки, в импортных конденсаторах, в верхней части корпус сделан с тонкого материала и нанесены специальные разделительные прорези, при взрыве такой конденсатор просто выстреливает вверх и не задевает при этом элементы вокруг себя.

Проверка конденсаторов

Перед проверкой конденсатор необходимо обязательно разрядить любым металлическим предметом закоротив его выводы, и так перед каждой проверкой.
Если проверяемый конденсатор находится на плате, необходимо хотя бы один его вывод освободить от схемы и приступить тогда уже к замерам. Но так как большинство современных конденсаторов имеют достаточно низкую посадку - лучше конденсатор выпаять полностью.


Проверка конденсатора мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить практически любой конденсатор по емкости больше 0.25 микрофарад.

Полярность конденсатора обозначена на корпусе в виде поздовжной полосы с знаками минус - это минусовой вывод конденсатора.

И так выставляем тестер в режим или прозвонки или сопротивления. Мультиметр в таком режиме будет иметь на своих щупах постоянное напряжение.
Касаемся щупами контактов конденсатора и видим как показатель сопротивления плавно растет - конденсатор заряжается.
Скорость заряда будет напрямую зависеть от емкости конденсатора. Через определенное время конденсатор зарядится и на дисплее мультиметра будет значение "1" или по другому говоря "бесконечность" это уже говорит о том что конденсатор не пробит и не замкнут.

Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение "1" то это говорит об внутреннем обрыве - конденсатор не исправен.
Бывает и другое, значение "000" или близкое очень малое значение которое не меняется (при зарядке) иногда мультиметр пищит, это говорит о пробое или коротком замыкание пластин внутри конденсатора.

Неполярные конденсаторы проверяются довольно просто, тестер выставляем в режим измерения сопротивления (мегаОмы), касаясь щупами контактов конденсатора  - сопротивление должно быть не меньше 2 МегОм. Если наблюдается меньше то конденсатор неисправен, но убедитесь что вы в момент замера не касались пальцами щупов.


Проверка конденсаторов стрелочным тестером
Проверяя стрелочным прибором. Суть проверки та же что и мультиметром, но здесь можно уже более наглядно наблюдать процесс зарядки конденсатора потому как мы видим отклонения стрелки а не мигающие цифры на дисплее.

Исправный конденсатор при контакте с щупами, не забываем разряжать, должен сначала отклонить стрелку а затем медленно и плавно возвращать стрелку назад, скорость возврата стрелки будет зависеть от емкости конденсатора.
Если стрелка не отклоняется или же отклонившись не возвращается это говорит о явной неисправности конденсатора.

Но если емкость конденсатора очень мала, "зарядки" можно и не заметить - практически сразу же стрелка уйдет в бесконечность, то есть не сдвинется с места. Для конденсатора же более 500 микрофарад - такая картина практически сразу же будет говорить о внутреннем обрыве.
Хорошим способом будет проверка заведомо исправного конденсатора (для наглядности) и сравнение с испытуемым. Такой способ даст возможность более уверено ответить на вопрос - рабочий ли конденсатор?

Проверка переменным напряжением

Так как невозможно наблюдать столь быстрый процесс заряда для проверки конденсаторов малой емкости есть специальный способ который с точностью определит нет ли обрыва в нем.
Собирается небольшая схемка состоящая с последовательно соединенных конденсатора, амперметра переменного тока и токоограничительного резистора.
Соединенную цепь подключают к источнику переменного напряжения, с напряжением не больше 20% от максимального напряжения конденсатора.
Если стрелка амперметра не отклоняется это говорит об внутреннем обрыве конденсатора

Проверяем емкость конденсатора


Для проверки емкости нам нужно убедится что реальная емкость конденсатора соответствует указанной на его корпусе.
Все электролитические конденсаторы со временем (в процессе работы) "подсыхают" и теряют свою емкость, это естественный процесс и для каждой конкретной схемы существуют свои припуски и отклонения.

Проверяют емкость мультиметром в режиме "Cx" выбирают примерную емкость с максимальным пределом.
Конденсатор разряжают об металлический предмет, например пинцет и вставляют в гнездо проверки конденсаторов.
Для более точных показаний необходимо следить за тем чтоб в мультиметре стояла новая и не розряженая "крона".

Применяют и специальные приборы внешне схожие с мультиметром, которые специализированы конкретно для проверки конденсаторов и имеют достаточно широкий диапазон измерений емкости, от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад, не каждый профессиональный мультиметр может похвастаться и половиной того диапазона емкостей.

Но если у вас под рукой нет ни мультиметра ни "микрофарадметра" можно достаточно приблизительно замерить емкость стрелочным омметром.
Как писалось выше, конденсатор заряжают прикасаясь щупами к его контактам - "засекаем" время отклонения стрелки назад и сравниваем время с заведомо исправным (новым) конденсатором, если время сильно не отличается то емкость в пределах нормы и конденсатор исправен.

Таким же способом можно определить ток утечки конденсатора. Для этого конденсатор щупами заряжают до отклонения стрелки назад.
С интервалом несколько секунд (зависит от емкости) щупы прикладывают снова, если стрелка снова проделывает такой же весь путь то это говорит о повышенном токе утечки и уже частичном неисправности конденсатора. В исправного же конденсатора в течение несколько секунд, чем больше емкость тем больше времени, должен сохранятся "заряд" и стрелка уже не должна показывать столь низкое сопротивление вначале как при первой зарядке.

"Зарядка напряжением".
Такой способ проверки аналогичной ситуации подходит для более высоковольтных конденсаторов так как на малом напряжение (от тестера) может быть не понятна вся ситуация.
И так суть способа заключается в том что конденсатор заряжают  от источника постоянного напряжения, для этого напряжение выбирают немного меньше максимального и заряжают контакты конденсатора, как правило хватит 1-2 секунды. После чего "зарядку" отсоединяют и мультиметром измеряют напряжение на контактах конденсатора, оно должно быть практически таким же что и использовалось при зарядке, если это ни так и оно сильно занижено то у конденсатора большой ток утечки и он неисправен.

Мултиметром наблюдают напряжение в течение некоторого времени, конденсатор будит плавно терять напряжение, скорость будит зависеть от емкости и ESR (внутреннего сопротивления).

Как проверить конденсатор без приборов?
В некоторых ситуациях при отсутствие омметра или вольтметра, исправность электролитического конденсатора можно проверить только лишь при наличие источника подходяще допустимого напряжения. Конденсатор в течение 1-2 секунд заряжают, а затем нужно замкнуть его контакты металлической отверткой.
У исправного конденсатора должна появится яркая искра. Если же она тусклая или же едва заметная то это говорит о том что конденсатор неисправен и плохо держит заряд.

Как проверить конденсатор мультиметром

Мультиметр – это  электроизмерительное устройство с различными функциями. С его помощью можно проверять напряжение, силу тока, а также производные от этих величин – сопротивление и емкость. С помощью мультиметра можно проверить и работоспособность различных электронных компонентов. В этой статье мы с вами узнаем, как проверить мультиметром конденсатор и его емкость.

Конденсатор и емкость

Конденсаторы используются практически во всех микросхемах и являются частой причиной ее неработоспособности. Так что в случае неисправности устройства следует проверять в первую очередь именно этот элемент.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

  • вакуумные;
  • с газообразным диэлектриком;
  • с неорганическим диэлектриком;
  • с органическим диэлектриком;
  • электролитические;
  • твердотельные.
Обычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

  • Электрический пробой. Обычно вызван превышением допустимого напряжения.
  • Обрыв. Связан с механическими повреждениями, встрясками, вибрациями. Причиной может служить некачественная конструкция и нарушение эксплуатационных условий.
  • Повышенные утечки. Сопротивление между обкладками изменяется, и это приводит к низкой емкости конденсатора, которая не способна сохранять заряд.

Все эти причины приводят к тому, кто конденсатор становится непригодным для дальнейшего использования.

В данном случае присутствует протечка электролита

Перед проверкой конденсатора

Т.к. конденсаторы накапливают электрический заряд, перед проверкой их следует разряжать. Это можно сделать отверткой – жалом нужно прикоснуться к выводам, чтобы образовалась искра. Затем можно прозванивать компонент. Проверку конденсатора можно сделать как мультитестером, так и при помощи лампочек и проводов. Первый способ является более надежным и дает более точные сведения об электронном элементе.

До начала проверки следует осмотреть конденсатор. Если он имеет трещины, нарушение изоляции, подтеки или вздутие, поврежден внутренний электролит и прибор сломан. Его нужно поменять на работающее устройство. При отсутствии внешних повреждений придется использовать мультиметр.

Перед проведением измерений нужно определить вид конденсатора – полярный или неполярный. У первого обязательно должна соблюдаться полярность, иначе прибор выйдет из строя. Во втором случае определение плюсового и минусового выходов не требуется, но измерения будут проводиться по другой технологии.

Определить полярность можно по метке на корпусе. На детали должна быть черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки расположен отрицательный контакт, а с противоположной – положительный.

Измерение емкости в режиме сопротивления

Измерение в режиме сопротивления

Переключатель мультиметра следует установить в режим сопротивления (омметра). В этом режиме можно посмотреть, есть ли внутри конденсатора обрыв или короткое замыкание. Для проверки неполярного конденсатора выставляется диапазон измерений 2 МОм. Для полярного изделия ставится сопротивление 200 Ом, так как при 2 МОм зарядка будет производиться быстро.

Сам конденсатор нужно отпаять от схемы и поместить его на стол. Щупами мультиметра нужно коснуться выводов конденсатора, соблюдая полярность. В неполярной детали соблюдать плюс и минус не обязательно.

Измерение в режиме сопротивления

Когда щупы прикоснутся к ножкам, на дисплее появится значение, которое будет возрастать. Это вызвано тем, что мультитестер будет заряжать компонент. Через некоторое время значение на экране достигнет единицы – это значит, что прибор исправен. Если при проверке сразу же загорается 1, внутри устройства произошел обрыв и его следует заменить. Нулевое значение на дисплее говорит о том, что внутри конденсатора произошло короткое замыкание.

Если проверяется неполярный конденсатор, значение должно быть выше 2. В ином случае прибор является не рабочим.

Аналоговое устройство

Вышеописанный алгоритм подходит для цифрового тестера. При использовании аналогового устройства проверка производится еще проще – нужно наблюдать лишь за ходом стрелки. Щупы подключаются так же, режим – проверка сопротивления. Плавное перемещение стрелки свидетельствует о том, что конденсатор исправен. Минимальное и максимальное значение при подключении говорят о поломке электронной детали.

Важно отметить, что проверка в режиме омметра производится для деталей с емкостью выше 0Ю25 мкФ. Для меньших номиналов используются специальные LC-метры или тестеры с высоким разрешением.

Модели мультиметров на Aliexpress

 

Измерение емкости конденсатора

Измерение ёмкости

Емкость является основной характеристикой конденсатора. Она указывается на внешней оболочке прибора, и при наличии тестера можно замерить реальное значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель мультиметра переводится в диапазон измерений. Значение ставится равное или близкое к номиналу, указанному на компоненте. Сам конденсатор устанавливается в специальные отверстия –CX+ (если они есть на мультиметре) или с помощью щупов. Подключаются щупы так же, как и при измерении в режиме сопротивления.

При подключении щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор исправен. Когда расхождение полученного и номинального значений отличаются более чем на 20% , устройство пробито, и его нужно поменять.

Измерение емкости через напряжение

Проверка работоспособности детали может производиться и при помощи вольтметра. Значение на мониторе сравнивается с номиналом, и из этого делается вывод об исправности устройства. Для проверки нужен источник питания с меньшим напряжением, чем у конденсатора.

Соблюдая полярность, нужно подключить щупы к выводам на несколько секунд для зарядки. Затем мультиметр переводится в режим вольтметра и проверяется работоспособность. На дисплее тестера должно появиться значение, схожее с номинальным. В ином случае прибор сломан.

Важно! Напряжение проверяется в самом начале измерения. Это связано с тем, что при подключении конденсатор начинает терять заряд.

Другие способы проверки

Можно проверить конденсатор, не выпаивая его из микросхемы. Для этого нужно параллельно подключить заведомо исправный конденсатор с такой же емкостью. Если устройство будет работать, то проблема в первом элементе, и его следует поменять. Такой способ применим только в схемах с небольшим напряжением!

Иногда проверяют конденсатор на искру. Его нужно зарядить и металлическим инструментом с заизолированной рукояткой замкнуть выводы. Должна появиться яркая искра с характерным звуком. При малом разряде можно сделать вывод, что деталь пора менять. Проводить данное измерение нужно в резиновых перчатках. К этому методу прибегают для проверки мощных конденсаторов, в том числе пусковых, которые рассчитаны на напряжение более 200 Вольт.

Использовать способы проверки без специальных приборов нежелательно. Они небезопасны – при малейшей неосторожности можно получить электрический удар. Также будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.

Сложности проверки

Основной сложностью при определении работоспособности конденсатора мультиметром является его выпаивание из схемы. Если оставить компонент на плате, на измерение будут влиять другие элементы цепи. Они будут искажать показания.

В продаже существуют специальные тестеры с пониженным напряжением на щупах, которые позволяют проверять конденсатор прямо на плате. Малое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других элементов в цепи.

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

Отличное видео с описанием процесса проверки конденсаторов и поиска неисправностей от популярных ютуб-блогеров.

Еще одно видео:

как проверить конденсатор, измерение его емкости мультиметром

  1. Как проверить конденсатор мультиметром
  2. Проверка конденсатора мультиметром
  3. Как проверить конденсатор с помощью приборов
  4. Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра
  5. Как проверить емкость конденсатора
  6. Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Как проверить конденсатор мультиметром

Я рад снова видеть все вас на  страницах сайта «Электрик в доме».  Сегодня мы познакомимся и изучим одну из самых используемых деталей в электронике – конденсатор.  История создания первого конденсатора относит нас назад в 1745 год («лейденская банка»).

В наше время, в век технологий нас со всех сторон окружает электротехнические машины и оборудование. Вы конечно хорошо знакомы с конденсатором и если не сталкивались технически, то слышали о нем однозначно.

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы  весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Вот почему, в случае  неисправности оборудования, первым делом необходимо обратить ваше внимание на работоспособность в схеме конденсаторов. И сделать это можно только при помощи электронного прибора, так как визуально определить состояние невозможно, если нет внешних повреждений.

Для этих целей и предназначен  недорогой прибор мультиметр, выполняющий многие функции. Об одной из них — проверки сопротивления, я уже знакомил вас в своей предыдущей статье. Этот же материал предназначен для изучения методики проверки конденсатора мультиметром.

С этой проблемой ко мне обратился один из моих подписчиков. Следуя уже своей традиции, я как всегда, буду излагать материал просто и доступно для легко понимания всем желающим.

Проверка конденсатора мультиметром

Для лучшего усвоения материала, начнем с небольшой теории:

  • Устройство и принцип работы мультиметра;
  • Виды и особенности конденсаторов.

Устройство (прибор) предназначенное для накопления электрического заряда – это основное определение конденсатора. Конструктивно он состоит из определенного корпуса, внутри которого расположены две параллельные металлические пластины. Между пластинами установлена прокладка (диэлектрик). Площадь пластин напрямую влияет на величину электрического заряда. Чем больше площадь пластин, тем больше величина накопленного заряда.

Конденсаторы могут быть двух видов: полярными и неполярными.

  1. Конденсаторы полярные.

Определить какой вид конденсаторов достаточно не сложно, уже название вам дает подсказку, что «полярные» должны иметь полярность, то есть иметь (+ плюс) и (- минус). Их подключение в электросхему строго регламентировано в соответствие полярности. Плюс подключается к плюсу, минус к минусу. При нарушении этого правила — конденсатор не будет работать, а вместе с ним и вся схема.

Все полярные конденсаторы заполнены электролитом (твердым или жидким), поэтому их классифицируют как электролитические. Их физические параметры (емкость) находится в следующих параметрах  0.1 ÷ 100000 мкФ.

  1. Конденсаторы неполярные

Неполярные конденсаторы, как вы уже поняли, не имеют полярности и не требуют строгого соблюдения условий подключений. У них нет ни плюса, ни минуса. Роль диэлектрика у них могут выполнять: бумага, стекло, керамика и слюда. Их физические параметры (емкость) незначительна и находится в следующем диапазоне (от нескольких микрофарад  до нескольких пикофарад).

Забегая вперед, сразу хочу ответить на ваши вопросы, зачем нам с вами необходимо знать эти технические тонкости. Это очень важно, так как к каждому типу конденсаторов применима своя методика проверки мультиметром. И пред началом проверки, мы должны первым делом, установить тип конденсатора. Это очень важный момент. Прошу вас обратить на это внимание!

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Любую проверку конденсаторов необходимо начинать с внешнего осмотра, на наличие внешних признаков повреждений корпуса (трещин, вздутия). Достаточно часто происходит повреждение электролита, что приводит к повышению давления на внутреннюю поверхность оболочки  и последующее ее вздутие.

После того как визуальный осмотр окончен и мы не установили внешних повреждений конденсатора, необходимо продолжить проверку специальным прибором, в нашем случае мультиметром. Этот  простейший прибор поможет нам установить емкость конденсатора и обрывы внутри.

Перед проверкой незабываем, установить тип конденсатора, более подробно об этом написано выше. Продолжаем процесс проверки с соблюдением полярности, для этого подключаем плюсовой щуп к плюсовому контакту конденсатора и соответственно минусовой щуп к контакту минус.

Проверяя неполярный конденсатор, подключение мультиметра проводим произвольно без соблюдения правила полярности. Единственное, что здесь необходимо выполнить, это выставить переключатель  мультиметра на отметку 2 Мом. Это важно, так как при меньшем значении дисплей прибора отобразит  — «1» (единицу), что укажет на неисправность конденсатора.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

Для примера мы свами выполним проверку четырех конденсаторов: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических).

Но перед проверкой мы должны обязательно разрядить конденсатор, при этом достаточно замкнуть его контакты  при помощи любого металла.

Для того чтобы перейти в режим (омметра) сопротивления, мы перемещаем переключатель в группу измерения сопротивления, для того чтобы установить наличие обрыва или короткого замыкания.

Итак, первым делом проверим полярные кондиционеры (5.6 мкФ и 3.3 мкФ), установленных ранее у неработающих энергосберегающих лампочек

Разряжаем конденсаторы путем замыкания их контактов обычной отверткой. Вы можете использовать, удобный для вас, любой другой металлический предмет. Главное чтобы к нему плотно прилегали контакты. Это позволит нам получить точные показания прибора.

Следующим шагом выставляем переключатель на шкалу 2 МОм и соединяем контакты конденсатора и щупы прибора. Далее наблюдаем на дисплее быстро увиливающие параметры сопротивления.

Вы спросите меня, в чем дело и почему на дисплее мы наблюдаем «плавающие показатели» сопротивления? Это объяснить довольно просто, поскольку питание прибора (батарейка) имеет постоянное напряжение и за счет этого происходит зарядка конденсатора.

С течением времени конденсатор все больше и больше накапливает заряд (заряжается), тем самым увеличивая сопротивление. Емкость конденсатора влияет на скорость зарядки. Как только конденсатор получит полную зарядку, значение его сопротивления будет соответствовать значению бесконечности, а мультиметр на дисплее покажет «1». Это параметры рабочего конденсатора.

Нет возможности показать картинку на фотографии. Так для следующего экземпляра емкостью 5.6 мкФ,  показатели сопротивления начинаются с 200 кОм и плавно возрастают до тех пор, пока не преодолеют показатель 2 МОм. Эта процедура не занимает более -10 сек.

Для следующего конденсатора емкостью 3.3 мкФ происходит все аналогично, но время процесса занимает менее — 5 сек.

Проверить следующую пару неполярных конденсаторов можно точно также по аналогии с предыдущими конденсаторами. Соединяем щупы прибора и контакты, следим за состоянием сопротивления на дисплее прибора.

Рассмотрим первый «150nК». Вначале его сопротивление несколько снизится примерно до 900 кОм, затем следует его плавное увеличение до определенной отметки. Время процесса занимает — 30 сек.

При этом на мультиметре модели МБГО переключатель устанавливаем на шкалу 20 МОм (сопротивление приличное, очень быстро идет зарядка)

Процедура классическая, снимаем заряд при помощи замыкания контактов отверткой:

Смотрим на дисплей, отслеживая показатели сопротивления:

Делаем вывод, что в результате проверки все представленные конденсаторы исправны.

Как проверить емкость конденсатора

Главный показатель, основная характеристика всех конденсаторов — это «емкость».  Измеряя эту характеристику и сравнивая ее с указанными параметрами на корпусе, мы сможем выяснить, исправен кондиционер или нет. Есть приборы, которые легко позволят вам выполнить эту проверку.

Но можно ли проверить емкость конденсатора, как в нашем случае, мультиметром . Если вы будет проверять емкость при помощи щупов, вы не получите желаемого результата. Как же быть?

В этом нам помогут разъемы «гнезда» -CX+(«-» и «+» — это полярность подключения)

Для этого примера мы будем использовать кондер «150нФ». Маркировка 150nK:

Устанавливаем переключатель на отметку – ближайшее большее значение. В нашем случае это 200 нФ. Следующим шагом вставляем ножки конденсатора в разъемы  -CX+. (не обращаем внимание на полярность, наш кондер неполярный). Дисплей показывает значение емкости– 160.3 нФ, что совпадает с номинальными показателями.

Продолжаем проверку  конденсатора с емкостью 4700 пФ. Устанавливаем переключатель на шкале в положение 20 n.

Теперь вставляем ножки в разъёмы прибора и наблюдаем на дисплее параметры 4750 пФ. Вы это можете увидеть на фото. Параметры точно соответствуют параметрам  заявленным производителем.

Запомните,  если показатели сильно отличаются от номинальных параметров или вообще равны нулю, это говорит нам, что конденсатор не рабочий и его необходимо заменить.

 
Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Недавно я приобрел ESR-METR  и я решил выполнить им ту же самую проверку.

Методика проверки очень проста. Прибор необходимо откалибровать, в моем случае в комплекте идет специальная перемычка, при помощи которой замыкается нужная группа контактов на колодке 1-4. Нажимаем кнопку и прибор автоматический калибруется, сообщив нам об этом на своем экране. После калибровки  не забываем разрядить конденсатор и подключаем его к нужным нам разъемам. и производим измерение.

Каждый конденсатор обладает и паразитными свойствами, например сопротивлением. Из фото видно, что емкость конденсатора соответствует заявленным характеристикам, а также присутствует паразитное последовательное сопротивление номиналом 1.2 Ом, из за этого потери на данном конденсаторе составляют 0,5%.

В нашем случает этот показатель великоват, что говорит о высыхании конденсатора, устанавливать его в схему не рекомендуется.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

Как проверить электролитический конденсатор большой емкости

Подготовительные работы

Перед тем, как проверять исправность конденсатора, нужно его обязательно разрядить. Для этого лучше всего использовать обычную отвертку. Жалом Вы должны прикоснуться одновременно к двум выводам бочонка, чтобы возникла искра. После небольшой вспышки можно переходить к проверке работоспособности.

Способ №1 – Мультиметр в помощь

Если конденсатор не работает, то лучше всего проверить его работоспособность мультиметром либо цешкой. Этот прибор позволяет определить емкость «кондера», наличие обрыва внутри бочонка либо возникновение короткого замыкания в цепи. О том, как пользоваться мультиметром мы уже Вам рассказывали, поэтому изначально рекомендуем ознакомиться с этой статьей. Если Вы умеете работать тестером, то дела обстоят гораздо проще.

Первым делом Вы должны определить, какой конденсатор находится в схеме: полярный (электролитический) или неполярный. Дело в том, что при проверке полярного изделия нужно соблюдать полярность: плюсовой щуп должен быть прижат к плюсовой ножке, а минусовой, соответственно, к минусу. В случае с неполярным вариантом детали соблюдать полярность не нужно, но и проверять его придется по другой технологии (об этом мы расскажем ниже). После того, как Вы определитесь с типом элемента, можно переходить к проверочным работам, которые мы сейчас рассмотрим по очереди.

Измеряем сопротивление

Итак, сначала нужно проверить сопротивление конденсатора мультиметром. Для этого отпаиваем бочонок со схемы и с помощью пинцета аккуратно перемещаем его на рабочую поверхность, к примеру, свободный стол.

После этого переключаем тестер в режим прозвонки (измерение сопротивления) и дотрагиваемся щупами до выводов, соблюдая полярность.

Обращаем Ваше внимание на то, что если Вы перепутаете минус с плюсом, проверка работоспособности может закончиться неудачно, т.к. конденсатор сразу же выйдет из строя. Чтобы такого не произошло, запомните следующий момент – производители всегда отмечают минусовой контакт галочкой!

После того, как Вы дотронетесь щупами до ножек, на дисплее цифрового мультиметра должно появиться первое значение, которое моментально начнет расти. Это связано с тем, что тестер при контакте начнет заряжать конденсатор.

Через некоторое время на дисплее появиться максимальное значение – «1», что говорит об исправности детали.

Если же Вы только начали проверять конденсатор мультиметром, и у Вас появилась «1», значит внутри бочонка произошел обрыв и он неисправен. В то же время появление нуля на табло свидетельствует о том, что внутри кондера произошло короткое замыкание.

Если для проверки сопротивления Вы решите использовать аналоговый мультиметр (стрелочный), то определить работоспособность элемента будет еще проще, наблюдая за ходом стрелки. Как и в предыдущем случае, минимальное и максимальное значение будет говорить о поломке детали, а плавное повышение сопротивления будет означать пригодность полярного конденсатора.

Чтобы самостоятельно проверить целостность неполярного кондера в домашних условиях, достаточно без соблюдения полярности прикоснуться щупами тестера к ножкам, выставив диапазон измерений на отметку 2 МОм. На дисплее должно появиться значение больше двойки. Если это не так, конденсатор не рабочий и его нужно заменить.

Следует также отметить, что предоставленный выше способ проверки подойдет только для изделий, емкостью более 0,25 мкФ. Если же номинал элемента схемы меньше, нужно сначала убедиться, что мультиметр способен работать в таком режиме, ну или купить специальный тестер – LC-метр.

Измеряем емкость

Следующий способ проверки работоспособности изделия – на пробой, измерив емкостные характеристики кондера и сравнив их с номинальным значением (указано производителем на внешней оболочке, что наглядно видно на фото).

Самостоятельно измерить емкость конденсатора мультиметром совсем не сложно. Необходимо всего лишь перевести переключатель в диапазон измерений, опираясь на номинал и, если в тестере есть специальные посадочные гнезда, вставить в них деталь, как показано на фото ниже.

Если же такой функции в тестере нет, можно проверить емкость с помощью щупов, аналогично предыдущему методу. При подключении щупов на дисплее должна высветиться емкость, близка по значению к номинальным характеристикам. Если это не так, значит, конденсатор пробит и нужно заменить деталь.

Измеряем напряжение

Еще один способ, позволяющий узнать, рабочий конденсатор или нет – проверить его напряжение вольтметром (ну или «мультиком») и сравнить результат с номиналом. Для проверки Вам понадобится источник питания с немного меньшим напряжением, к примеру, для 25-вольтного кондера достаточно источника напряжения в 9 Вольт. Соблюдая полярность, подключите щупы к ножкам и подождите несколько секунд, чего вполне хватит для зарядки.

После этого переведите тестер в режим измерения напряжения и выполните проверку работоспособности. В самом начале замера на дисплее должно появиться значение, примерно равное номиналу. Если это не так, конденсатор неисправен.

Обращаем Ваше внимание на то, что при подключении вольтметра бочонок будет постепенно терять заряд, поэтому достоверное напряжением можно увидеть только в самом начале замеров!

Тут же хотелось бы сказать пару слов о том, как проверить конденсатор большой емкости простым способом. Сначала Вы должны полностью зарядить элемент в течение нескольких секунд, после чего замкнуть контакты обычной отверткой с изолированной ручкой. Если бочонок рабочий, должна возникнуть яркая искра. Если искры нет либо она очень тусклая, скорее всего, конденсатор не работает, а точнее — не держит заряд.

Какой-либо этап проверки был Вам непонятен? Тогда просмотрите технологию проверки работоспособности конденсатора мультиметром на данном видео уроке:

Способ № 2 – Обойдемся без приборов

Менее качественный способ проверки работоспособности емкостного элемента – с помощью самодельной прозвонки в виде лампочки и двух проводов. Таким способом можно только проверить конденсатор на короткое замыкание. Как и в случае с отверткой, сначала заряжаем деталь, после чего выводами пробника прикасаемся к ножкам. Если кондер работает, произойдет искра, которая моментально его разрядит. О том, как сделать контрольную лампу электрика, мы также рассказывали.

Что еще важно знать?

Не всегда проверка работоспособности конденсатора требует использование мультиметра либо других тестеров. Иногда достаточно визуально посмотреть на внешнее состояние изделия, что проверить его на вздутие либо пробой. Сначала внимательно просмотрите верхнюю часть бочонка, на которой производителем нанесен крестик (слабое место, предотвращающее взрыв кондера при выходе из строя).

Если Вы увидите там подтекание либо разрушение изоляции, значит, конденсатор пробит, и проверять его тестером уже нет смысла. Также внимательно просмотрите, не потемнел либо не взудлся ли этот элемент схемы, что случается очень часто. Ну и не следует забывать о том, что возможно повреждения возникли на самой плате рядом с местом подключения конденсатора. Эту неисправность можно увидеть невооруженным глазом, особенно, когда происходит отслоение дорожек либо изменение цвета платы.

Еще один важный момент, который Вы должны учитывать – проверку изделия нужно выполнять, только демонтировав его с платы. Если Вы хотите проверить конденсатор, не выпаивая из схемы, учтите, что может возникнуть большая погрешность измерений из-за находящихся рядом остальных элементов цепи.

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как проверить работоспособность конденсатора мультиметром в домашних условиях. Эту инструкцию мы рекомендуем Вам использовать при ремонте микроволоновки либо стиральной машины своими руками, т.к. у данного вида бытовой техники очень часто происходит эта поломка. Помимо этого кондер часто перестает работать на кондиционерах, усилителях и даже видеокартах. Поэтому если Вы желаете что-либо отремонтировать своими силами, надеемся, что эта инструкция Вам поможет!

Также читают:

Мультиметр – это электроизмерительное устройство с различными функциями. С его помощью можно проверять напряжение, силу тока, а также производные от этих величин – сопротивление и емкость. С помощью мультиметра можно проверить и работоспособность различных электронных компонентов. В этой статье мы с вами узнаем, как проверить мультиметром конденсатор и его емкость.

Конденсатор и емкость

Конденсаторы используются практически во всех микросхемах и являются частой причиной ее неработоспособности. Так что в случае неисправности устройства следует проверять в первую очередь именно этот элемент.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

  • вакуумные;
  • с газообразным диэлектриком;
  • с неорганическим диэлектриком;
  • с органическим диэлектриком;
  • электролитические;
  • твердотельные.

Обычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

  • Электрический пробой. Обычно вызван превышением допустимого напряжения.
  • Обрыв. Связан с механическими повреждениями, встрясками, вибрациями. Причиной может служить некачественная конструкция и нарушение эксплуатационных условий.
  • Повышенные утечки. Сопротивление между обкладками изменяется, и это приводит к низкой емкости конденсатора, которая не способна сохранять заряд.

Все эти причины приводят к тому, кто конденсатор становится непригодным для дальнейшего использования.

В данном случае присутствует протечка электролита

Перед проверкой конденсатора

Т.к. конденсаторы накапливают электрический заряд, перед проверкой их следует разряжать. Это можно сделать отверткой – жалом нужно прикоснуться к выводам, чтобы образовалась искра. Затем можно прозванивать компонент. Проверку конденсатора можно сделать как мультитестером, так и при помощи лампочек и проводов. Первый способ является более надежным и дает более точные сведения об электронном элементе.

До начала проверки следует осмотреть конденсатор. Если он имеет трещины, нарушение изоляции, подтеки или вздутие, поврежден внутренний электролит и прибор сломан. Его нужно поменять на работающее устройство. При отсутствии внешних повреждений придется использовать мультиметр.

Перед проведением измерений нужно определить вид конденсатора – полярный или неполярный. У первого обязательно должна соблюдаться полярность, иначе прибор выйдет из строя. Во втором случае определение плюсового и минусового выходов не требуется, но измерения будут проводиться по другой технологии.

Определить полярность можно по метке на корпусе. На детали должна быть черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки расположен отрицательный контакт, а с противоположной – положительный.

Измерение емкости в режиме сопротивления

Переключатель мультиметра следует установить в режим сопротивления (омметра). В этом режиме можно посмотреть, есть ли внутри конденсатора обрыв или короткое замыкание. Для проверки неполярного конденсатора выставляется диапазон измерений 2 МОм. Для полярного изделия ставится сопротивление 200 Ом, так как при 2 МОм зарядка будет производиться быстро.

Сам конденсатор нужно отпаять от схемы и поместить его на стол. Щупами мультиметра нужно коснуться выводов конденсатора, соблюдая полярность. В неполярной детали соблюдать плюс и минус не обязательно.

Измерение в режиме сопротивления

Когда щупы прикоснутся к ножкам, на дисплее появится значение, которое будет возрастать. Это вызвано тем, что мультитестер будет заряжать компонент. Через некоторое время значение на экране достигнет единицы – это значит, что прибор исправен. Если при проверке сразу же загорается 1, внутри устройства произошел обрыв и его следует заменить. Нулевое значение на дисплее говорит о том, что внутри конденсатора произошло короткое замыкание.

Если проверяется неполярный конденсатор, значение должно быть выше 2. В ином случае прибор является не рабочим.

Аналоговое устройство

Вышеописанный алгоритм подходит для цифрового тестера. При использовании аналогового устройства проверка производится еще проще – нужно наблюдать лишь за ходом стрелки. Щупы подключаются так же, режим – проверка сопротивления. Плавное перемещение стрелки свидетельствует о том, что конденсатор исправен. Минимальное и максимальное значение при подключении говорят о поломке электронной детали.

Важно отметить, что проверка в режиме омметра производится для деталей с емкостью выше 0Ю25 мкФ. Для меньших номиналов используются специальные LC-метры или тестеры с высоким разрешением.

Измерение емкости конденсатора

Емкость является основной характеристикой конденсатора. Она указывается на внешней оболочке прибора, и при наличии тестера можно замерить реальное значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель мультиметра переводится в диапазон измерений. Значение ставится равное или близкое к номиналу, указанному на компоненте. Сам конденсатор устанавливается в специальные отверстия –CX+ (если они есть на мультиметре) или с помощью щупов. Подключаются щупы так же, как и при измерении в режиме сопротивления.

При подключении щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор исправен. Когда расхождение полученного и номинального значений отличаются более чем на 20% , устройство пробито, и его нужно поменять.

Измерение емкости через напряжение

Проверка работоспособности детали может производиться и при помощи вольтметра. Значение на мониторе сравнивается с номиналом, и из этого делается вывод об исправности устройства. Для проверки нужен источник питания с меньшим напряжением, чем у конденсатора.

Соблюдая полярность, нужно подключить щупы к выводам на несколько секунд для зарядки. Затем мультиметр переводится в режим вольтметра и проверяется работоспособность. На дисплее тестера должно появиться значение, схожее с номинальным. В ином случае прибор сломан.

Другие способы проверки

Можно проверить конденсатор, не выпаивая его из микросхемы. Для этого нужно параллельно подключить заведомо исправный конденсатор с такой же емкостью. Если устройство будет работать, то проблема в первом элементе, и его следует поменять. Такой способ применим только в схемах с небольшим напряжением!

Иногда проверяют конденсатор на искру. Его нужно зарядить и металлическим инструментом с заизолированной рукояткой замкнуть выводы. Должна появиться яркая искра с характерным звуком. При малом разряде можно сделать вывод, что деталь пора менять. Проводить данное измерение нужно в резиновых перчатках. К этому методу прибегают для проверки мощных конденсаторов, в том числе пусковых, которые рассчитаны на напряжение более 200 Вольт.

Использовать способы проверки без специальных приборов нежелательно. Они небезопасны – при малейшей неосторожности можно получить электрический удар. Также будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.

Сложности проверки

Основной сложностью при определении работоспособности конденсатора мультиметром является его выпаивание из схемы. Если оставить компонент на плате, на измерение будут влиять другие элементы цепи. Они будут искажать показания.

В продаже существуют специальные тестеры с пониженным напряжением на щупах, которые позволяют проверять конденсатор прямо на плате. Малое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других элементов в цепи.

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

Отличное видео с описанием процесса проверки конденсаторов и поиска неисправностей от популярных ютуб-блогеров.

Конденсаторы широко применяются в электротехнике в качестве элементов, сглаживающих пульсации переменного тока, фильтров частоты, или накопителей энергии. Кроме того, эти радиодетали можно применять в качестве гальванической развязки. Технологий изготовление множество, принцип общий: между двумя обкладками кроме диэлектрика размещается особое химическое вещество, определяющее характеристики. Для электроустановок постоянного тока, применяются электролиты. Это недорогая технология, которая имеет серьезный недостаток: жидкость может закипеть от перегрузки или высокой температуры, и тогда конденсатор буквально взрывается. К счастью, такой «экстрим» случается редко: в большинстве случаев корпус просто разрушается, теряет герметичность, и электролит вытекает на монтажную плату.

Поэтому в ответственных узлах применяются конденсаторы, изготовленные по иной технологии. Вместо жидкого электролита применяется токопроводящий органический полимер. Он имеет фактически твердую консистенцию, поэтому при экстремальных нагрузках (включая температурные) опасности не представляет. Такие конденсаторы называются твердотельными (по причине отсутствия жидких фракций). Характеристики этих элементов не уступают традиционным «электролитам», однако стоимость деталей существенно выше. Есть еще один недостаток твердотельной конструкции — ограничения по вольтажу. Верхний предел напряжения не более 35 Вольт. Учитывая область применения (компьютеры, бытовая техника, автомобили), это не является большой проблемой.

По причине высокой стоимости, домашние мастера стараются избегать покупки дорогих деталей, используя б/у компоненты для замены. В любом случае, чтобы не тратить лишние деньги, необходимо знать, как проверить твердотельный конденсатор.

Как работает полимерный конденсатор

Чтобы проверить любой прибор, желательно понимать механизм его работы. Поскольку тема нашего материала — твердотельные конденсаторы (аналоги электролитических), значит речь пойдет о радиоэлементах для постоянного тока, то есть полярных. Все со школьной скамьи помнят эту иллюстрацию:

Две металлические пластины с диэлектриком между ними (для лаборатории подойдет даже воздух). Если на контакты подать потенциал, между пластинами накапливается разноименные заряды, и в пространстве между ними возникает электрическое поле. При отсутствии электрической цепи это поле может сохраняться достаточно долго (современные элементы обеспечивают утечку заряда, стремящуюся к нулю). Именно это свойство лежит в основе применения конденсаторов.

Элемент имеет определенные основные характеристики:

  • Рабочее напряжение определяется величиной, при которой не наступает пробой диэлектрика. Конденсаторы выглядят совсем не так, как мы привыкли видеть на лабораторном столе в классе физики. Детали весьма компактны, соответственно расстояние между пластинами минимально. Отсюда ограничение по предельному напряжению.
  • Емкость конденсатора — его главный параметр. Он определяет, сколько электрической энергии деталь может накопить и удерживать в себе. Величина напрямую зависит от площади пластин.
  • Параметры утечки. Могут определяться током потери накопленного заряда, либо сопротивлением диэлектрика. Идеальные показатели возможны только в вакууме, но такие конденсаторы для бытового использования не выпускаются.
  • Температурный коэффициент: определяется дельтой изменения емкости в зависимости от температуры.
  • Точность — указывается в процентах. Показывает разброс параметров емкости от эталонной (маркировочной) величины.

Важно: несмотря на большое количество параметров, измерению (проверке) подлежат лишь два из них: емкость и сопротивление диэлектрика.

Устройство электролитических и твердотельных конденсаторов

Радиокомпоненты такого класса применяются в электронных устройствах с высокими требованиями по габаритам. Поэтому вопрос компромисса между площадью обкладок (от этого зависит емкость) и размерами корпуса — головная боль разработчиков. Проблема решается технологически просто:

Изготавливается так называемых сэндвич, стоящий из двух тончайших обкладок, между которыми прокладывается слой пропитанной электролитом бумаги (в электролитических моделях) или токопроводящий полимер (твердотельные конденсаторы). Обычно используется танталовая или алюминиевая фольга. В качестве диэлектрика применяется естественный оксидный слой одной из пластин. У него низкая проводимость, которая определяет ток утечки емкости.

Такая конструкция может занимать достаточно большую (по меркам радиодеталей) емкость. Поэтому ее сворачивают в плотный рулон, где в качестве разделителя между слоями выступает тонкая электро-бумага (смотрим иллюстрацию). Она не участвует в схеме работы конденсатора.

Наружная оболочка выполнена из алюминия, на нее наносится информация о характеристиках.

Преимущества твердотельных конденсаторов

  • В сравнение с электролитической конструкцией, существенно снижено эквивалентное последовательное сопротивление. Благодаря этому деталь практически не нагревается на высоких частотах.
  • Значительная величина тока пульсаций делает работу более стабильной, особенно в схемах обеспечения электропитанием.
  • Твердотельные конденсаторы практически не зависят от температуры. Кроме физической защиты от раздувания корпуса, это свойство позволяет сохранять параметры при нагреве.
  • Продолжительность жизни. Если принять за эталон рабочую температуру 85 °C, срок эксплуатации (без потери характеристик) в 6 раз больше, чем у электролитов. Обычно эти детали без проблем работают не менее 5 лет.

Самостоятельная диагностика конденсатора

Поскольку мы говорим о деталях для работы с постоянным током, не имеет значения, какая применяется технология: электролитическая или полимерная. Проверка полярных конденсаторов выполняется одинаково.

Прежде всего, выполняется внешний осмотр. Электролиты не должны иметь следов вздутия, особенно на торце, где есть насечка в виде креста. При осмотре твердотельных корпусов можно увидеть термические повреждения с нарушением геометрии.

Разумеется, необходимо проверить крепление ножек. Компактная конструкция подразумевает небольшие размеры всех компонентов. Ножки могут банально оторваться еще на стадии сборки.

Если внешний осмотр не дал результатов, проводим тестирование с помощью мультиметра

В любом случае, для выполнения этих работ необходимо выпаять деталь из платы. Делать это надо осторожно, чтобы не выдернуть контактные ножки из корпуса.

Если ваш прибор имеет специализированный разъем для проверки, диагностика выполняется в соответствии с инструкцией к мультиметру. Обязательно проводится весь комплекс тестирования (если такой алгоритм имеется). Подключать нужно правильно, соблюдая полярность. Маркировка обязательно присутствует на корпусе детали. При такой проверке вы не только проверите исправность, но и увидите значение емкости.

    Проверка работоспособности конденсатора начинается с измерения сопротивления. Делается это не так, как на резисторах или диодах. Чтобы понять принцип проверки, вспомним основные свойства конденсатора. При накоплении заряда сопротивление между обкладками увеличивается. Для начала необходимо разрядить элемент (снять остаточный заряд). Разумеется, это справедливо лишь для исправной детали. Надо просто замкнуть ножки любым проводником, или сомкнуть их между собой.

Важно: электролитические конденсаторы могут работать с напряжением до 600 Вольт и более, поэтому их разряжают только инструментом с изолированной рукояткой.

Проверка межобкладочного замыкания

Даже такой надежный конденсатор, как твердотельный, может иметь банальные физические повреждения. Например, замыкание между обкладками или на корпус. В первом случае сопротивление не увеличится до бесконечности, хотя первое время будет плавно увеличиваться. При пробое на корпус, сопротивление между одной из ножек и внешней оболочкой будет критически маленьким.

В обоих случаях, такие конденсаторы следует отнести к браку, восстановлению они не подлежат.

Проверка истинных значений емкости

Как проверять детали с помощью специализированного мультиметра, мы уже рассматривали. Однако для проверки твердотельного (электролитического) конденсатора недостаточно просто зафиксировать факт исправности. Особенно, если радиоэлемент под подозрением, либо вы хотите использовать деталь, бывшую в употреблении. Необходимо использовать прибор, с достаточным диапазоном измерения емкости.

Тестирование проводится в несколько этапов:

  • несколько раз соединяем конденсатор с клеммами прибора, затем разряжаем его замыканием, и снова проверяем;
  • нагреваем радиодеталь с помощью термофена до температуры 60–85°C, и проверяем значение емкости: разброс параметров не должен превышать допустимую погрешность (указано на корпусе).

Важно: обязательно соблюдайте полярность при проведении измерений. Это необходимо не только для получения истинного значения. При напряжении питания прибора хотя бы 9 вольт (такие мультиметры встречаются часто), конденсатор может выйти из строя из-за переполюсовки.

Практическое применение на автомобиле

Далеко не все домашние мастера будут тестировать элементную базу материнских плат компьютеров. А вот навыки, как проверить конденсатор трамблера, пригодятся любому автолюбителю. Изучим методику на примере классики ВАЗ.

  • Для проверки необходимо отсоединить кабель, идущий от трамблера до конденсатора. Он обычно соединен с одним контактом прерывателя. Между контактами закрепляем лампу мощностью 35–50 Вт (разумеется, с напряжением 12 вольт). Если при включении зажигания лампа загорелась, конденсатор неисправен, то есть «пробит» (это самая характерная поломка). Если «контролька» не светится — конденсатор исправен.
  • Второй способ можно применять в крайнем случае, если у вас не нашлось лишней лампы. После включения зажигания, необходимо быстро и вскользь коснуться контактами друг к другу. Если ничего не происходит — конденсатор в порядке. При наличии искрения — радиоэлемент «пробит».

Для того, чтобы проверить твердотельные либо электролитические конденсаторы, не обязательно иметь образование радиоинженера. Руководствуясь нашими советами, вы сможете точно определить исправность радиодеталей, и сэкономить средства на покупку новых элементов. Учитывая высокую стоимость именно таких конденсаторов, снижение затрат на ремонт будет ощутимым.

Видео по теме

Как измерить емкость цифровым мультиметром

Мультиметр определяет емкость, заряжая конденсатор известным током, измеряя результирующее напряжение и затем вычисляя емкость.

Предупреждение: Хороший конденсатор сохраняет электрический заряд и может оставаться под напряжением после отключения питания. Перед тем, как дотронуться до него или произвести измерение: а) выключите все питание, б) используйте мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено, и в) осторожно разрядите конденсатор, подключив резистор к его проводам (как указано в следующем абзаце).Обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.

Для безопасной разрядки конденсатора: После отключения питания подключите 5-ваттный резистор 20 000 Ом к клеммам конденсатора на пять секунд. Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что конденсатор полностью разряжен.

  1. Используйте цифровой мультиметр (DMM), чтобы убедиться, что питание цепи отключено. Если конденсатор используется в цепи переменного тока, настройте мультиметр на измерение переменного напряжения. Если он используется в цепи постоянного тока, установите цифровой мультиметр на измерение постоянного напряжения.
  2. Осмотрите конденсатор. Если утечки, трещины, вздутия или другие признаки износа очевидны, замените конденсатор.
  3. Переведите шкалу в режим измерения емкости. Символ часто разделяет точку на циферблате с другой функцией. В дополнение к регулировке шкалы обычно необходимо нажать функциональную кнопку, чтобы активировать измерение. За инструкциями обратитесь к руководству пользователя мультиметра.
  4. 4. Для правильного измерения необходимо удалить конденсатор из цепи.Разрядите конденсатор, как описано в предупреждении выше.

    Примечание: Некоторые мультиметры предлагают относительный (REL) режим. При измерении малых значений емкости можно использовать относительный режим для удаления емкости измерительных проводов. Чтобы перевести мультиметр в относительный режим измерения емкости, оставьте измерительные провода открытыми и нажмите кнопку REL. Это удаляет значение остаточной емкости измерительных проводов.

  5. Подключите измерительные провода к клеммам конденсатора. Оставьте измерительные провода подключенными в течение нескольких секунд, чтобы мультиметр автоматически выбрал правильный диапазон.
  6. Считайте отображаемое измерение. Если значение емкости находится в пределах диапазона измерения, мультиметр отобразит значение конденсатора. Он будет отображать OL, если а) значение емкости выше диапазона измерения или б) конденсатор неисправен.

Обзор измерения емкости

Устранение неисправностей однофазных двигателей - одно из наиболее практичных применений функции емкости цифрового мультиметра.

Однофазный двигатель с конденсаторным пуском, который не запускается, является признаком неисправного конденсатора.Такие двигатели будут продолжать работать после запуска, что затрудняет поиск и устранение неисправностей. Отказ конденсатора жесткого пуска компрессоров HVAC - хороший пример этой проблемы. Двигатель компрессора может запуститься, но вскоре перегреется, что приведет к срабатыванию прерывателя.

Однофазные двигатели с такими проблемами и шумные однофазные двигатели с конденсаторами нуждаются в мультиметре для проверки правильного функционирования конденсаторов. Почти все моторные конденсаторы имеют значение в микрофарадах, указанное на конденсаторе.

Трехфазные конденсаторы коррекции коэффициента мощности обычно защищены плавкими предохранителями.Если один или несколько из этих конденсаторов выйдут из строя, это приведет к неэффективности системы, скорее всего, увеличатся счета за коммунальные услуги и могут произойти непреднамеренные отключения оборудования. Если предохранитель конденсатора перегорел, необходимо измерить предполагаемое значение микрофарад конденсатора и убедиться, что оно находится в пределах диапазона, указанного на конденсаторе.

Стоит знать о некоторых дополнительных факторах, связанных с емкостью:

  • Конденсаторы имеют ограниченный срок службы и часто являются причиной неисправности.
  • Неисправные конденсаторы могут иметь короткое замыкание, разрыв цепи или могут физически выйти из строя до точки отказа.
  • При коротком замыкании конденсатора может перегореть предохранитель или повредить другие компоненты.
  • Когда конденсатор размыкается или выходит из строя, цепь или ее компоненты могут не работать.
  • Износ может также изменить значение емкости конденсатора, что может вызвать проблемы.

Ссылка: Принципы цифрового мультиметра Глена А. Мазура, American Technical Publishers.

Связанные ресурсы

Как проверить конденсатор с помощью цифрового и аналогового мультиметра

6 способов проверки конденсатора с помощью цифрового мультиметра и AMM (AVO)

беда что как проверить и проверить конденсатор? Хороший, плохой (мертвый), короткий или открытый?

Здесь мы можем проверить конденсатор с помощью аналога (измеритель AVO i.е. Ампер, напряжение, омметр), а также цифровой мультиметр - либо он в хорошем состоянии, либо следует заменить его новым.

Примечание. Для определения значения емкости вам понадобится цифровой измеритель с функциями измерения емкости. .

Ниже приведены пять (6) методов проверки и тестирования конденсатора на исправность, неисправность, обрыв, неисправность или короткое замыкание .

Связанные сообщения:

Метод 1.

Традиционный метод тестирования и проверки конденсатора

Примечание. Не рекомендуется для всех, кроме профессионалов.Будьте осторожны, выполняя эту практику, так как это опасно. Убедитесь, что вы профессиональный инженер-электрик / электрик (вы действительно знаете, что делаете, или проверяете предупреждения, прежде чем применять этот метод), и нет других вариантов проверки конденсатора, потому что во время этой практики могут возникнуть серьезные повреждения). Если вы уверены, продолжайте, в противном случае перейдите к способу 2–6 в качестве альтернативы конденсатору.

Предположим, вы хотите проверить конденсатор (например, конденсаторы вентилятора, конденсаторы воздухоохладителя в помещении или оловянные конденсаторы на печатной плате / печатной плате и т. Д.)

Предупреждение и рекомендации по тестированию конденсатора методом 1.

Для большей безопасности используйте 24 В постоянного тока вместо 230 В переменного тока. В случае отсутствия желаемой системы постоянного тока 24 В вы можете использовать 220-224 В переменного тока, но вам необходимо сделать серию резисторов (скажем, 1 кОм ~ 10 кОм, 5 ~ 50 Вт) для подключения конденсатора к источнику переменного тока 230 В. Таким образом, это уменьшит зарядный и разрядный ток. Вот пошаговое руководство по проверке конденсатора этим методом.

  1. Отключите подозрительный конденсатор от источника питания или убедитесь, что хотя бы один вывод конденсатора отключен.
  2. Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
  3. Подключите два отдельных провода к клеммам конденсатора. (Необязательно)
  4. Теперь безопасно подключите эти выводы к источнику переменного тока 230 В на очень короткий период (около 1-4 сек) [или на короткое время, когда напряжение поднимется до 63,2% от напряжения источника].
  5. Отсоедините предохранительные провода от источника переменного тока 230 В.
  6. Теперь закоротите клеммы конденсатора (пожалуйста, сделайте это осторожно и убедитесь, что у вас есть защитные очки).
  7. Если возникает сильная искра, то конденсатор годится. .
  8. Если дает слабую искру, то это конденсатор плохой и немедленно замените его на новый.

Связанные сообщения:

Метод 2.

Проверка конденсатора аналоговым мультиметром

Чтобы проверить конденсатор с помощью AVO (ампер, напряжение, омметр), выполните следующие действия.

  1. Убедитесь, что подозрительный конденсатор полностью разряжен.
  2. Возьмите измеритель AVO.
  3. Выберите аналоговый измеритель на ОМ (Всегда выбирайте более высокий диапазон Ом).
  4. Подключите выводы измерителя к клеммам конденсатора.
  5. Обратите внимание на чтение и сравните со следующими результатами.
  6. Короткие конденсаторы : Закороченный конденсатор покажет очень низкое сопротивление.
  7. Открытые конденсаторы : Открытый конденсатор не будет показывать никакого движения (отклонения) на экране омметра.
  8. Хорошие конденсаторы : Сначала сопротивление будет низким, а затем постепенно увеличивается до бесконечности. Это означает, что конденсатор в хорошем состоянии.

Метод 3.

Проверка конденсатора с помощью цифрового мультиметра

Чтобы проверить конденсатор с помощью цифрового мультиметра (DMM), выполните следующие действия.

  1. Убедитесь, что конденсатор разряжен.
  2. Установите измеритель на диапазон Ом (установите его на 1000 Ом = 1 кОм).
  3. Подключите выводы измерителя к клеммам конденсатора.
  4. Цифровой измеритель на секунду покажет некоторые числа. Обратите внимание на чтение.
  5. И тут сразу вернется в OL (Open Line).Каждая попытка на шаге 2 будет показывать тот же результат, что и на шагах 4 и 5. Это означает, что конденсатор находится в хорошем состоянии .
  6. Если изменений нет, значит Конденсатор не работает .

Вы также можете проверить:

Метод 4.

Проверка конденсатора мультиметром в режиме емкости

Примечание. Вы можете выполнить этот тест с помощью мультиметра, если у вас есть измеритель емкости или мультиметр с функцией проверки емкости.Кроме того, этот метод хорош и для проверки крошечных конденсаторов. Для этого теста поверните ручку мультиметра в режим измерения емкости.

  1. Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
  2. Снимите конденсаторы с платы или цепи.
  3. Теперь выберите «Емкость» на мультиметре.
  4. Теперь подключите клемму конденсатора к проводам мультиметра.
  5. Если показание близко к фактическому значению конденсатора (т. Е. Значению, напечатанному на коробке контейнера конденсатора).
  6. Значит, конденсатор в хорошем состоянии. (Обратите внимание, что показание может быть меньше, чем фактическое значение конденсатора (значение, напечатанное на коробке контейнера конденсатора).
  7. Если вы читаете значительно меньшую емкость или ее нет вовсе, то конденсатор неисправен, и вам следует его заменить.

Похожие сообщения:

Метод 5.

Тестирование конденсатора простым вольтметром.
  1. Обязательно отсоедините один провод (не беспокойтесь, если положительный (длинный) или отрицательный (короткий)) конденсатор от цепи (при необходимости вы также можете полностью отсоединить его)
  2. Проверьте номинальное напряжение конденсатора, напечатанное на нем (как показано в приведенном ниже примере, где напряжение = 16 В)
  3. Теперь зарядите этот конденсатор в течение нескольких секунд до номинального значения. (не до точного значения, но меньше, чем i.е. зарядите конденсатор 16В от батареи 9В) напряжением. Обязательно подключите положительный (красный) вывод источника напряжения к положительному (длинному) выводу конденсатора, а отрицательный - к отрицательному. Если вы не можете его найти или не уверены, вот руководство, как найти отрицательный и положительный вывод конденсатора.
  4. Установите значение вольтметра на постоянный ток и подключите конденсатор к вольтметру, подключив положительный провод батареи к положительному выводу конденсатора, а отрицательный - к отрицательному.
  5. Запишите начальное значение напряжения на вольтметре. Если оно близко к подаваемому на конденсатор напряжению, конденсатор находится в хорошем состоянии. Если показания очень малы, значит, конденсатор неисправен. Обратите внимание, что вольтметр будет показывать показания в течение очень короткого времени, так как конденсатор разряжает свое напряжение в вольтметре, и это нормально.

Связанные сообщения:

Метод 6.

Найдите значение конденсатора, измерив значение постоянной времени

Мы можем найти значение конденсатора, измерив постоянную времени (TC или τ = Тау), если значение емкости конденсатора известно в микрофарадах (обозначено мкФ), напечатанном на нем i.е. конденсатор не перегорел и не перегорел.

Вкратце, время, необходимое конденсатору для зарядки около 63,2% приложенного напряжения при заряде через резистор известного номинала, называется постоянной времени конденсатора (TC или τ = Tau) и может быть рассчитано с помощью:

τ = RxC

Где:

  • R = Известный резистор
  • C = Значение емкости
  • τ = TC или τ = Tau (постоянная времени)

Например, если напряжение питания 9V , затем 63.2% из этого составляет около 5,7 В .

Теперь давайте посмотрим, как найти значение емкости конденсатора путем измерения постоянной времени.

Обязательно отключите и разрядите конденсатор от платы.

Подключите известное значение сопротивления (например, резистор 5-10 кОм) последовательно с конденсатором.

Подайте известное значение напряжения питания. (например, 12 В или 9 В) к конденсатору, подключенному последовательно с резистором 10 кОм.

Теперь измерьте время, необходимое для зарядки конденсатора около 63.2% от приложенного напряжения. Например, если напряжение питания составляет 9 В, то 63,2% от этого значения составляет около 5,7 В.

Из значения данного резистора и измеренного времени вычислите значение емкости по формуле Time Content, т.е. τ = TC или τ = Tau (постоянная времени) .

Теперь сравните рассчитанное значение емкости с напечатанным на нем значением конденсатора.

Если они одинаковы или почти равны, конденсатор в хорошем состоянии. Если вы обнаружите заметную разницу в обоих значениях, пора заменить конденсатор, поскольку он не работает должным образом.

Также можно рассчитать время разряда. В этом случае можно измерить время, необходимое конденсатору для разряда до 36,8% от пикового напряжения.

Полезная информация : Также можно измерить время, необходимое конденсатору для разряда около 36,8% пикового значения приложенного напряжения. Время разряда можно использовать так же, как в формуле, чтобы найти емкость конденсатора.

Похожие сообщения:

Конденсаторы 101 - iFixit

Вот немного сухого материала, просто чтобы помочь понять, что такое конденсатор и что он обычно делает.Конденсатор - это небольшой (в большинстве случаев) электрический / электронный компонент на большинстве печатных плат, который может выполнять различные функции. Когда конденсатор помещается в цепь с активным током, электроны с отрицательной стороны накапливаются на ближайшей пластине. Отрицательный течет к положительному, поэтому отрицательный является активным проводом, хотя многие конденсаторы не поляризованы. Как только пластина больше не может удерживать их, они выталкиваются через диэлектрик на другую пластину, тем самым вытесняя электроны обратно в цепь.Это называется разрядом. Электрические компоненты очень чувствительны к колебаниям напряжения, и поэтому скачок мощности может убить эти дорогостоящие детали. Конденсаторы направляют постоянное напряжение на другие компоненты и, таким образом, обеспечивают стабильное электропитание. Переменный ток выпрямляется диодами, поэтому вместо переменного тока есть импульсы постоянного тока от нуля до пикового напряжения. Когда конденсатор от линии питания подключен к земле, и постоянный ток не проходит, но по мере того, как импульс заполняет конденсатор, он снижает ток и эффективное напряжение.Пока напряжение питания падает до нуля, конденсатор начинает вытекать из своего содержимого, это сглаживает выходное напряжение и ток. Таким образом, конденсатор размещается линейно к компоненту, что позволяет поглощать выбросы и дополнять впадины, что, в свою очередь, поддерживает постоянное питание компонента.

Существует множество различных типов конденсаторов. Часто они по-разному используются в схемах. Все слишком знакомые конденсаторы в виде круглых жестяных банок обычно являются электролитическими конденсаторами.Они сделаны из одного или двух листов металла, разделенных диэлектриком. Диэлектриком может быть воздух (простейший конденсатор) или другие непроводящие материалы. Металлические пластины из фольги, разделенные диэлектриком, затем скручиваются, как Fruit Roll-up, и помещаются в банку. Они отлично подходят для объемной фильтрации, но не очень эффективны на высоких частотах.

Вот конденсатор, который некоторые, возможно, еще помнят со времен старых радио. Это многосекционный баночный конденсатор. Этот конкретный конденсатор представляет собой четырехсекционный (4) конденсатор.Все это означает, что в одной емкости содержится четыре отдельных конденсатора с разными номиналами.

Керамические дисковые конденсаторы идеально подходят для более высоких частот, но не подходят для объемной фильтрации, поскольку керамические дисковые конденсаторы становятся слишком большими по размеру для более высоких значений емкости. В схемах, где жизненно важно поддерживать стабильный источник напряжения, обычно имеется большой электролитический конденсатор, параллельный керамическому дисковым конденсаторам. Электролитик будет делать большую часть работы, тогда как небольшой керамический дисковый конденсатор будет отфильтровывать высокую частоту, которую пропускает большой электролитический конденсатор.

Еще есть танталовые конденсаторы. Они маленькие, но имеют большую емкость по сравнению с керамическими дисковыми конденсаторами. Они более дорогие, но находят широкое применение на печатных платах небольших электронных устройств.

Старые бумажные конденсаторы, хотя и неполярные, имели черные полосы на одном конце. Черная полоса показывала, на каком конце бумажного конденсатора была металлическая фольга (которая действовала как экран). Конец с металлической фольгой был подключен к земле (или к самому низкому напряжению).Основное назначение экрана из фольги - продлить срок службы бумажного конденсатора.

Вот тот, который нас, скорее всего, интересует больше всего, когда речь идет об iDevices. Они очень маленькие по сравнению с перечисленными выше конденсаторами. Это крышки для устройств поверхностного монтажа (SMD). Несмотря на то, что они миниатюрны по размеру по сравнению с предыдущими конденсаторами, функция остается той же. Одной из важных особенностей этих конденсаторов, помимо номинальных характеристик, является их «упаковка». Существует стандартизация размеров этих компонентов, т.е.е. упаковка 0201 - 0,6 мм x 0,3 мм (0,02 дюйма x 0,01 дюйма). Размер корпуса керамических конденсаторов SMD соответствует размеру корпуса резисторов SMD. Это делает практически невозможным определить, конденсатор это или резистор, с помощью визуализации. Вот хорошее описание индивидуальных размеров на основе номеров пакетов.

Определить значение конденсатора можно несколькими способами. Номер один, конечно же, это маркировка на самом конденсаторе.

Этот конкретный конденсатор имеет емкость 220 мкФ (микрофарад) с допуском 20%.Это означает, что он может находиться в диапазоне от 176 мкФ до 264 мкФ. Он имеет номинальное напряжение 160 В. Расположение выводов показывает, что это радиальный конденсатор. Оба вывода выходят с одной стороны, в отличие от осевого расположения, когда один вывод выходит с обеих сторон корпуса конденсатора. Также полоса со стрелками на стороне конденсатора указывает полярность, стрелки указывают на отрицательный вывод .

Теперь главный вопрос - как проверить конденсатор на предмет необходимости его замены.

Для проверки конденсатора, когда он все еще установлен в цепи, потребуется измеритель ESR. Если конденсатор удален из схемы, то можно использовать мультиметр, установленный в качестве омметра, , но только для выполнения теста «все или ничего» . Этот тест покажет только, полностью ли разряжен конденсатор. , а не , будет определять, в хорошем или плохом состоянии конденсатор. Чтобы определить, работает ли конденсатор при правильном значении (емкости), потребуется тестер конденсатора.Конечно, это также верно для определения номинала неизвестного конденсатора.

Счетчик, используемый в этой Wiki, является самым дешевым из всех доступных в любом универмаге. Для этого теста также рекомендуется использовать аналоговый мультиметр. Он покажет движение более наглядно, чем цифровой мультиметр, отображающий только быстро меняющиеся числа. Это должно позволить любому выполнять эти тесты, не тратя целое состояние на что-то вроде глюкометра Fluke.

Всегда разряжайте конденсатор перед тестированием, если этого не сделать, будет шокирующим сюрпризом.Конденсаторы очень маленькой емкости можно разрядить, переставив оба вывода отверткой. Лучше всего это сделать, разрядив конденсатор через нагрузку. В этом случае это выполнят кабели из крокодиловой кожи и резистор. Вот отличный сайт, показывающий, как построить инструменты для разряда.

Чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, установите показание измерителя в диапазоне высоких сопротивлений, где-то выше 10 кОм и 1 м Ом. Прикоснитесь к выводам измерителя к соответствующим выводам на конденсаторе, красный к плюсу и черный к минусу.Измеритель должен начинать с нуля, а затем медленно приближаться к бесконечности. Это означает, что конденсатор находится в рабочем состоянии. Если счетчик остается на нуле, конденсатор не заряжается через батарею счетчика, что означает, что он не работает.

Это также будет работать с заглушками SMD. Тот же тест, когда стрелка мультиметра медленно движется в том же направлении.

Еще одно испытание конденсатора - это испытание напряжением. Мы знаем, что конденсаторы накапливают на своей пластине разность потенциалов зарядов, это напряжения.Конденсатор имеет анод с положительным напряжением и катод с отрицательным напряжением. Один из способов проверить, работает ли конденсатор, - это зарядить его напряжением, а затем измерить напряжение на аноде и катоде. Для этого необходимо зарядить конденсатор напряжением и подать напряжение постоянного тока на выводы конденсатора. В этом случае очень важна полярность. Если у этого конденсатора есть положительный и отрицательный вывод, это поляризованные конденсаторы (электролитические конденсаторы). Положительное напряжение пойдет на анод, а отрицательное - на катод конденсатора.Не забудьте проверить маркировку на тестируемом конденсаторе. Затем на несколько секунд подайте напряжение, которое должно быть меньше номинального напряжения конденсатора. В этом примере конденсатор 160 В будет заряжаться от батареи постоянного тока 9 В в течение нескольких секунд.

По окончании заряда отсоедините аккумулятор от конденсатора. Воспользуйтесь мультиметром и снимите напряжение на выводах конденсатора. Напряжение должно быть около 9 вольт. Напряжение будет быстро уменьшаться до 0 В, потому что конденсатор разряжается через мультиметр.Если конденсатор не сохраняет это напряжение, он неисправен и его следует заменить.

Проще всего конечно будет проверить конденсатор емкостным измерителем. Вот осевой GPF 1000 мкФ 40 В FRAKO с допуском 5%. Проверить этот конденсатор с помощью измерителя емкости очень просто. На этих конденсаторах отмечен положительный вывод. Подключите положительный (красный) провод от мультиметра к нему, а отрицательный (черный) - к противоположному. Этот конденсатор показывает 1038 мкФ, что явно в пределах допуска.

Для проверки конденсатора SMD может быть сложно сделать с громоздкими пробниками. Можно либо припаять иглы к концам этих зондов, либо купить умный пинцет. Лучше всего использовать умный пинцет.

Некоторые конденсаторы не требуют проверки для определения неисправности. Если визуальный осмотр конденсаторов обнаруживает какие-либо признаки вздутия верхних частей, их необходимо заменить. Это наиболее частая неисправность блоков питания. При замене конденсатора крайне важно заменить его конденсатором того же или более высокого номинала.Никогда не субсидируйте использование конденсатора меньшей стоимости.

Если конденсатор, который собираются заменить или проверить, не имеет маркировки, потребуется схема. На изображении ниже показано несколько символов конденсаторов, которые используются на схеме.

В этом отрывке из схемы iPhone указаны символы конденсаторов, а также их значения.

Эта Wiki - это в значительной степени только основы того, что искать в конденсаторах, она никоим образом не является полной.Чтобы узнать больше о любых распространенных электронных компонентах, существует множество хороших онлайн-курсов и офлайн-курсов.

Eaton Electronics

Максвелл

Digikey

Mouser

Как проверить конденсатор?

В этом руководстве мы увидим, как проверить конденсатор и выяснить, работает ли конденсатор должным образом или он неисправен. Конденсатор - это электронный / электрический компонент, который накапливает энергию в виде электрического заряда.Конденсаторы часто используются в печатных платах электроники или небольшом количестве электрических приборов и выполняют множество функций.

Зачем нам тестировать конденсатор?

Когда конденсатор помещается в активную цепь (цепь с протекающим активным током), в конденсаторе (на одной из его пластин) начинает накапливаться заряд, и как только пластина конденсатора больше не может принимать больше заряда, это означает, что конденсатор полностью заряжен.

Теперь, если схема требует этого заряда (например, байпасный конденсатор), конденсатор возвращает заряд обратно в схему, и это продолжается до тех пор, пока заряд не будет полностью снят или цепь не перестанет требовать.Эти действия называются зарядкой и разрядкой конденсатора.

В основном конденсаторы можно разделить на электролитические и неэлектролитические. Как и все электрические и электронные компоненты, конденсатор также чувствителен к скачкам напряжения, и такие колебания напряжения могут необратимо повредить конденсаторы.

Электролитический конденсатор часто выходит из строя из-за разряда большего тока за короткий период времени или не может удерживать заряд из-за высыхания со временем. С другой стороны, неэлектролитические конденсаторы выходят из строя из-за утечек.

Существуют разные методы проверки правильности работы конденсатора. Давайте посмотрим на некоторые методы проверки конденсатора.

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые из упомянутых здесь методов могут быть не лучшими способами проверки конденсатора. Но мы включили эти методы только для того, чтобы указать возможности. Будь очень осторожен.

Как разрядить конденсатор?

Прежде чем продолжить и рассмотреть различные методы тестирования конденсатора, давайте разберемся, как правильно разрядить конденсатор.Это очень важно, потому что конденсаторы могут удерживать заряд даже при отключении питания. Если конденсатор не разряжен должным образом и если вы случайно коснетесь выводов конденсатора, он разрядится через ваше тело и вызовет поражение электрическим током.

Есть несколько способов разрядить конденсатор. Будет специальное руководство о том, как разрядить конденсатор, но пока давайте очень кратко рассмотрим оба этих метода.

Использование отвертки

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Этот метод не является предпочтительным (особенно если вы новичок), так как при разрядке будут образовываться искры, которые могут вызвать ожоги или другие повреждения.Используйте этот метод в крайнем случае.

Если конденсатор находится в цепи (на печатной плате), правильно распаяйте его и не прикасайтесь к клеммам конденсатора. Теперь возьмите изолированную отвертку (с более длинной ручкой) и возьмите ее в одну руку. Возьмите конденсатор другой рукой и прикоснитесь металлической частью отвертки к обоим выводам конденсатора.

Вы увидите искры и услышите треск, указывающий на электрический разряд. Повторите несколько раз, чтобы убедиться, что конденсатор полностью разряжен.

Использование разрядного резистора (стравливающего резистора)

Теперь мы рассмотрим безопасный способ разрядки конденсатора. Этот метод часто используется в источниках питания и других подобных схемах, где резистор, известный как Bleeder Resistor, размещается параллельно выходному конденсатору, так что при отключении питания оставшийся заряд в конденсаторе разряжается через этот резистор. .

Возьмите резистор большого номинала (обычно несколько килоомов) с высокой номинальной мощностью (например, 5 Вт) и подключите его к клеммам конденсатора.Вместо прямого подключения можно использовать провода с зажимами типа «крокодил» на обоих концах. Конденсатор будет медленно разряжаться, и вы можете контролировать напряжение на выводах конденсатора с помощью мультиметра.

Существует простой в использовании «Калькулятор безопасного разряда конденсатора» от Digi-Key. Используйте этот инструмент как отправную точку.

Например, предположим, что у нас есть конденсатор емкостью 1000 мкФ, рассчитанный на 50 В, и мы хотим разрядить этот конденсатор до 1 В. При использовании резистора 1 кОм для разряда конденсатора потребуется почти 4 секунды.Кроме того, номинальная мощность резистора должна быть не менее 2,5 Вт.

ПРИМЕЧАНИЕ. Резисторы высокой мощности обычно дороги по сравнению с обычными резисторами (1/4 или 1/2 Вт).

Метод 1 Проверка конденсатора с помощью мультиметра с настройкой емкости

Это один из самых простых, быстрых и точных способов проверки конденсатора. Для этого нам понадобится цифровой мультиметр с функцией измерителя емкости. Большинство цифровых мультиметров среднего и высокого класса включают эту функцию.

Измеритель емкости на цифровых мультиметрах часто отображает емкость конденсатора, но несколько метров показывают другие параметры, такие как ESR, утечку и т. Д.

  • Чтобы проверить конденсатор с помощью цифрового мультиметра с измерителем емкости, можно выполнить следующие действия. последовал.
  • Отсоедините конденсатор от печатной платы и полностью разрядите его.
  • Если на его корпусе видны номиналы конденсатора, запишите это. Обычно емкость в фарадах (часто микрофарадах) печатается на корпусе вместе с номинальным напряжением.
  • В цифровом мультиметре установите ручку для измерения емкости.
  • Подключите щупы мультиметра к клеммам конденсатора. В случае поляризованного конденсатора подключите красный щуп к положительной клемме конденсатора (как правило, к более длинному проводу), а черный щуп к отрицательной клемме (обычно сбоку будет маркировка). В случае неполяризованного конденсатора, подключите его в любом случае, поскольку они не имеют полярности.
  • Теперь проверьте показания цифрового мультиметра.Если показания мультиметра ближе к реальным значениям (указанным на конденсаторе), то конденсатор можно считать хорошим конденсатором.
  • Если разница между фактическим значением и измеренным показанием значительно (или иногда равна нулю), то вам следует заменить конденсатор, так как он мертв.

Используя этот метод, можно измерить емкость конденсаторов от нескольких нанофарад до нескольких сотен микрофарад.

Метод 2 Проверка конденсатора с помощью мультиметра без настройки емкости

Большинство недорогих и дешевых цифровых мультиметров не включают измеритель емкости или настройки емкости.Даже с этими мультиметрами мы можем проверить конденсатор.

  • Снимите конденсатор с схемы или платы и убедитесь, что он полностью разряжен.
  • Установите мультиметр на измерение сопротивления, т. Е. Установите ручку в положение «Ом» или «Настройки сопротивления». Если существует несколько диапазонов измерения сопротивления (на ручном мультиметре), выберите более высокий диапазон (часто от 20 кОм до 200 кОм).
  • Подключите щупы мультиметра к выводам конденсатора (красный к плюсу и черный к минусу в случае поляризованных конденсаторов).
  • Цифровой мультиметр покажет значение сопротивления на дисплее, и вскоре он отобразит сопротивление разомкнутой цепи (бесконечность). Запишите показания, отображаемые за этот короткий период.
  • Отсоедините конденсатор от мультиметра и повторите проверку несколько раз.
  • Каждая попытка теста должна показывать аналогичный результат на дисплее для исправного конденсатора.
  • Если при дальнейших испытаниях сопротивление не изменилось, конденсатор неисправен.

Этот метод тестирования конденсатора может быть неточным, но позволяет различать хорошие и плохие конденсаторы. Этот метод также не дает данных о емкости конденсатора.

Метод 3 Тестирование конденсатора путем измерения постоянной времени

Этот метод применим только в том случае, если известно значение емкости и если мы хотим проверить, исправен ли конденсатор или нет. В этом методе мы измеряем постоянную времени конденсатора и выводим емкость из измеренного времени.Если измеренная емкость и фактическая емкость одинаковы, то конденсатор исправен.

ПРИМЕЧАНИЕ: Осциллограф будет лучшим инструментом для этого метода, чем мультиметр.

Постоянная времени конденсатора - это время, необходимое конденсатору для зарядки до 63,2% приложенного напряжения при зарядке через известный резистор. Если C - емкость, R - известный резистор, то постоянная времени TC (или греческий алфавит Tau - τ) задается как τ = RC.

  • Сначала убедитесь, что конденсатор отключен от платы и правильно разряжен.
  • Подключите известный резистор (обычно резистор 10 кОм) последовательно с конденсатором.
  • Завершите цепь, подключив источник питания известного напряжения.
  • Включите источник питания и измерьте время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% напряжения питания. Например, если напряжение питания составляет 12 В, то 63,2% от этого значения составляет около 7,6 В.
  • Используя время и сопротивление, измерьте емкость и сравните ее со значением, указанным на конденсаторе.
  • Если они похожи или почти равны, конденсатор исправен. Если разница огромна, нам нужно заменить конденсатор.

Также можно рассчитать время разряда. В этом случае можно измерить время, необходимое конденсатору для разряда до 36,8% от пикового напряжения.

Метод 4 Проверка конденсатора с помощью простого вольтметра

Все конденсаторы рассчитаны на максимальное напряжение, с которым они могут работать. Для этого метода проверки конденсатора мы будем использовать номинальное напряжение конденсатора.

  • Снимите конденсатор с платы или схемы и должным образом разрядите его. При желании можно удалить из цепи только один вывод.
  • Обратите внимание на номинальное напряжение на конденсаторе. Обычно он обозначается как 16 В, 25 В, 50 В и т. Д. Это максимальное напряжение, которое может выдерживать конденсатор.
  • Теперь подключите выводы конденсатора к источнику питания или батарее, но напряжение должно быть меньше максимального номинального значения. Например, на конденсаторе с максимальным номинальным напряжением 16 В вы можете использовать батарею 9 В.
  • Если у вас настольный блок питания, то вы можете установить напряжение ниже номинального напряжения конденсатора.
  • Зарядите конденсатор на короткое время, скажем, 4–5 секунд и отключите питание.
  • Установите цифровой мультиметр на настройки вольтметра постоянного тока и измерьте напряжение на конденсаторе. Подключите соответствующие клеммы вольтметра и конденсатора.
  • Начальное значение напряжения на мультиметре должно быть близко к подаваемому напряжению в исправном конденсаторе.Если разница большая, значит конденсатор неисправен.

Следует принимать во внимание только начальные показания мультиметра, поскольку значение будет медленно падать. Это нормально.


Метод 5 Проверка конденсатора с помощью аналогового мультиметра (AVO Meter)

Аналоговые мультиметры, как и цифровые мультиметры, могут измерять различные величины, такие как ток (A), напряжение (В) и сопротивление (O). Чтобы проверить конденсатор с помощью аналогового мультиметра, мы собираемся использовать его функцию омметра.

  • Как обычно, отключите конденсатор и разрядите его. Вы можете разрядить конденсатор, просто закоротив провода (очень опасно - будьте осторожны), но простой способ - использовать нагрузку, такую ​​как резистор высокой мощности или светодиод.
  • Установите аналоговый мультиметр в положение омметра и, если имеется несколько диапазонов, выберите более высокий диапазон.
  • Подсоедините выводы конденсатора к щупам мультиметра и наблюдайте за показаниями мультиметра.
  • Для исправного конденсатора сопротивление вначале будет низким и постепенно будет увеличиваться.
  • Если сопротивление постоянно низкое, конденсатор закорочен, и его необходимо заменить.
  • Если стрелка не движется или сопротивление всегда имеет более высокое значение, конденсатор является открытым конденсатором.

Этот тест может применяться как к сквозным, так и к поверхностным конденсаторам.

Метод 6 Замыкание выводов конденсатора (традиционный метод - только для профессионалов)

Описанный здесь метод является одним из старейших методов проверки конденсатора и проверки того, хороший он или плохой.

Предупреждение: Этот метод очень опасен и предназначен только для профессионалов. Его следует использовать как последний вариант для проверки конденсатора.

Безопасность: Метод описан для источника переменного тока 230 В. Но из соображений безопасности можно использовать источник питания 24 В постоянного тока. Даже при 230 В переменного тока нам необходимо использовать последовательный резистор (высокой номинальной мощности) для ограничения тока.

  • Проверяемый конденсатор должен быть отключен от цепи и должным образом разряжен.
  • Подключите выводы конденсатора к клемме питания. Для 230 В переменного тока необходимо использовать только неполяризованные конденсаторы. Для 24 В постоянного тока можно использовать как поляризованные, так и неполяризованные конденсаторы, но с правильным подключением поляризованных конденсаторов.
  • Включите источник питания на очень короткое время (обычно от 1 до 5 секунд), а затем выключите его. Отсоедините выводы конденсатора от источника питания.
  • Замкните клеммы конденсатора металлическим контактом.Убедитесь, что вы хорошо изолированы.
  • Искра от конденсатора может использоваться для определения состояния конденсатора. Если искра большая и сильная, значит конденсатор в хорошем состоянии.
  • Если искра малая и слабая, нужно заменить конденсатор.

Этот метод можно использовать для конденсаторов с меньшей емкостью. Этот метод может только определить, может ли конденсатор удерживать заряд или нет.

Заключение

Полное руководство для начинающих по различным способам проверки конденсатора.Узнайте, как проверить конденсатор, как правильно разрядить конденсатор перед тестированием, какие методы безопасны для использования новичками.

Как измерить емкость с помощью мультиметра

Мультиметр определяет емкость, заряжая конденсатор известным током, измеряя результирующее напряжение, а затем вычисляя емкость.

Предупреждение: Хороший конденсатор сохраняет электрический заряд и может оставаться под напряжением после отключения питания. Перед тем, как дотронуться до него или произвести измерение: а) выключите все питание, б) используйте мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено, и в) осторожно разрядите конденсатор, подключив резистор к его проводам (как указано в следующем абзаце).Обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.

Для безопасной разрядки конденсатора: После отключения питания подключите 5-ваттный резистор 20 000 Ом к клеммам конденсатора на пять секунд. Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что конденсатор полностью разряжен.

  1. Используйте цифровой мультиметр (DMM), чтобы убедиться, что питание цепи отключено. Если конденсатор используется в цепи переменного тока, настройте мультиметр на измерение переменного напряжения. Если он используется в цепи постоянного тока, установите цифровой мультиметр на измерение постоянного напряжения.
  2. Осмотрите конденсатор. Если утечки, трещины, вздутия или другие признаки износа очевидны, замените конденсатор.
  3. Переведите шкалу в режим измерения емкости (). Символ часто разделяет точку на циферблате с другой функцией. В дополнение к регулировке шкалы обычно необходимо нажать функциональную кнопку, чтобы активировать измерение. За инструкциями обратитесь к руководству пользователя мультиметра.
  4. Для правильного измерения необходимо удалить конденсатор из цепи.Разрядите конденсатор, как описано в предупреждении выше. Примечание: Некоторые мультиметры предлагают относительный (REL) режим. При измерении малых значений емкости можно использовать относительный режим для удаления емкости измерительных проводов. Чтобы перевести мультиметр в относительный режим измерения емкости, оставьте измерительные провода открытыми и нажмите кнопку REL. Это удаляет значение остаточной емкости измерительных проводов.
  5. Подключите измерительные провода к клеммам конденсатора. Оставьте измерительные провода подключенными в течение нескольких секунд, чтобы мультиметр автоматически выбрал правильный диапазон.
  6. Считайте отображаемое измерение. Если значение емкости находится в пределах диапазона измерения, мультиметр отобразит значение конденсатора. Он будет отображать OL, если а) значение емкости выше диапазона измерения или б) конденсатор неисправен.

Обзор измерения емкости

Поиск и устранение неисправностей однофазных двигателей - одно из наиболее практичных применений функции емкости цифрового мультиметра.

Однофазный двигатель с конденсаторным пуском, который не запускается, является признаком неисправного конденсатора.Такие двигатели будут продолжать работать после запуска, что затрудняет поиск и устранение неисправностей. Отказ конденсатора жесткого пуска компрессоров HVAC - хороший пример этой проблемы. Двигатель компрессора может запуститься, но вскоре перегреется, что приведет к срабатыванию прерывателя.

Однофазные двигатели с такими проблемами и однофазные двигатели с конденсаторами с шумом требуют мультиметра для проверки правильности работы конденсаторов. Почти все моторные конденсаторы имеют значение в микрофарадах, указанное на конденсаторе.

Трехфазные конденсаторы коррекции коэффициента мощности обычно защищены плавкими предохранителями.Если один или несколько из этих конденсаторов выйдут из строя, это приведет к неэффективности системы, скорее всего, увеличатся счета за коммунальные услуги и могут произойти непреднамеренные отключения оборудования. Если предохранитель конденсатора перегорел, необходимо измерить предполагаемое значение микрофарад конденсатора и убедиться, что оно находится в пределах диапазона, указанного на конденсаторе.

Стоит знать о некоторых дополнительных факторах, связанных с емкостью:

  • Конденсаторы имеют ограниченный срок службы и часто являются причиной неисправности.
  • Неисправные конденсаторы могут иметь короткое замыкание, разрыв цепи или могут физически выйти из строя до точки отказа.
  • При коротком замыкании конденсатора может перегореть предохранитель или повредить другие компоненты.
  • Когда конденсатор размыкается или выходит из строя, цепь или ее компоненты могут не работать.
  • Износ может также изменить значение емкости конденсатора, что может вызвать проблемы.

Источник: Fluke

Как проверить конденсатор? Использование различных методов

Как проверить конденсатор с помощью мультиметра? Различные методы проверки конденсаторов

В электронных схемах конденсатор является одним из наиболее часто используемых компонентов.При поиске неисправностей в таких схемах необходимо знать , как проверить конденсатор .

В этой статье мы обсудим, как проверить конденсатор на хорошее, короткое замыкание или разомкнутый , используя разные методы.

Перед испытанием конденсатора необходимо узнать о самом конденсаторе.

Конденсатор

Конденсатор - это электронный компонент с двумя выводами, способный накапливать заряд в электрическом поле.Он состоит из двух металлических пластин, разделенных средой, известной как диэлектрик .

Когда конденсатор подключен к батарее, между металлическими пластинами возникает электрическое поле. Благодаря этому электрическому полю металлические пластины накапливают заряд.

Способность конденсатора накапливать заряд называется емкостью . Он измеряется в фарадах и обозначается F .

Клеммы конденсатора

Есть два вывода конденсатора i.е. положительный и отрицательный терминалы, также известные как анод и катод соответственно.

Конденсаторы бывают двух типов в зависимости от полярности вывода.

Полярные конденсаторы Конденсаторы Polar

, также известные как электролитические конденсаторы , используют электролит в качестве одного из своих выводов для увеличения емкости накопления заряда. Он имеет большую емкость по сравнению с неполярными конденсаторами.

Его пластины поляризованы i.е. две уникальные клеммы, известные как анод (положительный) и катод (отрицательный).

При использовании полярного конденсатора очень важно проверить полярность его клеммы . На клемме анод всегда должно поддерживаться на более высокое напряжение , чем на клеммах катод . Изменение полярности может повредить конденсатор и даже разрушить его.

Проще говоря, всегда соединяйте положительную клемму с положительной клеммой, а отрицательную - с отрицательной клеммой аккумулятора.

Неполярный конденсатор

Неполярный конденсатор или неполяризованный конденсатор без полярности . Между его клеммами нет никакой разницы. Оба вывода могут действовать как катод и анод.

Неполярные конденсаторы имеют очень низкую емкость в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких микрофарад.

Также прочтите: Тест транзисторов для идентификации клемм, типа и состояния.

Нет положительных и отрицательных выводов.Клемма, подключенная к положительной клемме батареи, действует как анод. В то время как клемма, подключенная к отрицательной клемме аккумулятора, действует как катод. Изменение полярности батареи не влияет на конденсатор.

Визуальная идентификация клемм

Как известно, неполярные конденсаторы не имеют разных выводов. Таким образом, нет необходимости идентифицировать его терминалы.

Однако очень важно идентифицировать выводы полярного электролитического конденсатора.

Первый метод

При изготовлении анод ветвь полярного конденсатора делается на длиннее по сравнению с катодной ветвью. Этот метод работает только тогда, когда конденсатор не используется. Второй метод работает как с новыми, так и с использованными конденсаторами.

Второй метод

Отрицательный вывод конденсатора обозначен на его корпусе маркировкой «», указывающей на катодную ножку .

Однако полярные конденсаторы SMD имеют маркировку над положительной клеммой (анод).

Различные методы проверки конденсаторов

Для проверки конденсатора нужно удалить конденсатор из его цепи, если он есть в какой-либо цепи. Затем разрядит конденсатор, так как он может иметь некоторый накопленный заряд. Это может повредить ваше испытательное оборудование.

Чтобы правильно разрядить конденсатора , подключите резистор между его выводами.Заряд будет рассеиваться через резистор.

Мультиметр - важный инструмент, необходимый для проверки конденсатора . Ниже рассматриваются различные методы проверки конденсаторов с помощью мультиметра.

Проверка конденсатора с помощью проверки целостности

Метод проверки целостности конденсатора показывает, является ли он разомкнутым, коротким или хорошим .

  • Удалите подозрительный конденсатор из цепи.
  • Разрядите с помощью резистора.
  • Установите мультиметр в режим проверки целостности .
  • Поместите красный щуп мультиметра на анод, а черный (общий) щуп на катод конденсатора.
  • Если мультиметр показывает признак обрыва цепи ( звуковой сигнал или светодиод ), а затем он останавливается (показывает OL ). Значит конденсатор хороший .

Также прочтите: Различия между конденсатором и батареей

  • Если конденсатор не показывает никаких признаков непрерывности, конденсатор разомкнут .
  • Если мультиметр издает непрерывный звуковой сигнал, конденсатор закорочен и нуждается в замене.
Проверить конденсатор с помощью теста сопротивления

Тест сопротивления также используется для проверки конденсатора. Этот тест может выполнять как цифровой, так и аналоговый мультиметр. Метод остается одинаковым для обоих мультиметров.

  • Убрать конденсатор из цепи.
  • Разрядите конденсатор с помощью резистора.
  • Установите ручку мультиметра в режим с высоким сопротивлением (выше 10 кОм).
  • Поместите красный щуп на анод, а черный щуп на катодный вывод конденсатора.
  • Показание сопротивления должно начинаться с некоторой точки посередине и начинаться с , увеличиваясь с до до бесконечности . Он показывает, что конденсатор хорошо .

Также читайте: Как проверить диод и методы тестирования диодов, светодиодов и стабилитронов

  • Если конденсатор показывает высокое сопротивление даже после разряда, конденсатор разомкнут .
  • Если конденсатор показывает 0 или очень низкое сопротивление, это короткое замыкание .

Причина увеличения сопротивления в том, что изначально конденсатор заряжал от мультиметра . Таким образом, он пропускает ток (в этом случае омметр измеряет сопротивление ). Когда конденсатор полностью зарядил , он больше не пропускал ток. Из-за чего он выглядит как открытый путь ( бесконечное сопротивление )

Проверка конденсатора в режиме измерения емкости

Режим измерения емкости - это уникальный режим в цифровых мультиметрах, используемый для измерения емкости.Если вы хотите проверить конденсатор с помощью этого метода, вам нужно знать, как считывать значение конденсатора.

Как считать значение конденсатора:

Электролитический конденсатор обычно указывает полное значение, как показано на рисунке ниже.

Однако значение керамического конденсатора записывается в виде кода. Вы можете преобразовать / расшифровать его, используя его особый метод. Пример считывания керамического конденсатора приведен ниже.

Керамический конденсатор показывает номер 103 .

  • Первые две цифры являются значащими цифрами и пишутся как есть. Например, 10 .
  • Третья цифра « 3 » показывает множитель 10 3 . Таким образом, общая емкость составляет 10 * 10 3 , что равно 10000 пФ .
  • Керамические конденсаторы измеряются в пикофарадах 10 -12 F .
  • Таким образом, емкость этого конденсатора составляет 10 нФ .

Следующим шагом будет поиск допуска . Он дает минимальный и максимальный диапазон, в котором емкость может отличаться от номинального значения.

Некоторые из общих значений допуска указываются буквами j, k, l, m и n для добавления / вычитания процентов от 5,10,15,20 и 30 соответственно.

Теперь перейдем к тесту измерения емкости.

  • Убрать конденсатор из цепи.
  • Разрядите конденсатор с помощью резистора.
  • Установите мультиметр в режим измерения емкости .
  • Некоторые модели мультиметров имеют специальные клеммы для измерения емкости.

  • Поместите щупы мультиметра на конденсатор.
  • Если измеренная емкость соответствует записанному значению (включая допуск) конденсатора, емкость конденсатора хорошо .
Проверьте конденсатор с помощью теста напряжения:

Способность конденсатора заключается в том, чтобы накапливать заряд, который отражается как напряжение на его выводах.

Этот тест показывает, что конденсатор может удерживать заряд или нет. Если конденсатор хорошо , он будет хранить некоторый заряд. который будет отображаться как напряжение на его клемме, и мы можем измерить его с помощью вольтметра .

Перед испытанием конденсатора на испытание напряжением вам необходимо узнать о номинальном напряжении конденсатора.

Номинальное напряжение конденсатора всегда записывается рядом с его значением емкости, как показано на рисунке ниже.

При зарядке конденсатора с помощью аккумулятора напряжение аккумулятора должно быть на меньше , чем номинальное напряжение конденсатора. В противном случае конденсатор перегорит .

В этом тесте мы используем конденсатор номиналом 63 В с 12-вольтовой батареей.

  • Убрать конденсатор из цепи.
  • Обозначьте клеммы и разрядите конденсатор с помощью резистора.
  • Подключите положительный полюс аккумулятора к положительному, а отрицательный - к отрицательному на конденсаторе.( будьте осторожны, не касайтесь клемм аккумулятора вместе)

  • Дайте зарядить в течение нескольких секунд.
  • Снимите аккумулятор.
  • Установите мультиметр в диапазон настройки вольтметра постоянного тока более 12 В.
  • Запишите начальное мгновенное показание напряжения конденсатора.

  • , если показание составляет около 12 вольт, конденсатор хорошо .
  • Если показание напряжения намного ниже 12 В, конденсатор плохой и не может хранить достаточный заряд.
Как проверить конденсатор путем расчета постоянной времени RC

Постоянная времени RC (обозначается греческим словом tau ‘τ’ ) - это время, в течение которого конденсатор заряжается до 63,2% от приложенного напряжения.

Постоянная времени τ рассчитывается как сопротивления , умноженного на емкости :

τ = R C

В этом уравнении резистор R имеет известное значение, и во время этого теста мы измерим τ .

В этом тесте мы используем батарею 12 В с резистором 10 кОм . Мы соединили их последовательно с конденсатором. Мы используем вольтметр для измерения напряжения на конденсаторе и секундомер для измерения времени.

  • Настройте схему , как показано ниже.
  • Подключите клеммы аккумулятора, чтобы начать зарядку конденсатора.
  • Включите секундомер, как только вы подключите клеммы аккумулятора.
  • Наблюдать за показаниями напряжения с помощью вольтметра.
  • Как только он достигнет 63,2% из 12v (что составляет 7,5v ). Запишите время на секундомере.

Также прочтите: Цифровой логический шлюз NAND (универсальный шлюз), его символы, схемы и детали IC

Предположим, секундомер показывает 9 секунд .

  • Используйте уравнение постоянной времени RC для расчета емкости.

C = τ / R

C = 9/10 3

C = 0,9 мФ = 900 мкФ

  • Сравните это вычисленное значение емкости с указанным значением конденсатора.
  • Если разница очень мала, включая диапазон допуска от 10% до 20%. Конденсатор хороший .
  • Если рассчитанное значение емкости слишком низкое, чем указанное значение. конденсатор плохой .
Визуальная проверка конденсатора

Вы можете определить неисправный конденсатор, просто наблюдая за его признаками.

Неисправный или поврежденный конденсатор будет иметь любой из следующих признаков.

Выпуклый верхний дефлектор:

В электролитических конденсаторах есть отверстие (не на самом деле вентиляционное отверстие, а слабые места) в форме X, K, T на его вершине. Он предназначен для сброса давления во время выхода конденсатора из строя, чтобы избежать повреждения (взрыва) любых других компонентов.

При выходе из строя электролит внутри конденсатора выделяет газ. Этот газ создает давление и разрушает верхнее вентиляционное отверстие. В результате иногда получается выпуклая верхняя часть или электролитический разряд . Разряд бывает черного, оранжевого или белого цвета в зависимости от электролитических химикатов.

Ящик с выпуклым дном и приподнятым корпусом

Иногда при выходе из строя конденсатора не выходит из строя верхнее вентиляционное отверстие. в этом случае давление внутри проходит через нижнюю часть .Дно электролитического конденсатора покрыто резиной . Газ внутри выталкивает эту резину наружу, в результате чего нижняя часть выпирает , а поднимает корпус над своей печатной платой.

Керамические конденсаторы и конденсаторы поверхностного монтажа

Вы можете определить неисправный керамический конденсатор по следующим признакам.

  • имеет поврежденных обсадных труб или скважин в обсадных колоннах.
  • Любая из ножек повреждена рядом с корпусом.
  • Трещины в корпусе.

Вы также можете прочитать:

Как проверить конденсатор без демонтажа [испытание электрической цепи]

Эй! надеюсь, у вас все хорошо.

Печатная плата обычно имеет резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, микросхемы, разъемы и некоторые другие компоненты. Часто эти компоненты перегорают и требуют замены.

Компоненты, которые имеют более высокую вероятность сгорания, - это резисторы, конденсаторы и, реже, микросхемы.Причина в том, что в основном резисторы и конденсаторы находятся на передней панели любой платы. А иногда перенапряжение их выгорает.

Что касается резистора и микросхемы, вы можете определить неисправный, просто взглянув на него на плате. Сгоревшая микросхема или резистор вскрываются, и вы можете найти их на плате за секунды.

Однако это не относится к конденсатору.

В случае с конденсатором дела обстоят немного иначе. Если вам повезет, вы найдете неисправный конденсатор, просто взглянув на его верхнюю часть, он будет взломан.

Но что, если тебе не повезло?

Настоящая проблема, с которой вы столкнетесь, - нормально выглядящий конденсатор может оказаться плохим. Таким образом, вам нужно снять весь конденсатор с платы, проверить каждый, найти плохого парня и перепаять всех без исключения на плате. Это не лучший способ, и никто не хочет этого делать.

Не волнуйтесь.

В этом посте мы определенно найдем способ проверить конденсатор, не снимая его с корпуса.

Надеюсь, вам понравится эта статья.

Проверить конденсатор, не снимая его

Давай посмотрим правде в глаза.

Вы просто не можете проверить неисправный конденсатор внутри или снаружи печатной платы, измерив его значение емкости с помощью измерителя конденсаторов или мультиметра. Потому что в такой ситуации упомянутые устройства приводят вас к ложным показаниям, и вы не сможете на самом деле сказать, был ли конденсатор, который вы тестировали, действительно плохим или правильным.

Почему?

  • Причина в том, что когда конденсатор находится внутри печатной платы, есть много других компонентов, включенных последовательно или параллельно с ним.Таким образом, вы получаете эквивалентное значение, а не фактическое.
  • Когда конденсатор находится за пределами платы, иногда неисправный конденсатор может дать вам правильное значение емкости на мультиметре или измерителе конденсатора.

Несомненно, для измерения емкости используются мультиметр или емкостной измеритель. Им просто нельзя доверять, чтобы сказать вам, плохой или хороший конденсатор, вне или внутри печатной платы.

Итак, как я могу проверить эту суку?

Остался один вариант, который мы можем использовать для проверки конденсатора, и это измерение его эквивалентного последовательного сопротивления (ESR).

Таким образом, лучшим решением для проверки конденсатора без его фактического демонтажа является использование измерителя ESR или интеллектуального пинцета. Оба работают одинаково и их можно использовать. Но измеритель ESR предпочтительнее для сквозных конденсаторов, а последний - для проверки конденсаторов SMD.

В оставшейся части статьи я подробно расскажу, что такое упомянутые устройства и как они проверяют внутрисхемные конденсаторы.

Измеритель СОЭ

Термин ESR означает эквивалентное последовательное сопротивление, измеряемое в Ом, что означает, что измеритель ESR - это устройство, используемое для определения эквивалентного последовательного сопротивления реального конденсатора без его отсоединения от цепи.

Это устройство не может измерять емкость и может использоваться только для проверки конденсатора.

У идеального конденсатора значение ESR равно нулю, но на самом деле оно очень-очень меньше; близка к идеальной стоимости. Высокое значение ESR является первым признаком неисправности конденсатора.

Увеличение значения ESR увеличивает как падение напряжения внутри конденсатора, так и нагрев. Тепло, выделяемое в конденсаторах, происходит из-за резистивного нагрева, и это тепло вызывает утечку конденсатора.

Если вы не проверите электролитический конденсатор на значение ESR с помощью измерителя ESR, вы не сможете определить, хороший ли конденсатор или плохой.

Как проверить конденсатор с помощью измерителя ESR?

Ниже приведены быстрые шаги для проверки любого внутрисхемного конденсатора с помощью измерителя ESR.

  • Сначала разрядите проверяемый конденсатор. Это настолько важно и важно, что если вы случайно забудете этот шаг, вы можете в конечном итоге разрушить свой измеритель СОЭ. Для получения дополнительной информации всегда разряжайте конденсатор перед измерением любого его параметра.
  • Разряд конденсатора можно произвести путем закорачивания его ножек любыми доступными способами. Но не просто закорачивайте ножки вместе с проводом с низким сопротивлением, рекомендуется использовать материал с высоким сопротивлением.
  • Включите измеритель СОЭ и закоротите его провода, пока на экране не появится 0. Если на экране уже отображается 0 показаний, то закорачивать провода нет необходимости.
  • Подсоедините красный провод измерителя ESR к положительному, а черный провод - к отрицательному выводу тестируемого конденсатора.
  • Запишите показания ESR-метра.
  • Сравните показание с таблицей на корпусе измерителя СОЭ. Если значение ESR находится в заданном диапазоне, конденсатор исправен и не требует изменений, если нет, то конденсатор плох и нуждается в замене.
  • Если тело ESR не дает никакой таблицы, используйте техническое описание конденсатора, чтобы прочитать его значение ESR.

В техническом описании каждого конденсатора указано его значение ESR при частоте 100 кГц и определенное номинальное напряжение.Отклонение от этого значения помогает нам решить, нужно ли заменять конденсатор. Обычно ESR неисправного конденсатора увеличивается.

Более того, хороший конденсатор будет иметь измерения почти как короткое замыкание, а все другие части, подключенные параллельно ему, будут иметь минимальное влияние на конечные измерения. Это функция, которая делает измеритель СОЭ незаменимым инструментом для поиска и устранения неисправностей электронного оборудования.

Итак, если вы действительно хотите обнаружить и исправить неисправные конденсаторы в своих устройствах, вам понадобится приличный измеритель ESR.Хорошее СОЭ можно найти где угодно.

Просто найдите это.

Я рекомендую и мне нравится этот измеритель СОЭ (ссылка на Amazon) . Прелесть этого счетчика в том, что он надежен и продается по очень приемлемой цене. Если вам нравится этот, купите его. Теперь, если вы не хотите платить высокую прибыль на Amazon при покупке счетчика с опцией зажимов ( Amazon продает счетчик с двумя вариантами: один с зажимами и один без зажимов ), вы можете напрямую купить тот же измеритель с двумя типами зажимов (один для SMD и один для компонентов со сквозным отверстием) по низкой цене и бесплатной доставкой от нас Yaman Electronics (ESR Meter Link).

Просто дополнительный обмен для настоящих любителей электроники и любителей: Если вы любитель или новичок и думаете о создании собственного недорогого измерителя ESR, альтернативного вышеуказанному, то вы должны попробовать этот тестер компонентов (ссылка на продукт) . Вы знаете, это устройство помогает вам идентифицировать компоненты электроники и выдает значения за считанные секунды, включая конденсатор, а также измеряет его емкость и значения ESR. Было бы здорово заставить это устройство работать как измеритель ESR, припаяв зажимы к его плате.Это был бы классный проект для вас. Но эй! покупайте, только если знаете, что делаете.

Умный пинцет

Обычно измеритель ESR может сделать всю работу за вас, но когда дело доходит до SMD-компонентов, он не так удобен, как умный пинцет. Если вы решите использовать ESR, все будет в порядке, но умный пинцет (ссылка на Amazon) - это весело и, на мой взгляд, замечательный инструмент для вашей лаборатории.

Настоящая проблема умных пинцетов в том, что они дорогие. Когда я в последний раз проверял, его цена была около 300 долларов.Но помимо использования его только для проверки конденсаторов, он также может быть отличным портативным измерителем LCR.

Все шаги измерения такие же, как я обсуждал выше для измерителя ESR.

Визуально неисправный конденсатор

Вместо того, чтобы использовать измеритель ESR или пинцет, мы также можем проверить конденсатор, не снимая его, путем общего осмотра.

Плохой электролитический конденсатор проглатывает верхнюю часть, вы видите такой в ​​цепи; просто замените его, не теряя времени на тестирование.

Значение емкости может быть в хорошем диапазоне, когда вы проверяете его вне цепи с помощью мультиметра или емкостного измерителя, но все же оно плохое.

Заключение

Вы просто не можете проверить неисправный конденсатор внутри или снаружи печатной платы с помощью измерителя емкости или мультиметра. Причина в том. оба они могут привести к ложным результатам.

Единственное решение для проверки конденсаторов без демонтажа припайки - это измерение их эквивалентного последовательного сопротивления (ESR).Это значение измеряется измерителем СОЭ.

Измеритель ESR посылает переменный ток частотой 100 кГц в проверяемый конденсатор. Ток создает напряжение на конденсаторе, а затем с помощью математики рассчитывается и отображается на экране ESR.

Вы получаете смещенное значение ESR после сравнения его с диаграммой ESR, у вас плохой конденсатор.

Ну вот и все. Теперь, если такой читатель, как я, сначала прочтет заключение. Вы это читаете.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *