Как проверить емкость конденсатора: Как проверить конденсатор мультиметром

Содержание

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.
Электролитические конденсаторы
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 электролитаВ 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 сопротивленияИзмерение 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 сопротивленияИзмерение 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 устройствоАналоговое 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 ёмкостиИзмерение 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.

Фотография мультиметра с конденсаторами

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.

Пример разрядки конденсатораПример разрядки конденсатора

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.

Пример измерения сопротивления конденсатораПример измерения сопротивления конденсатора

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.

Пример измерения сопротивления конденсатораПример измерения сопротивления конденсатора

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)

изображение разьема мультиметра для измерения емкости

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.Пример измерения емкости конденсатора

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

Пример измерения емкости конденсатора

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.

Фото ESR-METR и мультиметра

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.

пример диагностики конденсатора ЕСР метромКаждый 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%.

Таблица максимальных значений ESR для конденсатораВ 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 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.

Как проверить конденсатор мультиметром. Проверка конденсатора мультиметром

Приветствую всех друзья и читатели сайта «Электрик в доме». Думаю всем известно, что такое конденсатор. Если кто не видел данный элемент микросхем, то точно слушал о нем. Самой распространенной причиной неисправности в радиоэлектронике является повреждение именно этого элемента. Современная бытовая техника «начинена» электроникой и поломка такой крохотной детали приводит к потере функциональности всего механизма в целом.

Чтобы определить какой именно конденсатор в схеме вышел из строя их необходимо проверить на работоспособность. И желательно это делать с помощью электронный приборов, та как визуальный осмотр не дает заключения о неисправности.

конденсаторы полярные и неполярные

Делать мы это будем с помощью недорогого и функционального прибора — мультиметра. В прошлой статье я писал о том, как с его помощью можно выполнить проверку сопротивления, а сегодня рассмотрим методику, как проверить конденсатор мультиметром.

Написать данную статью меня попросил один из подписчиков. Я как всегда постараюсь изложить материал доступным языком, но если останутся вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях.

Проверка конденсатора мультиметром

Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют.

Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.

Существует два вида конденсаторов:

  1. 1) полярные;
  2. 2) неполярные.

Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя.

Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ.

Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло. Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад).

Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Прежде всего, выполняется внешний осмотр конденсатора на предмет трещин и вздутия. Нередко причиной неисправности является внутренние повреждения электролитов, что в свою очередь приводит к увеличению давления внутри корпуса, и как следствие вздутие оболочки.

Если конденсатор с виду цел, то без специальных приборов трудно сказать работоспособный он или нет. Поэтому в этом случае выполняется проверка конденсатора мультиметром. Этот простой прибор позволит нам определить емкость конденсатора и наличие обрывов внутри.

Перед тем, как приступить к проверке, нужно определиться какого рода конденсатор находится перед вами: полярный или неполярный. Помните, выше я писал, что это будет важно при измерениях.

Так вот при выполнении проверки полярных конденсаторов нужно соблюдать полярность и подключать щупы к ним соответственно: плюсовой к ножке «+», а минусовой к ножке «-».

При проверке неполярных «кондеров» полярность в подключении соблюдать не нужно, однако здесь есть одна особенность на которую нужно обращать внимание. Для проверки целостности кондера переключатель мультиметра нужно выставить на отметку 2 МОм. Если будет меньше то на дисплее будет отображаться — «1» (единица), можно ложно подумать что конденсатор неисправен.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

В нашей сегодняшней статье будем проверять четыре конденсатора: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических). Перед тем как выполнять проверку необходимо разрядить конденсатор. Для этого нужно замкнуть его выводы на металлический предмет.

снимаем заряд с конденсатора

Переключатель мультиметра устанавливаем в секторе измерения сопротивления (режим омметра). Режим сопротивления даст нам понять есть ли внутри кондера обрыв или короткое замыкание.

Проверим сначала полярные кондеры номиналом 5.6 мкФ и 3.3 мкФ соответственно (они мне достались от неисправных энергосберегающих лампочек).

проверка конденсатора мультиметром

Друзья забыл отметить, перед выполнением проверки необходимо разряжать конденсатор. Для этого необходимо закоротить его выводы на металлический предмет (отвертку, щуп, провод и т.п.). Так показания будут более точными.

Для этого выставляем переключатель на отметку 2 МОм и касаемся щупами выводов конденсатора. Как только щупы будут подключены, на дисплее можно увидеть стремительно растущее сопротивление.

проверка исправности конденсатора

конденсатор показывает сопротивление

Почему так происходит? Почему на дисплее можно наблюдать «плавающие значения сопротивления»? Все дело в том, что при касании щупами выводов к конденсатору прикладывается постоянное напряжение (батарейка прибора) – он начинает заряжаться. Чем дольше мы держим щупы, тем больше конденсатор заряжается, и сопротивление плавно увеличивается. Скорость заряда напрямую зависит от емкости. Спустя время конденсатор зарядится и его сопротивление будет равно «бесконечности», а на дисплее мультиметра мы увидим «1». Это показатель того что конденсатор исправен.

Не все удается передать фотографиями, но для экземпляра 5.6 мкФ сопротивление стартует с 200 кОм и плавно растет, пока не перевалит отметку в 2 МОм. Длится весь процесс, примерно 10 сек.

Со вторым конденсатором номиналом 3.3 мкФ происходит все аналогично. Начинает заряжаться, сопротивление растет, как только показания превысят отметку 2 МОм на дисплее можно увидеть «1» что соответствует «бесконечности». По времени процесс длится меньше, примерно 5 сек.

касаемся щупами выводов

как проверить конденсатор мультиметром

проверка электролитических конденсаторов

сопротивление равно бесконечности

В случае со второй неполярной парой конденсаторов делаем все аналогично. Касаемся щупами выводов и наблюдаем за изменением сопротивления на приборе.

Первый из них кондер «104К» его сопротивление сначала немного снижается (до 900 кОм) потом начинает плавно расти, пока не перевалит за отметку. Заряжается дольше, чем остальные около 30 сек.

прибор реагирует на заряд

схема проверки конденсаторов

конденсатор 104К

Второй пример проверка конденсатора мультиметром типа МБГО емкостью 1 мкФ. На фото можно видеть, как изменяется сопротивление при проверке. Только в этом случае переключатель нужно установить на отметку 20 МОм (сопротивление большое, на 2-ке очень быстро заряжается).

Сперва нужно снять заряд, для этого закорачиваем выводы отверткой:

разряжаем конденсатор

проверка пускового конденсатора

На дисплее прибора наблюдаем как начинает изменятся сопротивление: 

подключаем щупы к конденсатору

как проверить неполярный конденсатор

конденсатор зарядился

По результатам данной проверки можно сделать вывод, что все варианты конденсаторов находятся в исправном состоянии.

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

Одной из основных характеристик любого конденсатора является «емкость». Для того чтобы понять рабочий конденсатор или нет необходимо измерить данную характеристику и сравнить показатели с теми которые указаны производителем на корпусе устройства. Если под рукой есть хороший прибор, то измерить емкость конденсатора мультиметром не составит труда. Но здесь есть свои нюансы.

Если пытаться измерить емкость с помощью щупов (как в моем случае с мультиметром DT9208A) то у Вас ничего не получится. Дело в том, что емкость нельзя проверить, просто подключив щупы к конденсатору. Так как проверить емкость конденсатора мультиметром и можно ли вообще это сделать?

Для этой цели на мультиметре есть специальные разъемы «гнезда» -CX+. «-» и «+» означают полярность подключения.

разъем CX мультиметра

Давайте проверим емкость керамического кондера «104К». Напомню, маркировка 104 расшифровывается: 10 – значение в пФ, 4-количество нулей (100000 пФ = 100 нФ = 0.1 мкФ).

Выставляем переключатель мультиметра на необходимую отметку — ближайшее большее значение (я установил на отметке 200 нФ). Берем конденсатор и вставляем ножки в разъемы мультиметра -CX+. Какой стороной вставлять не важно, так как данный кондер — неполярный. На дисплее мы видим значение емкости – 102.6 нФ. Что соответствует номинальным характеристикам.

проверка емкости С104K

Следующий экземпляр электролитический конденсатор с номинальной емкостью 3.3 мкФ. Переключатель выставляем на отметке 20 мкФ. Теперь нужно правильно «воткнуть» кондер в разъемы с соблюдением полярности. Для этого нужно знать какая ножка «плюс», а какая «минус». Узнать это не составит труда, так как производитель уже позаботился об этом. Если присмотреться на корпусе видно специальная отметка — черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки располагается «минус», с противоположной «плюс».

полярность конденсатора

Вставляем наш конденсатор в посадочные гнезда мультиметра. На фото видно, что емкость данного экземпляра равна 3.58 мкФ, что соответствует номинальным параметрам. Таким простым способом выполняется проверка конденсатора мультиметром.

проверка емкости конденсатора

Другой пример кондер емкостью 5.6 мкФ. При проверке данный экземпляр показал емкость 5.9 мкФ, что тоже соответствует норме.

емкость соответствует номинальной

Кондер МБГО, емкостью 1 мкФ показал результат 1.08, что также соответствует норме.

как проверить емкость конденсатора мультиметром

Если при замерах окажется что емкость сильно отличается от номинальных значений (или вовсе равна нулю) это значит, что конденсатор неисправен и его нужно заменить.

Как проверить конденсатор тестером (стрелочным прибором)

Друзья завалялся у меня в гараже измерительный прибор времен СССР — Ц4313. Он вполне рабочий, поэтому я решил поэкспериментировать и выполнить проверку им.

измерительный прибор Ц4313

Почему я решил использовать его? Методика проверки не изменяется но, аналоговыми приборами (стрелочными) работу выполнять наглядно проще. Проще в плане визуального отслеживания. Здесь придется наблюдать не за изменением цифр на дисплее, а за отклонением стрелки прибора. Причем стрелка будет отклоняться сначала в одну сторону, затем в другую.

Чтобы настроить тестер Ц4313 на измерение сопротивления нужно нажать кнопку «rx». Вставляем щупы прибора в рабочие контакты. Для начала берем конденсатор и разряжаем его. Затем касаемся щупами контактов кондера. Если конденсатор исправный стрелка сначала отклонится, а затем по мере заряда плавно возвратится в исходное (нулевое) положение. Скорость перемещения стрелки зависит от того какой емкости испытуемый конденсатор.

стрелка тестера отклонилась

проверка конденсатора аналоговым прибором

сопротивление увеличивается

стрелка показывает бесконечность

Если стрелка прибора не отклоняется или отклонилась и зависла в определенном положении, это говорит о том, что конденсатор неисправный.

как проверить конденсатор тестером

На этом все дорогие друзья, надеюсь, данная статья, как проверить конденсатор мультиметром цифровым и стрелочным была для вас интересной и раскрыла все вопросы. Если что, не стесняйтесь писать комментарии. Также особая благодарность за РЕПОСТ в соц.сетях.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Как прозвонить конденсатор мультиметром: инструкция и методы проверки

Самая распространенная причина поломки радиотехники — это неисправность конденсаторов, встроенных в плату устройства. В процессе ремонта важно определить работоспособность каждого из них и выяснить какой именно элемент вышел из строя. Чтобы точно и быстро определить неисправный элемент, важно знать, как прозвонить конденсатор мультиметром не выпаивая его и насколько это правильно. Стандартный метод проверки под силу не только профессионалам, но и рядовым радиолюбителям. Поэтому даже в домашних условиях можно самостоятельно прозвонить устройство.

Разновидности конденсаторов и способы их проверки

Если вы решили разобраться в том, как мультиметром проверить конденсатор, то необходимо выяснить какие разновидности этих устройств на сегодняшний день известны. Они могут быть как полярными, так и неполярными. Основным и очевидным их отличием является наличие полярности у полярных конденсаторов.

Проверка данных элементов выполняется по следующему принципу:  «+» к «+», «—» к «—», иначе, при несоблюдении условий, элементы могут поломаться и даже замкнуть, что приведет к взрыву.

Модели полярного типа относятся к электролитическим. Если устройства были изготовлены еще в советский период, то в случае их взрыва может произойти попадание электролита на поверхность кожи. Современные же изделия оснащены специальным сечением на поверхности, которое в случае разрыва направляет взрывную струю по определенному направлению, исключая разбрызгивание проводящего вещества в различные стороны.

Элементы на плате электрооборудования

Прежде всего способ проверки зависит от того, какой характер имеет неисправность. Прозвонить конденсаторы мультиметром можно посредством:

  • измерения сопротивлений в его диэлектрике;
  • замера его емкости.

Что делать в случае пробоя

Самая распространенная проблема, которая возникает с конденсаторами – это появление пробоя на диэлектрике. Диэлектрики являются своеобразным слоем изоляционного материала с большим сопротивлением, расположенного между одним и вторым проводником, препятствующего протеканию тока между ними.

У исправных элементов допускается небольшое просачивание тока сквозь изоляционное покрытие, именуемое как «ток утечки». Если в диэлектрике возникает пробой, то происходит резкое снижение сопротивления, и он становится обыкновенным проводником. Пробой может возникнуть в результате резкого перепада напряжения в электросети, от которой работает техника. Характерный признак пробоя: вздувшийся корпус устройства, потемневшая поверхность и черные пятна на нем. Перед тем, как проверить конденсаторы мультиметром на факт исправности, стоит осмотреть его визуальным методом, чтобы определить возможные внешние дефекты.

Как прозвонить мультиметром неполярный конденсатор

Чтобы проверить сопротивление диэлектрика с помощью мультиметра, необходимо перевести устройство в режим омметра. Для изготовления диэлектриков в неполярных моделях могут использоваться различные материалы и формы: стекло, керамика, бумага, воздушная прослойка. В результате этого можно достичь крайне высокого сопротивления, которое в исправных устройствах будет отображаться в виде бесконечной величины на мультиметре.  При наличии электрических пробоев, сопротивление будет находится на уровне нескольких десятков Ом.

Проверка мультиметром неполярного конденсатораДо того момента, как прозванивать конденсаторы мультиметром, на приборе нужно выбрать специальный режим, который предусматривает максимально возможное измерение уровня сопротивления.

Для этого достаточно подвести к каждому выводу щуп тестера и посмотреть на дисплее прибора следующее:

  1. Если элемент исправен, то на экране отобразится единица, свидетельствующая о том, что сопротивление выше, нежели установленный максимум.
  2. Если же высвечивается определенный показатель, который ниже измерительного максимума, то это говорит про неисправность проверяемых устройств.

При этом, не стоит забывать про технику безопасности, чтобы случайно не взяться за щуп устройства и вывод конденсатора, поскольку меньшее сопротивление электрического тока у тела спровоцирует прохождение тока через него.

Как прозвонить полярный конденсатор тестером

В сравнении с неполярным типом в полярном сопротивление у диэлектриков в разы ниже, в связи с этим максимальное значение сопротивления на мультиметре должно быть выставлено соответствующем диапазоне. У большинства устройств сопротивление составляет около 100 кОм, у более мощных до 1 мОм. Прежде чем, померить конденсатор мультиметром, нужно замкнуть вывод накопителя, таким образом, чтобы он полностью разрядился.

Полярный конденсатор крупным планом

Далее нужно установить соответствующие пределы измерений, и подключить щуп тестера к конденсатору, с учетом соблюдения полярности. У электролитических конденсаторов имеется достаточно большая емкость, в связи с чем в процессе их подключения сразу же начинается зарядка. На протяжении периода пока длится зарядка, значение сопротивления будет увеличиваться в прямой пропорции, что будет указываться на дисплее устройства.

Конденсаторы считаются исправными, в том случае если показатель сопротивления превышает значение в 100 кОм.

Прозвонка конденсатора мультиметром (аналоговые измерители)

Полярный конденсатор крупным планом

Подобная процедура может быть проделана с помощью аналоговых (стрелочных) измерителей. Величина емкости электролитических конденсаторов определяется тем, с какой скоростью двигается стрелка на приборе в сторону максимального значения. В случае медленного движения стрелки, можно утверждать о большей продолжительности заряда конденсатора, что свидетельствует о его большей емкости. Если же диапазон емкости находится в диапазоне от 1 до 100 микрофарада (мкФ), то достижение стрелкой правой части на циферблате происходит моментально. Если емкость составляет 1000 мкФ, то достижение максимального значения стрелкой происходит за несколько секунд.

Проверка емкости накопителя

Среди большинства специалистов проверка конденсаторов осуществляется омметром, однако более надежный способ проверить пригодность изделия — это измерить его емкость. Из-за повышенной утечки в электролитических конденсаторах возникает частичная потеря емкости, в связи с чем значение ее реальной величины гораздо ниже нежели заявленной на корпусе устройства. При измерении сопротивления на конденсаторе достаточно проблематично найти проявление данного дефекта. Полярный конденсатор крупным планом

Чтобы узнать это наверняка необходимо использование измерителя емкости. Важно учитывать, что не все мультиметры имеют данную функцию, поэтому заранее следует удостовериться, что устройство может выполнить такую работу.

Перед такой проверкой электролитического конденсатора, элемент должен быть полностью разряжен. Это обусловлено тем, что заряженные конденсаторы могут оказать негативное воздействие на тестер и вывести его из строя. В частности это относится к полярным накопителям, у которых имеется высокое рабочее напряжение и большая емкость. Зачастую установка подобных конденсаторов осуществляется в импульсные блоки в роли фильтрующего накопителя.

Как разрядить конденсатор

Полярный конденсатор крупным планом

Чтобы разрядить низковольтные конденсаторы необходимо лишь закоротить каждый вывод. Однако для высоковольтных и тех, которые имеют большую емкость, к выводу следует подключать 5-10-килоомные резисторы. Резисторы необходимы, чтобы препятствовать возникновению искр при замыкании.

В процессе работы важно помнить про безопасность. Нельзя прикасаться к выводу на конденсаторе, поскольку это может спровоцировать замыкание через ваше тело.

Выявление обрыва конденсаторов

Неисправность в виде обрыва случается достаточно редко. Такое нарушение обусловлено механическими повреждениями на накопителе. После подобной поломки у устройства в полной мере теряется накопительная функция, его емкость становится равна нулю. Целостный элемент после повреждения оказывается в виде двух проводников, которые изолированы друг от друга. Выявить такие повреждения конструкции посредством омметра не представляется возможным.

Своеобразные симптомы обрыва у полярного электролитического конденсатора проявляются в том, что в случае изменения сопротивления никакие изменения на экране прибора не проявляются. Что касается неполярных типов, стоит отметить что он имеет малую емкость и обладает высоким сопротивлением, поэтому проверить его также невозможно. Единственным правильным выходом является возможность измерения емкости.

Выявление потери емкости конденсатора

Для определения потери емкости в первую очередь необходимо выполнить замер емкости. Для этого на тестере нужно выставить необходимый предел измеряемых емкостей, разрядить проверяемые устройства, подключить щуп от измерителя к соответствующему гнезду на нем, при соблюдении правильной полярности, и в итоге, прикоснуться щупом к выводу конденсаторов. Естественно, что придерживаясь последовательности действий, понять, как прозвонить конденсатор мультиметром на кондиционере или любом другом бытовом приборе не составит труда.

Как измерить напряжение на конденсаторе

Кроме того, чтобы определить исправен ли элемент, необходимо выполнить проверку соответствия его реального напряжения к номинальному. Чтобы это сделать следует использовать тестер в режиме вольтметра, а также необходимо наличие источника питания для зарядки устройств. Значение напряжения должно быть меньшим нежели, то под которое рассчитаны накопители. Чтобы измерить вам понадобится подсоединить щуп к выводу и чуть подождать, до момента полной зарядки. При переводе прибора в режим вольтметра, необходимо выполнить проверку выдаваемого накопителем напряжения. Величина, которая появится на дисплее устройства на начальном этапе замера, должна соответствовать заявленным показателям. Измерение напряжения на конденсаторе

Следует учитывать, что в процессе проверки у накопителя теряется заряд и, очевидно, что напряжение будет быстро снижаться, именно поэтому важна начальная величина замера.

Существует более доступный способ проверить конденсаторы, но он подходит только для изделий, имеющих гораздо большую емкость. После полноценной зарядки накопителя, нужно взять простую отвертку с изолированной ручкой, поднести ее металлической частью к выводам и замкнуть их. Если же после проделанных манипуляций произошло возникновение искры, то это свидетельствует о работоспособности элемента. Если же она отсутствовала или была слабой, то это говорит о невозможности устройства держать заряд.

Вывод

Среди многих начинающих мастеров-радиолюбителей бытует мнение, что можно прозвонить конденсатор мультиметром не выпаивая его, но мало кто знает, что такие измерения имеют очень большую погрешность. Единственным наиболее правильным методом проверки элемента является визуальная оценка его состояния, на наличие потемнения, взбухания и других дефектов.

Примечательно, что поломка такого характера зачастую происходит в стиральных машинах, телевизорах, микроволновых печах и других видах бытовой техники. В связи с этим, столкнувшись с подобной проблемой вы самостоятельно сможете прозвонить конденсаторы мультиметром, благодаря описанной выше инструкции.

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.

Измерение ёмкости с помощью измерителя C и ESRРис. 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 мультиметреРежим «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).

Схема подключения конденсатора 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.
Измерение с помощью тестера. ПроверкаРис. 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 ).

Простая схемаРис. 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.

Мостовая схемаРисунок 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).

Маркировка крупных конденсаторовРис. 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.

Пример кодовой маркировкиРис. 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):

Цветовая маркировкаРис. 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: пошаговый иструктаж

Конденсаторы присутствуют в различной технике. Они же часто являются и причиной неисправностей. Чтобы оперативно выявить неисправный элемент и заменить его, нужно знать, как проверить конденсатор мультиметром, поскольку это самый простой способ.

Мы расскажем как использовать недорогой, но функциональный прибор в выявлении неисправных элементов. В представленной нами статье разобраны разновидности конденсаторов и порядок их проверки. С учетом наших советов вы без затруднений найдете “слабое звено” в электрической схеме.

Содержание статьи:

Что такое конденсатор и зачем нужен?

Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, применяемых во многих отраслях. Они необходимы в автомобиле- и машиностроении, радиотехнике и электронике, в приборостроении и производстве бытовой техники.

Конденсаторы — своего рода «хранилища» энергии, которую они отдают при возникновении кратковременных сбоев в питании. Кроме того, определенный вид этих элементов отфильтровывает полезные сигналы, назначает частоту устройств, генерирующих сигналы. Цикл разрядки-зарядки у конденсатора очень быстрый.

Конструкция конденсатораКонструкция конденсатора

Такой электрический компонент, как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих обкладок). Между собой они разделены диэлектриком. В цепь, которая пропускает ток постоянного характера, включать его нельзя, поскольку это равнозначно разрыву

В цепи с переменным током обкладки конденсатора поочередно перезаряжаются с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на зажимах источника такого тока периодически происходит смена напряжения. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.

Так же как резистор и катушка, конденсатор проявляет сопротивление току переменного характера, но для токов разных частот оно разное. К примеру, хорошо пропуская высокочастотные токи, он одновременно может являться чуть ли не изолятором для низкочастотных токов.

Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем его емкостное сопротивление ниже.

Полярные и неполярные разновидности

Среди огромного количества конденсаторов, выделяют два основных типа: полярные (электролитические), неполярные. Как диэлектрик в этих устройствах применяют бумагу, стекло, воздух.

Особенности полярных конденсаторов

Название «полярные» говорит само за себя — они обладают полярностью и являются электролитическими. При включении их в схему, необходимо точное ее соблюдение — строго «+» к «+», а «-» к «-». Если проигнорировать это правило, работать элемент не только не будет, но может и взорваться. Электролит бывает жидким или твердым.

Диэлектриком здесь служит пропитанная электролитом бумага. Емкость элементов колеблется в пределах от 0,1 до 100 тысяч мкФ.

Полярные конденсаторыПолярные конденсаторы

Предназначение полярных конденсаторов — фильтрация и выравнивание сигналов. Вывод «плюс» имеет несколько большую длину. Метка «минус» нанесена на корпус

Когда происходит замыкание пластин, выходит тепло. Под его воздействием электролит испаряется, происходит взрыв.

Современные конденсаторы сверху имеют небольшое вдавливание и крестик. Толщина вдавленного участка меньше, чем остальной поверхности крышки. При взрыве его верхняя часть раскрывается наподобие розочки. По этой причине можно наблюдать на торцах корпуса неисправного элемента вспучивание.

Отличия неполярных конденсаторов

Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла, керамики. По сравнению с конденсаторами электролитическими, у них меньший самозаряд (ток утечки). Объясняется это тем, что у керамики сопротивление выше, чем у бумаги.

Соблюдение полярностиСоблюдение полярности

Соблюдение полярности при включении неполярного конденсатора в схему необязательно. Часто они бывают просто микроскопическими, и в некоторых проектах применяются в больших количествах

Все конденсаторы делят на детали общего назначения и специального, которые бывают:

  1. Высоковольтными. Используют в высоковольтных приборах. Их выпускают в различных исполнениях. Существуют керамические, пленочные, масляные, вакуумные ВВ конденсаторы. От обычных деталей они значительно отличаются и доступ к ним ограничен.
  2. Пусковыми. Применяют в электродвигателях для обеспечения их надежной работы. Они повышают стартовый момент двигателя, например, или компрессора при запуске.
  3. Импульсными. Предназначены для создания сильного скачка напряжения и его транзакции на принимающую панель прибора.
  4. Дозиметрическими. Созданы для функционирования в цепях, где уровень токовых нагрузок небольшой. У них очень малый саморазряд, высокое сопротивление изоляции. Чаще всего это элементы фторопластовые.
  5. Помехоподавляющими. Они смягчают электромагнитный фон в большой частотной вилке. Характеризуются незначительной собственной индуктивностью, что позволяет поднять резонансную частоту и расширить полосу сдерживаемых частот.

В процентном соотношении самое большое число выходов деталей из рабочего строя приходится на случаи, когда подают напряжение, превышающее нормативное. Ошибки в проектировании также могут стать причиной неисправности.

Если диэлектрик меняет свои свойства, при этом тоже возникает сбой в работе конденсатора. Это происходит, когда он вытекает, высыхает, растрескивается. Емкость при этом сразу меняется. Измерить ее можно только посредством измерительных приборов.

Порядок проверки мультиметром

Проверку конденсаторов лучше выполнять с изъятием их из электрической схемы. Так можно обеспечить более точные показатели.

Электролитические конденсаторыЭлектролитические конденсаторы

Простые детали, обладающие переменной или постоянной емкостью очень редко выходят со строя. Здесь можно только механически повредить токопроводящие пластины. Чаще всего поломке подвержены электролитические диэлектрические элементы

Основным свойством всех конденсаторов является пропуск тока исключительно переменного характера. Постоянный ток конденсатор пропускает только в самом начале в течение очень короткого времени. Сопротивление его зависит от емкости.

Как проверить полярный конденсатор?

При проверке элемента мультиметром, нужно соблюсти условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ.

Технология измерения конденсатора для выявления неисправностей мультиметром следующая:

  1. Берут конденсатор за ножки и закорачивают каким-нибудь металлическим предметом, пинцетом, например, или отверткой. Это действие необходимо для того, чтобы разрядить элемент. О том, что это произошло, засвидетельствует появление искры.
  2. Устанавливают переключатель мультиметра на прозвонку или замер показателей сопротивления.
  3. Касаются щупами до выводов конденсатора с учетом полярности — к плюсовой ножке подводят щуп красного цвета, к минусовой — черного. При этом вырабатывается постоянный ток, следовательно, через какой-то временной промежуток сопротивление конденсатора станет минимальным.

Пока щупы находятся на вводах конденсатора, он заряжается, а его сопротивление продолжает расти до достижения максимума.

Проверка аналоговым мультиметромПроверка аналоговым мультиметром

Проверку лучше делать аналоговым мультиметром. В этом случае можно наблюдать за поведением стрелки, а не за мельканием цифр на цифровом приборе. Это намного удобней

Если при контакте со щупами мультиметр начнет пищать, а стрелка остановится на нулевой отметке, это указывает на короткое замыкание. Оно и стало причиной неисправности конденсатора. Если сразу же стрелка на циферблате показывает 1, значит, в конденсаторе случился внутренний обрыв.

Такие конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если «1» высветится лишь через некоторое время — деталь исправна.

Важно выполнять измерения так, чтобы неправильное поведение не отразилось на качестве измерений. Нельзя в процессе к щупам прикасаться руками. Тело человека обладает очень малым сопротивлением, а соответствующий показатель утечки превышает его во много раз.

Ток пойдет по пути меньшего сопротивления в обход конденсатора. Следовательно, мультиметр покажет результат, к конденсатору не имеющий никакого отношения. Разрядить конденсатор можно и при помощи лампы накаливания. В этом случае процесс будет происходить более плавно.

Такой момент, как разрядка конденсатора, является обязательным, особенно, если элемент высоковольтный. Делают это из соображений безопасности и для того, чтобы не вывести со строя мультиметр. Повредить его может остаточное напряжение на конденсаторе.

Обследование неполярного конденсатора

Конденсаторы неполярные проверить мультиметром еще проще. Сначала на приборе выставляют предел измерения на мегаомы. Далее прикасаются щупами. Если сопротивление будет меньше 2 Мом, то конденсатор, скорей всего, неисправен.

Проверка неполярных конденсаторовПроверка неполярных конденсаторов

При проверке неполярных конденсаторов полярность не соблюдают. Для наглядности лучше взять два конденсатора, один из которых исправный, а другой неисправный. Сравнив результаты, можно более точно сделать вывод о работоспособности детали

Во время зарядки элемента от мультиметра возможно проверить его исправность, если  емкость начинается от 0,5 мкФ. Если этот параметр меньше, изменения на приборе незаметны. Если все же необходимо проверить элемент меньше 0,5 мкФ, то при помощи мультиметра это возможно сделать, но только на короткое замыкание между обкладками.

Если необходимо обследовать неполярный конденсатор с напряжением свыше 400 В, это можно сделать при условии его зарядки от источника, защищенного от к.з. . Последовательно с конденсатором подсоединяют резистор, рассчитанный на сопротивление более 100 Ом. Такое решение ограничит первичный токовый бросок.

Существует и такой метод определения работоспособности конденсатора, как проверка на искру. При этом его заряжают до рабочей величины емкости, затем закорачивают вывода металлической отверткой, имеющей изолированную ручку. О работоспособности судят по силе разряда.

Проверка на искруПроверка на искру

Проверяя элемент, предназначенный для функционирования в сети от 220 В, нельзя забывать о мерах безопасности. Емкость нужно разряжать посредством резистора 10 Ком

Сразу после зарядки и через некоторое время замеряют напряжение на ножках детали. Важно, чтобы заряд сохранялся долго. После нужна разрядка конденсатора посредством резистора, через который он заряжался.

Измерение емкости конденсатора

Емкость — одна из ключевых характеристик конденсатора. Ее необходимо измерять для уверенности, что элемент накапливает, и хорошо удерживает заряд.

Чтобы убедиться в работоспособности элемента, необходимо измерить этот параметр и сопоставить его с тем, который обозначен на корпусе. Перед тем как проверить любой конденсатор на работоспособность, нужно учесть некоторую специфику этой процедуры.

Пытаясь выполнить измерение посредством щупов, можно не получить желаемых результатов. Единственное, что удастся сделать — определить, рабочий этот конденсатор или нет. Для этого выбирают режим прозвона и касаются щупами ножек.

Услышав писк, меняют местами щупы, звук должен повториться. Слышно его при емкости 0,1 мкФ. Чем больше это значение, тем звук дольше.

Если нужны точные результаты, лучший выход в этой ситуации — использование модели, имеющей специальные контактные площадки и возможность регулировки вилки для определения емкости элемента.

Специальные разъемы на мультиметреСпециальные разъемы на мультиметре

Контактные площадки — это специальные разъемы, обозначенные буквосочетанием «-СХ+». Минус и плюс перед буквенными символами — это полярность подключения

Прибор переключают на номинальное значение, указанное на корпусе конденсатора. Вставляют последний в посадочные «гнезда», предварительно разрядив его при помощи металлического предмета.

На экране должна высветиться величина емкости, равная примерно номинальной. Когда этого не происходит, делают вывод о том, что элемент поврежден. Нужно проследить за тем, чтобы в приборе находилась новая батарейка. Это обеспечит более точные показания.

Измерение напряжения мультиметром

Узнать о работоспособности конденсатора можно и путем замера напряжения и сравнения полученного результата с номиналом. Чтобы выполнить проверку, потребуется источник питания. Напряжение у него должно быть несколько меньшим, чем у проверяемого элемента.

Так, если у конденсатора 25 В, то достаточно 9-вольтового источника. Щупы подключают к ножкам, учитывая полярность, и выжидают некоторое время — буквально несколько секунд.

Гарантия на конденсаторГарантия на конденсатор

Если на конденсатор имеется гарантия, она обозначает, что за какое-то время его параметры не выйдут за пределы, превышающие 20% от номинальных значений

Бывает, время истекло, а просроченный элемент все еще работоспособный, хотя характеристики у него другие. В этом случае его необходимо постоянно контролировать.

Мультиметр настраивают на режим измерения напряжения и выполняют проверку. Если почти сразу же на дисплее появится значение идентичное номиналу, элемент пригоден к дальнейшему использованию. В противном случае конденсатор придется заменить.

Проверка конденсаторов без выпаивания

Конденсаторы можно и не выпаивать из платы для проверки. Единственное условие — плата должна быть обесточена. После обесточивания необходимо немного подождать, пока конденсаторы разрядятся.

Следует понимать, что получить 100% результат без выпаивания элемента из платы не получится. Детали, находящиеся рядом, мешают полноценной проверке. Можно удостовериться только в отсутствии пробоя.

С целью проверить на исправность конденсатор, не выпаивая его, к выводам конденсатора просто прикасаются щупами, чтобы измерить сопротивление. Исходя из вида конденсатора, будет отличаться и измерение этого параметра.

Рекомендации по проверке конденсаторов

Есть у конденсаторных деталей одно неприятное свойство — при пайке после воздействия тепла они восстанавливаются очень редко. В то же время качественно проверить элемент можно только выпаяв его со схемы. Иначе его будут шунтировать элементы, находящиеся рядом. По этой причине следует учитывать некоторые нюансы.

После того как проверенный конденсатор будет впаян в схему, нужно ввести в работу ремонтируемое устройство. Это даст возможность проследить за его работой. Если его работоспособность восстановилась или оно стало функционировать лучше, проверенный элемент меняют на новый.

Функции мультиметраФункции мультиметра

Комбинированный прибор мультиметр, особенно оснащенный режимом проверки емкости, дает возможность точно, быстро, а главное достоверно проверить конденсаторные детали

Чтобы сократить проверку, выпаивают не два, а только один из выводов конденсатора. Необходимо знать, что для большинства электролитических элементов этот вариант не подходит, что связано с конструктивными особенностями корпуса.

Если схема отличается сложностью и включает большое число конденсаторов, неисправность определяют посредством измерения напряжения на них. Если параметр не соответствует требованиям, элемент, вызывающий подозрения, необходимо изъять и выполнить проверку.

При обнаружении сбоев в схеме нужно проверить дату выпуска конденсатора. Усыхание элемента в течение 5 лет работы в среднем составляет около 65%. Такую деталь, даже если она в рабочем состоянии, лучше заменить. В противном случае она будет искажать работу схемы.

Для мультиметров нового поколения максимумом для измерения является емкость до 200 мкФ. При превышении этого значения контрольный прибор может выйти со строя, хотя он и оснащен предохранителем. В аппаратуре последнего поколения присутствуют smd электроконденсаторы. Они отличаются очень маленькими размерами.

Конденсатор в smd корпусеКонденсатор в smd корпусе

Среди конденсаторов в корпусах smd самой популярной является серия FK. Они обладают емкостью 1500 мФ максимум, предельным рабочим напряжением 100 В. Имеют автомобильный сертификат AEC-Q200

Отпаять один из выводов такого элемента очень сложно. Здесь лучше приподнять один вывод после отпаивания, изолировав его от остальной схемы, или отсоединить оба вывода.

О том, как мультиметром проверять напряжение в розетке, узнаете из , прочитать которую мы очень советуем.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Подробно о проверке конденсатора посредством мультиметра:

Видео #2. Ревизия конденсатора на плате:


Нет смысла приобретать сложное оборудование для диагностики конденсаторов. Вполне можно использовать с этой целью мультиметр с соответствующим диапазоном измерений. Главное — уметь грамотно применить все его возможности.

Хотя это и не узкоспециализированный прибор и пределы его ограничены, для обследования и ремонта большого числа популярных радиоэлектронных устройств, этого достаточно.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, публикуйте фото и задавайте вопросы по теме статьи. Расскажите о том, как проверяли конденсаторы на работоспособность. Делитесь полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта.

Емкость конденсатора Формула

Capacitance of a capacitor Емкость конденсатора — это способность конденсатора накапливать электрический заряд на единицу напряжения на его пластинах конденсатора. Емкость определяется путем деления электрического заряда с напряжением по формуле C = Q / V. Его подразделение — Фарад.

Формула

Его формула имеет вид:

C = Q / V

Где C — емкость, Q — напряжение, а V — напряжение. Мы также можем найти заряд Q и напряжение V, изменив приведенную выше формулу следующим образом:

Q = CV

V = Q / C

Фарад — это единица измерения емкости.Один Фарад — это величина емкости, когда один кулон заряда хранится с одним вольт на пластинах.

Большинство конденсаторов, которые используются в электронике, имеют значения емкости, которые указаны в микрофарадах (мкФ) и пикофарадах (пФ). Микрофарад — это одна миллионная часть фарада, а пикофарад — одна триллионная часть фарада.

Какие факторы влияют на емкость конденсатора?

Это зависит от следующих факторов:

Площадь пластин

plate area

Емкость прямо пропорциональна физическому размеру пластин, определяемому площадью пластинки, A.Чем больше площадь пластины, тем больше емкость и меньше емкость. На фиг. (А) показано, что площадь пластины конденсатора с параллельными пластинами — это площадь одной из пластин. Если пластины перемещаются относительно друг друга, как показано на рис. (B), площадь перекрытия определяет эффективную площадь пластины. Это изменение эффективной площади пластины является основным для определенного типа переменного конденсатора.

Разделение пластин

plate seperation

`Емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами.Разделение пластин обозначено d, как показано на рис. (А). Большее разделение пластин приводит к меньшей емкости, как показано на рис. (Б). Как обсуждалось ранее, напряжение пробоя прямо пропорционально разделению пластины. Чем дальше пластины разделены, тем больше напряжение пробоя .

Диэлектрическая постоянная материала

Как известно, изолирующий материал между пластинами конденсатора называется диэлектриком. Диэлектрические материалы имеют тенденцию уменьшать напряжение между пластинами для данного заряда и, таким образом, увеличивать емкость.Если напряжение фиксировано, из-за наличия диэлектрика может накапливаться больше заряда, чем может храниться без диэлектрика. Мера способности материала устанавливать электрическое поле называется диэлектрической проницаемостью или относительной диэлектрической проницаемостью, обозначаемой как r .

Емкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость вакуума определяется как 1, а диэлектрическая проницаемость воздуха очень близка к 1. Эти значения используются в качестве эталона, и все другие материалы имеют значения ∈r, указанные относительно значения вакуума или воздуха.Например, материал с ∈r = 8 может привести к емкости, в восемь раз большей, чем у воздуха, при прочих равных условиях.

Диэлектрическая проницаемость ∈r безразмерна, поскольку является относительной мерой. Это отношение абсолютной диэлектрической проницаемости материала, ∈r, к абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума, ∈ 0 , выраженное следующей формулой:

r = ∈ / ∈ 0

Ниже приведены некоторые общие диэлектрические материалы и типичные диэлектрические постоянные для каждого.Значения могут варьироваться, поскольку они зависят от конкретного состава материала.

Материал Типичные значения rr

  • Воздух 1.0
  • Тефлон 2.0
  • Бумага 2.5
  • Масло 4.0
  • Слюда 5.0
  • Стекло 7.5
  • Керамика 1200

Диэлектрическая проницаемость εr безразмерна, поскольку относительная мера.Это отношение абсолютной диэлектрической проницаемости материала, ∈r, к абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума, ∈ 0, выраженное следующей формулой:

∈r = ∈ / ∈0

Значение ∈ 0 равно 8,85 × 10-12 ф / м.

Формула емкости в терминах физических параметров

Вы видели, как емкость напрямую связана с площадью пластины, A и диэлектрической проницаемостью, r, и обратно связана с разделением пластины, d. Точная формула для расчета емкости в терминах этих трех величин:

C = A ∈ r ∈ / d

где ∈ = ∈ r 0 = ∈r (8.85 × 10-12F / м)

Емкость конденсатора с параллельными пластинами

Рассмотрим конденсатор с параллельными пластинами. Размер пластины велик, а расстояние между пластинами очень мало, поэтому электрическое поле между пластинами однородно.

capacitance of parallel plate capacitor

Электрическое поле «Е» между конденсаторами с параллельными пластинами равно:

relation of parallel plate capacitor

Емкость цилиндрических конденсаторов физика

Рассмотрим цилиндрический конденсатор длиной L, образованный двумя коаксиальными цилиндрами радиусов «а» и « б.Предположим, что L >> b такое, что на концах цилиндров нет краевого поля.

capacitance of cylindrical capacitor

Пусть «q» — заряд в конденсаторе, а «V» — разность потенциалов между пластинами. Внутренний цилиндр заряжен положительно, а внешний цилиндр заряжен отрицательно. Мы хотим выяснить выражение емкости для цилиндрического конденсатора. Для этого рассмотрим цилиндрическую гауссову поверхность радиуса ‘r’, такую ​​что a << b.

Если «Е» — напряженность электрического поля в любой точке цилиндрической гауссовой поверхности, то по закону Гаусса:

Если «V» — разность потенциалов между пластинами, то

relation of capacitance of cylindrical capacitor

Это отношение для емкость цилиндрического конденсатора.

Емкость сферического конденсатора

relation of capacitance of spherical capacitor

Емкость изолированного сферического конденсатора

capacitance of isolated sphere

Внешний источник
https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitance.

Как работают конденсаторы? — Объясните, что Материал

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 10 июля 2020 г.

Большую часть дня смотрите в небо, и вы увидите огромные конденсаторы. парящий над головой Конденсаторы (иногда называемые конденсаторами) являются накопителями энергии, которые широко используются в телевизорах, радиоприемники и другие виды электронного оборудования. Настройте радио на станция, сделайте флеш фото с цифровым камера или щелкнуть каналы на вашем HDTV, и вы делаете хорошо использование конденсаторов. конденсаторы, которые дрейфуют по небу, более известны как облака и, хотя они абсолютно гигантские по сравнению с конденсаторами, которые мы используем в электронике они накапливают энергию точно так же. Давайте принимать подробнее рассмотрим конденсаторы и то, как они работают!

Фото: типичный конденсатор, используемый в электронных схемах. Этот называется электролитическим конденсатором, и его номинал составляет 4,7 мкФ (4,7 мкФ), с рабочим напряжением 350 вольт (350 В).

Что такое конденсатор?

Фото: небольшой конденсатор в транзисторной радиосистеме.

Возьмите два электрических проводника (вещи, которые позволяют электричеству течь через них) и разделить их изолятором (материал который не дает электричеству течь очень хорошо) и вы делаете конденсатор: то, что может хранить электрическую энергию. Добавление электрической энергии к конденсатору называется зарядка ; высвобождая энергию из конденсатор известен как разряда .

Конденсатор немного похож на батарею, но у него другая работа делать.Аккумулятор использует химические вещества для хранения электрической энергии и выпуска это очень медленно по кругу; иногда (в случае кварца смотреть) это может занять несколько лет. Конденсатор обычно выпускает его энергия намного быстрее — часто за секунды или меньше. Если вы принимаете например, для съемки фотографии со вспышкой Огромный всплеск света за доли секунды. Конденсатор прилагается вспышка заряжается в течение нескольких секунд, используя энергию от вашего батареи камеры. (Требуется время для зарядки конденсатора, и это почему вы обычно должны немного подождать.) Как только конденсатор полностью заряжен, он может высвободить всю эту энергию через мгновение через ксеноновую лампочку. Zap!

Конденсаторы бывают всех форм и размеров, но они обычно имеют те же основные компоненты. Есть два проводника (известные как пластины , в основном по историческим причинам) и между ними есть изолятор их (называемый диэлектрик ). Две пластины внутри конденсатора подключены к двум электрическим соединения снаружи называются клеммами , которые похожи тонкие металлические ножки можно зацепить в электрическую цепь.

Фото: внутри электролитический конденсатор немного похож на швейцарский рулон. «Пластины» — это два очень тонких листа металла; диэлектрик между ними маслянистая пластиковая пленка. Все это завернуто в компактный цилиндр и покрыто защитным металлическим корпусом. ВНИМАНИЕ: Открывать конденсаторы может быть опасно. Во-первых, они могут держать очень высокое напряжение. Во-вторых, диэлектрик иногда состоит из токсичных или едких химикатов, которые могут обжечь вашу кожу.

Работа: Как сделать электролитический конденсатор, свернув листы алюминиевой фольги (серого цвета) и диэлектрического материала (в данном случае, бумаги или тонкой марли, пропитанной кислотой или другим органическим химикатом).Листы фольги подключаются к клеммам (синего цвета) сверху, чтобы конденсатор можно было подключить к цепи. Произведение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США из патента США 2089683: Электрический конденсатор, автор: Frank Clark, General Electric, 10 августа 1937 года.

Вы можете зарядить конденсатор, просто подключив его к электрическая цепь. Когда вы включаете питание, электрический заряд постепенно накапливается на тарелках. Одна пластина получает положительный заряд а другая пластина получает равный и противоположный (отрицательный) заряд.Если Вы отключаете питание, конденсатор держит заряд (хотя со временем он может медленно просачиваться). Но если вы подключите конденсатор для второй цепи, содержащей что-то вроде электрического двигатель или вспышка, заряд будет течь от конденсатора через двигатель или лампа, пока на пластинах не осталось ничего.

Хотя конденсаторы эффективно выполняют только одну работу (хранение заряд), они могут быть использованы для различного использования в электрических схем. Они могут быть использованы в качестве устройства синхронизации (потому что это занимает определенное, предсказуемое время для их зарядки) в качестве фильтров (схемы, которые позволяют только определенным сигналам течь), для сглаживания напряжение в цепях, для настройки (в радио и телевизорах), а также для множество других целей.Большие суперконденсаторы также могут быть используется вместо батарей.

Что такое емкость?

Количество электрической энергии, которое может хранить конденсатор, зависит от его емкость . Емкость конденсатора немного похожа размер ведра: чем больше ведро, тем больше воды оно может хранить; чем больше емкость, тем больше электричества может конденсатор хранить. Есть три способа увеличить емкость конденсатор. Одним из них является увеличение размера тарелок.Другой, чтобы переместите пластины ближе друг к другу. Третий способ — сделать диэлектрик как можно лучше изолятор. Использование конденсаторов диэлектрики из всех видов материалов. В транзисторных радиоприемниках, настройка осуществляется большим переменным конденсатором , который не имеет ничего, кроме воздуха между пластинами. В большинстве электронных схем конденсаторы представляют собой герметичные компоненты с диэлектриками из керамики такие как слюда и стекло, бумага, пропитанная маслом, или пластмассы, такие как майларовое.

Фото: этот переменный конденсатор подключен к основному колесу настройки в транзисторной радиосистеме.Когда вы поворачиваете диск пальцем, вы поворачиваете ось, проходящую через конденсатор. Это вращает набор тонких металлических пластин, так что они перекрываются в большей или меньшей степени с другим набором пластин, вкрученных между ними. Степень перекрытия между пластинами изменяет емкость, и это то, что настраивает радио на определенную станцию.

Как мы измеряем емкость?

Размер конденсатора измеряется в единицах, называемых фарад (F), названный в честь английского пионера электричества Майкла Фарадея (1791–1867).Один Фарад это огромное количество емкости так что на практике большинство конденсаторов, с которыми мы сталкиваемся, просто доли фарада — как правило, микрофарады (миллионные доли фарада, в мкФ), нанофарады (тысячные миллионы фарадов, написанных нФ), и пикофарады (миллионные миллионы фарада, написано pF). Суперконденсаторы хранят гораздо большие заряды, иногда оценивается в тысячи фарад.

Почему конденсаторы накапливают энергию?

Если вы находите конденсаторы таинственными и странными, и они не имеют для вас никакого смысла, попробуйте вместо этого подумать о гравитации.Предположим, вы стоите на дне некоторых шагов и вы решили начать лазить. Вы должны поднять свое тело против гравитации Земли, которая является привлекательной (тянущей) силой. Как говорят физики, чтобы «лазить» надо «делать работу» лестница (работа против силы тяжести) и использование энергии. Используемая вами энергия не теряется, но сохраняются вашим телом как гравитационная потенциальная энергия, которую вы могли бы использовать для других целей (просвистывая слайд обратно, например, на уровень земли).

То, что вы делаете, когда поднимаетесь по ступенькам, лестницам, горам или чему-то еще, — это работа против Земли гравитационное поле.Очень похожая вещь происходит в конденсаторе. Если у вас есть положительный электрический заряд и отрицательный электрический заряд, они притягивают друг друга, как противоположный полюса двух магнитов — или как ваше тело и Земля. Если вы раздвинете их, вы должны «сделать работу» против этого электростатического сила. Опять же, как и в случае с восхождением, энергия, которую вы используете, не теряется, а аккумулируется зарядами по отдельно. На этот раз это называется электрической потенциальной энергии . И это, если вы не догадались к настоящему времени это энергия, которую хранит конденсатор.Его две пластины держат противоположные заряды и разделение между ними создает электрическое поле. Вот почему конденсатор накапливает энергию.

Почему конденсаторы имеют две пластины?

Фото: очень необычный, регулируемый параллельный пластинчатый конденсатор, который Эдвард Беннетт Роза и Ноа Эрнест Дорси из Национального бюро стандартов (NBS) использовали для измерения скорости света в 1907 году. Точное расстояние между пластины можно регулировать (и измерять) с помощью микрометрического винта.Фото любезно предоставлено Национальным институтом цифровых коллекций стандартов и технологий, Гейтерсберг, MD 20899.

Как мы уже видели, конденсаторы имеют две проводящие пластины разделены изолятором. Чем больше тарелки, тем ближе они и чем лучше изолятор между ними, тем больше заряд конденсатор можно хранить. Но почему все это правда? Почему не конденсаторы просто есть одна большая пластина? Давайте попробуем найти простой и удовлетворительное объяснение.

Предположим, у вас есть большая металлическая сфера, установленная на изолирующей поверхности, деревянная подставка.Вы можете хранить определенное количество электрического заряда на сфера; чем он больше (чем больше его радиус), тем больше заряд вы можете хранить, и чем больше заряда вы храните, тем больше потенциал (напряжение) сферы. В конце концов, однако, вы достигнете Точка, где, если вы добавите столько, сколько один дополнительный электрон ( наименьшая возможная единица заряда), конденсатор перестанет работать. Воздух вокруг него будет разрушаться, превращаясь из изолятора в проводник: заряд будет проноситься через воздух на Землю (землю) или другой соседний проводник в виде искры — электрический ток — в мини заряд молнии.Максимальная сумма заряда, которую вы можете хранить на сфера — это то, что мы подразумеваем под своей емкостью. Напряжение (В), заряд (Q) и емкость связаны очень простым уравнением:

C = Q / V

Таким образом, чем больше заряда вы можете хранить при данном напряжении, не вызывая Воздух ломается и искрится, чем выше емкость. Если бы ты мог каким-то образом хранить больше заряда на сфере, не достигая точки где вы создали искру, вы бы эффективно увеличить ее емкость. Как ты мог это сделать?

Забудьте о сфере.Предположим, у вас есть плоская металлическая пластина с максимально возможный заряд хранится на нем, и вы обнаружите, что пластина находится на определенное напряжение. Если вы принесете вторую идентичную пластину близко к это, вы найдете, вы можете хранить гораздо больше заряда на первой пластине для такое же напряжение. Это потому, что первая пластина создает электрический поле вокруг него, которое «вызывает» равный и противоположный заряд на второй тарелке. Следовательно, вторая пластина снижает напряжение из первой пластины. Теперь мы можем хранить больше заряда на первой пластине не вызывая искры.Мы можем продолжать делать это, пока не достигнем исходное напряжение. С большим зарядом (Q) хранится точно так же напряжение (V), уравнение C & равно; Q / V говорит нам, что мы увеличили емкость нашего устройства накопления заряда путем добавления второй пластины, и именно поэтому конденсаторы имеют две пластины, а не одну. На практике дополнительная пластина имеет огромное значение , что Вот почему все практические конденсаторы имеют две пластины.

Как мы можем увеличить емкость?

Интуитивно очевидно, что если вы сделаете тарелки больше, вы сможете хранить больше заряда (как если бы вы сделали шкаф больше, вы можете заполнить больше вещи внутри него).Таким образом, увеличивая площадь пластин также увеличивает емкость. Менее очевидно, если мы сократим расстояние между пластинами, что также увеличивает емкость. Это потому что чем короче расстояние между пластинами, тем больше эффект тарелки имеют друг на друга. Вторая тарелка, будучи ближе, уменьшает потенциал первой пластины еще больше, и это увеличивает емкость.

Artwork: Диэлектрик увеличивает емкость конденсатора за счет уменьшения электрического поле между его пластинами, таким образом уменьшая потенциал (напряжение) каждой пластины.Это означает, что вы можете хранить больше заряд на пластинах при том же напряжении. Электрическое поле в этом конденсаторе проходит от положительной пластины слева на отрицательную пластину справа. Поскольку противоположные заряды притягиваются, полярные молекулы (серые) диэлектрика выстраиваются в противоположную сторону — и это то, что уменьшает поле.

Последнее, что мы можем сделать, чтобы увеличить емкость, это изменить диэлектрик (материал между пластинами). Воздух работает довольно хорошо, но другие материалы еще лучше.Стекло как минимум в 5 раз больше эффективнее воздуха, поэтому самые ранние конденсаторы (Leyden банки, используя обычное стекло в качестве диэлектрика) работали так хорошо, но это тяжело, непрактично, и трудно втиснуть в маленькие места. Вощеная бумага примерно в 4 раза лучше, чем воздух, очень тонкая, дешевая, легко сделать в больших кусках, и легко катиться, что делает его отличным, практический диэлектрик. Лучшие диэлектрические материалы сделаны из полярных молекулы (с более положительным электрическим зарядом на одной стороне и более отрицательный электрический заряд с другой).Когда они сидят в электрическое поле между двумя пластинами конденсатора, они совпадают с заряды направлены против поля, что эффективно его уменьшает. Это уменьшает потенциал на пластинах и, как и прежде, увеличивает их емкость. Теоретически, вода, которая сделана из очень маленькой полярные молекулы, сделали бы отличный диэлектрик, примерно в 80 раз лучше воздуха Практически, однако, это не так хорошо (он протекает и высыхает и изменяется от жидкости до льда или пара при относительно скромные температуры), поэтому он не используется в реальных конденсаторах.

Диаграмма

: Различные материалы создают лучшие или худшие диэлектрики в зависимости от того, насколько хорошо они изолируют пространство между пластинами конденсатора и уменьшают электрическое поле между ними. Измерение, называемое относительной диэлектрической проницаемостью, говорит нам, насколько хорошим будет диэлектрик. Вакуум является наихудшим диэлектриком и имеет относительную диэлектрическую проницаемость 1. Другие диэлектрики измеряются относительно (сравнивая их) с вакуумом. Воздух примерно одинаков. Бумага примерно в 3 раза лучше.Алкоголь и вода, которые имеют полярные молекулы, создают особенно хорошие диэлектрики.

,

конденсаторов — learn.sparkfun.com

Избранные любимец 69

Теория конденсаторов

Примечание : Материал на этой странице не является абсолютно критичным для начинающих электронщиков, и он становится немного сложнее к концу. Мы рекомендуем прочитать раздел «Как изготавливается конденсатор», остальные, вероятно, можно пропустить, если у вас болит голова.

Как сделан конденсатор

Схематический символ для конденсатора на самом деле очень похож на то, как он сделан.Конденсатор создан из двух металлических пластин и изолирующего материала, называемого диэлектриком . Металлические пластины расположены очень близко друг к другу, параллельно, но диэлектрик расположен между ними, чтобы они не соприкасались.

Ваш стандартный конденсаторный сэндвич: две металлические пластины, разделенные изолирующим диэлектриком.

Диэлектрик может быть изготовлен из всех видов изоляционных материалов: бумаги, стекла, резины, керамики, пластика или чего-либо, что будет препятствовать протеканию тока.

Пластины изготовлены из проводящего материала: алюминия, тантала, серебра или других металлов. Каждый из них подключен к клеммному проводу, который в конечном итоге подключается к остальной части цепи.

Емкость конденсатора — сколько у него фарад — зависит от его конструкции. Большая емкость требует большего конденсатора. Пластины с большей площадью поверхности перекрытия обеспечивают большую емкость, в то время как большее расстояние между пластинами означает меньшую емкость. Материал диэлектрика даже влияет на количество фарадов в кепке.Общая емкость конденсатора может быть рассчитана по уравнению:

, где ε r — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (постоянная величина, определяемая диэлектрическим материалом), A — это площадь поверхности, на которой пластины перекрывают друг друга, а d — это расстояние между пластинами.

Как работает конденсатор

Электрический ток — это поток электрического заряда, который электрические компоненты используют для зажигания, или вращения, или для того, что они делают.Когда ток течет в конденсатор, заряды «залипают» на пластинах, потому что они не могут пройти через изолирующий диэлектрик. Электроны — отрицательно заряженные частицы — всасываются в одну из пластин, и она становится в целом отрицательно заряженной. Большая масса отрицательных зарядов на одной пластине отталкивает, как заряды на другой пластине, делая ее положительно заряженной.

Положительные и отрицательные заряды на каждой из этих пластин притягивают друг друга, потому что это то, что делают противоположные заряды.Но с диэлектриком, сидящим между ними, столько, сколько они хотят собраться вместе, заряды будут навсегда налипать на пластину (пока им не будет куда-то еще идти). Стационарные заряды на этих пластинах создают электрическое поле, которое влияет на электрическую потенциальную энергию и напряжение. Когда заряды группируются на таком конденсаторе, колпачок накапливает электрическую энергию так же, как аккумулятор может накапливать химическую энергию.

Зарядка и разрядка

Когда положительные и отрицательные заряды соединяются на пластинах конденсатора, конденсатор становится заряженным .Конденсатор может сохранять свое электрическое поле — удерживать заряд — потому что положительные и отрицательные заряды на каждой из пластин притягивают друг друга, но никогда не достигают друг друга.

В какой-то момент пластины конденсаторов будут настолько заряжены, что просто не смогут больше их принимать. На одной пластине достаточно отрицательных зарядов, чтобы они могли отразить любые другие, которые пытаются присоединиться. Здесь вступает в действие емкость емкостью (Фарад) конденсатора, которая сообщает вам максимальное количество заряда, которое может хранить крышка.

Если в цепи создан путь, который позволяет зарядам найти другой путь друг к другу, они покинут конденсатор, и он разрядит .

Например, в приведенной ниже схеме батарею можно использовать для наведения электрического потенциала через конденсатор. Это приведет к тому, что на каждой из пластин будут накапливаться равные, но противоположные заряды, пока они не станут настолько полными, что больше не будут отталкивать ток. Светодиод, установленный последовательно с крышкой, может обеспечить путь для тока, а энергия, накопленная в конденсаторе, может быть использована для кратковременного освещения светодиода.

Расчет заряда, напряжения и тока

Емкость конденсатора — сколько фарад у него есть — говорит вам, сколько заряда он может хранить. Сколько заряда конденсатора составляет , который в настоящее время хранится в , зависит от разности потенциалов (напряжения) между его пластинами. Это соотношение между зарядом, емкостью и напряжением можно смоделировать с помощью следующего уравнения:

Заряд (Q), хранящийся в конденсаторе, является произведением его емкости (C) и приложенного к нему напряжения (V).

Емкость конденсатора всегда должна быть постоянной, известной величиной. Таким образом, мы можем отрегулировать напряжение, чтобы увеличить или уменьшить заряд крышки. Больше напряжения означает больше заряда, меньше напряжения … меньше заряда.

Это уравнение также дает нам хороший способ определить значение одного фарада. Один фарад (F) — это способность хранить одну единицу энергии (кулоны) на каждый вольт.

Расчетный ток

Мы можем сделать еще одно уравнение заряда / напряжения / емкости, чтобы выяснить, как емкость и напряжение влияют на ток, потому что ток — это -скорость потока заряда.Суть отношения конденсатора к напряжению и току такова: величина тока через конденсатор зависит как от емкости, так и от того, насколько быстро напряжение растет или падает . Если напряжение на конденсаторе быстро возрастает, через конденсатор будет индуцироваться большой положительный ток. Более медленный рост напряжения на конденсаторе равняется меньшему току через него. Если напряжение на конденсаторе стабильное и неизменное, ток не пройдет через него.

(Это уродливо и входит в исчисление. Это не все, что нужно, пока вы не приступите к анализу во временной области, разработке фильтров и другим грубым вещам, поэтому переходите к следующей странице, если вам не нравится это уравнение .) Уравнение для расчета тока через конденсатор:

Часть этого уравнения в dV / dt является производной (причудливый способ сказать мгновенную скорость ) напряжения во времени, это эквивалентно выражению «как быстро напряжение растет или падает в этот самый момент».Большой вывод из этого уравнения состоит в том, что если напряжение постоянно , производная равна нулю, что означает, что ток также равен нулю . Вот почему ток не может течь через конденсатор, поддерживающий постоянное напряжение постоянного тока.



← Предыдущая страница
Символы и блоки ,

Что такое конденсатор (C)

Что такое конденсатор и расчеты конденсаторов.

Что такое конденсатор

Конденсатор — это электронный компонент, который хранит электрический заряд. Конденсатор состоит из 2-х тесных проводников (обычно пластин), которые разделены диэлектрическим материалом. Пластины накапливаются электрический заряд при подключении к источнику питания. Одна тарелка накапливает положительный заряд, а другая пластина накапливает отрицательный заряд.

Емкость — это количество электрического заряда, который накапливается в конденсаторе при напряжении 1 Вольт.

Емкость измеряется в единицах Фарад (F).

Конденсатор отключает ток в цепях постоянного тока (DC) и короткое замыкание в цепях переменного тока (AC).

Конденсаторные картинки

Конденсаторные символы

Емкость

Емкость (C) конденсатора равна электрическому заряду (Q), деленному на напряжение (V):

C — емкость в Фарадах (F)

Q — электрический заряд в кулонах (С), который накапливается на конденсаторе

В — напряжение между обкладками конденсатора в вольтах (В)

Емкость пластин емкостных

Емкость (C) конденсатора пластин равна диэлектрической проницаемости (ε), умноженной на площадь пластины (A), деленную на зазор или расстояние между пластинами (d):

C — емкость конденсатора, в Фарадах (F).

ε — диэлектрическая проницаемость конденсаторного материала в Фарадах на метр (Ф / м).

A — площадь пластины конденсатора в квадратных метрах (м 2 ).

d — расстояние между пластинами конденсатора в метрах (м).

Конденсаторы в серии

Общая емкость конденсаторов последовательно, C1, C2, C3, ..:

Конденсаторы параллельно

Общая емкость конденсаторов параллельно, C1, C2, C3 ,., :

C Итого = C 1 + C 2 + C 3 + …

Ток конденсатора

Моментальный ток конденсатора i c (т) равен емкости конденсатора,

раз производная напряжения мгновенного конденсатора v c (т):

Напряжение на конденсаторе

Временное напряжение конденсатора v c (t) равно начальному напряжению конденсатора,

плюс 1 / C, умноженное на интеграл тока мгновенного конденсатора i c (t) за время t:

Энергия конденсатора

накопленная энергия конденсатора E C в джоулях (J) равен емкости C, в Фарадах (F)

В

раз больше квадратного напряжения конденсатора В С в вольтах (В) делится на 2:

E C = C × V C 2 /2

цепи переменного тока

Угловая частота

ω = 2 π f

ω — угловая скорость, измеренная в радианах в секунду (рад / с)

f — частота измеряется в герцах (Гц).

Реактивное сопротивление конденсатора

Конденсаторное сопротивление

Декартова форма:

Полярная форма:

Z C = X C ∟-90º

Типы конденсаторов

Переменный конденсатор Переменный конденсатор имеет переменную емкость
Электролитический конденсатор Электролитические конденсаторы используются, когда требуется высокая емкость.Большинство электролитических конденсаторов поляризованы
Сферический конденсатор Сферический конденсатор имеет форму шара
Силовой конденсатор Силовые конденсаторы используются в высоковольтных энергосистемах.
Керамический конденсатор Керамический конденсатор имеет керамический диэлектрический материал. Имеет функцию высокого напряжения.
Танталовый конденсатор Танталоксидный диэлектрический материал. Имеет высокую емкость
Слюдяной конденсатор Высокоточные конденсаторы
Бумажный конденсатор Бумажный диэлектрический материал


Смотри также:

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.