Проверка конденсаторов – такую категорию можно выбрать для данного текста. Конденсаторы являются одним из важных компонентов электронной техники, и проверка их работоспособности может быть ключевой задачей при ремонте оборудования. В данном материале будет описано, как провести проверку конденсатора с помощью мультиметра и какие типичные отказы у них бывают. Эта информация будет полезна любому специалисту по ремонту электроники или простому пользователю, желающему научиться диагностировать неисправности своего оборудования самостоятельно.
В основном, ремонт любого электронного оборудования включает в себя поиск и замену неисправных деталей. И вы можете удивиться, как часто выходят из строя такие, казалось бы, простые компоненты, как конденсаторы. При этом хрупкие диоды, чувствительные транзисторы и сложные микросхемы остаются нетронутыми.
Типичные отказы конденсаторов:
- Короткое замыкание между клеммами. Обычно это вызвано механическим повреждением, перегревом или слишком высоким рабочим напряжением (неисправность). Это самый простой случай, так как его можно легко обнаружить с помощью любого мультиметра в режиме прозвонки проводов;
- Внутренний отказ с полной потерей емкости (поэтому не может быть замкнут отверткой). Для конденсаторов с большой емкостью это повреждение довольно легко диагностировать. Обнаружение обрыва в конденсаторах малого размера (менее 500 пФ) довольно трудоемко и может быть выполнено только с помощью специальных приборов;
- частичная потеря мощности. В случае электролитических конденсаторов потеря емкости с годами практически неизбежна, но не всегда приводит к выходу устройства из строя (но может ухудшить его характеристики). Керамические, пленочные и другие конденсаторы с твердым диэлектриком обычно более стабильны, но могут терять емкость из-за механических повреждений;
- Низкое сопротивление утечки (конденсатор не “держит” заряд). Это происходит в основном в электролитических конденсаторах. Хотя танталовые конденсаторы очень хороши в этом отношении;
- слишком высокое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR или ЭПС). Проблема затрагивает в основном “электролитики” и возникает только при работе с высокочастотными или импульсными токами.
Существует много способов проверки конденсатора с помощью мультиметра на работоспособность. Давайте пройдемся по ним по очереди.
- .
- Проверка на наличие короткого замыкания:
– “Проверка провода” с помощью тестера;
– Светодиод и аккумулятор;
– с лампой накаливания 220 В. - Проверьте, нет ли внутренних трещин:
– звуковой сигнал в режиме “тест диода”;
– Измерение сопротивления для постоянного тока;
– Измерение остаточного напряжения. - Определите рабочее напряжение конденсатора:
– По напряжению пробоя;
– Ток утечки. - Измерьте емкость конденсатора:
– с помощью специальных инструментов;
– Использование второго конденсатора известной емкости;
– Рассчитайте емкость по постоянной времени цепи;
– Другие методы (регулировка сопротивления, яркость лампы, баланс моста) .
Внешний осмотр
Иногда одного взгляда достаточно, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его с помощью какого-либо оборудования. Конденсатор следует заменить, если визуальный осмотр выявляет наличие:
- даже небольшие волдыри, следы стрий;
- механические повреждения, вмятины;
- трещины, сколы (касается керамики).
Измерение емкости конденсатора с помощью мультиметра и специальных приборов
Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Возьмем, к примеру, эти популярные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и др. Существуют также, например, цифровые измерители емкости, Также доступны XC6013L или A6013L.
Любой из этих приборов можно использовать не только для определения точной емкости конденсатора, но и для проверки наличия короткого замыкания между клеммами или внутреннего дефекта одной из клемм.
Некоторые производители даже утверждают, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора без выпаивания его из платы. Что, конечно, противоречит здравому смыслу.
К сожалению, проверка конденсатора с помощью мультиметра не поможет определить наиболее важные параметры, такие как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их можно измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, используя очень дешевый LC-метр.
Проверка на наличие короткого замыкания
Метод № 1: Поиск короткого замыкания с помощью кабельного щупа
Как прощупать конденсатор мультиметром? Переключите мультиметр в режим измерения непрерывности или сопротивления и поместите щуп на контакты конденсатора.
В зависимости от емкости мультиметр покажет бесконечное сопротивление либо сразу, либо через некоторое время (от нескольких до десятков секунд).
Если в тестовом режиме прибор подает непрерывный звуковой сигнал (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), конденсатор можно выбросить.
Метод 2: Обнаружение неисправности конденсатора с помощью светодиода и батареи
Если у вас нет мультиметра (или даже старых советских весов), вы можете попробовать подключить светодиод или лампочку к батарее через тестируемый конденсатор.
Поскольку неисправный конденсатор имеет очень высокое сопротивление постоянному току, лампочка не должна загораться. Хотя, если емкость конденсатора достаточно велика, лампочка может мигать в течение короткого времени (пока конденсатор не зарядится).
Если лампочка горит постоянно, конденсатор неисправен на 100%.
Способ 3: проверьте конденсатор с помощью лампы 220 В
Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковых конденсаторов стиральных машин, насосов, различных машин и т.д.).
Все, что вам нужно сделать, это просто подключить небольшую лампочку (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:
Этот метод убивает двух зайцев одним выстрелом: обнаруживает короткое замыкание, если оно есть, и убеждается, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в разомкнутой цепи).
Если конденсатор неисправен, лампочка будет светиться с полной яркостью. Чем меньше емкость, тем тусклее будет лампочка.
Если лампочка светится в полную яркость (так же, как и без конденсатора), конденсатор “неисправен” и подлежит замене. Если лампочка вообще не загорается, значит, конденсатор поврежден.
Метод 3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:
Проверка внутреннего прерывания
Обрыв цепи – это распространенная неисправность конденсатора, при которой один из электродов теряет электрическую связь с клеммой и фактически превращается в короткий, неподключенный (висящий в воздухе) проводник.
Наиболее распространенной причиной отказа является превышение рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные интерференционные конденсаторы Y-типа (которые, кстати, специально разработаны для обрыва, а не короткого замыкания).
Конденсатор с внутренним обрывом ничем не отличается от конденсатора с внешним повреждением, за исключением случаев, когда ножка физически оторвана от корпуса 🙂
Конечно, в случае отрыва одного из контактов от клеммы конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть испытания разомкнутой цепи заключается в том, чтобы уловить даже самые незначительные признаки емкости в испытуемом конденсаторе.
Как это сделать? Существует три метода.
Метод № 1: Обнаружение остатков с помощью зуммера в режиме “зонда”
Включите мультиметр в режиме циферблата, коснитесь контактов конденсатора, в этот момент мультиметр должен подать короткий звуковой сигнал. Иногда звук настолько короткий (это зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок, и нужно сильно постараться, чтобы его услышать.
Маленький совет: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при тестировании очень маленьких конденсаторов, предварительно зарядите их отрицательным напряжением, перевернув щупы мультиметра. Тогда мультиметр должен будет зарядить конденсатор сначала от некоторого отрицательного напряжения до нуля, а затем от нуля до точки, где пищалка выключена. Все это займет гораздо больше времени, а значит, сигнал будет звучать дольше и его будет легче услышать.
Вот какой-то парень, не зная, использует этот трюк в видео:
Из своей практики могу сказать, что, используя описанный выше трюк, я смог уловить реакцию мультиметра на конденсатор всего в 0,1 мкФ (или 100 нФ)!
Метод №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия поломки
Если предыдущий способ не помог и совсем не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот более чувствительный способ проверки.
Переключите мультиметр в режим измерения сопротивления. Выберите максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 мегаом). Приложите щуп к контактам конденсатора и наблюдайте за показаниями мультиметра.
Поскольку конденсатор заряжается от внутреннего источника питания мультиметра, его сопротивление будет неуклонно возрастать, пока не выйдет за пределы диапазона измерений. Если наблюдается такой эффект, то о поломке не может быть и речи.
Кстати, бывает, что увеличение сопротивления останавливается на значениях от единиц до десятков Мом – для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для других конденсаторов сопротивление утечки должно быть как минимум на порядок выше.
Измеряя сопротивление на пределе 200 мегаом, я мог ясно видеть, что в конденсаторах с емкостью всего 0,001 мкФ (или 1000 пФ) не было трещин.
Вот видео для наглядности:
Метод 3: Измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва
Это самый чувствительный способ убедиться в том, что конденсатор не открыт, даже если все предыдущие методы не помогли.
Возьмите мультиметр с режимом измерения диодов или сопротивления (независимо от диапазона) и приложите щуп к контактам тестируемого конденсатора на несколько секунд. В этот момент конденсатор будет заряжен мультиметром до небольшого напряжения (обычно 2,8 В).
Затем быстро переключите мультиметр в режим постоянного напряжения на самый чувствительный диапазон и, не раздумывая долго, снова приложите щупы к конденсатору, чтобы измерить напряжение на нем. Если конденсатор имеет хоть сколько-нибудь разумную емкость, мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.
Используя этот метод, я смог отследить емкость до 470 пФ (0,00047 мкФ) с помощью обычного цифрового мультиметра M890D! Это очень маленькая емкость.
В целом, это самый эффективный метод тестирования конденсаторов. Таким образом можно проверить любую емкость – от наименьшей до наибольшей, и любой тип – полярную, неполярную, электролитическую, пленочную, керамическую, оксидную, воздушную, металлобумажную и т.д.
Однако, если конденсатор имеет очень маленькую емкость, до 470 пФ, то, к сожалению, невозможно проверить его на наличие повреждений без специального прибора, такого как LC-метр, упомянутый ранее.
Определение рабочего напряжения конденсатора
Строго говоря, если конденсатор не маркирован и неизвестна схема, в которой он установлен, то выяснить его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.
Однако, имея некоторый опыт, можно приблизительно оценить рабочее напряжение, основываясь на размерах конденсатора. Очевидно, что чем больше конденсатор и чем меньше его емкость, тем выше напряжение.
Метод 1: Определение рабочего напряжения по напряжению пробоя
Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них можно пожертвовать, можно определить напряжение пробоя, которое обычно в 2-3 раза больше рабочего напряжения.
Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключен через токоограничивающий резистор к регулируемому источнику напряжения, который, как известно, обеспечивает напряжение, превышающее напряжение пробоя. Напряжение конденсатора контролируется вольтметром.
Затем напряжение плавно увеличивается до тех пор, пока не произойдет пробой (точка, в которой напряжение на конденсаторе быстро падает до нуля).
Можно предположить, что рабочее напряжение в 2-3 раза меньше напряжения пробоя. Но это все. У вас может быть свое мнение на этот счет.
Энергии заряженного конденсатора может быть достаточно, чтобы вызвать небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Здесь вы можете увидеть, как это происходит:
А некоторые типы керамических конденсаторов могут распадаться на очень мелкие, но твердые осколки, легко проникающие в кожу (не говоря уже о глазах) при возникновении электрического замыкания.
Метод 2: Определение рабочего напряжения конденсатора по току утечки
Этот метод определения рабочего напряжения конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). И это характерно для большинства конденсаторов.
Идея заключается в том, чтобы найти точку, в которой ток утечки конденсатора начинает увеличиваться нелинейно. Для этого мы соберем простую схему:
и измерьте ток утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 В). Увеличивайте напряжение постепенно, равными порциями, записывая показания вольтметра и микроамперметра в таблицу.
Я получил такую таблицу (чутье подсказывало мне, что это конденсатор с довольно высоким напряжением, поэтому я сразу начал добавлять по 10 В за раз):
| Напряжение на конденсатор, V |
Ток утечки, μA |
Текущий рост 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 очевидно, что одинаковое увеличение напряжения каждый раз приводит к непропорционально большему увеличению тока утечки, эксперимент следует прекратить, поскольку перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.
Если построить график полученных значений, то он будет выглядеть следующим образом:
Видно, что начиная с напряжения 50-60 В график зависимости тока утечки от напряжения приобретает ярко выраженную нелинейность. А если мы рассмотрим стандартный ряд напряжений:
| Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, V | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6.3 | 10 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 350 | 400 | 450 | 500 |
можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет 50 В или 63 В.
Конечно, этот метод требует много времени, но было бы ошибкой не упомянуть о нем.
Как измерить ток утечки конденсатора?
Метод измерения тока утечки уже был описан выше. Я хотел бы добавить, что измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора, либо при напряжении, при котором конденсатор будет использоваться.
Также можно косвенно рассчитать ток утечки конденсатора, используя падение напряжения на известном сопротивлении:
При измерении тока утечки электролитических конденсаторов необходимо выждать определенное время (5-10 минут) после подачи напряжения, чтобы завершились все электрохимические процессы. Это особенно актуально для конденсаторов, которые долгое время находились в нерабочем состоянии.
Ниже приведен видеоролик с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:
Нахождение емкости неизвестного конденсатора
Метод 1: измерение емкости с помощью специальных приборов
Самый простой способ – измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкости. Это и так понятно, об этом говорилось в начале статьи, и добавить больше нечего. Если вы совсем не разбираетесь в приборах, можно попробовать собрать простой самодельный тестер. В Интернете можно найти довольно хорошие схемы (сложнее, проще, совсем простые).
Или, наконец, купить универсальный тестер, который измеряет до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Она помогала мне столько раз!
Метод №2: Найдите емкость двух конденсаторов, соединенных последовательно
Иногда у вас есть мультиметр с измерителем емкости, но у него не хватает порога срабатывания. Обычно верхний порог мультиметров составляет 20 или 200 мкФ, но нам нужно измерить емкость, скажем, 1200 мкФ. Что же нам делать?
На помощь приходит формула для емкости двух последовательно соединенных конденсаторов: идея заключается в том, что результирующая емкость Cres двух последовательно соединенных конденсаторов всегда будет меньше, чем емкость наименьшего из этих конденсаторов. Другими словами, если мы возьмем конденсатор с емкостью 20 мкФ, то независимо от того, какую емкость имеет другой конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше 20 мкФ.
Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра составляет 20 мкФ, то неизвестный конденсатор должен быть соединен последовательно с конденсатором емкостью не более 20 мкФ.
Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно соединенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:
Давайте рассчитаем емкость большого конденсатора Cх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с ним подключается конденсатор C1 со значением 10,06 мкФ (это было измерено ранее) подключен последовательно с этим конденсатором. Можно отметить, что полученная таким образом емкость была Cres = 9,97 мкФ.
Подставив эти числа в формулу, получим:
Метод 3: измерение емкости через постоянную времени цепи
Известно, что постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и величины емкости CхПостоянная времени – это время, необходимое для того, чтобы напряжение на конденсаторе уменьшилось на е раз (где е – основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).
Таким образом, если измерить время, необходимое конденсатору для разряда через известное сопротивление, легко вычислить его емкость.
Для повышения точности измерения используйте резистор с минимальным отклонением сопротивления. Я думаю, что 0,005% будет нормально =)
Хотя можно взять обычный резистор с погрешностью 5-10% и сдуру измерить его реальное сопротивление мультиметром. Желательно подобрать такой резистор, чтобы время разряда конденсатора было более или менее одинаковым (10-30 секунд).
Один парень очень хорошо объяснил это в этом видео:
Другие способы измерения емкости
Также можно приблизительно оценить емкость конденсатора по скорости увеличения его сопротивления постоянному току в режиме набора. Это уже упоминалось в связи с испытанием на разомкнутую цепь.
Яркость лампочки (см. метод обнаружения короткого замыкания) также дает очень грубую оценку емкости, но, тем не менее, это действенный метод.
Существует также метод измерения емкости путем измерения ее сопротивления переменному току. Примером такого метода является простая мостовая схема: Вращением ротора переменного конденсатора C2 мост балансируется (баланс определяется по минимальному показанию вольтметра). Баланс предварительно программируется на емкость измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 используется для переключения диапазона измерения. Закрытое положение соответствует значению шкалы 40. 85 пФ. Конденсаторы C3 и C4 можно заменить теми же резисторами.
Недостатком этой схемы является то, что необходим генератор переменного тока, и требуется предварительная калибровка.
Можно ли проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая его из платы?
Однозначного ответа на вопрос, как проверить конденсатор мультиметром без выпаивания, не существует: все зависит от схемы, в которой установлен конденсатор.
Дело в том, что электрические схемы, как правило, состоят из множества компонентов, которые могут быть подключены к тестируемому конденсатору самым сложным образом.
Например, несколько конденсаторов можно подключить параллельно, и тогда прибор покажет их общую емкость. Если один из конденсаторов открыт, это будет очень трудно заметить.
Или, например, довольно часто керамический конденсатор помещается параллельно электролитическому конденсатору. В этом случае нет ни малейшей возможности проверить конденсатор мультиметром на плате и обнаружить внутренний обрыв. В колебательных контурах, как правило, параллельно конденсатору может находиться индуктор. В этом случае конденсатор будет закорочен, хотя на самом деле его там нет.
Вот пример, когда все пять конденсаторов покажут ложное короткое замыкание:
В схемах импульсных источников питания очень часто встречаются схемы, состоящие из вторичной обмотки трансформатора, диода и выпрямительного конденсатора. Поэтому любой конденсатор, “протестированный” с неисправным диодом, покажет короткое замыкание. На самом деле, вы можете проверить электролитический конденсатор с помощью мультиметра, не выпаивая его, но только для конденсаторов с определенной емкостью (>1 мкФ) и только для проверки емкости и отсутствия короткого замыкания. Вопрос об измерении емкости не стоит. Кроме того, если прибор покажет короткое замыкание, вам все равно придется отпаивать его, так как все на плате может быть закорочено.
Маленькие конденсаторы можно проверить только на короткое замыкание, обрыв и нулевую емкость таким способом проверить нельзя.
Вот очень хорошее и понятное видео на эту тему:
Приведенные выше примеры (а также наглядное видео) не оставляют сомнений в том, что проверка конденсаторов без выпаивания их из схемы – это фантастика.
Если какой-либо конденсатор вызывает сомнения, лучше сразу заменить его на заведомо исправный. Или хотя бы временно припаять хороший конденсатор параллельно сомнительному, чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения.
Мультиметр – это электроизмерительный прибор с различными функциями. Он может использоваться для проверки напряжения, тока, сопротивления, емкости и их производных. Мультиметр также можно использовать для проверки работы различных электронных компонентов. В этой статье вы узнаете, как проверить конденсатор и его емкость с помощью мультиметра.
Конденсатор и емкость
Конденсаторы используются почти во всех микросхемах и являются распространенной причиной отказов. Поэтому в случае неисправности устройства именно этот компонент следует проверить в первую очередь.
Типы конденсаторов по типу диэлектрика:
- вакуумные конденсаторы;
- с газовым диэлектриком;
- с неорганическим диэлектриком;
- органический диэлектрик;
- электролитический;
- твердое состояние.
Основные недостатки конденсаторов:
- Электрический отказ. Обычно вызывается превышением допустимого напряжения.
- Неудача. Вызвано механическими повреждениями, ударами, вибрацией. Причина – дефекты конструкции и ненадлежащие условия эксплуатации.
- Повышенная герметичность. Сопротивление между катушками изменяется, и это приводит к низкой емкости конденсатора, который не способен накапливать заряд.
Все эти причины делают конденсатор непригодным для дальнейшего использования.
Перед проверкой конденсатора
Поскольку конденсаторы накапливают электрический заряд, перед тестированием их необходимо разрядить. Это можно сделать с помощью отвертки – прикоснитесь кончиком щупа к клеммам так, чтобы возникла искра. Затем компонент может быть протестирован. Конденсатор можно проверить с помощью мультитестера или с помощью лампочек и проводов. Первый метод является более надежным и дает более точную информацию об электронном компоненте.
Перед началом испытания следует проверить конденсатор. Если он имеет трещины, повреждения изоляции, утечки или вздутия, внутренний электролит поврежден и устройство сломано. Его следует заменить на исправный. Если нет внешних повреждений, используйте мультиметр.
Перед проведением измерений определите, является ли конденсатор полярным или неполярным. В первом случае необходимо соблюдать полярность, иначе устройство выйдет из строя. Во втором случае плюсовой и минусовой выходы определять не нужно, но измерение будет проводиться по другой методике.
Полярность можно определить по маркировке на корпусе. На детали должна быть черная полоса, обозначающая ноль. На стороне этого контакта имеется отрицательный контакт, а на противоположной стороне – положительный контакт.
Измерение емкости в режиме сопротивления
Переключатель на мультиметре должен быть установлен в режим сопротивления (омметра). В этом режиме можно увидеть, есть ли обрыв или замыкание внутри конденсатора. Для проверки неполярного конденсатора диапазон измерения устанавливается на 2 мегаомма. Для полярного изделия устанавливается сопротивление 200 Ом, так как при 2 мегаоммах зарядка будет происходить быстро.
Сам конденсатор следует выпаять из схемы и положить на стол. С помощью щупа мультиметра прикоснитесь к контактам конденсатора, обращая внимание на полярность. В неполярной части плюс и минус не обязательно соблюдать.
Когда штыри коснутся ножек, на дисплее появится значение, которое будет увеличиваться. Это вызвано тем, что мультитестер будет заряжать элемент. Через некоторое время значение на экране достигнет единицы – это означает, что устройство неисправно. Если во время проверки сразу загорается 1, это означает, что в устройстве имеется неисправность и его необходимо заменить. Нулевое значение на дисплее указывает на то, что внутри конденсатора произошло короткое замыкание.
Если тестируется неполярный конденсатор, его значение должно быть больше 2. В противном случае устройство не будет работать.
Описанный выше алгоритм подходит для цифрового тестера. При использовании аналогового устройства проверка еще проще – достаточно наблюдать за движением стрелки. Щупы подключаются аналогичным образом, режим работы – тест на сопротивление. Плавное движение стрелки указывает на то, что конденсатор исправен. Минимальное и максимальное значения при подключении указывают на неисправность электронной части.
Важно отметить, что тестирование в режиме омметра проводится для деталей с емкостью более 0Ю25 мкФ. Для более низких номиналов используются специальные LC-метры или тестеры с высоким разрешением.
Модели мультиметров на Aliexpress
Измерение емкости конденсатора
Емкость – это основная характеристика конденсатора. Он указан на внешнем корпусе прибора, а с помощью тестера можно измерить фактическое значение и сравнить его с номиналом.
Переключатель на мультиметре установлен на диапазон измерения. Установленное значение равно или близко к номинальному значению, указанному на компоненте. Сам конденсатор вставляется в отверстия -CX+ (если они имеются на мультиметре) или с помощью щупов. Щупы подключаются так же, как и при измерении в режиме сопротивления.
После подключения щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор неисправен. Если разница между полученным и номинальным значением отличается более чем на 20%, прибор неисправен и подлежит замене.
Измерение емкости с помощью напряжения
Вольтметр также можно использовать для проверки работоспособности компонента. Значение на мониторе сравнивается с номинальным значением, на основании чего можно сделать вывод, что устройство находится в хорошем состоянии. Для проведения испытания необходим источник питания с напряжением ниже напряжения конденсатора.
Соблюдая полярность, подключите щупы к проводам на несколько секунд для зарядки. Затем мультиметр переключится в режим вольтметра и проверит работу. На дисплее тестера должно отображаться значение, близкое к номинальному. В противном случае прибор неисправен.
Другие способы тестирования
Вы можете проверить конденсатор, не выпаивая его из схемы. Для этого подключите параллельно известный хороший конденсатор такой же емкости. Если устройство работает, проблема заключается в первом компоненте, и его следует заменить. Этот метод подходит только для низковольтных цепей!
Иногда конденсатор проверяют на искрение. Зарядите его и с помощью металлического инструмента с изолированной ручкой закоротите провода. Должна быть яркая искра с характерным звуком. Если разряд низкий, можно сказать, что пришло время заменить деталь. Данное измерение следует проводить в резиновых перчатках. Этот метод используется для испытания мощных конденсаторов, включая пусковые конденсаторы, которые рассчитаны на напряжение свыше 200 В.
Методы тестирования без специальных приборов не рекомендуются. Они небезопасны – малейшая невнимательность может привести к поражению электрическим током. Кроме того, будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.
Трудности при проведении тестов
Основная трудность при определении эффективности конденсатора с помощью мультиметра заключается в выпаивании его из схемы. Если элемент оставить на плате, на измерение будут влиять другие элементы схемы. Они будут искажать показания.
В продаже имеются специальные тестеры с пониженным напряжением зонда, которые позволяют тестировать конденсатор непосредственно на плате. Низкое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других компонентов в цепи.
Как проверить емкость – видеоролики Youtube
Отличные видеоролики от популярных блогеров YouTube, демонстрирующие тестирование конденсаторов и устранение неисправностей.
Как проверить конденсатор с помощью мультиметра: пошаговое руководство
Если вы решили узнать, как проверить конденсатор мультиметром, необходимо выяснить, какие разновидности этих устройств известны в настоящее время. Они могут быть как полярными, так и неполярными. Основное и очевидное различие заключается в полярности конденсаторов.
Проверьте эти компоненты следующим образом: “+” к “+”, “-” к “-“, в противном случае, при несоблюдении условий, элементы могут быть повреждены или даже произойдет короткое замыкание, что может привести к взрыву.
Модели полярного типа относятся к электролитическому типу. Если устройства были изготовлены в советское время, взрыв может привести к попаданию электролита на кожу. Современные же изделия имеют на поверхности специальную секцию, которая в случае разрыва направляет струю взрыва в определенном направлении, предотвращая разбрызгивание токопроводящего вещества в разные стороны.
Прежде всего, метод тестирования зависит от типа неисправности. Конденсаторы можно проверить с помощью мультиметра:
- измерение сопротивления в его диэлектрике;
- измеряя его емкость.
Символы на конденсаторах
Количество точек данных, характеризующих конденсатор, зависит от размеров элемента. Необходимые электрические характеристики нанесены на корпус ячейки:
- емкость конденсатора, C;
- Максимальное напряжение, на которое рассчитан компонент, В.
На очень маленьких компонентах, согласно стандарту EIA, можно маркировать только емкость. Если нарисованы только цифры и буква, цифры указывают на емкость, буквы могут иметь расшифровку, применимую к типу конструкции. Если есть три цифры, то первые две являются емкостью. Третья цифра, между 0 и 6, является множителем, равным нулю (505 – 55*100000). Если третья цифра равна 8, значение умножается на 0,01, если 9 – на 0,1.
В качестве напоминания. Буква, обозначающая мощность, может стоять после или перед числовым значением или между числовыми значениями. Например, H15; 1H5; 15H. Таким образом, можно указать десятичную точку числа: 0,15 нФ; 1,5 нФ; 15 нФ.
Дополнительно могут быть указаны значения:
- тип – строительный проект;
- вид тока – постоянный ток, переменный ток, переменный – постоянный;
- рабочая частота, Гц;
- значение допустимого отклонения эффективности, %;
- полярность выводов электролитических конденсаторов, ” + ” и ” – “.
Символы на корпусе электролитических конденсаторов
Принцип работы
Принцип действия этого радиоэлемента заключается в том, что он способен накапливать электрический заряд при использовании в электрических цепях.
Это свойство возможно только для переменного тока и поэтому используется в цепях, где необходимо разделить две составляющие тока – постоянный и переменный. В цепях постоянного тока, с другой стороны, конденсатор будет действовать как диэлектрик, потому что он не сможет накапливать заряд в этих условиях.
Возможные неисправности
Неисправность электрической цепи прибора или двигателя, который не запускается, сама по себе является признаком неисправности одного или нескольких компонентов цепи, но выход из строя конденсатора, в частности, может быть результатом нескольких факторов, влияющих на работу этого компонента:
- короткое замыкание внутри между клеммами;
- обрыв во внутренней цепи элемента;
- Превышение допустимого тока утечки;
- Уменьшение номинальной емкости рассматриваемого устройства;
- Физическое повреждение корпуса и нарушение его герметичности.
Меры предосторожности при проверке электролитических конденсаторов.
При проверке электролитического конденсатора необходимо Полностью разрядите конденсатор! Это особенно относится к конденсаторам с большой емкостью и высоким рабочим напряжением. В противном случае измерительный прибор может быть поврежден высоким остаточным напряжением.
Например, часто необходимо проверить работоспособность конденсаторов, которые используются в импульсных источниках питания. Их емкость и рабочее напряжение достаточно велики, чтобы повредить мультиметр, если они не полностью разряжены.
Поэтому перед проверкой конденсаторов необходимо разрядить их путем замыкания выводов (в случае конденсаторов малой емкости с низким напряжением). Это можно сделать с помощью обычной отвертки.
Электролитический конденсатор емкостью 220 мкФ и рабочим напряжением 400 В
Желательно разряжать конденсаторы с емкостью более 100 мкФ и рабочим напряжением 63 В или выше через резистор 5-20 кОм мощностью 1-2 Вт. Для этого выводы резистора на несколько секунд соединяют с выводами конденсатора, чтобы снять остаточный заряд с его выводов. Разрядка конденсатора через резистор служит для предотвращения сильной искры.
Не прикасайтесь руками к клеммам конденсатора и резистора во время этой операции, иначе вы можете получить неприятный удар током при разряде клемм. Лучше обжать резистор плоскогубцами в изоляции, а затем подключить его к клеммам конденсатора.
При замыкании выводов заряженного электролитического конденсатора могут возникать искры, иногда очень сильные.
Поэтому позаботьтесь о защите лица и глаз. По возможности используйте защитные очки или держитесь подальше от конденсатора при выполнении таких работ.
Что делать в случае неисправности
Наиболее распространенной проблемой, встречающейся в конденсаторах, является пробой диэлектрика. Диэлектрики – это тип слоя изоляционного материала с высоким сопротивлением, помещенного между одним проводником и другим, что препятствует протеканию тока между ними.
В исправных компонентах через изоляционное покрытие может проходить небольшой ток, который называют “током утечки”. При пробое диэлектрика происходит быстрое падение сопротивления, и он становится обычным проводником. Неисправность может быть вызвана внезапным падением напряжения в сети, питающей оборудование. Характерными симптомами неисправности являются вздувшийся корпус, потемневшая поверхность и черные пятна на устройстве. Прежде чем проверять конденсаторы мультиметром на предмет неисправности, хорошо бы визуально осмотреть их на предмет внешних повреждений.
Визуальный осмотр
Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его с помощью какого-либо оборудования.
Конденсатор должен быть заменен, если при визуальном осмотре обнаружены
- даже небольшие волдыри, следы протекания;
- механические повреждения, вмятины;
- трещины, зазубрины (относится к керамике).
Запрещается использовать конденсаторы с любой из этих маркировок.
Как проверить неполярный конденсатор с помощью мультиметра
Чтобы проверить сопротивление диэлектрика с помощью мультиметра, переключите прибор в режим омметра. В качестве диэлектрика в неполярных моделях могут использоваться различные материалы и формы: стекло, керамика, бумага, воздушные прокладки. Таким образом, можно получить очень высокое удельное сопротивление, которое будет отображаться на мультиметре как бесконечное значение в безошибочных приборах. При возникновении электрического замыкания сопротивление будет составлять несколько десятков Ом.
Перед тестированием конденсаторов с помощью мультиметра необходимо выбрать специальный режим на приборе, чтобы обеспечить измерение максимально возможного уровня сопротивления.
Для этого просто поднесите щуп тестера к каждому проводу, и на дисплее появится следующее:
- Если компонент в порядке, на дисплее появится единица, указывающая на то, что сопротивление выше установленного максимума.
- Однако, если отображается значение, которое меньше максимального значения измерения, это указывает на неисправность тестируемого оборудования.
Однако примите меры предосторожности, чтобы случайно не коснуться щупа прибора и выводного конденсатора, так как меньшее сопротивление электрического тока на теле спровоцирует протекание тока через него.
Как проверить полюсный конденсатор с помощью тестера
По сравнению с неполярным типом, диэлектрическое сопротивление в полярном типе во много раз ниже, поэтому максимальное значение сопротивления на мультиметре должно быть установлено в соответствующем диапазоне. Большинство устройств имеют сопротивление около 100 кОм, а более мощные устройства – до 1 мОм. Перед проверкой конденсатора с помощью мультиметра закоротите вывод конденсатора, чтобы он полностью разрядился.
Затем установите соответствующие пределы измерения и подключите щуп тестера к конденсатору, учитывая полярность. Электролитические конденсаторы имеют достаточно большую емкость, поэтому при подключении они сразу начинают заряжаться. Во время зарядки значение сопротивления будет увеличиваться прямо пропорционально, что будет отображаться на дисплее устройства.
Конденсаторы считаются неисправными, если значение сопротивления превышает 100 кОм.
Как проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая его?
Перед ремонтом радиосхемы проведите внешний осмотр радиокомпонентов, не отпаивая их от платы. Неисправный накопитель энергии характеризуется разбухшим корпусом и изменением цвета. Современные электролитические конденсаторы оснащены специальными гнездами, что делает их более безопасными в случае сбоя системы. Руководство может показать признаки теплового удара На плате могут появиться признаки неисправного компонента, например, отслоение проводящих дорожек от поверхности, потемнение платы и т.д. Вы можете проверить контакт компонента, слегка встряхнув его пальцем.
Если имеется электрическая схема, вы можете проверить Значение напряжения в контрольных точках. Более конкретно, следует измерить цепь разряда конденсатора и оценить ее состояние. При подозрении на неисправность, подозреваемый компонент следует подключить параллельно с исправным компонентом того же номинала, что даст представление о его функциональности. Этот метод определения места повреждения подходит для низковольтных цепей.
Проверка конденсатора с помощью мультиметра (аналоговые измерительные приборы)
Аналогичную процедуру можно выполнить с аналоговым (стрелочным) измерителем. Значение емкости электролитических конденсаторов определяется по скорости, с которой стрелка измерительного прибора движется к максимальному значению. Если указатель движется медленно, можно сказать, что у конденсатора большее время зарядки, что указывает на большую емкость. Однако если диапазон емкости составляет от 1 до 100 микрофарад (мкФ), стрелка сразу же окажется справа от циферблата. Если емкость составляет 1000 мкФ, стрелке потребуется несколько секунд, чтобы достичь максимального значения.
Проверка конденсатора с помощью мультиметра в режиме омметра
В этом примере мы протестируем четыре конденсатора: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических).
Но перед испытанием мы должны разрядить конденсатор.Конденсатор можно разрядить, просто замкнув его контакты с любым металлом.
Чтобы войти в режим измерения сопротивления (омметр), мы переводим переключатель в группу измерения сопротивления, чтобы определить наличие обрыва или замыкания цепи.
Итак, давайте сначала проверим полюсные конденсаторы (5,6 мкФ и 3,3 мкФ), установленные ранее на неработающих энергосберегающих лампах.
Мы разряжаем конденсаторы, замыкая их контакты обычной отверткой. Вы можете использовать, удобный для вас, любой другой металлический предмет. Самое главное – убедиться, что контакты плотно прилипли к нему. Это позволит нам получить точные показания устройства.
Следующим шагом будет установка переключателя на шкалу 2 мегаом и подключение контактов конденсатора и измерительных щупов. Затем мы наблюдаем за показаниями сопротивления на дисплее, которые быстро увеличиваются.
Вы спросите меня, зачем это нужно и почему мы видим “плавающие” показания сопротивления на дисплее? Это довольно просто объяснить, поскольку источник питания (батарея) имеет постоянное напряжение, и поэтому конденсатор заряжается.
Со временем конденсатор накапливает все больше и больше заряда (заряжается), тем самым увеличивая свое сопротивление. Емкость конденсатора влияет на скорость зарядки. Как только конденсатор будет полностью заряжен, значение его сопротивления будет соответствовать бесконечности, и мультиметр покажет на дисплее “1”. Это параметры рабочего конденсатора.
Невозможно показать изображение на дисплее. Так, для следующего элемента с емкостью 5,6 мкФ показания сопротивления начинаются с 200 кОм и плавно увеличиваются, пока показания не превысят 2 МОм. Эта процедура занимает не более -10 секунд.
Для следующего конденсатора емкостью 3,3 мкФ процесс аналогичен, но занимает менее -5 секунд.
Следующая пара неполярных конденсаторов может быть проверена таким же образом, как и предыдущие конденсаторы. Подсоедините щупы и контакты и наблюдайте за состоянием сопротивления на дисплее.
Рассмотрим первый “150nK”. Сначала его сопротивление немного снизится примерно до 900 кОм, а затем будет постепенно увеличиваться до определенной точки. Этот процесс занимает 30 секунд.
В данном случае мы установили переключатель мультиметра модели MBGO на шкалу 20 МОм (сопротивление хорошее, зарядка происходит очень быстро).
Процедура классическая: снимаем заряд, замыкая контакты отверткой:
Смотрите на дисплей, следя за показаниями сопротивления:
Мы обнаруживаем, что все конденсаторы, видимые на экране, в порядке.
Как проверить конденсатор с помощью ESR-METR
Недавно я приобрел ESR-METR и решил использовать его для проведения того же теста.
Метод испытания очень прост. Устройство необходимо откалибровать, в моем случае это специальная перемычка, которая замыкает соответствующую группу контактов на pad 1-4. Нажмите кнопку, и устройство автоматически откалибруется, сообщив нам об этом на своем экране. После калибровки не забудьте разрядить конденсатор, подключить его к правильным клеммам и произвести измерение.
Каждый конденсатор также обладает паразитными свойствами, такими как сопротивление. На рисунке видно, что емкость конденсатора соответствует заявленной, также имеется паразитное последовательное сопротивление 1,2 Ом, поэтому потери конденсатора составляют 0,5%.
В нашем случае значение слишком велико, что означает, что конденсатор высох и его не следует устанавливать в цепь.
Измерение сопротивления
Поэтому сначала проверьте сопротивление конденсатора с помощью мультиметра. Для этого отпаяйте цилиндр от схемы и, используя пинцет, осторожно перенесите его на рабочую поверхность, например, на свободный стол.
Затем переключите тестер в режим тестирования (измерение сопротивления) и коснитесь контактов щупом, обращая внимание на полярность.
Обратите внимание, что если вы смешаете минусовую и плюсовую стороны, проверка работоспособности может закончиться плачевно, так как конденсатор сразу же выйдет из строя. Чтобы избежать этого, помните, что производители всегда отмечают минусовую сторону контакта галочкой!
Когда щуп прикоснется к ножкам, на дисплее цифрового мультиметра должно появиться первое значение, которое сразу же начнет расти. Это происходит потому, что тестер начнет заряжать конденсатор на контакте.
Через некоторое время на дисплее появится максимальное значение “1”, что означает, что деталь находится в хорошем состоянии.
Если вы только начали проверять конденсатор мультиметром и получили “1”, это означает, что внутри бочки есть трещина и она неисправна. В то же время ноль на дисплее указывает на наличие короткого замыкания внутри конденсатора.
Если вы решили использовать аналоговый мультиметр (индикатор) для проверки сопротивления, будет еще проще определить, работает ли компонент, наблюдая за движением стрелки. Как и в предыдущем случае, минимальное и максимальное значения будут указывать на неисправность элемента, в то время как плавное увеличение сопротивления будет свидетельствовать об адекватности полярного конденсатора.
Чтобы самостоятельно проверить целостность неполяризованного конденсатора в домашних условиях, просто коснитесь ножек тестера щупом, не обращая внимания на полярность, установив диапазон измерения 2 мегаом. На дисплее должно появиться значение больше 2. Если это не так, конденсатор не работает и его необходимо заменить.
Также обратите внимание, что вышеуказанный метод испытания подходит только для изделий с емкостью более 0,25 мкФ. Если номинал элемента цепи меньше, сначала убедитесь, что мультиметр способен работать в этом режиме, или приобретите специальный тестер, LC-метр.
Как проверить емкость конденсатора
Основным показателем, основной характеристикой всех конденсаторов является “емкость”. Измерив эту характеристику и сравнив ее с параметрами, указанными на корпусе, можно определить, неисправен кондиционер или нет. Существуют устройства, которые позволят вам осуществить такую проверку простым способом.
Но можете ли вы проверить емкость конденсатора, как в нашем случае, с помощью мультиметра? Если вы будете проверять емкость с помощью датчиков, вы не получите желаемого результата. Что делать?
В этом нам помогут розеточные разъемы -CX+ (- и + – это полярность подключения).
В данном примере мы будем использовать конденсатор “150nF”. Обозначение – 150nK:
Установите переключатель на следующее наибольшее значение. В нашем случае это 200 нФ. Затем вставьте ножки конденсатора в разъемы -CX+. (Не обращайте внимания на полярность, наш конденсатор неполярный). На дисплее отображается значение емкости 160,3 нФ, что соответствует номинальному значению.
Продолжайте тестировать конденсатор емкостью 4700 пФ. Установите переключатель на весах в положение 20 n.
Теперь вставьте клеммы в разъемы устройства и наблюдайте за показаниями 4750 пФ на дисплее. Это видно на рисунке. Параметры в точности соответствуют заявленным производителем.
Помните, если значения слишком сильно отличаются от номинальных или равны нулю, это говорит о том, что конденсатор не работает и его следует заменить.
Измерение емкости двух последовательно соединенных конденсаторов
Иногда бывает так, что у вас есть мультиметр с измерителем емкости, но его предел недостаточен. Обычно верхний порог мультиметров составляет 20 или 200 мкФ, но нам нужно измерить емкость, скажем, 1200 мкФ. Что же нам делать?
На помощь приходит формула для емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:
Самое главное, что результирующая емкость Cres двух последовательно соединенных конденсаторов всегда будет меньше емкости наименьшего конденсатора. Другими словами, если мы возьмем конденсатор с емкостью 20 мкФ, то независимо от того, насколько велика емкость второго конденсатора, результирующая емкость все равно будет меньше 20 мкФ.
Поэтому если предел измерения нашего мультиметра составляет 20 мкФ, то неизвестный конденсатор должен быть соединен последовательно с конденсатором емкостью не более 20 мкФ.
Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно соединенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:
В качестве примера рассчитаем емкость большого конденсатора Cx на рисунке выше. Для измерения конденсатор C1 с емкостью 10,06 мкФ подключается последовательно с этим конденсатором (он был предварительно измерен). Видно, что полученная емкость составила Cres = 9,97 мкФ.
Подставив эти числа в формулу, получим:
Проверка на наличие короткого замыкания
Существует три способа проверки конденсатора на короткое замыкание:
- Как проверить конденсаторы с помощью мультиметра? Переведите мультиметр в режим измерения непрерывности или сопротивления и приложите щуп к контактам конденсатора. В зависимости от емкости мультиметр покажет бесконечное сопротивление либо сразу, либо через некоторое время (от нескольких до десятков секунд). Если в режиме светодиодного индикатора измерительный прибор подает непрерывный звуковой сигнал (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), конденсатор можно смело выбрасывать.
- Если у вас нет мультиметра (или даже старых советских весов), вы можете попробовать подключить светодиод или лампочку к батарее через соответствующий конденсатор. Поскольку хороший конденсатор имеет очень высокое сопротивление постоянному току, лампочка не должна загораться, хотя если емкость конденсатора достаточно велика, лампочка может загореться на короткое время (пока конденсатор не зарядится). Если светодиод горит постоянно, конденсатор неисправен на 100%. Если в результате проверки конденсатора сопротивление постепенно увеличивается до бесконечности (или светодиод мигает некоторое время), то конденсатор определенно имеет некоторую емкость. Поэтому испытание на разомкнутую цепь не может быть выполнено.
- Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (напр. Пусковые конденсаторы для стиральных машин, насосов, различных машин и т.д.) Достаточно просто подключить через конденсатор маломощную лампочку (25-40 Вт).
Как разрядить конденсатор
Чтобы разрядить низковольтные конденсаторы, достаточно закоротить каждый провод. Однако для высоковольтных конденсаторов и конденсаторов с большой емкостью к выводам необходимо подключать резисторы 5-10 кОм. Резисторы необходимы для предотвращения искрения при коротком замыкании.
Важно помнить о технике безопасности при работе. Не прикасайтесь к выводу на конденсаторе, так как это может вызвать короткое замыкание через корпус.
Внутренний контроль разомкнутой цепи
Обрыв цепи – это распространенная неисправность конденсатора, при которой один из электродов теряет электрическую связь с клеммой и фактически становится коротким, неподключенным (висящим в воздухе) проводником. Наиболее распространенной причиной отказа является превышение рабочего напряжения конденсатора. Не только электролитические конденсаторы, но и специальные интерференционные конденсаторы Y-типа (они специально разработаны так, чтобы быть открытыми и не замыкаться) виновны в этой проблеме.
Конденсатор с внутренним обрывом ничем не отличается от внешне поврежденного, за исключением случая, когда ножка физически вырвана из корпуса. Конечно, если один из контактов вырван из корпуса конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть испытания на разрыв заключается в том, чтобы уловить даже самые незначительные признаки наличия емкости в испытуемом конденсаторе.
Таблица характеристик надежности конденсаторов.
Измерение напряжения с помощью мультиметра
Вы также можете узнать, находится ли конденсатор в рабочем состоянии, измерив напряжение и сравнив результат с номинальным значением. Для проведения испытания необходим источник питания. Напряжение источника питания должно быть немного ниже, чем напряжение тестируемого компонента.
Как проверить конденсатор мультиметром: принципы и особенности измерения
Конденсаторы присутствуют во всех видах устройств. Они также часто являются причиной неудач. Чтобы быстро найти и заменить неисправный компонент, необходимо знать, как проверить конденсатор с помощью мультиметра, поскольку это самый простой способ.
Мы покажем вам, как использовать недорогой, но функциональный прибор для выявления неисправных компонентов. В этой статье мы покажем вам, какие существуют типы конденсаторов и как их проверить. С помощью наших советов вы сможете легко найти “слабое звено” в цепи.
Что такое конденсатор и для чего он используется?
Промышленность выпускает широкий спектр конденсаторов для различных применений. Они необходимы в автомобильной, машиностроительной, радиоэлектронной промышленности, производстве бытовой техники и бытовой электроники.
Конденсаторы являются своего рода “накопителями” энергии, которую они отдают при кратковременном перерыве в электроснабжении. Кроме того, определенный тип этих элементов фильтрует полезные сигналы, присваивая частоты устройствам, генерирующим сигнал. Цикл разрядки/зарядки конденсатора очень быстрый.
В цепи переменного тока катушки конденсатора заряжаются попеременно с частотой протекающего тока. Это происходит потому, что напряжение на клеммах такого источника тока периодически меняется. Результатом такого чередования является переменный ток в цепи.
Как резистор и индуктор, конденсатор проявляет сопротивление при переменном токе, но оно различно для токов разной частоты. Например, хотя он хорошо пропускает токи высокой частоты, он также может быть почти изолятором для токов низкой частоты.
Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем ниже его мощность.
Полярные и неполярные типы
Среди огромного количества конденсаторов существует два основных типа: полярные (электролитические) и неполярные. В качестве диэлектрика в этих устройствах используются бумага, стекло и воздух.
Свойства полярных конденсаторов
Название “полярные” говорит само за себя – они полярные и электролитические. При включении их в цепь необходимо тщательно соблюдать – строго “+” к “+” и “-” к “-“. Если это правило игнорировать, клетка не только не будет работать, но может даже взорваться. Электролит представляет собой либо жидкость, либо твердое тело.
Диэлектриком здесь служит бумага, пропитанная электролитом. Емкость ячеек варьируется от 0,1 до 100 000 мкФ.
Когда пластины закрываются, выделяется тепло. Это приводит к испарению и взрыву электролита.
Современные конденсаторы имеют небольшое углубление и крест на вершине. Вмятина имеет меньшую толщину, чем остальная поверхность крышки. Когда он взрывается, его верхняя часть раскрывается, как роза. По этой причине на торцах поврежденного компонента могут наблюдаться выпуклости.
Различия между неполярными пленочными конденсаторами
Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла или керамики. По сравнению с электролитическими конденсаторами, они имеют меньший саморазряд (ток утечки). Это объясняется тем, что керамика имеет более высокое сопротивление, чем бумага.
Все конденсаторы делятся на общего назначения и специального назначения, которые могут быть:
- Высокое напряжение. Они используются в высоковольтном оборудовании. Они доступны в различных вариантах исполнения. Существуют керамические конденсаторы, пленочные конденсаторы, масляные конденсаторы, высоковольтные вакуумные конденсаторы. Они сильно отличаются от обычных компонентов, и их доступность ограничена.
- Пусковые конденсаторы. Они используются в электродвигателях для обеспечения надежной работы. Они увеличивают пусковой момент двигателя, например, насосной станции или компрессора при запуске.
- Импульс. Предназначен для получения сильного скачка напряжения и передачи его на приемную панель устройства.
- Измерение. Предназначен для использования в слаботочных цепях. Отличаются очень низким саморазрядом и высоким сопротивлением изоляции. Обычно это фторопластовые элементы.
- Подавители помех. Они подавляют электромагнитный фон в высокочастотных спектрах. Они характеризуются низкой собственной индуктивностью, что позволяет повысить резонансную частоту и увеличить полосу пропускания затухающей частоты.
В процентном выражении наибольшее количество отказов компонентов происходит при напряжении выше стандартного. Ошибки проектирования также могут стать причиной неисправностей.
Если диэлектрик меняет свои свойства, это также приводит к неисправности конденсатора. Это происходит, когда он протекает, высыхает или ломается. Емкость конденсатора изменяется мгновенно. Это можно измерить только с помощью измерительного прибора.
Чтобы проверить конденсаторы с помощью мультиметра
Конденсаторы лучше всего проверять, отключив их от цепи. Таким образом можно обеспечить более точные показания.
Основной характеристикой всех конденсаторов является то, что они проводят только переменный ток. Конденсатор проводит постоянный ток только вначале в течение очень короткого времени. Его сопротивление зависит от его емкости.
Как проверить полярный конденсатор?
При тестировании элемента с помощью мультиметра должно быть выполнено условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ.
Процедура измерения конденсатора для выявления неисправностей с помощью мультиметра выглядит следующим образом:
- Возьмите конденсатор за ножки и закоротите его металлическим предметом, например, пинцетом или отверткой. Это необходимо для разрядки элемента. Искра укажет на то, что это произошло.
- Установите переключатель на мультиметре для проверки или измерения сопротивления.
- Приложите щуп к выводам конденсатора, соблюдая полярность – красный щуп приложите к плюсовой стороне, а черный – к минусовой. Это создает постоянный ток, что означает, что через некоторое время сопротивление конденсатора будет минимальным.
Пока щупы находятся на входах конденсатора, он заряжается, и его сопротивление увеличивается, пока не достигнет максимума.
Если мультиметр начинает пищать, а стрелка останавливается на нуле при соприкосновении щупов, это указывает на короткое замыкание. Это является причиной неисправного конденсатора. Если стрелка на циферблате сразу показывает 1, это означает, что в конденсаторе имеется внутренний обрыв.
Такие конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если “1” появляется только через некоторое время, деталь находится в хорошем состоянии.
Важно проводить измерения таким образом, чтобы неправильное поведение не влияло на качество измерений. Не касайтесь зондов руками во время процесса. Человеческое тело имеет очень низкое сопротивление, а соответствующая скорость утечки во много раз выше.
Ток пойдет по пути с меньшим сопротивлением, минуя конденсатор. Поэтому мультиметр покажет результат, не имеющий никакого отношения к конденсатору. Конденсатор также можно разрядить с помощью лампочки. В этом случае процесс будет проходить более гладко.
Время разряда конденсатора является обязательным условием, особенно если компонент является высоковольтным. Это делается в целях безопасности и во избежание повреждения мультиметра. Он может быть поврежден остаточным напряжением на конденсаторе.
Проверка неполярного конденсатора
Неполярные конденсаторы еще проще проверить с помощью мультиметра. Во-первых, предел измерения на приборе установлен на мегаоммы. Затем к зонду прикасаются щупом. Если сопротивление меньше 2 МОм, конденсатор, вероятно, неисправен.
При зарядке компонента от мультиметра можно проверить, что емкость начинается с 0,5 мкФ. Если этот параметр меньше, на счетчике не будет заметно никаких изменений. Если все же необходимо проверить ячейку меньше 0,5 мкФ, можно использовать мультиметр, но только в том случае, если между клеммами есть короткое замыкание.
Если необходимо проверить неполярный конденсатор напряжением более 400 В, это можно сделать, зарядив его от источника, защищенного от короткого замыкания автоматическим выключателем. Последовательно с конденсатором подключите резистор, рассчитанный на сопротивление более 100 Ом. Это уменьшит бросок первичного тока.
Существует также метод определения работоспособности конденсатора, например, искровой тест. Это делается путем зарядки аккумулятора до рабочей емкости и последующего замыкания клемм изолированной отверткой. Производительность оценивается по силе разряда.
Сразу после зарядки и через определенный промежуток времени измеряется напряжение на контактах детали. Важно, чтобы зарядка прослужила долгое время. Затем конденсатор должен быть разряжен с помощью резистора, через который он был заряжен.
Измерение емкости конденсатора
Емкость – одна из основных характеристик конденсатора. Его необходимо измерить, чтобы убедиться, что элемент хорошо накапливает и удерживает заряд.
Чтобы убедиться, что элемент работает правильно, измерьте это значение и сравните его со значением, отмеченным на корпусе. Перед тем как проверить любой конденсатор на работоспособность, необходимо рассмотреть несколько деталей.
Попытка измерения с помощью щупа может не дать желаемых результатов. Все, что можно сделать, это определить, работает конденсатор или нет. Для этого выберите режим зондирования и прикоснитесь щупом к стержню.
Когда вы услышите писк, поменяйте щупы местами, и звук должен повториться. Его можно услышать при емкости 0,1 мкФ. Чем выше значение, тем длиннее будет звук.
Если требуются точные результаты, лучшим вариантом в данной ситуации будет использование модели, имеющей специальные контактные площадки и возможность регулировки плунжера для определения емкости ячейки.
Устройство переключается на номинальное значение, указанное на корпусе конденсатора. Вставьте конденсатор в гнезда, предварительно разрядив его металлическим предметом.
На дисплее должно отображаться значение емкости, приблизительно равное номинальному значению. Если этого не происходит, делается вывод о неисправности компонента. Убедитесь, что в устройстве установлена новая батарея. Это обеспечит более точные показания.
Измерение напряжения с помощью мультиметра
Вы также можете узнать, исправен ли конденсатор, сняв показания напряжения и сравнив их с номинальным значением. Для проведения теста вам понадобится источник питания. Его напряжение должно быть немного ниже, чем напряжение тестируемого компонента.
Например, если конденсатор имеет напряжение 25 В, то достаточно источника питания 9 В. Подключаем щупы к ножкам, учитывая полярность, и ждем некоторое время – буквально несколько секунд.
Может случиться так, что время истекло, а просроченный элемент все еще функционирует, хотя и обладает другими свойствами. В этом случае его необходимо постоянно контролировать.
Переводим мультиметр в режим измерения напряжения и проводим тест. Если почти сразу на дисплее появляется значение, совпадающее с номиналом, то ячейка пригодна для дальнейшего использования. В противном случае конденсатор придется заменить.
Проверка конденсаторов без выпаивания
Для проверки конденсаторов не нужно отпаивать их от платы. Единственное условие – плата должна быть обесточена. После отключения напряжения от платы подождите некоторое время, пока конденсаторы не разрядятся.
Следует понимать, что невозможно получить 100% результат без выпаивания компонента из платы. Окружающие детали не позволяют провести полную проверку. Это возможно только при проверке на отказ.
Чтобы проверить целостность конденсатора без его выпаивания, к контактам конденсатора просто прикасаются щупом с сопротивлением. В зависимости от типа конденсатора, измерение этого параметра также будет отличаться.
Рекомендации по проверке конденсаторов
Одна из раздражающих вещей, связанных с деталями конденсаторов, заключается в том, что они редко восстанавливаются при пайке после воздействия тепла. В то же время, проверить компонент можно только выпаяв его из схемы. В противном случае он будет обойден компонентами, расположенными рядом с ним. По этой причине необходимо учитывать некоторые нюансы.
После впаивания проверенного конденсатора в цепь запустите отремонтированное устройство. Это даст вам возможность контролировать его работу. Если его эффективность восстанавливается или он работает лучше, проверенный компонент заменяется на новый.
Чтобы сократить время проверки, отпаивается только один из выводов конденсатора вместо двух. Обратите внимание, что этот вариант не подходит для большинства электролитических компонентов из-за конструктивных особенностей корпуса.
Если схема сложная и содержит большое количество конденсаторов, неисправность определяется путем измерения напряжения на них. Если параметр не соответствует требованиям, необходимо снять и проверить подозрительный компонент.
При обнаружении неисправной цепи необходимо проверить дату производства конденсатора. После 5 лет эксплуатации компонент высыхает в среднем примерно на 65%. Такую деталь, даже если она исправна, лучше заменить. В противном случае это нарушит работу схемы.
В мультиметрах нового поколения максимальная измерительная способность достигает 200 мкФ. Если это значение превышено, испытательное устройство может выйти из строя, даже если оно оснащено предохранителем. Электрические конденсаторы Smd присутствуют в приборах последнего поколения. Они характеризуются очень малыми размерами.
Отпаять один из контактов такого элемента очень сложно. Здесь лучше после пайки поднять один провод, изолировав его от остальной части схемы, или отсоединить оба провода.
Как проверить напряжение в розетке с помощью мультиметра, вы узнаете из следующей статьи, которую мы настоятельно рекомендуем вам прочитать.
Выводы и полезное видео по теме
Видео №1. Подробно о том, как проверить конденсатор с помощью мультиметра:
Видео №2. Проверка конденсатора на плате:
Хотя он не является узкоспециализированным и его возможности ограничены, его достаточно для проверки и ремонта большого количества распространенных радиоэлектронных устройств.
Пожалуйста, не стесняйтесь писать комментарии в поле ниже, размещать фотографии и задавать вопросы, связанные с темой статьи. Расскажите, как вы проверяли конденсаторы, чтобы они работали. Поделитесь полезной информацией, которая будет полезна посетителям сайта.