- Что такое конденсатор и зачем нужен?
- Полярные и неполярные разновидности
- Особенности полярных конденсаторов
- Отличия неполярных конденсаторов
- Алгоритм диагностики мультиметром
- Как произвести тестирование полярного конденсатора
- Неполярный конденсатор и его диагностика
- Как измерить ток утечки конденсатора?
- Порядок проверки мультиметром
- Как проверить полярный конденсатор?
- Обследование неполярного конденсатора
- Измерение емкости конденсатора
- Измерение напряжения мультиметром
- Проверка конденсаторов без выпаивания
- Определение ёмкости конденсатора
- Проверка на отсутствие внутреннего обрыва
- Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки
- Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва
- Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва
- Определение напряжения при помощи мультиметра
- Определение рабочего напряжения конденсатора
- Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя
- Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки
- Проверка на короткое замыкание
- Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки
- Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки
- Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В
- Инструкции и рекомендации, как проверить конденсатор мультиметром
- Поверхностная проверка
- Как на мультиметре проверить конденсаторы полярного и неполярного типов
- Проверка полярных конденсаторов
- Определение емкости неизвестного конденсатора
- Способ №1: измерение емкости специальными приборами
- Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов
- Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи
- Другие способы измерения емкости
Что такое конденсатор и зачем нужен?
Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, используемые во многих отраслях промышленности. Они нужны в автомобилестроении и машиностроении, радиотехнике и электронике, приборостроении и производстве бытовой техники.
Конденсаторы – это своеобразный «накопитель» энергии, который они выделяют при кратковременных отключениях электроэнергии. Кроме того, определенный тип этих элементов отфильтровывает полезные сигналы и присваивает частоту устройствам, генерирующим сигналы. Цикл разрядки-заряда конденсатора очень быстрый.
Электрический компонент, такой как конденсатор, состоит из пары проводников (токоведущих пластин). Они отделены друг от друга диэлектриком. Его нельзя включать в цепь, пропускающую постоянный ток, так как это равносильно обрыву
В цепи переменного тока обкладки конденсатора попеременно заряжаются с частотой протекающего тока. Это объясняется тем, что на зажимах источника такого тока периодически меняется напряжение. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.
Так же, как резистор и дроссель, конденсатор проявляет сопротивление переменному току, но оно различно для токов разной частоты. Например, он хорошо пропускает токи высокой частоты, но в то же время может выступать почти как изолятор для токов низкой частоты.
Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше последние два параметра, тем меньше емкость.
Полярные и неполярные разновидности
Среди огромного количества конденсаторов выделяют два основных типа: полярные (электролитические), неполярные. В качестве диэлектриков в этих устройствах используются бумага, стекло и воздух.
Особенности полярных конденсаторов
Название «полярные» говорит само за себя – они имеют полярность и являются электролитическими. При включении их в схему необходимо строго следовать ей – строго «+» к «+», а «-» к «-». Если проигнорировать это правило, предмет не только не будет работать, но может даже взорваться. Электролит может быть жидким или твердым.
Диэлектриком здесь является бумага, пропитанная электролитом. Емкость элементов варьируется от 0,1 до 100 тысяч микрофарад.
Целью полярных конденсаторов является фильтрация и выравнивание сигналов. Плюсовой контакт немного длиннее. Знак минус находится на корпусе
Когда пластины короткие, выделяется тепло. Под его воздействием электролит испаряется и происходит взрыв.
Современные конденсаторы имеют небольшое углубление и крестик сверху. Толщина вдавленного участка меньше остальной поверхности покрытия. Когда он взрывается, его верхняя часть раскрывается, как роза. По этой причине на концах корпуса дефектного элемента могут наблюдаться вздутия.
Отличия неполярных конденсаторов
Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла или керамики. По сравнению с электролитическими конденсаторами они имеют меньший самозаряд (ток утечки). Это объясняется тем, что керамика обладает более высоким сопротивлением, чем бумага.
соблюдать полярность при подключении неполярного конденсатора к цепи нет необходимости. Зачастую они просто микроскопические, а в некоторых проектах используются в больших количествах
Все конденсаторы делятся на части общего назначения и специальные, которые представляют собой:
- Высокое напряжение. Используется в агрегатах высокого напряжения. Их выпускают в различных исполнениях. Конденсаторы бывают высоковольтные керамические, пленочные, масляные и вакуумные. Они существенно отличаются от обычных деталей и доступ к ним ограничен.
- Пусковые установки. Используется в электродвигателях для обеспечения надежной работы. Они увеличивают пусковой момент двигателя, например насосной станции или компрессора при пуске.
- Импульс. Предназначен для создания сильного скачка напряжения и передачи его на приемную панель устройства.
- Дозиметрический. Предназначен для работы в цепях, где уровень токовых нагрузок невысок. Они имеют очень низкий саморазряд и высокое сопротивление изоляции. Чаще всего это фторопластовые элементы.
- Подавление помех. Они смягчают электромагнитный фон в вилке большой частоты. Они характеризуются незначительной самоиндукцией, что позволяет повысить резонансную частоту и расширить полосу ограниченных частот.
В процентном отношении наибольшее количество неработающих деталей возникает в тех случаях, когда приложено напряжение, превышающее нормативное. Конструктивные недостатки также могут стать причиной неисправности.
Если диэлектрик изменит свои свойства, конденсатор тоже выйдет из строя. Это происходит, когда он протекает, высыхает и трескается. Емкость меняется сразу. Измерить его можно только с помощью измерительных приборов.
Алгоритм диагностики мультиметром
Конденсаторы рекомендуется проверять после их отключения от электрической цепи. Таким способом получаются более точные показатели.
Центральным свойством конденсаторов является их способность пропускать только переменный ток. Он способен подавать постоянный ток лишь на небольшой промежуток времени и только в начале процесса. Сопротивление здесь напрямую зависит от емкости.
Как произвести тестирование полярного конденсатора
Для диагностики элемента мультиметром нужно обеспечить емкость, которая не будет превышать 0,25 мкФ.
Алгоритм проверки неисправности конденсатора с помощью мультиметра следующий:
- Вам необходимо взять электрическую деталь в ножках и закоротить ее каким-нибудь металлическим предметом, например, пинцетом или отверткой. Это необходимо сделать, чтобы опорожнить предмет. Появившиеся искры подскажут вам, что произошел разряд.
- Далее необходимо установить переключатель мультиметра в режим измерения данных сопротивления или прозвонки.
- Далее следует прикоснуться щупами к проводам конденсатора, учитывая их полярность, то есть подключить черный щуп к отрицательной ножке, а красный – к положительной. При этом генерируется постоянный ток, поэтому через определенное время можно ожидать минимального сопротивления электрической составляющей.
Пока щупы находятся на входах конденсатора, он заряжается. Сопротивление продолжает увеличиваться, пока не достигнет максимального уровня.
Если прибор при подключении к щупам начинает издавать звуковой сигнал, а стрелка указывает на нулевую отметку, это говорит о наличии короткого замыкания. Это отключило работу конденсатора. Когда стрелка указывает на единицу, можно предположить, что в конденсаторе произошел внутренний обрыв. Такие предметы могут быть признаны поврежденными и заменены. Если через какое-то время на устройстве отобразится надпись, то с деталью все в порядке.
Важно проводить измерения таким образом, чтобы неправильное поведение не влияло на качество. Запрещается прикасаться к щупам руками во время проведения диагностики. Человеческое тело имеет небольшое значение сопротивления, поэтому соответствующие данные утечки будут превышать его во много раз.
Ток пойдет по пути наименьшего сопротивления и минует конденсатор. Таким образом, мультиметр выдаст ложный результат измерения. Разрядить электрический компонент можно благодаря лампе накаливания. В этом случае процесс пройдет более гладко.
Разряд должен осуществляться без ошибок, особенно если элемент находится под высоким напряжением. Это делается для соблюдения норм безопасности, а также для того, чтобы само устройство оставалось в рабочем состоянии. Остаточное напряжение может сделать его бесполезным.
Неполярный конденсатор и его диагностика
Проверить такие элементы еще проще с помощью мультиметра. Во-первых, максимальное измеренное значение в мегаомах отмечено на самом приборе. Затем применяются зонды. Если данные на приборе меньше 2 МОм, это показатель неисправного конденсатора.
В период зарядки элемента можно использовать мультиметр для диагностики его работоспособности при изменении емкости от 0,5 мкФ. Если показатель меньше, измерения будут незаметны на приборе. Когда необходимо проверить на мультиметре элемент меньше 0,5 мкФ, это можно сделать при наличии короткого замыкания между обкладками.
При исследовании неполярного конденсатора напряжением выше 400 В это можно сделать, зарядив его от источника, защищенного от коротких замыканий, автоматически переключаемого. Последовательно к конденсатору подключают резистор; сопротивление должно быть больше 100 Ом, что ограничит мощность первичного всплеска.
Определить работоспособность конденсатора можно и другим способом, например проверив его на наличие искры. Электрическую деталь заряжают до работоспособности, а затем замыкают провода с помощью металлической отвертки, имеющей изолированную ручку. На основании эффекта разряда делается вывод о функциональности компонента.
Перед зарядкой, а также некоторое время после нее следует измерить показания напряжения на ножках детали. Крайне важно, чтобы заряд мог сохраняться в течение длительного времени. Затем нужно разрядить конденсатор с помощью резистора, благодаря которому он заряжается.
Как измерить ток утечки конденсатора?
Способ измерения тока утечки уже был описан чуть выше. Я бы лишь добавил, что Iut измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора, либо при напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.
Также можно рассчитать ток утечки конденсатора косвенным методом – через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:
При проверке поляризованных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены неверные результаты.
При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать некоторое время (5-10 минут), чтобы завершились все электрохимические процессы. Особенно это касается конденсаторов, которые давно вышли из строя.
Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:
Порядок проверки мультиметром
Конденсаторы лучше проверять мультиметром, отключив их от электрической цепи. Таким образом, вы сможете обеспечить более точные показатели.
Простые детали с переменной или постоянной емкостью выходят из строя очень редко. Здесь можно повредить токопроводящие пластины только механически. Электролитические диэлектрические элементы чаще всего склонны к пробою
Главным свойством всех конденсаторов является прохождение тока исключительно переменного характера. Конденсатор пропускает постоянный ток лишь в самом начале в течение очень короткого времени. Сопротивление зависит от емкости.
Как проверить полярный конденсатор?
При проверке элемента мультиметром должно соблюдаться следующее условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ.
Технология измерения конденсатора для выявления неисправности мультиметром следующая:
- Возьмите конденсатор за ножки и закоротите его металлическим предметом, например, пинцетом или отверткой. Это действие необходимо для очистки элемента. Появление искры укажет на то, что это произошло.
- Установите переключатель мультиметра на проверку целостности цепи или измерение показателей сопротивления.
- Прикоснитесь щупами к выводам конденсатора, обращая внимание на полярность – красный щуп подключен к положительной ножке, а черный – к отрицательной. При этом генерируется постоянный ток, поэтому через определенное время сопротивление конденсатора станет минимальным.
Пока щупы находятся на входах конденсатора, он заряжается, а сопротивление продолжает увеличиваться, пока не достигнет максимума.
Лучше проверить аналоговым мультиметром. В этом случае вы сможете наблюдать за поведением стрелки, а не миганием цифр на цифровом устройстве. Это гораздо практичнее
Если при контакте с щупами мультиметр начинает пищать и стрелка останавливается на нуле, это говорит о коротком замыкании. Это привело к выходу из строя конденсатора. Если стрелка на циферблате сразу показывает 1, значит, произошел внутренний обрыв конденсатора.
Такие конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если «1» появляется только через некоторое время, деталь работает исправно.
Важно проводить измерения так, чтобы неправильное поведение не повлияло на качество измерений. Не прикасайтесь к зондам руками во время процесса. Человеческое тело имеет очень небольшое сопротивление, и соответствующая скорость утечки во много раз выше.
Ток пойдет по пути наименьшего сопротивления и минует конденсатор. Следовательно, мультиметр покажет результат, не имеющий никакого отношения к конденсатору. Разрядить конденсатор можно также с помощью лампы накаливания. В этом случае процесс пройдет более гладко.
Такой момент, как разряд конденсатора, обязателен, особенно если элемент высоковольтный. Это делается из соображений безопасности и во избежание повреждения мультиметра. Остаточное напряжение на конденсаторе может его повредить.
Обследование неполярного конденсатора
Неполярные конденсаторы еще проще проверить мультиметром. Во-первых, предел измерения на приборе установлен в мегаомах. Затем трогают щупами. Если сопротивление меньше 2 МОм, скорее всего, конденсатор неисправен.
При проверке неполярных конденсаторов полярность не соблюдается. Для наглядности лучше взять два конденсатора, один из которых рабочий, а другой неисправный. Сравнивая результаты, можно более точно сделать вывод о работоспособности детали
Во время зарядки элемента мультиметром можно проверить его исправность, если емкость начинается от 0,5 мкФ. Если этот параметр меньше, изменения в устройстве незаметны. Если все-таки необходимо проверить элемент меньше 0,5 мкФ, это можно сделать с помощью мультиметра, но только на короткое замыкание между пластинами.
Если необходимо обследовать неполярный конденсатор напряжением выше 400 В, это можно сделать при условии его заряда от источника, защищенного от короткого замыкания. Последовательно с конденсатором включается резистор, рассчитанный на сопротивление более 100 Ом. Это решение ограничит скачок напряжения в первичной сети.
Также существует такой метод определения работоспособности конденсатора, как проверка на наличие искры. При этом ее заряжают до рабочего значения емкости, затем закорачивают клеммы металлической отверткой с изолированной ручкой. О работе судят по силе разряда.
При проверке предмета, предназначенного для работы в сети 220 В, нельзя забывать о мерах безопасности. Емкость должна разряжаться сопротивлением 10 Ком
Сразу после зарядки и через некоторое время измерьте напряжение на ножках детали. Важно, чтобы заряда держалось долго. Затем нужно разрядить конденсатор через резистор, через который он заряжался.
Измерение емкости конденсатора
Емкость – одно из ключевых свойств конденсатора. Его необходимо измерить, чтобы элемент хорошо накапливал и удерживал заряд.
Чтобы быть уверенным в работоспособности элемента, нужно измерить этот параметр и сравнить его с указанным на корпусе. Прежде чем проверять конденсатор на работоспособность, необходимо обратить внимание на некоторые детали этой процедуры.
Если вы попытаетесь измерить с помощью щупов, вы можете не получить желаемых результатов. Единственное, что можно сделать, это выяснить, исправен этот конденсатор или нет. Для этого выберите режим звонка и прикоснитесь щупами к ногам.
Когда вы услышите скрип, замените щупы, и звук должен повториться. Услышать его можно при емкости 0,1 мкФ. Чем выше это значение, тем длиннее звук.
Если вам нужны точные результаты, лучший выход из этой ситуации — использовать модель, имеющую специальные контактные площадки и возможность регулировки вилки для определения емкости элемента.
Контактные площадки – это специальные контакты, маркированные буквенной комбинацией «-CX+». Знаки минус и плюс перед буквенными символами указывают полярность подключения
Блок переключается на номинал, указанный на корпусе конденсатора. Последний вставляют в посадочные «розетки», предварительно опустошив его с помощью металлического предмета.
На дисплее должно отображаться значение емкости, примерно равное номинальному значению. Когда этого не происходит, делается вывод о повреждении элемента. Необходимо убедиться, что в устройстве установлена новая батарея. Это даст более точные показания.
Измерение напряжения мультиметром
О работоспособности конденсатора можно также узнать, измерив напряжение и сравнив результат с номиналом. Для проведения теста вам понадобится источник питания. Напряжение должно быть немного ниже, чем у проверяемого элемента.
Таким образом, если напряжение конденсатора составляет 25 В, достаточно источника на 9 В. Зонды подключают к ногам, учитывают полярность и ждут некоторое время – буквально несколько секунд.
Если на конденсатор есть гарантия, это означает, что в течение некоторого времени параметры не выйдут за пределы, превышающие 20% номинальных значений
Бывает, что время истекло, но просроченный элемент все еще работоспособен, хотя его свойства другие. В этом случае за ним необходимо постоянно следить.
Мультиметр переводится в режим измерения напряжения и проводится проверка. Если на дисплее практически сразу появится значение, идентичное номиналу, то элемент пригоден к дальнейшему использованию. В противном случае конденсатор необходимо заменить.
Проверка конденсаторов без выпаивания
Конденсаторы для проверки не нужно выпаивать из платы. Единственное условие – плата должна быть обесточена. После отключения необходимо немного подождать, чтобы конденсаторы разрядились.
Следует понимать, что получить 100% результат без выпаивания элемента из платы не получится. Детали, расположенные рядом, мешают полноценной проверке. Можно только убедиться в отсутствии поломок.
Чтобы проверить исправность конденсатора, не выпаивая его, достаточно прикоснуться щупами к выводам конденсатора и измерить сопротивление. В зависимости от типа конденсатора измерение этого параметра будет различаться.
Определение ёмкости конденсатора
Емкость – это основное свойство конденсатора. Его необходимо измерить, чтобы выяснить, что хранит сама ячейка и удовлетворительно ли она держит заряд.
Чтобы убедиться в работоспособности компонента, необходимо измерить этот параметр и сравнить его с указанным на самом корпусе. Прежде чем проверить конденсатор на работоспособность и работоспособность, необходимо учесть некоторые особенности этой процедуры.
попытка измерения с помощью зондов может не привести к желаемым результатам. Может быть доступен только контроль общей производительности испытуемого конденсатора. Зачем ставить режим звонка, потом трогать ноги щупами.
Информационно-справочная! Когда последует скрип, нужно поменять щупы, тогда звук повторяется. Его будет слышно при значениях емкости в пределах 0,1 мкФ. Чем выше это значение, тем дольше воспроизводится звук.
Если требуются точные результаты, лучшим решением в такой ситуации будет использование модели, имеющей специальные контактные площадки, а также возможность регулировки вилки, рассчитывающей емкость элемента.
Единицу следует поменять на номинал, который написан на корпусе. Затем необходимо вставить электрическую деталь в посадочные «розетки», предварительно разрядив ее металлическим предметом.
На дисплее отобразятся показатели емкости, примерно равные номинальным. Если этого не наблюдается, необходимо сделать вывод о неисправности конденсатора. Следует убедиться, что в мультиметре установлена новая и работающая батарея. Это даст наиболее точные показания.
Проверка на отсутствие внутреннего обрыва
Обрыв – распространенный дефект конденсатора, при котором один из электродов теряет электрическую связь с обкладкой и фактически становится коротким проводником, ни с чем не связанным (висит в воздухе.
Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Это вызвано не только электролитическими конденсаторами, но и специальными шумоподавляющими конденсаторами Y-типа (кстати, они специально предназначены для работы в изоляции, а не при коротком замыкании).
Конденсатор с внутренним изломом внешне ничем не отличается от исправного, за исключением случаев, когда ножка физически отрывается от корпуса 🙂
Разумеется, если один из проводов оторвать от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора станет равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хотя бы малейший признак наличия емкости в проверяемом конденсаторе.
Как это сделать? Есть три способа.
Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки
Переведите мультиметр в режим звонка, прикоснитесь щупами к выводам конденсатора, и в этот момент мультиметр должен издать короткий писк. Иногда звук настолько короткий (в зависимости от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и его приходится сильно постараться.
Маленький лайфхак: чтобы увеличить длительность звукового сигнала при проверке очень маленьких конденсаторов, сначала зарядите их отрицательным напряжением щупами мультиметра в обратном порядке. Затем при последующей проверке прозвонки мультиметр должен сначала зарядить конденсатор от отрицательного напряжения до нуля, а уже потом от нуля до выключения ВЧ-динамика. Все это займет гораздо больше времени, а значит, сигнал будет звучать дольше и его будет легче услышать.
Вот какой-то парень, даже не подозревая об этом, использует этот лайфхак на видео:
Из своей практики могу сказать, что с помощью описанного выше трюка мне удалось поймать отклик мультиметра на конденсаторе емкостью всего 0,1 мкФ (или 100 нФ)!
Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва
Если предыдущий метод не помог и непонятно, как проверить конденсатор тестером, то вот более чувствительный метод проверки.
Необходимо перевести мультиметр в режим измерения сопротивления. Выберите максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложите щупы к клеммам конденсатора и наблюдайте за показаниями мультиметра.
Поскольку конденсатор заряжается от внутреннего источника мультиметра, сопротивление будет постоянно увеличиваться, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, то паузы нет.
Кстати, может оказаться, что рост сопротивления прекращается на значении от единиц до нескольких десятков МОм — для конденсаторов с жидким электролитом (кроме тантала) это совершенно нормально. У других конденсаторов сопротивление утечки должно быть как минимум на порядок больше.
При измерении таких высоких сопротивлений будьте осторожны и не прикасайтесь пальцами к обоим измерительным проводам. В противном случае сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит любые результаты.
Измерив сопротивление на пределе 200 МОм, мне удалось однозначно определить отсутствие обрыва у конденсаторов емкостью всего 0,001 мкФ (или 1000 пФ).
Вот видео для наглядности:
Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва
Это наиболее чувствительный способ гарантировать, что конденсатор не сломается, даже если все предыдущие методы не дали результата.
Возьмите мультиметр в режиме проверки целостности или в режиме измерения сопротивления (в зависимости от диапазона) и приложите щупы к выводам проверяемого конденсатора на несколько секунд. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до небольшого напряжения (обычно 2,8 В).
Затем быстро переключаем мультиметр в режим измерения напряжения постоянного тока на самом чувствительном участке и, не долго ожидая, снова щупами на конденсаторе измеряем напряжение на нем. Если конденсатор имеет хотя бы понятную емкость, мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.
Используя этот метод, мне удалось определить емкость до 470 пФ (0,00047 мкФ) с помощью стандартного цифрового мультиметра M890D! И это очень маленькая мощность.
Вообще говоря, это самый эффективный метод проверки конденсаторов. Таким способом можно проверить конденсаторы любой емкости – от самых маленьких до самых больших, а также всех типов – полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металлобумажные и так далее
Правда, если конденсатор имеет очень небольшую емкость, до 470 пФ, то проверить его на обрыв без специального прибора, например упомянутого ранее LC-метра, к сожалению, не получится.
Определение напряжения при помощи мультиметра
Проверить исправность конденсатора можно, измерив напряжение, а затем сравнив результат с номиналом. Для проведения диагностики необходим источник питания, напряжение которого должно быть немного ниже, чем у проверяемого элемента.
Например, если конденсатор имеет номинал 25 В, подойдет источник на 9 В. Подключите щупы к ногам, сначала обратите внимание на полярность, затем подождите некоторое время – примерно несколько секунд. Бывает, что время прошло, а просроченный компонент все еще работает, хотя свойства другие. В таких случаях необходимо систематическое наблюдение.
Мультиметр следует перевести в режим определения напряжения и выполнить диагностику. Если на дисплее быстро появится значение, равное номиналу, то элемент полностью пригоден к использованию. В противном случае конденсатор необходимо заменить.
Определение рабочего напряжения конденсатора
Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которую он был установлен, неразрушающими методами узнать рабочее напряжение НЕВОЗМОЖНО.
Но при небольшом опыте можно очень грубо оценить рабочее напряжение, исходя из размеров конденсатора. Естественно, чем больше размер конденсатора и меньше его емкость, тем на большее напряжение он рассчитан.
Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя
Если одинаковых конденсаторов несколько и вы не против пожертвовать одним из них, можно определить напряжение пробоя, которое обычно в 2-3 раза превышает рабочее напряжение.
Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключен через токоограничивающий резистор к регулируемому источнику напряжения, способному выдавать заведомо большее напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контролируют вольтметром.
Затем напряжение постепенно увеличивают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе внезапно упадет до нуля).
Рабочее напряжение можно принять в 2-3 раза меньше напряжения пробоя. Но это… У вас может быть свое мнение на этот счет.
Обратите внимание на следующее! Обязательно соблюдайте все правила безопасности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также средства индивидуальной защиты глаз.
Энергии заряженного конденсатора достаточно, чтобы вызвать небольшой ядерный взрыв прямо на вашем столе. Здесь вы можете увидеть, как это происходит:
А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое могут разбиться на очень мелкие, но твердые осколки, легко проникающие через кожу (не говоря уже о глазах).
Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки
Этот метод определения рабочего напряжения конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). И таких конденсаторов большинство.
Суть в том, чтобы уловить момент, когда ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого соберем простейшую схему
и измерить ток утечки при разных значениях приложенного напряжения (от 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, равными частями, а показания вольтметра и микроамперметра заносить в таблицу.
В итоге у меня получился вот такой знак (чутье подсказывало мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, поэтому я сразу начал добавлять по 10 В за раз):
10 | 1.1 | 1.1 |
20 | 2.2 | 1.1 |
тридцать | 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 одно и то же увеличение напряжения каждый раз приводит к непропорционально большему увеличению тока утечки, эксперимент следует прекратить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.
Проверка на короткое замыкание
Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки
Как проверить конденсаторы мультиметром? Нужно переключить мультиметр в режим измерения прозвонки или сопротивления и присоединить щупы к выводам конденсатора.
В зависимости от емкости мультиметр либо сразу покажет бесконечное сопротивление, либо через некоторое время (от нескольких секунд до десятков секунд).
Если прибор постоянно пищит в режиме набора номера (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), конденсатор можно смело выкидывать.
Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки
Если у вас нет мультиметра (а у вас нет даже старой советской «цешки»), попробуйте подключить к аккумулятору светодиод или лампочку через проверяемый конденсатор.
Поскольку исправный конденсатор имеет очень большое сопротивление постоянному току, лампочка не должна загореться. Даже если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может кратковременно мигать (пока конденсатор не зарядится).
Если светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.
Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного увеличения сопротивления до бесконечности (или светодиод мигает и гаснет на некоторое время), то конденсатор определенно имеет какую-то емкость. Поэтому нет необходимости искать перерыв.
Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В
Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковых конденсаторов от стиральных машин, насосов, различных машин и т.п.).
Все, что вам нужно сделать, это подключить лампу накаливания малой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:
Метод позволяет убить двух зайцев: обнаружить короткое замыкание, если оно есть, и убедиться, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не пробит).
Если конденсатор исправен, лампочка будет гореть с полной интенсивностью. Чем меньше емкость, тем тусклее будет гореть лампочка.
Если лампа горит на полную мощность (как и без конденсатора), то конденсатор «пробит» и его необходимо заменить. Если лампочка вообще не горит, значит, внутри конденсатора имеется обрыв.
Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:
Инструкции и рекомендации, как проверить конденсатор мультиметром
По сути, ремонт практически любого конденсатора заключается в замене его на идентичный, исправный. Если хотя бы один из этих компонентов в электрической цепи не будет работать, устройство полностью потеряет свою функциональность.
Типичные неисправности конденсаторов включают в себя:
- короткое замыкание между пластинами;
- обрыв внутри конденсатора, сопровождающийся 100% потерей емкости;
- частичные емкостные потери;
- деталь не способна удерживать заряд из-за низкого сопротивления;
- слишком высокие ставки ЕПС. Более характерно для электролитических конденсаторов.
Большинство поломок происходит из-за механических повреждений, чрезмерного нагрева или значительного повышения напряжения. Если проверяется устаревшее оборудование, то в 30% случаев это связано с износом конденсаторов по причине «старости».
Любое исследование сопротивления и емкости элемента проводится с помощью специального оборудования – мультиметра. Подробнее о методах проверки конденсатора мультиметром на работоспособность будет сказано ниже.
Поверхностная проверка
В некоторых случаях обнаружение неисправных конденсаторов внутри оборудования не может быть проще. Чтобы понять ситуацию, достаточно посмотреть на внешнее состояние детали. Использовать мультиметр в таких ситуациях не имеет смысла.
Типичные визуальные повреждения конденсаторов:
- отек сверху или с боков;
- пятна;
- вмятины;
- трескаться;
- сколы
Любые видимые физические повреждения могут привести к дальнейшему разрушению конденсатора, поэтому дальнейшее использование в оборудовании запрещено. Лучше заранее избавиться от слабого звена, чем потом бороться с последствиями.
Как на мультиметре проверить конденсаторы полярного и неполярного типов
Полярные конденсаторы называются электролитическими. В качестве диэлектрических компонентов они используют бумагу, стекло или воздух. Неполярные диэлектрики изготавливаются на основе керамики или стекла.
Проверка полярных конденсаторов
Судя по названию, для работы таких конденсаторов необходимо соблюдать полярность подключения. То есть соединить плюс с плюсом, а минус с минусом. Емкость полярных конденсаторов варьируется в пределах 0,1-100 000 мкФ.
Все современные детали сверху имеют вдавленный крест, который после взрыва имеет направленный вектор взрыва. Такое решение снижает опасность в процессе установки и нейтрализует разрушительное влияние находящихся рядом компонентов.
Как проверить полярный конденсатор на мультиметре:
- Ножки закорачивают пинцетом или другими металлическими элементами.
- Когда элемент разряжается, об этом будет сигнализировать появление искры.
- На мультиметре есть переключатели, установленные в нужный режим – прозвонка или сопротивление.
- Учитывая полярность, соединяем щупальца с ножками.
- При наличии короткого замыкания мультиметр зависнет на нуле.
- Если есть обрыв, значение сразу покажет «1».
Если конденсатор стабилизируется, этот элемент можно считать годным к использованию. Чтобы избежать неточностей в процессе измерения, старайтесь не касаться руками щупалец мультиметра.
Примечание! Разрядку конденсатора следует рассматривать как один из ключевых этапов.
Данное действие необходимо не только для обеспечения личной безопасности ремонтника, но и для исключения возможности поломки на стороне самого измерительного оборудования.
Определение емкости неизвестного конденсатора
Способ №1: измерение емкости специальными приборами
Самый простой способ – измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкости. Это и так понятно и об этом уже говорилось в начале статьи и добавить больше нечего.
Если вы не очень разбираетесь в приборах, попробуйте собрать простой самодельный тестер. В Интернете можно найти хорошие схемы (посложнее, попроще, очень простые).
Ну или наконец вилка для универсального тестера, измеряющего емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивления, индуктивности, позволяющего проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он мне помогал!
Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов
Иногда бывает, что у вас есть мультиметр с измерением емкости, но предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров составляет 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, 1200 мкФ. Как?
На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:
Дело в том, что результирующая емкость Cut двух последовательно стоящих конденсаторов всегда будет меньше емкости наименьшего из этих конденсаторов. Другими словами, если вы возьмете конденсатор емкостью 20 мкФ, какой бы большой ни была емкость другого конденсатора, результирующая емкость все равно будет меньше 20 мкФ.
Следовательно, если предел измерения нашего мультиметра составляет 20 мкФ, неизвестный конденсатор должен быть включен последовательно с конденсатором емкостью не более 20 мкФ.
Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи
Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от значения сопротивления R и значения емкости Cx.
Постоянная времени — это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е — основание натурального логарифма, примерно равное 2,718).
Таким образом, если определить, за какое время конденсатор разряжается при известном сопротивлении, вычислить емкость не составит труда.
Для повышения точности измерения необходимо брать сопротивление с минимальным отклонением сопротивления. Думаю 0,005% будет нормально =)Хотя можно взять штатное сопротивление с погрешностью 5-10% и тупо измерить мультиметром реальное сопротивление. Резистор рекомендуется выбирать так, чтобы время разряда конденсатора было более-менее разумным (10-30 секунд).
Вот парень, который очень хорошо все объяснил в видео:
Другие способы измерения емкости
Также очень грубо можно оценить емкость конденсатора по скорости роста сопротивления постоянному току в режиме непрерывности. Об этом уже говорилось, когда речь шла о проверке на разрыв.
Яркость лампочки (см метод обнаружения КЗ) также дает весьма приблизительную оценку мощности, но тем не менее этот метод имеет право на существование.
Существует также метод измерения емкости путем измерения сопротивления переменному току. Примером реализации этого метода является простейшая мостовая схема:
Вращением ротора переменного конденсатора С2 мост балансируется (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала предварительно программируется в зависимости от значений емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 используется для изменения диапазона измерения. Закрытому положению соответствует шкала 40…85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить идентичными резисторами.
Недостаток схемы в том, что необходим генератор переменного напряжения плюс предварительная калибровка.
Читайте также: Лучший плиткорез: для дома, по цене, качеству, удобству применения, рейтинг, ТОП 10 хороших инструментов