Как правильно проверить конденсатор мультиметром

При использовании конденсаторов важно точно знать, что они исправны. Наличие испорченной детали в электросхеме не позволит ей нормально функционировать. Поэтому если есть сомнения, следует знать, как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность.

Конденсаторы бывают разные
Конденсаторы бывают разные

Как работает конденсатор

Классическая схема этого радиоэлемента включает в себя две плоские пластины, расположенные параллельно друг другу на очень близком расстоянии. Между ними находится слой диэлектрика. Пластины присоединяются к источнику тока.

Ток, как известно, представляет собой упорядоченное движение электронов. При отсутствии электрического поля они движутся хаотически, но как только к проводам, ведущим к пластинам конденсатора, будут подсоединены клеммы батареи, электроны начнут перемещаться от отрицательного потенциала к положительному.

Конденсатор не образует непрерывный проводник из-за слоя изолятора между пластинами, но упорядоченное движение частиц будет происходить независимо от этого обстоятельства.

Простая схема конденсатора
Простая схема конденсатора

Таким образом, с той стороны, которая подключена к отрицательной клемме, частицы будут накапливаться, а с противоположной они будут перемещаться к положительной клемме. В результате этого процесса на обкладках накапливаются положительный и отрицательный заряды, равные по величине.

Их накопление сначала будет идти сравнительно быстро, потом замедлится, а затем и вовсе прекратится, так как накопленный заряд будет равен потенциалу соответствующей клеммы. Если речь идёт о постоянном напряжении, то эта ситуация останется стабильной до отключения батарейки.

Если в качестве источника взять сеть электропитания, то в этом случае принцип действия будет аналогичным. Однако поскольку потенциал на обкладках будет меняться, то конденсатор будет заряжаться циклически: произойдёт увеличение заряда до предельного значения, затем он начнёт падать, После этого накопится противоположный заряд, затем он тоже начнёт падать, и так будет циклически повторяться до отключения от сети.

Каждый конденсатор способен накопить строго определённый заряд, величина которого определяется его ёмкостью. Некоторые их разновидности можно подключать с различной полярностью, а для других нужна только определённая. Если напряжение слишком большое, то будет происходить пробой — между пластинами проскочит искра.

По внешнему виду и устройству конденсаторы отличаются. Например, они могут иметь цилиндрическую форму, а в промежутке между обкладками иногда применяется жидкий электролит. Существуют устройства переменной ёмкости.

Устройство электролитического конденсатора
Устройство электролитического конденсатора

В качестве диэлектрика используются различные материалы: стекло, бумага, воздух, керамика и некоторые другие материалы. При измерении на омметрах сопротивление конденсатора может отображаться как бесконечность. Если произойдёт пробой, то оно упадёт до нескольких десятков Ом или станет ещё меньше.

Маркировка

При изготовлении емкостей на корпус наносится необходимая информация. Её объем в некоторых случаях зависит от величины детали. Это необходимо учитывать, так как на мелких деталях иногда хватает места только для указания ёмкости.

Иногда для обозначения используют три цифры. Две первых обозначают ёмкость, а последняя информирует о порядке величины. Если она находится в диапазоне 0–5, то речь идёт о количестве нулей, которые нужно дописать справа (554 означает, например, 550000). При наличии 8 результат умножают на 0.01, а если 9 — на 0.1.

Также применяется буквенно-цифровое обозначение. Принцип кодировки удобно пояснить на следующем примере. Обозначения Н25, 2Н5 и 25Н обозначают, соответственно 0.25 нФ, 2.5 нФ и 25 нФ. Положение буквенного символа при этом указывает место, куда нужно поставить запятую.

Маркировка конденсатора
Маркировка конденсатора

Если места на корпусе достаточно, могут быть указаны дополнительные данные:

  • Частота электротока, при которой возможно использование емкости.
  • Конструктивное исполнение.
  • На какой ток рассчитан радиоэлемент: постоянный или переменный.
  • Точность значения емкости: указывается, на сколько процентов она может отклоняться при проверке.
  • Полярность. В большинстве случаев она не имеет значения, но иногда к ней предъявляются жёсткие требования.

Если уметь читать эти обозначения, то можно без проблем получить всю необходимую информацию для работы с радиоэлементом.

Виды мультиметров

Проверку удобно проводить с помощью мультиметра. Большинство таких приборов обеспечивает измерение трёх основных электрических величин: напряжения, силы тока и сопротивления. Обычно доступны и другие режимы работы, но они различаются в зависимости от используемой модели. С помощью некоторых из них, например, можно выполнить непосредственное измерение емкости конденсатора. Существуют следующие типы мультиметров:

  • Аналоговые ещё недавно были очень распространены. Они отличаются наличием стрелки и шкалы измерения. Их достоинством является доступность и простота использования. Наличие небольшого входного сопротивления может приводить в некоторых случаях к значительной погрешности измерений. Некоторым людям неудобно пользоваться нелинейной шкалой.
Аналоговый прибор
Аналоговый прибор
  • Цифровые устройства обладают более высокой точностью. Погрешность их измерений в большинстве случаев не превосходит 1%. Работа такого измерительного прибора строится на использовании электронных микросхем. Информация о результате измерений отображается на цифровом дисплее.
Цифровой мультиметр
Цифровой мультиметр

Распространены такие разновидности мультиметров:

  • Портативные. Активно применяются не только специалистами, но и в быту. В них используются специальные щупы, которые подсоединяют к контактам измеряемых деталей.
  • У некоторых приборов имеются встроенные токоизмерительные клещи. Они позволяют определять силу тока без необходимости выпаивания деталей. Для применения их сначала разводят в стороны, а затем охватывают нужный провод. Открывают и закрывают клещи при помощи специальной клавиши. Некоторые мультиметры позволяют работать и с токоизмерительными клещами, и с обычными щупами по выбору мастера.
Мультиметр с токоизмерительными клещами
Мультиметр с токоизмерительными клещами
  • Стационарные мультиметры отличаются высокой надёжностью и точностью работы. Питаются они не от батарейки, а от электросети. Их часто используют для профессиональной работы с электронными устройствами.
Стационарный мультиметр
Стационарный мультиметр
  • Существуют модели измерительных приборов, которые дополнительно обладают функциями осциллографов. Они имеют более высокую цену, но позволяют получать информацию о форме сигналов. Такие устройства обычно используются только в профессиональных целях.
Мультиметр с возможностями осциллографа
Мультиметр с возможностями осциллографа

Какие возможны неисправности конденсатора

При неправильной эксплуатации возможны следующие нарушения работы этой детали:

Пробой изолятора между обкладками. В этом случае часто конденсатор чернеет и вздувается. Это может, например, произойти в результате резкого скачка напряжения в сети электропитания.

  • Уменьшение ёмкости до значения, которое ниже допустимого.
  • Слишком большой ток утечки.
  • Нарушение подключения проводника к обкладке.
  • Физическое повреждение детали.

Именно эти признаки неисправности считаются наиболее вероятными. В большинстве случаев работоспособность конденсатора страдает из-за подачи слишком высокого электронапряжения на его контакты. Также распространена неисправность, связанная с потерей функциональности диэлектрика. Эта проблема особенно актуальна при использовании электролитических конденсаторов.

Как проверяются конденсаторы

Для этих радиоэлементов обычно выполняется:

  • Проверка ёмкости.
  • Определение сопротивления диэлектрического слоя.

Перед тем как проверить емкость конденсатора, надо произвести его разрядку. Для этого у слабых радиоэлементов достаточно на короткое время закоротить провода, которые ведут к обкладкам. После этого можно приступать к работе с деталью. Если это условие проигнорировать, то от остаточного напряжения пострадает измерительный прибор.

При необходимости разрядить конденсаторы, емкость которых превышает 100 мкФ, рекомендуется использовать сопротивление 5–20 кОм. Применение резистора гарантирует, что не возникнет мощной искры. Во время разрядки не стоит прикасаться к контактам руками.

Перед тем как проверить конденсатор тестером на исправность, следует провести внимательный осмотр детали. При этом надо искать следующие видимые признаки:

  • Наличие даже небольшого вздутия.
  • Сколы или трещины. Возникновение таких проблем особенно актуально для керамических конденсаторов.
  • Наличие вмятин.

При обнаружении этих или других видимых повреждений радиодетали независимо от их состояния эксплуатировать нельзя.

При осмотре можно обнаружить-различные повреждения
При осмотре можно обнаружить различные повреждения

Дальнейшая проверка конденсаторов должна помочь определить сопротивление изоляционного слоя между обкладками. Это удобно делать мультиметром. Пошаговая инструкция выглядит так:

  1. Включить прибор.
  2. Перед тем как проверить керамический конденсатор, электролитический или любой другой, нужно установить мультиметр в режим проверки сопротивления.
  3. Красным и чёрным щупами нужно прикоснуться к контактам детали.
  4. Исправность конденсатора подтверждается показателем на дисплее, соответствующим бесконечности. Если появилось небольшое значение, то это свидетельствует о пробое.
Проверка сопротивления конденсатора
Проверка сопротивления конденсатора

У нормально работающей детали целостность изолятора не должна быть нарушена. В процессе проверки необходимо соблюдать правила техники безопасности. Сопротивление человеческого тела ниже, чем у тестируемого изолятора, поэтому человек может получить удар электротоком.

Проверка ёмкости

В некоторых моделях мультиметров имеется режим, позволяющий определить емкость конденсатора. На лицевой панели его обозначают при помощи двух вертикально расположенных параллельных линий. Чтобы замерить емкость нужно предпринять такие действия:

  1. Включить мультиметр.
  2. Установить режим проверки ёмкости.
  3. Подсоединить красный и чёрный щупы в соответствующие разъёмы. Для первого предназначено гнездо, рядом с которым имеются обозначения напряжения, сопротивления и, возможно, другие. Чёрный вставляют в то, рядом с которым находится надпись COM.Гнёзда для подключения щупов при замере -емкости
  4. Щупы необходимо подсоединить к выводам конденсатора.
  5. На дисплее обычно отображается значение ёмкости в микрофарадах. Используемые единицы указываются на лицевой панели прибора.

Чтобы сделать вывод о результате, который показала проверка конденсатора мультиметром, следует еще учесть значение допустимого отклонения ёмкости конденсатора. Оно может быть указано на корпусе, его также можно найти в соответствующем справочнике. Если отклонение полученного значения не превышает заданной величины, значит, деталь исправна. В противном случае можно сказать, что она проверку не прошла.

Аналогично проверяется пусковой конденсатор, обеспечивающий стабильность работы электродвигателя. Перед тестированием нужно обесточить электроустройство, разрядить конденсатор, отсоединить клемму, а на мультиметре выбрать режим измерения емкости и соответствующий диапазон значений этого параметра. Если полученное в ходе проверки значение емкости будет отличаться от того, что указано на корпусе, то радиодеталь неисправна и ее следует заменить.

Особенности проверки полярного конденсатора

Радиолюбителю нужно также знать, как можно проверить конденсатор мультиметром, который подключается только в определенной полярности. У такой радиодетали вывод «плюс» несколько длиннее, чем «минус». Кроме того, на корпусе есть метка «–».

Сопротивление изолятора у неполярного радиоэлемента от 100 кОм до 1 МОм (мегаома). Поэтому перед тем как проверить конденсаторы мультиметром, их обязательно надо разрядить. Для этого достаточно прикоснуться отвёрткой к выводам.

Чтобы проверить работоспособность радиодетали, нужно сделать следующее:

  1. Включить прибор.
  2. Установить режим проверки сопротивления.
  3. Перед тем, как измерить нужную величину, нужно правильно выбрать диапазон измерений. Он должен соответствовать параметрам проверяемого конденсатора.
  4. Присоединить красный щуп к выводу со знаком плюс, а чёрный — со знаком минус. Перед проверкой детали, нужно помнить, что должна использоваться определённая полярность.
  5. У исправного конденсатора сопротивление будет соответствовать расчётной величине.

Важно учитывать, что при проверке мультиметром начнётся зарядка конденсатора. При этом величина проверяемого сопротивления будет постепенно расти и это отобразится на дисплее мультиметра.

Что делать, если конденсатор впаян в схему

Проводить проверку удобно, когда детали отсоединены от платы, но это не всегда возможно. Поэтому и возникает вопрос, как проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая. В этом случае удастся только проверить наличие емкости и отсутствие КЗ, а вот измерить значение емкости не получится.

Конденсаторы на плате
Конденсаторы на плате

Если возникла необходимость проверить электролитический конденсатор на плате или пленочный без выпаивания, нужно сначала провести тщательный осмотр детали. При обнаружении явных следов повреждений, можно сразу же делать вывод о неисправности конденсатора. Если таких признаков найти не получилось, то мастер должен перейти к последующим этапам проверки.

Далее проводят измерения в цепи разряда конденсатора. Также для получения нужной информации можно подключить заведомо исправную деталь параллельно проверяемой и замерить сопротивление. Более точное значение можно получить, если выпаять одну из его ножек.

Выполнение прозвонки

Чтобы прозвонить конденсатор мультиметром, нужно сделать следующее:

  1. Включить мультиметр и перевести его в режим прозвонки.
  2. Чёрный и красный щупы подсоединить к контактам детали.
  3. Если прибор издаёт звуковой сигнал или показывает низкое сопротивление, речь идёт о неисправном конденсаторе. Когда сопротивление стремительно возрастает и показывает бесконечность, то изоляция не пробита, деталь можно считать исправной.
Установка режима прозвонки
Установка режима прозвонки

Вместо того, чтобы прозванивать конденсатор, можно воспользоваться батарейкой и лампочкой. Собрав цепь, в которой к клеммам батарейки последовательно подключены лампочка и проверяемый конденсатор, можно будет точно установить наличие пробоя. Если лампочка светится на протяжении длительного времени, то конденсатор неисправен. Если же она не загорается, или несколько секунд светится, когда на нее воздействует пусковой ток зарядки, а потом перестает, то пробой отсутствует.

Определение внутреннего обрыва

Одним из возможных повреждений может быть отсоединение проводника от обкладки. Поэтому следует проверить неполярный конденсатор на отсутствие внутреннего обрыва. Наиболее частой причиной такой неисправности является резкое повышение напряжения.

При обрыве значение емкости фактически становится нулевой. Используя этот факт, можно проверить работоспособность детали. Если ёмкость имеет реальное значение, соответствующее характеристикам детали, то обрыва нет, следовательно, конденсатор исправен.

Проверка с помощью формулы

Емкость можно определить с помощью формул. В этом случае, чтобы проверить конденсатор, необходимо собрать схему, как на рисунке ниже.

Схема для проверки
Схема для проверки

В схеме используется конденсатор с номинальным значением 6880 мкФ, блок питания и резистор с точно известным сопротивлением 9880 Ом. Питающее наряжение составляет 12 В.

После подключения питания узнаем подаваемое напряжение, и записываем его. Далее нужно определить 95% от полученной величины. Это будет 11.4 В.

Теперь нужно позволить конденсатору заряжаться и засечь время, которое потребуется для этого. Следует периодически проверять разность потенциалов на обкладках конденсатора. Требуется подождать до тех пор, пока эта величина не возрастёт до 11.4 В. Это время также необходимо записать. Например, оно может быть равно 210 секунд.

Согласно законам электротехники время в секундах определяется по следующей формуле.

Формула для проведения расчётов

В ней все величины, кроме ёмкости, известны. При помощи несложных вычислений можно получить её значение. Оно будет равно С = 210 / (3 × 9880) = 0.007085 Ф = 7085 мкФ.

Нужно, чтобы полученное значение отличалось от номинала не более, чем на 20%. Поскольку номинальное значение составляет 6880 мкФ, то это условие выполняется. Следовательно, проверяемый конденсатор исправен.

Видео по теме

Adblock
detector