Необходимый минимум сведений
Как известно, конденсаторы имеют определенную емкость и служат для накопления и непродолжительного хранения электрического заряда. При подаче напряжения заряд какое-то время должен увеличиваться, затем происходит резкое снижение уровня — разряд, и все повторяется снова — заряд/разряд. Чем больше емкость конденсатора, тем более длительное время необходимо для накопления заряда. По сути, это все свойства, которые стоит знать для проверки конденсатора мультиметром.
Узнать рабочий конденсатор или нет несложно. Нужен только мультиметр. Можно недорогой. Главное — рабочий
Если говорить о видах, то способ производства конденсаторов на проверку не влияет. Проверяют работоспособность бумажных, тонкопленочных, электролитических, жидкостных, керамических, твердотельных и всех других, абсолютно одинаково. Не влияет на способ проверки и положение элемента на плате — входные, помехоподавляющие, шунтирующие — без разницы. Не имеет значения и вольтаж. Низковольтные — на 6 В или 50 В, высоковольтные на 1000 В — проверка одинаковая.
Единственное, что необходимо принимать во внимание — полярный конденсатор или нет. Как, наверное, понятно по названию, полярные конденсаторы требовательны к полярности питания. Так как при проверке мультиметром, прибор тоже подает питание на проверяемый элемент, положение щупов при проверке полярного конденсатора должно быть строго определенным:
- Красный щуп — к положительному выводу.
- Черный щуп — к минусовому (отрицательному).
Для неполярных положение щупов может быть любым. Еще, наверное, стоит сказать, как опознать полярные конденсаторы. Это всегда электролитические (полярные) емкости, которые выглядят обычно как небольшие бочонки. На полярных на корпусе у одного из выводов идет полоса контрастного цвета. Если корпус белый — полоса черная, корпус черный — полоса белая (светло-серая). Вот этой полосой отмечается отрицательный вывод (минус).
Внешний вид электролитического (полярного) конденсатора и его обозначение на схемах
Перед тем как проверить конденсатор мультиметром, осмотрите его корпус. Если полосы нет — можно не задумываться о положении щупов.
Как проверить конденсатор мультиметром без функции определения емкости
Для определения поврежденного конденсатора даже не всегда нужны приборы. Часто достаточно внешнего осмотра. Признаком того, что емкость вышла из строя, является вздутие корпуса, потеки любого цвета. Если внешние изменения есть, можно даже не измерять, а сразу менять. Это очень часто возвращает работоспособность вышедшей из строя бытовой технике и другой электрической и электронной аппаратуры.
Визуально бывает проще всего определиться с неисправностью электролитических конденсаторов импортного производства. Если конденсатор вздулся или дополнительно разгерметизировался в месте насечки, его необходимо заменить в обязательном порядке
Если внешних изменений нет, приступаем к проверке. Чаще всего у домашних радиолюбителей имеется цифровой мультиметр. Марка его не важна, но необходимо чтобы он мог мерить сопротивление и/или имел функцию проверки диодов. Можно использовать и стрелочные. Они даже удобнее — движущаяся или замершая на месте стрелка более информативна. Только помните, что это не измерения, а лишь проверки. То есть, с их помощью мы не можем измелить ёмкость конденсатора, а лишь убеждаемся в его работоспособности.
Перед тем как проверить конденсатор мультиметром, обязательно разрядите емкость. Если этого не сделать, в некоторых случаях измерительный прибор может выйти из строя.
Разрядить конденсатор можно двумя способами:
- прикоснувшись к выводам высокоомным сопротивлением — 0,5-1 мОм;
- при помощи лампы накаливания — центральный контакт лампы на одну ножку, корпусом прикоснуться к другой.
Безопасный и надежный способ разрядить конденсатор — замыкаем выводы при помощи обычной лампы накаливания на 220 В
Разряжать емкость при помощи обычного проводника не стоит — можно добиться выходя из строя элемента. Это может сработать без особого вреда только на емкостях, рассчитанных на невысокий вольтаж и имеющих небольшую емкость. Исправные лампы накаливания есть у всех, так что лучше используйте их.
В режиме омметра
Перед тем как проверить конденсатор мультиметром в режиме измерения сопротивлений, надо вспомнить, как изменяется его сопротивление в процессе работы. Без заряда сопротивление близко к нулю, но не ноль. По мере накопления заряда оно растет.
Еще раз: сопротивление разряженной емкости очень невелико — почти ноль. Но короткого быть не должно. То есть, если поставить мультиметр на прозвонку и прикоснуться к выводам разряженного конденсатора, звенеть не будет. Если звенит — можно дальше не тестировать, элемент не исправен.
Проверить работоспособность можно так: переводим переключатель мультиметра в режим измерения сопротивлений. Предел изменений зависит от параметров измеряемого конденсатора. Чем выше напряжение, на которое рассчитан элемент, тем выше ставим предел. Например, для 50 В выставляем 20 кОм, для 1000 В выбираем 2 МОм. И, лучше, выставить более высокий предел, чем низкий.
Подготовив прибор, к разряженному элементу прикладываем щупы, смотрим на экран. Сначала высвечивается цифра 1, затем показания начинают расти. Это накапливается заряд. В какой-то момент рост прекращается, на экране снова цифра «1». Конденсатор зарядился.
Конденсатор заряжается, его сопротивление растет
Поменяв местами щупы, мы меняем полярность питания. На экране сразу высвечиваются цифры с «минусом» впереди, затем они уменьшаются — идет разряд. После перехода через ноль, цифры начинают расти — идет заряд, затем снова высвечивается единица. Конденсатор проверили на работоспособность и он исправен. Если «поведение испытуемого» отличается от описанного, значит элемент нерабочий. Теперь вы знаете, как проверить конденсатор мультиметром в режиме омметра.
Проверка напряжения на заряженном конденсаторе
Убедиться что заряд накоплен можно, если измерить напряжение на выводах заряженной емкости. Переводим мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Предел измерений выбираем в зависимости от параметров элемента. Напряжение, на которое он рассчитан указано обычно на корпусе. Для мелких деталей придется поискать в технических характеристиках. Предел измерений выставляем не меньше указанного.
Измерение напряжения на заряженном конденсаторе с помощью мультиметра
Дальше все аналогично: прикладываем щупы к выводам и следим за показаниями. Значение не меняется, но может быть как с плюсом, так и с минусом. Это и есть напряжение на заряженной емкости. Если выводы закоротить через нагрузку, цифра начинает уменьшатся — происходит разряд. Чем закоротить? При небольшом вольтаже — до 50 В — можно одним из щупов. Для более мощных лучше использовать или все ту же лампу накаливания, или сопротивление на один мегаом. Теперь вы знаете не только как проверить конденсатор мультиметром, но и как измерить напряжение на заряженной емкости.
Определение емкости неизвестного конденсатора
Способ №1: измерение емкости специальными приборами
Самый просто способ — измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.
Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).
Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!
Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов
Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров — это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?
На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:
Суть в том, что результирующая емкость Cрез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.
Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.
Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:
Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора Сх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С1 на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила Cрез = 9.97 мкФ.
Подставляем эти цифры в формулу и получаем:
Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи
Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости Cх:Постоянная времени — это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е — это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).
Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.
Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)
Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:
Другие способы измерения емкости
Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.
Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.
Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:
Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40…85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.
Недостаток схемы — необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.
Мультиметр с функцией измерения емкости
Как проверить конденсатор мультиметром, который может измерять емкости, написано в инструкции по эксплуатации к прибору. Но, обычно, сколько-нибудь значимых отличий в измерениях между разными приборами нет, так что можем описать порядок действий. Все что требуется:
- перевести переключатель прибора в нужный сектор;
- выбрать диапазон измерений;
- приложить щупы к выводам конденсатора;
- просмотреть показания на экране.
Как проверить конденсатор мультиметром
В некоторых моделях мультиметров в корпусе рядом со шкалой измерений есть специальные отверстия, в которые вставляются конденсаторы. В этом случае переключатель переводится в положение измерения емкости, выбираем предел измерений. Затем вставляется конденсатор, ждем пока на экране высветятся результаты измерений.
Со специальными гнездами для установки емкостей
Емкость конденсатора написана на корпусе, кроме слишком малых для этого видов. Показания мультиметра не всегда совпадают с тем, что указано на корпусе. Но рядом с номиналом стоит допуск точности в процентах. Если отклонения в рамках этого допуска, элемент считается исправным. Если нет — надо менять.
Как правило, обычные мультиметры не позволяют измерять конденсаторы малой емкости — меньше 100 пикофарад. Для этих целей необходим специализированный прибор, например, цифровой измеритель емкости CM7115A или Mastech MY6013A.
Присутствует разъем для измерения емкости
Дальнейшая методика проверки зависит от функциональности самого мультиметра: обладает ли он специальными разъемами и функцией измерения емкости (обозначается Cx) или нет. Если да, то все предельно просто:
выпаяйте деталь из платы;- зачистите ножки от окислов и остатков припоя;
- установите на приборе режим измерения емкости с пределом измерения, близким или равным к номиналу конденсатора, который на нем указан;
- установите элемент в специальное парное гнездо на мультиметре, либо коснитесь ножками металлических пластин, его заменяющих.
Чтобы проверить электролитический конденсатор, необходимо соблюдать полярность — плюс к плюсу, минус к минусу. Если на гнездах прибора обозначены плюс и минус, то устанавливать его нужно только так. Если не обозначены — не имеет значения.
Электролитический конденсатор — это мини-аккумулятор, в нем содержится электролит, и подключается он только с соблюдением полярности.
Плюс на нем не отмечается, но минус промаркирован галочкой на золотистом фоне, кроме того, «минусовая» ножка иногда бывает длиннее. Неправильное подключение полярного элемента приведет к однозначному выходу его из строя.
После установки детали в гнезда мультиметр начнет заряжать его постоянным током. На дисплее появится число, которое будет постепенно увеличиваться.
Когда показания перестанут меняться — элемент максимально заряжен. Если показатель заряда аналогичен или хотя бы близок номиналу — элемент работоспособен.
А как проверить керамический конденсатор? Точно так же. Керамические элементы этого вида всегда неполярны, поэтому можно не опасаться неправильного подключения.
Как проверить конденсаторы на плате, не выпаивая
Как известно, измерить емкость конденсатора не выпаивая его невозможно. Зато узнать рабочий конденсатор или нет достаточно просто, если он не зашунтирован низкоомной цепью. Его исправность можно проверить мультиметром в режиме измерения сопротивлений или постоянного напряжения. Любым из этих способов можно найти неисправный конденсатор на плате.
Сначала осматриваем элементы визуально, вздутые и имеющие потеки проверяем в первую очередь. А порядок проверки и все, что вы должны увидеть на приборе, описано выше. Разницы никакой. Но еще раз: на плате можно только определить исправность конденсатора. Чтобы проверить его емкость, узнать не уменьшилась ли она, хотя бы один вывод конденсатора надо выпаять.
Проверить конденсатор на работоспособность мультиметром можно и не выпаивая его с платы
Вся процедура проверки работоспособности точно такая же. Если позволяет монтаж, можно прикасаться щупами к ножкам емкости с лицевой стороны. Если детали расположены так, что к ним не подлезть, определитесь где с изнаночной стороны они припаяны, прикасайтесь щупами к местам пайки «с изнаночной стороны платы».
Виды конденсаторов
Существует несколько видов и типов конденсаторов. Они разделяются между собой по следующему принципу:
- Изменение емкости. Это изменение классифицирует электронные элементы на постоянные, переменные и подстрочные.
- Материал диэлектрика может быть воздухом, слюдой, тефлоном, поликарбонатом, электролитом.
- Монтаж. По способу монтажа, эти радиодетали делятся на навесные и печатные.
Существуют несколько типов емкостных устройств, делящихся по принципу построения и работоспособности:
- Керамические. Эти элементы выполнены из диска, с обеих сторон имеющего проводник. Подобные печатные детали имеют малое рабочее напряжение, но большую емкость.
- Пленочные. Подобные конденсаторы имеют внутри корпуса скрученную в рулон пленку. Большой заряд и высокое рабочее напряжение удается разместить по всем слоям. Слои выполнены из фольги с диэлектриком на одной стороне.
- Электролитические. Эти устройства схожи по структуре с пленочными. Отличием является материал диэлектрика. Для этих печатных элементов диэлектриком является бумага, пропитанная электролитом.
- Переменные. Это устройства точной настройки приборов. Изменение емкости производится механическим способом.
- Подстрочные. Это элементы одноразовой настройки параметров в приборах. Подобная настройка выполняется только на заводах изготовителях.
- Пусковые. Это конденсаторы служат для запуска электрических двигателей. Они работают в цепи переменного тока в 220 вольт.
Особенности SMD конденсаторов
Современные технологии позволяют делать радиодетали очень малых размеров. С применением SMD технологии компоненты схем стали миниатюрными. Несмотря на малые размеры, проверка SMD конденсаторов ничем не отличается от более габаритных. Если надо узнать, рабочий он или нет, сделать это можно прямо на плате. Если необходимо измерить емкость, надо выпаять, затем провести измерения.
SMD технологии позволяют делать миниатюрные радиоэлементы
Проверка работоспособности SMD конденсатор проводится точно также как электролитических, керамических и всех других. Щупами надо прикасаться к металлическим выводам по бокам. Если они залиты лаком, лучше плату перевернуть и тестировать «с тыльной» стороны, определив, где находятся выводы.
Танталовые SMD конденсаторы могут быть полярными. Для обозначения полярности на корпусе, со стороны отрицательного вывода, нанесена полоса контрастного цвета
Даже обозначение полярного конденсатора похоже: на корпусе возле «минуса» нанесена контрастная полоса. Полярными SMD конденсаторами могут быть только танталовые, так что если видите на плате аккуратный прямоугольник с полосой вдоль короткого края, к полоске прикладывайте щуп мультиметра который подключен к минусовой клемме (черный щуп).
Как проверить конденсатор мультиметром в домашних условиях, пошаговая инструкция
Приветствую вас на своем блоге, друзья! После публикации статей про мультиметры появилась необходимость подробнее рассказать о том, как проверять конденсаторы . Известно, что конденсатор — это распространенная деталь в любой электронной конструкции, но в отличие от сопротивлений, диодов или транзисторов проверка обычным мультиметром вызывает много вопросов. Сегодня в выпуске:
Мастера и радиолюбители знают, что электронные детальки сегодня становятся все меньше и меньше в размерах. К тому же, маркировка на них не всегда видна, и узнать емкость по маркировке становиться довольно затруднительно.
Среди вороха запасных деталюшек, нужно найти нужную, а если это SMD деталь — по внешнему виду уже бывает трудно понять, что у тебя сейчас перед глазами. Слишком разнообразны стали электронные устройства и компоненты их наполняющие.
Сразу оговоримся — обычные тестеры не дают исчерпывающей информации о конденсаторе. Здесь нужен мультиметр в котором есть соответствующая функция. Или универсальныый прибор, который иземеряет и определяет большинство распростроненных деталей. Есть отельный класс приборов, которые меряют только емкости. Они точны, но дороги. Мы сегодня познакомимся с мультиметром в котором есть функция проверки конденсаторов и унивесальным елф метром, который подходит и для проверки конденсаторов
Как проверить конденсатор цифровым тестером на пробой
Начнем с самого простого. Пробитый конденсатор образуется, если на него подали слишком большое напряжение. Для начала проводим визуальный осмотр. Все «пробитые» конденсаторы имеют на корпусе следы воздействия излишней силы тока — пластмассовые корпус — оплавлен:
На металлическом корпусе — так же дыры или ожоги:
На пленочном конденсаторе так же можно безошибочно определить пробой. А вот SMD- кондесатор проще рассматривать под лупой, а иногда и под микроскопом:
В случае, когда не удается визуально определить пробит конденсатор или нет — на помощь приходит обычный мультиметр. Здесь нужно перевести его в режим измерения сопротивления. Природа конденсатора такова, что если он исправен — его сопротивление будет бесконечным, прибор покажет единицу. Поэтому переводим его в самый максимальный режим (или в режим проверки диодов) и промеряем. По мере того как конденсатор будет заряжаться сопротивление будет расти, пока не дойдет до единицы:
Диагностика неисправностей
Довольно часто выявить пробой радиоэлемента можно в результате визуального осмотра, по характерному вздутию, потемнению, трещинам или другим нарушениям целостности корпуса. В качестве примера на фотографии продемонстрированы такие признаки.
Пробой конденсаторов керамического и электролитического типа
К сожалению, визуально обнаружить неработающий радиоэлемент не всегда удается, вполне нормальная с виду деталь, у которой целый корпус, не имеющий ярко выраженных дефектов, может быть нерабочей из-за внутреннего короткого замыкания.
Перед тем как начать проверять мультиметром неполярный пленочный, керамический, электролитический, smd или sbb конденсатор, следует снять его с платы, поскольку протестировать не выпаивая радиодеталь практически не возможно.
Для справедливости необходимо заметить, что есть несколько способов не прибегать к паяльнику, один из них – замерять сопротивление цепи на плате, но для этого потребуется карта сопротивлений, причем, для конкретной модели сломавшегося устройства, а она не всегда есть даже в официальных сервисных центрах.
Как проверить конденсатор мультиметром пошаговая инструкция
На исправность конденсаторы проверить легко. У меня мультиметр модели Mastech MS8260G, у него есть функция измерения емкости конденсаторов. Правда не всех, у этого прибора ограниченный диапазон измерения емкости. Но некоторые конденсаторы он меряет. Если у Вас есть такой мультиметр, то по маркировке определите его емкость и промеряйте далее конденсатор мультиметром.
Если мультиметр показывает емкость такую же (или с отклонением не более 30 %) от той, какая указана на корпусе, то он исправен. Если проверяете полярный электролитический конденсатор, то при измерении нужно соблюдать полярность.
При проверке конденсаторов в высоковольтных устройствах (блоках питания) соблюдайте осторожность. Измерять нужно только полностью разряженный конденсатор. Разрядить его можно замкнув его контакты отверткой, а в отдельных случаях через резистор, чтобы исключить образование искры. Впаивать конденсатор так же нужно полностью разряженным.
Если у Вас стрелочный прибор, то проверяем конденсатор так. Переключаем прибор в режим измерения сопротивления. Подсоединив контакты конденсатора к мультиметру, смотрим на поведение стрелки прибора. Желательно под рукой иметь заведомо исправный конденсатор такой же емкости в качестве эталона .Сравнивая поведение стрелки с эталоном получаем результат:
Еще хотелось бы сказать пару слов о другом замечательном приборе, который идеально подходит для определения исправности большинства конденсаторов. Этот прибор является по сути определителем элементов. Это особенно актуально в наше время, когда по внешнему виду уже бывает трудно определить что за деталь в руках.
Прибор этот недорог, но определяет емкости конденсаторов, их ESR, исправность диодов, транзисторов, катушек, тиристоров, стабилизаторов. И резисторов. Множества резисторов. Есть у этого прибора и площадка для проверки SMD элементов.
Работает прибор от батареи типа «Крона». Площадка в которую вставляется деталь зажимается рычажком, который обеспечивает надежный контакт. Я слегка доработал прибор. Во-первых зажим у меня начал изнашиваться — я уже проверил много выпаянных элементов. Требуются длинные выводы, а у выпаянных деталей выводы уже обрезаны, короткие.
Поэтому я купил несколько разноцветных маленьких зажимов типа «крокодил», припаял их на провода, а провода к контактам с обратной стороны зажима на приборе. Стало удобнее проверять детали, я так раскидал целую коробку выпаянных сопротивлений, диодов, конденсаторов по номиналам. Думаю даже подпаять туда пару щупов — как у обычного мультиметра. А зажим использовать стал иногда — для проверки новых купленных деталей.
Во — вторых пока я проверял детали батарейка подсела. Поэтому я решил и здесь ввести усовершенствования. Не выпаивая разъема для «Кроны» я на те же места подпаял блок питания от какого то приборчика напряжением 9 в и 0,5 А. Можно было приделать и штекер, я его не стал искать, припаял напрямую, а чтобы провода не болтались, использовал стяжки и термоклей:
В — третьих прибор выглядел после распаковки посылки очень хрупким. То ли экономят китайцы, то ли не заморачиваются особо на мелочах. Есть сейчас версии этого прибора в корпусе, но люди все равно дорабатывают.
И я поместил его на пластмассовый корпус на саморезы — благо в плате прибора оказались под них отверстия. Осталось еще придумать прозрачную крышку на дисплей, но пока не подобрал подходящую. В итоге у меня получился вот такой девайс. На видео продемонстрирую его возможности по проверке конденсаторов:
Как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая, на плате
Честно говоря желательно все же выпаивать детали. Если схема простая, можно попробовать перерезать контактные дорожки скальпелем — те которые ведут к конденсатору, около его ножек.
Промеряем его емкость как обычно, потом паяльником залуживаем дорожки, порезы заполняются оловом, дорожка восстановлена. Я так проверил электролитический кондер на плате моим универсальным тестером, благо тут полярность не нужно соблюдать, что удобно:
Еще один способ проверки конденсаторов на плате это — пропайка или прогрев. Некоторые неисправные электролитические конденсаторы начинают снова работать если их контакты хорошенько пропаять. Сам конденсатор прогревается при этом, после этого устройство начинает работать. Если такое случилось, нужно все равно выпаять этот конденсатор и заменить на новый.
Если есть схема устройства на которой указаны напряжения или в опорных точках — то это самый правильный вариант проверки. Сняв показания с этих точек и сверив их с теми что на схеме по цепочке можем проверить элементы схемы. А на платах различных устройств так же есть контрольные точки, по которым мастер и «вычисляет» неисправные компоненты:
Для получения исчерпывающих характеристик снова подключаем наш универсальный прибор. У конденсатора есть такая важная характеристика — его эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Не будем сегодня углубляться в эту тему, скажу лишь, что наш прибор прекрасно «видит» эту характеристику.
Если величина ESR превышает 5 ом, то даже при отсутствии внешних признаков (вздутие, пробой) такой конденсатор нужно выпаивать и менять на новый. Опять же для чистоты эксперимента можно промерять сначала исправный конденсатор и взять его характеристики как эталонные.
Важно! При снятии характеристик нужно помнить что полученная ESR (так же как и емкость) зависит от того, как соединены конденсаторы между собой, последовательно или параллельно. При измерении будут погрешности ввиду того, что током от прибора будут запитываться и другие элементы схемы.
Как работает конденсатор и зачем он нужен
Конденсатор – это пассивный электронный радиоэлемент. Его принцип действия схож с батарейкой – он аккумулирует в себе электрическую энергию, но при этом обладает очень быстрым циклом разрядки и зарядки. Более специализированное определение гласит, что конденсатор – это электронный компонент, применяемый для аккумуляции энергии или электрического заряда, состоящий из двух обкладок (проводников), разделенных между собой изолирующим материалом (диэлектриком).
простая схема конденсатора
Так каков принцип действия этого устройства? На одной пластинке (отрицательной) собирется избыток электронов, на другой — недостаток. А разница между их потенциалами будет называться напряжением. (Для строгого понимания нужно прочесть, например: И.Е. Тамм Основы теории электричества)
В зависимости от того, какой материал используется для обкладки, конденсаторы разделяют на:
- твердотельные или сухие;
- электролитические – жидкостные;
- оксидно-металлические и оксидно-полупроводниковые.
По изолирующему материалу их делят на следующие виды:
- бумажные;
- плёночные;
- комбинированные бумажно-плёночные;
- тонкослойные;
- …
Чаще всего необходимость проверки с использованием мультиметра возникает при работе с электролитическими конденсаторами.
Керамический и электролитический конденсатор
Ёмкость конденсатора находится в обратной зависимости от расстояния между проводниками, и в прямой – от их площади. Чем они больше и ближе друг к другу – тем больше ёмкость. Для её измерения используется микрофарад (mF). Обкладки изготавливаются из алюминиевой фольги, скрученной в рулон. В качестве изолятора выступает слой окисла, нанесенный на одну из сторон. Для обеспечения наибольшей ёмкости устройства, между слоями фольги прокладывается очень тонкая, пропитанная электролитом, бумага. Бумажный или пленочный конденсатор, сделанный по данной технологии, хорош тем, что обкладки разделяет слой окисла в несколько молекул, благодаря чему и удается создавать объемные элементы с большой ёмкостью.
Устройство конденсатора (такой рулон помещается в алюминиевый корпус, который в свою очередь кладется в пластиковый изолирующий короб)
На сегодня конденсаторы используются практически в каждой электронной схеме. Их выход из строя чаще всего связан с истечением срока годности. Некоторым электролитическим растворам присуще «усыхание», в процессе которого уменьшается их ёмкость. Это сказывается на работе цепи и форме сигнала, проходящего по ней. Примечательно, что это характерно даже для неподключенных в схему элементов. Средний срок службы – 2 года. С этой периодичностью и рекомендуется проводить проверку всех установленных элементов.
Обозначение конденсаторов на схеме. Обычный, электролитический, переменный и подстроечный.
Проверяем конденсатор мультиметром на работоспособность на двигателе
Для автомобилистов так же будет интересно узнать, как проверить подозрительный кондёр. Ввиду того, что генератор вырабатывает ток, в пространство генерируются помехи. Для подавления помех на генератор (а так же и на трамблеры) ставят конденсаторы. Искры получаются не такими злыми, помех меньше. Со временем конденсатор может выйти из строя. Смотрим видео, как этот конденсатор можно заменить другим.
Вот и все на сегодня. Удачи вам, до новых встреч!
Как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая – алгоритм проверки
Дорожки и контактные площадки на современных платах становятся все меньше, а сами платы зачастую являются многослойными.
Все это значительно усложняет процесс отсоединения элемента с целью контроля его работоспособности.
Потому актуальным становится вопрос: как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая его? Попробуем найти решение.
Нет разъема для измерения емкости
Прозвонить полярный или неполярный конденсатор мультиметром, не имеющим специальной функции, можно в режиме максимального сопротивления, при котором происходит его зарядка постоянным током.
Этот способ проверки подходит даже для таких элементов, как smd конденсатор (для поверхностного монтажа) или пленочный конденсатор. Проверка полярного элемента отличается только необходимостью соблюдать полярность.
Алгоритм следующий:
- разрядить элемент, закоротив его ножки;
- выставить максимальный предел измерения сопротивления — вплоть до мегаом, если позволяет прибор;
- подключить черный щуп мультиметра к гнезду COM — это ноль или, в нашем случае, минус, а красный щуп — в гнездо для измерения напряжения и сопротивления;
- коснуться черным щупом минуса детали, а красным — плюса;
- наблюдать за показаниями прибора.
Обратите внимание, что электролитический тип всегда полярен, все остальные — неполярные.
Что происходить в этом случае? Мультиметр начинает заряжать деталь постоянным током. Во время зарядки его сопротивление увеличивается.
Быстрый рост показаний сопротивления вплоть до значения «1» (бесконечно большое) означает, что конденсатор потенциально исправен, хотя таким способом и невозможно определить его фактическую емкость.
Возможная ошибка! Во время такой проверки нельзя касаться щупов или ножек элемента пальцами. Вы зашунтируете его сопротивлением собственного тела, и тестер покажет ваше собственное сопротивление. Рекомендуется применять щупы-крокодилы, если таковые есть.
Проверка мультиметром
При помощи мультиметра проверяют два параметра конденсатора: внутреннее сопротивление и емкость.
Внутреннее сопротивление (проверка на пробой и обрыв цепи)
Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления путем установки переключателя в сектор «Ω» на верхнюю позицию — у разных моделей это 2 или 20 МОм.
Далее касаются щупами выводов конденсатора. Если тот исправен, происходит следующее:
- вначале мультиметр показывает низкое сопротивление — конденсатор заряжается подаваемым на щупы напряжением;
- по мере увеличения заряда в конденсаторе, сопротивление постепенно возрастает и в конце концов достигает очень высокой величины: на дисплее — значение свыше 2 МОм или «1» (символ бесконечности).
Иное поведение прибора свидетельствует о неисправности элемента, когда сопротивление:
- оказалось ниже 2 МОм: конденсатор пробит (появилась проводимость в диэлектрике между обкладками);
- сразу стало бесконечно большим: обрыв вывода.
Конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные. Первые чувствительны к полярности измерений и если ее перепутать, подав на «минусовый» вывод положительный потенциал, а на «плюсовой» — отрицательный, выходят из строя. «Минусовый» вывод распознают по о на корпусе конденсатора.
В мультиметре потенциалы распределяются так:
- порт «COM» — отрицательный: по негласному правилу сюда включают черный щуп;
- порт «V/ Ω» — положительный: принято включать красный щуп.
При наличии заведомо исправного конденсатора той же марки, состояние исследуемого проверяют методом сравнения:
- замеряют сопротивление исправного конденсатора;
- то же самое выполняют для исследуемого элемента;
- сравнивают скорость изменения показаний на мультиметре.
Для этого метода более подходит аналоговый (стрелочный) тестер: плавно отклоняющаяся стрелка четко отражает изменение сопротивления в режиме реального времени.
Конденсатор проверяется в разряженном состоянии, иначе возможна электротравма или повреждение мультиметра.
Способ разряда зависит от емкости:
- малая (низкое напряжение): закорачивают выводы отверткой;
- большая (высокое напряжение): замыкают выводы резистором сопротивлением 10 кОм.
Резистор удерживают инструментом с изолированными ручками.
Измерение емкости возможно при наличии в мультиметре специальной функции. У таких приборов на лицевой панели имеется сектор «CX».
Конденсатор подключается двумя способами:
- у некоторых моделей имеются разъемы для щупов с пометкой «CX»;
- у других в сектор «CX» выведены две контактные площадки с пометками «+» и «-».
При контакте щупов или площадок с выводами конденсатора на дисплее отображается значение емкости. Полученные данные сравнивают с числовым показателем, указанным на корпусе конденсатора, после чего делают вывод о его пригодности.
Переключатель должен быть установлен в секторе «CX» на позиции с ближайшим большим значением по отношению к ожидаемой емкости. Обычно в секторе имеется 5 позиций со данными от 20 нФ до 200 мкФ.
Данный способ контроля не подходит для конденсаторов емкостью менее 0,25 мкФ. Их проверяют специальным устройством — LC-метром.
При отсутствии функции определения емкости, конденсатор проверяют так:
- Заряжают его от источника постоянного тока. Напряжение источника — примерно вдвое меньше напряжения конденсатора. Для элемента на 25 В достаточно источника на 9 – 12 В.
- Выждав несколько секунд, чего обычно достаточно для полной зарядки, радиодеталь отключают от питания и мультиметром замеряют напряжение на ее выводах.
Измеритель настраивается следующим образом:
- черный щуп включен в порт «COM»;
- красный — в порт «V/Ω»;
- переключатель: в сектор измерения постоянного напряжения («DCV» или «V-») на позицию с ближайшим большим значением относительно ожидаемого напряжения конденсатора.
Как проверить не выпаивая
Для проверки без демонтажа применяются специальные тестеры. От обычных они отличаются пониженным напряжением на щупах, что сводит к минимуму риск повреждения прочих компонентов цепи.
Если такого прибора в наличии нет, можно превратить в него обычный мультиметр, подключив через приставку. Разнообразные схемы таких приставок опубликованы в Интернете и специализированных журналах.
Независимо от того, какой прибор применяется для измерения параметров конденсатора, вопрос о влиянии прочих элементов остается актуальным. Так, если параллельно с исследуемым, к цепи подключено еще несколько конденсаторов, тестер покажет их суммарную емкость.
Как работать с мультиметром
Сложности проверки
Процесс определения емкости конденсатора непосредственно на плате осложняется присутствием других компонентов цепи — они искажают показания прибора.
В первую очередь это относится к элементам с малым сопротивлением постоянному току: предохранителям, индуктивностям, обмоткам трансформаторов.
Определение емкости конденсатора без выпаивания возможно только при отсутствии упомянутых компонентов.
Оказывают влияние и полупроводниковые приборы — диоды и транзисторы.
При проверке конденсатора на пробой путем измерения сопротивления мультиметр вместо бесконечности (на дисплее «1») отобразит сопротивление P-n перехода. В итоге состояние конденсатора останется неизвестным.
Параллельное включение в схему исправного компонента
Еще один способ проверить конденсатор без выпаивания состоит в подключении параллельно ему заведомо исправного аналога той же емкости. Если устройство заработает, значит проблема действительно была в конденсаторе и его необходимо заменить.
В схемах с высоким напряжением этот способ проверки применять нельзя.
Проверка на искру
При отсутствии измерительного прибора под рукой либо в случае большой емкости конденсатора его можно проверить «на глазок».
Элемент заряжают, затем металлическим инструментом с изолированными ручками замыкают его выводы. На руки следует надеть резиновые перчатки.
Яркая искра в сопровождении характерного звука свидетельствует об исправности конденсатора. Если разряд получился вялым, радиодеталь пора утилизировать.
Для получения исчерпывающей информации о состоянии конденсатора требуется мультиметр с функцией замера емкости (на панели управления имеется сектор «CX»).
Но и не оснащенный такой опцией тестер немало расскажет о данном элементе. Демонтаж конденсатора с платы требуется не всегда, но следует быть готовым к тому, что при измерениях на плате, точность окажется далеко не идеальной.
