Прежде чем говорить о проверке конденсаторов, давайте коснемся теории вопроса: что это за компонент, какие бывают и для чего используются?
Итак, конденсатор - это пассивный электронный компонент, работающий по принципу батарейки, которая способна очень быстро заряжаться и разряжаться, аккумулируя в себе, таким образом, некоторое количество энергии. Боле научно можно сформулировать следующим образом: конденсатор - это два проводника (обкладки), разделенные изолятором, служащий для накопления заряда и энергии электрического поля.
Примечание : обкладки (проводники внутри корпуса) могут быть выполнены из различных материалов, иметь разную форму и толщину. То же самое касается и изолятора между ними. Сути дела это не меняет.
Кратко рассмотрим принцип работы конденсатора. В обычных условиях, любые вещества (в том числе и проводники) электрически нейтральны. Что это значит? А то что в их структуре примерно равное количество электронов (отрицательно заряженных частиц) и протонов (положительно заряженных). Поскольку нас, применимо к данной теме, будут интересовать, в первую очередь, проводники, то их и рассмотрим.
Итак, в проводнике имеется множество хаотично перемещающихся частиц, которые "бродят" между атомами вещества, подобно молекулам воздуха в помещении. Если окружить этот кусок вещества электрическим полем, то эти частицы отреагируют на это, оттянувшись к его полюсам. Отрицательные (электроны) соберутся у одного полюса, а положительные (протоны) - у другого. Стоит убрать поле, и заряженные частицы снова рассеются по всему объему вещества и равномерно перемешаются.
Теперь представим себе такую ситуацию: перед снятием поля мы это "вещество" разрежем (разделим) на две части. Что получится? В каждой из половин окажутся "заперты" частицы с разным зарядом! В каждой из половинок один из зарядов будет доминирующим, поэтому ее потенциал станет положительным или отрицательным. А напряжением будет называться разница между потенциалами обеих половинок.
Теперь самое интересное: если соединить проводником два наши изолированные половинки, имеющие напряжение между собой, то по проводнику побежит ток - заряженные частицы устремятся навстречу друг другу, чтобы равномерно перемешаться. Вот примерно так и выглядит принцип работы конденсатора:)
Продолжим! В зависимости от состояния электролита внутри и материала снаружи (из которого они сделаны), конденсаторы могут быть сухими (твердотельными), жидкостными (электролитическими), оксидно-полупроводниковыми, оксидно-металлическими. В зависимости от диэлектрика (изолятора): бумажными, металлобумажными, плёночными, комбинированными бумажноплёночными, тонкослойными из органических синтетических плёнок.
Все это разнообразие реализации приводит к тому, что мы имеем достаточно большую разновидность типоразмеров конденсаторов и их видов.
Нас же, в первую очередь, будут интересовать электролитические конденсаторы, поскольку именно их нам, скорее всего, придется проверять с помощью мультиметра.
Емкость конденсатора зависит от площади проводников и расстояния между ними. Чем они к друг другу ближе расположены, тем больше емкость. Измеряется емкость в "фарадах". Но поскольку Фарада - это очень много, то все решили измерять емкость конденсаторов в микрофарадах (mF). Чтобы добиться большой емкости (при относительно небольшом размере элемента), нужно хорошенько постараться! В миниатюрный корпус нужно поместить проводники с большей общей площадью поверхности, и, для экономии места, разделить их как можно более тонким слоем изолятора.
В качестве обкладок (проводников) используется тонкая алюминиевая фольга. Две ленты фольги плотно складываются и сворачиваются в рулон. Поэтому они взаимодействуют не просто по всей своей площади, но еще и по обеим сторонам. Фольга покрывается с одной стороны микроскопическим слоем окисла, выступающего в роли изолятора.
Между лентами фольги находится специальная (очень тонкая) бумага, пропитанная электропроводящей жидкостью (электролитом). Жидкость смачивает фольгу, плотно прилегая к ней, поэтому несмотря на наличие бумаги, обкладки конденсатора оказываются разделены всего лишь несколькими молекулами окисла. Вот за счет всех этих ухищрений и получается столь большая емкость у такого относительно небольшого по размерам изделия.
Схематически сказанное нами выше можно отобразить следующим образом:
Примечание : общую емкость конденсаторов можно увеличить путем их параллельного включения (соединения) на печатной плате. Этот не хитрый ход объединяет емкости всех конденсаторов на ней расположенных. Также надо учитывать тот факт, что емкость может изменяться в зависимости от состояния диэлектрика. Например, если изолятор отсыреет, то емкость элемента уменьшится.
Добавлю несколько ремарок по поводу схемы выше. Часто можно услышать словосочетание «катодная фольга» и «анодная фольга». Катод - это отрицательно заряженный проводник, а анод - положительно заряженный.
Помните, в начале статьи мы говорили о том, что разнонаправленные по своему заряду частицы притягиваются к разным полюсам вещества? Вот это оно и есть: катодная и анодная фольга (отрицательно и положительно заряженные проводники). Также на схеме не показан резиновый уплотнитель (он находится сразу за выводами конденсатора). На фото ниже - несколько разобранных емкостей, на которых он отчетливо виден.
Итак, мы поговорили о том, что такое конденсаторы, как они работают и устроены. Теперь рассмотрим, какие же функции они выполняют?
Две их основные функции:
- сохранение и поддержка электрического заряда
- сглаживание напряжения в электрической цепи
Рассмотрим каждый из пунктов более подробно. Поскольку, как мы помним, конденсатор может очень быстро накопить (зарядиться) и отдать заряд (разрядиться), то он может, таким образом, компенсировать кратковременную потерю напряжения в близлежащем узле электрической схемы.
Приведем пример: возможно Вы были свидетелем ситуации, когда в помещении с большим количеством компьютеров случался кратковременный скачок напряжения в электросети. Свет, как говорят в народе, "мигнул". После этого, как правило, почти все компьютеры перезагружаются, но некоторые работают, как ни в чем не бывало! Это просходит, прежде всего, из-за качественных конденсаторов в их . Конечно, при полном отсутствии тока в сети хотя бы на протяжении нескольких секунд, все компьютеры выключаться. Здесь уже никакие, даже самые замечательные, конденсаторы не помогут и нужен полноценный - UPS.
В процессе работы в "дебрях" системного блока нашего компьютера бывают и такие ситуации: одной из комплектующих ПК при выполнении той или иной задачи кратковременно нужно больше энергии. Забирать ее у блока питания "долго" (она нужна здесь и сейчас), да и провода по которым идет ток имеют свой коэффициент сопротивления, что также не способствует моментальной доставке импульса в нужную точку. Тут на помощь снова приходят конденсаторы, расположенные рядом. Они могут разрядиться, обеспечив необходимую мощность, и почти мгновенно снова набрать заряд.
Вторая функция: сглаживание напряжения в сети. Расшифруем это дело. Качественный конденсатор - это отличный подавитель высокочастотных (ВЧ) и низкочастотных (НЧ) помех, всякого рода пульсаций и скачков напряжения. К помехам часто приводит, к примеру, параллельная работа в одной электрической сети других устройств: вентилятора, кондиционера, обогревателя и т.д.
Часто, конденсатор используют в качестве фильтра (для сглаживания пульсаций напряжения). Поэтому часто можно услышать словосочетание «сглаживающие конденсаторы». Практически всегда в качестве фильтров конденсаторы используются в блоках питания персональных компьютеров. Как мы помним, имеет частоту в 50 Герц (направление движения электронов в этом случае за 1 секунду меняется 100 раз). С точки зрения требования к питанию компьютера - совершенно неприемлемая ситуация!
Поэтому, прежде чем приступить непосредственно к сглаживанию импульсов, напряжение нужно "выпрямить" (из переменного преобразовать в постоянное). Как мы помним из предыдущих материалов, именно такое "живет" внутри нашего . Для преобразования напряжения внутри блока питания используется схема выпрямителя, состоящая из силового трансформатора, выпрямителя и фильтра на его выходе. В роли последнего и выступают конденсаторы, которые сглаживают остаточные переменные составляющие.
Теперь, наконец-то, мы вплотную подходим к основной теме нашей статьи: проверке конденсаторов с помощью мультиметра. Поверьте, там быстрее показать все это в нескольких коротких видеороликах (что мы и сделаем ниже), чем писать много текста. Именно поэтому и получилось такое героическое вступление, иначе статья бы получилась маленькая-маленькая:)
Итак, перечислим основные неисправности конденсаторов. Их можно выделить пять:
- Потеря емкости (высыхание)
- Увеличение тока утечки
- Увеличение активного сопротивления (ESR)
- Пробой
- Обрыв
Все подробно рассматривать не будем, перечислим только встречающиеся наиболее часто. Я опишу и покажу, как делаю я, возможно, кто-то проверяет конденсаторы по другому?
Возьмем в руку два не рабочих элемента. Ну, как не рабочих? Они-то, именно что работают, но весь вопрос в том КАК? На фото ниже, один из них явно не в порядке (правый), а вот левый - нормальный (с виду), но имеет абсолютно ту же проблему, что и его "сосед" - потерю емкости. Как следствие - конденсатор не "держит" заряд.
Гарантируемый срок службы электролитического конденсатора означает, что его штатная (номинальная) емкость в течение указанного срока не превысит допустимого (расчетного) отклонения. Как правило, такое отклонение составляет не более 20-ти процентов.. Превышение срока службы элемента не говорит о том, что он прекратит работать в принципе. Он продолжит свою работу, но значение его емкости уже выйдет за пределы, указанные в технической документации, а это, как мы понимаем, не есть хорошо и, со временем, может привести к разным неприятным последствиям.
Обратите внимание на фото ниже. На нем показано цифровое табло моего мультиметра с помощью которого я обычно проверяю конденсаторы. мы разбирали в одной из наших предыдущих статей, поэтому не будем лишний раз повторяться.
Давайте сделаем так: сначала я кратко опишу, что и как для подготовки измерений выставлять на мультиметре, а затем продублирую весь процесс в небольшом видео. Думаю, так будет понятно и максимально наглядно? Проверку начнем с исправного элемента (эталонного образца), а потом вернемся к нашим "подопытным" из фото выше.
Я проверяю конденсаторы в режиме "прозвона" на короткое замыкание (позиция на диске мультитестера под номером «1 »). При отсутствии данного режима можно перевести прибор в состояние измерения сопротивления: его значок на фото ниже для наглядности обведен треугольником. Проводить измерения можно выставив переключатель в значение 2 Килоома (2000 ОМ или 2к). На фото обозначен под номером «2 ».
Мультитестер к работе подготовили. Что нам нужно сделать дальше? Черный (минусовый) щуп прибора приложить к минусовому проводнику, а красный (плюсовой) к его положительно заряженному полюсу. Как определить полярность конденсатора мы писали , так что не будем повторяться. В принципе, если и перепутаете ничего страшного не произойдет:)
Приложив щупы к выводам (ножкам) конденсатора мы, таким образом, начнем его заряжать. На табло мультиметра в этот момент мы увидим увеличивающиеся цифры (значение сопротивления элемента). Когда показатели выйдут за допустимый предел измерения самого мультиметра (в данном случае, - два мегаома: 2M ), мы увидим в правой части экрана прибора цифру «1 ».
Подобное "поведение" мультиметра и будет означать, что проверка конденсатора прошла успешно и он исправен. Подержите на нем щупы еще некоторое время (секунд 10-15), дав ему окончательно зарядиться. Теперь можно перевести наш измеритель в режим измерения постоянного тока (достаточно будет предела в 20 Вольт) - на фото выше обведено квадратом, и "снимите" показания заряда с выводов.
Примечание : на дешевых цифровых мультиметрах заряд может быть в пределах трех вольт (чуть больше или чуть меньше). На нашем измерителе на работе мы заряжаем их до семи вольт и выше. Если значение напряжения находится в пределах одного вольта или меньше, то это может говорить о том, что емкость не заряжается и подлежит замене.
Чтобы разрядить конденсатор (перед повторным тестом или установкой на плату) просто замкните чем-то металлическим (можно прямо одним из щупов) между собой его "ножки", как показано на фото ниже.
Теперь, как и договаривались, размещу несколько небольших видео, где будет показан весь, описанный нами выше, процесс. Начнем с рабочего (эталонного) элемента:
Примечание : по правильному замер нужно проводить не касаясь выводов пальцами (так мы вносим в конечный результат погрешность за счет сопротивления собственного тела), но для примера - сгодится:)
Теперь проверим конденсатор, который не исправен. Помните, тот зеленый, со вздувшейся крышкой?
Обратите внимание, что проверяем мы его в режиме измерения сопротивления со значением 2k (2000 ОМ) на шкале. Видите, как медленно (по сравнению с предыдущим) он заряжается? В какой-то момент этот процесс просто останавливается и даже начинает идти в обратную сторону (он разряжается). Это - яркий признак неисправности!
Теперь проверим мультиметром конденсатор, который с виду ничем не отличался от обычного (ни сверху ни снизу нет характерных вздутий, вытеканий электролита и т.д.) Также обратите внимание на результат замера напряжения после его зарядки - всего 0.56 Вольта!
Вы можете спросить: существует ли какая-то профилактика конденсаторов, чтобы предотвратить их преждевременный выход из строя? Ответ будет: существует! Срок службы электролитического конденсатора можно достаточно ощутимо продлить, снизив его рабочую температуру. Закономерность приблизительно следующая: время "жизни" (исправной работы) элемента будет увеличиваться вдвое при снижении его рабочей температуры на каждые 10 градусов Цельсия. Помните, - паршивая вещь! Боритесь с ним нещадно! :)
Примечание : правило, описанное выше, действует только до 40-ка градусов. Дальнейшее снижение температуры не приводит к такому ощутимому эффекту.
После того, как все проверите, просто на новый (исправный).
Также я хочу познакомить Вас с одним очень полезным прибором, который идеально подходит для работы с конденсаторами в радиоэлектронной аппаратуре. Называется он «ESR-micro v4.0s ».
Примечание : ESR - (Equivalent Series Resistance - Эквивалентное Последовательное Сопротивление - ЭПС) - один из параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи.
Довольно часто бывает так, что чисто визуально к элементу нет никаких претензий: он не вздутый, выглядит нормально, но на самом деле - неисправен (частично потерял емкость, имеет большой ток утечки и т.д.). Вот тут нам и пригодится подобный замечательный измеритель емкости ESR-micro v4.0s. Что интересно, прибор позволяет проводить измерения без демонтажа (выпаивания) емкости из печатной платы!
Внимание! Перед проверкой на ESR измерителе (установке элемента непосредственно в прибор) обязательно разрядите его, замкнув выводы. В противном случае есть вероятность того, что он, сохранив накопленный заряд, разрядится на сам измеритель! А это может вывести прибор из строя. Особенно это касается элементов большой емкости.
Надо сказать, что сам я пользовался подобным устройством всего один раз (у знакомого попросил), но впечатления - самые положительные. Зреет мысль приобрести себе такой же! Стоит около 50-ти долларов. Внизу - небольшое видео, рассказывающее о ESR измерителе более подробно.
Напоследок пару слов о такой неисправности элемента, как пробой. В данном случае проверить конденсатор мультиметром очень просто: в режиме "прозвонки" прикладываем щупы к его выводам и если услышим характерный писк - в мусорник его! Один из проводников поврежден или нарушен слой изоляции между соседними обкладками. Элемент однозначно подлежит замене!
С помощью специального технического оборудования можно обнаружить различные радиоэлементы, которые вышли из строя или износились. Но все становится весьма непросто, когда требуется произвести тестирование емкостных элементов при помощи мультитестера, потому как самых обычных «прозвонов» элементы данного типа не боятся.
Что такое мультиметр? Это универсальное устройство, которое позволяет выполнять электрические измерения. При помощи этого аппарата можно произвести измерения показателей тока постоянного и переменного типа, а также замерить мощностной показатель сети, емкость конденсатора, мощность сопротивления и радиодеталей.
На данный момент все приборы этого типа подразделяют на два основных типа:
- цифровой – этот прибор отображает все полученные результаты на табло цифрового вида;
- аналоговый – для отображения показателей используется специальная цифровая шкала.
На корпусе прибора устанавливают специальный регулятор. В некоторых случаях таких регуляторов бывает несколько. Они необходимы для того, чтобы переключать режимы и величины измерения. Для того, чтобы выполнить замер применяют щупы (специальный провод на одном конце которого имеется разъем, а на второй – наконечник из металла).
Электролитический конденсатор можно проверить мультиметром не выпаивая. Специально для этого используют омметр, который входит в состав устройства этого вида.
Показатель сопротивления электрического конденсатора будет выше отметки в 100 Мом:
- Прибор разряжают. Для этого устраивают короткое замыкание на ножках.
- Непосредственно на корпусе прибора выставляют соответствующую величину измерения.
- Оба вывода подводят к ножкам. Левую к минусу, а правую к плюсу.
- Если показатель сопротивления выше указанной величины, то прибор исправен.
Для наглядного ознакомления с проведением данного технического процесса можно воспользоваться видеоматериалом, представленным ниже:
Чтобы измерить емкость конденсатора при помощи мультиметра, необходимо следовать инструкции:
- Измерительные прибор переводят в состояние измерения емкости.
- Дважды производят подключение щупов. Второй раз их меняют местами.
- Фиксируют результат. Сравнивают оба показания.
- В том случае, если в первый раз на экране появился «0», а во втором «-», то прибор абсолютно исправен. Если же показания одинаковы, то устройство можно считать нерабочим.
Этот метод используют для определения утечки или наличия обрывов. При необходимости проведения проверки конденсатора на плате с помощью мультиметра используют зарядку устройства и разрядку его, при этом практически полностью меняют полярность. По мнению опытных специалистов этот вариант является весьма сомнительным.
Проверка разных видов
При проверке керамического конденсатора (неполярного) с помощью мультиметра применяют различные диэлектрики. К примеру, это может быть бумага, стекло или воздух.
Весь процесс сводится к следующему:
- Переводят устройство в режим измерения реального сопротивлении.
- На приборе выставляют максимальный предел.
- Устройство настраивают и щупами касаются к ножке
В том случае, если устройство рабочее, то на нем покажется величина в 2 Мом. Если же показатель будет меньше, то прибор вышел из строя.
Проверяя пленочный конденсатор мультиметром, проверяют показатель сопротивления. Если в устройстве «утечка», то ничего не изменится. Если существует внутренний обрыв, то на аналоговом мультиметре стрелочка уйдет в бесконечность.
Если с помощью мультиметра необходимо произвести проверку на работоспособность пускового конденсатора, то первоначально извлекают пусковой механизм. Затем проверяют его на наличие утечек электрического типа. Присоединяют щупы к клеммам. После этого выполняют проверку емкости.
Когда речь заходит о проверки неполярного конденсатора, то следует обратиться к материалу, предоставленному выше, потому как с точки зрения принципиального устройства прибор этого типа ничем не отличается от керамического конденсатор.
Проверка smd конденсатора проводится также, как и обычного устройства. С помощью измерения максимального показателя сопротивления.
Внимание! Проверяя высоковольтный конденсатор всего-то и надо, что зарядить его свыше нормы. Тогда все будет заметно сразу же.
Конденсатор переменного тока проверяют при помощи мультиметра с помощью измерения данного показателя дважды с переменой полярности. После чего их сравнивают и на основе этого делают вывод. Если показатель №2 будет выше, то прибор исправен.
Как проверить в бытовой технике?
В некоторых отдельных случаях приходится проверять конденсатор, который находится в корпусе бытовой техники:
- конденсатор от стиральной машины – измерят с помощью мультметра или тестера. Измерение производится на максимальное сопротивление устройства. Если оно исправно, то стрелочка прибора отклонится.
- конденсатор микроволновки – при подключении мультиметра показатель сопротивления должен быть бесконечным (при условии, что измерительный прибор стоит в положении Rх 1000).
- автомобильный конденсатор – для этого пользуются стандартным методом.
Как проверить без мультиметра?
Для того чтобы проверить конденсатор на работоспособность без использования специального измерительного оборудования необходимо работать с конденсаторами высокой мощности. При этом пользуются одним из свойств конденсатора – копить заряд и подзаряжаться. конденсатор заряжают высоким напряжение (больше чем номинал, указанный на корпусе устройства). Делают это на протяжении нескольких секунд.
Внимание! Руки не должны прикасаться к металлическим элементам устройства. Железо должно быть полностью изолировано от человека. После аккуратно замыкают при помощи железного элемента контакты конденсатора. Появится искра.
Видео
Смотрите на видео как проверить конденсатор:
Сегодня создано большое количество технических средств, предназначенных для измерения и замера различных электрических и технических показателей. При помощи них можно вовремя выявить неполадки и произвести замену. Ко всему прочему можно будет избежать серьезных трат на покупку нового оборудования. Вес что потребуется – это отремонтировать или заменить износившийся элемент.
Окт 5, 2015 Татьяна Сумо
Среди электронных компонентов, наиболее часто встречающихся в рекомендациях по ремонту оборудования наверно более 50% всех случаев поломки случаются из-за неисправности конденсаторов. Как электрический прибор конденсатор участвует во множестве электрических схем. Основа работы такого элемента основана на постепенном накоплении электричества разного потенциала между обкладками и его последующего резкого разряда.
Сегодня наиболее распространенными в схемотехнике являются два вида конденсаторов:
- электролитические или полярные, называются так, потому что при включении в схему аппаратуры требуют установки согласно полярности: «плюс» к плюсу схемы, а вот «минус» к отрицательному;
- неполярные все остальные типы конденсаторов.
Конструкция подобного рода электронных компонентов для элементарного представления довольно проста и состоит из двух проводящих электрический ток изолированных диэлектриком обкладок. В качестве диэлектрика используются различные вещества и материалы, не проводящие электрический ток – воздух, керамические пластины, специальная бумага, слюда.
На практике эти электронные компоненты являются небольшими по размерам приборами, но при этом имеют очень большую и довольно чувствительную емкость, поэтому при работе с ними необходимо максимально соблюдать осторожность и внимательность.
Принцип работы
Принцип работы, на котором основана работа этого радиоэлемента заключается в том, что при использовании его в электрических схемах он способен накапливать электрический заряд.
Это свойство, возможно только с переменным электрическим током – поэтому он применяется в схемах, где необходимо разделение двух составляющих тока – постоянной и переменной. А вот в схемах с постоянным электрическим током конденсатор будет выполнять роль диэлектрика, поскольку в таких условиях он не способен накапливать заряд.
Область применения
Конденсаторы применяются в зависимости от своего номинала и маркировки в различных радиосхемах и электронных приборах. Это в основном небольшие по емкости компоненты, выход их строя которых не сопровождается большими и разрушительными последствиями.
Большие по мощности и размерам конденсаторы применяются в основном в качестве пусковых элементов электродвигателей при использовании однофазного подключения в таком случае конденсаторы должны иметь большую емкость и номинал.
Возможные неисправности
Нерабочая электрическая схема прибора или незапускающийся двигатель сам по себе сигнализирует о неисправности одного или нескольких компонентов схемы, а вот конкретно неисправность конденсатора может быть следствием некоторых факторов, влияющих на работоспособность элемента:
- короткого замыкания внутри между обкладками;
- порыва внутренней цепи элемента;
- превышения допустимого тока утечки;
- уменьшения номинальной емкости данного прибора;
- физического повреждения корпуса и нарушения его герметичности.
Как определить поломку по внешним признакам
Вышедший из строя электронный компонент, возможно определить, или во всяком случае поставить под сомнение его работоспособность возможно благодаря следующим внешним признакам:
- нарушение герметичности корпуса – в виде разрыва внешнего корпуса и выступившего электролита;
- раздутого корпуса элемента с видными повреждениями геометрии (чаще всего они имеют цилиндрическую форму, поэтому выпуклости на внешней оболочке говорят о его неисправности).
Как проверить конденсатор (пусковой/высоковольтный/пленочный и т.д.) мультиметром
Самым простым и надежным способом проверки неисправного конденсатора является проверка его омметром, или специально собранной проверочной схемы. Омметр покажет сопротивление электронного устройства, по которому можно судить о целостности диэлектрика, и делать выводы об исправности элемента.
Другим, не менее эффективным способом проверки работоспособности конденсатора является тестирование его с помощью комбинированного прибора мультиметра. Мультиметры, а особенно те, которые имеют специальный режим проверки емкости позволяют быстро, точно и достоверно протестировать устройства.
Сам процесс можно описать алгоритмом:
- измерительный прибор переводится в режим омметра;
- омметр выставляется в верхний режим измерения сопротивления – бесконечность значения;
- проводится измерение сопротивления устройства на выводах – в случае если прибор показывает низкое значение сопротивления (любое отличное от значения «бесконечность») то тестируемый элемент непригоден к дальнейшей работе, внутри имеется пробой диэлектрика или утечка электролита.
Небольшое отклонение стрелки на циферблате тестера при проверке подобного типа электронных устройств с последующим возвращением в исходное нулевое положение свидетельствует о том, что конденсатор исправен и начал набирать небольшую емкость.
Отклонение стрелки мультиметра на определенную величину с последующим возвращением и фиксацией на каком-либо значении сопротивления говорит о неисправности элемента.
Как проверить не выпаивая
Одним из вариантов проверки работоспособности конденсаторов без демонтажа их из схемы является включение в схему параллельно испытуемому элементу исправного компонента соответствующего номинала. Такой вариант позволяет судить о работоспособности испытуемого электронного устройства и определить вариант его замены.
Данный метод во многом дает позитивный результат при проверке схем с небольшим напряжением, при проверке элементов работающих схем с высоким рабочим напряжением такой вариант недопустим.
Вообще чаще всего в рабочих устройствах выходят из строя в основном электролитические конденсаторы, реже полиэтилентерефталатные в высоковольтных цепях.
Как узнать ёмкость конденсатора
В большинстве случаев емкость прибора указывается в маркировке на корпусе элемента. Однако зачастую существует необходимость определения емкости электронных компонентов с недостаточно четко промаркированными данными.
В таком случае необходимо использование специализированного мультиметра, имеющего в своем арсенале функцию измерения емкости.
В большинстве мультиметров имеется 5 пределов измерения:
- 20 нФ (20nF)
- 200 нФ (200nF)
- 2 мкФ (2uF)
- 20 мкФ (20uF)
- 200 мкФ (200uF)
Такой диапазон измерения емкости элементов позволяет проводить тестирование, как неполярных конденсаторов, так и полярных, то есть электролитических. Сам процесс проведения тестирования выглядит так:
- Контрольные щупы прибора переключаются к специальным гнездам измерения емкости (гнезда Сх).
Внимание! При работе обязательно соблюдать указанную полярность контрольных щупов!
- Тестируемый образец полностью разряжается.
- Контрольные щупы соединяются с местами выводов на тестируемом образце.
Полученное значение и показывает емкость электронного компонента схемы.
В отдельных мультиметрах, вместо специальных гнезд на рабочую панель выведены металлические пластины. Проверка элемента проводится путем присоединения выводов к платинам с соблюдением полярности.
Приступая к проверке элементов необходимо четко понимать, что даже самые современные мультиметры не способны измерять очень большую емкость таких устройств, в большинстве своем максимальным пределом является измерение как полярных, так и неполярных элементов емкостью до 200 мкФ (200uF).
Номинал конденсаторов менее чем 0.25мкФ, с помощью обычного мультиметра могут проверяться только на наличие короткого замыкания. Превышение допустимых значений измерения может привести к выходу из строя прибора, и хотя внутри мультиметра и установлен предохранитель, все равно прибор может быть испорчен безвозвратно.
Не лишне радиолюбителям помнить и о технике безопасности при проверке подобных утройств высоковольтных схемах.
Ремонт бытовой радиоаппаратуры в которой применяются высоковольтные схемы, должен начинаться после выключения прибора и разрядки электронного компонента разрядной цепью из резистора номиналом 2 кОм…1 Мом, которая соединяется с общим проводом схемы или корпусом:
- в низковольтных цепях с емкостями до 1000 мкФ и напряжением до 400 В достаточно 2 кОм (25 Вт);
- для цепей с емкостями до 2 мкФ и со средними рабочими напряжениями до 5000 В - 100 кОм (25 Вт);
- для высоковольтных цепей с емкостями до 2 нФ и рабочими напряжениями до 50 кВ - 1 МОм (10 Вт).
Ну и для любителей экстрима вполне может подойти древнейший способ проверки устройств большой емкости. После полной зарядки, а свойство заряжаться и копить заряд электричества в данном случае будет иметь основное значение, выводы элемента замыкаются на металлическом предмете, при этом желательно не только изолировать сам предмет, но и руки резиновыми перчатками.
Результат должен проявиться в неповторимой искре и одновременном звуковом сопровождении процесс разряда.
Конденсатор – это важный элемент, обеспечивающий эффективную работу электронных схем по своему функциональному назначению. Прежде чем ознакомиться с методами, как проверить конденсатор мультиметром, рассмотрим виды этих деталей и принципы их работы. Тогда проверку мультиметром работоспособности конденсаторов можно будет делать осознанно, с пониманием того, какие параметры в заданных пределах измеряются.
Проверяем конденсатор мультиметром
Устройство и принципы работы
Практически все электронные схемы включают в свой состав конденсаторы, за исключением отдельно взятых микросхем.
Конденсаторы выполняют роль накопителя энергии, применяются в электронных схемах разного назначения:
- в фильтрах выпрямителей и стабилизаторов источников питания;
- передают сигналы между каскадами усилительной аппаратуры;
- на их основе строятся частотные фильтры, разделяющие звуки на высокие и низкие частоты;
- в таймерах задаются временные интервалы пусковой системы электродвигателей стиральной машины или режимов микроволновки;
- в генераторах подбирается определенная частота колебаний и многие другие функции.
Классическая конструкция конденсатора представляет собой две токопроводящие пластины, расположенные друг против друга. Между ними находится диэлектрическая прокладка, в качестве которой может быть даже воздух.
Формула для расчета емкости
е – диэлектрическая проницаемость прокладки;
S – площадь пластин в кв/м;
С – фарады, емкость.
Соотношение формулы показывает, что емкость увеличивается при увеличении площади пластин и уменьшении расстояния между ними.
В промышленности плоские конденсаторы изготавливаются с малыми емкостями, для получения больших емкостей используются технологии изготовления деталей цилиндрической формы. Так, в цилиндрическом корпусе сворачиваются две полоски из фольги, между которыми бумажная лента, пропитанная трансформаторным маслом. Такая конструкция позволяет достичь больших площадей пластин, малых расстояний между ними, получить большую емкость конденсатора.
Классический пример работы конденсатора
Схема работы конденсатора
Конденсатор заряжается до напряжения источника питания за время Т = RC = 500 ОМ х 0,002 Ф = 1 сек. При переключении тумблера накопленный заряд разрядится на лампочку, при этом можно будет заметить кратковременную вспышку.
Виды конденсаторов
Все конденсаторы делятся на два вида: без полярности и полярные – электролитические,
По конструктивным особенностям их разделяют на:
- простые;
- диэлектрические;
- с фиксированной и переменной емкостью.
Электролитические полярные конденсаторы в схемах подключаются обязательно с соблюдением полярности: контакты со знаком «+» на плюсовую дорожку платы, «–» – на минусовую дорожку. Другие конденсаторы можно припаивать на плату любыми выводами, не обращая внимания на полярность.
Причины неисправности
Простые конденсаторы с постоянной или переменной емкостью практически не выходят из строя – нечему ломаться, если только при механическом повреждении токопроводящих пластин.
Электролитические диэлектрические конденсаторы имеют ограниченные сроки службы, со временем диэлектрический слой между пластинами теряет свои свойства.
Полярные конденсаторы в схемах подключаются строго по полюсам, ошибка приводит к потере конденсатором заданных параметров или полному пробою, обрыву цепи или короткому замыканию.
При замене конденсаторов даже новые надо обязательно проверять, электролитический слой может просто высохнуть за время его хранения.
Проверка конденсаторов мультиметром
Мультиметр – это универсальный прибор, с помощью которого можно измерять целый ряд параметров электротехнических цепей и отдельных деталей:
- величину переменного и постоянного тока;
- напряжение;
- сопротивление и другие элементы.
Рассмотрим, как проверить конденсатор.
Существует два вида мультиметров: аналоговые и цифровые. На цифровом варианте измеряемые параметры отображаются в виде чисел в жидкокристаллическом дисплее. Аналоговый прибор имеет стрелочный индикатор с градуировкой на шкале – для проверки конденсаторов этот вариант более удобный. Измеряемые параметры и пределы устанавливаются переключателем, который находится на корпусе, концы проводов для измерения оборудованы контактными клеммами и щупами.
Проще всего проверяются конденсаторы, которые не имеют полярности. Для этого надо установить переключатель мультиметра в режим измерения «мегомы», на шкале переключателя он обозначен как 2000k. Один провод вставить в гнездо со знаком VОм.mA, второй – в гнездо со знаком заземления. Затем нужно подсоединить концы щупов к контактам конденсатора; показания стрелки или чисел на дисплее должны быть на уровне 2Мом или выше. При сопротивлении ниже 2Мом конденсатор считается неработоспособным.
Двухполюсные электролитические конденсаторы надо проверять на исправность обязательно с соблюдением полярности. На корпусе конденсатора есть маркировка с указанием допустимого напряжения в вольтах и максимальной емкости в микрофарадах.
На импортных моделях со стороны отрицательного вывода на корпусе ставят знак минуса черным цветом. На отечественных конденсаторах возле ножек стоят знаки «–» и «+».
Маркировка на корпусе конденсатора для соблюдения полярности
Переключатель мультиметра выставляется в режим измерения сопротивления или прозвонки. Затем подсоединяют щупы к выводам конденсатора, соблюдая полярность. На конденсатор подается постоянное напряжение с элементов питания мультиметра, он начинает заряжаться.
Стрелка индикатора при этом постепенно отклоняется в правую сторону, на цифровом варианте значение цифры увеличивается, сопротивление растет. Значение сопротивления может дойти до бесконечности, это зависит от номиналов конденсатора.
Если стрелка прибора остается на значении «0», значит в цепи конденсатора есть обрыв; при резком повороте стрелки в пределы бесконечности пластины конденсатора короткозамкнуты. В этих случаях пробитые детали подлежат замене.
Особенности проверки
Для того чтобы правильно проверить работоспособность конденсаторов тестером или мультиметром, очень важно знать некоторые особенности этой методики.
По причине технических ограничений в пределах измерений мультиметром или тестером можно проверить только конденсаторы емкостью выше 0,25 микрофарад. Другие конденсаторы проверяются специальным прибором LC- метром.
Перед замерами конденсаторы надо обязательно разряжать, особенно высоковольтные – выше 100В. Для этого используются лампы накаливания. Если напряжение конденсатора более 220 Вольт, подключается несколько ламп последовательно.
В процессе эксплуатации заряд конденсатора может оставаться длительное время; при соединении его клемм с контактами ламп происходит разряд, при этом лампы могут кратковременно вспыхнуть. Низковольтные конденсаторы можно разряжать, перемыкая контакты отверткой. При таком замыкании максимум будет небольшая искра, которая не явится угрозой здоровью.
Нельзя прозванивать конденсаторы в схеме, обязательно надо выпаивать и проверять отдельно. Остальные детали в цепи схемы будут влиять на измерения, что помешает получить истинные значения сопротивления конденсатора. Допускается отпаять одну ножку и сделать замеры, но это не всегда удается, выводы на печатных платах у деталей очень короткие.
Проверяем конденсатор на пригодность
Не стоит тратить время на конденсаторы с явными признаками неисправности, отечественные изделия при превышении допустимого напряжения или ошибки в подключении полярности может разорвать на части.
В импортных электролитических конденсаторах предусмотрены крестообразные оттиски в верхней части корпуса. В этих местах толщина стенок тоньше, при пробое энергия прорывает эти полосы, остается маленькое выжженное отверстие. Внимательно осматривайте и отбраковывайте такие элементы.
Проверка. Видео
Видео на практике покажет, как проверить конденсатор мультиметром, чтобы у читателей и вовсе не осталось вопросов.
Начинающие радиолюбители неоднократно задают вопрос, как проверить исправность конденсатора ? Этот важный элемент электрической цепи при неисправности может спровоцировать отказ всей схемы или заставить глючить один из ее узлов.
Как проверить исправность конденсатора?
В процессе проверки конденсатора желательно выпаять и визуально осмотреть радиокомпонент на наличия видимых дефектов:
- вздутия, трещины;
- почернения, следы гари;
- вытекшего электролита.
Но, увы, конденсатор, который нормально выглядит, еще не является залогом того, что он полностью исправен.
Для более точной диагностики необходим мультиметр, желательно с возможностью проверки емкости конденсаторов. В таком устройстве необходимо всего лишь выбрать диапазон измерения необходимой емкости и подключить конденсатор в специальное гнездо (если оно имеется) или к щупам прибора.
На практике если показания мультиметра отличаются от номинала конденсатора +/-15% , можно считать такой конденсатор исправным. Подопытный наш образец имеет: 5,6 мкФ , показания прибора составляют: 5,8мкФ. Вердикт — конденсатор рабочий.
Как проверить электролитический конденсатор мультиметром?
Если функция измерения емкости не предусмотрена на вашем приборе, тогда простейшая проверка конденсатора мультиметром поможет выявить в нем замыкание, но потерю емкости измерить не получится. Для такой проверки необходимо мультиметр включить в режим измерения сопротивления и смотреть на показания индикатора. В первоначальный момент конденсатор накапливает заряд, и его сопротивление уменьшается, спустя определенное время сопротивление конденсатора начнет сильно увеличиваться.
По скорости изменения сопротивления субъективно можно судить о реальной емкости конденсатора.
Как проверить исправность конденсатора тестером?
Вышеописанные действия с легкостью можно повторять не только цифровым, но и стрелочным прибором, в котором отклонение стрелки будет визуально даже лучше видно. Диапазон измерений прибора лучше выставить в пределах 2МОм . Но данный метод проверки способен выявить работоспособный конденсатор лишь емкостью не менее 1мкФ .
Как проверить конденсатор на плате?
Все предыдущие действия можно проводить на плате. Проверить конденсатор мультиметром не выпаивая таким способом не составит труда. Но надо знать, что другие радиокомпоненты будут влиять на показания прибора. Влияние будет зависеть уже от конкретной схемы прибора.
Перед тем, как проверить исправность конденсатора необходимо помнить:
- проверять только разряженные конденсаторы (замкнув на несколько секунд их выводы). Не соблюдая данную меру предосторожности есть шанс, что мультиметр выйдет из строя;
- не браться за металлические выводы щупов руками. Проводимость человеческого тела непосредственно влияет на показания прибора;
- лучше всего проверять любой конденсатор, который выпаян из основной схемы.
Вконтакте
