- Что такое конденсатор и зачем нужен?
- Разновидности конденсаторов и способы их проверки
- Устройство и принцип работы мультиметра
- Особенности конденсаторов в зависимости от вида
- Электролитический
- Керамический
- Пленочный
- Полярные и неполярные разновидности
- Особенности полярных конденсаторов
- Отличия неполярных конденсаторов
- Обозначения на конденсаторах
- Принцип работы
- Возможные неисправности
- Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами
- Как проверить полярный конденсатор?
- Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки
- Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки
- Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В
- Алгоритм диагностики мультиметром
- Как произвести тестирование полярного конденсатора
- Неполярный конденсатор и его диагностика
- Разрядка конденсатора
- Проверка на ёмкость
- Подключения прибора к полярному и неполярному конденсатору
- Проверка на отсутствие внутреннего обрыва
- Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки
- Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва
- Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва
- Меры предосторожности при проверке электролитических конденсаторов.
- Техника безопасности
- Рекомендации по проверке конденсаторов
Что такое конденсатор и зачем нужен?
Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, которые используются во многих отраслях промышленности. Они необходимы в автомобилестроении и машиностроении, радио и электронике, приборостроении и производстве бытовой техники.
Конденсаторы — это своего рода «хранилища» энергии, от которой они отказываются в случае кратковременных перебоев в подаче электроэнергии. Кроме того, определенный тип этих элементов фильтрует полезные сигналы, назначает частоту устройствам, генерирующим сигналы. Цикл разряд-заряд конденсатора очень быстрый.
Электрический компонент, такой как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих пластин). Они отделены друг от друга диэлектриком. В цепь, пропускающую постоянный ток, его нельзя включить, так как это равносильно отключению
В цепи переменного тока пластины конденсатора заряжаются поочередно с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на выводах источника такого тока периодически происходят изменения напряжения. Результатом таких преобразований является наличие в цепи переменного тока.
Так же, как резистор и катушка, конденсатор показывает сопротивление переменному току, но отличается для токов разной частоты. Например, хорошо пропуская токи высокой частоты, он может одновременно быть практически изолятором для токов низкой частоты.
Сопротивление конденсатора зависит от его текущей емкости и частоты. Чем больше последние два параметра, тем меньше его емкость.
Разновидности конденсаторов и способы их проверки
Если вы решили разобраться, как проверить конденсатор мультиметром, необходимо выяснить, какие типы этих устройств известны сегодня. Они могут быть как полярными, так и неполярными. Их главное и очевидное отличие — наличие полярности в полярных конденсаторах.
Эти элементы проверяются по следующему принципу: от «+» до «+», от «-» до «-», в противном случае при несоблюдении условий элементы могут сломаться и даже закрываться, вызывая взрыв.
Модели полярного типа являются электролитическими. Если бы устройства были произведены в советское время, в случае взрыва электролит мог вытечь на поверхность кожи. Современные изделия оснащены специальным поперечным сечением на поверхности, которое в случае разрыва направляет взрывной поток в определенном направлении, исключая разбрызгивание проводящего вещества в разные стороны.
Во-первых, способ контроля зависит от характера неисправности. Можно поиграть в конденсаторы мультиметром:
- измерение сопротивлений в его диэлектрике;
- измерить его емкость.
Устройство и принцип работы мультиметра
Лет 25 назад это устройство было довольно солидным по размеру и называлось тестером. С его помощью проводились испытания (испытания, проверки) электрической цепи на предмет обрыва или ненужного короткого замыкания. Он состоял из гальванометра и ряда катушек сопротивления с переключателем. Последнее позволяло выбирать режим измерения: силы тока, значения напряжения или сопротивления цепи.
Современный мультиметр, как следует из названия, способен выполнять множество измерений и проверок. Помимо вышеперечисленного, с его помощью можно проверить работоспособность диодов и транзисторов, а также конденсаторов. Вместо аналогового гальванометра у него есть цифровой дисплей, а общий размер и вес стали намного меньше, чем у старого тестера. Все мультиметры снабжены блоком питания на 9 вольт типа «Крона».
Особенности конденсаторов в зависимости от вида
Конденсатор — это элемент, способный накапливать электрический заряд. Как правило, он состоит из двух проводящих пластин, разделенных диэлектриком (непроводящим материалом). Количество накопленного заряда зависит от площади этих пластин и природы диэлектрика. Свойство накапливать заряд называется емкостью конденсатора. Основной единицей измерения емкости является фарада, накопленный заряд в 1 кулон при напряжении на пластинах 1 вольт. На практике используются меньшие единицы. Они в тысячу, миллион и миллиард раз меньше фарада.
Конструкция конденсаторов направлена на увеличение емкости без увеличения внешних размеров. Это причина использования различных пластинчатых материалов и диэлектриков, а также появления многих типов этого устройства. Для увеличения площади токопроводящих пластин их делают в виде длинной металлизированной полипропиленовой ленты, свернутой в цилиндрическую форму или сложенную гармошкой с промежуточным слоем диэлектрической ленты. Таким образом устроены металлобумажные, бумажные, серебряно-слюдяные и слюдяные конденсаторы.
По типу диэлектрика различают несколько типов конденсаторов: вакуумные, с газовым диэлектриком, неорганические, органические, электролитические, твердотельные.
Основная отличительная черта конденсаторов — свойство полярности. Полярные пластины имеют строго определенную пластину со знаком «+» и пластину со знаком «-». Это необходимо учитывать в схеме их применения и при осмотрах.
Электролитические конденсаторы характерны для полярного класса. Они выполнены в виде алюминиевого цилиндра, в котором свободное пространство между пластинами заполнено электролитом. Эти конденсаторы имеют объемы от очень маленьких, от долей кубического сантиметра до очень больших — несколько десятков см³, и большие емкости — до тысяч микрофарад, то есть миллифарадных единиц.
Маленькие танталовые полярные конденсаторы имеют большую емкость, но они намного дороже.
Керамические конденсаторы неполярные. Они компактны, работают в широком диапазоне напряжений, обладают высокой надежностью и невысокой ценой.
Электролитический
Как следует из названия, электролитические проводники в алюминиевом корпусе заполнены электролитом между пластинами. Размеры самые разные: от миллиметров до десятков дециметров. Технические характеристики могут превосходить неполярные на 3 порядка и достигать больших значений — единиц мФ.
Дополнительный дефект, связанный с ESR (эквивалентное последовательное сопротивление), появляется в электролитических моделях. Этот показатель также обозначается аббревиатурой ESR. Такие конденсаторы в высокочастотных цепях отфильтровывают паразитные сигналы из несущего сигнала. Но можно подавить электромагнитные помехи, резко снизив уровень и действуя как резистор. Это приводит к перегреву конструкции детали.
Из чего состоит СОЭ:
- сопротивление плит, кабелей, узлов подключения;
- неоднородность диэлектриков, влажность, паразитные примеси;
- стойкость электролита из-за изменения химических параметров при нагреве, хранении, сушке.
В сложных схемах особенно важно СОЭ, но его измеряют только специальными приборами. Некоторые мастера делают их сами и используют вместе с обычными мультиметрами.
Керамический
Для начала осмотрим устройство визуально. Особенно внимательно, если в схеме используются б / у детали. Но новые керамические материалы тоже могут быть бракованными. Сразу заметны кондеры при пробое: потемнели, опухли, подгорели, с потрескавшимся кузовом. Такие электрические детали однозначно выбрасывают даже без инструментального контроля — понятно, что они не работают или не обеспечивают заданные параметры. Лучше заняться поиском причин неисправностей. Даже новые агрегаты с трещиной в корпусе — это «бомба замедленного действия».
Пленочный
Пленочные устройства используются в цепях постоянного тока, фильтрах, стандартных резонансных цепях. Основные неисправности маломощных устройств:
- снижение производительности из-за высыхания;
- увеличение параметров тока утечки;
- увеличение активных потерь внутри цепочки;
- закрытие на тарелки;
- потеря контакта;
- сломанный проводник.
емкость конденсатора можно измерить в тестовом режиме. Модели стрелок реагируют, отклоняя стрелку скачком и возвращаясь к нулю. При небольшом отклонении стрелки диагностируют утечку тока при небольшой емкости.
Низкий КПД при низком уровне мощности при высоком токе утечки препятствует широкому использованию этих конденсаторов и не позволяет использовать их весь потенциал. Поэтому использовать кондеры такого типа нецелесообразно.
Полярные и неполярные разновидности
Среди огромного количества конденсаторов можно выделить два основных типа: полярные (электролитические), неполярные. В этих устройствах в качестве диэлектрика используются бумага, стекло и воздух.
Особенности полярных конденсаторов
Название «полярные» говорит само за себя: они имеют полярность и являются электролитическими. При включении в схему требуется ее точное соблюдение — строго от «+» до «+» и от «-» до «-». Если вы проигнорируете это правило, элемент не только не сработает, но и может взорваться. Электролит может быть жидким или твердым.
Диэлектрик здесь — бумага, пропитанная электролитом. Емкость элементов варьируется от 0,1 до 100 тысяч микрофарад.
Назначение полярных конденсаторов — фильтровать и выравнивать сигналы. Плюс клемма немного длиннее. К телу нанесен знак минус
Когда посуда закрыта, тепло уходит. Под его воздействием электролит испаряется, происходит взрыв.
У современных конденсаторов есть небольшая выемка и крестик сверху. Толщина опущенной части меньше остальной покрывающей поверхности. Когда он взрывается, его верхушка раскрывается, как роза. По этой причине на концах тела дефектного элемента может наблюдаться вздутие.
Отличия неполярных конденсаторов
Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла, керамики. По сравнению с электролитическими конденсаторами они имеют меньший самозаряд (ток утечки). Объясняется это тем, что керамика имеет более высокую прочность, чем бумага.
Соблюдение полярности при подключении неполярного конденсатора к цепи не является обязательным. Часто они только микроскопические, а в некоторых проектах используются в больших количествах
Все конденсаторы делятся на части общего назначения и специальные части, а именно:
- Высокое напряжение. Используется в высоковольтных приборах. Выпускаются в различных моделях. Бывают взрывные конденсаторы керамические, пленочные, масляные, вакуумные. Они существенно отличаются от обычных деталей и доступ к ним ограничен.
- Пусковые установки. Они используются в электродвигателях для обеспечения их надежной работы. Они увеличивают пусковой момент двигателя, такого как насосная станция или компрессор при запуске.
- Импульс. Предназначен для создания сильного скачка напряжения и его передачи на приемную панель устройства.
- Дозиметрический. Предназначен для работы в цепях с низким уровнем токовых нагрузок. У них очень низкий саморазряд, высокое сопротивление изоляции. Чаще всего это фторопластовые элементы.
- Подавление помех. Они смягчают электромагнитный гул в большом диапазоне частот. Они характеризуются низкой собственной индуктивностью, что позволяет им повышать резонансную частоту и расширять полосу подавляемых частот.
В процентном отношении наибольшее количество отказов деталей происходит при подаче напряжения, превышающего стандартное. Ошибки конструкции также могут вызывать неисправности.
Если диэлектрик изменит свои свойства, конденсатор также выйдет из строя. Такое бывает, когда выходит, сохнет, рвется. При этом сразу меняется емкость. Его можно измерить только с помощью измерительных приборов.
Обозначения на конденсаторах
Количество данных, характеризующих его параметры, зависит от размера элемента. К телу ячейки прилагаются обязательные электрические характеристики:
- емкость конденсатора, С;
- максимальное напряжение, на которое рассчитан элемент, В.
В соответствии со стандартом EIA на очень маленьких деталях может быть отмечена только емкость. Если нарисованы только цифры и буква, то цифры обозначают вместимость, буквы могут иметь расшифровку, применимую к типу конструкции. Если есть три цифры, первые две — это емкость. Третья цифра в диапазоне 0-6 представляет собой нулевой множитель (505-55 * 100000). Когда третья цифра — 8, значение умножается на 0,01, если 9 — на 0,1.
Довожу до вашего сведения. Буква, обозначающая емкость, может стоять либо после числового значения, либо перед ним и между числами. Например, H15; 1H5; 15N. Поэтому может быть указан десятичный разряд числа — 0,15 нФ; 1,5 нФ; 15 нФ.
Кроме того, могут быть указаны следующие значения:
- тип — рисунок;
- род тока — постоянный, переменный, AC — DC;
- рабочая частота, Гц;
- значение допустимых отклонений емкости, %;
- полярность выводов электролитических конденсаторов «+» и « – ».
Обозначения на корпусе электролитического конденсатора
Принцип работы
Принцип действия, на котором основана работа этого радиоэлемента, заключается в том, что при использовании в электрических цепях он способен накапливать электрический заряд.
Это свойство возможно только при переменном электрическом токе — поэтому оно используется в цепях, где требуется разделение двух составляющих тока — постоянного и переменного. Но в цепях с постоянным электрическим током конденсатор будет действовать как диэлектрик, так как в таких условиях он не может накапливать заряд.
Возможные неисправности
Неработающая электрическая цепь устройства или сам двигатель, который не запускается, сигнализирует о неисправности одного или нескольких компонентов схемы, но, в частности, неисправность конденсатора может быть результатом некоторых факторов, которые влияют на производительность элемента:
- короткое замыкание внутри между пластинами;
- обрыв во внутренней цепи элемента;
- превышение допустимого тока утечки;
- снижение номинальной мощности этого устройства;
- физический ущерб хранению и нарушение его имущества.
Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами
Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Возьмите эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.
Также в продаже есть цифровые измерители емкости, такие как XC6013L или A6013L.
С помощью одного из этих устройств можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между пластинами или внутреннего обрыва одной из клемм.
Некоторые производители даже заявляют, что их мультиметры способны проверять емкость конденсатора, не припаявая его к плате. Что, конечно, противоречит здравому смыслу.
К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие критические параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Измеряйте их только у специализированных тестеров.
Как проверить полярный конденсатор?
При проверке элемента мультиметром должно выполняться условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ.
Технология измерения конденсатора для поиска неисправности мультиметром следующая:
- Возьмите конденсатор за ножки и закоротите его металлическим предметом, например пинцетом или отверткой. Это действие необходимо для загрузки объекта. О том, что это произошло, будет свидетельствовать появление искры.
- Установите переключатель мультиметра на обрыв или измерение индикаторов сопротивления.
- Щупами прикасаются к выводам конденсатора с учетом полярности: красный щуп надевается на плюсовую ножку, а черный — на минусовую. В этом случае образуется постоянный ток, поэтому через определенное время сопротивление конденсатора станет минимальным.
Пока щупы находятся на входах конденсатора, он заряжается, и его сопротивление продолжает расти, пока не достигнет максимума.
Проверку лучше всего проводить аналоговым мультиметром. В этом случае вы можете наблюдать поведение стрелки, а не мерцающие числа на цифровом устройстве. Это намного дешевле
Если при соприкосновении с щупами мультиметр начинает пищать и стрелка останавливается на нулевой отметке, это свидетельствует о коротком замыкании. Это то, что привело к неисправности конденсатора. Если стрелка на циферблате сразу показывает 1, то в конденсаторе внутренний обрыв.
Эти конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если «1» высвечивается только через некоторое время, деталь в хорошем состоянии.
важно проводить измерения так, чтобы неправильное поведение не влияло на качество измерений. Не касайтесь щупов руками во время процесса. Человеческое тело имеет очень небольшое сопротивление, и соответствующий коэффициент потерь во много раз выше.
Ток будет следовать по пути с более низким сопротивлением, минуя конденсатор. Поэтому мультиметр покажет результат, не имеющий отношения к конденсатору. Также можно разрядить конденсатор с помощью лампы накаливания. В этом случае процесс будет проходить более плавно.
Такой момент, как разряд конденсатора, является обязательным, особенно если элемент находится под высоким напряжением. Они делают это из соображений безопасности, а не для того, чтобы не повредить мультиметр. Остаточное напряжение на конденсаторе может его повредить.
Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки
Как поиграть в конденсаторы мультиметром? Вам необходимо включить мультиметр в режим измерения непрерывности или сопротивления и подключить щупы к клеммам конденсатора.
В зависимости от емкости мультиметр покажет бесконечное сопротивление сразу или через некоторое время (от нескольких секунд до десятков секунд).
Если устройство постоянно издает звуковой сигнал в режиме проверки целостности цепи (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), конденсатор можно безопасно извлечь.
Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки
Если мультиметра нет (да и старый советский «магазинчик» тоже отсутствует), можно попробовать подключить к аккумулятору светодиод или лампочку через исследуемый конденсатор.
Поскольку рабочий конденсатор имеет очень высокое сопротивление постоянному току, свет не должен гореть. Однако, если емкость конденсатора достаточно велика, лампочка может кратковременно мигать (пока конденсатор не зарядится).
Если светодиод горит постоянно, конденсатор неисправен.
Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного увеличения сопротивления до бесконечности (ну или светодиод на некоторое время мигает и гаснет), то конденсатор точно имеет какую-то емкость. Следовательно, проверку обрыва цепи можно не проводить.
Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В
Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковых конденсаторов стиральных машин, насосов, различных станков и т.д.).
Все, что вам нужно сделать, это просто подключить лампу накаливания малой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора значения не имеет:
Метод позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить короткое замыкание, если оно есть, и убедиться, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не в случае обрыва).
При исправном конденсаторе лампочка будет гореть на полную мощность. Чем меньше емкость, тем тусклее будет свет.
Если лампа горит на полную мощность (как и без конденсатора), конденсатор «сломан» и требует замены. Если лампочка не загорается вообще, внутри конденсатора есть разрыв цепи.
Алгоритм диагностики мультиметром
Рекомендуется проверить конденсаторы после того, как они были удалены из электрической цепи. Таким образом получаются более точные показатели.
Центральный показатель конденсаторов — способность пропускать только переменный ток. Он способен пропускать постоянный ток только в течение короткого периода времени и только в начале процесса. Сопротивление здесь напрямую зависит от емкости.
Как произвести тестирование полярного конденсатора
Для диагностики элемента мультиметром потребуется обеспечить емкость, не превышающую показатель, равный 0,25 мкФ.
Алгоритм проверки неисправностей конденсаторов с помощью мультиметра следующий:
- Вам нужно будет взять электрический компонент за ножки и замкнуть его каким-нибудь металлическим предметом, например, пинцетом или отверткой. Это необходимо сделать для разгрузки ячейки. Возникшие при этом искры сообщат о том, что разряд произошел.
- Затем вам нужно установить переключатель мультиметра в режим измерения данных сопротивления или непрерывности.
- Далее следует прикоснуться щупами клеммами конденсатора с учетом их полярности, то есть поднести черный щуп на отрицательную ногу и красный на положительную. В этом случае генерируется постоянный ток, поэтому по прошествии определенного периода времени можно ожидать минимального сопротивления электрического компонента.
Пока щупы находятся на входах конденсатора, он подзаряжается. Сопротивление продолжает увеличиваться, пока не достигнет максимального уровня.
Если при подключении к щупам прибор начинает пищать и стрелка наклоняет его к нулевой отметке, это свидетельствует о наличии короткого замыкания. Он также отключает работу конденсатора. Когда стрелка указывает на единицу, можно предположить, что в конденсаторе произошел внутренний пробой. Эти элементы можно считать поврежденными и заменить. Если на устройстве через некоторое время подсвечивается диск, то деталь в порядке.
важно проводить измерения таким образом, чтобы на их качество не влияло ненадлежащее поведение. Запрещается прикасаться руками к датчикам при продолжении диагностики. Человеческое тело имеет небольшой индекс сопротивления, поэтому соответствующие данные о потерях многократно превышают его.
Ток будет следовать по пути наименьшего сопротивления и миновать конденсатор. Следовательно, мультиметр выдаст ложный результат измерения. Разрядить электрический компонент можно благодаря лампе накаливания. В этом случае процесс пойдет более плавно.
Разряд нужно проводить в обязательном порядке, тем более, если элемент находится под высоким напряжением. Это связано с соблюдением норм безопасности, а также с тем, чтобы само устройство оставалось работоспособным. Остаточное напряжение может сделать его непригодным для использования.
Неполярный конденсатор и его диагностика
проверить такие элементы мультиметром еще проще. Сначала на самом устройстве ввели показатель максимального измерения МОм. Затем накладываются зонды. Если данные на приборе меньше 2 МОм, это свидетельствует о неисправности конденсатора.
В период зарядки элемента с помощью мультиметра можно диагностировать его работоспособность при изменении емкости от 0,5 мкФ. Если показатель ниже, измерения будут незаметны на приборе. Когда необходимо проверить на мультиметре элемент менее 0,5 мкФ, это можно сделать при коротком замыкании между пластинами.
При проверке неполярного конденсатора с напряжением более 400 В это можно сделать, зарядив его от источника, защищенного от короткого замыкания выключателя. Для того, чтобы к конденсатору был подключен резистор, его сопротивление должно быть больше 100 Ом, что ограничит мощность броска первичного тока.
определить работоспособность конденсатора можно и другим способом, например, проверив его на наличие искры. Электрическая составляющая заряжается до работоспособности, затем клеммы замыкаются при помощи металлической отвертки, имеющей изолированную ручку. По мощности разряда делается вывод о работоспособности компонента.
Перед нагрузкой, и даже после, необходимо замерить показатели натяжения на ножках детали. Важно, чтобы заряд сохранялся долгое время. Тогда конденсатор придется разряжать с помощью резистора, благодаря которому он и провел заряд.
Разрядка конденсатора
Конденсатор предназначен для хранения электрического заряда. Все измерения должны выполняться с загруженным продуктом. Самый простой и надежный вариант разряда — закрыть его выводы отверткой до появления искры. Но если цепь работает под высоким напряжением, необходимо соблюдать осторожность. Руки должны быть в резиновых перчатках, а глаза должны быть защищены очками. Так что вы можете сделать «дозвон».
Проверка на ёмкость
После проверки сопротивления мы выполняем условия лишь частично. Простые характеристики элемента не означают, что он работает правильно: в некоторых случаях очень важна точность работы, например, при проверке СВЧ-конденсатора или колебательного контура. Чтобы убедиться, что конденсатор может накапливать и удерживать заряд, необходимо проверить емкость.
Для этого переведите тумблер мультиметра в режим CX. Здесь следует сказать, что эта процедура возможна только с помощью качественного цифрового прибора, но и тогда точность измерения остается приблизительной. При использовании указателя стрелка начинает быстро отклоняться после подключения. В свою очередь, это лишь косвенное свидетельство работоспособности предмета, только подтверждающее, что он заряжается. Как правильно подключить тестер к конденсатору в емкостном режиме, должно быть указано в руководстве пользователя. Не забудьте подключать электролитический конденсатор с правильной полярностью. Как правило, анодный (положительный) контакт немного длиннее катодного (отрицательного) контакта).
Ниже интересное радиолюбительское видео, где измеряется емкость посередине.
Предел измерения следует выбирать исходя из значения емкости, указанного на корпусе конденсатора. Так, например, если номинальная емкость составляет 9,5 мкФ, вам необходимо измерить ее, повернув тумблер в положение 20 мкФ. Если итоговые замеры сильно отличаются от номинальных, неисправен радиокомпонент.
Подключения прибора к полярному и неполярному конденсатору
Если конденсатор полярный, положительный щуп измерительного прибора всегда подключен к положительному полюсу конденсатора. Для неполярного это правило можно игнорировать.
Проверка на отсутствие внутреннего обрыва
Обрыв цепи — распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с рубашкой и фактически превращается в короткий, отсоединенный (подвешенный в воздухе) проводник.
Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Это проблема не только электролитических конденсаторов, но и специальных шумоподавляющих конденсаторов Y-типа (кстати, они специально предназначены для разделения, а не короткого замыкания).
Конденсатор с внутренним разрывом ничем не отличается от полезного, кроме случаев, когда ногу физически оторвали от корпуса 🙂
Конечно, если один из проводов отсоединяется от пластины конденсатора, емкость этого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки обрыва цепи состоит в том, чтобы зафиксировать даже малейшие признаки наличия емкости в проверяемом конденсаторе.
Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки
Включите мультиметр в режиме прозвонки, коснитесь щупами клемм конденсатора и в это время мультиметр должен издать короткий писк. Иногда звук бывает настолько коротким (в зависимости от емкости конденсатора), что он больше похож на щелчок, и вам нужно приложить много усилий, чтобы его услышать.
Небольшая хитрость: для увеличения длительности звукового сигнала при звучании очень маленьких конденсаторов нужно сначала зарядить их отрицательным напряжением, подключив щупы мультиметра в обратном порядке. Итак, при последующем составе мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от отрицательного напряжения до нуля, а уже потом — от нуля до момента отключения зуммера. Все это займет гораздо больше времени, а значит, сигнал будет звучать дольше и его будет легче услышать.
Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва
Если предыдущий метод не помог и совсем не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот более чувствительный для вас метод проверки.
вам необходимо установить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выберите максимально допустимый предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Подключите щупы к выводам конденсатора и наблюдайте за показаниями мультиметра.
Когда конденсатор заряжается от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно увеличиваться, пока он не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, прерывания нет.
Кстати, может оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единицы до пары десятков МОм — для конденсаторов с жидким электролитом (кроме тантала) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть как минимум на порядок выше.
При измерении такого высокого сопротивления будьте осторожны, чтобы не прикасаться пальцами к обоим измерительным проводам. В противном случае сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.
Замерив сопротивление на пределе 200 МОм, мне удалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0,001 мкФ (или 1000 пФ).
Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва
Это наиболее чувствительный способ убедиться, что конденсатор не сломается, даже если все предыдущие методы не помогли.
Вы берете мультиметр в режиме циферблата или в режиме измерения сопротивления (неважно, в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываете щупы к клеммам тестируемого конденсатора. В этот момент конденсатор будет заряжаться от мультиметра до небольшого напряжения (обычно 2,8 В).
Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения в наиболее чувствительном диапазоне и, не долго раздумывая, повторно прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить напряжение на нем. Если у конденсатора есть хотя бы одна внятная емкость, мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.
Таким образом, я смог получить емкость до 470 пФ (0,00047 мкФ) с помощью обычного цифрового мультиметра M890D! А это очень маленькая емкость.
В общем, это наиболее эффективный способ заставить конденсаторы звучать. Таким образом можно управлять конденсаторами любой емкости — от самой маленькой до самой большой, а также любого типа — полярными, неполярными, электролитическими, пленочными, керамическими, оксидными, воздушными, металлобумажными и т.д.
правда, если у конденсатора очень маленькая емкость, до 470 пФ, то, к сожалению, проверить его на обрыв без специального прибора, типа упомянутого ранее LC-метра не получится.
Меры предосторожности при проверке электролитических конденсаторов.
При проверке электролитического конденсатора полностью разрядите его! Особенно это правило следует соблюдать при проверке конденсаторов большой емкости и высокого рабочего напряжения. В противном случае вы можете повредить прибор высоким остаточным напряжением.
Например, часто бывает необходимо проверить исправность конденсаторов, которые используются в импульсных источниках питания. Их рабочая емкость и напряжение достаточно велики, и при неполном разряде они могут повредить мультиметр.
Поэтому перед проверкой их необходимо разрядить, закоротив проводники (для низковольтных конденсаторов малой емкости). Сделать это можно обычной отверткой.
Электролитический конденсатор емкостью 220 мкФ и рабочим напряжением 400 вольт
Конденсаторы емкостью более 100 мкФ и рабочим напряжением 63 В рекомендуется разрядить через резистор сопротивлением 5-20 кОм мощностью 1-2 Вт подключаются к клеммам конденсатора на несколько секунд, чтобы снять остаточный заряд с его якоря. Разряд конденсатора через резистор используется для исключения появления мощной искры.
При этом не прикасайтесь руками к клеммам конденсатора и резистора, иначе при разрядке пластин можно получить неприятный удар электрическим током. Лучше всего зажать резистор изолированными плоскогубцами, а затем подсоединить его к выводам конденсатора.
Когда клеммы заряженного электролитического конденсатора замыкаются накоротко, возникает искра, иногда очень мощная.
Поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы защитить лицо и глаза. По возможности используйте защитные очки или держитесь подальше от конденсатора при выполнении таких работ.
Техника безопасности
Не измеряйте прибор в помещении с повышенной влажностью. Кроме того, невозможно изменить функции измерения во время измерения. Заменить напряжение на силу тока необходимо, если значения больше рассчитанных на мультиметре. Чтобы расчеты были правильными, а измерения — безопасными, необходимо использовать щупы с хорошей изоляцией. Также необходимо проводить измерения в резиновых перчатках, чтобы избежать микротравм от электрического тока, даже если оборудование было ранее разряжено. Не рекомендуется самостоятельно проектировать щупы для управления устройством, как другие части мультиметра. Используйте для измерений только электронное измерительное устройство производителя.
В общем, вы можете проверить конденсатор мультиметром по инструкции выше, в зависимости от типа устройства и его функций. Это нужно делать с соблюдением техники безопасности.
Рекомендации по проверке конденсаторов
Детали конденсатора имеют неприятное свойство: при пайке после воздействия тепла очень редко восстанавливаются. При этом качественно проверить элемент можно, только сняв его с цепи. В противном случае он будет отведен от соседних элементов. По этой причине необходимо учитывать некоторые нюансы.
После того, как испытуемый конденсатор был впаян в схему, ремонтируемое устройство необходимо ввести в эксплуатацию. Это позволит вам отслеживать свою работу. Если его работоспособность восстановилась или он стал лучше работать, проверяемый элемент заменяется новым.
Комбинированный мультиметр, особенно оснащенный режимом проверки емкости, позволяет точно, быстро, а главное надежно проверить детали конденсатора
Для укорочения чека припаиваются не два, а только один из проводов конденсатора. Необходимо знать, что этот вариант не подходит для большинства электролизеров, что связано с конструктивными особенностями корпуса.
Если схема сложная и включает в себя большое количество конденсаторов, неисправность определяется путем измерения напряжения на них. Если параметр не соответствует требованиям, подозрительный элемент необходимо удалить и проверить.
При обнаружении неисправностей в схеме нужно уточнить дату выпуска конденсатора. Высыхание элемента за 5 лет эксплуатации в среднем составляет около 65%. Такую деталь лучше заменить, даже если она исправна. В противном случае это исказит работу схемы.
Для мультиметров нового поколения максимум для измерения — это емкость до 200 мкФ. Если это значение будет превышено, устройство управления может выйти из строя, хотя оно оснащено предохранителем. В оборудовании последнего поколения используются конденсаторы smd. Они очень маленькие по размеру.
Среди конденсаторов в smd корпусах наибольшей популярностью пользуется серия FK. Они имеют максимальную емкость 1500 мФ с пределом рабочего напряжения 100 В. Они имеют автомобильный сертификат AEC-Q200
отпаять один из выводов такого элемента очень сложно. Здесь лучше всего поднять один контакт после распайки, изолировав его от остальной цепи, или отсоединить оба контакта.
О том, как проверить напряжение в розетке мультиметром, вы узнаете из следующей статьи, которую мы настоятельно рекомендуем прочитать.