Измерить емкость конденсатора – Как измерить емкость конденсатора мультиметром 🚩 Как ПРАВИЛЬНО проверить конденсатор 🚩 Комплектующие и аксессуары

Содержание

Как определить емкость конденсатора мультиметром

Иногда на конденсаторе не указывается его маркировка. Как узнать тогда реальную его емкость, если специального оборудования под рукой нет, а устройство без обозначений? Тогда на помощь приходят различные подручные средства и формулы. Прежде чем приступать к работе, необходимо помнить о том, что конденсатор перед проверкой должен быть разряжен (следует разрядить его контакты). Для этого можно использовать обычную отвертку с изолированной ручкой. Держась за ручку отверткой коснуться контактов, таким образом их замыкая. Далее мы подробно расскажем, как определить емкость конденсатора мультиметром, предоставив инструкцию с видео примером.

Использование режима «Cx»

После того, как контакты закоротили, можно осуществлять определение сопротивления. Если элемент исправлен, то сразу после подключения он начнет заряжаться постоянным током. В этом случае сопротивление отобразиться минимальное и будет продолжать расти.

В случае если конденсатор неисправен, то мультиметр будет сразу указывать бесконечность или будет указывать нулевое сопротивление и при этом пищать. Такая проверка осуществляется, если конструкция полярная.

Для того чтобы узнать емкость необходимо иметь мультиметр с функцией измерения параметра «Сх».

Определить емкость с помощью такого мультиметра просто: установить его в режим «Сх» и указать минимальный предел измерения, которым должен обладать данный конденсатор. В таких мультиметрах есть специальные гнезда с определенными пределами измерения. В эти гнезда вставляется конденсатор согласно его пределу измерения и происходит определение его параметров.

Если в тестере таких гнезд нет, то определить емкость можно с помощью измерительных щупов, как показано на фото ниже:

Важно! В отдельной статье мы рассказывали о том, как проверить исправность конденсатора. Рекомендуем также ознакомиться с этим материалом!

Применение формул

Что делать, если под рукой нет такого мультиметра с гнездами измерения, а есть только обычный бытовой прибор? В таком случае необходимо вспомнить законы физики, которые помогут определить емкость.

Для начала вспомним, что в случае, когда конденсатор заряжается от источника неизменного напряжения через резистор, то существует закономерность, согласно которой напряжение на устройстве будет подходить к напряжению источника и в конечном итоге сравняется с ним.

Но для того чтобы этого не ожидать, можно процесс упростить. Например, за определенное время, которое равняется 3*RC, во время заряжения элемент достигает напряжения 95% примененного к RC цепи. Таким образом, по току и напряжению можно определить константу времени. А правильнее, если знать вольтаж в блоке питания, номинал самого резистора, происходит определение постоянной времени, а затем и емкости устройства.

Например, есть электролитический конденсатор, узнать емкость которого можно по маркировке, где прописывается 6800 мкф 50в. Но что если устройство давно лежало без дела, а по надписи сложно определить его рабочее состояние? В этом случае лучше проверить его емкость, чтобы знать наверняка.

Для этого необходимо выполнить следующее:

  1. С помощью мультиметра измерить сопротивление резистора в 10 кОм. Например, оно получилось равно 9880 Ом.
  2. Подключаем блок питания. Мультиметр переводим в режим замера постоянного напряжения. Затем подключаем его к блоку питания (через его выводы). После этого в блоке устанавливается 12 вольт (на мультиметре должна появиться цифра 12,00 В). Если же не удалось отрегулировать напряжение в блоке питание, то тогда записываем те результаты, которые получились.
  3. С помощью конденсатора и резистора собираем электрическую RC-цепь. На схеме ниже указана простая RC-цепочка:
  4. Закоротить конденсатор и подключить цепь к питанию. С помощью прибора еще раз определить напряжение, которое подается на цепь, и записать это значение.
  5. Затем необходимо высчитать 95% от полученного значения. К примеру, если это 12 Вольт, то это будет 11,4 В. То есть, за определенное время, которое равняется 3*RC, конденсатор получит напряжение в 11,4 В. Формула выглядит следующим образом:
  6. Осталось определить время. Для этого устройство раскорачиваем и с помощью секундомера производим отсчет. Определение 3*RC будет вычисляться таким образом: как только напряжение на устройстве будет равно 11,4 В, то это и будет означать нужное время.
  7. Производим определение. Для этого полученное время (в секундах) делим на сопротивление в резисторе и на три. Например, получилось 210 секунд. Эту цифру делим на 9880 и на 3. Получилось значение 0,007085. Это величина указывается в фарадах, или 7085 мкф. Допустимое отклонение может быть не более 20%. Если учитывать, что на изделии указано 6800 мкф, наши расчеты подтверждаются и укладываются в норматив.

А как определить емкость керамического конденсатора? В этом случае можно сделать определение с помощью сетевого трансформатора. Для этого RC-цепочку подсоединяем ко вторичной обмотке трансформатора, и его подсоединяют в сеть. Далее с помощью мультиметра осуществляется замер напряжения на конденсаторе и на резисторе. После этого необходимо сделать подсчеты: высчитывается ток, что проходит через резистор, затем его напряжение делится на сопротивление. Получается емкостное сопротивление Хс.

Если есть частота тока и Хс, можно определить емкость по формуле:

Другие методики

Также емкость можно определить и с помощью баллистического гальванометра. Для этого используется формула:

где:

  • Cq — баллистическая постоянная гальванометра;
  • U2 — показания вольтметра;
  • a2 — угол отклонения гальванометра.

Определение значения методом амперметра вольтметра осуществляется следующим образом: измеряется напряжение и ток в цепи, после чего значение емкости определяется по формуле:

Напряжение при таком методе определения должно быть синусоидальным.

Измерение значения возможно и при помощи мостиковой схемы. В этом случае схема моста переменного тока указывается ниже:

Здесь одно плечо моста образуется за счет элемента, который необходимо измерить (Cx). Следующее плечо состоит из конденсатора без потерь и магазина сопротивлений. Оставшиеся два плеча состоят из магазинов сопротивлений. Подключаем в одну диагональ источник питания, в другую – нулевой индикатор. И рассчитываем значение по формуле:

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Это все, что мы хотели рассказать вам о том, как определить емкость конденсатора мультиметром. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

samelectrik.ru

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

 Изложенная тема для такого вопроса: «Как проверить конденсатор мультиметром«,- относится как бы к основным вопросам раздела электротехники.

Ведь какую бы мы не ремонтировали бытовую технику, у нас возникает почти одна и та же проблема:

  • где достать конденсатор;
  • с какой ненужной схемы можно выпаять конденсатор;
  • как правильно подобрать конденсатор;
  • как правильно составить батарею для определенной емкости из отдельных конденсаторов;
  • как правильно подключить конденсатор к концам проводов обмоток статора электродвигателя.

измерение емкости конденсатора

Для людей которые не заинтересованы в ремонте бытовой техники либо у кого есть возможность приобрести новую технику взамен неисправной,-  предпочитают просто выбросить сломавшуюся бытовую технику или продать ее за незначительную денежную сумму.

Кто старается жить  по экономнее,- такие люди  вкладывают свои знания в проведении ремонта бытовой техники,  то есть дают возможность второго дыхания неисправной технике.

Как устроен конденсатор

В начале нам необходимо будет получить представление о самих конденсаторах.

Как нам известно из раздела электротехники, простейший конденсатор \рис.1\  состоит из двух металлических пластин \1; 2\  представляющих из себя электроды.

Между пластинами конденсатора помещается диэлектрик \ 2 \.

рис.1

Диэлектрики для конденсаторов бывают:

  • слюдяные;
  • воздушные;
  • бумажные

и другие.   По своему внешнему виду конденсаторы исполняются:

  • цилиндрические;
  • плоские.

Электрическая емкость конденсатора

Единицей измерения емкости конденсатора принята величина — фарад \Ф\.   По свойствам накопления определенного количества электричества, конденсаторы имеют следующие емкости  для их  измерения:

  1. фарад;
  2. микрофарад;
  3. нанофарад;
  4. пикофарад.

Емкость измеряемая в фарадах — наибольшая емкость.   Емкость накопления зарядов на обкладках конденсатора  измеряемая в пикофарадах — наименьшая емкость.

В практике по ремонту бытовой техники используются конденсаторы со следующей  емкостью:

  • микрофарады;
  • нанофарады;
  • пикофарады.

Каждый тип конденсатора определяется по  трем  значениям,  это:

 

  1. емкость конденсатора;
  2. номинальное значение напряжения \рабочее напряжение\;
  3. допуск \отклонение значения емкости конденсатора\.

Основные  два значения \емкость и рабочее напряжение\  необходимо учитывать при проведении ремонта бытовой техники,-  связанного с заменой конденсатора.

Как измерить емкость конденсатора

Мультиметры имеют  различный  диапазон измерения как  для емкости конденсаторов так и для измерения других величин, таких как:

  • сопротивление;
  • переменное напряжение;
  • постоянное напряжение;
  • сила тока при переменном напряжении;
  • сила тока при постоянном напряжении;
  • наличие проводимости транзистора \эмиттер — коллектор — база\;
  • проводимость диода \анод — катод\;
  • измерение температуры \допустим радиатора силового транзистора\.

Итак, допустим Вам необходимо проверить конденсатор МБГО  160В емкостью 2 микрофарад.

Диапазон  для измерения емкости конденсаторов Вашего прибора «цифровой мультиметр»  к примеру составляет от 2000 пикофарад до 20 микрофарад  и соответственно имеет следующие  позиции  для переключения:

2000 пикофарад — 20 нанофарад — 200 нанофарад — 2 микрофарад — 20 микрофарад.

Ваш прибор необходимо для этого выставить в позицию двоечка \два микрофарад\.     Ножки конденсатора вставляются в гнездо мультиметра для измерения емкости либо  в гнездо вставляется  сделанная вручную штепсельная вилка и от штепсельной вилки подсоединяются два тонких гибких провода, на концах которых припаиваются щупы.

При исправном конденсаторе, дисплей прибора будет указывать на наличие данной емкости указанной на конденсаторе.  При неисправном конденсаторе, дисплей прибора будет указывать либо на недостаточную емкость либо на отсутствие  емкости вообще.

К примеру обкладки плоского конденсатора при скачке напряжения могут замкнуться накоротко.    Когда  допустим  включаем неисправный  сетевой фильтр \удлинитель\,-  мы замечаем, что автоматы защитного отключения в помещении отключаются в связи с неисправностью сетевого фильтра, а точнее — конденсатора.

Следующий пример.  Необходимо проверить емкость конденсатора К76-22-2, номинальное значение напряжения- 160В, 6 микрофарад.

В этом примере, цифровой мультиметр выставляется в диапазоне от 2 микрофарад до 20 микрофарад,- так как после двойки следующим числом является число- двадцать.  Для измерения емкости конденсатора — 6 микрофарад, величина измеряемой емкости подпадает под данный диапазон измерения.

Другой пример из практики.  Сломался адаптер, зарядное устройство для зарядки аккумулятора шуруповерта.  В результате проведенной диагностики была установлена причина неисправности конденсатора — 470 микрофарад, 35 В.   То есть обкладки конденсатора были между собой замкнуты.   Как подобрать и проверить емкость конденсатора?   Если в наличии у Вас имеется цифровой мультиметр с диапазоном измерений до 20 микрофарад? — Выполнить такое измерение невозможно.

Поэтому и надо учитывать при приобретении прибора именно тот прибор у которого имеется более широкий диапазон для измерения емкости конденсаторов.

  

На фотоснимке изображен цифровой мультиметр с более широким диапазоном для измерения емкости конденсаторов.  Остальные выполняемые действия для измерения:

  • переменного напряжения;
  • постоянного напряжения

и так далее,- здесь отсутствуют.   Какой именно необходимо выбрать цифровой мультиметр? — здесь конечно же должна учитываться Ваша специализация.

 

 

zapiski-elektrika.ru

Измеритель емкости конденсаторов своими руками: принцип, схема

Конденсатор — элемент электрической цепи, состоящий из проводящих электродов (обкладок), разделённых диэлектриком. Предназначен для использования его электрической ёмкости. Конденсатор, ёмкостью С, к которому приложено напряжение U, накапливает заряд Q на одной стороне и — Q — на другой. Ёмкость здесь в фарадах, напряжение — вольтах, заряд — кулоны. Когда ток силой 1 А протекает через конденсатор ёмкостью 1 Ф напряжение изменяется на 1 В за 1 с.

Одна фарада ёмкость огромная, поэтому обычно применяются микрофарады (мкФ) или пикофарады (пФ). 1Ф = 106 мкФ = 109 нФ = 1012 пФ. На практике используются значения от нескольких пикофарад до десятков тысяч микрофарад. Зарядный ток конденсатора отличается от тока через резистор. Он зависит не от величины напряжения, а от скорости изменения последнего. По этой причине для измерения ёмкости требуются специальные схемные решения, применительно к особенностям конденсатора.

Обозначения на конденсаторах

Проще всего определить значение ёмкости по маркировке, нанесённой на корпус конденсатора.

Электролитический (оксидный) полярный конденсатор, ёмкостью 22000 мкФ, рассчитанный на номинальное напряжение 50 В постоянного тока. Встречается обозначение WV — рабочее напряжение. В маркировке неполярного конденсатора обязательно указывается возможность работы в цепях переменного тока высокого напряжения (220 VAC).

Плёночный конденсатор ёмкостью 330000 пФ (0.33 мкФ). Значение в этом случае, определяется последней цифрой трёхзначного числа, обозначающей количество нолей. Далее буквой указана допустимая погрешность, здесь — 5 %. Третьей цифрой может быть 8 или 9. Тогда первые две умножаются на 0.01 или 0.1 соответственно.

Ёмкости до 100 пФ маркируются, за редкими исключениями, соответствующим числом. Этого достаточно для получения данных об изделии, так маркируется подавляющее число конденсаторов. Производитель может придумать свои, уникальные обозначения, расшифровать которые не всегда удаётся. Особенно это относится к цветовому коду отечественной продукции. По стёртой маркировке узнать ёмкость невозможно, в такой ситуации не обойтись без измерений.

Вычисления с помощью формул электротехники

Простейшая RC — цепь состоит из параллельно включённых резистора и конденсатора.

Выполнив математические преобразования (здесь не приводятся), определяются свойства цепи, из которых следует, что если заряженный конденсатор подключить к резистору, то он будет разряжаться так, как показано на графике.

Произведение RC называют постоянной времени цепи. При значениях R в омах, а C — в фарадах, произведение RC соответствует секундам. Для ёмкости 1 мкФ и сопротивления 1 кОм, постоянная времени — 1 мс, если конденсатор был заряжен до напряжения 1 В, при подключении резистора ток в цепи будет 1 мА. При зарядке напряжение на конденсаторе достигнет Vo за время t ≥ RC. На практике применяется следующее правило: за время 5 RC, конденсатор зарядится или разрядится на 99%. При других значениях напряжение будет изменяться по экспоненциальному закону. При 2.2 RC это будет 90 %, при 3 RC — 95 %. Этих сведений достаточно для расчёта ёмкости с помощью простейших приспособлений.

Схема измерения

Для определения ёмкости неизвестного конденсатора следует включить его в цепь из резистора и источника питания. Входное напряжение выбирается несколько меньшим номинального напряжения конденсатора, если оно неизвестно — достаточно будет 10–12 вольт. Ещё необходим секундомер. Для исключения влияния внутреннего сопротивления источника питания на параметры цепи, на входе надо установить выключатель.

Сопротивление подбирается экспериментально, больше для удобства отсчёта времени, в большинстве случаев в пределах пяти — десяти килоом. Напряжение на конденсаторе контролируется вольтметром. Время отсчитывается с момента включения питания — при зарядке и выключении, если контролируется разряд. Имея известные величины сопротивления и времени, по формуле t = RC вычисляется ёмкость.

Удобнее отсчитывать время разрядки конденсатора и отмечать значения в 90 % или 95 % от начального напряжения, в этом случае расчёт ведётся по формулам 2.2t = 2.2RC и 3t = 3RC. Таким способом можно узнать ёмкость электролитических конденсаторов с точностью, определяемой погрешностями измерений времени, напряжения и сопротивления. Применение его для керамических и других малой ёмкости, с использованием трансформатора 50 Hz, вычислением емкостного сопротивления — даёт непрогнозируемую погрешность.

 Измерительные приборы

Самым доступным методом замера ёмкости является широко распространённый мультиметр с такой возможностью.

В большинстве случаев, подобные устройства имеют верхний предел измерений в десятки микрофарад, что достаточно для стандартных применений. Погрешность показаний не превышает 1% и пропорциональна ёмкости. Для проверки достаточно вставить выводы конденсатора в предназначенные гнёзда и прочитать показания, весь процесс занимает минимум времени. Такая функция присутствует не у всех моделей мультиметров, но встречается часто с разными пределами измерений и способами подключения конденсатора. Для определения более подробных характеристик конденсатора (тангенса угла потерь и прочих), используются другие устройства, сконструированные для конкретной задачи, не редко являются стационарными приборами.

В схеме измерения, в основном, реализован мостовой метод. Применяются ограничено в специальных профессиональных областях и широкого распространения не имеют.

Самодельный С — метр

Не принимая во внимание разные экзотические решения, такие как баллистический гальванометр и мостовые схемы с магазином сопротивлений, изготовить простой прибор или приставку к мультиметру по силам и начинающему радиолюбителю. Широко распространённая микросхема серии 555 вполне подходит для этих целей. Это таймер реального времени со встроенным цифровым компаратором, в данном случае используется как генератор.

Частота прямоугольных импульсов задаётся выбором резисторов R1–R8 и конденсаторов С1, С2 переключателем SA1 и равняется: 25 kHz, 2.5 kHz, 250 Hz, 25Hz — соответственно положениям переключателя 1, 2, 3 и 4–8. Конденсатор Сх заряжается с частотой следования импульсов через диод VD1, до фиксированного напряжения. Разряд происходит во время паузы через сопротивления R10, R12–R15. В это время образуется импульс длительностью, зависимой от емкости Сх (больше ёмкость — длиннее импульс). После прохождения интегрирующей цепи R11 C3 на выходе появляется напряжение, соответствующее длине импульса и пропорциональное величине ёмкости Сх. Сюда и подключается (Х 1) мультиметр для измерения напряжения на пределе 200 mV. Положения переключателя SA1 (начиная с первого) соответствуют пределам: 20 пФ, 200 пФ, 2 нФ, 20 нФ, 0.2 мкФ, 2 мкФ, 20 мкФ, 200 мкФ.

Наладку конструкции необходимо делать с прибором, который будет применяться в дальнейшем. Конденсаторы для наладки надо подобрать с ёмкостью, равной поддиапазонам измерений и как можно точнее, от этого будет зависеть погрешность. Отобранные конденсаторы поочерёдно подключаются к Х1. В первую очередь настраиваются поддиапазоны 20 пФ–20 нФ, для этого соответствующими подстроечными резисторами R1, R3, R5, R7 добиваются соответствующих показаний мультиметра, возможно придётся несколько изменить номиналы последовательно включённых сопротивлений. На других поддиапазонах (0.2 мкФ–200 мкФ) калибровка проводится резисторами R12–R15.

Провода, соединяющие резисторы с переключателем должны быть как можно короче, а если позволяет конструкция — размещены на его выводах. Переменные желательно использовать многооборотные, лучше вообще — постоянные, но это не всегда возможно. Тщательнейшим образом необходимо отмыть печатную плату от флюса и другой грязи, иначе паразитные ёмкости и сопротивления между проводниками могут привести к полной неработоспособности изделия.

При выборе источника питания следует учитывать, что амплитуда импульсов напрямую зависит от его стабильности. Интегральные стабилизаторы серии 78хх вполне здесь применимы Схема потребляет ток не более 20–30 миллиампер и конденсатора фильтра ёмкостью 47–100 микрофарад будет достаточно. Погрешность измерений, при соблюдении всех условий, может составить около 5 %, на первом и последнем поддиапазонах, по причине влияния ёмкости самой конструкции и выходного сопротивления таймера, возрастает до 20 %. Это надо учитывать при работе на крайних пределах.

Конструкция и детали

R1, R5 6,8k R12 12k R10 100k C1 47nF

R2, R6 51k R13 1,2k R11 100k C2 470pF

R3, R7 68k R14 120 C3 0,47mkF

R4, R8 510k R15 13

Диод VD1 — любой маломощный импульсный, конденсаторы плёночные, с малым током утечки. Микросхема — любая из серии 555 (LM555, NE555 и другие), русский аналог — КР1006ВИ1. Измерителем может быть практически любой вольтметр с высоким входным сопротивлением, под который проведена калибровка. Источник питания должен иметь на выходе 5–15 вольт при токе 0.1 А. Подойдут стабилизаторы с фиксированным напряжением: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.

Вариант печатной платы и расположение компонентов

Видео по теме

profazu.ru

Как определить емкость конденсатора — Всё о электрике в доме

Иногда, когда на конденсаторе отсутствует маркировка или нет доверия к указанным на его корпусе параметрам, требуется как-то узнать реальную емкость. Но как это сделать, не имея специального оборудования?

Безусловно, если под рукой есть мультиметр с возможностью измерения емкости или C-метр с подходящим диапазоном измерения емкостей, то проблема перестает быть таковой. Но что же делать, если в наличии только простой бытовой мультиметр и какой-нибудь блок питания, а измерить емкость конденсатора необходимо здесь и сейчас? На помощь в этом случае придут известные законы физики, которые позволят с достаточной степенью точности измерить емкость.

Рассмотрим сначала простой способ измерения емкости электролитического конденсатора подручными средствами. Как известно, при заряде конденсатора от источника постоянного напряжения через резистор, имеет место закономерность, по которой напряжение на конденсаторе станет экспоненциально приближаться к напряжению источника, и в пределе когда-нибудь, наконец, его достигнет.

Но чтобы долго не ждать, можно задачу себе упростить. Известно, что за время, равное 3*RC, напряжение на конденсаторе в процессе зарядки достигнет 95% напряжения, приложенного к RC-цепочке. Значит, зная напряжение блока питания, номинал резистора, и вооружившись секундомером, можно легко измерить постоянную времени, а точнее — троекратную постоянную времени для большей точности, и вычислить затем емкость конденсатора по известной формуле.

Для примера рассмотрим далее эксперимент. Допустим, есть у нас электролитический конденсатор. на котором присутствует какая-то маркировка, но мы ей не особо доверяем, так как конденсатор давно валялся в закромах, и мало ли высох, в общем нужно измерить его емкость. Например, на конденсаторе написано 6800мкф 50в, но нужно узнать точно.

Шаг №1. Берем резистор номиналом 10кОм, измеряем его сопротивление мультиметром, поскольку своему мультиметру в этом эксперименте мы будем изначально доверять. Например, получилось сопротивление 9840 Ом.

Шаг №2. Включаем блок питания. Поскольку мультиметру мы доверяем больше, чем калибровке шкалы (если таковая имеется) блока питания, переводим мультиметр в режим измерения постоянного напряжения, и подключаем его к выводам блока питания. Выставляем напряжение блока питания на 12 вольт, чтобы мультиметр точно показал 12,00 В. Если напряжение блока питания не регулируется, то просто замеряем его и записываем.

Шаг №3. Собираем RC-цепочку из резистора и конденсатора, емкость которого нужно измерить. Конденсатор закорачиваем на время так, чтобы его легко можно было раскоротить.

Шаг №4. Подключаем RC-цепочку к блоку питания. Конденсатор все еще закорочен. Измеряем мультиметром еще раз напряжение, подаваемое на RC-цепочку, и фиксируем это значение для верности на бумаге. К примеру, оно так и осталось 12,00 В, или таким же, каким было в начале.

Шаг №5. Вычисляем 95% от этого напряжения, например если 12 вольт, то 95% — это 11,4 вольта. Теперь мы знаем, что за время, равное 3*RC, конденсатор зарядится до 11,4 В.

Шаг №6. Берем в руки секундомер, и раскорачиваем конденсатор, начинаем одновременно отсчет времени. Фиксируем время, за которое напряжение на конденсаторе достигло 11,4 В, это и будет 3*RC.

Шаг №7. Производим вычисления. Получившееся время в секундах делим на сопротивление резистора в омах, и на 3. Получаем значение емкости конденсатора в фарадах.

Например: время получилось 220 секунд (3 минуты и 40 секунд). Делим 220 на 3 и на 9840, получаем емкость в фарадах. В нашем примере получилось 0,007452 Ф, то есть 7452 мкф, а на конденсаторе написано 6800 мкф. Таким образом, в допустимые 20% отклонение емкости уложилось, поскольку составило примерно 9,6%.

Но как быть с неполярными конденсаторами малых емкостей? Если конденсатор керамический или полипропиленовый, то здесь поможет переменный ток и знание о емкостном сопротивлении.

К примеру, есть конденсатор, емкость его предположительно несколько нанофарад, и известно, что в цепи переменного тока работать он может. Для выполнения измерений потребуется сетевой трансформатор со вторичной обмоткой, скажем, на 12 вольт, мультиметр, и все тот же резистор на 10 кОм.

Шаг №1. Собираем RC-цепь, и подключаем ее ко вторичной обмотке трансформатора. Затем включаем трансформатор в сеть.

Шаг №2. Измеряем мультиметром переменное напряжение на конденсаторе, затем — на резисторе.

Шаг №3. Производим вычисления. Сначала вычисляем ток через резистор, — делим напряжение на нем на значение его сопротивление. Поскольку цепь последовательная, то переменный ток через конденсатор точно такой же величины. Делим напряжение на конденсаторе на ток через резистор (ток через конденсатор такой же), получаем значение емкостного сопротивления Хс. Зная емкостное сопротивление и частоту тока (50 Гц), вычисляем емкость нашего конденсатора.

Например: на резисторе 7 вольт, а на конденсаторе 5 вольт. Мы посчитали, что ток через резистор в этом случае 700 мкА, следовательно и через конденсатор — такой же. Значит емкостное сопротивление конденсатора на частоте 50 Гц составляет 5/0,0007 = 7142,8 Ом. Емкостное сопротивление Xc = 1/6,28fC, следовательно C = 445 нф, то есть номинал 470 нф.

Описанные здесь способы являются весьма грубыми, поэтому применять их можно только тогда, когда других вариантов просто нет. В иных случаях лучше пользоваться специальными измерительными приборами.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Иногда возникает необходимость проверки электронных элементов, в том числе и конденсаторов.
По разнообразным причинам конденсаторы выходят из строя, это может быть внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки пробой конденсатора в следствие превышения максимально допустимого напряжения или же обычное уменьшение емкости — причина которая со временем постигает почти все электролитические конденсаторы.

Методы проверки конденсатора, мы рассмотрим, довольно простые, здесь главное умение пользоваться тестером или мультиметром и правильно применять данную инструкцию.

Для начала необходимо знать что все конденсаторы разделяются на полярные и неполярные. К полярным относятся электролитические конденсаторы, к неполярным все остальные.

Полярные конденсаторы в схеме должны стоять таким образом чтоб на обозначенном минусовом выводе был минус питания, а на плюсовом контакте плюс, только так ы не иначе.

Если нарушить полярность то минимум что будет это конденсатор выйдет из строя, но при достаточном напряжение он вздуется и взорвется, для того чтоб при аварийной ситуации конденсатор не разрывало на осколки, в импортных конденсаторах, в верхней части корпус сделан с тонкого материала и нанесены специальные разделительные прорези, при взрыве такой конденсатор просто выстреливает вверх и не задевает при этом элементы вокруг себя.

Перед проверкой конденсатор необходимо обязательно разрядить любым металлическим предметом закоротив его выводы, и так перед каждой проверкой.
Если проверяемый конденсатор находится на плате, необходимо хотя бы один его вывод освободить от схемы и приступить тогда уже к замерам. Но так как большинство современных конденсаторов имеют достаточно низкую посадку — лучше конденсатор выпаять полностью.

Проверка конденсатора мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить практически любой конденсатор по емкости больше 0.25 микрофарад.

Полярность конденсатора обозначена на корпусе в виде поздовжной полосы с знаками минус — это минусовой вывод конденсатора.

И так выставляем тестер в режим или прозвонки или сопротивления. Мультиметр в таком режиме будет иметь на своих щупах постоянное напряжение.
Касаемся щупами контактов конденсатора и видим как показатель сопротивления плавно растет — конденсатор заряжается.
Скорость заряда будет напрямую зависеть от емкости конденсатора. Через определенное время конденсатор зарядится и на дисплее мультиметра будет значение «1» или по другому говоря «бесконечность» это уже говорит о том что конденсатор не пробит и не замкнут.

Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение «1» то это говорит об внутреннем обрыве — конденсатор не исправен.
Бывает и другое, значение «000» или близкое очень малое значение которое не меняется (при зарядке) иногда мультиметр пищит, это говорит о пробое или коротком замыкание пластин внутри конденсатора.

Неполярные конденсаторы проверяются довольно просто, тестер выставляем в режим измерения сопротивления (мегаОмы), касаясь щупами контактов конденсатора — сопротивление должно быть не меньше 2 МегОм. Если наблюдается меньше то конденсатор неисправен, но убедитесь что вы в момент замера не касались пальцами щупов.

Проверка конденсаторов стрелочным тестером

Проверяя стрелочным прибором. Суть проверки та же что и мультиметром, но здесь можно уже более наглядно наблюдать процесс зарядки конденсатора потому как мы видим отклонения стрелки а не мигающие цифры на дисплее.

Исправный конденсатор при контакте с щупами, не забываем разряжать, должен сначала отклонить стрелку а затем медленно и плавно возвращать стрелку назад, скорость возврата стрелки будет зависеть от емкости конденсатора.
Если стрелка не отклоняется или же отклонившись не возвращается это говорит о явной неисправности конденсатора.

Но если емкость конденсатора очень мала, «зарядки» можно и не заметить — практически сразу же стрелка уйдет в бесконечность, то есть не сдвинется с места. Для конденсатора же более 500 микрофарад — такая картина практически сразу же будет говорить о внутреннем обрыве.
Хорошим способом будет проверка заведомо исправного конденсатора (для наглядности) и сравнение с испытуемым. Такой способ даст возможность более уверено ответить на вопрос — рабочий ли конденсатор?

Проверка переменным напряжением

Так как невозможно наблюдать столь быстрый процесс заряда для проверки конденсаторов малой емкости есть специальный способ который с точностью определит нет ли обрыва в нем.
Собирается небольшая схемка состоящая с последовательно соединенных конденсатора, амперметра переменного тока и токоограничительного резистора.
Соединенную цепь подключают к источнику переменного напряжения, с напряжением не больше 20% от максимального напряжения конденсатора.
Если стрелка амперметра не отклоняется это говорит об внутреннем обрыве конденсатора

Проверяем емкость конденсатора

Для проверки емкости нам нужно убедится что реальная емкость конденсатора соответствует указанной на его корпусе.
Все электролитические конденсаторы со временем (в процессе работы) «подсыхают» и теряют свою емкость, это естественный процесс и для каждой конкретной схемы существуют свои припуски и отклонения.

Проверяют емкость мультиметром в режиме «Cx» выбирают примерную емкость с максимальным пределом.
Конденсатор разряжают об металлический предмет, например пинцет и вставляют в гнездо проверки конденсаторов.
Для более точных показаний необходимо следить за тем чтоб в мультиметре стояла новая и не розряженая «крона».

Применяют и специальные приборы внешне схожие с мультиметром, которые специализированы конкретно для проверки конденсаторов и имеют достаточно широкий диапазон измерений емкости, от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад, не каждый профессиональный мультиметр может похвастаться и половиной того диапазона емкостей.

Но если у вас под рукой нет ни мультиметра ни «микрофарадметра» можно достаточно приблизительно замерить емкость стрелочным омметром .
Как писалось выше, конденсатор заряжают прикасаясь щупами к его контактам — «засекаем» время отклонения стрелки назад и сравниваем время с заведомо исправным (новым) конденсатором, если время сильно не отличается то емкость в пределах нормы и конденсатор исправен.

Таким же способом можно определить ток утечки конденсатора. Для этого конденсатор щупами заряжают до отклонения стрелки назад.
С интервалом несколько секунд (зависит от емкости) щупы прикладывают снова, если стрелка снова проделывает такой же весь путь то это говорит о повышенном токе утечки и уже частичном неисправности конденсатора. В исправного же конденсатора в течение несколько секунд, чем больше емкость тем больше времени, должен сохранятся «заряд» и стрелка уже не должна показывать столь низкое сопротивление вначале как при первой зарядке.

«Зарядка напряжением» .
Такой способ проверки аналогичной ситуации подходит для более высоковольтных конденсаторов так как на малом напряжение (от тестера) может быть не понятна вся ситуация.
И так суть способа заключается в том что конденсатор заряжают от источника постоянного напряжения, для этого напряжение выбирают немного меньше максимального и заряжают контакты конденсатора, как правило хватит 1-2 секунды. После чего «зарядку» отсоединяют и мультиметром измеряют напряжение на контактах конденсатора, оно должно быть практически таким же что и использовалось при зарядке, если это ни так и оно сильно занижено то у конденсатора большой ток утечки и он неисправен.

Мултиметром наблюдают напряжение в течение некоторого времени, конденсатор будит плавно терять напряжение, скорость будит зависеть от емкости и ESR (внутреннего сопротивления).

Как проверить конденсатор без приборов?
В некоторых ситуациях при отсутствие омметра или вольтметра, исправность электролитического конденсатора можно проверить только лишь при наличие источника подходяще допустимого напряжения. Конденсатор в течение 1-2 секунд заряжают, а затем нужно замкнуть его контакты металлической отверткой.
У исправного конденсатора должна появится яркая искра. Если же она тусклая или же едва заметная то это говорит о том что конденсатор неисправен и плохо держит заряд.

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

Изложенная тема для такого вопроса: «Как проверить конденсатор мультиметром «,- относится как бы к основным вопросам раздела электротехники.

Ведь какую бы мы не ремонтировали бытовую технику, у нас возникает почти одна и та же проблема:

  • где достать конденсатор;
  • с какой ненужной схемы можно выпаять конденсатор;
  • как правильно подобрать конденсатор;
  • как правильно составить батарею для определенной емкости из отдельных конденсаторов;
  • как правильно подключить конденсатор к концам проводов обмоток статора электродвигателя.

измерение емкости конденсатора

Для людей которые не заинтересованы в ремонте бытовой техники либо у кого есть возможность приобрести новую технику взамен неисправной,- предпочитают просто выбросить сломавшуюся бытовую технику или продать ее за незначительную денежную сумму.

Кто старается жить по экономнее,- такие люди вкладывают свои знания в проведении ремонта бытовой техники, то есть дают возможность второго дыхания неисправной технике.

Как устроен конденсатор

В начале нам необходимо будет получить представление о самих конденсаторах.

Как нам известно из раздела электротехники, простейший конденсатор рис.1 состоит из двух металлических пластин 1; 2 представляющих из себя электроды.

Между пластинами конденсатора помещается диэлектрик 2 .

Диэлектрики для конденсаторов бывают:

и другие. По своему внешнему виду конденсаторы исполняются:

Электрическая емкость конденсатора

Единицей измерения емкости конденсатора принята величина — фарад Ф. По свойствам накопления определенного количества электричества, конденсаторы имеют следующие емкости для их измерения:

Емкость измеряемая в фарадах — наибольшая емкость. Емкость накопления зарядов на обкладках конденсатора измеряемая в пикофарадах — наименьшая емкость.

В практике по ремонту бытовой техники используются конденсаторы со следующей емкостью:

Каждый тип конденсатора определяется по трем значениям, это:

  1. емкость конденсатора;
  2. номинальное значение напряжения рабочее напряжение;
  3. допуск отклонение значения емкости конденсатора.

Основные два значения емкость и рабочее напряжение необходимо учитывать при проведении ремонта бытовой техники,- связанного с заменой конденсатора.

Как измерить емкость конденсатора

Мультиметры имеют различный диапазон измерения как для емкости конденсаторов так и для измерения других величин, таких как:

  • сопротивление;
  • переменное напряжение;
  • постоянное напряжение;
  • сила тока при переменном напряжении;
  • сила тока при постоянном напряжении;
  • наличие проводимости транзистора эмиттер — коллектор — база;
  • проводимость диода анод — катод;
  • измерение температуры допустим радиатора силового транзистора.

Итак, допустим Вам необходимо проверить конденсатор МБГО 160В емкостью 2 микрофарад.

Диапазон для измерения емкости конденсаторов Вашего прибора «цифровой мультиметр» к примеру составляет от 2000 пикофарад до 20 микрофарад и соответственно имеет следующие позиции для переключения:

2000 пикофарад — 20 нанофарад — 200 нанофарад — 2 микрофарад — 20 микрофарад.

Ваш прибор необходимо для этого выставить в позицию двоечка два микрофарад. Ножки конденсатора вставляются в гнездо мультиметра для измерения емкости либо в гнездо вставляется сделанная вручную штепсельная вилка и от штепсельной вилки подсоединяются два тонких гибких провода, на концах которых припаиваются щупы.

При исправном конденсаторе, дисплей прибора будет указывать на наличие данной емкости указанной на конденсаторе. При неисправном конденсаторе, дисплей прибора будет указывать либо на недостаточную емкость либо на отсутствие емкости вообще.

К примеру обкладки плоского конденсатора при скачке напряжения могут замкнуться накоротко. Когда допустим включаем неисправный сетевой фильтр удлинитель,- мы замечаем, что автоматы защитного отключения в помещении отключаются в связи с неисправностью сетевого фильтра, а точнее — конденсатора.

Следующий пример. Необходимо проверить емкость конденсатора К76-22-2, номинальное значение напряжения- 160В, 6 микрофарад.

В этом примере, цифровой мультиметр выставляется в диапазоне от 2 микрофарад до 20 микрофарад,- так как после двойки следующим числом является число- двадцать. Для измерения емкости конденсатора — 6 микрофарад, величина измеряемой емкости подпадает под данный диапазон измерения.

Другой пример из практики. Сломался адаптер, зарядное устройство для зарядки аккумулятора шуруповерта. В результате проведенной диагностики была установлена причина неисправности конденсатора — 470 микрофарад, 35 В. То есть обкладки конденсатора были между собой замкнуты. Как подобрать и проверить емкость конденсатора? Если в наличии у Вас имеется цифровой мультиметр с диапазоном измерений до 20 микрофарад? — Выполнить такое измерение невозможно.

Поэтому и надо учитывать при приобретении прибора именно тот прибор у которого имеется более широкий диапазон для измерения емкости конденсаторов.

На фотоснимке изображен цифровой мультиметр с более широким диапазоном для измерения емкости конденсаторов. Остальные выполняемые действия для измерения:

  • переменного напряжения;
  • постоянного напряжения

и так далее,- здесь отсутствуют. Какой именно необходимо выбрать цифровой мультиметр? — здесь конечно же должна учитываться Ваша специализация.

Источники: http://electrik.info/main/master/1124-kak-opredelit-emkost-kondensatora.html, http://elektt.blogspot.ru/2017/03/proverka-kondensatora.html, http://zapiski-elektrika.ru/elektrotexnika/izmerenie-emkosti-kondensatora.html

electricremont.ru

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ, №4, 1925 год. Как измерить емкость конденсатора




РАДИОЛЮБИТЕЛЬ, №4, 1925 год. Как измерить емкость конденсатора

«Радиолюбитель», №4, март, 1925 год, стр. 85-86

Как измерить емкость конденсатора

С. И. Шапошников

Емкостное сопротивление

Представим себе схему, изображенную на рис. 5, где батарея Б соединяется через переключатель П с чувствительным измерительным прибором А и конденсатором С. Поставив переключатель П на кнопку 1, мы включим батарею, благодаря чему пройдет мгновенный ток, которым конденсатор зарядится, что мы заметим по мгновенному отклонению (вздрагиванию) стрелки прибора вправо. После того, как конденсатор зарядится, он остается заряженным все время, но ток в цепи уже не идет, — это видно из того, что стрелка неподвижно покоится на нуле.

Рис. 5. Включение конденсатора в цепь постоянного тока.

Теперь переставим переключатель на кнопку 2. Этим мы выключим батарею и замкнем конденсатор только на прибор A. Конденсатор разрядится, дав мгновенный ток в обратном направлении, что заметно по мгновенному отклонению стрелки прибора влево.

Затем стрелка, за отсутствием тока, вернется на нуль, и все явление прекратится.

Итак, постоянный ток через конденсатор не проходит; только при заряде и разряде конденсатора получается мгновенный ток.

Теперь будем быстро переставлять переключатель из положения первого во второе и обратно. Стрелка прибора начнет шевелиться все время, что нам покажет на присутствие многих токов, идущих через цепь с конденсатором.

Теперь батарею заменим переменным током осветительной сети, в которой, как известно, число периодов (частота) равно 50 в секунду (см. рис. 6). В этой схеме чувствительный прибор должен быть таким, который может показывать переменный ток.

Рис. 6. Включение конденсатора в цепь переменного тока.

Мы увидим,что стрелка прибора будет все время отклонена, что покажет на присутствие тока в цепи с конденсатором. Какой же это ток? Мы знаем, что ток через диэлектрик, т.-е. непроводник, не проходит. Но ему и не надо проходить через диэлектрик. Когда динамо-машина, питающая переменным током осветительную сеть, дает ток в одном направлении, обкладки конденсатора заряжаются, т.-е. к ним притекает ток. Когда ток (а ведь он переменный) прекращается, конденсатор дает ток разряда. Когда динамо-машина дает ток в обратном направлении, — конденсатор вновь заряжается, только в обратном направлении и т. д. Следовательно, прибор будет все время показывать те токи, которые идут то на заряд, то на разряд конденсатора. А раз в цепи идут токи, то обычно говорят, что переменные токи проходят через конденсатор, что, конечно, следует понимать, как об’яснено выше.

Если мы увеличим емкость конденсатора, то прибор покажет, что ток в цепи стал больше. При изменении емкости конденсатора меняется величина тока.

Предположим, что при некотором большом конденсаторе измерительный прибор показывает силу тока 1 ампер. Выключив конденсатор и поставив на его место сопротивление, напр., реостат, мы можем подобать такую его величину, что ток получится опять-таки в 1 ампер.

Из этого мы заключаем, что конденсатор в цепи переменного тока ведет себя в роде обычного сопротивления. От величины емкости зависит величина тока в цепи. Поэтому говорят, что конденсатор обладает сопротивлением, которое называют емкостным сопротивлением, в отличие от сопротивления проводников, называемого омическим.

Но повторяем, что омическое сопротивление конденсатора бесконечно велико, так как ток через диэлектрик пройти не может.

Поэтому под емкостным сопротивлением следует понимать то действие его зарядов и перезарядов, благодаря которому возникает ток той или иной силы.

Емкостное сопротивление можно рассчитать по формуле:



RC = 1 омов. ……….. (3)  
6,28 × f × Cf

Здесь Rc обозначает емкостное сопротивление, f число периодов, Cf емкость конденсатора, выраженную в фарадах.

Пример: конденсатор с емкостью в 700.000 см. включен в осветительную сеть, число периодов которой f = 50. Найдем Rc, для этого нужно емкость нашего конденсатора выразить в фарадах. Разделив 700.000 см. на 900.000 и затем полученное делить на 1.000.000, мы выразим вашу емкость в фарадах. Тогда:




RC = 1 = 1 × 900.000 × 1.000.000 = 4090 омов.



6,28 × 50 × 700.000
900.000 × 1.000.000
6,28 × 50 × 700.000
  

т.-е. при нашем конденсаторе установится в цепи такая сила тока, какая установилась бы при сопротивлении в 4090 омов.

Емкостное сопротивление зависит от частоты тока: чем больше частота, тем меньше получается сопротивление. Если бы этот же конденсатор включить в цепь, в которой имеется частота (число периодов) 300.000 в секунду (волна в 1000 метр.), то сопротивление конденсатора при такой частоте оказалось бы (как это можно подсчитать по формуле) всего лишь 0,68 ома.

Способ измерения емкости

На вышеизложенного мы уже знаем, что конденсаторы, имея емкостные сопротивления, ведут себя в цепи переменного тока вроде омических сопротивлений. Поэтому к ним можно применить знакомую нам схему мостика Уитстона (см. стр. 18 «РЛ», №1, 1925 г.), как показано на рис. 7, где: R1 и R2 — плечи мостика, C — третье плечо, имеющее емкостное сопротивление в 1 / 6,28×f×C, Cx — четвертое неизвестное плечо, с сопротивлением 1 / 6,28 f Cx.

Рис. 7. Схема мостика Уитстона для измерения емкостей.

Пустив в ход пищик П и слушая в телефон Т, мы сможем передвижением ползунка найти такую точку a, при которой звук в телефоне перестанет быть слышим. Раз это так, то мы знаем, что R1 получилось во столько раз больше R2, во сколько 1 / 6,28 f Cx больше величины 1 / 6,28×f×C, что и запишем:





 R1  = 1
6,28 × f × Cx
R21
6,28 × f × C

Произведя деление дробей и сокращение, получим формулу:



 R1  =   C  
R2Cx

откуда:

А так как мы знаем (см. стр. 18), что



 R2  =   l2  
R1l1

т.-е, что отношение сопротивлений можно заменить длинами плеч, то получаем:

Эта формула говорит, что измеряемая емкость Cx равна длине правого плеча, разделенной на длину левого и помноженной на известную емкость.

Если известная емкость C (эталон) выражена в сантиметрах, то и величина получаемой емкости получается в сантиметрах.

Читатель, вероятно, заметил, что при измерении сопротивлений (Р. Л. №2) мы левое плечо делили на правое, т.е. брали l1 / l2, а при измерении емкости надо правое плечо делить на левое, т.-е. брать l2 / l1, что получилось вследствие вида емкостных сопротивлений, выражающихся дробями, у которых емкость входит в знаменатель. Чтобы получить формулу, одинаковую для всех измерений, мы сделаем следующее: поменяем местами эталон и измеряемую емкость. Тогда придется поменять и плечи, и мы получим окончательную формулу:



C =  l1  Cx ………. (4)
l2

Рис 8 Производство измерения при помощи мостика.


Производство измерения

Берем изготовленный нами мостик (см. рис. 8). Перемычка П должна быть включена. Переключатель 9 должен стоять на любой из кнопок. К левым зажимам А присоединяем пищик с элементами. К правым Б — присоединяем телефон. К правым зажимам В присоединяем измеряемую (неизвестную) емкость и к левым Г — известную емкость — эталон. Слушая в телефон, передвигаем ползунок. Если звук не прекращается, берем другой эталон и получаем положение ползунка, при котором звук не слышен. Пусть это будет, напр., деление 3. (цифра 3 на шкале показывает, что в данном положении ползуна отношение плеч = 3). Если наш эталон имеет емкость, напр. 1200 см., то определяем:



Cx =  l2  × C = 3 × 1200 = 3600 см.
l1

Итак, измеряемая емкость равна цифре, показываемой ползунком, помноженной на емкость эталона.

Чтобы не забывать, куда включать эталоны сопротивлений и емкостей, на мостике полезно отметить это буквами, поставив у правых зажимов букву R, а у левых букву C, которые будут нам сразу указывать место включения эталона.

Все, что говорилось о точности измерений для сопротивлений, относится и к измерению емкости, почему этого пункта мы здесь и не касаемся.

Изготовление эталонов емкостей.

Фабричные эталоны обычно приготовляются от 0,001 микрофарады до целых микрофарад.

Любителю едва ли придется измерять емкости в микрофараду и больше. Поэтому ему можно посоветовать сделать эталоны в 0,001, 0,01 и 0,1 микрофарады, а т.к. в описаниях обычно даются не микрофарады, а сантиметры, то проще будет сделать эталоны в 1000, 10.000 и 100.000 сантиметров.

Прежде всего посоветуем сделать десяток конденсаторов с парафиновой бумагой и со стеклом, напр., от фотографических пластинок, чтоб емкости их были около 1000 см. каждая.

Парафинировать бумагу надо в парафине, нагретом выше 100 градусов. Тогда даже сырая бумага испарит в нем свою влагу, которая выйдет в виде пузырьков.

Если диэлектриком будет стекло, то станиоль приклеивают к стеклу или хорошим шеллаком, или, что лучше и доступнее, сырым яичным белком.

Расчет емкости этих конденсаторов производится, как указано выше, в примерах.

Конденсаторам лучше всего придать вид, показнниый на рис. 9. Чтобы они были прочны и не изменяли свою емкость, их зажимают между двумя досочками посредством шурупов или гвоздей. Части станиолевых листков, выходящие из под верхней доски, покрывают металлической планкой a, привертываемой двумя шурупами, из которых один может служить зажимом для присоединения проводников.

Рис. 9. Общий вид измерительного конденсатора.

Изготовив несколько штук таких конденсаторов, приступим к постройке точного временного эталона по одному из следующих способов:

1) Если любитель может достать два железных, цинковых или иных металлических листа, он их подвешивает, как показано на рис. 10-а, напр. к деревянным полкам или к подобным непроводящим опорам. Получается плоский воздушный конденсатор, у которого площадь обкладки легко и точно вычисляется, а толщина промежутка воздуха между листами может быть подобрана нужной величины и тоже измерена. Толщина подбирается такой величины (передвиганием одного из листов), чтобы емкость по формуле



C =  Sкв. см 
12,56 · dсм

была бы, по возможности, около 1000 см.

Если листы подвесить трудно, можно один из них положить горизонтально на стол. Затем на этот лист кладутся пять кубиков из парафинированного дерева или иного изолятора. На кубики накладывают второй лист. Кубики должны быть маленькими и иметь высоту, равную вычисленной толщине конденсатора (см. рис. 10-б).

2) Если металлический листок достать нельзя, берут две доски, которые с одной стороны обклеивают станиолем. Одну доску кладут на стол, станиолем вверх. На станиоль кладут четыре маленьких кубика, имеющих высоту, равную вычисленной толщине. На кубики, станиолем вниз, кладут вторую доску. Такой воздушный конденсатор легко рассчитать. В этом случае доски можно заменить стеклом, если их легче достать. Доски или стекла не служат диэлектриком, а лишь поддерживают на определенном расстоянии одну обкладку от другой.

Рис. 10. Постройка точного временного эталона.

Во всех случаях вычисленная емкость будет тем ближе к истинной, чем точнее измерены площадь обкладок S и расстояние между ними d. Следует обратить виимание, чтобы обкладки не были покороблены и расстояние между ними всюду было бы одинаковым. Чем площадь обкладок больше, тем больше надо брать величину d, почему ее легче точно измерить, а потому и точность вычисления будет больше.

3) Удовлетворительные результаты дает такой способ. Парафинируют несколько полулистов писчей бумаги. Листы соединяют между собой проглаживанием горячим утюгом, таким образом получают парафинированную картонку, толщину которой следует подогнать возможно ближе к 1 мм. К полученной картонке приглаживают рукой 2 обкладки из станиоля, размером 20 × 30 см каждая. Получается парафиновый конденсатор, который будет рассчитан тем вернее, чем точнее толщина картонки подходит к 1 мм. За диэлектрическую постоянную следует взять цифру 2,2.

Для опыта был изготовлен такой конденсатор, который дал: по расчету — 1050 см., по измерению — 1028 см. Точность получилась, как видно из цифр, весьма большая.

Изготовив по одному из способов такой временный эталон и точно вычислив его емкость, включим его в левую пару зажимов мостика. Затем, включив поочередно в правую пару зажимов изгоговленные ранее конденсаторы, измерим их и подпишем их емкость. Один из них, оказавшийся ближе всего по своей величине к 1000 см. и примем за эталон.

Для получения эталона в 10.000 см. поступим так: соединим несколько уже известных нам конденсаторов параллельно и включим их в левую пару зажимов мостика. Это будет временный эталон, емкость которого будет равна сумме емкости всех соединенных конденсаторов.

В правую пару зажимов включим конденсатор, величину которого надо сделать около 10.000 см. Затем измерим его. Если он окажется мал, прибавим число листочков станиоля и, таким образом, продолжая измерение, сможем подогнать его к величине, близкой к 10.000 см. Это будет второй эталон.

Третий эталон можно будет изготовить подобным способом, сделав несколько их по 10.000 см. и включая их параллельно несколько штук, в качестве временного эталона.

Если явится возможность, следует проверить свои эталоны, сравнив их с точными.

Заканчивая отдел о емкости, скажем, что самые лучшие конденсаторы — воздушные. Они без потерь. Похуже конденсаторы масляные, в которых появляются потери, и еще хуже конденсаторы из обыкновенного стекла, слюды или парафина. В таких конденсаторах потери могут быть порядочной величины.

Не говоря о сущности и происхождении потерь, заметим, что конденсаторы без потерь дают, например, при настройке приемника, хороший, острый резонанс. Конденсаторы же с потерями дают более тупой, расплывчатый резонанс.


sergeyhry.narod.ru

как проверить конденсатор, измерение его емкости мультиметром

  1. Как проверить конденсатор мультиметром
  2. Проверка конденсатора мультиметром
  3. Как проверить конденсатор с помощью приборов
  4. Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра
  5. Как проверить емкость конденсатора
  6. Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Как проверить конденсатор мультиметром

Я рад снова видеть все вас на  страницах сайта «Электрик в доме».  Сегодня мы познакомимся и изучим одну из самых используемых деталей в электронике – конденсатор.  История создания первого конденсатора относит нас назад в 1745 год («лейденская банка»).

В наше время, в век технологий нас со всех сторон окружает электротехнические машины и оборудование. Вы конечно хорошо знакомы с конденсатором и если не сталкивались технически, то слышали о нем однозначно.

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы  весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Вот почему, в случае  неисправности оборудования, первым делом необходимо обратить ваше внимание на работоспособность в схеме конденсаторов. И сделать это можно только при помощи электронного прибора, так как визуально определить состояние невозможно, если нет внешних повреждений.

Для этих целей и предназначен  недорогой прибор мультиметр, выполняющий многие функции. Об одной из них – проверки сопротивления, я уже знакомил вас в своей предыдущей статье. Этот же материал предназначен для изучения методики проверки конденсатора мультиметром.

С этой проблемой ко мне обратился один из моих подписчиков. Следуя уже своей традиции, я как всегда, буду излагать материал просто и доступно для легко понимания всем желающим.

Проверка конденсатора мультиметром

Для лучшего усвоения материала, начнем с небольшой теории:

  • Устройство и принцип работы мультиметра;
  • Виды и особенности конденсаторов.

Устройство (прибор) предназначенное для накопления электрического заряда – это основное определение конденсатора. Конструктивно он состоит из определенного корпуса, внутри которого расположены две параллельные металлические пластины. Между пластинами установлена прокладка (диэлектрик). Площадь пластин напрямую влияет на величину электрического заряда. Чем больше площадь пластин, тем больше величина накопленного заряда.

Конденсаторы могут быть двух видов: полярными и неполярными.

  1. Конденсаторы полярные.

Определить какой вид конденсаторов достаточно не сложно, уже название вам дает подсказку, что «полярные» должны иметь полярность, то есть иметь (+ плюс) и (- минус). Их подключение в электросхему строго регламентировано в соответствие полярности. Плюс подключается к плюсу, минус к минусу. При нарушении этого правила – конденсатор не будет работать, а вместе с ним и вся схема.

Все полярные конденсаторы заполнены электролитом (твердым или жидким), поэтому их классифицируют как электролитические. Их физические параметры (емкость) находится в следующих параметрах  0.1 ÷ 100000 мкФ.

  1. Конденсаторы неполярные

Неполярные конденсаторы, как вы уже поняли, не имеют полярности и не требуют строгого соблюдения условий подключений. У них нет ни плюса, ни минуса. Роль диэлектрика у них могут выполнять: бумага, стекло, керамика и слюда. Их физические параметры (емкость) незначительна и находится в следующем диапазоне (от нескольких микрофарад  до нескольких пикофарад).

Забегая вперед, сразу хочу ответить на ваши вопросы, зачем нам с вами необходимо знать эти технические тонкости. Это очень важно, так как к каждому типу конденсаторов применима своя методика проверки мультиметром. И пред началом проверки, мы должны первым делом, установить тип конденсатора. Это очень важный момент. Прошу вас обратить на это внимание!

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Любую проверку конденсаторов необходимо начинать с внешнего осмотра, на наличие внешних признаков повреждений корпуса (трещин, вздутия). Достаточно часто происходит повреждение электролита, что приводит к повышению давления на внутреннюю поверхность оболочки  и последующее ее вздутие.

После того как визуальный осмотр окончен и мы не установили внешних повреждений конденсатора, необходимо продолжить проверку специальным прибором, в нашем случае мультиметром. Этот  простейший прибор поможет нам установить емкость конденсатора и обрывы внутри.

Перед проверкой незабываем, установить тип конденсатора, более подробно об этом написано выше. Продолжаем процесс проверки с соблюдением полярности, для этого подключаем плюсовой щуп к плюсовому контакту конденсатора и соответственно минусовой щуп к контакту минус.

Проверяя неполярный конденсатор, подключение мультиметра проводим произвольно без соблюдения правила полярности. Единственное, что здесь необходимо выполнить, это выставить переключатель  мультиметра на отметку 2 Мом. Это важно, так как при меньшем значении дисплей прибора отобразит  – «1» (единицу), что укажет на неисправность конденсатора.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

Для примера мы свами выполним проверку четырех конденсаторов: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических).

Но перед проверкой мы должны обязательно разрядить конденсатор, при этом достаточно замкнуть его контакты  при помощи любого металла.

Для того чтобы перейти в режим (омметра) сопротивления, мы перемещаем переключатель в группу измерения сопротивления, для того чтобы установить наличие обрыва или короткого замыкания.

Итак, первым делом проверим полярные кондиционеры (5.6 мкФ и 3.3 мкФ), установленных ранее у неработающих энергосберегающих лампочек

Разряжаем конденсаторы путем замыкания их контактов обычной отверткой. Вы можете использовать, удобный для вас, любой другой металлический предмет. Главное чтобы к нему плотно прилегали контакты. Это позволит нам получить точные показания прибора.

Следующим шагом выставляем переключатель на шкалу 2 МОм и соединяем контакты конденсатора и щупы прибора. Далее наблюдаем на дисплее быстро увиливающие параметры сопротивления.

Вы спросите меня, в чем дело и почему на дисплее мы наблюдаем «плавающие показатели» сопротивления? Это объяснить довольно просто, поскольку питание прибора (батарейка) имеет постоянное напряжение и за счет этого происходит зарядка конденсатора.

С течением времени конденсатор все больше и больше накапливает заряд (заряжается), тем самым увеличивая сопротивление. Емкость конденсатора влияет на скорость зарядки. Как только конденсатор получит полную зарядку, значение его сопротивления будет соответствовать значению бесконечности, а мультиметр на дисплее покажет «1». Это параметры рабочего конденсатора.

Нет возможности показать картинку на фотографии. Так для следующего экземпляра емкостью 5.6 мкФ,  показатели сопротивления начинаются с 200 кОм и плавно возрастают до тех пор, пока не преодолеют показатель 2 МОм. Эта процедура не занимает более -10 сек.

Для следующего конденсатора емкостью 3.3 мкФ происходит все аналогично, но время процесса занимает менее – 5 сек.

Проверить следующую пару неполярных конденсаторов можно точно также по аналогии с предыдущими конденсаторами. Соединяем щупы прибора и контакты, следим за состоянием сопротивления на дисплее прибора.

Рассмотрим первый «150nК». Вначале его сопротивление несколько снизится примерно до 900 кОм, затем следует его плавное увеличение до определенной отметки. Время процесса занимает – 30 сек.

При этом на мультиметре модели МБГО переключатель устанавливаем на шкалу 20 МОм (сопротивление приличное, очень быстро идет зарядка)

Процедура классическая, снимаем заряд при помощи замыкания контактов отверткой:

Смотрим на дисплей, отслеживая показатели сопротивления:

Делаем вывод, что в результате проверки все представленные конденсаторы исправны.

Как проверить емкость конденсатора

Главный показатель, основная характеристика всех конденсаторов – это «емкость».  Измеряя эту характеристику и сравнивая ее с указанными параметрами на корпусе, мы сможем выяснить, исправен кондиционер или нет. Есть приборы, которые легко позволят вам выполнить эту проверку.

Но можно ли проверить емкость конденсатора, как в нашем случае, мультиметром . Если вы будет проверять емкость при помощи щупов, вы не получите желаемого результата. Как же быть?

В этом нам помогут разъемы «гнезда» -CX+(«-» и «+» – это полярность подключения)

Для этого примера мы будем использовать кондер «150нФ». Маркировка 150nK:

Устанавливаем переключатель на отметку – ближайшее большее значение. В нашем случае это 200 нФ. Следующим шагом вставляем ножки конденсатора в разъемы  -CX+. (не обращаем внимание на полярность, наш кондер неполярный). Дисплей показывает значение емкости– 160.3 нФ, что совпадает с номинальными показателями.

Продолжаем проверку  конденсатора с емкостью 4700 пФ. Устанавливаем переключатель на шкале в положение 20 n.

Теперь вставляем ножки в разъёмы прибора и наблюдаем на дисплее параметры 4750 пФ. Вы это можете увидеть на фото. Параметры точно соответствуют параметрам  заявленным производителем.

Запомните,  если показатели сильно отличаются от номинальных параметров или вообще равны нулю, это говорит нам, что конденсатор не рабочий и его необходимо заменить.

 
Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Недавно я приобрел ESR-METR  и я решил выполнить им ту же самую проверку.

Методика проверки очень проста. Прибор необходимо откалибровать, в моем случае в комплекте идет специальная перемычка, при помощи которой замыкается нужная группа контактов на колодке 1-4. Нажимаем кнопку и прибор автоматический калибруется, сообщив нам об этом на своем экране. После калибровки  не забываем разрядить конденсатор и подключаем его к нужным нам разъемам. и производим измерение.

Каждый конденсатор обладает и паразитными свойствами, например сопротивлением. Из фото видно, что емкость конденсатора соответствует заявленным характеристикам, а также присутствует паразитное последовательное сопротивление номиналом 1.2 Ом, из за этого потери на данном конденсаторе составляют 0,5%.

В нашем случает этот показатель великоват, что говорит о высыхании конденсатора, устанавливать его в схему не рекомендуется.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

electrongrad.ru

Как измерить емкость конденсатора?

Для того чтобы измерить емкость конденсатора , можно применять цифровой мультиметр. С его помощью можно напрямую измерить требуемую величину (часто прибор имеет соответствующую функцию). Для этого конденсатор подключают к мультиметру, который обладает нужной функцией, выбирают самый точный предел измерения. В том случае, если индикатор прибора покажет сообщение о перегрузке, точность уменьшают до тех пор, пока он не покажет величину емкости.

Если нужной функции у мультиметра нет, но есть мостовая приставка для измерения емкости  (аналог моста Уинстона, только из четырех сопротивлений моста имеются два, а два заменены на конденсаторы, емкость одного из них не известна). Мост подключают к мультиметру. На мультиметре выбирают режим микроамперметра, способного измерять постоянный ток. Мост следует сбалансировать по минимуму показаний. Снять по шкале моста показания.

Если мостовой приставки тоже нет, то можно использовать генератор стандартных сигналов, на котором выставляется известная амплитуда сигнала (несколько вольт). Мультиметр (в режиме микроамперметра) включают последовательно с генератором и исследуемым конденсатором. Частота сигнала выставляется, такая например, что мультиметр первый раз показывает силу тока не больше, чем 100 мкА, а второй раз 1 мкА (если частота окажется очень маленькой, то мультиметр не даст показаний). После этого амплитудную величину напряжения (в вольтах) делят на , получая при этом действующее значение . Силу тока следует перевести в амперы. Затем разделив напряжение на ток получим емкостное сопротивление Ом конденсатора . Имея частоту Гц , емкостное сопротивление и применяя формулу:

   

можно вычислить искомую емкость конденсатора.

ru.solverbook.com