Алгоритм диагностики мультиметром
Тестирование конденсаторов рекомендуется проводить после их изъятия из электроцепи. Таким образом достигаются более верные показатели.
Центральным показателем конденсаторов является способность пропускать только ток переменного характера. Постоянный же ток он способен пропускать лишь небольшой промежуток времени и исключительно в начале процесса. Сопротивление здесь напрямую зависит от ёмкости.
Как произвести тестирование полярного конденсатора
Для диагностики элемента мультиметром, потребуется обеспечить ёмкость, которая не будет превышать показатель равный 0,25 мкФ.
Алгоритм проверки неисправностей конденсатора при помощи мультиметра следующий:
- Потребуется взять электрический компонент за ножки и закоротить его каким-то предметом из металла, например, это может быть пинцет или отвёртка. Это надлежит сделать для разрядки элемента. Искры, которые появятся при этом, дадут знать, что разряд произошел.
- Затем надлежит установить переключатель мультиметра в режим замера данных сопротивления или на прозвонку.
- Далее следует прикоснуться щупами к выводам конденсатора, при этом следует учитывать их полярность, то есть к минусовой ножке подвести щуп чёрного цвета, а к плюсовой — красного. При этом происходит выработка постоянного тока, поэтому через определённый отрезок времени можно ожидать минимальное сопротивление электрического компонента.
В то время, когда щупы располагаются на вводах конденсатора, происходит его подзарядка. Продолжает повышаться сопротивление пока не достигнет максимального уровня.
Если при соединении со щупами прибор начинает пищать, а стрелка его склоняет к нулевой отметке, то это говорит о наличии короткого замыкания. Оно и вывело из строя работу конденсатора. При указании стрелки на единицу, можно предположить, что в конденсаторе произошёл внутренний обрыв. Подобные элементы можно признать испорченными и заменить. Если на приборе, спустя некоторое время, единица высвечивается, то деталь в порядке.
Важно сделать измерения таким образом, чтобы на их качество не повлияло неправильное поведение. Запрещается в продолжении диагностики прикасаться руками к щупам. Человеческое тело имеет небольшой показатель сопротивления, поэтому соответствующие данные утечки будут превышать его многократно
Человеческое тело имеет небольшой показатель сопротивления, поэтому соответствующие данные утечки будут превышать его многократно.
Ток последует по пути наименьшего сопротивления и обойдёт конденсатор. Таким образом мультиметр представит ложный результат измерений. Можно разрядить электрический компонент благодаря лампе накаливания. В подобном случае процесс станет идти более плавным образом.
Разрядку необходимо производить в обязательном порядке, тем паче, если элемент является высоковольтным. Это делают из-за соблюдения норм безопасности, а также, чтобы сам прибор остался в рабочем состоянии. Его способно привести в негодность остаточное напряжение.
Неполярный конденсатор и его диагностика
Такого рода элементы проверить с помощью мультиметра ещё легче. Вначале на самом приборе проставляют предельный показатель измерения на мегаомы. Затем прикладывают щупы. Если данные на приборе будут менее 2 Мом, то это показатель неисправности конденсатора.
В период подзарядки элемента с помощью мультиметра можно продиагностировать его работоспособность, когда ёмкость колеблется от 0,5 мкФ. Если показатель меньше, то измерения будут незаметны на приборе. Когда требуется протестировать элемент менее 0,5 мкФ на мультиметре, то это можно сделать, если будет короткое замыкание между обкладками.
При исследовании неполярного конденсатора, у которого напряжение выше 400 В, то это возможно выполнить при зарядке его от источника, ограждённого от к.з. автоматическим выключателем. По порядку с конденсатором соединяют резистор, сопротивление его должно быть предусмотрено свыше 100 Ом., что ограничит мощность первичного токового броска.
Возможно определить работоспособность конденсатора и другим способом, например, протестировав его на искру. Заряжают электрический компонент до рабочей ёмкости, а потом выводы закорачивают при помощи металлической отвёртки, у которой имеется изолированная ручка. По мощности разряда делают вывод о работоспособности компонента.
До зарядки, а также через время после неё, следует измерить на ножках детали показатели напряжения. Существенным является способность заряда продолжительное время сохраняться. Затем потребуется разрядка конденсатора с помощью резистора, благодаря которому он и производил зарядку.
Проверка мультиметром
У непрофессионального мастера в арсенале обычно имеется самый простой прибор – мультиметр. Тем не менее, и с его помощью тоже можно проверить работоспособность компонента.
Проверка неполярных конденсаторов
Первым делом любой компонент начинают проверять омметром с целью обнаружения пробоя. Да, это косвенная проверка, но она позволяет выявить определенные дефекты и провести выбраковку элементов. При этом существуют некоторые тонкости, которые зависят от типа и емкости компонента.
Исправный конденсатор не должен постоянно пропускать ток – иметь высокое сопротивление. Ведь как мы уже говорили, причиной утечки часто является нарушение изоляционного слоя между обкладками. В идеале сопротивление должно быть приближено к норме.
Измерение полярного керамического конденсатора: пошаговая инструкция
Шаг 1. Необходимо выставить максимальный диапазон измерений для мультиметре, чтобы привести его в режим омметра.
Шаг 2. Перед началом тестирования конденсатор следует «зачистить» от оставшегося заряда. Если это элемент небольших габаритов с минимальной емкостью, то можно перемкнуть вывод отверткой. Если речь идет о крупногабаритном элементе, то перемыкают его через мощный резистор сопротивления.
Шаг 3. После установки режима необходимо проверить дисплей — на нем должны высвечиваться символы, которые означают отсутствие проводимости между клеммами.
Шаг 4. Теперь необходимо подсоединить клеммы к выводам.
Конечно, такая проверка еще не является точным доказательством работоспособности прибора, ведь нам следует убедиться в отсутствии обрыва в цепочке. В данном случае мультиметр просто не успевает отреагировать на изменения, поэтому потребуется измерение емкости.
Тестирования электролитического компонента с большой емкостью: пошаговая инструкция
Для того чтобы сравнить значения потребуется проверить другой – неполярный конденсатор, у которого имеется высокий показатель емкости.
Шаг 1. Устанавливаем прибор в исходное положение, как в предыдущем случае.
Шаг 2. Мы наблюдаем, как показания на приборе начинаются с нескольких сотен, преодолевают предел мегаом и увеличиваются дальше.
Шаг 3. Необходимо дождаться окончания проверки и взглянуть на прибор.
В данном случае можно сказать, что повреждение отсутствует (как и обрыв), потому что мы контролировали процесс работы конденсатора.
Проверка прибором полярных конденсаторов: пошаговая инструкция
Теперь мы проверим работу полярных компонентов. В таком тестировании не имеется существенных отличий, только диапазон измерений устанавливается в пределах 200 кОм. Ведь только если заряд достигнет этого придела, можно будет с точностью судить об отсутствии повреждения.
Первым делом мы будем проводить тест конденсатора с номиналом 10 uF. Стоит отметить, что при внешнем осмотре на нем отсутствуют повреждения.
Шаг 1. Настраиваем прибор в режим омметра.
Шаг 2. Подсоединяем клеммы к компоненту.
Шаг 3. Останавливаем прибор.
Здесь показатели растут не так быстро как при проверке неполярного элемента, но на этом значении уже стало ясно, что повреждения отсутствуют.
Затем мы будет проверять полярный конденсатор с номиналом 470 uF.При его внешнем осмотре уже заметно разбухание верхней части.
Такой признак свидетельствует о наличии утечки тока, тем не менее, она может быть в разумных пределах, но использовать этот компонент не следует. Проведение опыта тоже лучше остановить, чтобы не разряжать прибор.
Измерение емкости конденсатора
Предыдущим способом тоже можно обнаружить неисправный конденсатор, но все-таки понадобится дополнительная проверка. Это необходимо в ситуациях, когда имеются подозрения на неисправность компонента.
Рассмотрим пример тестирования на неполярном конденсаторе. В данном случае будет осуществляться проверка небольшого керамического компонента с номиналом — 4,7 nF. Для проведения тестирования необходимо установить на приборе режим измерения емкости.
Таким же способом можно проверить на исправность и другие элементы, которые мы тестировали ранее.
Виды конденсаторов и их проверка
Прежде чем разобраться, как мультиметром прозвонить конденсатор, давайте выясним, какие виды конденсаторов существуют. Все конденсаторы делятся на полярные и неполярные. Разница между ними заключается в том, что полярные, как можно догадаться из названия, имеют полярность. Проверять их нужно строго соответствующим образом: «плюс» к «плюсу», «минус» к «минусу», так как в противном случае они придут в негодность и могут взорваться. Все полярные конденсаторы являются электролитическими. Если конденсатор еще советского производства, то при взрыве электролит может попасть вам на кожу. В современных конденсаторах для таких случаев предусмотрено специальное сечение на поверхности, которое разрывается в определенном направлении и не дает проводящему веществу разбрызгаться в разные стороны.
Каким образом выполнить проверку, зависит от характера поломки, так как мультиметром проверить конденсатор на работоспособность можно двумя способами: в режиме замера сопротивления его диэлектрика и измеряя его емкость.
Принцип действия прибора для проверки конденсаторов
Перед тем, как производить измерение, нужно выполнить разрядку конденсатора. Для этого его выводы соединяют друг с другом.
Щупы мультиметра обеспечивают разность потенциалов, которая может быть использована для зарядки конденсатора. По времени зарядки можно приблизительно оценить емкость. Измеряя сопротивление, можно определить наличие повреждений или пробой конденсатора.
Вам это будет интересно Металлоискатель для проводки
При измерении параметра ESR используются сложные алгоритмы. В таком тестере используются специальные микросхемы для управления процессом проверки.
Виды конденсаторов
Проверка мультиметром
При помощи мультиметра проверяют два параметра конденсатора: внутреннее сопротивление и емкость.
Внутреннее сопротивление (проверка на пробой и обрыв цепи)
Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления путем установки переключателя в сектор «Ω» на верхнюю позицию — у разных моделей это 2 или 20 МОм.
Далее касаются щупами выводов конденсатора. Если тот исправен, происходит следующее:
- вначале мультиметр показывает низкое сопротивление — конденсатор заряжается подаваемым на щупы напряжением;
- по мере увеличения заряда в конденсаторе, сопротивление постепенно возрастает и в конце концов достигает очень высокой величины: на дисплее — значение свыше 2 МОм или «1» (символ бесконечности).
Иное поведение прибора свидетельствует о неисправности элемента, когда сопротивление:
- оказалось ниже 2 МОм: конденсатор пробит (появилась проводимость в диэлектрике между обкладками);
- сразу стало бесконечно большим: обрыв вывода.
Конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные. Первые чувствительны к полярности измерений и если ее перепутать, подав на «минусовый» вывод положительный потенциал, а на «плюсовой» — отрицательный, выходят из строя. «Минусовый» вывод распознают по отметке в виде «птички» на корпусе конденсатора.
В мультиметре потенциалы распределяются так:
- порт «COM» — отрицательный: по негласному правилу сюда включают черный щуп;
- порт «V/ Ω» — положительный: принято включать красный щуп.
При измерении сопротивления неполярного конденсатора полярность можно поменять. Элемент перезаряжается и показания на мультиметре снова возрастают от малых величин до 2 МОм и более.
При наличии заведомо исправного конденсатора той же марки, состояние исследуемого проверяют методом сравнения:
- замеряют сопротивление исправного конденсатора;
- то же самое выполняют для исследуемого элемента;
- сравнивают скорость изменения показаний на мультиметре.
https://youtube.com/watch?v=TqVy64XTrp8
Для этого метода более подходит аналоговый (стрелочный) тестер: плавно отклоняющаяся стрелка четко отражает изменение сопротивления в режиме реального времени.
Конденсатор проверяется в разряженном состоянии, иначе возможна электротравма или повреждение мультиметра.
Способ разряда зависит от емкости:
- малая (низкое напряжение): закорачивают выводы отверткой;
- большая (высокое напряжение): замыкают выводы резистором сопротивлением 10 кОм.
Резистор удерживают инструментом с изолированными ручками.
Емкость
Измерение емкости возможно при наличии в мультиметре специальной функции. У таких приборов на лицевой панели имеется сектор «CX».
Конденсатор подключается двумя способами:
- у некоторых моделей имеются разъемы для щупов с пометкой «CX»;
- у других в сектор «CX» выведены две контактные площадки с пометками «+» и «-».
При контакте щупов или площадок с выводами конденсатора на дисплее отображается значение емкости. Полученные данные сравнивают с числовым показателем, указанным на корпусе конденсатора, после чего делают вывод о его пригодности.
Мультиметр
Переключатель должен быть установлен в секторе «CX» на позиции с ближайшим большим значением по отношению к ожидаемой емкости. Обычно в секторе имеется 5 позиций со данными от 20 нФ до 200 мкФ.
Данный способ контроля не подходит для конденсаторов емкостью менее 0,25 мкФ. Их проверяют специальным устройством — LC-метром.
При отсутствии функции определения емкости, конденсатор проверяют так:
- Заряжают его от источника постоянного тока. Напряжение источника — примерно вдвое меньше напряжения конденсатора. Для элемента на 25 В достаточно источника на 9 – 12 В.
- Выждав несколько секунд, чего обычно достаточно для полной зарядки, радиодеталь отключают от питания и мультиметром замеряют напряжение на ее выводах.
Измеритель настраивается следующим образом:
- черный щуп включен в порт «COM»;
- красный — в порт «V/Ω»;
- переключатель: в сектор измерения постоянного напряжения («DCV» или «V-») на позицию с ближайшим большим значением относительно ожидаемого напряжения конденсатора.
Важно успеть прочитать первые показания, поскольку напряжение постепенно будет снижаться — конденсатор разряжается через мультиметр.
Метод 4: измерение ёмкости с помощью внешнего источника тока
Для этого метода требуются три PNP-транзистора, согласованные по Vbe и усилению, соединенные вместе для термостатики, и несколько резисторов с точностью 0,1%. Посмотрим на схему:
Резисторы R1-R3 и транзисторы Q1-Q3 образуют токовое зеркало. Резисторы R4 — R8 подключены к цифровым выходам микроконтроллера. Установив низкое состояние на одном из них, в то время как остальные находятся в состоянии высокого сопротивления, можно выбрать одно из пяти значений тока: 1 мкА, 10 мкА, 100 мкА, 1 мА и 10 мА. В свою очередь, установка низкого состояния на одном из выходов, подключенных к R9, R10 или R11, позволяет измерять ток, генерируемый источником, путем измерения напряжения на соответствующем резисторе.
Q4 и R12 используются для разряда емкости между измерениями. Измерение точно такое же, как и для метода CTMU. Подбираем зарядный ток, замеряем заданное время, останавливаем ток, измеряем напряжение на конденсаторе. При необходимости меняем время зарядки или ток зарядки.
Измерения этим методом ограничиваются только разрешающей способностью АЦП, стабильностью опорного напряжения и точностью резисторов. Подключив мультиметр вместо Cx, можно предварительно откалибровать все диапазоны. Большинство недорогих мультиметров имеют довольно точные диапазоны тока, хотя измерение напряжения на резисторах R9-R11 может быть более точным.
Что такое конденсатор и зачем нужен?
Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, применяемых во многих отраслях. Они необходимы в автомобиле- и машиностроении, радиотехнике и электронике, в приборостроении и производстве бытовой техники.
Конденсаторы — своего рода «хранилища» энергии, которую они отдают при возникновении кратковременных сбоев в питании. Кроме того, определенный вид этих элементов отфильтровывает полезные сигналы, назначает частоту устройств, генерирующих сигналы. Цикл разрядки-зарядки у конденсатора очень быстрый.
Такой электрический компонент, как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих обкладок). Между собой они разделены диэлектриком. В цепь, которая пропускает ток постоянного характера, включать его нельзя, поскольку это равнозначно разрыву
В цепи с переменным током обкладки конденсатора поочередно перезаряжаются с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на зажимах источника такого тока периодически происходит смена напряжения. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.
Так же как резистор и катушка, конденсатор проявляет сопротивление току переменного характера, но для токов разных частот оно разное. К примеру, хорошо пропуская высокочастотные токи, он одновременно может являться чуть ли не изолятором для низкочастотных токов.
Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем его емкостное сопротивление ниже.
Типы автомобильных конденсаторов
- Для генератора. Подаёт электричество в работающий генератор, предотвращает перепады напряжения в зажигании, ликвидирует шумы радиоприёмника. Если в генераторе авто нет конденсатора, проезжающий мимо транспорт вызовет сильный шум на радио. Благодаря этому изделию удаётся защититься от дискомфорта в пути.
Так выглядит автомобильный конденсатор
- Для сабвуфера. Автоусилитель обеспечивает более полное насыщение баса и расширяет диапазон воспроизведения частот, однако он сильно увеличивает потребление тока, что приводит к проблемам со светом фар и плохому качеству воспроизведения низких частот. Хорошо работающий конденсатор — гарантия защиты от проблем.
Это интересно: О подушках безопасности
Проверка конденсатора мультиметром
Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют. Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.
Существует два вида конденсаторов:
- 1) полярные;
- 2) неполярные.
Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя. Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ. Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло.
Будет интересно Лучшие способы проверки датчика Холла
Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад). Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.
Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами
Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Взять хотя бы эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.
Также в продаже есть цифровые измерители емкости, например, XC6013L или A6013L.
С помощью любого из этих приборов можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между обкладками или внутреннего обрыва одного из выводов.
Некоторые производители даже уверяют, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора не выпаивая его с платы. Что, конечно же, противоречит здравому смыслу.
К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие наиважнейшие параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, с помощью весьма недорогого LC-метра.
Принцип устройства
Конденсатор является приспособлением, имеющим способность копить определенный заряд электричества. Он представляет собой две пластины из металла, установленные параллельно, между которыми находится диэлектрик. Увеличение площади пластин увеличивает накопленный заряд в устройстве.
Конденсаторы бывают 2-х видов: полярные и неполярные. Все полярные приспособления – электролитические. Емкость их от 0.1 ÷ 100000 мкФ.
При проверке полярного приспособления важно соблюдение полярности, когда плюсовая клемма присоединена к плюсовому выводу, а минусовая к минусовому. Высоковольтными являются именно полярные конденсаторы, у неполярных – малая емкость
Высоковольтными являются именно полярные конденсаторы, у неполярных – малая емкость.
Микроволновка с указанием места расположения конденсатора
В цепь питания магнетрона микроволновки входит диод, трансформатор, конденсатор. Через них к катоду идет до 2-х, 3-х киловольт.
Конденсатор – это большая деталь весом до 100 гр. К нему присоединяется вывод диода, второй на корпусе. Вблизи блока размещается также цилиндр. Конкретно данный цилиндр представляет собой высоковольтный предохранитель. Он не должен допустить перегревание магнетрона.
Измерительные приборы
Как и любую радиодеталь, ёмкостной элемент можно измерить. Для этого используются измерительные приборы: омметр или мультиметр. В ходе работы неисправный конденсатор можно определить на вид ещё до того, как выпаивать из платы.
Проверка конденсатора мультиметром
Выявить обрыв детали по снижению или полному отсутствию ёмкости можно мультиметром с опцией измерителя емкости электролитических конденсаторов. Если в результате проверки ёмкость отсутствует или понижена, элемент цепи не исправен.
Когда ёмкость детали больше 20 мкФ, то проверку поможет провести любой тестер в режиме омметра. Выставляется предел измерения «200 кОм». После выпаивания для снятия остаточного заряда выводы детали кратковременно закорачиваются между собой.
На выводах измеряется сопротивление, которое будет расти в зависимости от ёмкости. Чем она меньше, тем быстрее растёт величина сопротивления и достигает бесконечности. Бесконечность показывает полностью заряженный конденсатор. Если этого не происходит, а на дисплее сразу значение бесконечности, значит, у детали есть обрыв.
Важно! При значении ёмкости менее 20 мкФ такой способ не годится. Увеличение сопротивления до бесконечной величины в этом случае происходит быстро, его невозможно заметить
Измерение фактических емкостных значений
Пробой между пластинами происходит в результате внутреннего короткого замыкания. Измерение емкости омметром при этом показывает ноль или некоторое сопротивление, которое не растёт. Даже если чуть увеличивается, то не достигает бесконечности.
При внешнем осмотре такие элементы заметны. У электролитических конденсаторов на верхней части корпуса имеются насечки крестом. При коротком замыкании пластин электролит внутри закипает и выделяет газ. Газ пытается выйти наружу и в этом месте раскрывает деталь. Верхушки неисправных элементов разорваны или вспучены.
Измерение прибором ESR
Для измерения емкости конденсатора для определения увеличения внутреннего сопротивления применяют особый прибор – ESR. При его использовании деталь выпаивать не обязательно.
При заряде или разряде неисправного конденсатора увеличение этого параметра указывает на снижение пикового тока через элемент. Картина такая, как будто в цепи с измеряемым элементом находится последовательно подключенный резистор и вносит задержку.
Это называется эквивалентное последовательное сопротивление – ЭПС. В английском языке – ESR.
Самодельный С – метр
Собрать простой измеритель емкости конденсаторов своими руками можно на интегральной микросхеме серии 155ЛА3.
Схема измерителя ёмкости на микросхемах серии 155ЛА3
На самодельную печатную плату устанавливается микросхема К155ЛА3. Плату предварительно отмывают от грязи и флюса, которые останутся после изготовления. Используемые детали:
- микросхема К155ЛА3;
- диоды КД 509;
- подобранные резисторы 47 кОм;
- резисторы 11 кОм;
- конденсатор 0,1 мкФ;
- подобранные ёмкости: С1 0-50 пФ, С2 0-500 пФ, С3 0-5000 пФ, С4 0-0,05 мкФ.
К выводам присоединяется питание 5 В. На вывод 7 – минус, на вывод 14 – плюс. Выводы считаются от ключа, нанесённого на корпус. Источник питания – 5 В при токе 0.1 А.
Проводники, которые соединяют резисторы с переключателем, выполняются по возможности короче. Переменные резисторы после подбора заменяются постоянными эквивалентами. Настройку выполняют с измерительным прибором, который будет использоваться.
Регулировка сводится к установке максимальных границ каждого диапазона при помощи подбора резисторов 47 К.
