Схема проверки конденсаторов: Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность

По сути ремонт любой радиоэлектронной аппаратуры сводится к поиску и замене неисправных деталей. И, возможно, вы удивитесь тому, насколько часто выходят из строя такие, казалось бы, простые компоненты как конденсаторы. В то время как нежные диоды, чувствительные транзисторы и сложные микросхемы остаются целыми и невредимыми.

Типичные неисправности конденсаторов:

  • КЗ между обкладками. Как правило, это следствие механического повреждения, перегрева или превышения рабочего напряжения (пробой). Самый простой случай, т.к. легко выявляется любым мультиметром в режиме прозвонки;
  • внутренний обрыв с полной потерей емкости (вот почему нельзя коротить отвертками). В случае с конденсаторами большой емкости этот дефект достаточно просто диагностируется. Выявление обрыва у мелких кондеров (менее 500 пФ) является довольно трудоемкой задачей и осуществляется только при помощи спец. приборов;
  • частичная потеря емкости. Для электролитических конденсаторов потеря емкости с годами практически неизбежна, однако это не всегда приводит к неисправности устройства (но может ухудшать его характеристики). Керамические, пленочные и прочие с твердым диэлектриком, как правило, более стабильны, но могут потерять емкость в результате механического повреждения;
  • слишком низкое сопротивление утечки (конденсатор "не держит" заряд). В основном это свойственно электролитическим конденсаторам. Хотя танталовые в этом плане очень хороши;
  • слишком большое эквивалентное последовательное сопротивление (ЕПС или ESR). Проблема по большей части касается "электролитов" и проявляется только при работе с высокочастотными или импульсными токами.

Существует масса способов как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность. Пойдем по-порядку.

Содержание статьи:

Содержание

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

  • даже незначительного вздутия, следов подтеков;
  • механических повреждений, вмятин;
  • трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

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.

Проверка на короткое замыкание

Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки

Как прозванивать конденсаторы мультиметром? Нужно включить мультиметр в режим прозвонки или измерения сопротивления и приложить щупы к выводам конденсатора.

В зависимости от емкости мультиметр либо сразу же покажет бесконечное сопротивление, либо через какое-то время (от нескольких секунд до десятков секунд).

Если же прибор постоянно пищит в режиме прозвонки (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), то конденсатор можно смело выкидывать.

Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки

Если нет мультиметра (и даже старой советской "цешки" нету), то можно попробовать подключить светодиод или лампочку к батарейке через исследуемый конденсатор.

Т.к. исправный конденсатор имеет ооочень большое сопротивление постоянному току, лампочка гореть не должна. Хотя, если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может вспыхнуть на короткое время (пока конденсатор не зарядится).

Если же светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.

Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного роста сопротивления вплоть до бесконечности (ну или светодиод на какое-то время вспыхивает и гаснет) то конденсатор совершенно точно имеет какую-то емкость. Следовательно, проверку на обрыв можно не делать.

Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В

Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковые конденсаторы из стиральных машин, насосов, различных станков и т.п.).

Все что нужно сделать - просто подключить лампу накаливания небольшой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:

Способ позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить КЗ, если оно есть, и убедиться в том, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в обрыве).

При исправном конденсаторе лампочка будет гореть в полнакала. Чем меньше емкость - тем тусклее будет гореть лампочка.

Если лампа горит в полную мощность (точно также как и без конденсатора), значит конденсатор "пробит" и подлежит замене. Если лампочка совсем не светится - внутри конденсатора обрыв.

Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв - распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса 🙂

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом - от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм - для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0.001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2.8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости - от малюсеньких до самых больших, а также любого типа - полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Определение рабочего напряжения конденсатора

Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которой он стоял, то узнать его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.

Однако, имея некоторый опыт, можно оооочень приблизительно прикинуть "на глазок" рабочее напряжение исходя из габаритов конденсатора. Естественно, чем больше размеры конденсатора и чем меньше при этом его емкость, тем на большее напряжение он расчитан.

Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя

Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них не жалко пожертвовать, то можно определить напряжение пробоя, которое обычно раза в 2-3 выше рабочего напряжения.

Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключается через токоограничительный резистор к регулируемому источнику напряжения, способного выдавать заведомо больше, чем напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контроллируется вольтметром.

Затем напряжение плавно повышают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе резко упадет до нуля).

За рабочее напряжение можно принять значение, в 2-3 раза меньше, чем напряжение пробоя. Но это такое... Вы можете иметь свое мнение на этот счет.

Внимание! Обязательно соблюдайте все меры предосторожности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также индивидуальные средства защиты зрения.

Энергии заряженного конденсатора бывает достаточно, чтобы устроить небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Вот, можно посмотреть, как это бывает:

А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое способны разлетаться на очень мелкие, но твердые осколки, без труда пробивающие кожу (не говоря уже о глазах).

Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки

Этот способ узнать рабочее напряжение конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). А таких конденсаторов большинство.

Суть заключается в том, чтобы отловить момент, при котором его ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого собираем простейшую схему:

и делаем замеры тока утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, одинаковыми порциями, записывая показания вольтметра и микроампераметра в таблицу.

У меня получилась такая табличка (моя чуйка подсказала мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, так что я сразу начал прибавлять по 10В):

Напряжение на
конденсаторе, В
Ток утечки,
мкА
Прирост тока,
мкА
10 1.1 1.1
20 2.2 1.1
30 3.3 1.1
40 4.5 1.2
50 5.8 1.3
60 7.2 1.4
70 8.9 1.7
80 11.0 2.1
90 13.4 2.4
100 16.0 2.6

Как только станет заметно, что одинаковый прирост напряжения каждый раз приводит к непропорционально бОльшему приросту тока утечки, эксперимент следует остановить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.

Если из полученных значений построить график, то он будет иметь следующий вид:

Видно, что начиная с 50-60 вольт, график зависимости тока утечки от напряжения обретает явно выраженную нелинейность. А если принять во внимание стандартный ряд напряжений:

Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, В
6.3 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 350 400 450 500

то можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет либо 50 либо 63 В.

Согласен, метод достаточно трудоемкий, но не сказать о нем было бы ошибкой.

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что Iут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом - через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Определение емкости неизвестного конденсатора

Способ №1: измерение емкости специальными приборами

Самый просто способ - измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).

Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!

Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов

Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров - это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?

На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:Суть в том, что результирующая емкость Cрез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.

Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора Сх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С1 на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила Cрез = 9.97 мкФ.

Подставляем эти цифры в формулу и получаем:

Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи

Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости Cх:Постоянная времени - это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е - это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).

Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)Хотя можно взять обычный резистор с 5-10%-ой погрешностью и тупо измерить его реальное сопротивление мультиметром. Резистор желательно выбирать такой, чтобы время разряда конденсатора было более-менее вменяемым (секунд 10-30).

Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:

Другие способы измерения емкости

Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.

Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.

Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40...85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.

Недостаток схемы - необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.

Можно ли проверить конденсатор мультиметром не выпаивая его с платы?

Не существует однозначного ответа на вопрос как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая: все зависит о схемы, в которой стоит конденсатор.

Все дело в том, что принципиальные схемы, как правило, состоят из множества элементов, которые могут быть соединены с исследуемым конденсатором самым замысловатым образом.

Например, несколько конденсаторов могут быть соединены параллельно и тогда прибор покажет их суммарную емкость. Если при этом один из конденсаторов будет в обрыве, то это будет очень сложно заметить.

Или, например, довольно часто параллельно электролитическому конденсатору устанавливают керамический. В этом случае нет ни малейшей возможности прозвонить конденсатор мультиметром на плате и определить внутренний обрыв.В колебательных контурах, вообще, параллельно кондеру может оказаться катушка индуктивности. Тогда прозвонка конденсатора покажет короткое замыкание, хотя на самом деле его нет.

Вот пример, когда все пять конденсаторов покажут ложное КЗ:

Таким образом, проверка конденсаторов мультиметром без выпаивания вообще невозможна.

В схемах импульсных блоков питания очень часто встречаются контура, состоящие из вторичной обмотки трансформатора, диода и выпрямительного конденсатора. Так вот любая "прозвонка" конденсатора при пробитом диоде покажет КЗ. А на самом деле конденсатор может быть вполне исправен.Вообще-то, проверить электролитический конденсатор мультиметром не выпаивая можно, но это только для кондеров ощутимой емкости (>1 мкФ) и только проверить наличие емкости и отсутствие коротыша. Ни о каком измерении емкости и речи быть не может. К тому же, если прибор покажет КЗ, то выпаивать все-таки придется, так как коротить может что угодно на плате.

Мелкие кондеры проверяются только на отсутствие КЗ, обрыв и нулевую емкость таким образом не проверишь.

Вот очень правильный и понятный видос на эту тему:

Примеры выше (а также доходчивое видео) не оставляют никаких сомнений, что проверка конденсаторов не выпаивая из схемы - это фантастика.

Если какой-либо конденсатор вызывает сомнения, лучше сразу заменить его на заведомо исправный. Или хотя бы временно подпаять хороший конденсатор параллельно сомнительному, чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения.

Прибор для проверки конденсаторов


При сборке практически любой радиолюбительской схемы, где есть конденсаторы, их необходимо проверить на исправность перед сборкой схемы. Для этого я собрал прибор для проверки конденсаторов. Схему взял из сборника Б. С. Иванов « В помощь радиокружку», Радио и связь. 1990г, 3-е издание. Вот схема прибора.

Для сборки нам потребуются следующие детали и инструменты:

1 – микросхема К 155 ЛА3,Сопротивления 0,25вт ,1,5ком, 15 ком, 3,3 ком, 1 ком, Конденсаторы 4700 пф, 68 пф , диод Д9Б , светодиод АЛ 307А , две кнопки, или двойной тумблер « шестиконтактный » , монтажные провода , припой , два 5-ти контактных магнитофонных разъема «папа» и «мама». 2- паяльник, пинцет , кусачки, пассатижи, дрель, сверла, винты и гайки М3 М4, два небольших уголка , Корпус небольших размеров , Фольгированный , стеклотекстолит для печатной платы. Собираем следующим образом. Шаг 1 – изготавливаем печатную плату. Как ее изготовить знает каждый школьник.

После этого спаиваем детали на плате, согласно схеме.

Шаг-2


в готовом у меня пластмассовом корпусе я просверлил два отверстия , и установил в них разъем и тумблер.

Шаг-3


установил печатную плату в корпус, при помощи винтов и гаек М3.

Шаг-4


из такой же пластмассы изготовил боковую стенку корпуса.

Внутри корпуса закрепил два уголка , а уже на них я закрепил боковую крышку при помощи двух винтов М4. После этого спаиваю до конца схему.

Шаг-5 налаживаю прибор


Для этого Нам нужен стрелочный прибор Ц4315 или аналогичный с пределом измерения постоянного тока 100 мка. Подключаю прибор согласно фото к источнику постоянного питания 4,5в, в моем случае к блоку питания , и к прибору Ц4315 согласно схеме.

Выводы разъема обозначены на схеме цифрами 1-6. При подключении кнопкой SB2 источника питания 4,5в через индикатор протекает ток около 15 мка. Если параллельно конденсатору С2 будет подключен кнопкой SB1 исправный проверяемый конденсатор, ток возрастет и будет находится в пределах 40 – 60 мка, независимо от его емкости .Эти пределы принимают за нормальные и отмечают на шкале зеленым цветом . При проверке конденсаторов емкостью больше 5 мкф стрелка прибора вначале резко отклоняется в сторону конечного деления шкалы 100 мка , а затем возвращается в пределы сегмента. При проверке оксидных конденсаторов их плюсовой вывод обязательно соединяют с гнездом XS1 (+). Если внутренний обрыв , стрелка остается на делении 15 мка.

Если конденсатор пробит , стрелка отклонится за конечное деление . Если с утечкой , стрелка отклонится за пределы сегмента, если сопротивление утечки менее 60 ком. Налаживаем так. Нажать SB2, убедится в отклонении стрелки на 15 мка , если не соответствует ( 15 – 20%) – подобрать R3. К гнездам XS1 и XS2 подключают конденсатор 250 пф и нажав сразу две кнопки замечают показания индикатора . Подбором R2 доводят стрелку до деления 50 мка ( середина сегмента).

Замкнув после этого гнезда убеждаются в отклонении стрелки за конечное деление. Я уменьшил C2 -20 пф, R1-1 ком , C1 – 3300 пф теперь прибор проверяет конденсаторы от 1 пф. Как подключать прибор к Ц4315 показано на фото. Этот прибор работает у меня уже 5 лет , им легко и быстро проверять конденсаторы.

аналоговый ЭПС-метр » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine)
По долгу службы приходится заниматься ремонтом промышленной аппаратуры. Анализ неисправностей показывает, что значительная их доля приходится на вышедшие из строя электролитические конденсаторы. Использование ЭПС-метра очень упрощает поиск таких конденсаторов. Первый мой ЭПС-метр здорово помог в этом деле, вот только со временем захотелось иметь прибор с более информативной шкалой, заодно «обкатать» другие схемные решения.

Содержание / Contents

Вы спросите, почему опять аналоговый? Конечно, у меня имеется измеритель ЭПС с цифровым индикатором для подробного исследования конденсаторов большой емкости, но этого не требуется при оперативном поиске неисправностей. Кроме того, сказывается давняя симпатия к стрелочным указателям, унаследованная ещё с советского прошлого, поэтому захотелось чего-то эдакого, винтажного.
В результате макетирований остановился на известной схеме ludens , которая позволяет в широких пределах экспериментировать с измерительными шкалами.

Рабочая частота генератора 60 кГц. Прибор для удобства задуман двухдиапазонным – с узкой и растянутой шкалой. Микросхему допустимо заменить на TL072.В качестве «подопытного» был выбран мультиметр YX-360TR, благо везде есть под рукой, и измерительная головка подходящая.

Удаляем все ненужные внутренности, убираем шильдик, срезаем скальпелем выступающие части на передней панели. Посадочное место диапазонного переключателя выпиливается лобзиком, образовавшийся проём закрывается оргстеклом (полистиролом) подходящей толщины.


Вновь изготавливаемая плата должна точно повторять по контурам заводскую плату для того, чтобы обеспечивалось крепление на имеющиеся подхваты.


Резисторы R10, R12 и R11, R13 от которых зависят начало, и конец измерительного диапазона подбираются в процессе градуировки. Значения этих резисторов могут отличаться от стандартных значений ряда Е24, поэтому наверняка будут наборными как у меня.
Допускаю, что и вовсе ничего подбирать не придется, если будет использован рекомендуемый мультиметр и мои шкалы. Это возможно при стандартизации в производстве измерительных головок, но полностью полагаться в этом вопросе на китайских товарищей я бы не стал.

Еще одна трудоемкая часть схемы – трансформатор. Я использовал магнитопровод от согласующего трансформатора из блока питания АТХ. Учитывая то, что это стандартный Ш-образный сердечник, намотка не должна вызывать особых затруднений.
Первичная обмотка содержит 400 витков провода диаметром 0,13 мм, вторичная 20 витков провода диаметром 0,2..0,4 мм. Вторичная обмотка у меня располагается между двумя слоями первичной, насколько это принципиально здесь — не знаю, просто по старой привычке.

Как я уже говорил, внешний вид шкал и измерительные диапазоны могут меняться в широких пределах. Здесь основные определяющие элементы – чувствительность измерительной головки, сопротивления резисторов R10, R12 и R11, R13. Еще больше комбинаций может появиться, если вдобавок к этому поэкспериментировать с сопротивлениями резисторов измерительной схемы (R5, R6) и коэффициентом трансформации Tr1 (в разумных пределах конечно).

Перед градуировкой вместо резисторов R10, R12 (R11, R13) ставят переменные резисторы с номиналами близкими к ожидаемым значениям, а движок резистора R14 устанавливают в среднее положение. Затем к измерительным щупам присоединяют резистор с сопротивлением соответствующим концу измерительного диапазона и резистором R10 (R11) устанавливают стрелку ближе к левой части шкалы, там, где будет последняя точка измерительного диапазона. По понятным причинам она не может быть на месте механического нуля микроамперметра.
Далее соединяют щупы накоротко и резистором R12 (R13) выставляют стрелку на крайнюю правую отметку шкалы. Эти операции повторяют несколько раз, пока стрелка не станет точно вставать на точки начала и конца диапазона без нашей помощи. Теперь, когда мы «нащупали» границы измерительного диапазона, измеряем сопротивления соответствующих переменных резисторов и впаиваем на их место постоянные.

Промежуточные точки шкалы находим, подсоединяя к щупам резисторы соответствующих сопротивлений. Чтобы упростить процесс допустимо для этих целей применять магазин сопротивлений с бифилярной намоткой катушек. В последствие проверял собранный прибор с магазином Р33 – отклонения показаний оказались незначительными. Чтобы запомнить местоположение промежуточных точек не обязательно наносить карандашом отметки не шкале, достаточно записывать числовые значения, полученные по заводской шкале на листочек бумаги, затем ставить риски на соответствующее место шаблона в программе.

Во вложении мои варианты шкал, выполненные в Спринте. В файле уже присутствует шаблон заводской шкалы, который можно включить, поставив галку в окне «отобразить».
Полученную таким образом шкалу приклеивают на заводскую при помощи клеящего канцелярского карандаша.


Передняя панель нарисована в программе Visio, после распечатки лист ламинируется. Аккуратно вырезанная панель вставляется без зазоров на посадочное место и закрепляется подходящим клеем (у меня «Момент» водостойкий).

Соединительные провода берут мягкие на изгиб, сечением 0,5..1,0 кв.мм., не желательно делать их слишком длинными. Заводские щупы необходимо слегка заправить на наждаке для уменьшения контактного сопротивления и протыкания лаковых покрытий на плате.

Прибор прошел активную обкатку в «боевых условиях», конструкция найдена удачной и рекомендуемой к повторению.
Шкалы, печатки и т.п.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

С уважением, Сергей (metrolog)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Сергей (metrolog)

г. Нижнекамск, РТ

Исследователь по натуре. Люблю повозиться с железками, собрать что-нибудь новое.
Сюда пришел пообщаться с грамотными людьми, узнать больше о микроконтроллерах, акустике и ламповых усилителях.

 

Радиосхемы. - Прибор для проверки конденсаторов

Самодельные приборы

материалы в категории

При помощи этого простого прибора можно проверить конденсатор на утечку или обрыв.

Рассчитан он на конденсаторы емкостью более 50 пФ. Основой прибора является собранный на элементах DD1.1— DD1.3 генератор прямоугольных импульсов, частота следования которых составляет около 75 кГц, а скважность примерно 3.

Схема прибора для проверки конденсаторов

Элемент DD1.4, включенный инвертором, исключает влияние нагрузки на работу генератора. С его выхода импульсное напряжение идет по цепи: резистор R3, конденсатор С2 и проверяемый конденсатор, подключенный к гнездам XS1 и XS2 и далее через диод VD1, микроамперметр РА1 и шунтирующий их резистор R2.
Детали этой нагрузочной цепи подобраны таким образом, что без проверяемого конденсатора в ней ток через стрелочный прибор РА1 не превышает 15 мкА. При подключении проверяемого конденсатора и нажатии кнопки SB1 ток в цепи увеличивается до 40 ... 60 мкА, и если прибор будет показывать ток в этих пределах, то независимо от емкости проверяемого конденсатора можно сделать вывод о его исправности.
Эти пределы тока цепи отмечают на шкале прибора цветными метками. Если емкость проверяемого конденсатора больше 5 мкФ, то при нажатии на кнопку стрелка индикатора резко отклонится до конечной отметки шкалы, а затем, возвращаясь назад, устанавливается в пределах отмеченного сегмента.
Полярный конденсатор "плюсовым" выводом подключают к гнезду XS1.При внутреннем обрыве проверяемого конденсатора стрелка индикатора останется на исходной отметке, а если конденсатор пробит или его внутренне сопротивление, характеризующее ток утечки, менее 60 кОм, стрелка индикатора отклоняется за пределы контрольного сегмента и даже может зашкаливать.

Настройка прибора для проверки конденсаторов

После включения питания стрелка должна отклониться до деления примерно 15 мкА. В случае необходимости такой ток устанавливают подбором резистора R3. Затем к гнездам «Сх» подключают конденсатор емкостью 220 ... 250 пФ и подбором резистора R2 добиваются отклонения стрелки индикатора до отметки 50 мкА.
После этого замкнув гнезда, убеждаются в отклонении стрелки за пределы шкалы.Монтажную плату устройства вместе с питающей его батареей 3336Л следует разместить в корпусе подходящих размеров. Но прибор можно питать от любого другого источника с напряжением 5 В и током не менее 50 мА.

Печатная плата прибора


В качестве микроамперметра можно использовать китайский стрелочный прибор. Вот его шкала:

Вместо нее изготавливается другая шкала (клеится поверх прежней).
На новой шкале отмечается сектор: относительно "родной" шкалы он будет находиться в районе 8...20 Ом по верхним делениям. Вот так она будет выглядеть

Для нормальной работы микроамперметра сопротивление R3 снижено до 100 Ом. Выключатель SB1 не применяется. Всё устройство получает питание от 4-х батареек 1,5В, то есть 6В, что ни как не сказывается на работе измерителя. Ток потребления в дежурном режиме с микросхемой К131ЛА3 составил 20,3 мА, в режиме измерения 20,5 мА. 

 

Внешний вид прибора

Примеры измерений

Примечание:
Источник: Массовая радиобиблиотека (МРБ), И.А.Нечаев, "Конструкции на логических элементах цифровых микросхем" стр.43, Издательство "Радио и связь"
Фото с сайта radio-hobby.org

Измерители емкости конденсаторов, схемы самодельных приборов

Простые схемы измерителей ESR оксидных конденсаторов Простые схемы измерителей ESR оксидных конденсаторов

В статье приводятся варианты схемы простого прибора, позволяющего находить неисправные электролитические конденсаторы, не выпаивая их из схемы. Кроме того, данным прибором можно "прозванивать" электрические цепи, проверять прохождение сигнала в устройствах ВЧ и НЧ, оценивать моточные ...

4 2079 0

Прибор для измерения емкости электролитических конденсаторов Прибор для измерения емкости электролитических конденсаторов

Этот измеритель является простым устройством, служащим для измерения емкости электролитических конденсаторов от 1 мФ до 4700 мФ. Его точность - около 5% - в большей мере зависит от точности исполнения и градуировки. Принцип действия устройства следующий: измеряемый конденсатор Сх заряжается током...

1 5508 7

Измеритель емкости на логических микросхемах (К1ЛБ553, К155ИЕ2) Измеритель емкости на логических микросхемах (К1ЛБ553, К155ИЕ2)

Схема простого самодельного измерителя емкости на логических микросхемах. Измеритель емкости состоит из генератора импульсов (D1.1—D1.3), делителя частоты-(02—D4), электронного ключа (V1) и измерительной цепи (V2, R7 и Р1). Принцип действия прибора основан на измерении среднего тока разряда измеряемого конденсатора, заряженного от источника ...

0 3568 0

Измеритель емкости на операционном усилителе К153УД1 (МАА501) Измеритель емкости на операционном усилителе К153УД1 (МАА501)

Принципиальная схема самодельного измерителя емкости конденсаторов. выполнена на операционном усилителе К153УД1. Принцип действия измерителя емкости конденсаторов от нескольких пикофарад до 5 мкФ основан на измерении переменного тока, протекающего через исследуемый конденсатор ...

0 4728 0

Простой стрелочный измеритель емкости электролитических конденсаторов Простой стрелочный измеритель емкости электролитических конденсаторов

Схема измерителя емкости электролитических конденсаторов, которые в процессе эксплуатации и хранения изменяют свою емкость, поэтому иногда возникает необходимость измерения их емкости. Принцип действия измерителя емкости конденсаторов от 3000 пФ — 300 мкгФ основан на измерении пульсирующего тока, протекающего ...

0 5177 0

Приставка к частотомеру для проверки конденсаторов (icm7555) Приставка к частотомеру для проверки конденсаторов (icm7555)

Для измерения емкости конденсаторов можно воспользоваться схемой, рис., и любым частотомером. Схема представляет из себя приставку к частотомеру, по показаниям которого при помощи пересчета можно определить емкость. Измеряемый конденсатор подключается к клеммам Х1 - Х2, и его...

1 4487 0

Испытатель конденсаторов (155ЛА3) Испытатель конденсаторов (155ЛА3)

С помощью такого прибора можно проверить, нет ли внутри конденсаторов обрыва или короткого замыкания, значительной утечки. Рассчитан он на конденсаторы емкостью более 50 пФ. Основой прибора является собранный на элементах ...

0 4358 0

Испытатель конденсаторов Испытатель конденсаторов

Как показала практика, при ремонте промышленной и бытовой радиоаппаратуры наиболее часто встречающаяся неисправность - полная (обрыв, пробой) или частичная потеря емкости как оксидных, так и любых других ...

1 6983 0

Цифровой измеритель ёмкости Цифровой измеритель ёмкости

Предлагаемый прибор позволяет измерять емкость конденсаторов в диапазоне 1...10000 мкФ. Он портативен и потребляет от девятивольтовой батареи всего 7 мА. Принцип роботы прибора основан на измерении продолжительности разряда конденсатора...

0 5656 2


Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность не выпаивая: возможные поломки, пошаговая инструкция

При диагностике или ремонте различной техники может возникнуть следующий вопрос — как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность? При этом внешний осмотр не во всех случаях позволяет определить функциональность конденсатора, поэтому требуется проверка прибором. Сегодня мы подробнее рассмотрим этот процесс, а также расскажем о принципе функционирования конденсаторов и распространенных причинах их неисправностей.

Проверка мультиметром

Содержание статьи

Что такое конденсатор?

Если взглянуть на статистику, то больше половины рекомендаций по ремонту оборудования связано с неисправностью такого элемента, как конденсатор. Этот прибор составляет большое количество различных электросхем. Принцип функционирования сводится к поэтапному накоплению электроэнергии с различным потенциалом между обкладками и последующим быстрым разрядом.

Существует большое количество конденсаторов, которые отличаются между собой по габаритам и другим параметрам

Выделяют два наиболее известных типа конденсаторов, которые устанавливаются в современных схемах:

  1. Полярные (электролитические). Такое название они получили потому, что при подключении в схему требуется задать определенную полярность: «плюс» к «плюсу», а «минус» к «минусу».
  2. Неполярные. К этой группе относятся любые другие варианты конденсаторов.

Общепринятое обозначение этого элемента на схемах отчетливо показывает его принцип работы.

Расположенные на расстоянии обкладки (пластинки) обладают свойством накопления зарядов

Строение этого электронного компонента простое – он состоит из двух покрытых изоляционным слоем обкладок, которые проводят ток. С целью изоляции используют всевозможные материалы и компоненты, которые не проводят электричество: кислород, пластинки из керамики, специальную целлюлозу, фольгу.

По внешнему виду такие элементы отличаются миниатюрным размером при внушительной емкости, поэтому в процессе работы с ними следует соблюдать технику безопасности.

Принцип функционирования

Работа такого элемента, как конденсатор, основывается на том, что находясь в электрической схеме, он способствует накоплению зарядов. Это необходимо только в тех схемах, где происходит распределение составляющих тока (переменный ток). В то время как в схемах с постоянным током конденсатор не сможет накапливать энергию.

Где применяется?

Устанавливают конденсаторы различных видов в радиосхемы и бытовые приборы. Как правило, эти устройства имеют небольшую емкость, поэтому их неисправность не провоцирует тяжелых последствий.

Конденсаторы имеются в электросхемах различных приборов

Крупногабаритные конденсаторы составляют различные электрические двигатели, где являются элементами пуска. В данном случае они отличаются большим номиналом и такой же емкостью.

Цены на различные виды конденсаторов

Конденсаторы

Видео – Для чего нужен конденсатор?

Возможные поломки

Поломка радиосхемы или электрического двигателя свидетельствует о неисправности элементов. В то время, как неисправность самого конденсатора часто бывает вызвана следующими причинами:

  1. Замыканием двух обкладок. Происходит это в результате повышенного напряжения на выводах. Получается, что фрагмент цепи, который должен «разорваться» конденсатором, остается замкнутым.
  2. Нарушение целостности внутренней цепочки компонента. Произойти это может при сильном ударе или напряжении, из-за чего случится вибрация. Тем не менее, часто причиной является брак во время производства. Получается, что в радиосхеме отсутствует конденсатор, а имеется только разорванная цепочка.
  3. Утечка тока в недопустимых пределах. Происходит это из-за нарушения целостности изоляционного слоя пластинок. Это приводит к тому, что они не могут сохранять заряд.
  4. Резкое падение номинальной емкости. Причиной такой проблемы тоже является утечка тока или же брак во время производства. В итоге, радиосхема работает с перебоями или не функционирует совсем.

Видео – Проверка неисправностей конденсаторов

Электролитические компоненты еще отличаются другим недостатком – превышением  преобразования сопротивления. Получается, что во время работы в радиосхемах такие конденсаторы не улавливают импульсивные сигналы.

Проверка конденсаторов

Как обнаружить неисправность по внешним характеристикам? Конечно, только лишь по внешним признакам невозможно достоверно судить о работоспособности какого-либо элемента. Тем не менее, таким путем можно заподозрить неисправность, опираясь на признаки:

  • отверстия на основании и вытекание электролита, из-за чего конденсатор теряет герметичность;
  • нехарактерная, раздутая форма корпуса и множество выступающих бугорков (в нормальном состоянии они имеют форму цилиндра).

Внешняя проверка особенно необходима в том случае, если вы устанавливаете в схему уже использованные конденсаторы. Тем не менее, некоторый процент брака можно обнаружить и среди новых элементов.

Здесь произошло замыкание, которое спровоцировало пробой в элементе

Если вы приобрели новый конденсатор, на котором уже имеются дефекты, то его не стоит использовать, ведь со временем это может привести к нарушению целостности всей схемы. Будет разумно приобрести и подсоединить другой элемент.

Схема конденсатора

Повреждения в виде пробоев в основном встречаются на неполярных элементах или на некоторых полярных с высокой чувствительностью к высокому напряжению.

Боковая пробоина в конденсаторе из алюминия – это редкое явление

Для того, чтобы предупредить повреждение других частей электросхемы после разрыва конденсатора, производителями была предусмотрена слабая верхняя крышка, на которой располагаются небольшие разрезы. Таким способом создается «слабое» место корпусной части. Это значит, что в случае разрыва электролит вытекает сверху, не затрагивая элементы схемы.

Вздутый конденсатор потребуется немедленно утилизировать, иначе через некоторое время все равно произойдет взрыв (как показано на изображении ниже).

Последствия взрыва конденсатора

Если у конденсатора начинает вздуваться верхняя часть, то уже не стоит проверять его дополнительными способами. Лучшим решением будет приобретение нового элемента.

На фото представлены неисправные конденсаторы — у двух из них вздувается крышка, а на других имеются прорывы

Обратить внимание следует и на другой немаловажный признак. Так, у некоторых элементов «слабая» крышка остается целой без каких-либо дефектов, но их можно заметить на нижней части – пробка становится выпуклой. Конечно, такая проблема возникает в редких случаях, но все-таки некоторым пользователям приходится с ней сталкиваться. Даже если причиной такой проблемы является брак, все равно конденсатор рекомендуется утилизировать.

Верхняя часть не повреждена, зато пробка заметно деформировалась

Стоит отметить, что даже при наличии внешних дефектов на корпусе, компонент может соответствовать требованиям после проверки прибором. Тем не менее, использовать его будет опасно.

В другом же случае, когда внешние повреждения отсутствуют, но имеются подозрения плохой функциональности конденсатора, из-за общего падения работоспособности радиосхемы, его понадобится проверить другими методами, поэтому сначала дефективный элемент выпаивают из общей схемы.

Демонтаж компонентов является обязательным шагом

Многие «умельцы» склонным к мнению, что проверить компонент можно и без выпаивания. Конечно, такой способ тестирования возможен, но он не гарантирует точных результатов, поэтому конденсаторы желательно демонтировать.

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.

Цены на различные виды мультиметров

Мультиметр

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.

Необходимо установить мультиметр в режим измерения сопротивления

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.

Перемыкание контактов отверткой возможно при наличии простейшего компонента

Шаг 3. После установки режима необходимо проверить дисплей — на нем должны высвечиваться символы, которые означают отсутствие проводимости между клеммами.

Таким образом выглядят символы

Шаг 4. Теперь необходимо подсоединить клеммы к выводам.

На приборе остались те же самые значения, это означает, что саморазряда не обнаружено

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.

Здесь элемент уже имеет определенную мощность – 1uF

Шаг 2. Мы наблюдаем, как показания на приборе начинаются с нескольких сотен, преодолевают предел мегаом и увеличиваются дальше.

Рост значений наглядно показывает, что зарядка элемента снижается

Шаг 3. Необходимо дождаться окончания проверки и взглянуть на прибор.

Зарядка завершилась, что показывает следующее значение

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.

Подготавливаем прибор для измерений

Шаг 2. Подсоединяем клеммы к компоненту.

Сопротивление начало увеличиваться с первой же секунды

Шаг 3. Останавливаем прибор.

Проверка была остановлена на текущем значении

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.

Внешние признаки уже показывают, что компонент непригоден к дальнейшему использованию. Проверка проводится, чтобы показать значения омметра при такой проблеме.

По результатам проверки сначала наблюдался активный рост сопротивления, но достигнув определенного предела, значение стало постепенно уменьшаться

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.

Подключаем к прибору керамический компонент и видим значение, которое является практически идеальным. Это подтверждает работоспособность компонента.

Таким же способом можно проверить на исправность и другие элементы, которые мы тестировали ранее.

Узнайте, как проверить заземление в розетке с помощью лампочки, в специальной статье на нашем портале.

Как проверить элемент без выпаивания?

Для того, чтобы провести тестирование компонента без демонтажа, понадобится использовать специальный прибор. Его отличительной особенностью является минимальный уровень напряжения на клеммах, что не позволит нанести вред другим компонентам цепочки.

Тем не менее, не у каждого мастера имеется подобное оборудования, поэтому соорудить его можно даже из стандартного мультиметра, если подключить его через специальную приставку. Схематическое строение приставок можно обнаружить на просторах интернета.

Наглядный пример создания прибора для тестирования конденсатора без предварительного демонтажа

Таблица №1. Другие методы проверки компонента без выпаивания.

МетодОписание
Частичное выпаиваниеМожно демонтировать компонент не до конца (один вывод). Это позволит провести стандартную проверку прибором. Правда, осуществить это можно при наличии полярного конденсатора.
Подрезка путейЭффективным способом проверки без демонтажа является подрезка дорожек, которые направляются по схеме к конденсатору. Удалить их можно острым предметом, после чего допускается без опасений проводить тестирование.Конечно, это опасный метод, ведь так вы рискуете безвозвратно испортить плату. На некоторых схемах применять такой способ недопустимо.

По завершению проверки следует восстановить целостность дорожек

Проверка компонента замыканием: возможно ли это?

Применяют такой метод в основном только для проверки крупногабаритных компонентов с большой емкостью, которые работают на напряжении выше двухсот вольт.

Для начала компонент заряжают от сети при стандартном напряжении, после чего его разряжают с помощью замыкания выводов. В процессе тестирования можно заметить искры, которые доказывают, что элемент обладает способностью к накоплению зарядов.

При замыкании выводов крупногабаритного конденсатора появляется яркая вспышка

Тем не менее, этот метод относится к разряду опасных и его категорически запрещено применять на практике новичкам по следующим причинам:

  1. В случае неосторожности мастер может получить неслабый удар током, который представляет опасность для его жизни. Особенно опасно замыкание заряженного конденсатора двумя руками, ведь при таких обстоятельствах электрический разряд поражает сердце, и человек умирает.
  2. Кроме того, таким методом все равно не получится достоверно узнать о работоспособности компонента, ведь неопытный человек не сможет отличить искру с разницей в 100 вольт. Это значит, что тестирование заведомо безрезультатное.

Подводим итоги

Вышеперечисленные методы проверки пригодятся тем мастерам, которые занимаются ремонтом стиральных машин, микроволновых печей, кондиционеров и прочей бытовой техники. Ведь именно в таких приборах чаще всего возникает поломка конденсатора, которую требуется своевременно определить. Обращаем ваше внимание — не следует применять опасные для жизни методики тестирования, потому что невозможно исключить ошибку во время работы!

Как проверить конденсатор мультиметром: простые способы

Интересная область – электроника. И инженерная деятельность в ней интересная. Много различных компонентов с разными функциями. А комбинаций из них вообще бесчисленное множество. И развивается эта отрасль науки и техники непрерывно в течение десятков лет бурными темпами. А конденсатор является одним из важнейших компонентов этого мира. И практикующему электронщику необходимо уметь определять степень его работоспособности, в том числе и простейшими средствами. Конечно, нужно знать, что такое конденсатор и что такое мультметр. И как проверить конденсатор мультиметром.

Содержание статьи

Что нужно знать для проверки конденсатора мультиметром

Специалисты знают, что в электротехнике бывают всего две неисправности: есть контакт там, где не надо, и нет контакта там, где это надо. А вот в электронике есть ещё изменение характеристик элементов. Так вот, у конденсатора периодически бывает изменение характеристик, а мультиметр – это прибор, с помощью которого эти неприятности можно обнаружить и даже измерить.

Устройство и принцип работы мультиметра

Лет 25 назад этот прибор был довольно солидных размеров и назывался тестер. С его помощью проводили тестирование (испытания, проверку) электрической цепи на предмет поиска обрыва или ненужного замыкания. Состоял он из гальванометра и набора катушек-сопротивлений с переключателем. Последний позволял выбрать режим измерений – силу тока, величину напряжения или сопротивление цепи.

Современный мультиметр в соответствии со своим названием способен на многочисленные измерения и проверки. Кроме вышеназванных, с его помощью можно проверить работоспособность диодов и транзисторов, а также конденсаторов. Вместо стрелочного гальванометра у него цифровой дисплей, а габаритные размеры и вес стали значительно меньше, чем у старого тестера. Во всех мультиметрах устанавливается 9-вольтовый источник питания типа «Крона».

Как проверить конденсатор мультиметром ФОТО: arduinomaster.ruОбычный цифровой мультиметр. Переключатель в режиме измерения сопротивленияАналоговый стрелочный тестер ФОТО: arduinomaster.ruАналоговый стрелочный тестер

Особенности конденсаторов в зависимости от вида

Конденсатор – это элемент, способный накапливать электрический заряд. В общем виде он состоит из двух токопроводящих пластин, разделённых диэлектриком (непроводящим материалом). Величина накапливаемого заряда зависит от площади этих пластин и от природы диэлектрика. Свойство накапливать заряд называется ёмкость конденсатора. Основной единицей измерения величины ёмкости является фарад — накопленный заряд в 1 Кулон при напряжении на обкладках 1 Вольт. На практике применяются более мелкие единицы измерения. Они в тысячу, в миллион и в миллиард раз меньше фарада.

Многообразие видов конденсаторовФОТО: stroyday.ruМногообразие видов конденсаторов

Конструирование конденсаторов имеет своей целью повышение ёмкости без увеличения внешних габаритов. В этом причина использования различных материалов для пластин и диэлектриков, а также появление множества видов этого прибора. Для увеличения площади токопроводящих пластин, их изготавливают в виде длинной полипропиленовой металлизированной ленты, свёрнутой в виде цилиндра или сложенной гармошкой с прослойкой ленты диэлектрика. Конденсаторы металлобумажные, бумажные, серебряно-слюдяные и слюдяные устроены именно таким образом.

Серебряно-слюдяные конденсаторыФОТО: stroyday.ruСеребряно-слюдяные конденсаторы

По типу диэлектрика различается несколько типов конденсаторов – вакуумные, с газообразным, неорганическим, органическим диэлектриком, электролитические, твердотельные.

Главный отличительный признак у конденсаторов – наличие свойства полярности. У полярных строго определена обкладка, имеющая знак «+», и обкладка, имеющая знак «-». Это обязательно учитывается в схеме их применения и при проверках.

Электролитические конденсаторы являются характерным представителем класса полярных. Они изготовлены в виде алюминиевого цилиндра, в котором свободное пространство между обкладками заполнено электролитом. Эти конденсаторы имеют объёмы от очень маленьких, от долей кубического сантиметра до очень больших – нескольких десятков см³, и большие ёмкости – до тысяч микрофарад, то есть, единиц миллифарад.

Электролитические полярные конденсаторыФОТО: stroyday.ruЭлектролитические полярные конденсаторы

Танталовые полярные конденсаторы при малых габаритах имеют высокую ёмкость, но и стоят значительно дороже.

Танталовые полярные конденсаторы – миниатюрные «капельки» с весьма внушительными показателями ёмкостиФОТО: stroyday.ruТанталовые полярные конденсаторы – миниатюрные «капельки» с весьма внушительными показателями ёмкости

Керамические конденсаторы представляют класс неполярных. Они компактны, работают в широком диапазоне напряжений, имеют высокую надёжность и низкую цену.

Неполярные керамические конденсаторыФОТО: electroinfo.netНеполярные керамические конденсаторы

Проверка конденсатора мультиметром

Существует много разных видов неисправностей конденсаторов. Электрический пробой, вызванный повышенным напряжением, замыкание участка цепи, обрыв из-за механических воздействий, утечка, которая обусловлена изменением сопротивления между обкладками. При всех этих обстоятельствах конденсатор теряет свою ёмкость. В электролитических устройствах причиной этого может быть изменение свойств электролита, его высыхание. Причиной любой неисправности может быть и производственный брак.

Проверка конденсатора начинается с визуальной оценки его внешнего вида. Существуют наружные признаки электрического пробоя, например, потемнение, вздутие, прогорание или растрескивание керамического корпуса.

Подготовительные работы

К подготовительным работам можно отнести две обязательные процедуры: конденсатор нужно разрядить, а если он установлен на плате – то необходимо его выпаять. Ещё нужно определить, относится ли данный экземпляр к полярным или неполярным. Знак «-» обозначен на корпусе рядом с соответствующим выводом. Полярность надо соблюдать при всех операциях. В неполярном конденсаторе соблюдать плюс и минус не обязательно.

Если внешних повреждений не обнаружено, то дальнейшие проверки ведутся с применением мультиметра.

Разрядка конденсатора

Конденсатор предназначен для накопления электрического заряда. Все измерения надо проводить с разряженным изделием. Простейший и надёжный вариант разрядки – замыкание его выводов отвёрткой до появления искры. Но если схема работает под высоким напряжением, то следует соблюдать осторожность. Руки должны быть в резиновых перчатках, а глаза защищены очками. Далее можно производить «прозвонку».

Подключения прибора к полярному и неполярному конденсатору

Если конденсатор полярный, то плюсовой щуп измерительного прибора всегда подключается к плюсу конденсатора. Для неполярного это правило можно не соблюдать.

Процедура измерения параметров конденсатора и оценка результата

Переключатель мультиметра надо ставить в положение, соответствующее выполняемой процедуре.

Сопротивление

Конденсатор должен быть выпаян из схемы, чтобы другие элементы не влияли на результат проверки. Для выполнения этого замера переключатель устанавливается в режим омметра. Если конденсатор неполярный, то на шкале мультиметра выбирается значение 2 МОм. Если проверяется полярный, то устанавливается 200 Ом. Если конденсатор исправный, то на дисплее появится возрастающее от нуля до единицы число. Если сразу высветится «0», то это означает, что внутри компонента короткое замыкание,  если же «1», то это означает внутренний обрыв. При неполярном конденсаторе на обрыв указывает цифра «2».

Если используется аналоговый тестер, то плавное перемещение стрелки гальванометра от 0 к верхнему пределу свидетельствует об исправности радиодетали.

При отсутствии мультиметра можно использовать «прозвонку», собранную из светодиода и батарейки. Проверять конденсатор в режиме омметра можно только для элементов с ёмкостью выше 0,25 мкФ. Если номиналы меньше, то следует применять специальные LC-метры.

Ёмкость

Для измерения ёмкости мультиметр должен обладать этой функцией. Её имеют модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д. Конденсатор вставляется своими ножками в специальное гнездо. При измерении сравнивается результат, высветившийся на дисплее прибора и значение, написанное на корпусе детали. При расхождении, превышающем 20%, конденсатор считается неработоспособным.

Проверка ёмкости специальным мультиметромФОТО: electrongrad.ruПроверка ёмкости специальным мультиметром
Напряжение

Работоспособность конденсатора можно проверить через режим проверки напряжения. К конденсатору на несколько секунд необходимо подключить источник с напряжением, которое чуть меньше, чем написано на корпусе детали. И тут же, отключив источник, необходимо замерить напряжение на выводах. В первые секунды оно должно быть почти равным заявленному на корпусе. В противном случае, конденсатор неработоспособен.

Как проверить работоспособность конденсатора альтернативными методами

Проверку конденсатора можно выполнить, не выпаивая его из рабочей платы. Просто параллельно сомнительному нужно подключить заведомо исправный. Если всё заработает, значит, сомнительный действительно неисправен, его нужно менять. Этим методом проверяется наличие обрыва. Метод можно применять в схемах с невысоким рабочим напряжением.

Вместо светодиода можно взять обычную маломощную электролампу, а в качестве источника использовать розетку 220 В. Если всё в порядке, то лампа будет светиться вполнакала. При пробое она загорится полным светом, а при обрыве вообще не будет гореть.

Схема для проверки конденсатора прозвонкой с лампочкойФОТО: electro-shema.ruСхема для проверки конденсатора прозвонкой с лампочкойПроверка работоспособности конденсатора электролампойФОТО: youtube.comПроверка работоспособности конденсатора электролампой

Схемы для проверки светодиодом и электролампой одинаковые, только в случае использования диода источником служит батарейка, а для электролампы – сеть 220 В.

Можно проверить работоспособность конденсатора «на искру». Если при замыкании выводов искра яркая, с хорошим звуком, то элемент можно считать исправным.

Заключение

Умелый радиоэлектронщик всегда найдёт способ разобраться с причинами неработоспособности своего устройства. Конденсатор является одним из самых распространённых компонентов любой электронной схемы. В то же время, он прост по конструкции. Его проверки не требуют высокой квалификации и большого труда.

Предыдущая

DIY HomiusТоп-5 самых крутых переделок из дешёвых товаров ИКЕА

Следующая

DIY HomiusКак отстирать кухонные полотенца без удара по кошельку: разбор бюджетных способов

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

конденсаторов 101 - iFixit

Вот немного сухих вещей, просто чтобы понять, что такое конденсатор и что он вообще делает. Конденсатор - это небольшой (в большинстве случаев) электрический / электронный компонент на большинстве печатных плат, который может выполнять различные функции. Когда конденсатор помещается в цепь с активным током, электроны с отрицательной стороны накапливаются на ближайшей пластине. Отрицательный поток переходит в положительный, поэтому отрицательным является активный вывод, хотя многие конденсаторы не поляризованы.Как только пластина перестает их удерживать, они проталкиваются через диэлектрик на другую пластину, вытесняя электроны обратно в цепь. Это называется разрядкой. Электрические компоненты очень чувствительны к скачкам напряжения, и, как следствие, скачок мощности может убить эти дорогие детали. Конденсаторы подают напряжение постоянного тока на другие компоненты и, таким образом, обеспечивают стабильное питание. Переменный ток выпрямляется диодами, поэтому вместо переменного тока присутствуют импульсы постоянного тока от нуля вольт до пика. Когда конденсатор от линии электропередачи подключен к земле, и постоянный ток не будет проходить, но, поскольку импульс заполняет крышку, это уменьшает ток и эффективное напряжение.Пока напряжение питания падает до нуля, конденсатор начинает вытекать из его содержимого, это сгладит выходное напряжение и ток. Следовательно, конденсатор размещен в линию относительно компонента, что позволяет поглощать пики и дополняет впадины, что, в свою очередь, поддерживает постоянное электропитание компонента.

Существует множество различных типов конденсаторов. Они часто используются по-разному в цепях. Все слишком знакомые конденсаторы в форме круглых жестяных банок обычно представляют собой электролитические конденсаторы.Они сделаны из одного или двух листов металла, разделенных диэлектриком. Диэлектрик может представлять собой воздух (простейший конденсатор) или другие непроводящие материалы. Металлическая фольга, отделенная диэлектриком, затем скручивается, как при сборке фруктов, и помещается в банку. Они отлично подходят для массовой фильтрации, но не очень эффективны на высоких частотах.

Вот конденсатор, который некоторые еще могут помнить из старых радио дней. Это многосекционная емкость конденсатора. Этот конкретный конденсатор с четырьмя (4) секциями.Все это означает, что в одной банке есть четыре отдельных конденсатора с разными значениями.

Керамические дисковые конденсаторы идеальны для более высоких частот, но не подходят для массовой фильтрации, потому что керамические дисковые конденсаторы становятся большими по размеру для более высоких значений емкости. В цепях, где важно поддерживать стабильность источника напряжения, обычно имеется большой электролитический конденсатор параллельно с керамическим дисковым конденсатором. Электролитик будет выполнять большую часть работы, тогда как маленький керамический дисковый конденсатор отфильтровывает высокую частоту, которую пропускает большой электролитический конденсатор.

Тогда есть танталовые конденсаторы. Они небольшие, но имеют большую емкость по сравнению с их размером, чем керамические дисковые конденсаторы. Они более дорогие, но находят широкое применение на платах небольших электронных устройств.

Хотя неполярные, старые бумажные конденсаторы имели черные полосы на одном конце. Черная полоса показала, на каком конце бумажного конденсатора была металлическая фольга (которая служила экраном). Конец с металлической фольгой был соединен с землей (или самым низким напряжением).Основной целью защитного экрана было продлить срок службы бумажного конденсатора.

Вот тот, который нам, скорее всего, интересен больше всего, когда речь заходит об iDevices. Они очень малы по сравнению с ранее перечисленными конденсаторами. Это крышки для поверхностного монтажа (SMD). Несмотря на то, что они имеют миниатюрный размер по сравнению с предыдущими конденсаторами, функция остается прежней. Одной из важных, помимо значений этих конденсаторов, является их «упаковка». Существует стандартизация для размера этих компонентов, т.е.е. пакет 0201 - 0,6 мм х 0,3 мм (0,02 "х 0,01"). Размер упаковки для керамических конденсаторов SMD соответствует тому же, что и для резисторов SMD. Это делает практически невозможным определить, является ли это конденсатором или резистором по визуализации. Вот хорошее описание индивидуального размера в зависимости от номера упаковки.

Определение значения, которое имеет конденсатор, может быть выполнено несколькими способами. Номер один, конечно, это маркировка на самом конденсаторе.

Этот конкретный конденсатор имеет емкость 220 мкФ (микрофарад) с допуском 20%.Это означает, что это может быть где-то между 176 мкФ и 264 мкФ. Имеет номинальное напряжение 160 В. Расположение выводов показывает, что это радиальный конденсатор. Оба вывода выходят с одной стороны в противоположность осевому расположению, где один вывод выходит с любой стороны корпуса конденсаторов. Кроме того, полоска со стрелкой на стороне конденсатора указывает полярность, стрелки указывают на отрицательный вывод .

Теперь главный вопрос - как проверить конденсатор, чтобы увидеть, нуждается ли он в замене.

Чтобы выполнить проверку конденсатора, когда он все еще установлен в цепи, потребуется измеритель ESR. Если конденсатор снят с цепи, можно использовать мультиметр, установленный в качестве омметра, , но только для выполнения теста "все или ничего". Этот тест покажет только, если конденсатор полностью мертв или нет. Он будет , а не , чтобы определить, находится ли конденсатор в хорошем или плохом состоянии. Чтобы определить, работает ли конденсатор на правильном значении (емкости), потребуется тестер конденсатора.Конечно, это также верно для определения значения неизвестного конденсатора.

Счетчик, используемый для этой вики, является самым дешевым, доступным в любом универмаге. Для этих испытаний также целесообразно использовать аналоговый мультиметр. Это покажет движение более наглядным способом, чем цифровой мультиметр, который отображает только быстро меняющиеся числа. Это должно позволить любому выполнять эти тесты, не тратя целое состояние на что-то вроде измерителя Fluke.

Всегда разряжайте конденсатор перед тестированием, если это не будет сделано, это будет шокирующим сюрпризом.Очень маленькие конденсаторы можно разряжать, соединяя оба провода отверткой. Лучший способ сделать это - разрядить конденсатор через нагрузку. В этом случае кабели аллигатора и резистор выполнят это. Вот отличный сайт, показывающий, как построить разгрузочный инструмент.

Чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, установите показания счетчика в диапазоне высоких омов, где-то выше 10 кОм и 1 мОм. Прикоснитесь к измерительным проводам на соответствующих проводах на конденсаторе, красный к положительному и черный к отрицательному.Счетчик должен начинаться с нуля, а затем медленно двигаться к бесконечности. Это означает, что конденсатор находится в рабочем состоянии. Если счетчик остается на нуле, конденсатор не заряжается через аккумулятор счетчика, это означает, что он не работает.

Это также будет работать с заглушками SMD. Тот же тест с иглой мультиметра, движущейся медленно в том же направлении.

Еще один тест, который можно выполнить на конденсаторе, - это тест напряжения. Мы знаем, что конденсаторы хранят разность потенциалов зарядов на их пластине, это напряжения.Конденсатор имеет анод с положительным напряжением и катод с отрицательным напряжением. Один из способов проверить, работает ли конденсатор, - это зарядить его напряжением, а затем считать напряжение на аноде и катоде. Для этого необходимо зарядить конденсатор напряжением и подать напряжение постоянного тока на выводы конденсатора. В этом случае полярность очень важна. Если этот конденсатор имеет положительный и отрицательный выводы, то это поляризованные конденсаторы (электролитические конденсаторы). Положительное напряжение пойдет на анод, а отрицательное - на катод конденсатора.Не забудьте проверить маркировку на тестируемом конденсаторе. Затем подайте напряжение, которое должно быть меньше напряжения, на которое рассчитан конденсатор, на несколько секунд. В этом примере конденсатор 160 В будет заряжаться от батареи 9 В постоянного тока в течение нескольких секунд.

После завершения зарядки отсоедините аккумулятор от конденсатора. Используйте мультиметр и измерьте напряжение на выводах конденсатора. Напряжение должно быть около 9 вольт. Напряжение будет быстро разряжаться до 0 В, потому что конденсатор разряжается через мультиметр.Если конденсатор не удерживает это напряжение, он неисправен и должен быть заменен.

Конечно, проще всего проверить конденсатор с помощью измерителя емкости. Вот FRAKO осевой GPF 1000 мкФ 40 В с допуском 5%. Проверка этого конденсатора с помощью измерителя емкости прямолинейна. На этих конденсаторах отмечен положительный вывод. Прикрепите положительный (красный) провод от измерителя к этому и отрицательный (черный) к противоположному. Этот конденсатор показывает 1038 мкФ, явно в пределах его допуска.

Тестирование конденсатора SMD может быть затруднительно с громоздкими зондами. Можно либо припаять иглы к концу этих зондов, либо инвестировать в какой-нибудь умный пинцет. Предпочтительным способом было бы использовать умный пинцет.

Некоторые конденсаторы не требуют каких-либо испытаний для определения неисправности. Если при визуальном осмотре конденсаторов обнаружены какие-либо признаки выпуклых верхушек, их необходимо заменить. Это наиболее распространенный сбой в источниках питания. При замене конденсатора крайне важно заменить его конденсатором того же или более высокого значения.Никогда не субсидируйте с помощью конденсатора меньшей стоимости.

Если конденсатор, который будет заменен или проверен, не имеет каких-либо маркировок, потребуется схема. Изображение ниже отсюда показывает несколько символов для конденсаторов, которые используются на схеме.

Эта выдержка из схемы iPhone указывает символ для конденсаторов, а также значения для этих конденсаторов.

Эта вики - всего лишь основы того, что искать на конденсаторе, она никоим образом не завершена.Чтобы узнать больше о любых распространенных электронных компонентах, есть множество хороших и оффлайн курсов.

Eaton Electronics

Максвелл

Digikey

Моузер

.
Какова роль конденсатора в цепи переменного и постоянного тока? Электротехника

Какова роль конденсатора в цепи переменного и постоянного тока?

Роль конденсатора в цепях переменного тока:

В цепи переменного тока конденсатор меняет свои заряды по мере изменения тока и создает запаздывающее напряжение (другими словами, конденсатор обеспечивает опережающий ток в цепях и сетях переменного тока)

Роль конденсатора в цепях постоянного тока:

В цепях постоянного тока конденсатор, однажды заряженный от приложенного напряжения, действует как размыкающий переключатель.

What is the Role of Capacitor in AC and DC Circuits What is the Role of Capacitor in AC and DC Circuits Роль конденсатора в системах переменного и постоянного тока

Давайте объясним подробно, но сначала мы вернемся к основам конденсатора, чтобы обсудить этот вопрос.

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой двухполюсное электрическое устройство, используемое для хранения электрической энергии в виде электрического поля между двумя пластинами. Он также известен как конденсатор, и единицей измерения его емкости является Фарад «F», где Фарад - это большая единица емкости, поэтому в настоящее время они используют микрофарады (мкФ) или нанофарады (нФ).

Конденсатор похож на аккумулятор, так как оба хранят электрическую энергию. Конденсатор - намного более простое устройство, которое не может производить новые электроны, но сохраняет их. Внутри конденсатора клеммы соединены с двумя металлическими пластинами, разделенными диэлектрическим материалом (таким как вощеная бумага, слюда и керамика), которые разделяют пластины и позволяют им удерживать противоположные электрические заряды, поддерживая электрическое поле.

Конденсаторы могут быть полезны для хранения заряда и быстрого разряда в нагрузке.Проще говоря, конденсатор также работает как небольшая перезаряжаемая батарея. Электрический эквивалентный символ различных типов конденсаторов приведен ниже: symbol of different types of capacitor symbol of different types of capacitor

Теперь мы знаем концепцию зарядки конденсатора и его структуру, но, , знаете ли вы, что такое емкость? емкость - это способность конденсатора сохранять заряд в нем. Есть несколько факторов, которые влияют на емкость.

  • Площадь пластины
  • Зазор между пластинами
  • Проницаемость изоляционного материала

Похожие сообщения: Конденсаторы и типы конденсаторов | Фиксированный, переменный, полярный и неполярный

Конденсатор имеет широкий спектр применений в электронике , таких как накопление энергии, преобразование мощности, коррекция коэффициента мощности, генераторы и фильтрация.

В этом уроке мы объясним вам, как вы можете использовать конденсатор в электронной схеме. Существует три способа подключения конденсатора в электронную цепь:

  • Конденсатор серии
  • Конденсатор параллельно
  • Конденсатор в цепях переменного тока
  • Конденсатор в цепях постоянного тока

Похожие сообщения: Конденсаторы MCQ с пояснительными ответами

Как работает конденсатор?
Работа и сборка конденсатора

Всякий раз, когда на его клеммы подается напряжение (также известный как зарядка конденсатора), ток начинает течь и продолжать распространяться до тех пор, пока напряжение не станет отрицательным и положительным (Анод и Катодные) пластины становятся равными напряжению источника (Applied Voltage).Эти две пластины разделены диэлектрическим материалом (таким как слюда, бумага, стекло и т. Д., Которые являются изоляторами), который используется для увеличения емкости конденсатора.

Когда мы подключаем заряженный конденсатор через небольшую нагрузку, он начинает подавать напряжение (накопленную энергию) на эту нагрузку, пока конденсатор не разрядится полностью.

Конденсатор имеет различные формы, и его значение измеряется в Фарадах (F). Конденсаторы используются в системах переменного и постоянного тока (мы обсудим это ниже).

Емкость (C):

Емкость - это количество электрического заряда, перемещаемого в конденсаторе (конденсаторе), когда один источник напряжения вольт подключен к его клемме.

Математически,

Уравнение емкости:

C = Q / V

Где,

  • C = Емкость в Фарадах (F)
  • Q = Электрические заряды в Coul V = напряжение в вольтах

Мы не будем вдаваться в подробности, потому что наша основная цель этого обсуждения - объяснить роль и применение / использование конденсаторов в системах переменного и постоянного тока.Чтобы понять эту базовую концепцию, мы должны понять основные типы конденсаторов, относящиеся к нашей теме (поскольку существует много типов конденсаторов, и мы обсудим последние типы конденсаторов в другом посте, поскольку он не связан с вопросом).

Похожие сообщения:

Конденсаторы в серии

Как подключить конденсаторы в серии?

Последовательно, ни один конденсатор не подключен напрямую к источнику. Чтобы соединить их последовательно, необходимо соединить их последовательно, как показано на рисунке ниже, Capacitors in Series Capacitors in Series

При последовательном подключении конденсаторов общая емкость уменьшается.Следовательно, соединение последовательно, поэтому ток через конденсаторы будет одинаковым. Кроме того, заряд, накопленный пластиной конденсатора, будет таким же, потому что он исходит от пластины соседнего конденсатора.

Следовательно,

I T = I 1 + I 2 + I 3 +… + I n

и

Q T 901 = + Q 2 + Q 3 +… + Q n

Теперь, чтобы найти значение емкости вышеуказанной цепи, мы применим закон напряжения Кирхгофа (KVL), тогда у нас будет

V T = V C1 + V C2 + V C3

Как мы знаем, Q = CV

И V = Q / C

Итак,

(Q / C T ) = (Q / C 1 ) + (Q / C 2 ) + (Q / C 3 )

Следовательно,

1 / C T = (1 / C 1 ) + (1 / C 2 ) + (1 / C 3 )

Для n th нет.конденсатора, соединенного последовательно,

Capacitance in Series - Capacitors in Series Capacitance in Series - Capacitors in Series

Для двух последовательно соединенных конденсаторов формула будет

C T = (C1 x C2) / (C1 + C2)

Теперь вы можете найти Емкость вышеуказанной цепи, используя формулу,

Здесь, C1 = 10 мкФ и C2 = 4,7 мкФ

Итак, C T = (10 x 4,7) / (10 + 4,7)

C T = 47 / 14,7

C T = 3.19 мкФ

Параллельно конденсаторы

Как подключить конденсаторы параллельно?

Параллельно каждый конденсатор напрямую подключен к источнику, как вы можете видеть на рисунке ниже, Capacitors in Parallel Capacitors in Parallel

При параллельном подключении конденсаторов общая емкость равна сумме всех емкостей конденсатора.Поскольку верхняя и нижняя пластины всех конденсаторов соединены вместе, благодаря этому площадь пластины также увеличивается.

Общий ток в параллельной цепи будет равен току на каждом конденсаторе.

Применяя закон Кирхгофа,

I T = I 1 + I 2 + I 3

Теперь ток через конденсатор выражается как

I = C (dV / dt)

Итак, Capacitors in Parallel Capacitors in Parallel

Решая вышеприведенное уравнение

C T = C 1 + C 2 + C 3

А, для n th нет.конденсатора, соединенного последовательно,

C T = C 1 + C 2 + C 3 +… + C n

Теперь вы можете найти емкость цепи по: используя приведенную выше формулу,

Здесь C 1 = 10 мкФ и C 2 = 1 мкФ

Итак, C T = 10 мкФ + 1 мкФ

C T = 11 мкФ

Похожие сообщения:

Полярный и неполярный конденсатор

Неполярный конденсатор: (Используется как в системах переменного, так и постоянного тока)

Конденсаторы неполярного типа могут использоваться как в системах переменного, так и постоянного тока.Они могут быть подключены к источнику питания в любом направлении, и их емкость не влияет на изменение полярности.

Polar Capacitor: (Используется только в цепях и системах постоянного тока)

Этот тип конденсаторов чувствителен к их полярности и может использоваться только в системах и сетях постоянного тока. Полярные конденсаторы не работают в системе переменного тока из-за изменения полярности после каждого полупериода питания переменного тока.

Types of Capacitors: Polar and Non Polar Capacitors with Symbols Types of Capacitors: Polar and Non Polar Capacitors with Symbols Типы конденсаторов: полярные и неполярные конденсаторы с символами

Роль конденсаторов в цепях переменного тока

Конденсатор имеет множество применений в системах переменного тока, и мы обсудим несколько вариантов использования конденсаторов в сетях переменного тока ниже.

Бестрансформаторный источник питания:

Конденсаторы используются в бестрансформаторных источниках питания. В таких цепях конденсатор соединен последовательно с нагрузкой, потому что мы знаем, что конденсатор и катушка индуктивности в чистом виде не потребляют энергию. Они просто принимают мощность в одном цикле и передают ее в другом цикле нагрузке. В этом случае он используется для снижения напряжения с меньшими потерями энергии.

Асинхронные двигатели с разделенной фазой:

Конденсаторы также используются в асинхронном двигателе для разделения однофазного питания на двухфазное питание для создания вращающегося магнитного поля в роторе для захвата этого поля.Этот тип конденсатора в основном используется в бытовых водяных насосах, вентиляторах, кондиционерах и многих устройствах, для работы которых требуется как минимум две фазы.

Коррекция и улучшение коэффициента мощности:

Существует множество преимуществ улучшения коэффициента мощности. В трехфазных энергосистемах конденсаторная батарея используется для подачи реактивной мощности на нагрузку и, следовательно, для повышения коэффициента мощности системы. Конденсаторная батарея устанавливается после точного расчета. По сути, он выдает реактивную мощность, которая ранее поступала от энергосистемы, следовательно, он уменьшает потери и повышает эффективность системы.

Конденсаторы в цепях переменного тока

Как подключить конденсаторы в цепях переменного тока?

В цепи постоянного тока конденсатор заряжается медленно, пока зарядное напряжение конденсатора не станет равным напряжению питания. Кроме того, в этом состоянии конденсатор не позволяет току проходить через него после того, как он полностью зарядится. How to Connect a Capacitor in AC Circuit? How to Connect a Capacitor in AC Circuit?

И, когда вы подключаете конденсатор через источник переменного тока, он заряжается и разряжается непрерывно, из-за постоянного изменения уровней напряжения.Емкость в цепях переменного тока зависит от частоты подаваемого входного напряжения. Кроме того, если вы видите фазовую диаграмму идеальной конденсаторной цепи переменного тока, вы можете заметить, что ток опережает напряжение на 90⁰. Capacitors in AC Circuits Capacitors in AC Circuits

В конденсаторной цепи переменного тока ток прямо пропорционален скорости изменения подаваемого входного напряжения, которая может быть выражена как

I = dQ / dt

I = C (dV / dt)

Теперь мы рассчитаем емкостное сопротивление в цепи переменного тока .

Поскольку мы знаем, что I = dQ / dt и Q = CV

А, входное напряжение переменного тока в вышеуказанной цепи будет выражаться как,

В = V м Sin вес

Итак, I m = d (CV m Sin wt ) / dt

I m = C * V m Cos wt * w (после дифференциации)

I m = wC V m Sin (wt + π / 2)

At, w = 0, Sin (wt + π / 2) = 1

Следовательно,

I m = wCV m

V m / I м = 1 / wC (где, w = 2πf и V м / I м = X c )

Емкостная реактивность (X c ) = Capacitive Reactance (Xc) Capacitive Reactance (Xc)

Теперь, до рассчитать емкостное реактивное сопротивление вышеуказанной цепи,

Xc = 1 / 2π (50) (10)

Xc = 3183.09 Ω

Похожие сообщения: В чем разница между аккумулятором и конденсатором?

Роль конденсаторов в цепях постоянного тока

Кондиционирование питания:

В системах постоянного тока конденсатор используется в качестве фильтра (в основном). Его наиболее распространенное использование - преобразование переменного тока в постоянный источник питания при выпрямлении (например, мостовой выпрямитель) Когда мощность переменного тока преобразуется в флуктуирующую (с пульсациями, т.е. не в устойчивом состоянии с помощью выпрямительных цепей), мощность постоянного тока (пульсирующий постоянный ток), чтобы сгладить и отфильтровать эти пульсации и флуктуации, используется полярный конденсатор постоянного тока.Его значение рассчитывается точно и зависит от напряжения системы и требуемого тока нагрузки.

Разъединительный конденсатор:

Разъединительный конденсатор используется, где мы должны разъединить две электронные схемы. Другими словами, шум, создаваемый одной цепью, основан на развязывающем конденсаторе, и это не влияет на работу другой цепи.

Соединительный конденсатор:

Как мы знаем, конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает через него переменный ток (мы обсудим это на следующем занятии, как это происходит).Таким образом, он используется для разделения сигналов переменного и постоянного тока (также используется в цепях фильтра для той же цели). Его значение рассчитывается таким образом, что его реактивное сопротивление минимизируется на основе частоты, которую мы хотим пройти через него. Соединительный конденсатор также используется в фильтрах (схемах удаления пульсаций, таких как RC-фильтры) для разделения сигнала переменного и постоянного тока и удаляет пульсации из пульсирующего напряжения питания постоянного тока для преобразования его в чистое напряжение переменного тока после выпрямления.

Вы также можете прочитать:

.Конденсатор
последовательно, параллельно и цепей переменного тока

Конденсатор является одним из наиболее часто используемых электронных компонентов. Он обладает способностью накапливать энергию внутри него в форме электрического заряда, создающего статическое напряжение (разность потенциалов) на его пластинах. Просто конденсатор похож на небольшой аккумулятор. Конденсатор представляет собой просто комбинацию двух проводящих или металлических пластин, расположенных параллельно и электрически разделенных хорошим изолирующим слоем (также называемым диэлектрик) , состоящим из вощеной бумаги, слюды, керамики, пластика и т. Д.

Существует много применений конденсатора в электронике, некоторые из них перечислены ниже:

  • накопитель энергии
  • Мощность кондиционирования
  • Коррекция коэффициента мощности
  • Фильтрация
  • Генераторы

Теперь дело в , как работает конденсатор ? Когда вы подключаете источник питания к конденсатору, он блокирует постоянный ток из-за изолирующего слоя и позволяет напряжению присутствовать на пластинах в форме электрического заряда.Итак, вы знаете, как работает конденсатор и каковы его применения или применение, но вы должны научиться тому, как использовать конденсатор в электронных схемах.

Как подключить конденсатор в электронную схему?

Здесь мы собираемся продемонстрировать вам соединения конденсатора и эффект от него на примерах.

  • Конденсатор серии
  • Параллельный конденсатор
  • Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в последовательной цепи

Capacitor in Series circuit

В цепи, когда вы подключаете конденсаторы последовательно, как показано на рисунке выше, общая емкость уменьшается.Последовательный ток через конденсаторы равен (то есть i T = i 1 = i 2 = i 3 = i n ). Следовательно, заряд, сохраняемый конденсаторами, также является тем же самым (то есть Q T = Q 1 = Q 2 = Q 3 ), потому что заряд, накопленный пластиной любого конденсатора, исходит от пластины соседних конденсатор в цепи.

Применяя Закон напряжения Кирхгофа (KVL) в цепи, мы получаем

  V  T  = V  C1  + V  C2  + V  C3 … уравнение (1)  

Как мы знаем,

  Q = CV 
  Итак, V = Q / C  

, где V C1 = Q / C 1 ; V C2 = Q / C 2 ; V C3 = Q / C 3

Теперь, поместив вышеуказанные значения в уравнение (1)

   (1 / C  T ) = (1 / C  1 ) + (1 / C  2 ) + (1 / C  3 )  

Для n числа конденсаторов в серии уравнение будет

  (1 / С  Т ) = (1 / С  1 ) + (1 / С  2 ) + (1 / С  3 ) +….+ (1 / Cn)  

Следовательно, вышеприведенное уравнение представляет собой уравнение конденсаторов серии .

Где, C T = Общая емкость цепи

C 1 … n = емкость конденсаторов

Уравнение емкости для двух особых случаев определяется ниже:

Случай I: , если два последовательно соединенных конденсатора, при различном значении емкость будет выражаться как:

  (1 / C  T ) = (C  1  + C  2 ) / (C  1  * C  2 ) 
  Или, C  T  = (C  1  * C  2 ) / (C  1  + C  2 )… уравнение (2)  

Случай II: , если два последовательно соединенных конденсатора, при одинаковом значении емкость будет выражаться как:

  (1 / C  T ) = 2C / C  2  = 2 / C 
  Или, C  T  = C / 2  

Пример последовательной цепи конденсатора:

Теперь в следующем примере мы покажем вам, как рассчитать общую емкость и индивидуальное среднеквадратичное падение напряжения на каждом конденсаторе.

Series Capacitor Circuit Example

Согласно приведенной выше принципиальной схеме два конденсатора соединены последовательно с разными значениями. Таким образом, падение напряжения на конденсаторах также неравномерно. Если подключить два конденсатора с одинаковым значением, падение напряжения также будет одинаковым.

Теперь для общего значения емкости будем использовать формулу из уравнения (2)

  So, C  T  = (C  1  * C  2 ) / (C  1  + C  2 ) 
  Здесь C  1  = 4.7 мкФ и С  2  = 1 мкФ 
  C  T  = (4,7 мкФ * 1 мкФ) / (4,7 мкФ + 1 мкФ) 
  C  T  = 4,7 мкФ / 5,7 мкФ 
  C  T  = 0,824 мкФ  

Теперь падение напряжения на конденсаторе C 1 составляет:

  VC  1  = (C  T  / C  1 ) * V  T  
  VC  1  = (0,824 мкФ / 4,7 мкФ) * 12 
  VC  1  = 2,103 В  

Теперь падение напряжения на конденсаторе C 2 составляет:

  VC  2  = (C  T  / C  2 ) * V  T  
  VC  2  = (0.824 мкФ / 1 мкФ) * 12 
  VC  2  = 9,88 В  

Конденсатор в параллельной цепи

Capacitor in Parallel Circuit

При параллельном подключении конденсаторов общая емкость будет равна сумме всех емкостей конденсаторов. Потому что верхняя пластина всех конденсаторов соединена вместе, а нижняя также. Таким образом, при касании друг друга эффективная площадь пластины также увеличивается. Следовательно, емкость пропорциональна отношению площади и расстояния.

Применив Текущий закон Кирхгофа (KCL) в вышеупомянутой цепи,

  i  T  = i  1  + i  2  + i  3   

Как мы знаем, ток через конденсатор выражается как;

  i = C (DV /   dt  ) 
  Итак, я  T  = C  1  (DV /   dt  ) + C  2  (DV /   dt  ) + C  3  (DV /   dt  ) 
  А,
   i    T     = (C  1  + C  2  + C  3 ) * (DV /   dt  ) 
  i  T  = C  T  (дв /   dt  )… уравнение (3)  

Из уравнения (3) уравнение параллельной емкости:

  C  T  = C  1  + C  2  + C  3   

Для n конденсаторов, соединенных параллельно, приведенное выше уравнение выражается как:

  C  T  = C  1  + C  2  + C  3  +… + Cn  

Пример параллельной конденсаторной цепи

На приведенной ниже принципиальной схеме три конденсатора соединены параллельно .Поскольку эти конденсаторы подключены параллельно, эквивалентная или полная емкость будет равна сумме отдельной емкости.

Parallel Capacitor Circuit Example

  C  T  = C  1  + C  2  + C  3  
 , где С  1  = 4,7 мкФ; C  2  = 1 мкФ и C  3  = 0,1 мкФ 
  Итак, C  T  = (4,7 +1 + 0,1) UF 
  C  T  = 5,8 мкФ  

Конденсатор в цепях переменного тока

Когда конденсатор подключен к источнику постоянного тока, конденсатор начинает медленно заряжаться.И когда напряжение тока зарядки конденсатора равно напряжению питания, говорят, что оно полностью заряжено. Здесь в этом состоянии конденсатор работает как источник энергии, пока подается напряжение. Кроме того, конденсаторы не позволяют току проходить через него после того, как он полностью зарядится.

Capacitor in AC Circuit

Всякий раз, когда на конденсатор подается переменное напряжение, как показано на приведенной выше чисто емкостной схеме. Затем конденсатор заряжается и разряжается непрерывно до каждого нового уровня напряжения (заряжается при положительном уровне напряжения и разряжается при отрицательном уровне напряжения).Емкость конденсатора в цепях переменного тока зависит от частоты входного напряжения, подаваемого в цепь. Ток прямо пропорционален скорости изменения напряжения, приложенного к цепи.

  i = dQ /   dt   = C (dV /   dt  )  

Фазовая диаграмма для конденсатора в цепи переменного тока

AC Capacitor Phasor Diagram

Как вы видите фазовую диаграмму для конденсатора переменного тока на изображении ниже, ток и напряжение представлены в синусоиде.При наблюдении при 0 ° зарядный ток достигает своего пикового значения, поскольку напряжение постоянно увеличивается в положительном направлении.

Теперь при 90 ° ток не проходит через конденсатор, потому что напряжение питания достигает максимального значения. При 180 ° напряжение начинает медленно уменьшаться до нуля, а ток достигает максимального значения в отрицательном направлении. И снова заряд достигает своего пикового значения при 360⁰, поскольку напряжение питания находится на минимальном значении.

Таким образом, из приведенного выше сигнала мы можем наблюдать, что ток опережает напряжение на 90⁰.Итак, мы можем сказать, что переменное напряжение отстает от тока на 90⁰ в идеальной конденсаторной цепи .

Реактивное сопротивление конденсатора (Xc) в цепи переменного тока

Рассмотрим приведенную выше принципиальную схему, так как мы знаем, что входное напряжение переменного тока выражается как,

  V = V  м  Грех  вес   

А, заряд конденсатора Q = CV,

Итак, Q = CV м Грех вес

А, ток через конденсатор, i = dQ / dt

Итак,

  i = d (CV  м  Грех  вес ) / дт 
  i = C * d (В  м  Грех  вес ) / дт 
  i = C * V  м  Cos  мас.  * w 
  i = w * C * V  м  Грех (вес + π / 2) 
  ат, вес = 0 
  sin (wt + π / 2) = 1 
  отсюда, я  м  = WCV  м  
  В  м / м  = 1 / wC  

Как мы знаем, w = 2πf

Итак,

  Емкостное реактивное сопротивление (Xc) = V  м  / i  м  = 1 / 2πfC  

Пример емкостного сопротивления в цепи переменного тока

диаграмма

Давайте рассмотрим значение C = 2.2 мкФ и напряжение питания V = 230 В, 50 Гц,

  Теперь емкостное реактивное сопротивление (Xc) = V  м  / i  м  = 1 / 2πfC 
  Здесь C = 2,2 мкФ и f = 50 Гц 
  Итак, Xc = 1/2 * 3,1414 * 50 * 2,2 * 10  -6  
  Xc = 1446,86 Ом  
.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о