Kontrola kondenzátorov digitálnym multimetrom

Ako už bolo spomenuté, stav kondenzátora je možné spoľahlivo skontrolovať iba pomocou zariadenia, ktoré je schopné zmerať jeho kapacitu. Na tieto účely sa spravidla používajú merače indukčnosti a kapacity (LC metre). Sú dosť drahé.

Napriek tomu však môžete nájsť cenovo dostupný multimeter s funkciou LC metra. V dielni mám napríklad multitester Victor VC9805A+.

Má 5 limitov merania a je schopný detekovať kapacitu v rozsahu od 20 nanofaradov (20nF) do 200 mikrofaradov (200μF). S ním môžete merať kapacitu bežných nepolárnych kondenzátorov aj polárnych elektrolytických.

20nF (20nF)

200nF (200nF)

2µF (2µF)

20 µF (20 µF)

200uF (200μF)

Maximálny limit merania je obmedzený na 200 mikrofaradov (uF), čo nie je až tak veľa, ak vezmeme do úvahy, že kapacita elektrolytických kondenzátorov niekedy dosahuje 10 000 uF.

Meracie sondy prístroja sa pripájajú do zdierok na meranie kapacity (označené ako Cx). V tomto prípade je potrebné dodržať polaritu ich pripojenia.

Konektor na meranie kapacity (Cx)

Fotografia ukazuje proces merania kapacity 100nF (0,1 uF) kondenzátora. Na meranie bol zvolený limit 200 nanofaradov.

Ako vidíte, kapacita zodpovedá kapacite uvedenej v označení na puzdre - 104,7 nF. Kondenzátor je správny.

A tu je príklad chybného kovového kondenzátora K73-17 pri 100nF. Objavil som ho úplnou náhodou, myslel som si, že je úplne použiteľný.

Poznamenám len, že pôvodne som tento kondenzátor skontroloval multimetrom v režime ohmmetra. Potom som nenašiel nič podozrivé. V skutočnosti sa ukázalo, že je chybný, mal veľmi malú kapacitu, iba 737 pikofaradov.

Na ďalšej fotografii kontrola rovnakého kondenzátora pomocou univerzálneho testera.

Preto sa na kontrolu kondenzátorov oplatí použiť tester s funkciou merania kapacity. To poskytne najspoľahlivejší výsledok.

Výnimkou môže byť elektrický výpadok, ktorý sa dá ľahko zistiť ohmmetrom a niekedy aj čisto vizuálne pri externom vyšetrení. Tu je príklad.

Na fotografii je dierovaný nepolárny kondenzátor pre prevádzkové napätie 1,2 kV.

Pri výraznom prebytku prevádzkového napätia na kondenzátore dochádza k elektrickému rozpadu medzi jeho doskami. V prípade rozbitých kondenzátorov sa môžu objaviť tmavé škvrny, opuchy, tmavé škvrny a iné vonkajšie znaky poškodenia prvku.

Puzdro môže byť rozdelené alebo môže mať na povrchu triesky a praskliny.

Elektrický výpadok kondenzátora v elektronickom obvode meniča môže spôsobiť poruchu kompaktnej žiarivky. Spomenul som to na stránke o zariadení CFL lámp.

Stojí za zmienku, že rozpad v hliníkových elektrolytických kondenzátoroch je pomerne zriedkavý. Opačná situácia je pozorovaná v tantalových kondenzátoroch, ktoré v dôsledku svojich vlastností nevydržia ani mierny prebytok prevádzkového napätia.

Pri meraní kapacity elektrolytického kondenzátora stojí za to poznať jednu vlastnosť. Pretože ich tolerancia je veľmi veľká, niekedy dosahuje 30%, rozptyl v hodnote kapacity môže byť celkom slušný. V tomto prípade by sa kondenzátor nemal považovať za nepoužiteľný. Okrem toho veľa závisí od toho, aké zariadenie používate.

Tu je zoznam skutočnej kapacity nových kondenzátorov. Merania boli vykonané pomocou univerzálneho testera LCR-T4:

2200μF (35V) - skutočných 2155μF (Jamicon);

470 µF (25 V) - skutočných 420,9μF(EPCOS);

220 uF (400 V) - skutočných 217,7 uF (SAMWHA);

100 μF (450 V) - skutočných 98,79 μF (Jamicon);

100 μF (400 V) - skutočných 101,1 μF (SAMWHA);

82 μF (400V) - skutočných 75,65μF (Jamicon);

82 μF (450 V) - skutočných 77,46 μF (SAMWHA);

82 μF (450 V) - skutočných 77,05 μF (CapXon);

68 μF (450V) - skutočných 66,43μF (Jamicon);

33 μF (160V) - skutočných 31,99μF (SAMWHA);

22 μF (250V) - skutočných 22,21μF (SAMWHA);

Ako vidíte, kondenzátor EPCOS B41828 105 0 C 470μF (M) 25V sa ukázal ako najslabšia kvalita.

Rovnaké kondenzátory boli testované pomocou multimetra Victor VC9805A+. Takže ukázal, že kapacita kondenzátorov je menšia. Pre 220μF (400V) vedenie vo všeobecnosti nameral 187μF!

Porucha elektrolytického kondenzátora môže byť určená externým vyšetrením. Ak má jeho telo prasknutie v záreze v hornej časti tela - 100% je potrebné ho vymeniť. Pretrhnutie ochranného zárezu na puzdre naznačuje, že na kondenzátor pôsobilo prepätie, v dôsledku čoho došlo k takzvanému „výbuchu“.

Ako už bolo spomenuté, rozpad hliníkových elektrolytických kondenzátorov je pomerne zriedkavý jav. Namiesto toho dochádza k takémuto "výbuchu" alebo "nafúknutiu". Stáva sa to preto, že pri prekročení povoleného napätia alebo pri prepólovaní začne v kondenzátore prudká chemická reakcia. Vedie k zahrievaniu a odparovaniu elektrolytu, ktorého pary tlačia na steny krytu a rozbíjajú ochranný ventil.

Vybuchnutý elektrolytický kondenzátor

Takéto defekty kondenzátora sa objavujú napríklad vtedy, keď sa na elektronické zariadenie počas búrky aplikuje silný elektrický výboj alebo silné napäťové rázy v 220V sieti elektrického osvetlenia.

Podobný efekt „nadúvania“ hliníkového elektrolytického kondenzátora sa prejavuje aj pri jeho dlhodobej prevádzke. Keďže elektrolyt je kvapalný, má tendenciu sa počas zahrievania a dlhodobej prevádzky vyparovať.

Stojí za zmienku, že kondenzátor sa ohrieva nielen zvonku, ale aj zvnútra. Je to spôsobené prítomnosťou ekvivalentného sériového odporu (ESR). Keď sa elektrolyt odparí, kapacita kondenzátora sa výrazne zníži. Ako čas plynie, nafukuje sa stále viac. O takomto kondenzátore hovoria, že je suchý.

Pri opravách elektronických zariadení sa niekedy stáva, že v napájacej jednotke, ktorá slúžila viac ako rok zariadenia, nájdete celú záhradu takýchto "balíkov".

Strata kapacity môže spôsobiť poškodenie TV. Takéto zlyhanie nie je nezvyčajné. O jednom z nich som už hovoril.

V moderných podmienkach, keď je rozšírené používanie impulznej technológie, je ďalším dôležitým parametrom, ktorý treba brať do úvahy pri testovaní elektrolytických kondenzátorov, jeho ESR. Stránka má tabuľku s hodnotami ESR nových kondenzátorov rôznych kapacít. Radím vám pozrieť sa.

Keďže väčšina multimetrov nepodporuje funkciu merania ESR, je lepšie v prípade potreby zakúpiť špecializovaný tester alebo univerzálny tester rádiových komponentov. Toto je nepostrádateľné zariadenie v dielni rádioamatéra a každého rádiomechanika.

Bezpečnostné opatrenia pri testovaní elektrolytických kondenzátorov.

Pri kontrole elektrolytického kondenzátora je to potrebné úplne ho vyložte! Toto pravidlo by sa malo dodržiavať najmä pri kontrole kondenzátorov s veľkou kapacitou a vysokým prevádzkovým napätím. Ak sa tak nestane, merač sa môže poškodiť vysokým zvyškovým napätím.

Napríklad je často potrebné skontrolovať stav kondenzátorov, ktoré sa používajú v spínaných zdrojoch. Ich kapacita a prevádzkové napätie sú dostatočne veľké a ak nie sú úplne vybité, môžu viesť k poškodeniu multimetra.

Preto ich treba pred kontrolou vybiť skratovaním vodičov (pri nízkonapäťových kondenzátoroch s malou kapacitou). Môžete to urobiť pomocou bežného skrutkovača.

Elektrolytický kondenzátor s kapacitou 220 mikrofaradov a prevádzkovým napätím 400 voltov

Kondenzátory s kapacitou viac ako 100 mikrofaradov a prevádzkovým napätím 63V je vhodné vybíjať cez odpor s odporom 5-20 kiloohmov a výkonom 1-2 watty. Za týmto účelom sú svorky odporu pripojené na svorky kondenzátora na niekoľko sekúnd, aby sa odstránil zvyškový náboj z jeho dosiek. Vybíjanie kondenzátora cez odpor sa používa na odstránenie vzhľadu silnej iskry.

Pri vykonávaní tejto operácie by ste sa nemali dotýkať svoriek kondenzátora a odporu rukami, inak môžete pri vybití dosiek dostať nepríjemný elektrický šok. Rezistor je lepšie upnúť kliešťami do izolácie a až potom pripojiť na svorky kondenzátora.

Pri skratovaní svoriek nabitého elektrolytického kondenzátora preskočí iskra, niekedy veľmi silná.

Preto treba dbať na ochranu tváre a očí. Ak je to možné, pri takýchto prácach používajte ochranné okuliare alebo sa držte ďalej od kondenzátora.

Kontrola kondenzátorov pomocou ohmmetra.

Najdostupnejším a najbežnejším zariadením, s ktorým môžete testovať kondenzátor, je digitálny multimeter zapnutý v režime ohmmetra.

Keďže kondenzátorom neprechádza jednosmerný prúd, odpor medzi jeho vývodmi (doskami) musí byť veľmi veľký a obmedzený len tzv. odolnosť proti úniku. V skutočnom kondenzátore dielektrikum, napriek tomu, že je to izolátor, stále prechádza malým množstvom prúdu. Zvyčajne je tento prúd veľmi malý a neberie sa do úvahy. Nazýva sa zvodový prúd.

Táto metóda je vhodná na testovanie nepolárnych kondenzátorov. Majú nekonečne veľký zvodový odpor a ak zmeriate odpor medzi vývodmi takéhoto kondenzátora digitálnym multimetrom, prístroj zaznamená nekonečne veľkú hodnotu.

Zvyčajne, ak má kondenzátor elektrický prieraz, odpor medzi jeho doskami je pomerne malý - niekoľko jednotiek alebo desiatok ohmov. Rozbitý kondenzátor je v skutočnosti obyčajný vodič.

V praxi môžete skontrolovať poruchu akéhokoľvek nepolárneho kondenzátora takto:

Multimeter prepneme do režimu merania odporu a nastavíme čo najväčší limit. Pre sériu digitálnych multi testerov DT-83x, MAS83x, M83x, to bude limit 2 mil(2000k), teda 2 megaohmy.

Ďalej pripojíme meracie sondy na svorky testovaného kondenzátora. Ak funguje, zariadenie neukáže žiadnu hodnotu a jednotka sa rozsvieti na displeji. To znamená, že zvodový odpor je väčší ako 2 megaohmy.

To vo väčšine prípadov stačí na posúdenie stavu kondenzátora. Ak DMM jasne deteguje akýkoľvek odpor, ktorý je menší ako 2 megaohmy, potom má kondenzátor s najväčšou pravdepodobnosťou veľký únik.

Treba poznamenať, že pri meraní nie je možné držať svorky kondenzátora a kovové sondy multimetra oboma rukami! V tomto prípade zariadenie zaznamená odpor vášho tela a nie odpor kondenzátora. Keďže odpor ľudského tela je menší ako zvodový odpor, prúd bude tiecť po dráhe najmenšieho odporu, teda cez vaše telo po dráhe ruka – ruka. Výsledok merania bude nesprávny. Na toto jednoduché pravidlo treba pamätať pri kontrole ostatných rádiových komponentov.

Kontrola polárnych elektrolytických kondenzátorov pomocou ohmmetra sa trochu líši od kontroly nepolárnych.

Zvodový odpor polárnych kondenzátorov je zvyčajne min 100 kiloohm. Pri kvalitnejších kondenzátoroch je táto hodnota min 1 megaohm.

Pri kontrole takýchto kondenzátorov pomocou ohmmetra ich musíte najskôr vybiť skratovaním vodičov. Ak sa tak nestane, existuje riziko spálenia multimetra.

Ďalej je potrebné nastaviť limit merania odporu aspoň na 100 kiloOhm. Pre vyššie uvedené kondenzátory to bude limit 200 tis(200 000 ohmov). Ďalej, pri dodržaní polarity pripojenia sond, zmerajte zvodový odpor.

Pretože elektrolytický kondenzátor má pomerne veľkú kapacitu, pri testovaní sa začne nabíjať. Tento proces trvá niekoľko sekúnd, počas ktorých sa odpor na digitálnom displeji zvýši - údaje na ňom sa zvýšia. Toto bude pokračovať, kým nebude kondenzátor úplne nabitý. Ak hodnota nameraného odporu presiahla 100 kiloOhm, potom je vo väčšine prípadov možné s dostatočnou istotou posúdiť, že testovaný prvok je v dobrom stave.

Jednou z bežných porúch elektrolytických kondenzátorov je čiastočná strata kapacity. V takýchto prípadoch je jeho kapacita výrazne nižšia, ako je uvedené na obale. Je ťažké určiť takúto poruchu pomocou ohmmetra. Povedal by som, že je to nemožné. Na presnú detekciu poruchy, akou je strata kapacity, budete potrebovať merač kapacity, ktorý nie je dostupný v každom multimetri.

Pomocou ohmmetra je tiež ťažké zistiť poruchu kondenzátora ako otvorený obvod.

Pre polárne elektrolytické kondenzátory môže byť nepriamym znakom prerušenia absencia zmeny hodnôt na displeji multimetra pri meraní odporu.

Pre nepolárne kondenzátory s malou kapacitou je takmer nemožné zistiť prerušenie, pretože dobrý kondenzátor má veľmi vysoký odpor. Nabitie kapacity takéhoto kondenzátora prechádza veľmi rýchlo, a preto nie je možné určiť, či má kondenzátor aspoň nejakú kapacitu. Na displeji multimetra sa hodnoty nezmenia, ako sa to stane, keď sa nabije priestranný elektrolytický kondenzátor.

Ako ste už pochopili, prerušenie v nepolárnom kondenzátore je možné zistiť iba pomocou zariadenia na meranie kapacity.

V praxi je prasknutie kondenzátorov pomerne zriedkavé, najmä pri mechanickom poškodení. Oveľa častejšie pri opravách zariadení musíte vymeniť kondenzátory, ktoré majú elektrickú poruchu alebo čiastočnú stratu kapacity.

Kontrola kondenzátora pomocou ohmmetra.

Predtým, keď boli medzi rádioamatérmi bežné ukazovatele ohmmetrov, kondenzátory sa kontrolovali podobným spôsobom. Súčasne sa z batérie ohmmetra nabíjal kondenzátor a rástol odpor označený šípkou zariadenia. V konečnom dôsledku jeho hodnota dosiahla hodnotu zvodového odporu.

Kapacita elektrolytického kondenzátora bola tiež odhadnutá z rýchlosti odchýlky ukazovateľa meracieho zariadenia od nuly po konečnú hodnotu. Čím dlhšie nabíjanie trvalo (čím dlhšie sa šípka zariadenia odchyľovala), tým väčšia bola kapacita, resp. Pri kondenzátoroch s malou kapacitou (1 - 100 mikrofaradov) sa šípka meracieho prístroja vychýlila dostatočne rýchlo, čo naznačovalo malú kapacitu, no pri kontrole kondenzátorov s kapacitou 1000 mikrofarad a viac sa šípka odchyľovala oveľa pomalšie.

Kontrola kondenzátorov pomocou ohmmetra je nepriama metóda. Presnejšie a pravdivejšie posúdenie zdravia kondenzátora a jeho parametrov vám umožňuje získať multimeter s možnosťou merania elektrickej kapacity.