Kako preveriti kondenzator z multimetrom: pravila in posebnosti izvajanja meritev

Kondenzatorji so prisotni v različni opremi. Pogosto so tudi vzrok okvar. Da bi hitro odkrili okvarjen element in ga zamenjali, morate vedeti, kako preveriti kondenzator z multimetrom, saj je to najpreprostejši način.

Povedali vam bomo, kako uporabiti poceni, a funkcionalno napravo za odkrivanje okvarjenih elementov. V članku, ki smo ga predstavili, so obravnavane vrste kondenzatorjev in postopek njihovega preverjanja. Z upoštevanjem naših nasvetov boste brez težav našli “šibko točko” v električni shemi.

Kaj je kondenzator in zakaj je potreben?

Industrija proizvaja kondenzatorje najrazličnejših vrst, ki se uporabljajo v številnih panogah. Potrebni so v avtomobilski in strojni industriji, radijski tehniki in elektroniki, v instrumentarstvu in proizvodnji gospodinjskih aparatov.

Kondenzatorji so nekakšna "skladišča" energije, ki jo oddajo ob kratkotrajnih motnjah napajanja. Poleg tega določena vrsta teh elementov filtrira koristne signale, določa frekvenco naprav, ki generirajo signale. Cikel praznjenja in polnjenja kondenzatorja je zelo hiter.

Tak električni komponent, kot je kondenzator, je sestavljen iz para vodnikov (tokovodnih plošč). Med seboj so ločeni z dielektrikom. V tokokrog, ki prepušča enosmerni tok, ga ni mogoče vključiti, saj je to enakovredno prekinitvi.

V tokokrogu z izmeničnim tokom se plošči kondenzatorja izmenično ponovno polnita s frekvenco tekočega toka. To je razloženo s tem, da na sponkah vira takšnega toka periodično prihaja do menjave napetosti. Rezultat takšnih transformacij je izmenični tok v tokokrogu.

Tako kot upor in tuljava tudi kondenzator kaže upor izmeničnemu toku, vendar je za tokove različnih frekvenc različen. Na primer, dobro prepušča visokofrekvenčne tokove, hkrati pa je lahko skoraj izolator za nizkofrekvenčne tokove.

Upor kondenzatorja je povezan z njegovo kapacitivnostjo in frekvenco toka. Večja kot sta ta dva parametra, nižji je njegov kapacitivni upor.

Polarne in nepolarne različice

Med ogromnim številom kondenzatorjev ločimo dva glavna tipa: polarna (elektrolitska) in nepolarna. Kot dielektrik v teh napravah se uporablja papir, steklo in zrak.

Značilnosti polarnih kondenzatorjev

Ime «polarni» govori samo zase — imajo polarnost in so elektrolitski. Pri vključitvi v vezje je potrebno natančno upoštevati polarnost — strogo «+» na «+», «-» na «-». Če to pravilo zanemarimo, element ne le ne bo deloval, ampak lahko tudi eksplodira. Elektrolit je lahko tekoč ali trden.

Dielektrik je tu papir, prepojen z elektrolitom. Kapaciteta elementov se giblje od 0,1 do 100 tisoč µF.

Namen polarnih kondenzatorjev je filtriranje in uravnavanje signalov. Priključek «plus» ima nekoliko večjo dolžino. Oznaka «minus» je na ohišju.

Ko pride do stika plošč, se sprosti toplota. Pod njenim vplivom elektrolit izhlapi in pride do eksplozije.

Sodobni kondenzatorji imajo na vrhu majhno vdolbino in križec. Debelina vdolbenega dela je manjša od preostale površine pokrova. Ob eksploziji se njegov zgornji del odpre kot rožica. Zaradi tega je na koncih ohišja okvarjenega elementa mogoče opaziti izbokline.

Razlike nepolarnih kondenzatorjev

Nepolarni folijski elementi imajo dielektrik v obliki stekla ali keramike. V primerjavi z elektrolitskimi kondenzatorji imajo manjši samopraznjenje (tok uhajanja). To je zato, ker ima keramika večjo upornost kot papir.

Upoštevanje polarnosti pri vključitvi nepolarnega kondenzatorja v vezje ni obvezno. Pogosto so mikroskopski in se v nekaterih projektih uporabljajo v velikih količinah.

Vsi kondenzatorji se delijo na dele za splošno uporabo in posebne, ki so:

1. Visokonapetostni. Uporabljajo se v visokonapetostnih napravah. Izdelujejo jih v različnih izvedbah. Obstajajo keramični, folijski, oljni in vakuumski VN kondenzatorji. Od običajnih delov se močno razlikujejo in dostop do njih je omejen.
2. Zagonski. Uporabljajo se v elektromotorjih za zagotavljanje njihovega zanesljivega delovanja. Povečujejo zagonski moment motorja, na primer črpalne postaje ali kompresorja ob zagonu.
3. Impulzni. Namenjeni so ustvarjanju močnega skoka napetosti in njegovega prenosa na sprejemno ploščo naprave.
4. Dozimetrični. Ustvarjeni so za delovanje v tokokrogih, kjer je raven tokovnih obremenitev majhna. Imajo zelo majhno samopraznjenje in visoko izolacijsko upornost. Najpogosteje so to fluoroplastični elementi.
5. Protihrupne. Blažijo elektromagnetno ozadje v širokem frekvenčnem območju. Značilna je nizka lastna induktivnost, kar omogoča dvig resonančne frekvence in razširitev pasu zadržanih frekvenc.

V odstotnem razmerju največje število odpovedi komponent nastane v primerih, ko je napetost višja od nazivne. Napake pri načrtovanju so lahko tudi vzrok okvare.

Če dielektrik spremeni svoje lastnosti, pride do okvare kondenzatorja. To se zgodi, ko pušča, se izsuši ali razpoka. Kapacitivnost se ob tem takoj spremeni. Izmeriti jo je mogoče le z merilnimi napravami.

Postopek preverjanja z multimetrom

Kondenzatorje je bolje preverjati z odstranitvijo iz električnega vezja. Tako lahko zagotovimo natančnejše vrednosti.

Preproste komponente s spremenljivo ali nespremenljivo kapacitivnostjo zelo redko odpovedo. Lahko le mehansko poškodujete prevodne plošče. Najpogosteje so okvaram podvrženi elektrolitski dielektrični elementi.

Osnovna lastnost vseh kondenzatorjev je prepuščanje le izmeničnega toka. Enosmerni tok kondenzator prepušča le na začetku in zelo kratek čas. Njegova upornost je odvisna od kapacitivnosti.

Kako preveriti polarni kondenzator?

Pri preverjanju elementa z multimetrom je treba upoštevati pogoj: kapacitivnost mora biti večja od 0,25 μF.

Tehnologija merjenja kondenzatorja za odkrivanje napak z multimetrom je naslednja:

1. Vzemite kondenzator za nožici in ga kratko sklenite s kakšnim kovinskim predmetom, na primer s pinceto ali izvijačem. To dejanje je potrebno za praznjenje elementa. Da se je to zgodilo, bo pričal pojav iskre.
2. Nastavite stikalo multimetra na test prevodnosti ali merjenje upornosti.
3. Dotaknite se s sondami priključkov kondenzatorja ob upoštevanju polarnosti – na pozitivno nožico prislonite rdečo sondo, na negativno pa črno. Pri tem se proizvaja enosmerni tok, zato bo po določenem času upornost kondenzatorja postala minimalna.

Medtem ko so sonde na priključkih kondenzatorja, se ta polni, njegova upornost pa narašča, dokler ne doseže maksimuma.

Preverjanje je bolje opraviti z analognim multimetrom. V tem primeru lahko opazujete obnašanje kazalca, ne pa utripanja številk na digitalni napravi. To je veliko bolj priročno.

Če ob stiku s sondami multimeter začne piskati, kazalec pa se ustavi na ničli, to kaže na kratek stik. Ta je povzročil okvaro kondenzatorja. Če kazalec na številčnici takoj pokaže 1, to pomeni, da je v kondenzatorju prišlo do notranjega prekinitve.

Takšni kondenzatorji veljajo za okvarjene in jih je treba zamenjati. Če se »1« prikaže šele čez nekaj časa, je komponenta delujoča.

Pomembno je izvajati meritve tako, da nepravilno ravnanje ne vpliva na kakovost meritev. Med postopkom se sondo ne sme dotikati z rokami. Človeško telo ima zelo majhen upor, ustrezni kazalnik uhajanja pa ga večkrat presega.

Tok bo šel po poti manjšega upora mimo kondenzatorja. Posledično bo multimeter pokazal rezultat, ki nima nobene zveze s kondenzatorjem. Kondenzator lahko izpraznite tudi z žarnico z žarilno nitko. V tem primeru bo postopek potekal bolj gladko.

Postopek, kot je praznjenje kondenzatorja, je obvezen, zlasti če je komponenta visokonapetostna. To se naredi iz varnostnih razlogov in da ne poškodujete multimetra. Poškoduje ga lahko preostala napetost na kondenzatorju.

Pregled nepolarnega kondenzatorja

Nepolarne kondenzatorje je še lažje preveriti z multimetrom. Najprej na napravi nastavite merilno območje na megaome. Nato se dotaknete s sondami. Če je upor manjši od 2 MΩ, je kondenzator najverjetneje okvarjen.

Pri preverjanju nepolarnih kondenzatorjev se polarnost ne upošteva. Za boljšo predstavo je bolje vzeti dva kondenzatorja, enega delujočega in drugega okvarjenega. S primerjavo rezultatov lahko natančneje sklepate o delovanju komponente.

Med polnjenjem elementa z multimetrom je mogoče preveriti njegovo delovanje, če se kapacitivnost začne od 0,5 μF. Če je ta parameter manjši, spremembe na napravi niso opazne. Če je vseeno treba preveriti element, manjši od 0,5 μF, je to mogoče storiti z multimetrom, vendar le za kratek stik med ploščama.

Če je treba pregledati nepolarni kondenzator z napetostjo nad 400 V, je to mogoče storiti pod pogojem, da ga napolnite iz vira, zaščitenega pred kratkim stikom avtomatskega odklopnika. Zaporedno s kondenzatorjem se priključi upor, predviden za upornost več kot 100 Ω. Takšna rešitev bo omejila začetni tokovni sunek.

Obstaja tudi takšna metoda ugotavljanja delovanja kondenzatorja, kot je preizkus z iskro. Pri tem ga napolnijo do delovne vrednosti kapacitivnosti, nato pa s kovinskim izvijačem z izoliranim ročajem kratkostičijo izvode. O delovanju sklepajo po moči praznjenja.

Pri preverjanju elementa, namenjenega delovanju v omrežju 220 V, ne smemo pozabiti na varnostne ukrepe. Kapacitivnost je treba prazniti prek upora 10 kΩ.

Takoj po polnjenju in čez nekaj časa izmerimo napetost na nožicah komponente. Pomembno je, da naboj ostane dolgo. Nato je potrebno praznjenje kondenzatorja preko upora, preko katerega se je polnil.

Merjenje kapacitivnosti kondenzatorja

Kapacitivnost je ena izmed ključnih lastnosti kondenzatorja. Izmeriti jo je treba, da smo prepričani, da element kopiči in dobro zadržuje naboj.

Da se prepričamo o delovanju elementa, je treba izmeriti ta parameter in ga primerjati s tistim, ki je označen na ohišju. Preden preverimo delovanje katerega koli kondenzatorja, je treba upoštevati nekaj posebnosti tega postopka.

Če poskušamo opraviti meritev s pomočjo sond, morda ne bomo dobili želenih rezultatov. Edino, kar lahko storimo, je ugotoviti, ali je ta kondenzator delujoč ali ne. Za to izberemo način preverjanja prevodnosti (»prozvon«) in se s sondami dotaknemo nožic.

Ko zaslišimo pisk, zamenjamo sondi, zvok se mora ponoviti. Slišen je pri kapacitivnosti 0,1 µF. Večja kot je vrednost, daljši je zvok.

Če so potrebni natančni rezultati, je najboljša rešitev v tej situaciji uporaba modela s posebnimi kontaktnimi ploščicami in možnostjo prilagajanja vilic za določanje kapacitivnosti elementa.

Kontaktne ploščice so posebni priključki, označeni s kombinacijo črk »-CX+«. Minus in plus pred črkovnimi simboli predstavljata polarnost priklopa.

Napravo preklopimo na nazivno vrednost, navedeno na ohišju kondenzatorja. Slednjega vstavimo v namenska »gnezda«, predhodno ga izpraznimo s pomočjo kovinskega predmeta.

Na zaslonu se mora izpisati vrednost kapacitivnosti, približno enaka nazivni. Če se to ne zgodi, sklepamo, da je element poškodovan. Paziti je treba, da je v napravi nova baterija. To bo zagotovilo natančnejše odčitke.

Merjenje napetosti z multimetrom

O delovanju kondenzatorja lahko izvemo tudi z merjenjem napetosti in primerjavo dobljenega rezultata z nazivno vrednostjo. Za izvedbo preizkusa je potreben vir napajanja. Njegova napetost mora biti nekoliko nižja od napetosti preizkušanega elementa.

Tako, če ima kondenzator 25 V, zadostuje 9-voltni vir. Sondi priključimo na nožici, pri čemer upoštevamo polarnost, in počakamo nekaj časa – dobesedno nekaj sekund.

Če ima kondenzator garancijo, to pomeni, da v določenem času njegovi parametri ne bodo presegli 20% nazivnih vrednosti.

Včasih je čas potekel, vendar je element po izteku garancije še vedno delujoč, čeprav so njegove lastnosti drugačne. V tem primeru ga je treba nenehno nadzorovati.

Multimeter nastavite na način merjenja napetosti in opravite preverjanje. Če se skoraj takoj na zaslonu prikaže vrednost, enaka nazivni vrednosti, je element primeren za nadaljnjo uporabo. V nasprotnem primeru bo kondenzator treba zamenjati.

Preverjanje kondenzatorjev brez odspajkanja

Kondenzatorjev ni treba odspajkati s plošče za preverjanje. Edini pogoj je, da je plošča brez napetosti. Po odstranitvi napetosti je treba malo počakati, da se kondenzatorji izpraznijo.

Treba je razumeti, da 100‑odstotnega rezultata brez odspajkanja elementa s plošče ne boste dosegli. Sosednje komponente ovirajo popolno preverjanje. Prepričate se lahko le v odsotnost preboja.

Da bi preverili delovanje kondenzatorja, ne da bi ga odspajkali, se s sondami preprosto dotaknete priključkov kondenzatorja, da izmerite upornost. Glede na vrsto kondenzatorja se bo meritev tega parametra razlikovala.

Priporočila za preverjanje kondenzatorjev

Kondenzatorske komponente imajo eno neprijetno lastnost – pri spajkanju po delovanju toplote se zelo redko obnovijo. Hkrati pa lahko element kakovostno preverite le, če ga odspajkate iz vezja. Sicer ga bodo šuntirale sosednje komponente. Zaradi tega morate upoštevati nekatere nianse.

Ko bo preverjeni kondenzator vspajkan v vezje, je treba popravljano napravo vključiti v delovanje. To vam bo omogočilo spremljanje njenega delovanja. Če se je njeno delovanje obnovilo ali deluje bolje, se preverjeni element zamenja z novim.

Kombinirani instrument multimeter, zlasti opremljen z načinom preverjanja kapacitivnosti, omogoča natančno, hitro in, kar je najpomembneje, zanesljivo preverjanje kondenzatorskih komponent.

Da bi skrajšali preverjanje, se odspajka samo eden od priključkov kondenzatorja, ne pa dva. Vedeti je treba, da ta možnost za večino elektrolitskih elementov ni primerna, kar je povezano s konstrukcijskimi posebnostmi ohišja.

Če se vezje odlikuje po zapletenosti in vključuje veliko število kondenzatorjev, se okvara določi z merjenjem napetosti na njih. Če parameter ne ustreza zahtevam, je treba sumljivi element odstraniti in opraviti preverjanje.

Ob odkritju napak v vezju je treba preveriti datum izdelave kondenzatorja. Sušenje elementa v povprečju v 5 letih delovanja znaša približno 65 %. Takšno komponento, tudi če je v delovnem stanju, je bolje zamenjati. V nasprotnem primeru bo izkrivljala delovanje vezja.

Za multimetre nove generacije je maksimum za merjenje kapacitivnost do 200 μF. Ob presežku te vrednosti lahko kontrolni instrument odpove, čeprav je opremljen z varovalko. V opremi zadnje generacije so prisotni SMD elektrokondenzatorji. Odlikujejo se po zelo majhnih dimenzijah.

Med kondenzatorji v SMD ohišjih je najbolj priljubljena serija FK. Imajo kapacitivnost do 1500 μF, najvišjo delovno napetost 100 V. Imajo avtomobilski certifikat AEC-Q200.

Odspajkati enega od priključkov takega elementa je zelo težko. Tu je bolje, da po odspajkanju dvignete en priključek in ga izolirate od preostalega vezja ali pa odspajkate oba priključka.

O tem, kako s multimetrom preveriti napetost v vtičnici, boste izvedeli iz naslednjega članka, ki vam ga zelo priporočamo.

Zaključki in koristen video na to temo

Video #1. Podrobno o preverjanju kondenzatorja z multimetrom:

Video #2. Revizija kondenzatorja na plošči:

Čeprav to ni ozko specializirana naprava in so njene meje omejene, je to dovolj za pregled in popravilo velikega števila priljubljenih radijsko-elektronskih naprav.

Prosim, napišite komentarje v spodnjem bloku, objavite fotografije in postavite vprašanja o temi članka. Povejte, kako ste preverjali kondenzatorje glede delovanja. Delite koristne informacije, ki bodo v pomoč obiskovalcem spletnega mesta.