Jak zkontrolovat kondenzátor multimetrem: krok za krokem, polární a nepolární kondenzátor

Jednou z nejběžnějších pasivních součástí v elektrotechnice a elektronice je kondenzátor. Je určen k různým účelům – vyhlazování pulzací, dělení obvodů stejnosměrným proudem, zajištění spouštěcích režimů atd. Stejně jako každá jiná součástka může i kondenzátor selhat a je nutné být schopni zkontrolovat jeho funkčnost pomocí zařízení.

Typické problémy a poruchy kondenzátorů

Abyste pochopili, jaké problémy mohou u kondenzátoru nastat, musíte pochopit, jak je tento prvek konstruován. Obecně se skládá z:

• dvě vodivé (kovové) desky;
• mezi nimi je dielektrická vrstva;
• to vše je umístěno v pouzdře (plastovém atd.) a pro zmenšení rozměrů se balíček desek a dielektrika obvykle sroluje do role nebo brikety;
• Každá deska je připojena ke svorkám, které vyčnívají z pouzdra.

Vnitřní prostor některých prvků pro speciální účely může být naplněn olejem.

Proto se mohou u kondenzátoru vyskytnout tyto závady:

1. Zlomené vodiče.
2. Zkrat desek (po mechanickém nárazu nebo v důsledku dielektrického průrazu).
3. Výrazné snížení kapacity v důsledku částečného zničení materiálu výstelky.

Oxidové kondenzátory (dříve nazývané elektrolytické) jsou navrženy poněkud odlišně. Skládají se z:

• dva proužky kovové fólie, z nichž jeden je pokryt vrstvou oxidu – ke každému proužku jsou připojeny svorky;
• mezi nimi je oddělovač – papírový proužek;
• Obal se sroluje do role, umístí se do pouzdra (obvykle válcového) a ponoří se do roztoku elektrolytu.

Jedna vrstva je zde proužek fólie, druhá je elektrolyt. Úlohu dielektrika plní vrstva oxidu a druhý proužek fólie slouží pouze pro kontakt s vodivou kapalinou. Papír slouží jako separátor – odděluje proužky fólie.

Takový návrh může být náchylný k výše uvedeným vadám, ale existují i specifické problémy:

• zvýšený únik dielektrikem v důsledku snížení izolačních vlastností tenké oxidové vrstvy (například v důsledku rozpouštění dielektrika v důsledku dlouhodobého skladování);
• snížení kapacity v důsledku odpařování elektrolytu.

Únik nejčastěji závisí na aplikovaném napětí.

Při testování nízkým napětím se oxidový kondenzátor může chovat normálně, ale při použití jmenovité úrovně může začít „prosakovat“.

Příprava kondenzátoru k testování

Před testováním je nutné kondenzátor vybít. Jinak může zbytkový náboj zkreslit výsledky diagnostiky nebo dokonce poškodit testovací zařízení. Kondenzátory s malou kapacitou lze vybít zkratováním svorek pinzetou. U prvků s velkou kapacitou je pro tento účel lepší použít rezistor nebo žárovku.

Dále je třeba věnovat pozornost stavu svorek. Oxidované a znečištěné kontakty je třeba vyčistit.

Kontrola multimetrem v závislosti na typu kondenzátoru (každý typ zařaďte do samostatných podnadpisů)

Jedním ze zařízení, které lze použít k diagnostice kondenzátoru a měření jeho parametrů, je běžný domácí tester. Je třeba ihned poznamenat, že metoda testování nezávisí na účelu prvku (multimetru nezáleží na tom, jakou roli hraje testovaná součástka – spouštěcí kondenzátor, vyhlazovací, oddělovací atd.), ani na typu prvku – vzduchové, vakuové, filmové a jiné kondenzátory. jsou testovány stejnými metodami.

Kontrola pomocí multimetru s ukazovátkem

Kondenzátor můžete otestovat pomocí multimetru s ukazovátkem. K tomu jej přepněte do režimu ohmmetru na minimální hranici. Při připojování testovaného prvku k sondám zařízení by se jeho ukazatel měl prudce odchýlit doprava (směrem k nule) a poté se plynule vrátit do dělení „nekonečno“. Čím vyšší je kapacita kondenzátoru, tím větší úhel bude ukazatel odchýlen.

Pokud je kapacita prvku malá, může se šipka odchýlit o malý úhel, nebo může být odchylka zcela nepostřehnutelná.

Takto se chová provozuschopný díl. Pokud je komponent problematický, vnější příznaky během kontroly vypadají takto:

• při připojování sond se šipka vůbec nepohybuje – přerušení (nebo nízká jmenovitá kapacita);
• šipka se odchyluje doprava k nulovému dělení – zkrat desek, porušení integrity dielektrika;
• Po odchylce doprava se šipka nevrací do dělení „nekonečno“ – zvýšený svodový proud.

Se zkušenostmi lze počáteční úhel vychýlení ukazatele použít k hrubému odhadu kapacity kondenzátoru.

Testování digitálním multimetrem

Ručičkové testery jsou v současné době nahrazovány levnějšími a pohodlnějšími digitálními. Bohužel mají větší setrvačnost měření a není možné prozvonit kondenzátor výše popsanými metodami, s výjimkou snad zkratů a v některých případech zvýšeného svodového proudu. Takové multimetry však mají režim měření kapacity. S jeho pomocí můžete určit kapacitu kondenzátoru, což vám umožňuje poměrně spolehlivě posoudit jeho provozuschopnost.

Pro provedení diagnostiky přepněte zařízení do příslušného režimu (obvykle je označen symbolem kondenzátoru nebo Cx). Po připojení sond ke svorkám počkejte nějakou dobu (v závislosti na skutečné kapacitě), zobrazí se naměřená hodnota. Měla by být porovnána s hodnotou na tělese prvku. Pokud se obě hodnoty shodují, s přihlédnutím k chybě (obvykle ±20 %, u oxidových kondenzátorů více), lze součástku považovat za provozuschopnou.

Testování malých kondenzátorů má svá omezení. Většina neprofesionálních zařízení obvykle nedokáže měřit kapacity menší než 1000 pF (1n).

Kontrola pinzetou

Není příliš pohodlné testovat SMD rádiové součástky sondami běžného multimetru. Pro tester si můžete vyrobit adaptér ve formě pinzety nebo si můžete koupit samostatné zařízení pro testování součástek pro povrchovou montáž. Použití takového zařízení se zásadně neliší od použití jakéhokoli jiného měřicího zařízení, jedinou otázkou je pohodlí – pokud musíte testovat hodně SMD součástek, má smysl si takový tester koupit.

Další metody vytáčení

Obecně platí, že testování testerem neposkytuje 100% spolehlivost výsledků. Je lepší použít specializovaná zařízení. Například levný tester pro kontrolu elektronických součástek lze zakoupit online. Umožňuje poměrně přesně měřit charakteristiky kondenzátorů, a to i u prvků s nízkou kapacitou. A u oxidových součástek navíc poskytne informace o ztrátách a hodnotě ESR.

Je možné zkontrolovat kondenzátor bez jeho odpájení od desky?

Často je nepohodlné odpájet součástku z desky, aby se zjistila její funkčnost. To platí zejména pro SMD součástky. Proto existuje pokušení diagnostikovat součástku bez jejího odpájení.

Abyste zjistili, jak spolehlivé je takové testování, je třeba zjistit, jaké prvky jsou instalovány paralelně s testovanou součástkou. Například paralelně lze často zapojit i jiné kondenzátory (ve filtrech), induktory (v oscilačních obvodech), rezistory (pro vybíjení) atd. Ve většině případů nebude možné kondenzátor spolehlivě otestovat. I další kondenzátor zkreslí výsledky diagnostiky – může být vadný a problém nebude možné lokalizovat bez pájení. Měření ovlivní také tlumivky a rezistory.

A v situaci, například když se kondenzátor používá jako vyhlazovací filtr, při správném použití testovacího napětí budou můstkové diody zablokovány a nebudou mít vliv na testování. Pokud jsou však testovací sondy zapojeny v obrácené polaritě, bude vinutí transformátoru připojeno paralelně k diagnostikovanému prvku prostřednictvím dvou diod. I když testovací napětí multimetru s největší pravděpodobností nestačí k otevření dvou diod, je v tomto případě lepší výsledkům testů nedůvěřovat.

Kondenzátory se nacházejí v široké škále zařízení. Často však způsobují poruchy mechanismů. Aby bylo možné závadu včas identifikovat a odstranit, je nutné porozumět obecným principům kontroly kondenzátoru multimetrem. Tato metoda je nejjednodušší.

Podívejme se na možnosti použití levného a efektivního zařízení k identifikaci vadných prvků. Článek podrobně představuje různé typy kondenzátorů a také postup jejich testování. Díky praktickým radám můžete snadno odhalit poruchu v jakémkoli obvodu.

K čemu se používá kondenzátor?

Průmyslový sektor vyrábí širokou škálu kondenzátorů, které se pak používají v mnoha oblastech. Jsou potřeba v následujících odvětvích:

• automobilový průmysl;
• rádiové inženýrství;
• elektronika;
• domácí elektrické spotřebiče;
• výroba nástrojů.

Kondenzátory lze nazvat „nádobami“ pro ukládání energie. Uvolňují energii během krátkodobých výpadků napájení. Kromě výše uvedeného speciální typ těchto součástek odděluje potřebné signály a určuje frekvenci zařízení, která signály generují. Kondenzátor má rychlou dobu nabíjení a vybíjení.

OsvědčeníTento elektrický prvek (kondenzátor) má ve svém složení dvojici vodičů – jedná se o vodivé desky. Při průchodu stejnosměrného proudu obvodem je zakázáno jej zapínat, protože by to bylo ekvivalentní přerušení obvodu.

V obvodu střídavého proudu se desky kondenzátoru střídavě nabíjejí s frekvencí proudu, který jimi protéká. To lze vysvětlit následovně: svorky daného zdroje proudu jsou čas od času vystaveny změnám napětí. Poté se v obvodu objeví střídavý proud.

Čtěte také: Typy internetových kabelů

Stejně jako cívka a rezistor, i kondenzátor klade odpor střídavému proudu. Je třeba poznamenat, že se bude lišit pro proudy různých frekvencí. Například, zatímco vykazuje dobrou propustnost pro vysokofrekvenční proudy, bude mít izolační vlastnosti pro nízkofrekvenční proudy.

Odpor elektrické součástky souvisí s frekvencí i proudovou kapacitou.

Nepolární a polární odrůdy

Mezi různými kondenzátory je třeba rozlišovat dva hlavní typy: polární nebo elektrolytické a nepolární. V těchto zařízeních se jako dielektrikum používá sklo, papír a vzduch.

Specifika polárních kondenzátorů

Samotný název jasně naznačuje, že mají polaritu, a proto jsou elektrolytické. Při jejich zapojení bude nutné správné a přesné dodržování schématu zapojení – „mínus“ k „mínus“ a „plus“ k „plus“. Pokud se toto pravidlo nedodrží, prvek nejen ztratí svou funkčnost, ale je také schopen explodovat. Elektrolyt se nachází v pevném i kapalném stavu.

V zařízeních se jako dielektrikum používá papír impregnovaný elektrolytem. Kapacita se pohybuje od 0,1 tisíce do 100 tisíc μF.

Pomozte! Polární kondenzátory jsou navrženy tak, aby vyrovnávaly elektrofiltraci příchozích signálů. Značka „+“ je dlouhá. Značka „-“ je vyznačena na samotném těle.

Při zkratu desek se uvolňuje teplo. Pod jeho vlivem se elektrolyt odpařuje a následně dochází k explozi.

Moderní kondenzátory mají kříž a nahoře mírnou prohlubeň. Tloušťka prohlubně je o něco menší než zbytek povrchu. Pokud dojde k explozi, horní část se otevře jako růže. Proto si při pozorování poškozeného prvku můžete všimnout otoku na těle.

Charakteristické rysy nepolárních kondenzátorů

Filmové nepolární součástky používají dielektrikum vyrobené z keramiky a skla. Ve srovnání s elektrolytickými kondenzátory je jejich vlastní nabíjení menší. To lze vysvětlit tím, že keramika má vyšší odpor než papír.

Kondenzátory se dělí na části pro speciální a všeobecné použití. Jsou to následující:

1. Startování. Používá se k udržení spolehlivého a kvalitního provozu elektromotorů. Zvyšuje startovací moment v motoru, například kompresoru nebo čerpací stanici, která provádí start.
2. Dozimetrické. Jsou určeny pro provoz v obvodech s nízkým indikátorem proudového zatížení. Mají neobjemové samonabíjení, ale zvýšený izolační odpor. Většinou se jedná o fluoroplastické prvky.
3. Pulz. Používá se k generování zvýšeného přepětí a k jeho přenosu na přijímací panel zařízení.
4. Vysoké napětí. Používají se ve vysokonapěťových zařízeních. Vyrábějí se v různých provedeních. Existují olejové a keramické, filmové a vakuové. Znatelně se liší od ostatních částí a mají omezený přístup.
5. Potlačení šumu. Jsou navrženy tak, aby změkčily elektromagnetické pozadí ve frekvenční vidlici. Mají malou vlastní indukčnost, což umožňuje zvýšit rezonanční frekvenci a také zvětšit pásmo potlačených frekvencí.

V procentuálním vyjádření se nejvýznamnější počet vadných prvků vyskytuje při použití napětí, které překračuje standardní hodnoty. Chyby v konstrukci mohou také způsobit selhání prvků.

Když dielektrikum ztratí své vlastnosti a charakteristiky, může dojít k poruchám a kolísání v provozu kondenzátoru. Například když praskne, protéká nebo vyschne. Kapacita se může okamžitě změnit. Její hodnotu lze určit pouze pomocí měřicích přístrojů.

Algoritmus pro diagnostiku s multimetrem

Doporučuje se testovat kondenzátory po jejich odpojení od elektrického obvodu. To poskytne přesnější hodnoty.

Ústředním ukazatelem kondenzátorů je schopnost propouštět pouze střídavý proud. Stejnosměrný proud mohou propouštět pouze po krátkou dobu a pouze na začátku procesu. Odpor zde přímo závisí na kapacitě.

Jak otestovat polarizovaný kondenzátor

Pro diagnostiku prvku multimetrem budete muset zajistit kapacitu, která nepřesáhne 0,25 μF.

Algoritmus pro kontrolu poruch kondenzátoru pomocí multimetru je následující:

1. Budete muset uchopit elektrickou součástku za nožičky a zkratovat ji nějakým kovovým předmětem, například pinzetou nebo šroubovákem. To by mělo být provedeno pro vybití prvku. Objeví se jiskry, které budou signalizovat, že k výboji došlo.
2. Pak je třeba nastavit přepínač multimetru do režimu měření odporu nebo do režimu testu kontinuity.
3. Dále byste se měli dotknout svorek kondenzátoru sondami s ohledem na jejich polaritu, tj. připojit černou sondu k zápornému pólu a červenou ke kladnému. V tomto případě se generuje stejnosměrný proud, takže po určité době můžete očekávat minimální odpor elektrické součástky.

Zatímco jsou sondy umístěny na vstupech kondenzátoru, ten se dobíjí. Odpor se dále zvyšuje, dokud nedosáhne maximální úrovně.

Pokud zařízení po připojení k sondám začne pípat a šipka se pohybuje směrem k nule, signalizuje to zkrat. Právě ten způsobil deaktivaci kondenzátoru. Pokud šipka ukazuje na jedničku, lze předpokládat, že v kondenzátoru došlo k vnitřnímu přerušení. Takové prvky lze považovat za poškozené a je třeba je vyměnit. Pokud zařízení po určité době zobrazí jedničku, je součástka v pořádku.

Je důležité provádět měření tak, aby jejich kvalita nebyla ovlivněna nesprávným chováním. Během diagnostiky je zakázáno dotýkat se sond rukama. Lidské tělo má malou hodnotu odporu, takže odpovídající údaje o úniku ji mnohonásobně překročí.

Proud bude protékat cestou nejmenšího odporu a obcházet kondenzátor. Multimetr tak bude zobrazovat falešný výsledek měření. Elektrickou součástku je možné vybít pomocí žárovky. V tomto případě bude proces probíhat plynulěji.

Vybíjení je povinné, zejména pokud je prvek pod vysokým napětím. Děje se tak z důvodu splnění bezpečnostních norem a také proto, aby samotné zařízení zůstalo v provozuschopném stavu. Zbytkové napětí ho může učinit nepoužitelným.

Nepolární kondenzátor a jeho diagnostika

Ještě snazší je kontrolovat takové prvky multimetrem. Nejprve se na samotném zařízení uvede maximální naměřená hodnota v megaohmech. Poté se připojí sondy. Pokud jsou údaje na zařízení menší než 2 Mohm, pak je to indikátor poruchy kondenzátoru.

Během doby nabíjení prvku lze jeho provozuschopnost diagnostikovat multimetrem, když kapacita kolísá od 0,5 μF. Pokud je indikátor menší, měření nebudou na zařízení viditelná. Pokud je nutné testovat prvek s kapacitou menší než 0,5 μF multimetrem, lze to provést, pokud je mezi deskami zkrat.

Při zkoumání nepolárního kondenzátoru s napětím vyšším než 400 V lze to provést jeho nabíjením ze zdroje chráněného před zkratem automatickým spínačem. Ke kondenzátoru je připojen rezistor, jehož odpor musí být zajištěn vyšším než 100 Ohmů, což omezí výkon primárního proudového přepětí.

Výkon kondenzátoru je možné určit i jiným způsobem, například testováním jiskry. Elektrická součástka se nabije na pracovní kapacitu a poté se svorky zkratují pomocí kovového šroubováku s izolovanou rukojetí. Vybíjecí výkon se používá k určení výkonu součástky.

Před nabíjením a také nějakou dobu po něm byste měli změřit napětí na vývodech součástky. Schopnost udržet nabití po dlouhou dobu je nezbytná. Poté budete muset kondenzátor vybít pomocí rezistoru, díky kterému se nabíjení provádělo.

Určení kapacity kondenzátoru

Kapacita je základní charakteristikou kondenzátoru. Musí být změřena, aby se zjistilo, co samotný prvek ukládá a zda dostatečně udržuje náboj.

Aby bylo zajištěno, že součástka funguje správně, je nutné tento parametr změřit a porovnat ho s parametrem uvedeným na samotném pouzdře. Před kontrolou účinnosti a funkčnosti jakéhokoli kondenzátoru je nutné vzít v úvahu některé zvláštnosti tohoto postupu.

Pokus o měření pomocí sond nemusí vést k požadovaným výsledkům. K dispozici může být pouze kontrola obecné funkčnosti zkoumaného kondenzátoru. Chcete-li to provést, nastavte režim volby a poté se dotkněte nožiček sondami.

Pomoc! Pokud následuje vrzání, je třeba prohodit sondy, poté se zvuk bude opakovat. Bude slyšet při hodnotách kapacity v oblasti 0,1 μF. Čím vyšší je tato hodnota, tím déle se zvuk reprodukuje.

Pokud jsou vyžadovány přesné výsledky, nejlepším řešením v takové situaci je použití modelu, který má speciální kontaktní plošky a také možnost nastavení vidlice, která vypočítává kapacitu prvku.

Zařízení by mělo být přepnuto na jmenovitou hodnotu, která je uvedena na pouzdře. Poté je nutné vložit elektrickou součástku do přistávacích „zásuvek“ po předchozím vybití kovovým předmětem.

Displej zobrazí hodnoty kapacity přibližně stejné jako nominální hodnoty. Pokud se tak nestane, je třeba usoudit, že je kondenzátor vadný. Je třeba se ujistit, že multimetr má novou a funkční baterii. To zajistí co nejpřesnější měření.

Stanovení napětí pomocí multimetru

Správnou funkci kondenzátoru je možné zkontrolovat měřením napětí a následným porovnáním výsledku s nominální hodnotou. Pro provedení diagnostiky je nutný zdroj napájení, jehož napětí by mělo být o něco nižší než napětí testovaného prvku.

Například pokud má kondenzátor jmenovité napětí 25 V, pak postačí zdroj 9 V. Připojte sondy k nožičkám, přičemž předem věnujte pozornost polaritě, a poté chvíli počkejte – asi několik sekund. Stává se, že čas uplynul a součástka s prošlou životností stále funguje, i když její charakteristiky se liší. V takovém případě je nutné ji systematicky sledovat.

Multimetr by měl být nastaven do režimu detekce napětí a provede se diagnostika. Pokud se na displeji rychle objeví hodnota rovnající se jmenovité hodnotě, je prvek plně způsobilý k použití. V opačném případě je třeba vyměnit kondenzátor.

Kontrola kondenzátorů bez jejich odpájení z desky

Pro testování kondenzátorů se nemusíte obávat odpájení kondenzátorů z desky. Hlavní podmínkou je, aby samotná deska byla zcela bez napětí. Po odpojení napětí budete muset určitou dobu počkat, než se elektrické součástky vybijí.

Je třeba vědět, že k dosažení 100% výsledku nebude možné bez odpájení prvku z desky. Součásti, které se nacházejí v blízkosti, narušují spolehlivou kontrolu. Je nutné se pouze ujistit, že nedošlo k poruše.

Pro kontrolu správné funkce kondenzátoru bez odpájení je nutné dotknout se svorek prvku měřicími sondami odporu. V závislosti na typu kondenzátoru se bude diagnostika samotného parametru lišit.

Tipy pro testování elektronických součástek (kondenzátorů)

Kondenzátorové prvky mají jednu nepříliš příjemnou vlastnost. Faktem je, že při pájení, když se na součástky aplikuje teplo, se často nedají obnovit. Kvalitativně je však možné prvek prozkoumat pouze tehdy, pokud jej odpájíte od obvodu. Jinak ho součástky, které se nacházejí v blízkosti, posunou. Z tohoto důvodu je nutné vzít v úvahu určité nuance.

Jakmile bude možné diagnostikovaný kondenzátor znovu připájet do obvodu, bude nutné opravené zařízení uvést do provozu. To vám umožní sledovat jeho provoz. Pokud byla funkčnost úspěšně obnovena a zařízení se stalo efektivnějším, testovaná součástka se vymění za novou.

Důležité informace! Pro zkrácení kontroly byste neměli pájet dva, ale pouze jeden z vývodů. Je nutné vzít v úvahu a pochopit, že pro drtivou většinu elektrolytických prvků tuto metodu nelze použít. To je dáno specifickými konstrukčními vlastnostmi samotného pouzdra.

Pokud je obvod složitý a obsahuje značný počet kondenzátorů, pak se závady detekují měřením napětí na nich. Pokud parametr nesplňuje požadavky, je třeba podezřelou část odstranit a zkontrolovat.

Při opravě poruch v obvodu je nutné znovu zkontrolovat datum výroby elektronické součástky. K vysychání prvku dochází během pěti let provozu a je to více než 65 %. Taková součástka, i když je v provozuschopném stavu, by měla být vyměněna. Jinak se zhorší provoz celého obvodu.

Multimetry moderní generace se vyznačují tím, že jejich nejvyšší měřenou hodnotou je parametr kapacity, který se pohybuje kolem 200 μF. Pokud je tato hodnota překročena, může se řídicí zařízení dostat mimo provozní stav, i když má pojistku. V elektrotechnice nové generace existují high-tech SMD elektrické kondenzátory. Jejich rozdíl a výhoda spočívá ve velmi malých rozměrech.

Odpájení jednoho pinu z takové součástky je velmi obtížný úkol. Nejlepším řešením je v tomto případě jeden z pinů po odpájení zvednout a poté jej izolovat od obvodu, nebo dokonce oba piny oddělit.

Výsledky a praktická doporučení

Nemá smysl kupovat složité a drahé zařízení pro testování kondenzátorů. Pro tento účel je docela dobře možné použít běžný multimetr s vhodným rozsahem. Nejdůležitější je správně a moudře používat jeho možnosti.

Přestože multimetr není vysoce specializované zařízení a jeho možnosti jsou omezené, je zcela dostačující pro diagnostická opatření a opravy obrovského množství populárních elektronických zařízení.

Prosím, přidejte své komentáře do bloku níže, publikujte fotografie a ptejte se na jakékoli složité otázky k navrhovanému tématu článku. Povězte nám o svých zkušenostech, o tom, jak jste provedli diagnostiku kondenzátorů z hlediska účinnosti a výkonu. Podělte se o doporučení a užitečné informace, které by mohly být užitečné pro uživatele webu.

Jak se vám článek líbí?