Проверка конденсатора мультиметром

Для проверки работоспособности радиоэлементов существует несколько приемов и приборов. В частности, для измерения емкости и проверки состояния конденсаторов лучше всего подходит LC-метр. Однако в ситуациях, когда его нет под рукой, может выручить обычный мультиметр.

Содержание:

1. Как он работает и зачем он нужен
2. Подготовка перед проверкой
3. Ход проверки
4. Проверка на ёмкость
5. Проверка вольтметром
6. Проверка на короткое замыкание
7. Проверка автомобильного конденсатора

Как работает конденсатор и зачем он нужен

Конденсатор – это пассивный электронный радиоэлемент. Его принцип действия схож с батарейкой – он аккумулирует в себе электрическую энергию, но при этом обладает очень быстрым циклом разрядки и зарядки. Более специализированное определение гласит, что конденсатор – это электронный компонент, применяемый для аккумуляции энергии или электрического заряда, состоящий из двух обкладок (проводников), разделенных между собой изолирующим материалом (диэлектриком).

простая схема конденсатора

Так каков принцип действия этого устройства? На одной пластинке (отрицательной) собирется избыток электронов, на другой — недостаток. А разница между их потенциалами будет называться напряжением. (Для строгого понимания нужно прочесть, например: И.Е. Тамм Основы теории электричества)

В зависимости от того, какой материал используется для обкладки, конденсаторы разделяют на:

• твердотельные или сухие;
• электролитические – жидкостные;
• оксидно-металлические и оксидно-полупроводниковые.

По изолирующему материалу их делят на следующие виды:

• бумажные;
• плёночные;
• комбинированные бумажно-плёночные;
• тонкослойные;
• …

Чаще всего необходимость проверки с использованием мультиметра возникает при работе с электролитическими конденсаторами.

Керамический и электролитический конденсатор

Ёмкость конденсатора находится в обратной зависимости от расстояния между проводниками, и в прямой – от их площади. Чем они больше и ближе друг к другу – тем больше ёмкость. Для её измерения используется микрофарад (mF). Обкладки изготавливаются из алюминиевой фольги, скрученной в рулон. В качестве изолятора выступает слой окисла, нанесенный на одну из сторон. Для обеспечения наибольшей ёмкости устройства, между слоями фольги прокладывается очень тонкая, пропитанная электролитом, бумага. Бумажный или пленочный конденсатор, сделанный по данной технологии, хорош тем, что обкладки разделяет слой окисла в несколько молекул, благодаря чему и удается создавать объемные элементы с большой ёмкостью.

Устройство конденсатора (такой рулон помещается в алюминиевый корпус, который в свою очередь кладется в пластиковый изолирующий короб)

На сегодня конденсаторы используются практически в каждой электронной схеме. Их выход из строя чаще всего связан с истечением срока годности. Некоторым электролитическим растворам присуще «усыхание», в процессе которого уменьшается их ёмкость. Это сказывается на работе цепи и форме сигнала, проходящего по ней. Примечательно, что это характерно даже для неподключенных в схему элементов. Средний срок службы – 2 года. С этой периодичностью и рекомендуется проводить проверку всех установленных элементов.

Обозначение конденсаторов на схеме.
Обычный, электролитический, переменный и подстроечный.

Подготовка перед проверкой

В первую очередь следует выбрать инструмент для проведения проверки. Сегодня в широком ассортименте можно найти мультиметры с аналоговой стрелочной индикацией и жидкокристаллическим дисплеем. Последние отличает высокая точность измерений и удобство эксплуатации, однако для проверки конденсаторов многие предпочитают брать стрелочный мультиметр – легче и понятнее отследить плавное перемещение стрелки, чем «прыгающие» цифры.

Мультиметр с аналоговой шкалой и цифровой мультиметр

Стоит упомянуть, что конденсатор пропускает переменный ток в обоих направлениях, а постоянный – в одном до полной зарядки. У мультиметра есть собственный источник питания, который, соответственно, обладает своей полярностью и номинальным напряжением. Эту особенность инструмента и используют для диагностики.

Для подготовки к проверке:

• Переведите переключатель в рабочее положение для измерения сопротивления, чаще всего он обозначается аббревиатурой OHM или символом Ω. В некоторых источниках говорится, что удобнее поставить «на сигнал», однако это менее эффективно – этот способ позволит проверить элемент на пробой, без учета других причин неисправности.
• Отградуируйте прибор с помощью механической регулировки, необходимо, что стрелка совпадала с крайней риской.
• Снять заряд с конденсатора. Этот пункт обязателен даже для тех деталей, которые не были выпаяны из схемы – на выводах может оставаться остаточное напряжение. Для его снятия нужно замкнуть клеммы. Для небольших элементов подойдет любой проводящий предмет – отвертка, нож, пинцет и т.д. Для конденсаторов с большой ёмкостью, рассчитанные для работы в 220 В сети лучше воспользоваться пробником с одной лампой, 380 В – с несколькими последовательно подключенными. Соблюдайте предельную осторожность и не соединяйте выводы элемента друг с другом – даже пусковой конденсатор, применяемый в бытовой технике, может нанести сильный вред организму.

Ход проверки

Для начала следует провести внешний осмотр радиоэлемента, не выпаивая его из платы. О неисправности или выходе из строя могут говорить вздутие корпуса, изменение его окраски, признаки температурного воздействия (потемнение платы, дорожки отходят от поверхности и т.п.). Если электролитический раствор протекает наружу, снизу в месте крепления к плате должны остаться характерные подтеки. Для проверки фиксации на плате можно осторожно взять элемент и несильно покачать из стороны в сторону. Если одна из ножек оборвана, это сразу будет понятно по свободному ходу.

Взорвавшиеся на плате конденсаторы и сработавший «защитный надрез»

Кстати, надо заметить, современное элементы снабжены специальными щелями для безопасного выхода схемы из строя. Иначе взрыв мог бы сильно испортить всю плату.

Но бывает и так

Перед тем как проверить элемент мультиметром, следует определить его тип: полярный или неполярный. Электролитические относятся к первой категории – их припаивают к контактам на схеме с соблюдением полярности: плюс – к плюсу, минус – к минусу. Соответственно, и клеммы мультиметра следует подключать согласно данному правилу. Неполярный конденсатор устанавливается без учета этих особенностей. Он, как и бумажный или керамический конденсатор, можно присоединяться к прибору в любом направлении.

Закоротим выводы и попробуем прозвонить элемент тестером. Если прибор показывает минимальное сопротивление, конденсатор исправен и начал заряжаться постоянным током. Во время этого процесса показатель сопротивления будет расти до предельного значения или бесконечности. Поведение показателей имеет значение – стрелка аналогового тестера должна перемещаться медленно без скачков. О том, что работоспособность нарушена, говорят следующие факторы:

• При подключении клемм, тестер сразу показывает бесконечность. Это говорит об обрыве в конденсаторе.
• Мультиметр показывает на ноль и издает звуковой сигнал – значит произошло короткое замыкание или пробой.

В обоих случаях исправность элементов уже не восстановить и их следует выбросить.

Для того чтобы проверить, работает ли неполярный конденсатор, необходимо выбрать на мультиметре предел для измерения в мегаомах и прикоснуться контактами прибора к выводам – исправный элемент не показывает сопротивлния выше 2 мОм. Стоит помнить, что проверка элемента мультиметром на короткое замыкание, не поддерживается большинством современных приборов, если номинальный заряд радиоэлемента ниже 0,25 мкФ.

Проверка на ёмкость

Проверив сопротивление, мы лишь частично выполняем условия. Простая работоспособность элемента еще не говорит о том, что он работает правильно – в некоторых случаях очень важна точность в работе, к примеру, если проверяется конденсатор микроволновки или колебательного контура. Чтобы убедиться в том, что конденсатор накапливает и удерживает заряд, нужно проверить емкость.

Для этого нужно повернуть тумблер мультиметра на режим CX. Здесь стоит сказать, что проведение этой процедуры возможно лишь с помощью качественного цифрового прибора, но даже в таком случае точность измерений остается приблизительной. При использовании стрелочного инструмента стрелка после подключения начинает быстро отклоняться. В свою очередь это лишь косвенное доказательство исправности элемента, лишь подтверждающее то, что он набирает заряд. О том, как правильно подключать тестер к конденсатору в режиме ёмкости должно быть указано в инструкции пользователя. Не забывайте, что электролитический конденсатор необходимо присоединять, соблюдая полярность. Как правило, анодный (положительный) контакт несколько длиннее катодного (отрицательного).

Ниже размещено интересное радиолюбительское видео, где в середине проводится измерение емкости.

Предел измерения следует выбирать исходя из значения емкости, указанного на корпусе конденсатора. Так, к примеру, если номинальная емкость составляет 9,5 мкФ, необходимо измерять её, переведя тумблер на значение 20 µ. Если итоговые показатели измерений сильно отличаются от номинальных, значит радиодеталь неисправна.

Проверка вольтметром

Если под рукой не оказалось тестера, проверить работоспособность элемента можно с помощью другого электроизмерительного прибора – вольтметра.

1. Рекомендуется, но не обязательно, отсоединять деталь от электрической цепи – можно проверить все и на плате, отсоединив только один контакт.
2. Теперь нужно зарядить конденсатор под напряжением ниже номинала. К примеру, для 25V-ного конденсатора подойдет 9V, а для 600V-ного – 400V. Подсоедините прибор и дайте несколько секунд для зарядки. Во избежание порчи во время зарядки следует проверить полярность выводов и клемм. Время зарядки зависит от разности номинала и питающего напряжения. Так, высоковольтный конденсатор можно зарядить только с помощью мощного прибора, превышающего эту величину.
3. Через некоторое время конденсатор необходимо подключить к вольтметру и замерить напряжение. Для определения исправности надо зафиксировать начальный показатель – если он приблизительно равен или чуть ниже номинала, то элемент исправен. Значительно меньшее напряжение говорит о том, что конденсатор быстро теряет заряд и уже не может выполнять свою задачу (в среднем обычный конденсатор должен удерживать номинальный заряд на протяжении не менее получаса). После подключения через вольтметр радиоэлемент начнет разряжаться, поэтому важно записать напряжение, показанное сразу после подключения.

Проверка на короткое замыкание

Обратите внимание, что данный способ относительно небезопасен и не рекомендуется его использование людьми без необходимого опыта и знаний.

1. Для начала следует отсоединить конденсатор от схемы и ненадолго (до 4 сек) подключить к источнику питания.
2. Отсоединив от источника питания, замкните выводы конденсатора с помощью электропроводящего инструмента (отвертка, пинцет, нож). Будьте осторожны: используйте для этого только заизолированный предмет или наденьте на руки резиновые перчатки.
3. При замыкании выводов произойдет короткое замыкание, сопровождающееся вылетом искры, по виду которой и можно судить о состоянии элемента: если проскочила сильная и яркая искра, конденсатор в норме, тусклая и слабая искра говорит о неисправности.

А вот это видео мы настоятельно рекомендуем посмотреть, т.к. оно очень подробное и охватывает все аспекты нашей темы:

Проверка конденсатора на плате (не выпаивая)

На самом деле, механизм аналогичен, поэтому просто рекомендуем посмотреть это видео, оно должно закрыть все оставшиеся вопросы.

Проверка автомобильного конденсатора

В системах зажигания большинства современных автомобилей используется электронный коммутатор (по привычке называемый так же, как предшествующий ему механический прибор), распределяющий зажигание на свечи, которые, в свою очередь, подают искры на цилиндры двигателя. Считается, что поломка этого устройства требует его немедленной полной замены, однако, если причина неисправности в конденсаторе, используемом в конструкции, можно попробовать поменять только его. Для проверки на трамблере используется амперметр.

1. Подключив амперметр к выводам конденсатора, включите зажигание и разомкните их.
2. Обратите внимание на показатели амперметра – если стрелка сместилась с 2-4 А до нуля, наш элемент вышел из строя и надо его заменить.

Самостоятельно проверить автомобильный конденсатор можно и без специального оборудования. Для этого нужно подключить к контактам переносную лампочку небольшой мощности. Если радиоэлемент в порядке, то она не загорится после включения зажигания.