Как проверить конденсатор мультиметром: правила и особенности выполнения измерений
Конденсаторы присутствуют в различной технике. Они же часто являются и причиной неисправностей. Чтобы оперативно выявить неисправный элемент и заменить его, нужно знать, как проверить конденсатор мультиметром, поскольку это самый простой способ.
Мультиметр — прибор недорогой, но функциональный. Как использовать его для выявления неисправных элементов, рассмотрим в статье.
Содержание статьи:
- Что такое конденсатор и зачем нужен?
- Полярные и неполярные разновидности
- Особенности полярных конденсаторов
- Отличия неполярных конденсаторов
- Порядок проверки мультиметром
- Как проверить полярный конденсатор?
- Обследование неполярного конденсатора
- Измерение емкости конденсатора
- Измерение напряжения мультиметром
- Проверка конденсаторов без выпаивания
- Рекомендации по проверке конденсаторов
- Выводы и полезное видео по теме
Что такое конденсатор и зачем нужен?
Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, применяемых во многих отраслях. Они необходимы в автомобиле- и машиностроении, радиотехнике и электронике, в приборостроении и производстве бытовой техники.
Конденсаторы — своего рода «хранилища» энергии, которую они отдают при возникновении кратковременных сбоев в питании. Кроме того, определенный вид этих элементов отфильтровывает полезные сигналы, назначает частоту устройств, генерирующих сигналы. Цикл разрядки-зарядки у конденсатора очень быстрый.
Такой электрический компонент, как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих обкладок). Между собой они разделены диэлектриком. В цепь, которая пропускает ток постоянного характера, включать его нельзя, поскольку это равнозначно разрыву
В цепи с переменным током обкладки конденсатора поочередно перезаряжаются с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на зажимах источника такого тока периодически происходит смена напряжения. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.
Так же, как резистор и катушка, конденсатор проявляет сопротивление току переменного характера, но для токов разных частот оно разное. К примеру, хорошо пропуская высокочастотные токи, он одновременно может являться чуть ли не изолятором для низкочастотных токов.
Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем его емкостное сопротивление ниже.
Полярные и неполярные разновидности
Среди огромного количества конденсаторов, выделяют два основных типа: полярные (электролитические), неполярные. Как диэлектрик в этих устройствах применяют бумагу, стекло, воздух.
Особенности полярных конденсаторов
Название «полярные» говорит само за себя — они обладают полярностью и являются электролитическими. При включении их в схему, необходимо точное ее соблюдение — строго «+» к «+», а «-» к «-». Если проигнорировать это правило, работать элемент не только не будет, но может и взорваться. Электролит бывает жидким или твердым.
Диэлектриком здесь служит пропитанная электролитом бумага. Емкость элементов колеблется в пределах от 0,1 до 100 тысяч мкФ.
Предназначение полярных конденсаторов — фильтрация и выравнивание сигналов. Вывод «плюс» имеет несколько большую длину. Метка «минус» нанесена на корпус
Когда происходит замыкание пластин, выходит тепло. Под его воздействием электролит испаряется, происходит взрыв.
Современные конденсаторы сверху имеют небольшое вдавливание и крестик. Толщина вдавленного участка меньше, чем остальной поверхности крышки. При взрыве его верхняя часть раскрывается наподобие розочки. По этой причине можно наблюдать на торцах корпуса неисправного элемента вспучивание.
Отличия неполярных конденсаторов
Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла, керамики. По сравнению с конденсаторами электролитическими, у них меньший самозаряд (ток утечки). Объясняется это тем, что у керамики сопротивление выше, чем у бумаги.
Соблюдение полярности при включении неполярного конденсатора в схему необязательно. Часто они бывают просто микроскопическими, и в некоторых проектах применяются в больших количествах
Все конденсаторы делят на детали общего назначения и специального. Последние бывают:
В процентном соотношении самое большое число выходов деталей из рабочего строя приходится на случаи, когда подают напряжение, превышающее нормативное. Ошибки в проектировании также могут стать причиной неисправности.
Если диэлектрик меняет свои свойства, при этом тоже возникает сбой в работе конденсатора. Это происходит, когда он вытекает, высыхает, растрескивается. Емкость при этом сразу меняется. Измерить ее можно только посредством измерительных приборов.
Порядок проверки мультиметром
Проверку конденсаторов лучше выполнять с изъятием их из электрической схемы. Так можно обеспечить более точные показатели.
Простые детали, обладающие переменной или постоянной емкостью очень редко выходят со строя. Здесь можно только механически повредить токопроводящие пластины. Чаще всего поломке подвержены электролитические диэлектрические элементы
Основным свойством всех конденсаторов является пропуск тока исключительно переменного характера. Постоянный ток конденсатор пропускает только в самом начале в течение очень короткого времени. Сопротивление его зависит от емкости.
Как проверить полярный конденсатор?
При проверке элемента мультиметром, нужно соблюсти условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ. Технология измерения конденсатора для выявления неисправностей мультиметром следующая:
Пока щупы находятся на вводах конденсатора, он заряжается, а его сопротивление продолжает расти до достижения максимума.
Проверку лучше делать аналоговым мультиметром. В этом случае можно наблюдать за поведением стрелки, а не за мельканием цифр на цифровом приборе. Это намного удобней
Если при контакте со щупами мультиметр начнет пищать, а стрелка остановится на нулевой отметке, это указывает на короткое замыкание. Оно и стало причиной неисправности конденсатора.
Если сразу же стрелка на циферблате показывает 1, значит, в конденсаторе случился внутренний обрыв. Такие конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если «1» высветится лишь через некоторое время — деталь исправна.
Важно выполнять измерения так, чтобы неправильное поведение не отразилось на качестве измерений. Нельзя в процессе к щупам прикасаться руками. Тело человека обладает очень малым сопротивлением, а соответствующий показатель утечки превышает его во много раз.
Ток пойдет по пути меньшего сопротивления в обход конденсатора. Следовательно, мультиметр покажет результат, к конденсатору не имеющий никакого отношения.
Разрядить конденсатор можно и при помощи лампы накаливания. В этом случае процесс будет происходить более плавно.
Такой момент, как разрядка конденсатора, является обязательным, особенно, если элемент высоковольтный. Делают это из соображений безопасности и для того, чтобы не вывести со строя мультиметр. Повредить его может остаточное напряжение на конденсаторе.
Обследование неполярного конденсатора
Конденсаторы неполярные проверить мультиметром еще проще. Сначала на приборе выставляют предел измерения на мегаомы. Далее прикасаются щупами. Если сопротивление будет меньше 2 Мом, то конденсатор, скорей всего, неисправен.
При проверке неполярных конденсаторов полярность не соблюдают. Для наглядности лучше взять два конденсатора, один из которых исправный, а другой неисправный. Сравнив результаты, можно более точно сделать вывод о работоспособности детали
Во время зарядки элемента от мультиметра возможно проверить его исправность, если емкость начинается от 0,5 мкФ. Если этот параметр меньше, изменения на приборе незаметны.
Если все же необходимо проверить элемент меньше 0,5 мкФ, то при помощи мультиметра это возможно сделать, но только на короткое замыкание между обкладками.
Если необходимо обследовать неполярный конденсатор с напряжением свыше 400 В, это можно сделать при условии его зарядки от источника, защищенного от к.з. автоматического выключателя. Последовательно с конденсатором подсоединяют резистор, рассчитанный на сопротивлени более 100 Ом. Такое решение ограничит первичный токовый бросок.
Существует и такой метод определения работоспособности конденсатора, как проверка на искру. При этом его заряжают до рабочей величины емкости, затем закорачивают вывода металлической отверткой, имеющей изолированную ручку. О работоспособности судят по силе разряда.
Проверяя элемент, предназначенный для функционирования в сети от 220 В, нельзя забывать о мерах безопасности. Емкость нужно разряжать посредством резистора 10 Ком
Сразу после зарядки и через некоторое время замеряют напряжение на ножках детали. Важно, чтобы заряд сохранялся долго. После нужна разрядка конденсатора посредством резистора, через который он заряжался.
Измерение емкости конденсатора
Емкость — одна из ключевых характеристик конденсатора. Ее необходимо измерять для уверенности, что элемент накапливает, и хорошо удерживает заряд.
Чтобы убедиться в работоспособности элемента, необходимо измерить этот параметр и сопоставить его с тем, который обозначен на корпусе. Перед тем как проверить любой конденсатор на работоспособность, нужно учесть некоторую специфику этой процедуры.
Пытаясь выполнить измерение посредством щупов, можно не получить желаемых результатов. Единственное, что удастся сделать — определить, рабочий этот конденсатор или нет. Для этого выбирают режим прозвона и касаются щупами ножек.
Услышав писк, меняют местами щупы, звук должен повториться. Слышно его при емкости 0,1 мкФ. Чем больше это значение, тем звук дольше.
Если нужны точные результаты, лучший выход в этой ситуации — использование модели, имеющей специальные контактные площадки и возможность регулировки вилки для определения емкости элемента.
Контактные площадки — это специальные разъемы, обозначенные буквосочетанием «-СХ+». Минус и плюс перед буквенными символами — это полярность подключения
Прибор переключают на номинальное значение, указанное на корпусе конденсатора. Вставляют последний в посадочные «гнезда», предварительно разрядив его при помощи металлического предмета.
На экране должна высветиться величина емкости, равная примерно номинальной. Когда этого не происходит, делают вывод о том, что элемент поврежден. Нужно проследить за тем, чтобы в приборе находилась новая батарейка. Это обеспечит более точные показания.
Измерение напряжения мультиметром
Узнать о работоспособности конденсатора можно и путем замера напряжения и сравнения полученного результата с номиналом. Чтобы выполнить проверку, потребуется источник питания. Напряжение у него должно быть несколько меньшим, чем у проверяемого элемента.
Так, если у конденсатора 25 В, то достаточно 9-вольтового источника. Щупы подключают к ножкам, учитывая полярность, и выжидают некоторое время — буквально несколько секунд.
Если на конденсатор имеется гарантия, она обозначает, что за какое-то время его параметры не выйдут за пределы, превышающие 20% от номинальных значений
Бывает, время истекло, а просроченный элемент все еще работоспособный, хотя характеристики у него другие. В этом случае его необходимо постоянно контролировать.
Мультиметр настраивают на режим измерения напряжения и выполняют проверку. Если почти сразу же на дисплее появится значение идентичное номиналу, элемент пригоден к дальнейшему использованию. В противном случае конденсатор придется заменить.
Проверка конденсаторов без выпаивания
Конденсаторы можно и не выпаивать из платы для проверки. Единственное условие — плата должна быть обесточена. После обесточивания необходимо немного подождать, пока конденсаторы разрядятся.
Следует понимать, что получить 100% результат без выпаивания элемента из платы не получится. Детали, находящиеся рядом, мешают полноценной проверке. Можно удостовериться только в несуществовании пробоя.
С целью проверить на исправность конденсатор, не выпаивая его, к выводам конденсатора просто прикасаются щупами, чтобы измерить сопротивление. Исходя из вида конденсатора, будет отличаться и измерение этого параметра.
Рекомендации по проверке конденсаторов
Есть у конденсаторных деталей одно неприятное свойство — при пайке после воздействия тепла они восстанавливаются очень редко. В то же время качественно проверить элемент можно только выпаяв его со схемы. Иначе его будут шунтировать элементы, находящиеся рядом. По этой причине следует учитывать некоторые нюансы.
После того как проверенный конденсатор будет впаян в схему, нужно ввести в работу ремонтируемое устройство. Это даст возможность проследить за его работой. Если его работоспособность восстановилась или оно стало функционировать лучше, проверенный элемент меняют на новый.
Комбинированный прибор мультиметр, особенно оснащенный режимом проверки емкости, дает возможность точно, быстро, а главное достоверно проверить конденсаторные детали
Чтобы сократить проверку, выпаивают не два, а только один из выводов конденсатора. Необходимо знать, что для большинства электролитических элементов этот вариант не подходит, что связано с конструктивными особенностями корпуса.
Если схема отличается сложностью и включает большое число конденсаторов, неисправность определяют посредством измерения напряжения на них. Если параметр не соответствует требованиям, элемент, вызывающий подозрения, необходимо изъять и выполнить проверку.
При обнаружении сбоев в схеме нужно проверить дату выпуска конденсатора. Усыхание элемента в течение 5 лет работы в среднем составляет около 65%. Такую деталь, даже если она в рабочем состоянии, лучше заменить. В противном случае она будет искажать работу схемы.
Для мультиметров нового поколения максимумом для измерения является емкость до 200 мкФ. При превышении этого значения контрольный прибор может выйти со строя, хотя он и оснащен предохранителем.
В аппаратуре последнего поколения присутствуют smd электроконденсаторы. Они отличаются очень маленькими размерами.
Среди конденсаторов в корпусах smd самой популярной является серия FK. Они обладают емкостью 1500 мФ максимум, предельным рабочим напряжением 100 В. Имеют автомобильный сертификат AEC-Q200
Отпаять один из выводов такого элемента очень сложно. Здесь лучше приподнять один вывод после отпаивания, изолировав его от остальной схемы, или отсоединить оба вывода.
Выводы и полезное видео по теме
Подробно о проверке конденсатора посредством мультиметра:
Ревизия конденсатора на плате:
Нет смысла приобретать сложное оборудование для диагностики конденсаторов. Вполне можно использовать с этой целью мультиметр с соответствующим диапазоном измерений. Главное — уметь грамотно применить все его возможности.
Хотя это и не узкоспециализированный прибор и пределы его ограничены, для обследования и ремонта большого числа популярных радиоэлектронных устройств, этого достаточно.
