Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Схема принципиальная прибора

Изначально прибор был собран с самодельными щупами – пинцетом, имеющим широкие губки, неудобным при измерении на платах, с плотным монтажом. Затем присмотрел себе на Али экспресс щупы – пинцет для измерения SMD, подключаемые к мультиметру. Заказав пинцет, провод был безжалостно укорочен, для того чтобы точность не сильно пострадала при измерении, из-за длины проводов щупов. Не забывайте, там счет идет на миллиОмы.

Сначала прибор у меня подключался щупами к мультиметру и был выполнен в виде приставки, но постепенно надоело крутить каждый раз ручку мультиметра, вырабатывая тем самым ресурс переключений. Мне тогда как раз товарищ подарил мультиметр, в связи с тем что свой я временно попалил на неразрядившемся электролитическом конденсаторе. Впоследствии прибор был восстановлен, резисторы были перепаяны, а этот мультиметр, у него были отломлены разъемы для подключения щупов на плате, и были кем-то брошены перемычки, но точность измерений уже была не та.

ESR метр открытый корпус

Но для моих целей погрешность 1-2 процента ничего не решала и решил сделать прибор полностью автономным. Для этого скрепил корпус мультиметра и корпус ESR метра на винты, и сделал для большего удобства коммутацию одновременного включения, встроенного мультиметра и ESR метра с помощью выключателя на две группы контактов. Соединения мультиметра и ESR метра, ранее осуществляемые с помощью щупов, были сделаны проводами, внутри соединенных корпусов.

Прибор испытатель конденсаторов – внешний вид

Как показала практика, времени на приведение прибора в боевую готовность, а затем, после проведения измерений, отключения, стало уходить существенно меньше, а соответственно повысилось удобство использования. Из дальнейших доработок планируемых в данном приборе – это перевести его на аккумуляторное питание, от Li-ion аккумулятора от телефона, с возможностью подзарядки от платы адаптера заряда через встроенное Mini USB гнездо, от любого зарядного устройства от смартфона с возможностью подключения USB кабеля. 

Как показала практика, ранее мною уже был переделан на аккумуляторное питание с помощью аналогичного способа Транзистор тестер Т4, также имеющий, как и ESR метр, высокое потребление благодаря установленному в нем графическому дисплею. Ощущения от переделки остались только положительные. За полгода заряжал всего один раз. В устройстве был установлен повышающий DC-DC преобразователь превращающий 3.7 вольта на выходе аккумулятора в 9 вольт, необходимые для работы прибора.

Макетная плата ESR метра

В данном случае, в моем приборе будет двойное преобразование напряжения: сначала с 3.7 вольта в 9 вольт, хотя возможно я выставлю и минимально допустимое для входа стабилизатора 7805 CV напряжение 7.5 вольт, от данного стабилизатора сейчас запитана схема прибора. Сам прибор, как можно видеть на фото, изначально питается от батареи Крона, которая, как известно, имеет относительно небольшую емкость.

Напряжение питания данной микросхемы позволяет питать ее напрямую от 9 вольт, но дело в том, что по мере разряда батареи заметил, что показания при измерении начинают потихоньку уплывать. Для борьбы с этим, и был установлен стабилизатор 7805, который, как известно, выдает у нас стабильные 5 вольт на выходе.

Выключатель с защитой от случайных включений

Также в связи с тем, что прибор приходится часто носить с собой в дипломате, на ремонты на выездах, и уже были случаи самопроизвольного включения выключателя, и соответственно высаживании батареи Крона в ноль, что сейчас, при коммутации данным выключателем 2 линий питания, мультиметра и самого прибора, было бы уже более нежелательным, так как в таком случае, придется покупать уже две кроны, стоимостью 45 рублей.

Коммутация выключателем на 2 группы контактов

Решено было просто приклеить на термоклей, по краям выключателя, два самореза, от крепления кулера, в компьютерном блоке питания. Микросхема, применяемая в приборе, широко распространенная, и довольно дешевая, я приобретал ее, по стоимости, всего порядка 15-20 рублей.

Весь прибор, обошелся мне, с учетом бесплатного мультиметра, щупов – пинцета с Али экспресс, стоимостью 100 рублей, и стоимости деталей для сборки прибора, и батареи крона, всего ушло порядка 150 рублей, итого все необходимое обошлось в смешную сумму 250 рублей. 

Пинцет для измерения конденсаторов на плате

Что окупилось уже с применением прибора в ремонтах давно и многократно. Конечно кто нибудь, имеющий возможность и желание приобрести ESR micro, может сказать сейчас, зачем мне эти неудобства, каждый раз переводить из миллиВольт, в миллиОмы, хотя это и не требуется, как я уже выше писал, если на покупном приборе я могу сразу видеть, уже готовые значения. 

Таблица  значений ESR

Дело в том, что подобные приборы имеют в своем составе микроконтроллер, и при измерении подключаются напрямую, условно говоря “портом” микроконтроллера к измеряемому конденсатору. Что крайне нежелательно, достаточно один раз не разрядить конденсатор после обесточивания схемы перед измерением, путем замыкания его выводов металлическим предметом, например отверткой, как мы рискуем получить нерабочий прибор. 

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.

Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

• даже незначительного вздутия, следов подтеков;
• механических повреждений, вмятин;
• трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

Возможные неисправности конденсатора

Прибор для измерения емкости аккумулятора

Как и всякие элементы электрических схем, ёмкостные тоже выходят из строя, что влечёт за собой отказ в работе аппаратуры. Чаще отказываются работать электролитические конденсаторы. К их основным неисправностям можно отнести:

• обрыв конденсатора, в этом случае ёмкости нет вообще, или она снижена;
• пробой элемента в результате короткого замыкания обкладок;
• снижение максимально возможного напряжения;
• увеличение ёмкостного сопротивления Rc.

Неисправный элемент обнаружить не всегда просто, но возможно.

Схемы

Схемы

Схемы

Найдено: 4,457 Вывод: 1-10

1. Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов

   Схемы Генераторы Texas Instruments LM555

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Davinder Oberoi EDN Автоколебательный мультивибратор является популярным источником прямоугольных импульсов, полезным для многих приложений, таких как схемы синхронизации и звуковые извещатели. Один из наиболее …

   Generator has independent pulse width, frequency

   Davinder Oberoi EDN A common circuit in electronics is the square-wave, astable multivibrator (one-shot), which is useful for various purposes, such as timing circuits and audible alarms. The most common way to generate the desired square wave is …

   20-04-2020

2. Монитор токового шунта в положительном полюсе нагрузки уменьшает ошибку

   Схемы Измерения ·

   Питание Analog Devices AD8603

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Marián Štofka EDN Схема на Рисунке 1 является альтернативой монитору токового шунта, описанному в предыдущей статье [ 1 ]. В той схеме использовалась микросхема AD8212 компании Analog Devices с внешним …

   High-side current-shunt monitor offers reduced error

   Marián Štofka EDN The circuit in Figure 1 is an alternative to a high-side current monitor in a recent Design Idea (Reference 1). That monitor uses the Analog Devices AD8212 and an external high-voltage bipolar PNP transistor. The …

   20-04-2020

3. Оптоэлектронный реверсивный канал передачи данных

   Схемы Интерфейсы Broadcom HCPL-181

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Михаил Шустов, г. Томск Предложены варианты схем реализации оптоэлектронных реверсивных каналов передачи цифровой и аналоговой информации Реверсивные каналы передачи данных позволяют производить передачу аналоговой …

   19-04-2020

4. Схема простого FSK модулятора

   Схемы Цифровые ON Semiconductor NL27WZ14

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Shyam Tiwari EDN При необходимости создания компактной телеметрической системы возникает проблема разработки небольшого легкого устройства с минимальным числом компонентов. Сопряжение с последовательными данными из …

   Circuit makes simple FSK modulator

   by Shyam Tiwari EDN The need for a compact telemetry system poses a challenge for designing a small, light, low-component-count system. Interfacing serial data from the microprocessor is also difficult because most low-cost RF transmitters do not …

   18-04-2020

1. Делаем высокочувствительный детектор электромагнитного поля

   Схемы Arduino ·

   Измерения

   · Начинающим

   · Применение микроконтроллеров

   Mirko Pavleski Arduino.cc Простой в сборке, но высокочувствительный, детектор электромагнитного поля на Arduino Это простое устройство способно обнаруживать даже очень слабые электромагнитные поля. Относительная напряженность поля отображается в …

   DIY Ultra Sensitive EMF Detector

   Mirko Pavleski Arduino.cc A simple to build, but very sensitive electromagnetic field detector. This is a simple device capable of detecting very weak electromagnetic fields (Figure 1). The relative field intensity is displayed on the LCD display …

   18-04-2020

2. Монитор токового шунта компенсирует ошибки

   Схемы Аналоговая схемотехника ·

   Измерения Analog Devices AD8212

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Chau Tran и Paul Mullins, Analog Devices EDN Иногда бывает необходимо измерить токи нагрузки до 5 А при наличии синфазного напряжения, достигающего 500 В. Для этого можно воспользоваться высоковольтным монитором …

   Current monitor compensates for errors

   Chau Tran and Paul Mullins, Analog Devices EDN You sometimes need to measure load currents as large as 5 A in the presence of a common-mode voltage as high as 500 V. To do so, you can use Analog Devices’ AD8212 high-voltage current-shunt …

   17-04-2020

3. Силовой модуль 20 А/40 В для управления бесколлекторными электродвигателями

   Схемы Силовая электроника ON Semiconductor STK984-090A

   Rajkumar Sharma Electronics-lab.com Проект, рассмотренный в статье, выполнен на микросхеме STK984-090A компании ON Semiconductor, которая представляет собой интегральный инвертор с номинальным током 20 А и напряжением питания до 40 В (Рисунок 1). …

   20A/40V Integrated Power Module for DC Brushless Motors (BLDC)

   Rajkumar Sharma Electronics-lab.com This project is based on STK984-090A from ON Semiconductor which is a fully-integrated inverter with current rating 20 A and supply voltage 40 V DC (Figure 1). It has been designed to drive the Brushless DC …

   17-04-2020

4. Пульсоксиметр и фотоплетизмограф на микроконтроллере ATtiny85

   Схемы Arduino ·

   Измерения

   · Медицина

   · Применение микроконтроллеров ATtiny85 SSD1306 MAX30102

   Jeff Magee create.arduino.cc Примечание: прибор не предназначен для использования в медицинских целях. Устройство позволяет измерять частоту пульса, уровень кислорода в крови и динамический график сердечного ритма фотоплетизмограмму. …

   ATtiny85 Pulse Oximeter and Photoplethysmograph

   Jeff Magee It is emphasised that this should not be used for medical purposes. Displays your pulse rate, blood oxygen level and a moving graph of each heart beat, the photoplethysmogram (PPG). About this project This project implemented on an …

   15-04-2020

5. Расширение диапазона напряжений питания 600-вольтового обратноходового преобразователя

   Схемы Питание Analog Devices LT8316

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Yuchen Yang, William Xiong, Analog Devices Design Note Введение В традиционных изолированных высоковольтных обратноходовых преобразователях точная стабилизация выхода осуществляется с помощью оптопар, передающих …

   Extending the Supply Voltage of a 600 V Input, No-Optocoupler Isolated Flyback Controller to 800 V or Higher

   by Yuchen Yang and William Xiong Design Note Introduction In traditional isolated high voltage flyback converters, tight regulation is achieved using optocouplers to transfer regulation information from the secondary-side reference circuitry to the …

   11-04-2020

6. Стабилизаторы малых регулируемых со сменой полярности напряжений

   Схемы Питание STMicroelectronics TL431

   Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020 Михаил Шустов, г. Томск Приведены схемы низковольтных стабилизированных источников регулируемого в пределах от U до U постоянного напряжения, выполненных на основе стабилитронов TL431C или их аналогов Не регулируемые …

   11-04-2020

1

…

Срезы

• Измерения
• Микроконтроллеры
• Силовая Электроника
• Электронные компоненты

• Подписка на обновления
• Журнал «РадиоЛоцман»
• Размещение прайс листов
• Контакты

• Политика конфиденциальности (en)
• Изменить настройки конфиденциальности

Что делать с прибором?

Прежде всего, владелец устройства должен выполнить визуальный осмотр конденсатора для выявления возможных трещин или вздутия. Например, довольно часто причиной поломки становится деформация электролитов, из-за чего внутри корпуса увеличивается давление, которое приводит к вздутию оболочки.

Если в результате осмотра никаких видимых деформаций обнаружено не было, то придется воспользоваться мультиметром. Прибор довольно простой, и с его помощью определить поломку сможет практически каждый. Стоит заметить, что измерения мультиметра показывают емкость конденсатора, и уже от этого нужно отталкиваться.

Маркировка на конденсаторах

Знать характеристики электронных приборов требуется для точной и безопасной работы.

Определение ёмкости конденсатора включает измерение величины приборами и чтение маркировки на корпусе. Обозначенные значения и полученные при измерениях отличаются. Это вызвано несовершенством производственных технологий и эксплуатационным разбросом параметров (износ, влияние температур).

На корпусе указана номинальная емкость и параметры допустимых отклонений. В бытовых устройствах используют приборы с отклонением до 20%. В космической отрасли, военном оборудовании и в автоматике опасных объектов разрешают разброс характеристик в 5-10%. Рабочие схемы не содержат значений допусков.

Номинальная емкость кодируется по стандартам IEC — Международной электротехнической комиссии, которая объединяет национальные организации по стандартам 60 стран.

Стандарт IEC использует обозначения:

1. Кодировка из 3 цифр. 2 знака в начале — количество пФ, третий — число нулей, 9 в конце — номинал меньше 10 пФ, 0 спереди — не больше 1 пФ. Код 689 — 6,8 пФ, 152 — 1500 пФ, 333 — 33000 пФ или 33 нФ, или 0,033 мкФ. Для облегчения чтения десятичная запятая в коде заменяется буквой «R». R8=0,8 пФ, 2R5 — 2,5 пФ.
2. 4 цифры в маркировке. Последняя — число нулей. 3 первых — величина в пФ. 3353 — 335000 пФ, 335 нФ или 0,335 мкФ.
3. Использование букв в коде. Буква µ — мкФ, n — нанофарад, p — пФ. 34p5 — 34,5 пФ, 1µ5 — 1,5 мкФ.
4. Планерные керамические изделия кодируют буквами A-Z в 2 регистрах и цифрой, обозначающей степень числа 10. K3 — 2400 пФ.
5. Электролитические SMD приборы маркируются 2 способами: цифры — номинальная емкость в пФ и рядом или во 2 строчке при наличии места — значение номинального напряжения; буква, кодирующая напряжение и рядом 3 цифры, 2 определяют емкость, а последняя — количество нулей. А205 значит 10 В и 2 мкФ.
6. Изделия для поверхностного монтажа маркируются кодом из букв и чисел: СА7 — 10 мкФ и 16 В.
7. Кодировки — цветом корпуса.

Маркировка IEC, национальные обозначения и кодировки брендов делают запоминание кодов бессмысленным. Разработчикам аппаратуры и мастерам-ремонтникам требуются справочные источники.

Самостоятельная диагностика конденсатора

Поскольку мы говорим о деталях для работы с постоянным током, не имеет значения, какая применяется технология: электролитическая или полимерная. Проверка полярных конденсаторов выполняется одинаково.

Прежде всего, выполняется внешний осмотр. Электролиты не должны иметь следов вздутия, особенно на торце, где есть насечка в виде креста. При осмотре твердотельных корпусов можно увидеть термические повреждения с нарушением геометрии.

Разумеется, необходимо проверить крепление ножек. Компактная конструкция подразумевает небольшие размеры всех компонентов. Ножки могут банально оторваться еще на стадии сборки.

Подключение к полярному конденсатору

Если в руках такой конденсатор, то важно учитывать полярность при подключении щупов мультиметра. Логично, что минусовой щуп нужно подключить к минусовому разъему, а плюсовой – к плюсовому.

Как сделать модель серии AVR?

Сделать измеритель емкости конденсаторов своими руками AVR можно только на базе переменного транзистора. В первую очередь для модификации подбирается контактор. Для настройки модели стоит сразу замерить выходное напряжение. Отрицательное сопротивление у измерителей не должно превышать 45 Ом. При проводимости 40 мк перегрузка в устройствах составляет 4 А. Чтобы обеспечить максимальную точность измерений, используются компараторы.

Некоторые эксперты рекомендуют подбирать только открытые фильтры. Они не боятся импульсных помех даже при большой загруженности. Полюсные стабилизаторы в последнее время пользуются большим спросом. Для модификации не подходят только сеточные компараторы. Перед включением устройства делается замер сопротивления. У качественных моделей данный параметр составляет примерно 40 Ом. Однако в данном случае многое зависит от частотности модификации.

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв – распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса 🙂

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом – от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм – для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0.001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2.8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости – от малюсеньких до самых больших, а также любого типа – полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Шаг 7: Плата, часть 2

На этом шаге нужно соединить два GND с +5V, чтобы вся земля была соединена, и можно было на дорожку земли подсоединить потенциометр на 10K, а затем подцепить всё это к дорожке+5V. Во время выполнения этой процедуры, припаяйте центральный пин к другой ближней дорожке.

Апгрейд прибора

Все, ремонт прибора окончен, можно снова производить измерения. А учитывая низкую стоимость микросхемы это не становится проблемой, достаточно лишь приобрести одну – две микросхемы про запас при закупе деталей для сборки данного ЭПС-метра. 

 Измерительные приборы

Самым доступным методом замера ёмкости является широко распространённый мультиметр с такой возможностью.

В большинстве случаев, подобные устройства имеют верхний предел измерений в десятки микрофарад, что достаточно для стандартных применений. Погрешность показаний не превышает 1% и пропорциональна ёмкости. Для проверки достаточно вставить выводы конденсатора в предназначенные гнёзда и прочитать показания, весь процесс занимает минимум времени. Такая функция присутствует не у всех моделей мультиметров, но встречается часто с разными пределами измерений и способами подключения конденсатора. Для определения более подробных характеристик конденсатора (тангенса угла потерь и прочих), используются другие устройства, сконструированные для конкретной задачи, не редко являются стационарными приборами.

В схеме измерения, в основном, реализован мостовой метод. Применяются ограничено в специальных профессиональных областях и широкого распространения не имеют.

Метод амперметра и вольтметра.

Пренебрегая потерями в диэлектрике конденсатора, емкость его можно определить методом амперметра и вольтметра. Измерив ток и напряжение (рис. 22) и зная частоту переменного тока, емкость можно определить по формуле

где I—ток, а\ U — напряжение, е; m— угловая частота сети, равная 314 для установок 50 гц.
При измерении емкости этим методом напряжение должно быть синусоидальным, так как в противном случае за счет высших гармоник может произойти значительное искажение кривой тока, что может привести к большим погрешностям измерения. Наличие в кривой подводимого напряжения составляющих высших гармоник дает завышенные значения емкости. Во избежание этой ошибки при измерении емкости методом амперметра и вольтметра конденсатор должен быть присоединен к линейному, а не к фазному напряжению сети, так как в последнем (напряжение фаза — нуль) могут быть высшие гармоники.
Для уменьшения влияния высших гармоник на точность измерения по методу амперметра и вольтметра следует, кроме того, включать в цепь последовательно с конденсатором активное сопротивление, равное около 10% реактивного сопротивления конденсатора, т. е.

где и — угловая частота сети, равная 314 для установок 50 гц; С — емкость конденсатора, мф.
Это же сопротивление служит для защиты амперметра от повреждения в случае наличия короткого замыкания в испытываемом конденсаторе.
Метод ваттметра. Определив по показанию приборов (рис. 23) ток, напряжение и мощность, можно вычислить сначала активное сопротивление г~Р/1г, полное сопротивление цепи i

; или, объединив
комую емкость по формуле написанные формулы, получим:

Точность измерений при этом методе такая же или несколько выше, чем у предыдущего.
Измерение ваттметром мощности потерь в конденсаторе не всегда возможно вследствие ее малости. Поэтому чаще пользуются мостовыми методами измерения емкости.

Другие методики

Также емкость можно определить и с помощью баллистического гальванометра. Для этого используется формула:

где:

• Cq — баллистическая постоянная гальванометра;
• U2 — показания вольтметра;
• a2 — угол отклонения гальванометра.

Определение значения методом амперметра вольтметра осуществляется следующим образом: измеряется напряжение и ток в цепи, после чего значение емкости определяется по формуле:

Напряжение при таком методе определения должно быть синусоидальным.

Измерение значения возможно и при помощи мостиковой схемы. В этом случае схема моста переменного тока указывается ниже:

Здесь одно плечо моста образуется за счет элемента, который необходимо измерить (Cx). Следующее плечо состоит из конденсатора без потерь и магазина сопротивлений. Оставшиеся два плеча состоят из магазинов сопротивлений. Подключаем в одну диагональ источник питания, в другую – нулевой индикатор. И рассчитываем значение по формуле:

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Это все, что мы хотели рассказать вам о том, как определить емкость конденсатора мультиметром. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

• Как выбрать мультиметр для дома
• Как определить короткое замыкание
• Как проверить работоспособность транзистора

Фотогалерея

Проверка электролитического конденсатора

Установка предела измерений емкости

Проверка неполярного конденсатора

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что Iут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом – через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Видео инструкции

Благодарю за репост, друзья:

Читайте также:

Солнечный водонагреватель своими руками — 15 Апр 2017 Как настроить антенну Триколор самостоятельно — 22 Мар 2017 Как сделать веревочную лестницу своими руками — 8 Мар 2017 Кормоизмельчитель бытовой: какой лучше — 25 Фев 2017 Какой смеситель для ванной лучше выбрать — 26 Янв 2017

Вакансии

• QA Middle Engineer или QA Junior Engineer

  ИнтелКон Москва

  от 100 000 до 160 000

• Fullstack разработчик

  SoftMediaLab Екатеринбург Можно удаленно

  до 140 000

• Full stack developer (JavaScript, PHP) — Vimbox

  Skyeng Москва Можно удаленно

  от 150 000 до 250 000

• Руководитель разработки/ ИТ-архитектор

  ЭКОПСИ Консалтинг Москва

  от 150 000 до 300 000

• Senior PHP developer (Yii2)

  Americor Можно удаленно

  от 150 000

Все вакансии

AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут Подробнее

Финальная версия

В целом прибор получился просто шикарным и очень удобным, и даже если бы детали для его сборки стоили в 2 раза больше – я бы все-равно смело мог бы рекомендовать этот ЭПС-метр к сборке всем начинающим мастерам имеющим скромный бюджет, либо желающим сэкономить и не переплачивать лишнего. Всем удачных ремонтов! AKV.  

   Схемы измерительных приборов

Прочие способы измерения

Измеритель емкости конденсаторов своими руками собирают по схемам импульсных устройств. Последовательности RC цепей с переменными резисторами создают на выходе изделия серии сигналов со ступенчатым изменением частоты. Для наладки устройства используют мультиметр, с которым будет применяться приставка.

Набор проверенных конденсаторов поочередно подключают к конструкции и настраивают точность работы в каждом поддиапазоне.

Измеритель ёмкости полярных электролитических элементов своими руками схематически реализуется и настраивается, как часть приставки без колебательного контура. На выходе вместо импульсного — постоянное напряжение.

В цифровых измерителях ёмкости источник питания — высокостабильный. «Плавающие» параметры элементов, из которых собирается схема, дадут неприемлемую для точности измерений погрешность.

На логических элементах создаются источники переменного импульсного тока для замеров ESR.

Недорогие приборы для измерения емкости конденсатора, типа мостовых RLC устройств с дополнительной функцией проверки SMD сопротивлений, сетевой зарядкой и жидкокристаллическим дисплеем, сами размером с палец. Выполняют функции профессионального метрологического комплекса. Способны выступать в роли измерителя емкости электролитических конденсаторов, как полярных, так и переменных.

Шаг 11: Завершение проекта

После завершения, необходимо определить выходы нашего прибора для измерения емкости конденсаторов, в нашем случае A0 — негативный(-) и A4 — позитивный (+).

Что это такое

Конденсатор является устройством, способным делать накопление заряда электрического тока и передавать его по электрической цепи. Самый простой конденсатор включает в себя несколько пластинчатых электродов, которые разделены с помощью диэлектрика. На этих электродах накапливается заряд, имеющий разную полярность. На одной пластине положительный заряд, а на другой — отрицательный.

Проверка конденсатора мультиметром

Есть множество классификаций устройства конденсатора. Он бывает постоянным и переменным, неполярным и полярным, бумажным и металлобумажным. Последние считаются наиболее привычными и распространенными конденсаторами, которые напоминают прямоугольные кирпичи. Они относятся к неполярным устройствам.

Неполярный аппарат

Конденсаторы часто сделаны из керамики. Бывают пленочными, электролитическими и полимерными. Керамический вид позволяет фильтровать различные виды высокочастотных помех энергии. Благодаря их относительной диэлектрической проницаемости, можно создавать многослойные элементы, имеющие емкость, которая сопоставима электролитам. Они не являются полярными.

Пленочные агрегаторы распространены везде, к примеру, их можно встретить в кондиционерах. Они отличаются тем, что у них малый ток утечки, небольшая емкость, высокое рабочее напряжение и отсутствие чувствительности к полярности приложенного напряжения. Полимерные виды выдерживают различные виды больших импульсных токов, работают при низких температурах.

Пленочный агрегат

Обратите внимание! Что касается приборов, оснащенных воздушным диэлектрическим элементом, то самым лучшим конденсатор выступает подстроечный прибор, имеющий резонансный радиоприемный контур. Его могут рекомендовать все пользователи. Емкость подобных элементов маленькая, но удобная в реализации изменений.

К электролитическим относятся агрегаты, напоминающие бочонки или батарейки. Они устанавливаются в сетевые пульсации в блоках питания. Благодаря механизму и принципу действия получается большая емкость при малом размере. Диэлектриком выступает оксид металла. Если в блоке питания используется диэлектрик с алюминиевым электролитом, то, чтобы работал автомобильный конденсатор на высокой частоте, используется танталовый электролит, поскольку обладает меньшим током утечки, большой устойчивостью к внешним воздействиям.

Конструкция конденсатора

Где используется

Конденсатор используется широко в сфере электротехники. Его используют пиротехники в разных электроцепях. Чаще всего его можно найти в блоке питания, фильтре с высокими и низкими частотами, балластном блоке питания, аккумуляторной зарядке, аналогичном аккумуляторе питания маломощных пассивных устройств, к примеру, в светодиодных лампочках и радиоприемниках.

Прибор в аккумуляторной зарядке

Как работает

В электрической схеме подобные устройства могут быть использованы с разными цепями, однако их основным предназначением считается сохранение заряда. Таким образом, конденсатор берет ток, но сохраняет его и потом отдает в цепь.

Вам это будет интересно Инверторный преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт

Подключая конденсатор к электроцепи, на конденсаторных электродах накапливается электрозаряд. Сначала конденсаторная зарядка потребляет наибольший электрический ток. По мере того, как заряжается конденсатор, электрический ток снижается и когда конденсаторная емкость наполняется, ток исчезает насовсем.

В момент отключения электроцепи от источника питания и при подключении нагрузки цикла, конденсаторный прибор перестает получать заряд и отдает накопившийся ток иным элементам. Сам выступает в роле источника питания.

Основной технической характеристикой конденсатора является емкость. В свою очередь, емкость — способность устройства делать накопления электрического заряда.

Обратите внимание! Чем больше этот показатель, тем больше заряд сможет быть накоплен и передан к электрической цепи. Конденсаторная емкость измеряется в фарадах. Отличаются устройства друг от друга по конструкции, материалам изготовления и области применения.

Принцип работы устройства

Типы неисправностей

Обычно у конденсатора случается обрыв электролита, снижается емкость, получается электролитический пробой, снижается максимально допустимое напряжение и увеличивается внутреннее конденсаторное сопротивление. Пробой возникает из-за того, что превышается допустимое напряжение, обрыв из-за механических повреждений, вибраций, встрясок, некачественной конструкции и нарушения предписанных условий эксплуатации. Утечки случаются из-за изменения сопротивления между обкладками. Это приводит к тому, что снижается конденсаторная емкость, не способная сохранять электрический заряд.

Обрыв электролита как основная поломка

Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Недавно я приобрел ESR-METR  и я решил выполнить им ту же самую проверку.

Методика проверки очень проста. Прибор необходимо откалибровать, в моем случае в комплекте идет специальная перемычка, при помощи которой замыкается нужная группа контактов на колодке 1-4. Нажимаем кнопку и прибор автоматический калибруется, сообщив нам об этом на своем экране. После калибровки  не забываем разрядить конденсатор и подключаем его к нужным нам разъемам. и производим измерение.

Каждый конденсатор обладает и паразитными свойствами, например сопротивлением. Из фото видно, что емкость конденсатора соответствует заявленным характеристикам, а также присутствует паразитное последовательное сопротивление номиналом 1.2 Ом, из за этого потери на данном конденсаторе составляют 0,5%.

В нашем случает этот показатель великоват, что говорит о высыхании конденсатора, устанавливать его в схему не рекомендуется.

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:
https://youtu.be/ZlJThQN-omA

Шаг 14: Устанавливаем шилд на Ардуино Уно

Как только Ардуино Уно установлен, можно соединить его с шилдом.

Параллельное включение в схему исправного компонента

Еще один способ проверить конденсатор без выпаивания состоит в подключении параллельно ему заведомо исправного аналога той же емкости. Если устройство заработает, значит проблема действительно была в конденсаторе и его необходимо заменить.

В схемах с высоким напряжением этот способ проверки применять нельзя.

Проверка на искру

При отсутствии измерительного прибора под рукой либо в случае большой емкости конденсатора его можно проверить «на глазок».
Элемент заряжают, затем металлическим инструментом с изолированными ручками замыкают его выводы. На руки следует надеть резиновые перчатки.

Яркая искра в сопровождении характерного звука свидетельствует об исправности конденсатора. Если разряд получился вялым, радиодеталь пора утилизировать.

Для получения исчерпывающей информации о состоянии конденсатора требуется мультиметр с функцией замера емкости (на панели управления имеется сектор «CX»).

Но и не оснащенный такой опцией тестер немало расскажет о данном элементе. Демонтаж конденсатора с платы требуется не всегда, но следует быть готовым к тому, что при измерениях на плате, точность окажется далеко не идеальной.

Шаг 17: Использование девайса

После загрузки кода, отсоедините кабель, чтобы подключить переходник на батарейку на 9V и таким образом получить данные по любому конденсатору, который вы пожелаете. В моем случае, я делаю замер конденсатора на 1 pF.