Как найти с если конденсатор разряжали

Разряд конденсатора с выделением тепла

Переходные процессы — сложная тема, сложная даже для студентов, тем более — для школьников. Помните: постоянный ток не протекает через конденсатор. Напряжение на конденсаторе определяется его подключением: если параллельно резистору — то напряжение такое же, как на резисторе, если последовательно с источником — то конденсатор зарядится до ЭДС источника, после чего ток исчезнет. Если дать конденсатору возможность разрядиться — то энергия, запасенная в нем, превратится в тепло на резисторе.

Задача 1.

Источник постоянного тока с ЭДС В и внутренним сопротивлением Ом подсоединен к параллельно соединенным резисторам Ом, Ом и конденсатору. Определите емкость конденсатора С, если энергия электрического поля конденсатора равна мкДж.

Определить емкость легко из энергии конденсатора, только надо знать напряжение:

Объединим резисторы в один:

Ток в неразветвленной части цепи равен

Напряжение на внутреннем сопротивлении тогда равно

Тогда на резисторах и конденсаторе напряжение

Емкость равна

Ответ: мкФ.

Задача 2.

Источник постоянного напряжения с ЭДС 100 В подключен через резистор к конденсатору переменной емкости, расстояние между пластинами которого можно изменять (см. рис.). Пластины медленно раздвинули. Какая работа была совершена против сил притяжения пластин, если за время движения пластин на резисторе выделилось количество теплоты 10 мкДж и заряд конденсатора изменился на 1 мкКл?

У конденсатора была энергия до того, как пластины раздвинули – пусть . И после тоже была – пусть . В процессе раздвижения пластин совершили работу (которую надо найти), и, так как заряд уменьшился (а он именно уменьшился, так как напряжение осталось тем же), то источник тоже совершил работу. Поэтому закон сохранения энергии запишется так:

Заряд на конденсаторе сначала: , потом — . Тогда изменение заряда равно

Работа источника

Тогда наш закон сохранения можно переписать:

Ответ: 60 мкДж

Задача 3.

Заряженный конденсатор мкФ включен в последовательную цепь из резистора Ом, незаряженного конденсатора мкФ и разомкнутого ключа К (см. рис.). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты  мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе ?

Первоначально на конденсаторе есть заряд:

После замыкания ключа заряд разделится:

Но напряжение на конденсаторах одно и то же:

Тогда

Откуда:

Энергия до замыкания, запасенная в конденсаторе , сохраняется:

Ответ:

Задача 4.

В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки В, сопротивление резистора Ом, заряд конденсатора 2 мкКл. После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты 20 мкДж. Найдите внутреннее сопротивление батарейки .

Сначала на конденсаторе напряжение такое же, как на резисторе (потому что они включены параллельно):

Определим ток. Он замыкается в контуре , потому что постоянный ток не течет через конденсатор:

Тогда напряжение на резисторе и конденсаторе:

С другой стороны, когда ключ разомкнется, вся энергия, запасенная в конденсаторе, рассеется в виде тепла через резистор:

То есть

Приравняем:

А внутреннее сопротивление равно

Ответ:

Электрическая цепь RC

Рассмотрим ток в электрической цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью C и резистора сопротивлением R, соединённых параллельно.
Значение тока заряда или разряда конденсатора определится выражением I = C(dU/dt), а значение тока в резисторе,
согласно закону Ома, составит U/R, где U — напряжение заряда конденсатора.

Из рисунка видно, что электрический ток I в элементах C и R цепи будет иметь одинаковое значение и
противоположное направление, согласно закону Кирхгофа. Следовательно, его можно выразить следующим образом:

Решаем дифференциальное уравнение C(dU/dt)= -U/R

Интегрируем:

Из таблицы интегралов здесь используем преобразование

Получаем общий интеграл уравнения: ln|U| = — t/RC + Const.
Выразим из него напряжение U потенцированием: U = e^-t/RC * e^Const.
Решение примет вид:

U = e^-t/RC * Const.

Здесь Const — константа, величина, определяемая начальными условиями.

Следовательно, напряжение U заряда или разряда конденсатора будет меняться во времени по экспоненциальному закону
e^-t/RC.

Экспонента — функция exp(x) = e^x
e – Математическая константа, приблизительно равная 2.718281828…

---

Постоянная времени τ

Если конденсатор емкостью C последовательно с резистором сопротивлением R подключить к источнику постоянного напряжения U,
в цепи пойдёт ток, который за любое время t зарядит конденсатор до значения U_C и определится выражением:

Тогда напряжение U_C на выводах конденсатора будет увеличиваться от нуля до значения U по экспоненте:

U_C = U(1 — e^-t/RC)

При t = RC, напряжение на конденсаторе составит U_C = U(1 — e^-1) = U(1 — 1/e) .
Время, численно равное произведению RC, называется постоянной времени цепи RC и обозначается греческой буквой τ.

Постоянная времени τ = RC

За время τ конденсатор зарядится до (1 — 1/e)*100% ≈ 63,2% значения U.
За время 3τ напряжение составит (1 — 1/e³)*100% ≈ 95% значения U.
За время 5τ напряжение возрастёт до (1 — 1/e⁵)*100% ≈ 99% значения U.

---

Если к конденсатору емкостью C, заряженному до напряжения U, параллельно подключить резистор сопротивлением R,
тогда в цепи пойдёт ток разряда конденсатора.

Напряжение на конденсаторе при разряде будет составлять U_C = Ue^-t/τ = U/e^t/τ.

За время τ напряжение на конденсаторе уменьшится до значения U/e, что составит 1/e*100% ≈ 36.8% значения U.

За время 3τ конденсатор разрядится до (1/e³)*100% ≈ 5% от значения U.
За время 5τ до (1/e⁵)*100% ≈ 1% значения U.

Параметр τ широко применяется при расчётах RC-фильтров различных электронных цепей и узлов.

---

При разработке новых схем или ремонте электроники может возникнуть необходимость проверки конденсатора на работоспособность.

Для этого предусмотрено много вариантов, но наиболее простой требует наличие мультиметра и нескольких минут свободного времени.

Ниже рассмотрим, какие бывают емкости и разберем принципы их работы, поговорим об основных поломках, расшифровке обозначений на корпусе и особенностях проверки конденсатора в том числе и на плате без выпаивая.

Применение приведенной пошаговой инструкции позволит сделать работу самостоятельно и с помощью подручных инструментов.

Принцип работы конденсатора

Работа конденсатора построена на способности устройства накапливать заряд и в дальнейшем передавать его для питания других электрических устройств.

Конструктивно деталь состоит из двух металлических электродов с расположенным между ними тонким диэлектриком.

Последний способен накапливать «плюсовой» и «минусовой» заряд и удерживать его в течение длительного времени.

При этом емкость устройства зависит от расстояния между обкладками, их площади и диэлектрической проницаемости.

Виды по способу применения

Конденсаторы нашли применение в 99,9% современных электронных устройствах. Последние делятся на общего бытового использования и специальные.

Именно специальные конденсаторы по функциональному применению делятся на:

1. Пусковые. Обеспечивают надежный старт мощных электродвигателей и дальнейшую их бесперебойную работу. Насосы, компрессоры, станки и другие мощные потребители электроэнергии не могут обойтись без пусковых конденсаторов.
2. Высоковольтные. Как правило, это вакуумные масляные, керамические и пленочные конденсаторы, применяемые в устройствах источником питания которых являются высоковольтные сети от 380В и выше. По этой причине доступ к ним ограничен и их проверкой и обслуживание занимаются специалисты с соответствующим допуском.
3. Дозиметрические. Как правило, фторопластовые, имеют высокое сопротивление изоляции и не большой саморазряд. Используются в устройствах с небольшими токовыми нагрузками.
4. Импульсные. Обеспечивают большие скачки напряжения. Применяются в цепях для тестирования различных электроприборов: электродвигателей, генераторов, источников питания, медицинского оборудования, предохранителей и даже импульсных лазеров.
5. Помехоподавляющие. Само название говорит за себя. Обладают низкой индуктивностью и обеспечивают снижение общего электромагнитного фона. К примеру, в автомобилях они обеспечивают стабильный пуск мотора нивелируя кратковременный импульс в бортовой сети накапливая лишний заряд энергии и сглаживая напряжение. Как правило, подключаются в схему параллельно катушке зажигания.

Типы

Среди большого количества конденсаторов выделяется два типа устройств по полярности, в которых в качестве диэлектрика применяется воздух, стекло или бумага. Рассмотрим каждый из вариантов подробнее.

Полярные

К этой категории относятся все устройства электролитического типа с электролитом в виде жидкости или в твердой форме. Емкость конденсатора может быть в диапазоне 0,1-100000 мкФ.

При их подключении важно четко соблюдать полярность — подпаивать «минус» и «плюс» четко на свои клеммы.

В случае ошибки элемент будет неработоспособным, и возникает вероятность взрыва.

В качестве диэлектрика может выступать только бумага, которая пропитана в электролите.

Неполярные

В эту группу входят конденсаторы, где в роли диэлектрика выступает керамика, слюда, бумага, воздух или стекло.

Они имеют небольшую емкость в пределах от 1 до 220 мкФ. Спрятаны в цилиндрическом корпусе и имеют вывода для подключения к схеме. Пользуются спросом в цепях переменного тока.

Такие устройства имеют меньший ток утечки, благодаря большему сопротивлению диэлектрика.

Каждый из выше перечисленных типов конденсаторов имеет свои особенности проверки.

Основные неисправности конденсаторов

Выделяется несколько неисправностей, которые характерных для конденсаторов:

1. Утечка выше положенной нормы. Происходит из-за изменения сопротивления диэлектрического материала. При такой поломке емкость снижается, и устройство не способно долгое время сохранять заряд.
2. Обрыв. Суть повреждения состоит в электрическом разрыве проводников, которые больше не имеют электрической связи. Причиной может быть удар, сильная тряска или колебания. Нельзя исключать и брак конденсатора или нарушение правил его применения.
3. Пробой. Возникает в случае превышения рабочего напряжения выше допустимой нормы. При такой поломке дальнейшее применение емкости невозможно из-за появления в схеме короткого замыкания.

В список неисправностей можно включить и другие — снижение емкости, высокое эквивалентное последовательное сопротивление и т. д.

В зоне наибольшего риска находятся электролитические конденсаторы из алюминия, которые часто устанавливаются в качестве фильтра для пульсирующих напряжений в разных выпрямительных устройствах.

Основные причины выхода из строя

Повышенное напряжение работы устройств, к примеру, в результате неисправности блока питания, является самой распространенной причиной выхода из строя конденсаторов.

К примеру, скачок напряжения приводит к резкому нагреву детали и, как следствие, это приводит к ее вздутию.

Изменение свойств диэлектрика в результате его растрескивания, вытекания, высыхания, приводит к изменению показаний емкости конденсатора, а это уже признак поломки детали выявить которую можно только путем использования мультиметра или других измерительных приборов.

Расшифровка обозначений на конденсаторах

Прежде чем брать конденсатор для проверки важно уметь ориентироваться в надписях на нем.

Как правило, производители прописывают на конденсаторах емкость и номинальное напряжение для работы. Если деталь слишком мелкая, на ней указываются параметры по EIA-стандарту.

При нанесении на поверхность только цифры и буквы первая показывает емкость, а вторая — тип конструкции.

Наличие трех цифр позволяет из первых двух узнать емкость, а из последней — множитель для нуля.

Дополнительно могут прописываться следующие параметры:

• полярность;
• год выпуска;
• отклонение емкости от номинального параметра;
• коэффициент емкости;
• рабочая частота и т. д.

При обозначении нужно учесть еще ряд моментов:

1. Наличие буквы между и после цифр может показывать наличие запятой. К примеру, 3n3 — 3300 пкФ, 33n — 33 нФ, 330n — 0,33 мкФ.
2. Цветовая маркировка позволяет узнать емкость (первые две полоски), допустимое отклонение от номинального значения (3-я полоса) и напряжение (4-я полоска).
3. При обозначении зарубежных устройств может применяться IEC-стандарт, по которому на устройство наносится маркировка из 3-х чисел. Первые два позволяют узнать емкость конденсатора, а третья — количество нулей.
4. СМД конденсаторы имеют небольшие размеры, поэтому на них применяется маркировка с применением букв (емкость в пкФ) и цифр (множитель в десятой степени). Наличие двух букв спереди позволяет узнать производителя и рабочее напряжение.

Меры безопасности при проверке

Главное условие безопасности при проверке конденсаторов — необходимость полного разряда. Это правило особенно важно при проверке деталей с большой емкостью и высоким рабочим напряжением.

В случае игнорирования этого этапа можно самому попасть под остаточное напряжение или повредить измерительный прибор (как это делать читайте в следующем разделе).

Такая ситуация — частое явление при проверке конденсатора в импульсном блоке питания.

В процессе выполнения работы придерживайтесь следующих правил:

1. Не прикасайтесь руками к выводу конденсатора / резистора.
2. Держите отвертку, утконосы или пассатижи за ручки, имеющие хорошую изоляцию.
3. Берегите глаза, ведь при снятии заряда может появиться сильная искра. Рекомендуется защитить все лицо.

Подготовка к проверке

Конденсаторы — неизменный элемент каждой схемы, а их повреждение чаще всего связано с завершением ресурса.

Некоторые устройства банально «высыхают», из-за чего уменьшается их емкость. Это сказывается на форме сигнала, работе цепи и других параметрах.

Чтобы выявить проблему на раннее стадии, проводится проверка элементов.

Как разрядить конденсатор перед проверкой

Разряд производится следующим образом:

1. Для конденсаторов емкостью до 100 мкФ — замыканием контактов на выходе отверткой, утконосами или другим инструментом.
2. При большей емкости (от 100 мкФ) и более, а также при напряжении выше 63 В нужно использовать сопротивление от 5 до 20 кОм с мощностью от 1 до 2 Вт. Для разряда достаточно подключить выводы с резистора на выход емкости на несколько секунд.

Подбор мультиметра для проверки конденсатора

Важный шаг перед проведением проверки — подготовка необходимого инструмента.

Лучшее решение — применение специального прибора для измерения емкости, а именно LC-метра или измерителя индуктивности.

Более простым вариантом является покупка универсального измерительного прибора.

На рынке можно найти большой выбор стрелочных и электронных мультиметров.

Первые считаются более понятными в интерпретации значений, а вторые — точными и удобными в применении.

При выборе необходимо смотреть на наличие нескольких пределов измерений емкости. Чаще всего прибор позволяет проводить измерения на уровне 20 и 200 нФ, 2, 20 и 200 мкФ.

Верхний предел небольшой, если учесть наличие конденсаторов на 10 000 мкФ и выше.

После выбора мультиметра его нужно подготовить:

1. Переведите тумблер в позицию измерения или «сигнал».
2. При использовании стрелочного прибора проверьте, чтобы стрелка находилось на 0-й отметке. Для регулировки используйте специальный регулятор в центре внизу устройства.

Пошаговая инструкция проверки конденсатора мультиметром

Наиболее распространенная проблема, связанная с конденсатором — пробой, который приводит к снижению сопротивления в диэлектрике.

Неисправность можно определить с помощью внешнего осмотра на факт вздутия, потемнения или появления черных пятен, а также более глубокой проверки с помощью прибора.

Изучение конденсатора на факт исправности возможно после выпаивания или прямо на плате. Ниже приведем разные варианты выполнения этой работы.

Внешний осмотр

Во многих ситуациях достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправность детали. В этом случае можно ускорить проверку и избежать применения мультиметра.

Конденсатор нужно поменять в следующих случаях:

• вздутие;
• течь жидкости изнутри;
• вмятины или механические повреждения;
• сколы или трещины (характерно для керамических изделий).

При выявления любого из указанных выше повреждений использовать деталь запрещено, и ее нужно поменять.

Проверка мультиметра полярного конденсатора

Проверке подлежат конденсаторы емкостью больше 0,25 мкФ.

Сопротивление таких емкостей небольшое, поэтому при выборе диапазона важно быть внимательным.

Во многих мультиметрах предельный диапазон равен 100 кОм, а у более мощных он может достигать 1 мОм.

Алгоритм действий, следующий:

1. Снимите оставшийся заряд путем выкорачивания. Как это сделать правильно, рассмотрено выше.
2. Установите подходящий предел измерений и подключите устройство к конденсатору с учетом «плюса» и «минуса» (руками к щупам касаться запрещено).
3. Смотрите на параметр, указанный на экране. Он должен составлять более 100 кОм.

Отметим, что весь период замера параметр сопротивления будет меняться в большую сторону. Эта особенность будет заметна на экране.

Это связано с тем, что конденсатор заряжается от мультиметра, а в конечном итоге достигает отметки «1».

Если цифра «1» появится сразу, то это будет указывать на обрыв внутренней цепи.

Если показания не изменились, а прибор начал издавать звук, значит произошло короткое замыкание.

Проверка мультиметром неполярного конденсатора

На контроль неполярного конденсатора необходимо еще меньше времени.

Сделайте следующие шаги:

1. Снимите оставшийся заряд подручным инструментом, к примеру, отверткой.
2. Установите на мультиметре предел измерения в мегаомах.
3. Коснитесь щупами к выводам емкости.
4. При наличии сопротивления меньше 2 Мом конденсатор можно выбросить.

Особенность неполярных устройств в том, что в них не требуется соблюдение полярности. Для сравнения можно взять два устройства, чтобы один гарантированно был целым.

Если нужно проверить деталь с емкость до 0,5 мкФ, с помощью измерительного прибора сделать это не выйдет. В таком случае мультиметр будет показывать КЗ.

Для проверки неполярного конденсатора напряжением более 400 В работа делается после зарядки от источника, который защищен от короткого замыкания.

Последовательно с конденсатором подключается резистор, который рассчитан на сопротивление больше 100 Ом. Применение такого элемента позволяет уменьшить первичный бросок тока.

Существует также метод проверки на искру. В таком случае устройство нужно зарядить до рабочей величины, а после закоротить выводы с помощью отвертки (ручка инструмента должна быть изолирована).

По интенсивности искрения можно приблизительно узнать о силе разряда (для конденсаторов с небольшой емкостью, смотрите меры безопасности).

Сразу после заряда можно изменить напряжение. Конденсатор исправен, если он длительное время сохраняет заряд.

Разрядка устройства происходит постепенно через резистор. По причине сильного искрения разрядить его, к примеру, отверткой не получится.

Использование аналоговых измерителей

Для проверки конденсатора не обязательно иметь новый и современный мультиметр. Можно использовать обычную Ц4313, если она осталась со времен СССР или YX-1000A.

Способ измерения такой же, но сами проверки более наглядны с визуальной точки зрения.

Здесь нужно смотреть не на цифры, а на движение стрелки прибора.

Для проверки сделайте следующее:

1. Жмите на кнопку RX.
2. Вставьте щупы в специальные разъемы.
3. Берите конденсатор и разрядите его.
4. Прикоснитесь щупами к конденсатору.
5. Если деталь исправна, стрелка будет отклоняться, а потом плавно вернется в первоначальную позицию. Скорость движения зависит от емкости проверяемого конденсатора.

Если при проверке стрелка не отклоняется или зависла в конкретной позиции, это свидетельствует о неисправности детали.

Проверка конденсатора на исправность путем снятия нужных показаний

В случае поломки конденсатора необходимо знать, как проверить деталь на обрыв, определить точную емкость, убедиться в отсутствии короткого замыкания, измерить напряжение или выполнить другие работы.

Ниже приведем пошаговые инструкции для каждого из этапов.

Измеряем емкость

Если с контролем сопротивления трудностей не возникает, при измерении параметра емкости многие новички упираются в «стену».

Чтобы убедиться в работоспособности детали, необходимо сравнить данные, указанные производителем, с реальной ситуацией.

Проверка с помощью мультиметра стандартным способом с помощью щупов не даст результата, для этого в приборе предусмотрены специальные разъемы –СХ+.

Он предусмотрен не во всех приборах, но, к примеру, в модели Mastech MY-64 он есть.

Знаки «плюс» и «минус» показывают на полярность подключения.

Для примера измерим емкость детали с обозначением 104К. Это означает, что емкость конденсатора составляет 104 000 пФ.

Сделайте следующие шаги:

1. Установите тумблер на нужном положении –СХ+.
2. Берите конденсатор и вставьте его ножки в этот разъем. Сторона установки не имеет значения, ведь конденсатор неполярный.
3. Убедитесь, что полученное значение соответствует заявленным характеристикам.

При измерении емкости электролитического конденсатора на 3,3 мкФ нужно установить переключатель на отметку в 200 мкФ.

На следующем шаге вставьте деталь в разъем прибора -СХ+ с учетом «плюса» и «минуса».

Для получения данных о полярности посмотрите на деталь, где черная полоска с «нулем» обозначает «минус». После проведения измерений сравните заявленный и полученный параметр.

Если измеренная емкость отличается от номинального параметра или равна нулю, это свидетельствует о неисправности конденсатора и необходимости его замены.

Проверка на обрыв

Сама неисправность возникает при отсоединении одной или двух обкладок. По сути, деталь превращается в обычный проводник.

Причиной неисправности может быть увеличение номинального напряжения, что актуально для электролитических и помехоподавляющих конденсаторов.

Внешне определить дефект не получится, поэтому для работы применяется мультиметр.

Сделайте следующее:

1. Разрядите конденсатор напрямую (при небольшой емкости) или с помощь дополнительного резистора на 5-10 кОм). При выполнении работы помните о безопасности.
2. Установите мультиметр в режим сопротивления.
3. Измерьте этот параметр на выводах.
4. Проанализируйте полученные данные.

Если значение равно нулю, это свидетельствует об обрыве. При этом конденсатор заряжаться не будет.

Проверка на короткое замыкание

Существует три способа, позволяющих проверить конденсатор на КЗ.

Способ №1 — с помощью мультиметра:

1. Включите прибор в режим измерения сопротивления / прозвонки.
2. Коснитесь щупами к отпайкам конденсатора.
3. Посмотрите на показания прибора.

Если деталь исправна, прибор показывает бесконечность, или это происходит через какой-то промежуток времени.

Появление писка свидетельствует о низком сопротивлении и КЗ в детали.

При проверке учтите следующие моменты:

• для полярного конденсатора обязательно придерживайтесь полярности;
• в неполярных конденсаторах можно подключаться к любому зажиму.

В качестве альтернативы можно использовать стрелочный прибор, по которому проще наблюдать повышение сопротивления и видеть процесс зарядки.

Способ №2 — проверка при отсутствии мультиметра:

1. Подключите светодиод / лампочку к батарейке через емкость.
2. Обратите внимание на лампочку, которая при исправной детали не должна светиться.
3. В случае постоянного свечения лампочки можно говорить о поломке конденсатора.

Если в процессе проверки сопротивление постоянно растет, а лампочка начинает свериться и тухнет, это свидетельствует о наличии какой-то емкости. В таком случае проверку на обрыв делать не имеет смысла.

Способ №3 — для неполярных, к примеру, пусковых конденсаторов насосов, стиральных машин или другого оборудования.

Алгоритм такой:

1. Подключите лампочку накаливания на 25-40 Вт к конденсатору.
2. Посмотрите, светится она или нет.

Если лампочка не горит, значит, устройство исправно.

Измерение напряжения

Для проверки конденсатора мультиметром можно измерить напряжение и сравнить полученные данные с заводским параметром.

Алгоритм действий, следующий:

1. Найдите источник питания с напряжением, которое меньше, чем у испытуемой детали.
2. Подключите выводы к ножкам с учетом «плюса» и «минуса».
3. Выждите некоторое время.

Иногда после определенного промежутка времени деталь все еще работает, а ее параметры могут измениться. В таком случае нужно смотреть и фиксировать информацию.

Далее сделайте следующее:

1. Установите на мультиметре режим измерения напряжения.
2. Проверьте интересующий параметр.
3. Если на экране появляется значение равное номинальному напряжению, конденсатор можно использовать и далее. В ином случае деталь лучше поменять.

Измерение увеличения токов утечки

При неисправности диэлектрика, установленного между обкладками, возможно появление токов утечки.

В обычном режиме они небольшие, но в случае их роста конденсатор больше не может удерживать заряд.

Для проверки достаточно обычного мультиметра:

1. Зарядите конденсатор от источника питания.
2. Сделайте несколько измерений напряжения на выводах через фиксированные промежутки времени.

Быстрое снижение напряжения свидетельствует о больших токах утечки. Во избежание погрешности в измерениях используйте мультиметр с сопротивлением на входе от 10 МОм и более.

Измерение эквивалентного сопротивления (ESR)

Бывают ситуации, когда при первом осмотре конденсатор выглядит рабочим, но на практике он оказывается неисправны.

В таких обстоятельствах имеется два пути: сразу сделать замена детали или использовать RLC-метр для более точной проверки.

Последний позволяет измерить последовательный эквивалентный параметр сопротивления. 

Увеличение этого показателя ведет к нагреву детали, а это искажает его параметры и уменьшает ресурс.

Удобство RLC-метра состоит в возможности выбирать проверяемую частоту. В качестве примера можно привести модель MASTECH 13-2039.

Такие измерения важны при контроле высокочастотных конденсаторов, установленных в импульсных блоках питания и при проверке деталей Low ESR-типа.

Анализ значения ESR проводится посредством сравнения с параметром аналогичной детали или с помощью специальной таблицы Боба Паркера.

Проверка конденсатор без выпаивания с платы

Один из наиболее удобных способов проверки конденсатора — сделать работу без выпаивания с платы.

Алгоритм действий, следующий:

1. Изучите состояние деталей не схеме. К признакам неисправности относится изменение цвета, вздутие, расколы и иные симптомы. В процессе эксплуатации на поверхности конденсатор могут появиться признаки температурных воздействий (потемнение платы, токопроводящие дорожки и т. д).
2. Проверьте качество контакта, осторожно покачав ее пальцем.
3. Измерьте напряжение в контрольных точках по цепи разряда.
4. Убедитесь в работоспособности конденсатора.

При выявлении визуальных проблем или отклонении по напряжению подключите параллельно неисправному элементу заведомо целую деталь.

После такого эксперимента можно делать вывод об исправности.

Минус в том, что такой метод подходит для схем с небольшим напряжением.

Второй способ проверки — снятие напряжения и измерение сопротивление прямо на схеме.

Минус в том, что рассчитывать на высокую точность при такой проверке не приходится.

Сделайте следующие шаги:

1. Установите на мультиметре тумблер в позицию измерения сопротивления.
2. Вставьте щупы в специальные разъемы и прикоснитесь к выводам.
3. Смотрите, как показатель сопротивления увеличивается за счет заряда от прибора. Если это так, значит, деталь исправна.

Третий метод — проверка конденсатора с помощью RLC-метра. Подключите его провода-щупы к выводам детали и посмотрите на экран.

Учтите, что при параллельном соединении параметры емкостей складываются, а при последовательном применяется особая формула (на этом вопросе мы остановимся ниже).

Как измерить емкость двух последовательно подключенных конденсаторов

Бывает ситуация, когда мультиметр с опцией измерения емкости не позволяет проверить конденсатор из-за отсутствия нужного предела.

В большинстве приборов максимальный порог составляет 20 или 200 мкФ. Но что делать, если нужно измерить емкость в 1400 мкФ или более.

Здесь можно использовать следующую формулу: 1/С = 1/С1+1/С2.

Ее смысл в том, что общая емкость для двух последовательно соединенных конденсаторов будет меньше емкости наиболее маленького из них.

Иными словами, при проверке двух деталей при емкости одной из них 30 мкФ, суммарная емкость будет меньше 20 мкФ.

При наличии прибора с ограничением измерения на 20 мкФ нужно неизвестный конденсатор подключить последовательно с деталью емкостью до 20 мкФ.

Останется лишь измерить суммарную емкость двух конденсаторов и рассчитать параметры для неизвестной величины.

Что делать в случае пробоя

К наиболее распространенным неисправностям, характерным для конденсаторов, относится пробой.

Причиной является изоляция диэлектрика, отличающаяся высоким сопротивлением.  Эта особенность исключает протекание тока между проводниками.

Если конденсатор исправен, в нем возможна небольшая утечка тока сквозь изоляцию.

В случае пробоя сопротивление резко падает, и деталь превращается в простой проводник, а это ведет к замыканию в схеме.

Причиной повреждения может быть скачок напряжения, а распознать проблему можно по вздутию, потемнению или появлению черных пятен. Единственное решение в таком случае — замена.

Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Простыми словами, ESR-METR — устройство, предназначенное для проверки конденсаторов, созданное на базе микропроцессора (к примеру, ATmega328). Имеет дисплей и контакты для подключения проводов.

Устройство продается без корпуса и питается от батарейки типа «Крона».

Минус прибора в том, что оно позволяет и измерять ESR только для снятых конденсаторов. При проведении замера на плате прибор показывает некорректный показатель.

Для проверки конденсатора этим устройством сделайте следующие шаги:

1. Выполните калибровку прибора. Для этого замкните контакты на 1-й и 4-й колонке, а после жмите на кнопку для автоматической калибровки. В случае успеха на экране должна появиться соответствующая надпись.
2. Разрядите конденсатор.
3. Подключите прибор к интересующим разъемам и выполните измерение.

В каждом конденсаторе имеется небольшое сопротивление, что приводит к небольшим потерям на уровне 0,5%. Если проверка показала завышенный показатель, это свидетельствует о высыхании детали.

Возможные сложности проверки

Главная сложность измерения параметров конденсатора — необходимость его выпаивания из схемы. Если деталь находится на плате, возникают дополнительные сложности проверки и риск искажения показаний.

Во избежание погрешностей можно использовать специальный тестер с более низким напряжением на выводах. Он позволяет проводить измерения прямо на плате и следовать рассмотренной выше инструкции.

Наличие небольшого напряжения на выводах сводит к минимуму вероятность повреждения остальных деталей.

К примеру, можно привести модель Мультиметра цифрового STAYER 45320-T.

Применяем формулы

При отсутствии под рукой прибора без гнезд для измерения конденсатора можно вспомнить курс школьной физики и использовать ряд формул.

Но это уже для тех, кто хочет полностью погрузиться в тему и на практике данный метод применяется редко.

Отметим, что при заряде рассматриваемой детали от источника постоянного напряжения через сопротивление разность потенциалов на устройстве будет подходить к напряжению источника и в завершение будет выравнено.

Т=RC

Для экономии времени можно сделать проще. К примеру, за время 3*RC в процессе зарядки разность потенциалов на детали доходит до уровня 95% по отношению к RC-цепи.

Следовательно, временной параметр легко вычислить по параметру тока и напряжения.

Иными словами, если знать число Вольт в питающем блоке и параметр сопротивления, можно вычислить постоянную времени, а после и емкость.

Допустим, в качестве проверяемого устройства имеется электролитический конденсатор.

Для проверки его емкости достаточно глянуть на надпись. К примеру, там указано напряжение 50 Вольт и емкость 6800 мкФ.

Если деталь долгое время не использовалась, параметр может не соответствовать действительности.

Для получения точной информации нужно проверить емкость.

Алгоритм действий, следующий:

1. Берите мультиметр и резистор в 10 000 Ом. Измерьте сопротивление последнего, к примеру, прибор выдал цифру 9800 Ом.
2. Подключите блок питания, а прибор переведите на измерение напряжения.
3. Подключите мультиметр к БП с помощью выводов.
4. Установите на БП напряжение 12 В и обратите внимание, чтобы на экране прибора отобразилась эта цифра.
5. Попробуйте отрегулировать напряжение и, если это не удалось, запишите получившиеся результаты.
6. Соберите RC-цепочку с использованием резистора и конденсатора.
7. Закоротите конденсатор и подайте на цепочку питание.
8. Подключите мультиметр и еще раз проверьте напряжение, которое идет на цепь. Зафиксируйте этот параметр.
9. Вычислите 95% от расчетного числа. Так, если измерение показало 12 В, в результате получится 11,4 В. Иными словами, за время 3RC конденсатор получает разность потенциалов в 11,4 В. Итоговая формула в этом случае имеет такой вид — 3*T=3*RC.
10. Определите время, для чего раскорачивайте деталь, запустите секундомер и ждите, когда напряжение достигнет отметки 11,4 В. Полученный параметр и будет временем, которое будет использоваться в расчетах.
11. Параметр времени (сек) разделите на сопротивления резистора и на тройку. Получается 210 с, которые разделите снова на тройку и 9800. Получается 0,00714 или 7140 мкФ. Разрешенное отклонение не может быть больше 20%. С учетом того, что на детали указано 6800, а расчет показал 7140 мкФ, параметр можно считать нормальным.

Сложней обстоит ситуация, когда необходимо вычислить емкость керамического конденсатора.

Для этого используйте сетевой трансформатор.

Алгоритм действий такой:

1. Подключите RC-цепь к «вторичке» трансформатора.
2. Подсоедините сам трансформатор к цепи.
3. С помощью прибора измерьте напряжение на резисторе и конденсаторе.
4. Рассчитайте ток, который идет через резистор, а после поделите напряжение на сопротивление. Результатом является Xc (емкостное сопротивление). Сама формула имеет следующий вид — Xc=1/2*π*f*С. При наличии частоты тока не возникает проблем с измерением самой емкости: С=1/2* π*f*Xc.

Для тех, кому метод с формулами показался очень сложным, просто забудьте про него. Но некоторым может пригодится.

Рекомендации по проверке конденсатора

Многие не знают, что конденсаторы имеют особенность — они после пайки, по причине воздействия на них высоких температур, редко восстанавливаются.

С другой стороны, возникает противоречие, чтобы проверить деталь, ее нужно выпаять, так как находясь в схеме на плате конденсатор будут выкорачивать другие элементы, а сами показания будут ошибочными.

Поэтому, после впаивания уже проверенной и исправной, на первый взгляд, детали, устройство (материнская плата, электродвигатель, радиоприемник) нужно сразу включить и проверить их работу.

Если все нормально, то старый конденсатор меняют на новый, это обеспечит стабильную работу устройства в будущем.

Во избежание оплошностей учтите следующие моменты:

1. При выявлении проблем в работе схемы посмотрите на дату выпуска конденсатора. В среднем последний усыхает на 65 процентов уже после пяти лет работы. Такой элемент, даже если он пока работает, лучше выпаять и проверить, а при необходимости поменять.
2. Для ускорения проверки не обязательно выпаивать оба контакта — достаточно только одного. Но есть нюанс. Для большей части электролитических элементов этот способ не подходит из-за конструкции корпуса.
3. При проверке сложной схемы с множеством проверяемых деталей повреждение лучше определить путем проверки напряжения. При отклонении этого показателя от требований или наличии подозрений на исправность, нужно выпаять и проверить деталь.
4. В новых версиях мультиметров максимальным параметром для измерения является 200 мкФ. Если проводить проверку большей емкости, устройство может поломаться, несмотря на наличие защиты.
5. В наиболее новых устройствах предусмотрены SMD-электроконденсаторы, которые слишком маленькие, и их трудно выпаять. В таких деталях лучше ограничиться выпаиванием только одного вывода, приподнять его и изолировать от остальной схемы, а после отпаять второй вывод.

Исходя из изученного материала, можно сделать вывод, что конденсатор можно проверить на работоспособность на плате, но лучше это делать после выпаивания.

Для измерений стоит использовать обычный мультиметр, RLC-прибор и классические формулы расчета из курса физики (в редких случаях).

Помните, что даже незначительное отклонение от нормы может свидетельствовать об ухудшении параметров детали, что может повлиять на работу всего устройства, к примеру, электродвигателя или системной платы компьютера.

Что такое конденсатор

Среди электронных компонентов, наиболее часто встречающихся в рекомендациях по ремонту оборудования наверно более 50% всех случаев поломки случаются из-за неисправности конденсаторов. Как электрический прибор конденсатор участвует во множестве электрических схем. Основа работы такого элемента основана на постепенном накоплении электричества разного потенциала между обкладками и его последующего резкого разряда.

Сегодня наиболее распространенными в схемотехнике являются два вида конденсаторов:

• электролитические или полярные, называются так, потому что при включении в схему аппаратуры требуют установки согласно полярности: «плюс» к плюсу схемы, а вот «минус» к отрицательному;
• неполярные все остальные типы конденсаторов.

Конструкция подобного рода электронных компонентов для элементарного представления довольно проста и состоит из двух проводящих электрический ток изолированных диэлектриком обкладок. В качестве диэлектрика используются различные вещества и материалы, не проводящие электрический ток – воздух, керамические пластины, специальная бумага, слюда.

На практике эти электронные компоненты являются небольшими по размерам приборами, но при этом имеют очень большую и довольно чувствительную емкость, поэтому при работе с ними необходимо максимально соблюдать осторожность и внимательность.

Для чего используют конденсатор?

Промышленная отрасль производит самые разнообразные конденсаторы, которые затем используются во многих областях. Они требуются в следующих отраслях:

• автомобилестроении;
• радиотехнике;
• электронике;
• электробытовой технике;
• приборостроении.

Конденсаторы можно назвать «сосудами» для хранения энергии. Они отдают энергию при коротких сбоях в питании. Кроме вышеперечисленного, специальный вид данных компонентов отделяет нужные сигналы, определяет частоту устройств, которые формируют сигналы. Конденсатор имеет быстрый период зарядки-разрядки.

Справка! Данный электрический элемент (конденсатор) располагает в своём составе парой проводников — это токопроводящие обкладки. При пропускании постоянного тока цепью его запрещено включать, так как это будет равносильно разрыву цепи.

В электроцепи переменного тока обкладки конденсатора попеременно заряжаются с частотой проходящего тока. Это можно объяснить следующим: зажимы данного источника тока время от времени подвергаются смене напряжения. Далее в цепи появляется ток переменного характера.

Подобно катушке, а также резистору, конденсатор оказывает переменному току сопротивление. Следует учесть, для токов различных частот оно будет разным. Например, проявляя хорошую пропускную способность для токов высокочастотных, он будет оказывать изолирующие свойства для токов низкочастотных.

Сопротивление электрического компонента взаимосвязанно с частотой, а также ёмкостью тока.

Принцип работы

Принцип работы, на котором основана работа этого радиоэлемента заключается в том, что при использовании его в электрических схемах он способен накапливать электрический заряд.

Это свойство, возможно только с переменным электрическим током – поэтому он применяется в схемах, где необходимо разделение двух составляющих тока – постоянной и переменной. А вот в схемах с постоянным электрическим током конденсатор будет выполнять роль диэлектрика, поскольку в таких условиях он не способен накапливать заряд.

Область применения

Конденсаторы применяются в зависимости от своего номинала и маркировки в различных радиосхемах и электронных приборах. Это в основном небольшие по емкости компоненты, выход их строя которых не сопровождается большими и разрушительными последствиями.

Большие по мощности и размерам конденсаторы применяются в основном в качестве пусковых элементов электродвигателей при использовании однофазного подключения в таком случае конденсаторы должны иметь большую емкость и номинал.

Возможные неисправности

Нерабочая электрическая схема прибора или незапускающийся двигатель сам по себе сигнализирует о неисправности одного или нескольких компонентов схемы, а вот конкретно неисправность конденсатора может быть следствием некоторых факторов, влияющих на работоспособность элемента:

• короткого замыкания внутри между обкладками;
• порыва внутренней цепи элемента;
• превышения допустимого тока утечки;
• уменьшения номинальной емкости данного прибора;
• физического повреждения корпуса и нарушения его герметичности.

Основные неисправности и причины их возникновения

Неважно, какой тип конденсатора вы используете. Любой конденсатор может выйти из строя в связи со следующими проблемами:

1. Снижение номинальной емкости, которая будет происходить в процессе высыхания.
2. Ток утечки будет превышать необходимо значение.
3. Возрастание активных потерь цепи.
4. Возникло короткое замыкание обкладок.
5. Потеря контакта, которая произошла между обкладкой и выводом детали.

Все неисправности, которые мы описали выше чаще всего могут возникнуть в результате нарушения температурного режима или превышения порога допустимого напряжения. Специалисты уверяют, что благодаря понижению рабочей температуры можно значительно продлить срок службы радиоэлемента.

На практике чаще всего неисправность конденсатора может быть вызвана коротким замыканием. Теперь мы решили подробно рассказать о том, как выполнить диагностику конденсатора.

Как определить поломку по внешним признакам

Вышедший из строя электронный компонент, возможно определить, или во всяком случае поставить под сомнение его работоспособность возможно благодаря следующим внешним признакам:

• нарушение герметичности корпуса – в виде разрыва внешнего корпуса и выступившего электролита;
• раздутого корпуса элемента с видными повреждениями геометрии (чаще всего они имеют цилиндрическую форму, поэтому выпуклости на внешней оболочке говорят о его неисправности).

Как узнать ёмкость конденсатора

В большинстве случаев емкость прибора указывается в маркировке на корпусе элемента. Однако зачастую существует необходимость определения емкости электронных компонентов с недостаточно четко промаркированными данными.

В таком случае необходимо использование специализированного мультиметра, имеющего в своем арсенале функцию измерения емкости.

В большинстве мультиметров имеется 5 пределов измерения:

• 20 нФ (20nF)
• 200 нФ (200nF)
• 2 мкФ (2uF)
• 20 мкФ (20uF)
• 200 мкФ (200uF)

Такой диапазон измерения емкости элементов позволяет проводить тестирование, как неполярных конденсаторов, так и полярных, то есть электролитических. Сам процесс проведения тестирования выглядит так:

• Контрольные щупы прибора переключаются к специальным гнездам измерения емкости (гнезда Сх).Внимание! При работе обязательно соблюдать указанную полярность контрольных щупов!
• Тестируемый образец полностью разряжается.
• Контрольные щупы соединяются с местами выводов на тестируемом образце.

Полученное значение и показывает емкость электронного компонента схемы.

В отдельных мультиметрах, вместо специальных гнезд на рабочую панель выведены металлические пластины. Проверка элемента проводится путем присоединения выводов к платинам с соблюдением полярности.

Как пользоваться мультиметром в машине?

Электрооборудование – одна из самых уязвимых частей автомобиля, которая очень чувствительна к условиям эксплуатации, своевременной диагностике и техническому обслуживанию. Поэтому мультиметр должен стать неотъемлемой частью набора инструментов – он поможет выявить неисправность, определить причины её возникновения и возможные способы ремонта.

Мультиметр — обязательный прибор для диагностики электрической системы транспортного средства

Для опытных автолюбителей производятся специализированные автомобильные мультиметры, но в большинстве случаев будет достаточно и бытовой модели. Среди основных задач, которые ей предстоит решать:

• Контроль напряжения на аккумуляторной батарее, что особенно актуально после долгого простоя автомобиля или в случае некорректной работы генератора;
• Определение величины тока утечки, поиск коротких замыканий;
• Проверка целостности обмоток катушки зажигания, стартера, генератора;
• Проверка диодного моста генератора, компонентов системы электронного зажигания;
• Контроль исправности датчиков и зондов;
• Определение целостности предохранителей;
• Проверка ламп накаливания, тумблеров и кнопок.

Проблема, с которой сталкиваются многие автолюбители – разрядка батареи мультиметра в самый неподходящий момент. Чтобы избежать этого, достаточно выключать прибор сразу же после использования и возить с собой запасную батарею.

Мультиметр – удобный и универсальный прибор, незаменимый как в быту, так и в профессиональной деятельности человека. Даже при базовом уровне знаний и навыков он способен существенно упростить диагностику и ремонт электроприборов. В умелых же руках тестер поможет решить самые сложные задачи – от контроля частоты сигнала до проверки интегральных микросхем.

Неполярные и полярные разновидности

Среди многообразия конденсаторов следует выделить два основных типа: полярные или электролитические, а также неполярные. В качестве диэлектрика в данных приборах используют — стекло, бумагу и воздух.

Специфика полярных конденсаторов

Само название наглядно говорит о том, что они имеют полярность, потому являются электролитическими. Потребуется верное и точное следование схеме, когда их будут подключать — «минус» к «минусу», а «плюс» к «плюсу». Если не соблюдать данное правило, то элемент не только утратит работоспособность, но вполне способен взорваться. Электролит встречается как в состоянии твёрдом, так и в жидком.

В качестве диэлектрика в устройствах применяется бумага, которая пропитана электролитом. Ёмкость варьируется в пределах от 0,1 тыс. и до 100 тыс. МкФ.

Справка! Полярные конденсаторы предназначены для выравнивания электрофильтрации поступающих сигналов. Метка «+» имеет большую длину. Пометка «-» обозначена на самом корпусе.

Когда происходит замыкание пластин, то осуществляется выделение тепла. Под его действием происходит испарение электролита, а затем следует взрыв.

Сверху у конденсаторов современного исполнения имеется крестик и незначительное вдавливание. Толщина вдавлиной части немного меньше, чем остальная поверхность. Если происходит взрыв, тогда верхний участок открывается, как роза. Поэтому при наблюдении за повреждённым элементом можно заметить вспучивание на корпусе.

Отличительные особенности неполярных конденсаторов

Плёночные неполярные части используют диэлектрик из керамики, а также из стекла. Если сравнивать с конденсаторами электролитическими, то у них самозаряд меньше. Это можно объяснить тем, что керамика имеет более высокое сопротивление, чем бумага.

Читайте также:  Виды соединения электрических проводов в распаечной коробке

Конденсаторы подразделяются на детали как специального назначения, так и общего. Они бывают следующими:

1. Пусковыми. Используются для поддержания надёжной и качественной работы электродвигателей. Увеличивают в двигателе стартовый момент, например, это компрессор или насосная станция, осуществляющие запуск.
2. Дозиметрическими. Предназначены для работы в цепях, в которых незначительный показатель токовых нагрузок. У них необъёмный самозаряд, но сопротивление изоляции повышенное. Большей частью это фторопластовые элементы.
3. Импульсными. Используются для формирования повышенного скачка напряжения, а также его перевода на принимающую панель устройства.
4. Высоковольтными. Применяются в высоковольтных приборах. Производятся в разнообразном исполнении. Встречаются масляные и керамические, плёночные и вакуумные. Они заметно отличаются от других деталей и имеют ограниченный доступ.
5. Помехоподавляющими. Предназначены для смягчения в частотной вилке электромагнитного фона. Имеют незначительную собственную индуктивность, что даёт возможность повысить резонансную частоту, а также увеличить полосу сдерживаемых частот.

Если сравнивать в процентном отношении, то наиболее значительное число неисправных элементов приходится на случаи, когда наблюдается подача напряжения превосходящее стандартные показатели. Оплошности в проектировании вполне могут вызвать неисправности элементов.

Когда диэлектрик утрачивает свои характеристики и свойства, то могут возникнуть сбои и перепады в деятельности конденсатора. Например, при его растрескивании, вытекании или высыхании. Ёмкость может сразу измениться. Определить её значение возможно только благодаря измерительным устройствам.

Алгоритм диагностики мультиметром

Тестирование конденсаторов рекомендуется проводить после их изъятия из электроцепи. Таким образом достигаются более верные показатели.

Центральным показателем конденсаторов является способность пропускать только ток переменного характера. Постоянный же ток он способен пропускать лишь небольшой промежуток времени и исключительно в начале процесса. Сопротивление здесь напрямую зависит от ёмкости.

Как произвести тестирование полярного конденсатора

Для диагностики элемента мультиметром, потребуется обеспечить ёмкость, которая не будет превышать показатель равный 0,25 мкФ.

Алгоритм проверки неисправностей конденсатора при помощи мультиметра следующий:

1. Потребуется взять электрический компонент за ножки и закоротить его каким-то предметом из металла, например, это может быть пинцет или отвёртка. Это надлежит сделать для разрядки элемента. Искры, которые появятся при этом, дадут знать, что разряд произошел.
2. Затем надлежит установить переключатель мультиметра в режим замера данных сопротивления или на прозвонку.
3. Далее следует прикоснуться щупами к выводам конденсатора, при этом следует учитывать их полярность, то есть к минусовой ножке подвести щуп чёрного цвета, а к плюсовой — красного. При этом происходит выработка постоянного тока, поэтому через определённый отрезок времени можно ожидать минимальное сопротивление электрического компонента.

В то время, когда щупы располагаются на вводах конденсатора, происходит его подзарядка. Продолжает повышаться сопротивление пока не достигнет максимального уровня.

Если при соединении со щупами прибор начинает пищать, а стрелка его склоняет к нулевой отметке, то это говорит о наличии короткого замыкания. Оно и вывело из строя работу конденсатора. При указании стрелки на единицу, можно предположить, что в конденсаторе произошёл внутренний обрыв. Подобные элементы можно признать испорченными и заменить. Если на приборе, спустя некоторое время, единица высвечивается, то деталь в порядке.

Важно сделать измерения таким образом, чтобы на их качество не повлияло неправильное поведение. Запрещается в продолжении диагностики прикасаться руками к щупам. Человеческое тело имеет небольшой показатель сопротивления, поэтому соответствующие данные утечки будут превышать его многократно.

Ток последует по пути наименьшего сопротивления и обойдёт конденсатор. Таким образом мультиметр представит ложный результат измерений. Можно разрядить электрический компонент благодаря лампе накаливания. В подобном случае процесс станет идти более плавным образом.

Разрядку необходимо производить в обязательном порядке, тем паче, если элемент является высоковольтным. Это делают из-за соблюдения норм безопасности, а также, чтобы сам прибор остался в рабочем состоянии. Его способно привести в негодность остаточное напряжение.

Неполярный конденсатор и его диагностика

Такого рода элементы проверить с помощью мультиметра ещё легче. Вначале на самом приборе проставляют предельный показатель измерения на мегаомы. Затем прикладывают щупы. Если данные на приборе будут менее 2 Мом, то это показатель неисправности конденсатора.

В период подзарядки элемента с помощью мультиметра можно продиагностировать его работоспособность, когда ёмкость колеблется от 0,5 мкФ. Если показатель меньше, то измерения будут незаметны на приборе. Когда требуется протестировать элемент менее 0,5 мкФ на мультиметре, то это можно сделать, если будет короткое замыкание между обкладками.

При исследовании неполярного конденсатора, у которого напряжение выше 400 В, то это возможно выполнить при зарядке его от источника, ограждённого от к.з. автоматическим выключателем. По порядку с конденсатором соединяют резистор, сопротивление его должно быть предусмотрено свыше 100 Ом., что ограничит мощность первичного токового броска.

Возможно определить работоспособность конденсатора и другим способом, например, протестировав его на искру. Заряжают электрический компонент до рабочей ёмкости, а потом выводы закорачивают при помощи металлической отвёртки, у которой имеется изолированная ручка. По мощности разряда делают вывод о работоспособности компонента.

До зарядки, а также через время после неё, следует измерить на ножках детали показатели напряжения. Существенным является способность заряда продолжительное время сохраняться. Затем потребуется разрядка конденсатора с помощью резистора, благодаря которому он и производил зарядку.

Определение напряжения при помощи мультиметра

Проверить исправную работу конденсатора возможно благодаря измерению напряжения, сравнив затем полученный результат с номиналом. Для выполнения диагностики, необходим источник питания, у которого напряжение должно быть немного меньше, чем у исследуемого элемента.

Например, если у конденсатора показатель в 25 В, то подойдёт 9-вольтный источник. Подсоединяют щупы к ножкам, предварительно обращая внимание на полярность, затем ждут немного времени — примерно несколько секунд. Случается, что время прошло, а просроченный компонент всё еще функционирует, хотя характеристики приведены иные. В подобном случае его требуется систематически контролировать.

Мультиметр следует настроить на режим определения напряжения и производят диагностику. При быстром появлении на дисплее значения равного номинальному, элемент полностью годен к использованию. В противоположном случае конденсатор надлежит поменять.

Как проверить конденсатор тестером (стрелочным прибором)

Друзья завалялся у меня в гараже измерительный прибор времен СССР — Ц4313. Он вполне рабочий, поэтому я решил поэкспериментировать и выполнить проверку им.

Почему я решил использовать его? Методика проверки не изменяется но, аналоговыми приборами (стрелочными) работу выполнять наглядно проще. Проще в плане визуального отслеживания. Здесь придется наблюдать не за изменением цифр на дисплее, а за отклонением стрелки прибора. Причем стрелка будет отклоняться сначала в одну сторону, затем в другую.

Чтобы настроить тестер Ц4313 на измерение сопротивления нужно нажать кнопку «rx». Вставляем щупы прибора в рабочие контакты. Для начала берем конденсатор и разряжаем его. Затем касаемся щупами контактов кондера. Если конденсатор исправный стрелка сначала отклонится, а затем по мере заряда плавно возвратится в исходное (нулевое) положение. Скорость перемещения стрелки зависит от того какой емкости испытуемый конденсатор.

Если стрелка прибора не отклоняется или отклонилась и зависла в определенном положении, это говорит о том, что конденсатор неисправный.

Как проверить элемент без выпаивания?

Для того, чтобы провести тестирование компонента без демонтажа, понадобится использовать специальный прибор. Его отличительной особенностью является минимальный уровень напряжения на клеммах, что не позволит нанести вред другим компонентам цепочки.

Тем не менее, не у каждого мастера имеется подобное оборудования, поэтому соорудить его можно даже из стандартного мультиметра, если подключить его через специальную приставку. Схематическое строение приставок можно обнаружить на просторах интернета.

Наглядный пример создания прибора для тестирования конденсатора без предварительного демонтажа

Таблица №1. Другие методы проверки компонента без выпаивания.

МетодОписание

Частичное выпаивание	Можно демонтировать компонент не до конца (один вывод). Это позволит провести стандартную проверку прибором. Правда, осуществить это можно при наличии полярного конденсатора.
Подрезка путей	Эффективным способом проверки без демонтажа является подрезка дорожек, которые направляются по схеме к конденсатору. Удалить их можно острым предметом, после чего допускается без опасений проводить тестирование.Конечно, это опасный метод, ведь так вы рискуете безвозвратно испортить плату. На некоторых схемах применять такой способ недопустимо.

По завершению проверки следует восстановить целостность дорожек

Особенности SMD конденсаторов

Современные технологии позволяют делать радиодетали очень малых размеров. С применением SMD технологии компоненты схем стали миниатюрными. Несмотря на малые размеры, проверка SMD конденсаторов ничем не отличается от более габаритных. Если надо узнать, рабочий он или нет, сделать это можно прямо на плате. Если необходимо измерить емкость, надо выпаять, затем провести измерения.

SMD технологии позволяют делать миниатюрные радиоэлементы

Проверка работоспособности SMD конденсатор проводится точно также как электролитических, керамических и всех других. Щупами надо прикасаться к металлическим выводам по бокам. Если они залиты лаком, лучше плату перевернуть и тестировать «с тыльной» стороны, определив, где находятся выводы.

Танталовые SMD конденсаторы могут быть полярными. Для обозначения полярности на корпусе, со стороны отрицательного вывода, нанесена полоса контрастного цвета

Даже обозначение полярного конденсатора похоже: на корпусе возле «минуса» нанесена контрастная полоса. Полярными SMD конденсаторами могут быть только танталовые, так что если видите на плате аккуратный прямоугольник с полосой вдоль короткого края, к полоске прикладывайте щуп мультиметра который подключен к минусовой клемме (черный щуп).

Другие способы проверки

Можно проверить конденсатор, не выпаивая его из микросхемы. Для этого нужно параллельно подключить заведомо исправный конденсатор с такой же емкостью. Если устройство будет работать, то проблема в первом элементе, и его следует поменять. Такой способ применим только в схемах с небольшим напряжением!

Иногда проверяют конденсатор на искру. Его нужно зарядить и металлическим инструментом с заизолированной рукояткой замкнуть выводы. Должна появиться яркая искра с характерным звуком. При малом разряде можно сделать вывод, что деталь пора менять. Проводить данное измерение нужно в резиновых перчатках. К этому методу прибегают для проверки мощных конденсаторов, в том числе пусковых, которые рассчитаны на напряжение более 200 Вольт.

Использовать способы проверки без специальных приборов нежелательно. Они небезопасны – при малейшей неосторожности можно получить электрический удар. Также будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.

Проверка компонента замыканием: возможно ли это?

Применяют такой метод в основном только для проверки крупногабаритных компонентов с большой емкостью, которые работают на напряжении выше двухсот вольт.

Для начала компонент заряжают от сети при стандартном напряжении, после чего его разряжают с помощью замыкания выводов. В процессе тестирования можно заметить искры, которые доказывают, что элемент обладает способностью к накоплению зарядов.

При замыкании выводов крупногабаритного конденсатора появляется яркая вспышка

Тем не менее, этот метод относится к разряду опасных и его категорически запрещено применять на практике новичкам по следующим причинам:

1. В случае неосторожности мастер может получить неслабый удар током, который представляет опасность для его жизни. Особенно опасно замыкание заряженного конденсатора двумя руками, ведь при таких обстоятельствах электрический разряд поражает сердце, и человек умирает.
2. Кроме того, таким методом все равно не получится достоверно узнать о работоспособности компонента, ведь неопытный человек не сможет отличить искру с разницей в 100 вольт. Это значит, что тестирование заведомо безрезультатное.

Сложности проверки

Основной сложностью при определении работоспособности конденсатора мультиметром является его выпаивание из схемы. Если оставить компонент на плате, на измерение будут влиять другие элементы цепи. Они будут искажать показания.

В продаже существуют специальные тестеры с пониженным напряжением на щупах, которые позволяют проверять конденсатор прямо на плате. Малое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других элементов в цепи.

Тест сопротивления

Для этого нужно выполнить все действия, описанные для проверки емкости, но режим измерения нужно выбрать другой — проверку сопротивления. Этот режим обычно обозначен диапазоном измерения в Омах. Для проверки конденсаторов лучше выбрать диапазон, равный 200 Ом. Если при прозвонке элемента выявлено сопротивление ниже 50 Ом, такой элемент подвергся пробою и не может быть использован.

В новейшей аппаратуре используются smd электроконденсаторы, имеющие микроскопичный размер, так что выпаивание одного из его выводов оказывается очень сложной задачей. В этом случае нужно выпаять оба вывода либо приподнять один из выводов после его отпаивания и изолировать от схемы.

Знать, как проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая, необходимо при кропотливой проверке электротехнических приборов на возможную неисправность, если точно известно, что неисправность заключается в одном из элементов. При этом следует выпаять одну из ножек каждого элемента и поочередно померить их сопротивление и емкость. Таким образом можно выявить вышедшие из строя элементы.

Как проверить конденсатор мультиметром без функции определения емкости

Для определения поврежденного конденсатора даже не всегда нужны приборы. Часто достаточно внешнего осмотра. Признаком того, что емкость вышла из строя, является вздутие корпуса, потеки любого цвета. Если внешние изменения есть, можно даже не измерять, а сразу менять. Это очень часто возвращает работоспособность вышедшей из строя бытовой технике и другой электрической и электронной аппаратуры.

Визуально бывает проще всего определиться с неисправностью электролитических конденсаторов импортного производства. Если конденсатор вздулся или дополнительно разгерметизировался в месте насечки, его необходимо заменить в обязательном порядке

Если внешних изменений нет, приступаем к проверке. Чаще всего у домашних радиолюбителей имеется цифровой мультиметр. Марка его не важна, но необходимо чтобы он мог мерить сопротивление и/или имел функцию проверки диодов. Можно использовать и стрелочные. Они даже удобнее — движущаяся или замершая на месте стрелка более информативна. Только помните, что это не измерения, а лишь проверки. То есть, с их помощью мы не можем измелить ёмкость конденсатора, а лишь убеждаемся в его работоспособности.

Перед тем как проверить конденсатор мультиметром, обязательно разрядите емкость. Если этого не сделать, в некоторых случаях измерительный прибор может выйти из строя.

Разрядить конденсатор можно двумя способами:

• прикоснувшись к выводам высокоомным сопротивлением — 0,5-1 мОм;
• при помощи лампы накаливания — центральный контакт лампы на одну ножку, корпусом прикоснуться к другой.

Безопасный и надежный способ разрядить конденсатор — замыкаем выводы при помощи обычной лампы накаливания на 220 В

Разряжать емкость при помощи обычного проводника не стоит — можно добиться выходя из строя элемента. Это может сработать без особого вреда только на емкостях, рассчитанных на невысокий вольтаж и имеющих небольшую емкость. Исправные лампы накаливания есть у всех, так что лучше используйте их.

В режиме прозвонки диодов

Если на мультиметре есть режим прозвонки диодов, можно проверить работоспособность конденсатора с его помощью. Этот метод позволяет на слух определить пригодность элемента.

Вот такой значок обозначает прозвонку диодов

Все еще проще: ставим переключатель в положение прозвонки диодов, прикладываем щупы. Ждем некоторое время. Если емкость исправна, время от времени слышится «писк». Чем больше емкость конденсатора, тем дольше время ожидания и тем короче «писк». Если писка нет — емкость нерабочая.

Прозвонка проводов

Несмотря на всю многозадачность мультиметров, главное их бытовое применение – прозвонка проводов, то есть определение их целостности. Казалось бы, что может быть проще – соединил два конца кабеля со щупами в режиме «пищалки», и дело с концом. Но такой способ укажет лишь на наличие контакта, но никак не на состояние проводника. Если внутри имеется надрыв, который приводит к искрению и подгоранию под нагрузкой, то пьезоэлемент мультиметра всё равно издаст звук. Лучше воспользоваться встроенным омметром.

Звуковой сигнал, иначе именуемый как «зуммер», значительно ускоряет процесс прозвонки

Установите переключатель мультиметра в положение «единицы Ом» и соедините щупы с противоположными концами проводника. Нормальное сопротивление многожильного провода длиной несколько метров – 2-5 Ом. Увеличение сопротивления до 10-20 Ом скажет о частичном износе проводника, а значения в 20-100 Ом свидетельствуют о серьёзных обрывах жил.

Иногда при проверке уложенного в стену провода, использование мультиметра затруднено. В таких случаях целесообразно применять бесконтактные тестеры, однако цена этих устройств довольно высока.

Как проверить керамический конденсатор?

Конденсаторы неполярные (керамические, бумажные и т. п.) проверяются мультиметром немного другим способом:

• Прибор настраиваем на измерение сопротивления.
• Выставляем самый максимальный предел измерения.
• Прикасаемся измерительными проводами к контактам, не касаясь их.

Если в результате этих действий на экране прибора величина сопротивления будет больше 2 Мом. – конденсатор исправен. Если полученное показание сопротивления будет меньше 2 Мом. – элемент неисправен (конденсатор пробит или закорочен). Его необходимо заменить исправным.

Помните, что при измерении на максимальных режимах сопротивления, нужно обязательно исключить касание проводящих частей. Связано это с тем, что сопротивление человеческого тела намного меньше сопротивления конденсатора. Это сопротивление и оказывает большое влияние на точность измерения. Тестер не показывает правильные параметры.

Что еще важно знать?

Не всегда проверка работоспособности конденсатора требует использование мультиметра либо других тестеров. Иногда достаточно визуально посмотреть на внешнее состояние изделия, что проверить его на вздутие либо пробой. Сначала внимательно просмотрите верхнюю часть бочонка, на которой производителем нанесен крестик (слабое место, предотвращающее взрыв кондера при выходе из строя).

Если Вы увидите там подтекание либо разрушение изоляции, значит, конденсатор пробит, и проверять его тестером уже нет смысла. Также внимательно просмотрите, не потемнел либо не взудлся ли этот элемент схемы, что случается очень часто. Ну и не следует забывать о том, что возможно повреждения возникли на самой плате рядом с местом подключения конденсатора. Эту неисправность можно увидеть невооруженным глазом, особенно, когда происходит отслоение дорожек либо изменение цвета платы.

Еще один важный момент, который Вы должны учитывать – проверку изделия нужно выполнять, только демонтировав его с платы. Если Вы хотите проверить конденсатор, не выпаивая из схемы, учтите, что может возникнуть большая погрешность измерений из-за находящихся рядом остальных элементов цепи.

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как проверить работоспособность конденсатора мультиметром в домашних условиях. Эту инструкцию мы рекомендуем Вам использовать при ремонте микроволоновки либо стиральной машины своими руками, т.к. у данного вида бытовой техники очень часто происходит эта поломка. Помимо этого кондер часто перестает работать на кондиционерах, усилителях и даже видеокартах. Поэтому если Вы желаете что-либо отремонтировать своими силами, надеемся, что эта инструкция Вам поможет!