Как проверить конденсатор мультиметром

Проверка стрелочным прибором

Если прибор не имеет функции измерения емкости – можно воспользоваться режимом тестирования сопротивления, при проведении которого по показаниям судят о целостности конденсатора.

После подсоединения щупов измерителя к ножкам исправного конденсатора указатель начнет плавно перемещаться в сторону увеличения показаний. Это указывает на нормальный процесс зарядки емкости от установленных в отсеке измерителя батареек.

Для значительных номиналов это отклонение будет хорошо заметно, а для маленьких значений – совсем небольшим по размаху. Тем не менее, любые колебания стрелки свидетельствуют об исправности измеряемого изделия. Если же их совсем не наблюдается – тестируемый конденсатор неисправен.

Что такое конденсатор и принцип его работы

Конденсатором называется устройство, состоящее из двух токопроводящих пластин, между которыми существует зазор: воздушный или заполненный диэлектриком.

Такое устройство способно накапливать на пластинах (обычно в технической литературе их называют обкладками) электрический заряд.

К пластинам присоединяются выводы, с помощью которых конденсатор соединяется с другими элементами электронных и электрических схем.

При подключении его к источнику постоянного тока одна из обкладок приобретает положительный заряд, другая – отрицательный.

Процесс заряда сопровождается протеканием зарядного тока, который в начале процесса скачком увеличивается до значения тока короткого замыкания, а в конце спадает до нуля.

Наличие диэлектрика намного увеличивает емкость конденсатора и допустимое напряжение, до которого он может зарядиться без повреждения.

Чем больше емкость и приложенная к выводам разность потенциалов, тем больше величина заряда, сообщаемая конденсатору.

При отключении конденсатора от источника постоянного тока на нем некоторое время сохраняется напряжение, до тех пор, пока не произойдет разряд через внутреннее сопротивление утечки.

Это сопротивление характеризует свойства диэлектрика и может достигать 500 МОм, поэтому при большой емкости заряд сохраняется длительное время – в течение нескольких часов.

При подключении к источнику переменного напряжения происходит периодический перезаряд обкладок с частотой сети. Чем больше частота, тем больше протекающий через конденсатор ток.

Основные параметры конденсаторов:

• номинальные напряжения — от одного до тысяч вольт;
• емкость — от одной пФ до десятков тысяч мкФ;
• отклонения от номинальной емкости (точность) – от 0,005 до -20…+80%.

Что такое конденсатор и зачем нужен?

Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, применяемых во многих отраслях. Они необходимы в автомобиле- и машиностроении, радиотехнике и электронике, в приборостроении и производстве бытовой техники.

Конденсаторы — своего рода «хранилища» энергии, которую они отдают при возникновении кратковременных сбоев в питании. Кроме того, определенный вид этих элементов отфильтровывает полезные сигналы, назначает частоту устройств, генерирующих сигналы. Цикл разрядки-зарядки у конденсатора очень быстрый.

Такой электрический компонент, как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих обкладок). Между собой они разделены диэлектриком. В цепь, которая пропускает ток постоянного характера, включать его нельзя, поскольку это равнозначно разрыву

В цепи с переменным током обкладки конденсатора поочередно перезаряжаются с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на зажимах источника такого тока периодически происходит смена напряжения. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.

Так же как резистор и катушка, конденсатор проявляет сопротивление току переменного характера, но для токов разных частот оно разное. К примеру, хорошо пропуская высокочастотные токи, он одновременно может являться чуть ли не изолятором для низкочастотных токов.

Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем его емкостное сопротивление ниже.

Как можно проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая его

Конденсаторы, особенно электролитические, имеют очень неприятное свойство: при прогреве паяльником при пайке они иногда восстанавливают свои свойства. Поэтому вопрос, как проверять исправность конденсатора, не выпаивая его из схемы, становится иногда очень актуальным. К сожалению, сделать это без интеллектуальных ухищрений невозможно, и универсального метода не существует. Вокруг изделия всегда существуют элементы, шунтирующие его своим сопротивлением, и проверка закончится его измерением.

Поэтому профессионалы после впаивания проверенного конденсатора на место иногда включают ремонтируемое устройство, наблюдая за изменениями в его работе. Если работоспособность его восстановилась или что-то изменилось к лучшему, только что проверенную деталь заменяют на новую.

Если проверяемая деталь подключена последовательно с каким-нибудь другим элементом, можно определять ее исправность прямо на плате, выпаяв этот элемент.

Если схема проверяемого устройства сложная, то конденсаторов в ней много. Выпаивать каждый из них для проверки – трудоемкое занятие. К тому же после такого ремонта плата оказывается изрядно перепаханной. В этом случае нужно найти принципиальную схему устройства и проанализировать ее работу. Наличие на схеме контрольных точек с указанными в них напряжениями очень поможет делу. В том, как определять неисправность конденсаторов в этом случае, поможет измерение напряжений на них или на сопряженных с ними узлах схемы. Если напряжение не соответствует ожидаемому, то подозрительный элемент выпаивается и проверяется одним из вышеперечисленных способов.

Области применения

Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники:

• Фильтры выпрямителей и стабилизаторов в источниках питания.
• Передача сигналов в усилителях.
• Различные частотные фильтры. Разделяют звуки на низкие, средние, высокие.
• В таймерах. Они устанавливают временные отрезки пускового механизма стиральной машины, микроволновки.
• В переходниках. Например, можно подключить электродвигатель, рассчитанный на 380 вольт к сети с напряжением в 220 вольт. Конденсатор подсоединяется к третьему выводу, сдвигая фазу на 90 градусов на третьем выводе. В результате можно трехфазный мотор включать в однофазную сеть 220 вольт.
• В генераторах. Подбор частоты колебаний и т. д.

В настоящее время сложно встретить электрическую схему, где бы ни использовались конденсаторы.

Несложные конденсаторы практически не выходят из строя, поломка может возникнуть только при механическом воздействии. Электролитические кондеры могут со временем «высыхать». Если прибор продолжительное время не эксплуатируется, то диэлектрический слой ухудшает непроводимость тока.

Если полярные конденсаторы неправильно подсоединить в схеме, перепутав полюса, то элемент тоже может выйти из строя или даже привести к короткому замыканию на плате.

При замене конденсаторов, их обязательно надо тестировать и проверять. Поскольку даже в неиспользуемых ранее элементах, при длительном хранении может высохнуть диэлектрик.

Способов проверки радиоэлементов несколько. В одних случаях достаточно внешнего осмотра. Лучше всего подходит тестирование прибором LC-метром. Но если его нет под рукой, то проверить исправность кондера можно тестером или мультиметром. Последний способ подходит для конденсаторов, с емкостью, превосходящей 0.25 микрофарад.

Пробой конденсатора

Наиболее распространенной проблемой конденсаторов является пробой диэлектрика. Диэлектрик – это слой материала между двумя проводниками внутри конденсатора, который имеет большое сопротивление, чтобы не допустить протекания тока между проводниками.

В исправном конденсаторе допускается небольшое пропускание тока через этот изолятор, это называется «ток утечки», и он ничтожно мал. При пробое диэлектрика его сопротивление резко падает, и, по сути, он превращается в обыкновенный проводник. Причиной такого пробоя, как правило, является резкий перепад напряжения в сети, к которой подключено оборудование. К характерным признакам пробоя относятся вздутие корпуса конденсатора, его потемнение и появление черных пятен. Перед тем как проверить конденсатор на исправность, осмотрите его визуально на предмет внешних дефектов.

Проверка на короткое замыкание

Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки

Как прозванивать конденсаторы мультиметром? Нужно включить мультиметр в режим прозвонки или измерения сопротивления и приложить щупы к выводам конденсатора.

В зависимости от емкости мультиметр либо сразу же покажет бесконечное сопротивление, либо через какое-то время (от нескольких секунд до десятков секунд).

Если же прибор постоянно пищит в режиме прозвонки (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), то конденсатор можно смело выкидывать.

Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки

Если нет мультиметра (и даже старой советской «цешки» нету), то можно попробовать подключить светодиод или лампочку к батарейке через исследуемый конденсатор.

Т.к. исправный конденсатор имеет ооочень большое сопротивление постоянному току, лампочка гореть не должна. Хотя, если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может вспыхнуть на короткое время (пока конденсатор не зарядится).

Если же светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.

Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного роста сопротивления вплоть до бесконечности (ну или светодиод на какое-то время вспыхивает и гаснет) то конденсатор совершенно точно имеет какую-то емкость. Следовательно, можно не делать.

Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В

Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковые конденсаторы из стиральных машин, насосов, различных станков и т.п.).

Все что нужно сделать — просто подключить лампу накаливания небольшой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:

Способ позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить КЗ, если оно есть, и убедиться в том, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в обрыве).

При исправном конденсаторе лампочка будет гореть в полнакала. Чем меньше емкость — тем тусклее будет гореть лампочка.

Если лампа горит в полную мощность (точно также как и без конденсатора), значит конденсатор «пробит» и подлежит замене. Если лампочка совсем не светится — внутри конденсатора обрыв.

Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:

Обрыв конденсатора

Обрыв – довольно редкая для конденсаторов неисправность. Как правило, он возникает при механических повреждениях накопителя. В результате обрыва конденсатор полностью теряет свою накопительную функцию и имеет нулевую емкость. Фактически он превращается в два изолированных друг от друга проводника. Обнаружить обрыв при помощи омметра практически невозможно. Своеобразным симптомом обрыва в полярных электролитических конденсаторах при измерении сопротивления является отсутствие какого-либо изменения в показаниях прибора. Так как исправный неполярный конденсатор малой емкости имеет высокое сопротивление, проверить его на обрыв, таким образом, не представляется возможным. Единственный выход – измерение емкости.

Проверка исправности неполярных конденсаторов

При зарядке детали от мультиметра есть возможность проверки исправности элементов емкостью от 0,5 мкФ. При этом не важна полярность подключения. Более малая емкость не позволит заметить изменения на приборе. При показателях емкости, определяемых цифровым прибором, больше ее номинального значения элемент считается неисправным. Показания мультиметра верны при очевидном замыкании между обкладками.

Проверка детали с напряжением от 400 В возможна при ее зарядке от сети в точке, защищенной от короткого замыкания автовыключателя. Также должен быть подключен резистор последовательно с конденсатором, чье сопротивление от 100 Ом, чтобы ограничить первоначальный токовый бросок. В момент после зарядки и спустя время производится измерение напряжения на выводах детали

При этом важно долгое сохранение заряда. После потребуется разрядка элемента с помощью резистора, через который произошла его зарядка.

Разновидности

Существует множество типов и разновидностей описываемых устройств. По своим параметрам они делятся по емкостной и полярной характеристике. По емкости их можно разделить на:

1. Конденсаторы с постоянной емкостью. Емкость таких элементов постоянна, ее нельзя изменить.
2. Переменные. Эти элементы способны менять это значение, если на них воздействует температура, величина электрического напряжения или это делается руками человека. К таким конденсаторам относятся: подстрочные и нелинейные. Подстрочные регулируются вручную. Это необходимо для калибровки параметров оборудования. Емкость нелинейных устройств зависит от напряжения и температуры.

По значению полярности, конденсаторы делятся на:

1. Оксидные, полярные или электролитические конденсаторы. Эти элементы имеют анод для хранения положительного электрического заряда и катод, который является диэлектрическим материалом. Для их подключения в цепь необходимо четко соблюдать полярность.
2. Неполярные устройства. Не имеют полярности, часто используются для работы при переменном напряжении.

Далее опишем разновидности.

Электролитические

Являются самыми распространенными. Для их работы используется проводник — диэлектрик в виде металлической фольги.

На этом элементе накапливается заряд положительной полярности.

Заряд с отрицательным значением собирается на пластине из сухих веществ или емкости с электролитом.

Бумажные

Еще одна разновидность монтажного элемента. Отличается он наличием бумаги, как материала для диэлектрического разрыва между пластинами из фольги.

У этого устройства есть разновидность с напылением металлического порошка на бумажный диэлектрик. Такие конденсаторы называют металлобумажными. Особенностью подобных элементов является прочный стальной корпус. Подобные устройства используются в приборах с низкой или высокой частотой напряжения.

Керамические

Особый вид элементов, состоящий из нескольких слоев керамических пластин. Керамические конденсаторы при маленьких габаритах способны иметь большую емкость. Также их параметры могут изменяться при смене температуры и напряжений. К этому типу устройств относятся SMD конденсаторы.

Подобные элементы производятся в миниатюрных габаритах, без ножек и электродов. СМД конденсаторы самые дешевые, но эффективные при уменьшении габаритов аппаратуры с сохранением всех параметров необходимой емкости.

Пусковые

Тип постоянных конденсаторов, использующихся для импульсного возбуждения.

Способны выдавать импульсный толчок для пуска электродвигателей, некоторых типов осветительных приборов.

Пленочные

Для накопления напряжения в этих элементах используется пластиковая пленка.

Контактами является также пленка, но только из металлической фольги.

Особенностью устройств является способность работать при температурах до 125 градусов, при этом выдерживать повышенное напряжение с периодическими перепадами в большую сторону.

Полимерные

Еще один тип с особыми характеристиками. В этих элементах используется полимер в качестве диэлектрика. Таким образом удается снизить к нулю утечку тока, понизить сопротивление, но увеличить емкость.

Все описанные типы конденсаторов являются основными и наиболее часто используемыми в промышленности. Далее будет дано описание, как проверить конденсатор мультиметром.

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.

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.

Как проверить конденсатор мультиметром пошаговая инструкция

На исправность конденсаторы проверить легко. У меня мультиметр модели Mastech MS8260G, у него есть функция измерения емкости конденсаторов. Правда не всех, у этого прибора ограниченный диапазон измерения емкости. Но некоторые конденсаторы он меряет. Если у Вас есть такой мультиметр, то по маркировке определите его емкость и промеряйте далее конденсатор мультиметром.

Если мультиметр показывает емкость такую же (или с отклонением не более 30 %) от той, какая указана на корпусе, то он исправен. Если проверяете полярный электролитический конденсатор, то при измерении нужно соблюдать полярность.

При проверке конденсаторов в высоковольтных устройствах (блоках питания) соблюдайте осторожность. Измерять нужно только полностью разряженный конденсатор. Разрядить его можно замкнув его контакты отверткой, а в отдельных случаях через резистор, чтобы исключить образование искры

Впаивать конденсатор так же нужно полностью разряженным

Разрядить его можно замкнув его контакты отверткой, а в отдельных случаях через резистор, чтобы исключить образование искры. Впаивать конденсатор так же нужно полностью разряженным.

Если у Вас стрелочный прибор, то проверяем конденсатор так. Переключаем прибор в режим измерения сопротивления. Подсоединив контакты конденсатора к мультиметру, смотрим на поведение стрелки прибора. Желательно под рукой иметь заведомо исправный конденсатор такой же емкости в качестве эталона .Сравнивая поведение стрелки с эталоном получаем результат:

Еще хотелось бы сказать пару слов о другом замечательном приборе, который идеально подходит для определения исправности большинства конденсаторов. Этот прибор является по сути определителем элементов. Это особенно актуально в наше время, когда по внешнему виду уже бывает трудно определить что за деталь в руках.

Прибор этот недорог, но определяет емкости конденсаторов, их ESR, исправность диодов, транзисторов, катушек, тиристоров, стабилизаторов. И резисторов. Множества резисторов. Есть у этого прибора и площадка для проверки SMD элементов.

Работает прибор от батареи типа «Крона». Площадка в которую вставляется деталь зажимается рычажком, который обеспечивает надежный контакт. Я слегка доработал прибор. Во-первых зажим у меня начал изнашиваться — я уже проверил много выпаянных элементов. Требуются длинные выводы, а у выпаянных деталей выводы уже обрезаны, короткие.

Поэтому я купил несколько разноцветных маленьких зажимов типа «крокодил», припаял их на провода, а провода к контактам с обратной стороны зажима на приборе. Стало удобнее проверять детали, я так раскидал целую коробку выпаянных сопротивлений, диодов, конденсаторов по номиналам. Думаю даже подпаять туда пару щупов — как у обычного мультиметра. А зажим использовать стал иногда — для проверки новых купленных деталей.

Во — вторых пока я проверял детали батарейка подсела. Поэтому я решил и здесь ввести усовершенствования. Не выпаивая разъема для «Кроны» я на те же места подпаял блок питания от какого то приборчика напряжением 9 в и 0,5 А. Можно было приделать и штекер, я его не стал искать, припаял напрямую, а чтобы провода не болтались, использовал стяжки и термоклей:

В — третьих прибор выглядел после распаковки посылки очень хрупким. То ли экономят китайцы, то ли не заморачиваются особо на мелочах. Есть сейчас версии этого прибора в корпусе, но люди все равно дорабатывают.

И я поместил его на пластмассовый корпус на саморезы — благо в плате прибора оказались под них отверстия. Осталось еще придумать прозрачную крышку на дисплей, но пока не подобрал подходящую. В итоге у меня получился вот такой девайс. На видео продемонстрирую его возможности по проверке конденсаторов:

Проверка мультиметром

При помощи мультиметра проверяют два параметра конденсатора: внутреннее сопротивление и емкость.

Внутреннее сопротивление (проверка на пробой и обрыв цепи)

Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления путем установки переключателя в сектор «Ω» на верхнюю позицию — у разных моделей это 2 или 20 МОм.

Далее касаются щупами выводов конденсатора. Если тот исправен, происходит следующее:

• вначале мультиметр показывает низкое сопротивление — конденсатор заряжается подаваемым на щупы напряжением;
• по мере увеличения заряда в конденсаторе, сопротивление постепенно возрастает и в конце концов достигает очень высокой величины: на дисплее — значение свыше 2 МОм или «1» (символ бесконечности).

Иное поведение прибора свидетельствует о неисправности элемента, когда сопротивление:

1. оказалось ниже 2 МОм: конденсатор пробит (появилась проводимость в диэлектрике между обкладками);
2. сразу стало бесконечно большим: обрыв вывода.

Конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные. Первые чувствительны к полярности измерений и если ее перепутать, подав на «минусовый» вывод положительный потенциал, а на «плюсовой» — отрицательный, выходят из строя. «Минусовый» вывод распознают по отметке в виде «птички» на корпусе конденсатора.

В мультиметре потенциалы распределяются так:

• порт «COM» — отрицательный: по негласному правилу сюда включают черный щуп;
• порт «V/ Ω» — положительный: принято включать красный щуп.

При измерении сопротивления неполярного конденсатора полярность можно поменять. Элемент перезаряжается и показания на мультиметре снова возрастают от малых величин до 2 МОм и более.

При наличии заведомо исправного конденсатора той же марки, состояние исследуемого проверяют методом сравнения:

• замеряют сопротивление исправного конденсатора;
• то же самое выполняют для исследуемого элемента;
• сравнивают скорость изменения показаний на мультиметре.

Для этого метода более подходит аналоговый (стрелочный) тестер: плавно отклоняющаяся стрелка четко отражает изменение сопротивления в режиме реального времени.

Конденсатор проверяется в разряженном состоянии, иначе возможна электротравма или повреждение мультиметра.

Способ разряда зависит от емкости:

• малая (низкое напряжение): закорачивают выводы отверткой;
• большая (высокое напряжение): замыкают выводы резистором сопротивлением 10 кОм.

Резистор удерживают инструментом с изолированными ручками.

Емкость

Измерение емкости возможно при наличии в мультиметре специальной функции. У таких приборов на лицевой панели имеется сектор «CX».

Конденсатор подключается двумя способами:

1. у некоторых моделей имеются разъемы для щупов с пометкой «CX»;
2. у других в сектор «CX» выведены две контактные площадки с пометками «+» и «-».

При контакте щупов или площадок с выводами конденсатора на дисплее отображается значение емкости. Полученные данные сравнивают с числовым показателем, указанным на корпусе конденсатора, после чего делают вывод о его пригодности.

Мультиметр

Переключатель должен быть установлен в секторе «CX» на позиции с ближайшим большим значением по отношению к ожидаемой емкости. Обычно в секторе имеется 5 позиций со данными от 20 нФ до 200 мкФ.

Данный способ контроля не подходит для конденсаторов емкостью менее 0,25 мкФ. Их проверяют специальным устройством — LC-метром.

При отсутствии функции определения емкости, конденсатор проверяют так:

1. Заряжают его от источника постоянного тока. Напряжение источника — примерно вдвое меньше напряжения конденсатора. Для элемента на 25 В достаточно источника на 9 – 12 В.
2. Выждав несколько секунд, чего обычно достаточно для полной зарядки, радиодеталь отключают от питания и мультиметром замеряют напряжение на ее выводах.

Измеритель настраивается следующим образом:

• черный щуп включен в порт «COM»;
• красный — в порт «V/Ω»;
• переключатель: в сектор измерения постоянного напряжения («DCV» или «V-») на позицию с ближайшим большим значением относительно ожидаемого напряжения конденсатора.

Важно успеть прочитать первые показания, поскольку напряжение постепенно будет снижаться — конденсатор разряжается через мультиметр.

Что сделать перед проверкой

• Установить переключатель прибора в положение «измерение сопротивления». Можно встретить рекомендации, что лучше ставить на «сигнал». Но это не всегда даст результат, так как при таком режиме работы прибором можно определить только явный пробой. А ведь причина неисправности может быть и иная.

• Отградуировать мультиметр. В исходном состоянии стрелка должна совпадать с крайней риской. При несоответствии положение корректируется механической регулировкой (шлиц под отвертку на передней панели).
• Разрядить емкость. Даже если конденсатор и не выпаивается из схемы, а валялся где-то в коробке для запчастей, то остаточное напряжение на выводах может быть. Свести его к нулю просто – достаточно замкнуть клеммы накоротко (скальпелем, ножом, отверткой или пинцетом). Но это справедливо только по отношению к деталям с небольшим номиналом. Если конденсатор достаточно емкий, то лучше воспользоваться инструментом с изолированной ручкой – разряд может оказаться болезненным.