Интересная область – электроника. И инженерная деятельность в ней интересная. Много различных компонентов с разными функциями. А комбинаций из них вообще бесчисленное множество. И развивается эта отрасль науки и техники непрерывно в течение десятков лет бурными темпами. А конденсатор является одним из важнейших компонентов этого мира. И практикующему электронщику необходимо уметь определять степень его работоспособности, в том числе и простейшими средствами. Конечно, нужно знать, что такое конденсатор и что такое мультметр. И как проверить конденсатор мультиметром.
Содержание статьи
Что нужно знать для проверки конденсатора мультиметром
Специалисты знают, что в электротехнике бывают всего две неисправности: есть контакт там, где не надо, и нет контакта там, где это надо. А вот в электронике есть ещё изменение характеристик элементов. Так вот, у конденсатора периодически бывает изменение характеристик, а мультиметр – это прибор, с помощью которого эти неприятности можно обнаружить и даже измерить.
Устройство и принцип работы мультиметра
Лет 25 назад этот прибор был довольно солидных размеров и назывался тестер. С его помощью проводили тестирование (испытания, проверку) электрической цепи на предмет поиска обрыва или ненужного замыкания. Состоял он из гальванометра и набора катушек-сопротивлений с переключателем. Последний позволял выбрать режим измерений – силу тока, величину напряжения или сопротивление цепи.
Современный мультиметр в соответствии со своим названием способен на многочисленные измерения и проверки. Кроме вышеназванных, с его помощью можно проверить работоспособность диодов и транзисторов, а также конденсаторов. Вместо стрелочного гальванометра у него цифровой дисплей, а габаритные размеры и вес стали значительно меньше, чем у старого тестера. Во всех мультиметрах устанавливается 9-вольтовый источник питания типа «Крона».
Особенности конденсаторов в зависимости от вида
Конденсатор – это элемент, способный накапливать электрический заряд. В общем виде он состоит из двух токопроводящих пластин, разделённых диэлектриком (непроводящим материалом). Величина накапливаемого заряда зависит от площади этих пластин и от природы диэлектрика. Свойство накапливать заряд называется ёмкость конденсатора. Основной единицей измерения величины ёмкости является фарад — накопленный заряд в 1 Кулон при напряжении на обкладках 1 Вольт. На практике применяются более мелкие единицы измерения. Они в тысячу, в миллион и в миллиард раз меньше фарада.
Конструирование конденсаторов имеет своей целью повышение ёмкости без увеличения внешних габаритов. В этом причина использования различных материалов для пластин и диэлектриков, а также появление множества видов этого прибора. Для увеличения площади токопроводящих пластин, их изготавливают в виде длинной полипропиленовой металлизированной ленты, свёрнутой в виде цилиндра или сложенной гармошкой с прослойкой ленты диэлектрика. Конденсаторы металлобумажные, бумажные, серебряно-слюдяные и слюдяные устроены именно таким образом.
По типу диэлектрика различается несколько типов конденсаторов – вакуумные, с газообразным, неорганическим, органическим диэлектриком, электролитические, твердотельные.
Главный отличительный признак у конденсаторов – наличие свойства полярности. У полярных строго определена обкладка, имеющая знак «+», и обкладка, имеющая знак «-». Это обязательно учитывается в схеме их применения и при проверках.
Электролитические конденсаторы являются характерным представителем класса полярных. Они изготовлены в виде алюминиевого цилиндра, в котором свободное пространство между обкладками заполнено электролитом. Эти конденсаторы имеют объёмы от очень маленьких, от долей кубического сантиметра до очень больших – нескольких десятков см³, и большие ёмкости – до тысяч микрофарад, то есть, единиц миллифарад.
Танталовые полярные конденсаторы при малых габаритах имеют высокую ёмкость, но и стоят значительно дороже.
Керамические конденсаторы представляют класс неполярных. Они компактны, работают в широком диапазоне напряжений, имеют высокую надёжность и низкую цену.
Проверка конденсатора мультиметром
Существует много разных видов неисправностей конденсаторов. Электрический пробой, вызванный повышенным напряжением, замыкание участка цепи, обрыв из-за механических воздействий, утечка, которая обусловлена изменением сопротивления между обкладками. При всех этих обстоятельствах конденсатор теряет свою ёмкость. В электролитических устройствах причиной этого может быть изменение свойств электролита, его высыхание. Причиной любой неисправности может быть и производственный брак.
Проверка конденсатора начинается с визуальной оценки его внешнего вида. Существуют наружные признаки электрического пробоя, например, потемнение, вздутие, прогорание или растрескивание керамического корпуса.
Подготовительные работы
К подготовительным работам можно отнести две обязательные процедуры: конденсатор нужно разрядить, а если он установлен на плате – то необходимо его выпаять. Ещё нужно определить, относится ли данный экземпляр к полярным или неполярным. Знак «-» обозначен на корпусе рядом с соответствующим выводом. Полярность надо соблюдать при всех операциях. В неполярном конденсаторе соблюдать плюс и минус не обязательно.
Если внешних повреждений не обнаружено, то дальнейшие проверки ведутся с применением мультиметра.
Разрядка конденсатора
Конденсатор предназначен для накопления электрического заряда. Все измерения надо проводить с разряженным изделием. Простейший и надёжный вариант разрядки – замыкание его выводов отвёрткой до появления искры. Но если схема работает под высоким напряжением, то следует соблюдать осторожность. Руки должны быть в резиновых перчатках, а глаза защищены очками. Далее можно производить «прозвонку».
Подключения прибора к полярному и неполярному конденсатору
Если конденсатор полярный, то плюсовой щуп измерительного прибора всегда подключается к плюсу конденсатора. Для неполярного это правило можно не соблюдать.
Процедура измерения параметров конденсатора и оценка результата
Переключатель мультиметра надо ставить в положение, соответствующее выполняемой процедуре.
Сопротивление
Конденсатор должен быть выпаян из схемы, чтобы другие элементы не влияли на результат проверки. Для выполнения этого замера переключатель устанавливается в режим омметра. Если конденсатор неполярный, то на шкале мультиметра выбирается значение 2 МОм. Если проверяется полярный, то устанавливается 200 Ом. Если конденсатор исправный, то на дисплее появится возрастающее от нуля до единицы число. Если сразу высветится «0», то это означает, что внутри компонента короткое замыкание, если же «1», то это означает внутренний обрыв. При неполярном конденсаторе на обрыв указывает цифра «2».
Если используется аналоговый тестер, то плавное перемещение стрелки гальванометра от 0 к верхнему пределу свидетельствует об исправности радиодетали.
При отсутствии мультиметра можно использовать «прозвонку», собранную из светодиода и батарейки. Проверять конденсатор в режиме омметра можно только для элементов с ёмкостью выше 0,25 мкФ. Если номиналы меньше, то следует применять специальные LC-метры.
Ёмкость
Для измерения ёмкости мультиметр должен обладать этой функцией. Её имеют модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д. Конденсатор вставляется своими ножками в специальное гнездо. При измерении сравнивается результат, высветившийся на дисплее прибора и значение, написанное на корпусе детали. При расхождении, превышающем 20%, конденсатор считается неработоспособным.
Напряжение
Работоспособность конденсатора можно проверить через режим проверки напряжения. К конденсатору на несколько секунд необходимо подключить источник с напряжением, которое чуть меньше, чем написано на корпусе детали. И тут же, отключив источник, необходимо замерить напряжение на выводах. В первые секунды оно должно быть почти равным заявленному на корпусе. В противном случае, конденсатор неработоспособен.
Как проверить работоспособность конденсатора альтернативными методами
Проверку конденсатора можно выполнить, не выпаивая его из рабочей платы. Просто параллельно сомнительному нужно подключить заведомо исправный. Если всё заработает, значит, сомнительный действительно неисправен, его нужно менять. Этим методом проверяется наличие обрыва. Метод можно применять в схемах с невысоким рабочим напряжением.
Вместо светодиода можно взять обычную маломощную электролампу, а в качестве источника использовать розетку 220 В. Если всё в порядке, то лампа будет светиться вполнакала. При пробое она загорится полным светом, а при обрыве вообще не будет гореть.
Схемы для проверки светодиодом и электролампой одинаковые, только в случае использования диода источником служит батарейка, а для электролампы – сеть 220 В.
Можно проверить работоспособность конденсатора «на искру». Если при замыкании выводов искра яркая, с хорошим звуком, то элемент можно считать исправным.
Заключение
Умелый радиоэлектронщик всегда найдёт способ разобраться с причинами неработоспособности своего устройства. Конденсатор является одним из самых распространённых компонентов любой электронной схемы. В то же время, он прост по конструкции. Его проверки не требуют высокой квалификации и большого труда.
Предыдущая
