Как проверить емкость пускового конденсатора мультиметром.
Пусковой конденсатор — это элемент электрической цепи, который задействуется на короткий промежуток времени во время запуска системы, чтобы разгрузить ее в момент наивысшей нагрузки. Это позволяет защитить компоненты сети от перегорания. Важно уметь отличать пусковые конденсаторы от обычных, так как у них совершенно разные функции и принципы работы. Для этого нужно знать, как проверить емкость пускового конденсатора мультиметром.
Как работает пусковой конденсатор
Пусковой конденсатор состоит из двух разнозаряжающихся пластин, изолированных слоем диэлектрического материала. За счет этого конденсатор может накапливать и моментально отдавать электрический заряд.
Пусковой конденсатор отличается от обычного своей способностью выдерживать большие нагрузки в течение короткого периода времени. Обычный — напротив, рассчитан на более длительную работу при умеренном напряжении. Емкость пускового конденсатора должна быть больше, чем у рабочего. Чтобы их не перепутать, необходимо знать, как проверить пусковой конденсатор мультиметром. Это позволит правильно подобрать тип конденсатора, чтобы сохранить исправность оборудования, подключенного к электроцепи. Измерение емкости конденсатора также позволит соотнести электрические параметры сети и подключаемых к ней компонентов, чтобы не превысить максимально допустимые показатели работы конденсатора.
Как узнать емкость конденсатора
Некоторые модели конденсаторов предназначены для компактных устройств, и их размеры очень малы. Это является большим преимуществом при обустройстве небольших электросистем, так как даже при минимальных размерах конденсаторы отлично справляются со своими функциями. Но малые габариты не позволяют разместить на корпусе маркировку, и для определения емкости понадобится мультиметр.
- Наиболее простым способом измерения являются мультиметры с функцией «Cx». Такой прибор достаточно подключить к измеряемой цепи с учетом полярности контактов в режиме «Cx», и на шкале или экране высветится значение емкости конденсатора.
- Если режим «Cx» отсутствует, потребуется еще и резистор. Тогда емкость можно будет вычислить по формуле 3*t = 3*RC. Значение 3*RC в формуле можно узнать следующим образом: измерить напряжение цепи, замкнув конденсатор, а затем измерить при разомкнутом конденсаторе время, за которое напряжение достигнет показателя, измеренного в первый раз. 95 % от этого промежутка будет являться переменной 3*RC, и далее мы можем вычислить емкость, разделив число на значение сопротивления и на три.
В нашем каталоге конденсаторов номинальную емкость пусковых конденсаторов можно найти в товарных карточках наряду с остальными техническими характеристиками элемента. Для приобретения оборудования и консультаций по выбору свяжитесь с нами по телефону или закажите обратный звонок.
Как проверить пусковой конденсатор
Стартовые конденсаторы распространены в бытовой технике и всех видов климатического оборудования. Если двигатель на вашей стиральной машины делает жужжащий звук, но он не запускается, проверьте пусковой конденсатор. Вы можете выполнить простой тест, чтобы узнать, ваш конденсатор полностью разряжен или если он все еще имеет некоторую емкость оставшуюся в нем. См Шаг 1 для получения дополнительной информации.
Основные факторы
1. Снять пусковой конденсатор. Самый простой и удобный способ разрядки конденсатора, нужно прикрепить к контактам с низкой номинальной мощностью 120В лампочку (около 20 Вт ) к клеммам конденсатора. Это будет безопасно разряжать электричество , которое все еще может быть сохранено в нем. Будьте очень осторожны , что не замкнуть клеммы подключив их одного к другому, пока конденсатор заряжен. Это может ранить или убить вас. Будьте предельно осторожны при выполнении работ с конденсатором.
2. Проверьте конденсатор на выпуклости и следы жидкости. Признаки того, что в верхней части конденсатор слегка выпирает, как будто расширяется, является признаком того, что конденсатор может быть мертв. Точно так же, проверьте нет ли любой темной жидкости , которая появляются на верхней части конденсатора. Если вы видите, любой из этих прихнаков, конденсатор скорей всего мертв, но это все еще хорошая идея, чтобы проверить с помощью вольтметра, так как это занимает всего несколько секунд.
3. Используйте аналоговый или цифровой вольтметр . Оба они работают по существу таким же образом , и оба подходят для этой работы. Установите измеритель на 1k Ом , чтобы начать тест.
4. Возьмите два шупа с измерительными проводами вольтметра. Основная проверка включает в себя прикосновения щупами к контактам конденсатора сравнивая реакцию. Коснитесь измерительными шупами к клеммам , а затем уберите их. Игла в вашем приборе должна качаться до 0 Ом и качели обратно в бесконечность на аналоговом измерителе, и должен показывать открытую линию каждый раз, когда вы меняете полярность. Если нет никакой разницы конденсатор мертв.
5. Проверьте емкость конденсатора. Если у вас есть мультиметр, вы можете использовать режим проверки емкости для выполнения быстрой проверки. Если число находится относительно близко к номеру , указанному на конденсаторе, он находится в хорошей форме.
Другие статьи
Как выбрать новую стиральную машину
Купить хорошую стиральную машину, очевидно, не является легкой задачей.
Как проверить конденсатор?
При конструировании и ремонте электронной техники часто возникает необходимость в проверке радиоэлементов, в том числе и конденсаторов.
В сети много рекомендаций о том, как проверить конденсатор омметром. Когда-то я и сам применял такую методику. О ней я ещё расскажу.
Но на данный момент могу утверждать точно, что достоверно определить исправность конденсатора можно лишь с помощью прибора, который способен измерить его электрическую ёмкость.
Перед тем, как начать проверку конденсатора необходимо определить его тип. Все они делятся на две группы:
- Неполярные. К ним относятся конденсаторы, в которых диэлектриком является слюда, керамика, бумага, стекло, воздух. Как правило, их ёмкость невелика и лежит в пределах от нескольких пикофарад до единиц микрофарад.
- Полярные. К полярным конденсаторам относятся все электролитические конденсаторы, как с жидким электролитом, так и твёрдым. Их ёмкость уже лежит в диапазоне от 0,1 до 100000 микрофарад.
Среди неисправностей конденсаторов можно выделить три основных:
- Электрический пробой. Как правило, пробой вызван превышением допустимого рабочего напряжения на обкладках конденсатора.
- Обрыв. При обрыве конденсатор электрически представляет собой два изолированных проводника не имеющих никакой ёмкости. Обычно обрыв образуется вследствие механического воздействия, тряски или вибрации. Его причиной может быть некачественная конструкция элемента, а также нарушение допустимых режимов эксплуатации.
- Повышенная утечка. Изменение сопротивления диэлектрика между обкладками. При такой неисправности ёмкость конденсатора становится заметно ниже, он не способен сохранять заряд.
Список неисправностей у электролитических конденсаторов заметно шире. В основном это касается алюминиевых электролитических конденсаторов, которые очень активно используются для фильтрации пульсирующего напряжения во всевозможных выпрямителях.
- Потеря ёмкости, повышенная утечка.
- Высокий ESR (ЭПС – эквивалентное последовательное сопротивление).
Как уже говорил, достоверно проверить исправность конденсатора можно лишь с помощью прибора, который способен измерить его ёмкость. Как правило, для этих целей применяются измерители индуктивности и ёмкости (LC-метры). Они довольно дороги.
Но, несмотря на это, можно найти доступный по цене мультиметр с функцией LC-метра. Например, в моей мастерской имеется мультитестер Victor VC9805A+.
Он имеет 5 пределов измерения и способен определить ёмкость в диапазоне от 20 нанофарад (20nF) до 200 микрофарад (200μF). С его помощью можно измерить ёмкость, как обычных неполярных конденсаторов, так и полярных электролитических.
Максимальный предел измерения ограничен значением в 200 микрофарад (мкФ), что не так уж и много, если учесть, что ёмкость электролитических конденсаторов порой доходит и до 10000 мкФ.
Измерительные щупы прибора подключаются к гнёздам измерения ёмкости (обозначается как Cx). При этом нужно соблюдать полярность их подключения.
Разъём измерения ёмкости (Сх)
На фото показан процесс измерения ёмкости конденсатора номиналом 100nF (0,1 мкФ). Для измерения выбран предел в 200 нанофарад.
Как видим, ёмкость соответствует той, что указана в маркировке на корпусе – 104,7nF. Конденсатор исправен.
А вот пример неисправного металлоплёночного конденсатора К73-17 на 100nF. Я его выявил совершенно случайно, полагал, что он полностью исправен.
Отмечу лишь то, что изначально я проверял данный конденсатор мультиметром в режиме омметра. Тогда я не обнаружил ничего подозрительного. На деле же он оказался неисправен, имел очень маленькую ёмкость, всего 737 пикофарад.
На следующем фото проверка этого же конденсатора универсальным тестером.
Именно поэтому для проверки конденсаторов стоит использовать тестер с функцией замера ёмкости. Это даст наиболее достоверный результат.
Исключением может быть электрический пробой, который легко обнаружить с помощью омметра, а порой и чисто визуально при внешнем осмотре. Вот пример.
На фото пробитый неполярный конденсатор на рабочее напряжение 1,2kV.
При значительном превышении рабочего напряжения на конденсаторе, между его обкладками происходит электрический пробой. На корпусе пробитых конденсаторов можно обнаружить потемнения, вздутия, тёмные пятна и другие внешние признаки повреждения элемента.
Корпус может быть расколотым или иметь на поверхности сколы и трещины.
Электрический пробой конденсатора в электронной схеме преобразователя может стать причиной выхода из строя компактной люминесцентной лампы. Об этом я упоминал на странице про устройство ламп КЛЛ.
Стоит отметить тот факт, что пробой у алюминиевых электролитических конденсаторов встречается довольно редко. Обратная ситуация наблюдается у танталовых конденсаторов, которые в силу своих особенностей плохо выдерживают даже незначительное превышение рабочего напряжения.
При измерении ёмкости у электролитического конденсатора стоит знать одну особенность. Так как допуск у них очень большой, порой достигающий 30%, то разброс значения ёмкости может быть весьма приличный. В таком случае не стоит считать конденсатор негодным. Кроме этого, многое зависит от того, каким прибором пользуетесь.
Вот список реальной ёмкости новых конденсаторов. Измерения проводились универсальным тестером LCR-T4:
- 2200 μF (35V) — реальная 2155μF (Jamicon);
- 470 μF (25V) — реальная 420,9μF (EPCOS);
- 220 μF (400V) — реальная 217,7μF (SAMWHA);
- 100 μF (450V) — реальная 98,79μF (Jamicon);
- 100 μF (400V) — реальная 101,1μF (SAMWHA);
- 82 μF (400V) — реальная 75,65μF (Jamicon);
- 82 μF (450V) — реальная 77,46μF (SAMWHA);
- 82 μF (450V) — реальная 77,05μF (CapXon);
- 68 μF (450V) — реальная 66,43μF (Jamicon);
- 33 μF (160V) — реальная 31,99μF (SAMWHA);
- 22 μF (250V) — реальная 22,21μF (SAMWHA);
Как видим, самым некачественным оказался конденсатор EPCOS B41828 105°C 470μF(M)25V.
Эти же конденсаторы были проверены мультиметром Victor VC9805A+. Так вот, он показал ёмкость конденсаторов меньше. Для кондёра 220μF (400V) он вообще намерил 187μF!
Неисправность электролитического конденсатора можно определить при внешнем осмотре. Если корпус его имеет разрыв насечки в верхней части корпуса – 100% его надо менять. Разрыв защитной насечки на корпусе свидетельствует о том, что на конденсатор действовало завышенное напряжение, вследствие чего и произошёл, так называемый, «взрыв».
Как уже говорилось, пробой алюминиевых электролитических конденсаторов явление достаточно редкое. Вместо этого имеет место такой вот «взрыв» или «вздутие». Происходит это от того, что при превышении допустимого напряжения или при переполюсовке, в конденсаторе начинается бурная химическая реакция. Она приводит к нагреву и испарению электролита, пары которого давят на стенки корпуса и разрывают защитный клапан.
«Взорвавшийся» электролитический конденсатор
Такие дефекты конденсаторов появляются, например, при воздействии мощного электрического разряда на электронный прибор во время грозы или сильных скачков напряжения в электроосветительной сети 220V.
Аналогичный эффект «вздутия» алюминиевого электролитического конденсатора проявляется и при его длительной эксплуатации. Так как электролит жидкий, то он имеет свойство испаряться при нагреве и длительной эксплуатации.
Стоит отметить, что конденсатор нагревается не только снаружи, но и изнутри. Связано это с наличием эквивалентного последовательного сопротивления (ESR). При испарении электролита ёмкость конденсатора заметно снижается. Со временем он всё сильнее «вздувается». Про такой конденсатор говорят, что он высох.
При ремонте электронной аппаратуры порой бывают случаи, что в блоке питания прибора, отслужившего не один год, можно обнаружить целую грядку таких «дутышей».
Потеря ёмкости может быть причиной поломки телевизора. Такая неисправность не редкость. Об одной из них я уже рассказывал здесь.
Современные ЖК-телевизоры «конденсаторная чума» также не обходит стороной. Ознакомьтесь.
В современных условиях, когда имеет место широкое распространение импульсной техники, такой параметр, как ESR необходимо учитывать при тестировании электролитических конденсаторов. На сайте имеется таблица со значениями ESR новых конденсаторов разной ёмкости. В некоторых случаях, можно ориентироваться на неё.
Но, стоит знать, что в этой таблице приведены величины ESR преимущественно для одной серии конденсаторов (Jamicon, серия TK). Эта серия не относится к конденсаторам с низким ESR или низким импедансом (Low ESR/Low Impedance). Отличительным её свойством является широкий температурный диапазон эксплуатации, а данные о ESR в даташите на серию вообще не приводятся.
Так как большинство мультиметров не поддерживают функцию замера ESR, то при необходимости лучше приобрести специализированный тестер или универсальный тестер радиокомпонентов. Это незаменимый прибор в мастерской радиолюбителя и любого радиомеханика.
Меры предосторожности при проверке электролитических конденсаторов.
При проверке электролитического конденсатора необходимо полностью его разрядить! Особенно этого правила стоит придерживаться при проверке конденсаторов, имеющих большую ёмкость и высокое рабочее напряжение. Если этого не сделать, то можно испортить измерительный прибор высоким остаточным напряжением.
Например, часто приходиться проверять исправность конденсаторов, которые применяются в импульсных блоках питания. Их ёмкость и рабочее напряжение достаточно велики и при неполном разряде могут привести к порче мультиметра.
Поэтому перед проверкой их следует обязательно разрядить, закоротив выводы накоротко (для низковольтных конденсаторов с малой ёмкостью). Сделать это можно обычной отвёрткой.
Электролитический конденсатор ёмкостью 220 мкФ и рабочим напряжением 400 вольт
Конденсаторы с ёмкостью более 100 мкФ и рабочим напряжением от 63V желательно разряжать уже через резистор сопротивлением 5-20 килоОм и мощностью 1 – 2 Вт. Для этого выводы резистора соединяют с выводами конденсатора на несколько секунд, чтобы убрать остаточный заряд с его обкладок. Разряд конденсатора через резистор применяется для того, чтобы исключить появление мощной искры.
При проведении данной операции не стоит касаться руками выводов конденсатора и резистора, иначе можно получить неприятный удар током при разряде обкладок. Резистор лучше зажать пассатижами в изоляции и уже тогда соединить его с выводами конденсатора.
При закорачивании выводов заряженного электролитического конденсатора проскакивает искра, иногда очень мощная.
Поэтому следует позаботиться о защите лица и глаз. По возможности применять защитные очки или держатся от конденсатора при проведении таких работ подальше.
Проверка конденсаторов с помощью омметра.
Самым доступным и распространённым прибором, с помощью которого можно провести тестирование конденсатора, является цифровой мультиметр, включенный в режим омметра.
Поскольку конденсатор не пропускает постоянный ток, то сопротивление между его выводами (обкладками) должно быть очень большим и ограничиваться лишь так называемым сопротивлением утечки. В реальном конденсаторе диэлектрик, несмотря на то, что он является изолятором, всё-таки пропускает незначительный ток. Обычно, этот ток очень мал и не учитывается. Он называется током утечки.
Данный способ подходит для проверки неполярных конденсаторов. У них сопротивление утечки бесконечно большое и, если измерить сопротивление между выводами такого конденсатора цифровым мультиметром, то прибор зафиксирует бесконечно большое значение.
Обычно, если у конденсатора присутствует электрический пробой, то сопротивление между его обкладками составляет довольно малую величину – несколько единиц или десятки Ом. Пробитый конденсатор, по сути, является обычным проводником.
На практике проверить на пробой любой неполярный конденсатор можно так:
Переключаем мультиметр в режим измерения сопротивления и устанавливаем самый большой из возможных пределов. Для цифровых мультитестеров серий DT-83x, MAS83x, M83x, это будет предел 2M (2000k), то бишь, 2 мегаома.
Далее подключаем измерительные щупы к выводам проверяемого конденсатора. Если он исправен, то прибор не покажет никакого значения и на дисплее засветиться единичка. Это свидетельствует о том, что сопротивление утечки более 2 мегаом.
Этого достаточно, чтобы в большинстве случаев судить об исправности конденсатора. Если цифровой мультиметр чётко зафиксирует какое-либо сопротивление, которое меньше 2 мегаом, то, скорее всего, конденсатор имеет большую утечку.
Следует учесть, что держаться обеими руками выводов конденсатора и металлических щупов мультиметра при измерении нельзя! В таком случае прибор зафиксирует сопротивление вашего тела, а не сопротивление конденсатора. Поскольку сопротивление тела человека меньше сопротивления утечки, то ток потечёт по пути наименьшего сопротивления, то есть через ваше тело по пути рука – рука. Результат измерения будет некорректный. Об этом простом правиле стоит помнить при проверке и других радиодеталей.
Проверка полярных электролитических конденсаторов с помощью омметра несколько отличается от проверки неполярных.
Сопротивление утечки полярных конденсаторов обычно составляет не менее 100 килоОм. Для более качественных конденсаторов это значение составляет не менее 1 мегаома.
При проверке таких конденсаторов омметром следует сначала их разрядить, замкнув выводы накоротко. Если этого не сделать, то есть риск сжечь мультиметр.
Далее необходимо установить предел измерения сопротивления не ниже 100 килоОм. Для упомянутых выше конденсаторов это будет предел 200k (200000 Ом). Далее соблюдая полярность подключения щупов, измеряют сопротивление утечки.
Так как электролитический конденсатор имеют довольно большую емкость, то при проверке он начнёт заряжаться. Этот процесс занимает несколько секунд, в течение которых сопротивление на цифровом дисплее будет расти – показания на нём будут увеличиваться. Это будет продолжаться до тех пор, пока конденсатор полностью не зарядится. Если значение измеряемого сопротивления перевалило за 100 килоОм, то в большинстве случаев можно с достаточной уверенностью судить об исправности проверяемого элемента.
Одной из рядовых неисправностей электролитических конденсаторов является частичная потеря ёмкости. В таких случаях его ёмкость заметно меньше, чем указанная на корпусе. Определить такую неисправность при помощи омметра сложно. Я бы сказал, что невозможно. Для точного обнаружения такой неисправности, как потеря ёмкости потребуется измеритель ёмкости, который есть не в каждом мультиметре.
Также с помощью омметра трудно обнаружить такую неисправность конденсатора как обрыв.
Для полярных электролитических конденсаторов косвенным признаком обрыва может служить отсутствие изменения показаний на дисплее мультиметра при замере сопротивления.
Для неполярных конденсаторов малой ёмкости обнаружить обрыв практически невозможно, поскольку исправный конденсатор имеет очень высокое сопротивление. Заряд ёмкости такого конденсатора проходит очень быстро и из-за этого невозможно определить имеет ли конденсатор хоть какую-то ёмкость. На дисплее мультиметра показания меняться не будут, как это происходит при заряде ёмкого электролитического конденсатора.
Как вы уже поняли, обнаружить обрыв в неполярном конденсаторе можно лишь с помощью прибора для измерения ёмкости.
На практике обрыв в конденсаторах встречается довольно редко, в основном такое бывает при механических повреждениях. Куда чаще при ремонте аппаратуры приходиться заменять конденсаторы, имеющие электрический пробой либо частичную потерю ёмкости.
Проверка конденсатора стрелочным омметром.
Ранее, когда среди радиолюбителей были распространены стрелочные омметры, проверка конденсаторов проводилась похожим образом. При этом конденсатор заряжался от батареи омметра и сопротивление, показываемое стрелкой прибора, росло. В конечном итоге величина его достигала значения сопротивления утечки.
По скорости отклонения стрелки измерительного прибора от нуля и до конечного значения оценивали и емкость электролитического конденсатора. Чем дольше проходила зарядка (дольше отклонялась стрелка прибора), тем, соответственно, была больше ёмкость. Для конденсаторов с небольшой ёмкостью (1 – 100 мкф) стрелка измерительного прибора отклонялась достаточно быстро, что свидетельствовало о небольшой ёмкости, а вот при проверке конденсаторов с ёмкостью от 1000 мкф и более, стрелка отклонялась значительно медленнее.
Проверка конденсаторов с помощью омметра является косвенным методом. Более точную и правдивую оценку об исправности конденсатора и его параметрах позволяет получить мультиметр с возможностью измерения электрической ёмкости.
Как проверить пусковой конденсатор
Рассмотрим, как проверить пусковой конденсатор циркуляционного насоса. По этому принципу исследуются любые пусковые конденсаторы. Для вращения турбины насоса используется асинхронный двигатель. Чтобы запустить якорь, необходимо создать смещение фаз на начальном этапе запуска. Это действие достигается при помощи конденсатора, размещенного на вспомогательной обмотке.
Принцип действия
Конденсатор состоит из двух параллельно размещенных, относительно друг друга, металлических пластин и соединённых между собой диэлектрической прокладкой. Чем больше площадь пластин, тем значительней его емкость, которая измеряется в микрофарадах, пикофарадах и т. д. При подаче на контакты конденсатора положительного напряжения происходит накопление этой энергии между пластин, а при появлении отрицательного напряжения осуществляется ее отдача в цепь. Так как переменное напряжение состоит из постоянно меняющихся отрицательных и положительных зарядов, благодаря конденсатору достигается выравнивание колебаний в сторону положительного напряжения. Это способствует созданию, на начальном этапе работы асинхронного двигателя, магнитного поля, которое и вращает якорь.
Признаки неисправности
При поломке или потери емкости конденсатора более, чем на ± 15 % от его номинального значения, в первом варианте циркуляционный насос не запустится, во втором случае двигатель будет вращаться рывками.
Проверка конденсатора
Существуют несколько способов проверки конденсаторов. Безопасный способ — для проверки используется специальный прибор для проверки конденсаторов или омметр, и опасный способ – выводы о его работоспособности делаются по разрядке заряженного конденсатора. Так же поломанный конденсатор имеет внешние характерные признаки неисправности: утечка электролита, вздутый корпус. Провести измерение емкости конденсатора специальным прибором несложно. Для этого, всего лишь, нужно его включить и выставив рычаг на больший чем проверяемый номинал, дотронуться щупами до контактов. После чего сравнить полученное значение с указанной информацией на корпусе.
Если отклонения небольшие (± 15 %), деталь исправна, если значения отсутствуют или ниже допустимого диапазона, тогда пусковой конденсатор следует заменить. Опасный метод мы рассматривать не будем, так как он нарушает технику безопасности при работе с конденсаторами. Остановимся на косвенном способе определения состояния накопительного устройства при помощи омметра. Исследование работоспособности конденсатора омметром.
Для проверки работоспособности пускового конденсатора:
1. Отсоедините его контакты от двигателя. 2. Для удобства осуществления замера показаний в некоторых циркуляционных насосах следует разъединить внешнюю крышку и клеммы.
3. Перед проверкой разрядите конденсатор, для этого замкните его контакты, например, отверткой с плоским профилем. 4. Переключите мультиметр в позицию проверки сопротивления на 2000 килоом. 5. Осмотрите выводы на наличие механических повреждений, окисленностей. Некачественное соединение будет отрицательно влиять на точность измерения. 6. Подсоедините щупа к выводам конденсатора и следите за числовыми показателями. Если значения начинают меняться таким образом: 1. 10. 102. 159. 1, значит, конденсатор исправен. Цифры могут быть другими, главное, что происходят изменения от 1 до 1. Если значения прибора не изменяются (на дисплеи светится цифра 1) или высвечивается ноль, тогда деталь неисправна. Для повторной проверки, конденсатор следует разрядить и заново повторить пункт № 5.
Предоставленный способ не позволит полноценно провести измерение емкости конденсатора, но зато выявит его состояние без специального прибора.