Γотовые и самодельные приборы для проверки конденсаторов

Модели на базе двухпереходных расширителей: сборка и настройка

Сложить на двухпереходных расширителях цифровой измеритель емкости конденсаторов своими руками довольно просто. Однако для нормальной работы модификаций подходят только регулируемые транзисторы. Также стоит отметить, что при сборке нужно подбирать импульсные компараторы.

Дисплей для устройства подойдет строчного типа. При этом порт разрешается использовать на три канала. Для решения проблем с искажением в цепи применяются фильтры низкой чувствительности. Также стоит отметить, что модификации нужно собирать на диодных стабилизаторах. Настройка модели осуществляется при отрицательном сопротивлении 55 Ом.

1. Измеряет весь востребованный диапазон
2. Компактность и удобство

Заплатил 750 рублей. Искренне считал, что он этих денег не стоит, а цену «взвинтили» по причине полного отсутствия конкурентной продукции. Страна производитель — конечно Китай. Опасался, что будет «привирать», больше того был в этом уверен — однако напрасно.

Ёмкостемер и провода к нему были упакованы в полиэтилен, каждый в свою оболочку и вложены в коробку из толстого картона, свободное пространство заполнено пенопластом. Так же в коробке находилась инструкция на английском языке. Габаритные размеры прибора 135 х 72 х 36 мм, вес 180 грамм. Цвет корпуса чёрный, передняя панель с сиреневым отливом. Имеет жидкокристаллический индикатор, девять диапазонов измерения, два положения отключения питания, регулятор установки нуля, 15 сантиметровые, разного цвета (красный — чёрный) провода, при помощи которых подключается к прибору измеряемый конденсатор, заканчиваются зажимами типа «крокодил», а гнёзда на корпусе прибора, для их подключения, замаркированы цветным обозначением соответствующей полярности, дополнительно возможно измерение и без них (что увеличивает точность), для чего имеются два продолговатых гнезда, которые подписаны символом измеряемого конденсатора. Используется батарея питания на 9 вольт, имеется функция автоматической индикации её разряда. Жидкокристаллический индикатор трёхразрядный +1 знак после запятой, заявленный производителем диапазон измерения составляет от 0,1 пФ до 20000 мкФ, с возможностью юстировки на диапазоне измерения от 0 до 200 пФ, для установки нуля, в пределах +/- 20 пФ, время одного измерения 2-3 секунды.

Таблица допустимых погрешностей при измерениях, индивидуально по диапазонам. Представлена изготовителем.

На задней половине корпуса имеется интегрированная подставка. Она даёт возможность более компактно разместить измеритель на рабочем месте и изменяет в лучшую сторону обзор жидкокристаллического индикатора.

Батарейный отсек выполнен полностью автономно, для смены элемента питания достаточно сдвинуть в сторону его крышку. Удобство из разряда неприметных, когда оно есть.

Для того чтобы снять заднюю крышку корпуса достаточно открутить один саморез. Самый массивный компонент печатной платы — предохранитель на 500 мА.

В основу работы измерительного прибора положен метод двойного интегрирования. Собран он на логических счётчиках HEF4518BT — 2 шт, ключе HEF4066BT, десятичном счётчике с дешифратором HCF4017 и смд транзисторах: J6 — 4 шт, М6 — 2 шт.

Открутив ещё шесть саморезов можно увидеть другую сторону печатной платы. Переменный резистор, при помощи которого производится установка на «0» стоит так, что его можно легко заменить при необходимости. Слева контакты для подключения измеряемого конденсатора, те, что выше, для непосредственного подключения (без проводов).

Прибор выставляется на нулевую точку отсчёта не сразу, но выставленный показание удерживает. С отключёнными проводами сделать это гораздо проще.

Для наглядной демонстрации разницы в точности измерения при различный способах измерений (с проводами и без) взял конденсаторы малой ёмкости с заводской маркировкой — 8,2 пФ

Схема измерения

Для определения ёмкости неизвестного конденсатора следует включить его в цепь из резистора и источника питания. Входное напряжение выбирается несколько меньшим номинального напряжения конденсатора, если оно неизвестно — достаточно будет 10–12 вольт. Ещё необходим секундомер. Для исключения влияния внутреннего сопротивления источника питания на параметры цепи, на входе надо установить выключатель.

Сопротивление подбирается экспериментально, больше для удобства отсчёта времени, в большинстве случаев в пределах пяти — десяти килоом. Напряжение на конденсаторе контролируется вольтметром. Время отсчитывается с момента включения питания — при зарядке и выключении, если контролируется разряд. Имея известные величины сопротивления и времени, по формуле t = RC вычисляется ёмкость.

Удобнее отсчитывать время разрядки конденсатора и отмечать значения в 90 % или 95 % от начального напряжения, в этом случае расчёт ведётся по формулам 2.2t = 2.2RC и 3t = 3RC. Таким способом можно узнать ёмкость электролитических конденсаторов с точностью, определяемой погрешностями измерений времени, напряжения и сопротивления. Применение его для керамических и других малой ёмкости, с использованием трансформатора 50 Hz, вычислением емкостного сопротивления — даёт непрогнозируемую погрешность.

Основные неисправности конденсаторов

Емкостные элементы играют большую роль в принципиальной схеме любого устройства. Основная их функция — заряд определенным количеством тока и импульсный разряд в цепь. К основным неисправностям конденсаторов относятся:

1. Обычный пробой. Пробой может быть вызван увеличением рабочего напряжения. Для ремонта требуется не только замена элемента, но и определение причины возникновения высокого напряжения.
2. Внутренний обрыв. При обрыве радиодеталь теряет свою емкость, так как оба ее вывода становятся изолированными. Обрыв может возникнуть при падении прибора или некачественной сборки самого элемента.
3. Утечка. Эта проблема связана с потерей части емкости. Чем меньше допустимая и оптимальная емкость, тем меньше размер заряда.

Как проверить конденсатор цифровым тестером на пробой

Начнем с самого простого. Пробитый конденсатор образуется, если на него подали слишком большое напряжение. Для начала проводим визуальный осмотр. Все «пробитые» конденсаторы имеют на корпусе следы воздействия излишней силы тока — пластмассовые корпус — оплавлен:

На металлическом корпусе — так же дыры или ожоги:

На пленочном конденсаторе так же можно безошибочно определить пробой. А вот SMD- кондесатор проще рассматривать под лупой, а иногда и под микроскопом:

В случае, когда не удается визуально определить пробит конденсатор или нет — на помощь приходит обычный мультиметр. Здесь нужно перевести его в режим измерения сопротивления. Природа конденсатора такова, что если он исправен — его сопротивление будет бесконечным, прибор покажет единицу. Поэтому переводим его в самый максимальный режим (или в режим проверки диодов) и промеряем. По мере того как конденсатор будет заряжаться сопротивление будет расти, пока не дойдет до единицы:

Если конденсатор пробит, то он будет вести себя как обычный электрический провод. Сопротивление его не будет бесконечным, а если переключить мультиметр в режим прозвонки , то иногда такой конденсатор может даже и «зазвенеть».

Еще одной неисправностью конденсатора, которая фиксируется визуально является вздутие корпуса. Эта особенность присуща так называемым электролитическим конденсаторам. Они имеют полярные контакты для подключения и внутри есть электролит. Со временем (а так же при частых перегреавах) электролит начинает испаряться. Корпуса электролитических конденсаторов делают герметичными. Пары электролита сначала раздувают корпус, а потом уходят постепенно через образовавшиеся щели. Конденсатор теряет емкость, «высыхает» и перестает обеспечивать заданные характеристики.

Основные неисправности конденсаторов

Емкостные элементы играют большую роль в принципиальной схеме любого устройства. Основная их функция — заряд определенным количеством тока и импульсный разряд в цепь. К основным неисправностям конденсаторов относятся:

1. Обычный пробой. Пробой может быть вызван увеличением рабочего напряжения. Для ремонта требуется не только замена элемента, но и определение причины возникновения высокого напряжения.
2. Внутренний обрыв. При обрыве радиодеталь теряет свою емкость, так как оба ее вывода становятся изолированными. Обрыв может возникнуть при падении прибора или некачественной сборки самого элемента.
3. Утечка. Эта проблема связана с потерей части емкости. Чем меньше допустимая и оптимальная емкость, тем меньше размер заряда.

Конструкция и детали

R1, R5 6,8k R12 12k R10 100k C1 47nF

R2, R6 51k R13 1,2k R11 100k C2 470pF

R3, R7 68k R14 120 C3 0,47mkF

R4, R8 510k R15 13

Диод VD1 — любой маломощный импульсный, конденсаторы плёночные, с малым током утечки. Микросхема — любая из серии 555 (LM555, NE555 и другие), русский аналог — КР1006ВИ1. Измерителем может быть практически любой вольтметр с высоким входным сопротивлением, под который проведена калибровка. Источник питания должен иметь на выходе 5–15 вольт при токе 0.1 А. Подойдут стабилизаторы с фиксированным напряжением: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.

Вариант печатной платы и расположение компонентов

Мультиметр с функцией измерения емкости

Как проверить конденсатор мультиметром, который может измерять емкости, написано в инструкции по эксплуатации к прибору. Но, обычно, сколько-нибудь значимых отличий в измерениях между разными приборами нет, так что можем описать порядок действий. Все что требуется:

• перевести переключатель прибора в нужный сектор;
• выбрать диапазон измерений;
• приложить щупы к выводам конденсатора;
• просмотреть показания на экране.

Как проверить конденсатор мультиметром

В некоторых моделях мультиметров в корпусе рядом со шкалой измерений есть специальные отверстия, в которые вставляются конденсаторы. В этом случае переключатель переводится в положение измерения емкости, выбираем предел измерений. Затем вставляется конденсатор, ждем пока на экране высветятся результаты измерений.

Со специальными гнездами для установки емкостей

Емкость конденсатора написана на корпусе, кроме слишком малых для этого видов. Показания мультиметра не всегда совпадают с тем, что указано на корпусе. Но рядом с номиналом стоит допуск точности в процентах. Если отклонения в рамках этого допуска, элемент считается исправным. Если нет — надо менять.

Как правило, обычные мультиметры не позволяют измерять конденсаторы малой емкости — меньше 100 пикофарад. Для этих целей необходим специализированный прибор, например, цифровой измеритель емкости CM7115A или Mastech MY6013A.

Как проверить конденсатор без приборов?

Встречаются конденсаторы, имеющие большую емкость. Для их проверки совсем необязательно использовать измерительные приборы. Нужно лишь от источника питания полностью зарядить его и замкнуть отверткой контакты. Отвертка должна иметь изолированную рукоятку. Если бочонок исправен, то возникнет мощная и яркая искра. Если она тусклая и слабая — бочонок не держит заряд и требует замены.

Есть 3 способа проверить правильность работы конденсатора: метод короткого замыкания: этот способ тестирования конденсатора является самым простым. Это значение будет зарядом конденсатора. Если мультиметр не маркирует нагрузку, это означает, что он не в хорошем состоянии. Если искрообразующая искра оранжевая, это означает, что конденсатор работает достаточно или его емкость уменьшается.  Он закорочен, когда игла аналогового мультиметра находится на максимуме или вблизи его максимального значения, не падая снова.

Диагностика неисправностей неполярных конденсаторов

Маркировка тренда конденсатора. Все вышесказанное может быть вызвано керамическим конденсатором с девальвированной мощностью, и только значение конденсатора можно проверить с помощью измерительного прибора, подобного тому, который указан выше. В течение не более 6 секунд, а затем подача прекращается.  Он течет, когда игла поднимается и падает прерывисто, не отсоединяя ноги от кончиков измерителя. Это свидетельствует о том, что керамический конденсатор работает хорошо, хотя емкость конденсатора не может быть проверена, однако его можно рассчитать по времени зарядки и сопротивлению счетчика, участвующего в измерении.

Можно прозвонить бочонок с помощью лампочки и проводов. Сначала конденсатор нужно зарядить, затем коснуться к его ножкам проводами. Лампочка при исправной детали должна загореться и в течение нескольких секунд погаснуть.

Можно ограничиться внешним осмотром. Вышедший из строя конденсатор может иметь вздутие или пробой. Нужно внимательно осмотреть часть бочонка с нанесенным крестиком. Этот крестик в последние годы ставят специально для защиты изделия от взрыва. Если видно подтекание жидкости, разрушение по линиям крестика — конденсатор вышел из строя.

Метод мультиметра: Чтобы доказать, что конденсатор находится в хорошем состоянии. Проверить низкую емкость или значения, отклоненные от их номинального значения. Способ тестирования конденсатора следующий: на него подается напряжение 127 вольт. это означает, что он работает правильно, а конденсатор в хорошем состоянии. Вам понадобится метр или метр емкости или емкости.

Изме рение напряжения

Также может случиться так, что сигнал не достигнет достаточной амплитуды для следующего шага или что он слишком заземлен. Так как он не нуждается ни в каком аппарате или инструменте. В этот момент он даст нам ценность его емкости. Выберите шкалу диода на мультиметре. Монтируйте удобный и полезный электронный проект или просто умереть. Форма выглядит следующим образом: измеряемое устройство выбирается на инструменте. Для тестирования транзисторов мы должны сначала определить их терминалы. которые являются базовыми.

Основные неисправности конденсаторов

Емкостные элементы играют большую роль в принципиальной схеме любого устройства. Основная их функция — заряд определенным количеством тока и импульсный разряд в цепь. К основным неисправностям конденсаторов относятся:

1. Обычный пробой. Пробой может быть вызван увеличением рабочего напряжения. Для ремонта требуется не только замена элемента, но и определение причины возникновения высокого напряжения.
2. Внутренний обрыв. При обрыве радиодеталь теряет свою емкость, так как оба ее вывода становятся изолированными. Обрыв может возникнуть при падении прибора или некачественной сборки самого элемента.
3. Утечка. Эта проблема связана с потерей части емкости. Чем меньше допустимая и оптимальная емкость, тем меньше размер заряда.

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.

Watch this video on YouTube

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.

ФОТО: electrongrad.ruПроверка ёмкости специальным мультиметром

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 не выпаивая

Для проверки без демонтажа применяются специальные тестеры. От обычных они отличаются пониженным напряжением на щупах, что сводит к минимуму риск повреждения прочих компонентов цепи.

Если такого прибора в наличии нет, можно превратить в него обычный мультиметр, подключив через приставку. Разнообразные схемы таких приставок опубликованы в Интернете и специализированных журналах.

Независимо от того, какой прибор применяется для измерения параметров конденсатора, вопрос о влиянии прочих элементов остается актуальным. Так, если параллельно с исследуемым, к цепи подключено еще несколько конденсаторов, тестер покажет их суммарную емкость.

Как работать с мультиметром

Меры предосторожности при проверке

Разрядка конденсатора является обязательной. Особенно это касается высоковольтных деталей — могут вывести мультиметр из строя или поразить человека электротоком. Разряжают касанием ножек металлическим предметом или подключением лампы. Второй способ процесс разряда делает более плавным.

Во время измерения нельзя касаться руками открытых частей щупа — человеческое тело имеет малое сопротивление и высокий показатель утечки. В этом случае замер окажется неправильным. Ток пойдет по пути наименьшего сопротивления и показатели покажут значение, не имеющее отношения к конденсатору.

Измерение на высоковольтных конденсаторах выполняются в резиновых перчатках и изолированными приборами.

Штатно работающий электронный компонент способен накапливать и отдавать некоторое количество электричества. Поломки при работе определяются не только визуально, но и посредством мультиметра. Тестирование измерительным прибором способно прояснить пригодность элемента для дальнейшего использования.

Как сделать прибор для проверки конденсаторов своими руками

Провести измерение емкости можно с помощью несложного прибора. Для него необходимы следующие детали:

• источник постоянного тока;
• резистор;
• конденсатор;
• вольтметр.

Эта схема подойдет для проверки электролитических конденсаторов. Нужно выбрать входное напряжение таким, чтобы оно было немного меньше по сравнению с номинальным напряжением конденсатора. Один из выводов конденсатора к источнику питания подсоединяют через резистор. Вольтметр присоединяют к выводам конденсатора.

Схема проверки

После подключения измерителя начинается процесс зарядки конденсатора. Нужно засечь время, в течение которого он будет длиться. Величину сопротивления можно подобрать в значительной степени произвольно. При этом нужно ориентироваться на скорость зарядки. Нужно, чтобы она была такой, которую удобно измерять.

При проведении зарядки на вольтметре можно будет увидеть возрастание напряжения. В какой-то момент оно достигнет предельной величины и перестанет расти. Это будет конечный момент отсчета времени. Для вычисления емкости достаточно воспользоваться формулой: t=RC. В ней известно время и величина сопротивления резистора. Емкость можно определить из соотношения C=t/R.

Использование мультиметра

Проверяют конденсатор на наличие пробоя с помощью схемы самоделки — последовательно соединенной с ним лампочки 40 Вт, включенных в обычную сеть переменного тока. Если лампочка светит в половину накала, то деталь исправна. При ярком свете имеется пробой, при отсутствии — повреждены контакты.

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).

Итоги и практические рекомендации

Нет особого смысла покупать сложное и дорогостоящее оборудование для того, чтобы произвести тестирование конденсаторов. Вполне возможно применять с данной целью обычный мультиметр с подходящим диапазоном

Самое важное — это грамотно и правильно использовать его возможности

Хотя мультиметр не является узкоспециализированным прибором и его возможности ограничены, для диагностических мероприятий и ремонта огромного количества популярных радиоэлектронных приборов, этого вполне хватит.

Дополняйте, пожалуйста, своим комментариями расположенный ниже блок, публикуйте фотографии и задавайте вопросы любой сложности по предложенной теме статьи. Расскажите о своём опыте, как вы проводили диагностику конденсаторов на эффективность и работоспособность. Делитесь рекомендациями и полезной информацией, которая может пригодится пользователям сайта.

Также вам может быть интересно как соединять провода между собой.