Проверка исправности конденсатора: Как проверить конденсатор?

Проверка электролитических конденсаторов

Конденсаторы – самые распространенные после резисторов компоненты электронных схем. Кроме этого они применяются в устройствах силовой электроники и электротехнике: блоках питания, схемах пуска электродвигателей, в установках компенсации реактивной мощности. Поэтому проверять исправность конденсаторов приходится не так уж редко. Рассмотрим, как это делается.

Конденсаторы разделяются на категории, у которых есть свои особенности при проверке.

Конденсаторы
Полярные	Неполярные
Электролитические	Постоянной емкости	Переменной емкости	Подстроечные

Рассмотрим методики проверки каждой категории в отдельности.

Обязательно прочитайте статью-обзор «Принцип работы конденсаторов»

Содержание

1. Проверка электролитических конденсаторов
2. Проверка неполярных конденсаторов постоянной емкости
3. Особенности проверки конденсаторов с переменной емкостью

Проверка электролитических конденсаторов

Сначала проверяется их внешний вид. У зарубежных конденсаторов бочкообразной формы сверху нанесена крестообразная насечка. Неисправности электролитических конденсаторов часто сопровождаются повышением давления внутри корпуса. При этом отечественные компоненты могут взорваться, испачкав содержимым все вокруг. Насечка у импортных конденсаторов позволяет этого избежать. При повышении давления она вздувается, а затем лопается. Если при осмотре обнаружены элементы с вздувшимся или поврежденным корпусом, то их неисправность не вызывает сомнений.

Повреждения электролитических конденсаторов

Для дальнейшей проверки конденсатор придется выпаять. Проверка его в составе схемы невозможна, так как в ней всегда найдется элементы, искажающие результаты теста. То же относится и к остальным категориям конденсаторов.

Перед тем, как проверять исправность конденсатора, его разряжают. Для этого замыкают его выводы между собой при помощи пинцета, отрезка проволоки или другим доступным металлическим предметом. Конденсаторы большой емкости, рассчитанные на напряжение 50 В и более, работающие в силовых устройствах, лучше разряжать в два этапа. Сначала – через нагрузку (лампочку или резистор), затем – замыканием выводов накоротко. Если устройство, в состав которого они входят, только что отключено от питающей сети, то разрядить элемент нужно до выпаивания из схемы и после этого.

Разряд конденсатора щупом от мультиметра

Для проверки потребуется мультиметр или тестер. Тестер в этом случае предпочтительнее, так как движение стрелки нагляднее иллюстрирует процесс. Прибор переключают на предел измерения сопротивлений не менее 1 мегаома. Обратите внимание: у некоторых приборов для работы на этом пределе требуется внешний источник питания.

Про то, как пользоваться мультиметром читайте статью: «Как пользоваться мультиметром?»

При проверке соблюдаем полярность подключения: плюсовой вывод прибора подключаем к выводу конденсатора, обозначенного знаком «+». Нельзя касаться руками одновременно обоих щупов прибора. Так он измерит сопротивление вашего тела.

Касаемся щупами выводов проверяемого элемента. Проверка заключается в том, что измерительный прибор своей батарейкой будет заряжать конденсатор. В момент начала зарядки ток наибольший, при этом сопротивление элемента стремиться к нулю. По мере заряда ток падает, а сопротивление – увеличивается. Когда конденсатор заряжен, ток через исправный элемент равен нулю, а его сопротивление – бесконечности. При токе утечки через конденсатор сопротивление в конце заряда отличается от бесконечности. При замыкании между обкладками прибор покажет ноль.

Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее он заряжается. Но чтобы по времени заряда определить емкость, нужен богатый опыт, полученный при проверке не одной сотни элементов. А потеря емкости – одна из неисправностей конденсаторов. Чтобы ее измерить, понадобится мультиметр с возможностью измерения емкостей. Но эти приборы имеют недостаток: верхний предел измеряемой емкости у них ограничен 20 микрофарадами.

Мультиметр с функцией измерения емкости

Для измерения емкости в широких пределах используются LC-метры или цифровые измерители емкости. Выглядят они, как обыкновенный мультиметр, но ничего, кроме емкости, не измеряют.

Цифровой измеритель емкости

Не всегда описанные методы помогают определить неисправный элемент. Некоторые неисправности проявляют себя только при рабочем напряжении на обкладках конденсатора, а все приборы имеют питание не более 1,5 – 4,5 В. В таких случаях поможет только установка заведомо исправного элемента вместо проверяемого.

Проверка неполярных конденсаторов постоянной емкости

Заряжая конденсатор от мультиметра или тестера можно проверить исправность элементов, емкость которых не ниже 0,5 мкФ. Полярность подключения при этом не имеет значения. При меньших значениях вы не успеете заметить изменений показаний прибора. В этом случае поможет только цифровой измеритель емкости. Если емкость проверяемого элемента не укладывается в границы, определяемые ее номинальным значением с учетом допуска, то он неисправен. Мультиметр же сможет показать только ярко выраженное замыкание между обкладками.

Конденсаторы с рабочим напряжением 400В и выше можно проверить, зарядив его от сети. При этом место подключения должно быть защищено от короткого замыкания автоматическим выключателем, а последовательно с конденсатором нужно подключить резистор, сопротивлением не менее 100 Ом для ограничения первоначального броска тока. Сразу после зарядки и через некоторое время измеряется напряжение на выводах элемента, заряд должен сохраняться продолжительное время. Затем его нужно разрядить, для чего лучше использовать тот же резистор, через который он был заряжен.

При выпаивании элемента из схемы он неизбежно нагревается. Иногда при этом его работоспособность восстанавливается, поэтому полной гарантии в исправности выпаянного конденсатора после успешной проверки не бывает никогда. Если в ходе поиска неисправности вы зашли в тупик, пробуйте поочередно менять элементы на новые.

Особенности проверки конденсаторов с переменной емкостью

Номинальное значение емкости переменных и подстроечных конденсаторов состоит из двух значений – минимального и максимального. В этих пределах изменяется емкость при регулировке. Поэтому и проверять их исправность нужно, выполняя измерения цифровым измерителем емкости на крайних положениях. К тому же стоит посмотреть, как изменяться показания при перемещении регулятора от одного крайнего положения к другому. При скачкообразных изменениях измеренных значений или при их исчезновении конденсатор тоже бракуется.

У конденсаторов переменной емкости визуально проверяется отсутствие механических повреждений, отсутствие затираний и замыканий обкладок между собой при движении.

Оцените качество статьи:

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность

По сути ремонт любой радиоэлектронной аппаратуры сводится к поиску и замене неисправных деталей. И, возможно, вы удивитесь тому, насколько часто выходят из строя такие, казалось бы, простые компоненты как конденсаторы. В то время как нежные диоды, чувствительные транзисторы и сложные микросхемы остаются целыми и невредимыми.

Типичные неисправности конденсаторов:

• КЗ между обкладками. Как правило, это следствие механического повреждения, перегрева или превышения рабочего напряжения (пробой). Самый простой случай, т.к. легко выявляется любым мультиметром в режиме прозвонки;
• внутренний обрыв с полной потерей емкости (вот почему нельзя коротить отвертками). В случае с конденсаторами большой емкости этот дефект достаточно просто диагностируется. Выявление обрыва у мелких кондеров (менее 500 пФ) является довольно трудоемкой задачей и осуществляется только при помощи спец. приборов;
• частичная потеря емкости. Для электролитических конденсаторов потеря емкости с годами практически неизбежна, однако это не всегда приводит к неисправности устройства (но может ухудшать его характеристики). Керамические, пленочные и прочие с твердым диэлектриком, как правило, более стабильны, но могут потерять емкость в результате механического повреждения;
• слишком низкое сопротивление утечки (конденсатор «не держит» заряд). В основном это свойственно электролитическим конденсаторам. Хотя танталовые в этом плане очень хороши;
• слишком большое эквивалентное последовательное сопротивление (ЕПС или ESR). Проблема по большей части касается «электролитов» и проявляется только при работе с высокочастотными или импульсными токами.

Существует масса способов как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность. Пойдем по-порядку.

Содержание статьи:

• Внешний осмотр.
• Проверка на короткое замыкание:
  — «прозвонка» тестером;
  — светодиодом и батарейкой;
  — с помощью лампочки на 220 В.
• Проверка на внутренний обрыв:
  — звуковой сигнал в режиме «прозвонки»;
  — измерение сопротивления постоянному току;
  — по остаточному напряжению.
• Определяем рабочее напряжение конденсатора:
  — по напряжению пробоя;
  — по току утечки.
• Измерение тока утечки конденсатора.
• Измерение емкости конденсатора:
  — с использованием специальных приборов;
  — с использованием второго конденсатора известной емкости;
  — расчет емкости через постоянную времени цепи;
  — другие методы (контроль сопротивления, яркость лампы, баланс моста).
• Как проверить конденсатор не выпаивая из схемы.

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

• даже незначительного вздутия, следов подтеков;
• механических повреждений, вмятин;
• трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами

Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Взять хотя бы эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.Также в продаже есть цифровые измерители емкости, например, XC6013L или A6013L.

С помощью любого из этих приборов можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между обкладками или внутреннего обрыва одного из выводов.

Некоторые производители даже уверяют, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора не выпаивая его с платы. Что, конечно же, противоречит здравому смыслу.

К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие наиважнейшие параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, с помощью весьма недорогого LC-метра.

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, проверку на обрыв 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:

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв — распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса 🙂

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом — от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм — для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0. 001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2.8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости — от малюсеньких до самых больших, а также любого типа — полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Определение рабочего напряжения конденсатора

Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которой он стоял, то узнать его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.

Однако, имея некоторый опыт, можно оооочень приблизительно прикинуть «на глазок» рабочее напряжение исходя из габаритов конденсатора. Естественно, чем больше размеры конденсатора и чем меньше при этом его емкость, тем на большее напряжение он расчитан.

Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя

Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них не жалко пожертвовать, то можно определить напряжение пробоя, которое обычно раза в 2-3 выше рабочего напряжения.

Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключается через токоограничительный резистор к регулируемому источнику напряжения, способного выдавать заведомо больше, чем напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контроллируется вольтметром.

Затем напряжение плавно повышают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе резко упадет до нуля).

За рабочее напряжение можно принять значение, в 2-3 раза меньше, чем напряжение пробоя. Но это такое… Вы можете иметь свое мнение на этот счет.

Внимание! Обязательно соблюдайте все меры предосторожности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также индивидуальные средства защиты зрения.

Энергии заряженного конденсатора бывает достаточно, чтобы устроить небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Вот, можно посмотреть, как это бывает:

А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое способны разлетаться на очень мелкие, но твердые осколки, без труда пробивающие кожу (не говоря уже о глазах).

Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки

Этот способ узнать рабочее напряжение конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). А таких конденсаторов большинство.

Суть заключается в том, чтобы отловить момент, при котором его ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого собираем простейшую схему:

и делаем замеры тока утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, одинаковыми порциями, записывая показания вольтметра и микроампераметра в таблицу.

У меня получилась такая табличка (моя чуйка подсказала мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, так что я сразу начал прибавлять по 10В):

Напряжение на конденсаторе, В	Ток утечки, мкА	Прирост тока, мкА
10	1.1	1.1
20	2.2	1.1
30	3.3	1.1
40	4.5	1.2
50	5.8	1.3
60	7.2	1.4
70	8.9	1.7
80	11.0	2.1
90	13.4	2.4
100	16.0	2.6

Как только станет заметно, что одинаковый прирост напряжения каждый раз приводит к непропорционально бОльшему приросту тока утечки, эксперимент следует остановить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.

Если из полученных значений построить график, то он будет иметь следующий вид:

Видно, что начиная с 50-60 вольт, график зависимости тока утечки от напряжения обретает явно выраженную нелинейность. А если принять во внимание стандартный ряд напряжений:

Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, В
6.3	10	16	20	25	32	40	50	63	80	100	125	160	200	250	315	350	400	450	500

то можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет либо 50 либо 63 В.

Согласен, метод достаточно трудоемкий, но не сказать о нем было бы ошибкой.

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что I_ут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом — через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Определение емкости неизвестного конденсатора

Способ №1: измерение емкости специальными приборами

Самый просто способ — измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).

Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!

Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов

Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров — это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?

На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:Суть в том, что результирующая емкость C_рез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.

Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора С_х с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С₁ на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила C_рез = 9.97 мкФ.

Подставляем эти цифры в формулу и получаем:

Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи

Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости C_х:Постоянная времени — это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е — это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).

Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)Хотя можно взять обычный резистор с 5-10%-ой погрешностью и тупо измерить его реальное сопротивление мультиметром. Резистор желательно выбирать такой, чтобы время разряда конденсатора было более-менее вменяемым (секунд 10-30).

Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:

Другие способы измерения емкости

Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.

Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.

Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40…85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.

Недостаток схемы — необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.

Можно ли проверить конденсатор мультиметром не выпаивая его с платы?

Не существует однозначного ответа на вопрос как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая: все зависит о схемы, в которой стоит конденсатор.

Все дело в том, что принципиальные схемы, как правило, состоят из множества элементов, которые могут быть соединены с исследуемым конденсатором самым замысловатым образом.

Например, несколько конденсаторов могут быть соединены параллельно и тогда прибор покажет их суммарную емкость. Если при этом один из конденсаторов будет в обрыве, то это будет очень сложно заметить.

Или, например, довольно часто параллельно электролитическому конденсатору устанавливают керамический. В этом случае нет ни малейшей возможности прозвонить конденсатор мультиметром на плате и определить внутренний обрыв.В колебательных контурах, вообще, параллельно кондеру может оказаться катушка индуктивности. Тогда прозвонка конденсатора покажет короткое замыкание, хотя на самом деле его нет.

Вот пример, когда все пять конденсаторов покажут ложное КЗ:

Таким образом, проверка конденсаторов мультиметром без выпаивания вообще невозможна.

В схемах импульсных блоков питания очень часто встречаются контура, состоящие из вторичной обмотки трансформатора, диода и выпрямительного конденсатора. Так вот любая «прозвонка» конденсатора при пробитом диоде покажет КЗ. А на самом деле конденсатор может быть вполне исправен.Вообще-то, проверить электролитический конденсатор мультиметром не выпаивая можно, но это только для кондеров ощутимой емкости (>1 мкФ) и только проверить наличие емкости и отсутствие коротыша. Ни о каком измерении емкости и речи быть не может. К тому же, если прибор покажет КЗ, то выпаивать все-таки придется, так как коротить может что угодно на плате.

Мелкие кондеры проверяются только на отсутствие КЗ, обрыв и нулевую емкость таким образом не проверишь.

Вот очень правильный и понятный видос на эту тему:

Примеры выше (а также доходчивое видео) не оставляют никаких сомнений, что проверка конденсаторов не выпаивая из схемы — это фантастика.

Если какой-либо конденсатор вызывает сомнения, лучше сразу заменить его на заведомо исправный. Или хотя бы временно подпаять хороший конденсатор параллельно сомнительному, чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения.

Как проверить конденсатор с помощью мультиметра

Умение проверить конденсатор с помощью мультиметра является важным навыком для любого энтузиаста электроники. Независимо от того, устраняете ли вы неполадки в цепи или просто хотите убедиться, что ваш конденсатор работает правильно, мультиметр — это простой и удобный измерительный инструмент для решения этой задачи.

Хотя существует множество методов и инструментов, которые можно использовать для определения исправности конденсатора, самым простым способом является мультиметр, который может измерять емкость. Если ваш мультиметр не может измерить емкость, вы также можете проверить конденсатор с помощью показаний сопротивления.

Проверка конденсатора с помощью мультиметра

Вы можете использовать мультиметр для проверки многих вещей, включая исправность конденсатора. Чтобы полностью понять, как вы можете проверить конденсатор с помощью мультиметра, вам нужно проверить постоянную времени RC (резистивно-емкостная). Это время, необходимое конденсатору для накопления напряжения, равного 63% от входного напряжения. Постоянная времени равна емкости, умноженной на сопротивление.

Это уравнение означает, что если вы измерите время, когда напряжение конденсатора достигает 63% от входного напряжения, а затем измерите сопротивление конденсатора в то же время, вы можете разделить время (в секундах) на сопротивление (в омах) чтобы получить емкость в фарадах.

Если ваш мультиметр может измерять емкость, он работает именно так. К счастью, он выполняет все измерения и расчеты одновременно, так что вам не нужно иметь дело с уравнениями и числами.

Если ваш мультиметр не может измерить емкость, вам пригодится постоянная времени RC. Поскольку напряжение не может превышать 100% независимо от того, сколько времени пройдет, сопротивление увеличится, чтобы компенсировать это. В результате сопротивление конденсатора будет бесконечно увеличиваться с течением времени.

Вы можете смело полагаться на эту концепцию для проверки конденсатора по его сопротивлению. Все, что вам нужно сделать, это подключить мультиметр к конденсатору и наблюдать за сопротивлением. Если сопротивление начинает увеличиваться и растягиваться до бесконечности, значит, ваш конденсатор исправен.

Конденсаторы могут сохранять заряд даже после отключения питания цепи. Не забудьте безопасно разрядить конденсатор, прежде чем снимать его с платы.

После того, как вы благополучно разрядили конденсатор и удалили его из цепи, вы можете проверить его работоспособность с помощью мультиметра, измерив емкость или сопротивление.

Поляризованные конденсаторы, как и некоторые электролитические, имеют отрицательный и положительный выводы. Более длинный штырек является положительным полюсом этих конденсаторов. Если ваш конденсатор неполяризованный, вам не нужно беспокоиться об отрицательных и положительных клеммах.

Измерение емкости конденсатора с помощью мультиметра

Если ваш мультиметр может измерять емкость, вам повезло. Вы можете не только проверить свои конденсаторы, чтобы убедиться, что они исправны, но вы также можете определить их номинальную емкость с помощью мультиметра.

1. Вставьте черный щуп в разъем COM .
2. Вставьте красный измерительный провод в разъем ВОм мА / мкА (на мультиметре он может иметь несколько иную маркировку).
3. Включите мультиметр и установите циферблат в положение измерения емкости. Это часто обозначается символом -|(- .
4. Подсоедините черный щуп к отрицательной клемме конденсатора.
5. Подсоедините красный щуп к положительной клемме конденсатора.
6. Прочитайте измерение.

Вот оно! Если значение емкости не слишком далеко от того, что должно быть, то ваш конденсатор подходит для использования. Конденсаторы накапливают электрический заряд в своем собственном темпе, поэтому мультиметру требуется некоторое время, чтобы зарядить большие конденсаторы. В этом случае следует немного подождать, пока показания не станут стабильными.

Измерение сопротивления конденсатора с помощью мультиметра

Даже без режима измерения емкости вы все равно можете проверить работоспособность конденсатора с помощью мультиметра. Это можно сделать, проверив сопротивление конденсатора.

1. Вставьте черный щуп в разъем COM .
2. Подключите красный измерительный провод к разъему ВОм мА / мкА .
3. Включите мультиметр и переведите диск в положение сопротивления. Это часто обозначается символом Ом .
4. Подсоедините красный щуп к положительной клемме конденсатора.
5. Подсоедините черный щуп к отрицательной клемме конденсатора.
6. Наблюдайте за измерением.

Если сопротивление начинает расти без остановки, то конденсатор исправен. Это не обязательно означает, что ваш конденсатор как новый, а только то, что он исправен.

Больше никаких догадок

Конденсаторы — замечательные изобретения, но как узнать, работает ли один из них в вашей схеме должным образом? Нет нужды в догадках. Конденсаторы можно проверить обычным мультиметром.

Если ваш мультиметр может измерять емкость, вы можете получить точное значение емкости и убедиться, что конденсатор исправен. Проверить конденсатор можно и по сопротивлению. Если сопротивление со временем увеличивается, то конденсатор исправен.

Что такое проверка конденсаторной батареи и зачем она проводится

Конденсаторная батарея представляет собой комбинацию множества конденсаторов одинакового номинала, соединенных параллельно или последовательно друг с другом для сбора электроэнергии. Полученный банк затем используется для противодействия или коррекции отставания коэффициента мощности или фазового сдвига в источнике питания переменного тока. Их также можно использовать в источнике питания постоянного тока для увеличения общего количества накопленной энергии или для увеличения мощности пульсирующего тока источника питания.

Батареи конденсаторов обычно используются для  

• Коррекция коэффициента мощности
• Компенсация реактивной мощности

Конденсаторы обладают эффектом, противоположным индуктивным двигателям, поскольку они компенсируют большой ток, и, таким образом, эта батарея конденсаторов снижает ваши счета за электроэнергию.

 

Зачем проводится тестирование батареи конденсаторов?

Батареи конденсаторов являются важным элементом вашей системы электропитания, обеспечивающим правильную коррекцию коэффициента мощности. Блок коррекции коэффициента мощности имеет различные рабочие настройки в зависимости от положения, в котором он установлен. Влажность, время, гармоники и температура изменяют коррекцию коэффициента мощности конденсаторных батарей. Уже установленные конденсаторные батареи, если их не проверять или не обслуживать в течение определенного времени, становятся неспособными функционировать на самом высоком уровне. Со временем работа конденсаторов может ослабнуть, уменьшая коэффициент мощности вашей энергосистемы, что приводит к потере коэффициента мощности.

Что делается во время тестирования конденсаторной батареи?

Для проверки батареи конденсаторов используется стандарт IEEE или ANSI. Существует 3 типа испытаний конденсаторных батарей. Это

• Проектные испытания или типовые испытания
• Производственные испытания или плановые испытания
• Полевые испытания или пуско-наладочные испытания

Испытания конструкции или типовые испытания блока конденсаторов

Когда производитель запускает новую конструкцию силового конденсатора, необходимо проверить, соответствует ли новая партия конденсаторов стандарту или нет. Типовые или конструкторские испытания не проводятся на одном конденсаторе, вместо этого они проводятся на некоторых случайно выбранных конденсаторах, чтобы убедиться в соответствии стандарту.

Во время запуска новой конструкции после проведения этих проектных испытаний нет необходимости повторять эти испытания для любой следующей партии продукции до тех пор, пока конструкция не будет изменена. Испытания конструкции или типовые испытания обычно дороги или разрушительны.

Типовые испытания конденсаторной батареи: –

• Испытание на устойчивость к импульсам высокого напряжения.
• Испытание втулки.
• Испытание на термическую стабильность.
• Испытание напряжения радиопомех (RIV).
• Испытание на затухание напряжения.
• Испытание разряда при коротком замыкании.

Текущие испытания блока конденсаторов

Текущие испытания также называются производственными испытаниями. Эти испытания следует проводить на каждом блоке конденсаторов производственной партии, чтобы обеспечить индивидуальные рабочие параметры.

Испытание кратковременным перенапряжением

В этом испытании к опорным втулкам блока конденсаторов прикладывается постоянное напряжение, в 4,3 раза превышающее номинальное среднеквадратичное напряжение, или переменное напряжение, в 2 раза превышающее номинальное среднеквадратичное напряжение. Диапазон конденсаторов должен выдерживать любое из этих напряжений не менее десяти секунд. Температура устройства во время испытаний должна поддерживаться на уровне 25 ± 5 градусов. В случае трехфазного конденсаторного блока, если элементы трехфазного конденсатора соединены звездой с нейтралью, подключенной через четвертую втулку или через корпус, напряжение, приложенное между фазными клеммами, будет в √3 раза выше указанных напряжений. То же напряжение, что и выше, будет приложено к клемме фазы и клемме нейтрали.

Испытание напряжением клеммы на корпус

Это испытание применимо только в том случае, если внутренние элементы конденсатора устройства изолированы от его корпуса. Это обеспечивает устойчивость изоляции к перенапряжению между элементами конденсатора и металлическим корпусом. Испытательное напряжение прикладывается между корпусом и стойкой ввода в течение 10 секунд. Для блока конденсаторов, имеющего вводы с другим BIL, это испытание проводят на основе ввода с более низким BIL.

Проверка емкости

Это испытание проводится для того, чтобы гарантировать, что каждый блок конденсаторов в партии или партии должен выдавать не более 110 % своей номинальной реактивной мощности при нормальном функционировании в пределах возможного температурного предела, который считается °C. Если измерение проводится при любой температуре, отличной от 25°C, то результат меандра следует рассчитывать в соответствии с 25°C.

Испытание конденсаторных блоков на утечку

Это испытание проводится для того, чтобы убедиться, что в пределе отсутствуют какие-либо утечки. В этом испытании испытательный блок нагревается внешней печью, чтобы изолирующая жидкость вытекала из корпуса, если есть место утечки. Этот тест позволяет убедиться, что все соединения затянуты и герметизированы правильно.

Тест разрядного резистора

Этот тест проводится на каждом блоке конденсаторов, чтобы убедиться, что внутреннее разрядное устройство или резистор достаточно способны разрядить блок конденсаторов от его начального остаточного напряжения до 50 В или менее за указанный предел времени. Начальное остаточное напряжение может быть в √2 раза больше номинального действующего напряжения конденсатора.

Испытание на определение потерь

Это испытание проводится на каждом блоке конденсаторов, чтобы продемонстрировать, что потери, возникающие в блоке во время работы, меньше максимально допустимых потерь блока.

Проверка работоспособности предохранителя внутреннего блока конденсаторов с плавкими предохранителями

В этом тесте блок конденсаторов сначала заряжается постоянным напряжением (постоянным) до 1,7-кратного номинального среднеквадратичного напряжения блока конденсаторов. Тогда этот блок может разряжаться через максимально близко расположенный промежуток без какого-либо дополнительного импеданса к цепи разряда. Емкость конденсатора следует измерять до подачи зарядного напряжения и после разрядки устройства. Дисперсия этих двух измерений должна быть меньше, чем дисперсия емкости при срабатывании внутреннего предохранителя.

Предпусконаладочные или установочные испытания конденсаторной батареи

Когда конденсаторная батарея практически установлена ​​на объекте, должны быть выполнены некоторые специальные испытания, чтобы убедиться, что соединение каждого блока и батареи в порядке и в соответствии с Характеристики.

Измерение емкости

Для определения емкости батареи в целом используется чувствительный измеритель емкости, чтобы убедиться, что подключение батареи соответствует требованиям. Если измеренное значение не соответствует расчетному, должно быть какое-то неправильное соединение в банке, которое необходимо исправить. Мы должны применять полное номинальное напряжение для определения емкости батареи, а не только десять процентов от номинального напряжения, чтобы определить емкость устройства. Формула емкости: Где, V — приложенное напряжение к банке, I — ток питания, а ω = 377,7 — постоянное качество.

Испытание изоляции высоким напряжением

Это испытание проводится в соответствии с NBMA CP-1.

Как проводится тестирование конденсаторной батареи?

Проведение оценки рисков на объекте

• Перед выполнением этой задачи необходимо оценить любые угрозы на объекте и определить их с помощью надлежащих мер контроля.
• Если какие-либо опасности нельзя уменьшить или свести к приемлемому пределу, не продолжайте выполнение задачи и обратитесь за помощью к своему руководителю.

Все работы должны выполняться при обесточенной батарее конденсаторов

• Все испытания должны проводиться при обесточенной батарее конденсаторов и с применением соответствующих мер контроля для предотвращения непреднамеренного контакта с соседними работающими растениями или нарушения запретных зон .
• Выдайте разрешение на тестирование и следуйте требованиям P53 «Управление сетевым процессом». По данным полевых испытаний первичной установки и вторичных систем подстанции, риски безопасности, связанные с конденсаторами, включают:

1. Контакт с высоким напряжением на первичных соединениях батареи конденсаторов
2. Максимальный ток короткого замыкания
3. Накопленная энергия в заряженных конденсаторах

Выполнение вторичной изоляции

• Оценка необходимости выполнения вторичной изоляции систем защиты.
• При проведении этой оценки следует учитывать чувствительность защиты конденсаторной батареи и возможность непреднамеренного разряда тестируемым конденсатором накопленной энергии в систему защиты.
• В большинстве случаев потребуется вторичная изоляция системы защиты.

Запись сведений о заводе

Запись идентификационных данных каждого блока конденсаторов

• Наименование производителя
• Описание типа производителя
• Серийный номер производителя
• Год выпуска
• Измеренная емкость и номинальная емкость Cn, указанные на заводской табличке
• Серийный номер каждой банки конденсатора
• Номинальная выходная мощность Qn
• Номинальное напряжение Un
• Номинальный ток In
• Температурная категория

Визуальный осмотр состояния блока конденсаторов

• Осмотрите внешние поверхности и убедитесь, что блоки конденсаторов и дроссели чистые и сухие.
• Проверьте правильность основных подключений.
• Проверьте заземление монтажной рамы конденсаторной батареи и корпуса.

Измерение сопротивления изоляции

• Перечисленные ниже испытания сопротивления изоляции должны проводиться в течение одной минуты каждое.
• Защитные ТТ/ТН, прикрепленные к точке звезды, должны быть отсоединены для этих испытаний.
• Если несколько компонентов соединены параллельно, например, банки конденсаторов, нет необходимости проводить отдельное измерение сопротивления изоляции каждого компонента.
• Чтобы убедиться, что оцениваемые конденсаторы изменились адекватно для определения точного измерения IR, убедитесь, что конденсатор был заряжен мегомметром таким образом, чтобы изменение IR было менее 5 % за 1-минутный период.

Измерение емкости

• Измерение емкости каждого отдельного блока конденсаторов с помощью емкостного моста. Использование любого испытательного оборудования должно осуществляться в соответствии с инструкциями по эксплуатации, относящимися к используемому оборудованию.
• Обратите внимание, что емкостные мосты клещевого типа обычно можно использовать без отсоединения конденсаторных блоков от батареи.
• Рекомендуется не отсоединять конденсаторные блоки для измерения во избежание непреднамеренного повреждения изоляторов конденсаторного блока.
• Обратите внимание, что втулки имеют строго определенные пределы максимального крутящего момента, которые нельзя превышать при затяжке соединений.
• С другой стороны, необходимо подключить источник переменного тока для последовательной вставки в блок конденсаторов.
• Напряжение, измеренное на каждом блоке, из которого можно рассчитать емкость по формуле:
  C = I / (2 x Pi x f x V)
  Где C = емкость в фарадах. V = индуцированное напряжение в вольтах. I = инжектируемый ток в амперах. f = частота инжектируемого тока.
• Расчет емкости должен выполняться в период, когда температура в банке стабильна.

Измерение реактивного сопротивления

• Если установлены реакторы ограничения пускового тока или регулировочные реакторы, измерьте реактивное сопротивление реакторов.
• Излюбленный метод состоит в том, чтобы ввести огромный переменный ток и определить напряжение, индуцированное на реакторе, из которого можно рассчитать реактивное сопротивление по формуле:
  Z = V / I
  Где Z = реактивное сопротивление в омах. V = индуцированное напряжение в вольтах. I = инжектируемый ток в амперах.
• В этой формуле не учитывается резистивная составляющая импеданса, что является допустимым упрощением для типовых реакторов (добротность типичного реактора с воздушным сердечником превышает 40).

Проведение высоковольтных испытаний

• Высоковольтные испытания конденсаторов переменным и постоянным током необходимы только по требованию владельца и обычно запрашиваются только в том случае, если необходимо решить проблемы, связанные с производством или партией.
• В качестве альтернативы, это может потребоваться по усмотрению инженера по вводу в эксплуатацию, когда выведенный из эксплуатации банк возвращается в эксплуатацию. Конденсатор должен выдерживать испытательное напряжение постоянного тока, приложенное в течение 10 секунд между первичными клеммами.
• Применяемый уровень напряжения:
  Utest = Un x 4,3 x 0,75
  Где Utest = приложенное испытательное напряжение. Un = номинальное напряжение конденсатора.
• Конденсатор также должен выдерживать 1-минутное испытание на устойчивость к промышленной частоте при испытательном напряжении, приложенном между клеммами конденсатора и землей.

Проверка баланса каждого банка

• Выполните проверку баланса каждого банка, вставив измеренную величину емкости в соответствующую программу балансировки.
• При необходимости поменять местами банки для достижения приемлемого баланса банка.

Выполнение первичной подачи

• Первичная подача может быть выполнена для проверки работоспособности схем защиты блоков батарей путем шунтирования банок конденсаторов батарей и использования источника тока низкого напряжения для подачи через соответствующие ТТ.
• Если для подтверждения правильности баланса конденсаторной батареи требуется первичная подача, ее следует выполнять в то время, когда температура относительно стабильна и однородна по всей батарее.
• Подсоедините симметричный трехфазный источник к входным клеммам банка и определите:
  • Напряжение, подаваемое на каждую фазу (фаза-фаза и фаза-нейтраль).
  • Ток линии каждой фазы.
  • Напряжение звезды конденсаторной батареи относительно нейтрали.
  • Напряжение/ток, измеренные защитой от дисбаланса.
  • Вторичный ток от каждой жилы измерительного/защитного ТТ.
• Подтвердите, что любое небалансное значение тока/напряжения при масштабировании от испытательного напряжения первичной подачи до фактического номинального напряжения ниже порогового значения, необходимого для подачи аварийного сигнала или отключения при дисбалансе.

Полный контрольный список перед вводом в эксплуатацию

Конденсаторная батарея, вводящаяся в эксплуатацию в первый раз, требует, чтобы перед подачей питания были проверены следующие пункты (если применимо):

• Проверьте, не повреждена ли конструкция из листового металла при транспортировке и правильно ли она собрана.
• Убедитесь, что все стационарные панели правильно закреплены болтами.
• Убедитесь, что все дверные фитинги затянуты.
• Проверьте исправность дверных замков.
• Убедитесь, что внешний вид и лакокрасочное покрытие чистые и не имеют царапин.
• Проверьте правильность и затяжку всех разъемов кабеля управления.
• Проверьте исправность конденсаторов, отсутствие разрывов и утечек.
• Убедитесь, что соединения шин затянуты правильно.
• Убедитесь, что соединения втулки конденсатора затянуты правильно.
• Проверьте работу заземлителя.
• Проверить работу изолятора.
• Проверить работу таймеров разряда и электрической блокировки с системами управления и высоковольтными автоматическими выключателями и переключателями, способными подавать питание на батарею.
• Проверить работу точечных реле волн, включая адаптивную способность реле POW.
• Убедитесь, что ключи системы блокировки предоставлены.