Ako skontrolovať kondenzátor multimetrom: pravidlá a špecifiká vykonávania meraní

Kondenzátory sa nachádzajú v rôznych zariadeniach. Často sú aj príčinou porúch. Aby ste rýchlo identifikovali chybný prvok a vymenili ho, musíte vedieť, ako skontrolovať kondenzátor multimetrom, pretože je to najjednoduchší spôsob.

Povieme vám, ako používať lacný, ale funkčný prístroj na identifikáciu chybných prvkov. V nami predloženom článku sú rozobraté druhy kondenzátorov a postup ich kontroly. S prihliadnutím na naše rady bez ťažkostí nájdete “slabý článok” v elektrickej schéme.

Čo je kondenzátor a na čo slúži?

Priemysel vyrába kondenzátory najrôznejších typov, používaných v mnohých odvetviach. Sú potrebné v automobilovom a strojárskom priemysle, rádiotechnike a elektronike, v prístrojovej technike a výrobe domácich spotrebičov.

Kondenzátory sú akési „zásobárne“ energie, ktorú odovzdávajú pri vzniku krátkodobých výpadkov napájania. Okrem toho určitý druh týchto prvkov odfiltruje užitočné signály, nastavuje frekvenciu zariadení generujúcich signály. Cyklus vybíjania a nabíjania kondenzátora je veľmi rýchly.

Taký elektrický komponent, ako je kondenzátor, pozostáva z páru vodičov (vodivých dosiek). Medzi sebou sú oddelené dielektrikom. Do obvodu, ktorý vedie jednosmerný prúd, ho nemožno zapojiť, pretože je to ekvivalentné prerušeniu.

V obvode so striedavým prúdom sa dosky kondenzátora striedavo dobíjajú s frekvenciou pretekajúceho prúdu. Vysvetľuje sa to tým, že na svorkách zdroja takéhoto prúdu dochádza k periodickej zmene napätia. Výsledkom takýchto premien je striedavý prúd v obvode.

Rovnako ako rezistor a cievka, aj kondenzátor prejavuje odpor voči striedavému prúdu, ale pre prúdy rôznych frekvencií je iný. Napríklad, dobre prepúšťajúc vysokofrekvenčné prúdy, môže byť zároveň takmer izolátorom pre nízkofrekvenčné prúdy.

Odpor kondenzátora súvisí s jeho kapacitou a frekvenciou prúdu. Čím sú tieto dva parametre väčšie, tým je jeho kapacitný odpor nižší.

Polárne a nepolárne druhy

Medzi obrovským množstvom kondenzátorov rozlišujeme dva základné typy: polárne (elektrolytické) a nepolárne. Ako dielektrikum sa v týchto zariadeniach používa papier, sklo, vzduch.

Vlastnosti polárnych kondenzátorov

Názov «polárne» hovorí sám za seba – majú polaritu a sú elektrolytické. Pri zapájaní do obvodu je potrebné ju presne dodržať – prísne «+» k «+», a «-» k «-». Ak toto pravidlo ignorujete, prvok nielenže nebude fungovať, ale môže aj explodovať. Elektrolyt môže byť kvapalný alebo pevný.

Dielektrikum tu tvorí papier napustený elektrolytom. Kapacita prvkov sa pohybuje v rozmedzí od 0,1 do 100 tisíc μF.

Účel polárnych kondenzátorov je filtrácia a vyrovnávanie signálov. Vývod «plus» má o niečo väčšiu dĺžku. Značka «mínus» je umiestnená na puzdre.

Keď dôjde k skratu dosiek, uvoľňuje sa teplo. Jeho vplyvom sa elektrolyt odparí a dôjde k výbuchu.

Moderné kondenzátory majú na vrchu malé prelisovanie a krížik. Hrúbka prelisovanej časti je menšia ako zvyšok povrchu viečka. Pri výbuchu sa jeho horná časť otvára ako ružička. Z tohto dôvodu možno na čelách puzdra chybného prvku pozorovať vydutie.

Rozdiely nepolárnych kondenzátorov

Nepolárne fóliové prvky majú dielektrikum v podobe skla, keramiky. V porovnaní s elektrolytickými kondenzátormi majú menší zvodový prúd. Vysvetľuje sa to tým, že keramika má vyšší odpor ako papier.

Dodržiavanie polarity pri zapájaní nepolárneho kondenzátora do obvodu nie je povinné. Často sú jednoducho mikroskopické a v niektorých projektoch sa používajú vo veľkých množstvách.

Všetky kondenzátory sa delia na súčiastky všeobecného určenia a špeciálne, ktoré sú:

1. Vysokonapäťové. Používajú sa vo vysokonapäťových zariadeniach. Vyrábajú sa v rôznych prevedeniach. Existujú keramické, fóliové, olejové, vákuové VN kondenzátory. Od bežných súčiastok sa výrazne líšia a prístup k nim je obmedzený.
2. Štartovacie. Používajú sa v elektromotoroch na zabezpečenie ich spoľahlivej prevádzky. Zvyšujú štartovací moment motora, napríklad čerpacej stanice alebo kompresora pri spustení.
3. Impulzné. Sú určené na vytvorenie silného napäťového skoku a jeho prenosu na prijímaciu panel prístroja.
4. Dozimetrické. Sú vytvorené na fungovanie v obvodoch, kde je úroveň prúdového zaťaženia malá. Majú veľmi malý samovybíjací prúd, vysoký izolačný odpor. Najčastejšie ide o prvky z fluoroplastu.
5. Rušenie potláčajúce. Tlmia elektromagnetické pozadie v širokom frekvenčnom rozsahu. Vyznačujú sa nízkou vlastnou indukčnosťou, čo umožňuje zvýšiť rezonančnú frekvenciu a rozšíriť pásmo potláčaných frekvencií.

V percentuálnom vyjadrení prichádza najväčší počet porúch súčiastok pri napätí presahujúcom normu. Chyby v návrhu môžu byť tiež príčinou poruchy.

Ak dielektrikum mení svoje vlastnosti, dochádza taktiež k poruche kondenzátora. Stáva sa to, keď vyteká, vysychá, praská. Kapacita sa pritom okamžite mení. Zmerať ju možno len pomocou meracích prístrojov.

Postup kontroly multimetrom

Kontrolu kondenzátorov je lepšie vykonávať po vybratí z elektrickej schémy. Tak možno dosiahnuť presnejšie údaje.

Jednoduché súčiastky s premenlivou alebo stálou kapacitou veľmi zriedka zlyhávajú. Tu možno len mechanicky poškodiť vodivé platne. Najčastejšie sú poruche vystavené elektrolytické dielektrické prvky

Základnou vlastnosťou všetkých kondenzátorov je priepustnosť výhradne striedavého prúdu. Jednosmerný prúd kondenzátor prepúšťa len na samom začiatku počas veľmi krátkeho času. Jeho odpor závisí od kapacity.

Ako skontrolovať polárny kondenzátor?

Pri kontrole prvku multimetrom je potrebné dodržať podmienku: kapacita musí byť väčšia ako 0,25 µF.

Technológia merania kondenzátora na zistenie porúch multimetrom je nasledovná:

1. Vezmú kondenzátor za nožičky a skratujú ho nejakým kovovým predmetom, napríklad pinzetou alebo skrutkovačom. Tento úkon je potrebný na vybitie prvku. O tom, že k tomu došlo, svedčí objavenie iskry.
2. Nastavia prepínač multimetra na test spojitosti alebo meranie odporu.
3. Dotýkajú sa sondami vývodov kondenzátora s ohľadom na polaritu — ku kladnej nožičke privedú sondu červenej farby, k zápornej — čiernej. Pritom sa vytvára jednosmerný prúd, a tak sa po určitom časovom intervale odpor kondenzátora stane minimálnym.

Kým sú sondy na vývodoch kondenzátora, nabíja sa a jeho odpor naďalej rastie až do dosiahnutia maxima.

Kontrolu je lepšie robiť analógovým multimetrom. V tomto prípade možno pozorovať správanie ručičky, nie blikanie číslic na digitálnom prístroji. Je to oveľa pohodlnejšie.

Ak pri kontakte so sondami multimeter začne pípať a ručička sa zastaví na nulovej značke, znamená to skrat. Práve ten spôsobil poruchu kondenzátora. Ak ručička na ciferníku ihneď ukazuje 1, znamená to, že v kondenzátore nastalo vnútorné prerušenie.

Takéto kondenzátory sa považujú za chybné a podliehajú výmene. Ak sa «1» zobrazí až po nejakom čase — súčiastka je v poriadku.

Je dôležité vykonávať merania tak, aby nesprávne správanie neovplyvnilo kvalitu meraní. V procese sa nesmiete rukami dotýkať sond. Ľudské telo má veľmi malý odpor a príslušný ukazovateľ úniku ho mnohonásobne prevyšuje.

Prúd pôjde cestou menšieho odporu mimo kondenzátora. V dôsledku toho multimeter ukáže výsledok, ktorý nemá s kondenzátorom nič spoločné. Kondenzátor je možné vybiť aj pomocou žiarovky. V tomto prípade bude proces prebiehať plynulejšie.

Taký moment, ako vybitie kondenzátora, je povinný, najmä ak je prvok vysokonapäťový. Robí sa to z bezpečnostných dôvodov a aby sa multimeter nepoškodil. Môže ho poškodiť zvyškové napätie na kondenzátore.

Kontrola nepolárneho kondenzátora

Nepolárne kondenzátory je ešte jednoduchšie skontrolovať multimetrom. Najprv sa na prístroji nastaví limit merania na megaohmy. Potom sa priložia sondy. Ak bude odpor menší ako 2 MΩ, kondenzátor je pravdepodobne chybný.

Pri kontrole nepolárnych kondenzátorov sa polarita nedodržiava. Pre názornosť je lepšie vziať dva kondenzátory, jeden funkčný a druhý chybný. Porovnaním výsledkov je možné presnejšie urobiť záver o funkčnosti súčiastky.

Počas nabíjania prvku z multimetra je možné skontrolovať jeho funkčnosť, ak kapacita začína od 0,5 µF. Ak je tento parameter menší, zmeny na prístroji nie sú viditeľné. Ak je predsa len potrebné skontrolovať prvok menší ako 0,5 µF, pomocou multimetra je to možné urobiť, ale len na skrat medzi doskami.

Ak je potrebné skontrolovať nepolárny kondenzátor s napätím nad 400 V, je to možné urobiť za podmienky jeho nabíjania zo zdroja chráneného proti skratu automatického ističa. Sériovo s kondenzátorom sa pripojí rezistor dimenzovaný na odpor viac ako 100 Ω. Takéto riešenie obmedzí primárny prúdový náraz.

Existuje aj taká metóda určenia funkčnosti kondenzátora, ako kontrola iskrou. Pritom sa nabije na pracovnú hodnotu kapacity, potom sa skratujú vývody kovovým skrutkovačom s izolovanou rukoväťou. O funkčnosti sa usudzuje podľa sily výboja.

Pri kontrole prvku určeného na fungovanie v sieti 220 V netreba zabúdať na bezpečnostné opatrenia. Kapacitu je potrebné vybiť pomocou rezistora 10 kΩ.

Hneď po nabití a po určitom čase sa meria napätie na vývodoch súčiastky. Dôležité je, aby sa náboj udržal dlho. Potom je potrebné vybiť kondenzátor prostredníctvom rezistora, cez ktorý sa nabíjal.

Meranie kapacity kondenzátora

Kapacita je jednou z kľúčových charakteristík kondenzátora. Je potrebné ju merať, aby sme sa uistili, že prvok akumuluje a dobre udržiava náboj.

Aby sme sa presvedčili o funkčnosti prvku, je potrebné zmerať tento parameter a porovnať ho s tým, ktorý je uvedený na tele kondenzátora. Predtým, ako skontrolujete akýkoľvek kondenzátor na funkčnosť, je potrebné vziať do úvahy niektoré špecifiká tohto postupu.

Ak sa pokúsite vykonať meranie pomocou sond, nemusíte dosiahnuť požadované výsledky. Jediné, čo sa podarí, je zistiť, či je tento kondenzátor funkčný alebo nie. Preto zvoľte režim kontroly spojitosti a dotknite sa sondami vývodov.

Po zapískaní vymeňte sondy, zvuk by sa mal zopakovať. Počuť ho pri kapacite 0,1 µF. Čím je táto hodnota väčšia, tým je zvuk dlhší.

Ak potrebujete presné výsledky, najlepším riešením v tejto situácii je použitie modelu, ktorý má špeciálne kontaktné plošky a možnosť nastavenia vidlice na určenie kapacity prvku.

Kontaktné plošky sú špeciálne konektory označené kombináciou písmen «-CX+». Mínus a plus pred písmenami sú polarita pripojenia.

Prístroj prepnite na nominálnu hodnotu uvedenú na tele kondenzátora. Vložte ho do príslušných „zásuviek“, pričom ho predtým vybite pomocou kovového predmetu.

Na displeji by sa mala zobraziť hodnota kapacity približne rovná nominálnej. Ak sa tak nestane, usúdi sa, že prvok je poškodený. Je potrebné dbať na to, aby bol v prístroji nový batériový článok. To zabezpečí presnejšie údaje.

Meranie napätia multimetrom

O funkčnosti kondenzátora sa možno presvedčiť aj meraním napätia a porovnaním výsledku s nominálnou hodnotou. Na vykonanie kontroly budete potrebovať zdroj napätia. Jeho napätie by malo byť o niečo nižšie ako napätie kontrolovaného prvku.

Napríklad, ak má kondenzátor 25 V, potom postačuje 9-voltový zdroj. Sondy pripojte k vývodom s ohľadom na polaritu a počkajte určitý čas – doslova niekoľko sekúnd.

Ak je na kondenzátor záruka, znamená to, že po určitú dobu jeho parametre neprekročia hranice presahujúce 20 % nominálnych hodnôt.

Niekedy uplynie doba záruky, ale expirovaný prvok je stále funkčný, hoci má iné parametre. V tomto prípade je potrebné ho neustále kontrolovať.

Multimeter sa nastaví na režim merania napätia a vykoná sa kontrola. Ak sa na displeji takmer okamžite zobrazí hodnota zhodná s menovitou hodnotou, prvok je vhodný na ďalšie použitie. V opačnom prípade bude potrebné kondenzátor vymeniť.

Kontrola kondenzátorov bez odpájania

Kondenzátory sa na kontrolu nemusia odpájať z dosky. Jedinou podmienkou je, že doska musí byť odpojená od napätia. Po odpojení je potrebné chvíľu počkať, kým sa kondenzátory vybijú.

Treba si uvedomiť, že bez odpájania prvku z dosky nie je možné dosiahnuť 100 % výsledok. Súčiastky nachádzajúce sa v blízkosti bránia riadnej kontrole. Je možné sa uistiť iba o neprítomnosti prierazu.

S cieľom skontrolovať funkčnosť kondenzátora bez jeho odpájania sa jednoducho dotknite sondami vývodov kondenzátora, aby ste zmerali odpor. V závislosti od typu kondenzátora sa bude meranie tohto parametra líšiť.

Odporúčania pre kontrolu kondenzátorov

Kondenzátorové súčiastky majú jednu nepríjemnú vlastnosť – po spájkovaní po pôsobení tepla sa zotavujú veľmi zriedka. Zároveň je možné kvalitne skontrolovať prvok iba jeho odpájaním z obvodu. V opačnom prípade budú prvky nachádzajúce sa v blízkosti skratovať. Z tohto dôvodu je potrebné zohľadniť niektoré nuansy.

Po vpájaní skontrolovaného kondenzátora do obvodu je potrebné uviesť do prevádzky opravované zariadenie. To umožní sledovať jeho činnosť. Ak sa jeho funkčnosť obnovila alebo začalo fungovať lepšie, skontrolovaný prvok sa vymení za nový.

Kombinovaný prístroj multimeter, najmä vybavený režimom kontroly kapacity, umožňuje presne, rýchlo a hlavne spoľahlivo skontrolovať kondenzátorové súčiastky

Na skrátenie kontroly sa odpájajú nie dva, ale iba jeden z vývodov kondenzátora. Je potrebné vedieť, že pre väčšinu elektrolytických prvkov táto možnosť nie je vhodná, čo súvisí s konštrukčnými vlastnosťami puzdra.

Ak je obvod zložitý a obsahuje veľké množstvo kondenzátorov, porucha sa zisťuje meraním napätia na nich. Ak parameter nespĺňa požiadavky, prvok, ktorý vzbudzuje podozrenie, je potrebné odobrať a vykonať kontrolu.

Pri zistení porúch v obvode je potrebné skontrolovať dátum výroby kondenzátora. Vysychanie prvku počas 5 rokov prevádzky predstavuje v priemere približne 65 %. Takúto súčiastku, aj keď je v prevádzkyschopnom stave, je lepšie vymeniť. V opačnom prípade bude skresľovať činnosť obvodu.

Pre multimetry novej generácie je maximom na meranie kapacita do 200 µF. Pri prekročení tejto hodnoty môže kontrolný prístroj zlyhať, hoci je vybavený poistkou. V prístrojoch poslednej generácie sú prítomné smd elektrokondenzátory. Vyznačujú sa veľmi malými rozmermi.

Medzi kondenzátormi v puzdrách SMD je najobľúbenejšia séria FK. Majú kapacitu max. 1500 mF, maximálne pracovné napätie 100 V. Majú automobilový certifikát AEC-Q200.

Odpájkovať jeden z vývodov takéhoto prvku je veľmi náročné. Tu je lepšie zdvihnúť jeden vývod po odpájkovaní, izolovať ho od zvyšku obvodu, alebo oddeliť oba vývody.

O tom, ako pomocou multimetra skontrolovať napätie v zásuvke, sa dozviete z nasledujúceho článku, ktorý vám vrelo odporúčame prečítať.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Podrobne o kontrole kondenzátora pomocou multimetra:

Video #2. Revízia kondenzátora na doske:

Hoci to nie je vysoko špecializovaný prístroj a jeho možnosti sú obmedzené, na kontrolu a opravu veľkého množstva populárnych rádiotechnických zariadení to stačí.

Prosím, píšte komentáre do bloku nižšie, uverejňujte fotografie a pýtajte sa otázky k téme článku. Podeľte sa o to, ako ste kontrolovali funkčnosť kondenzátorov. Zdieľajte užitočné informácie, ktoré sa hodia návštevníkom stránky.