Как проверить конденсатор мультиметром: инструкция и рекомендации

Как проверить конденсатор мультиметром

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.

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.

Проверка конденсатора мультиметром

Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют. Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.

Существует два вида конденсаторов:

1. 1) полярные;
2. 2) неполярные.

Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя. Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ. Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло.

Будет интересно➡ Как проверить тиристор на работоспособность?

Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад). Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.

Что такое конденсатор и зачем он нужен

Конденсатор — специальное устройство. Он применяется для накопления и последующей передачи энергии в электросетях. Также конденсатор может использоваться для хранения информации и некоторых других функций. Имеет определённую ёмкость и малую проводимость.

Многообразие конденсаторов

В автомобилях конденсаторы встречаются:

• В сабвуферах — используются специализированные конденсаторы;
• В усилителях — аналогично сабвуферам;
• В электросетях — в качестве балласта, ограничивающего ток в электроцепи. Используются диэлектрические конденсаторы;
• В различных электросхемах, например, в блоках управления двигателем, кондиционером и другими устройствами. Здесь используются различные виды конденсаторов;
• В датчиках измерения уровня жидкости — конденсаторы-диэлектрики.

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Прежде всего, выполняется внешний осмотр конденсатора на предмет трещин и вздутия. Нередко причиной неисправности является внутренние повреждения электролитов, что в свою очередь приводит к увеличению давления внутри корпуса, и как следствие вздутие оболочки. Если конденсатор с виду цел, то без специальных приборов трудно сказать работоспособный он или нет. Поэтому в этом случае выполняется проверка конденсатора мультиметром. Этот простой прибор позволит нам определить емкость конденсатора и наличие обрывов внутри.

Различные конденсаторы.

Перед тем, как приступить к проверке, нужно определиться какого рода конденсатор находится перед вами: полярный или неполярный. Помните, выше я писал, что это будет важно при измерениях. Так вот при выполнении проверки полярных конденсаторов нужно соблюдать полярность и подключать щупы к ним соответственно: плюсовой к ножке «+», а минусовой к ножке «-». При проверке неполярных «кондеров» полярность в подключении соблюдать не нужно, однако здесь есть одна особенность на которую нужно обращать внимание. Для проверки целостности кондера переключатель мультиметра нужно выставить на отметку 2 МОм.

Если будет меньше, то на дисплее будет отображаться – «1» (единица), можно ложно подумать что конденсатор неисправен. Переключатель мультиметра устанавливаем в секторе измерения сопротивления (режим омметра). Режим сопротивления даст нам понять есть ли внутри кондера обрыв или короткое замыкание. Для этого выставляем переключатель на отметку 2 МОм и касаемся щупами выводов конденсатора. Как только щупы будут подключены, на дисплее можно увидеть стремительно растущее сопротивление.

Способ № 2 – Обойдемся без приборов

Менее качественный способ проверки работоспособности емкостного элемента – с помощью самодельной прозвонки в виде лампочки и двух проводов. Таким способом можно только проверить конденсатор на короткое замыкание. Как и в случае с отверткой, сначала заряжаем деталь, после чего выводами пробника прикасаемся к ножкам. Если кондер работает, произойдет искра, которая моментально его разрядит. О том, как сделать контрольную лампу электрика, мы также рассказывали.

Почему так происходит

Почему на дисплее можно наблюдать «плавающие значения сопротивления»? Все дело в том, что при касании щупами выводов к конденсатору прикладывается постоянное напряжение (батарейка прибора) – он начинает заряжаться. Чем дольше мы держим щупы, тем больше конденсатор заряжается, и сопротивление плавно увеличивается. Скорость заряда напрямую зависит от емкости. Спустя время конденсатор зарядится и его сопротивление будет равно «бесконечности», а на дисплее мультиметра мы увидим «1». Это показатель того что конденсатор исправен.

Не все удается передать фотографиями, но для экземпляра 5.6 мкФ сопротивление стартует с 200 кОм и плавно растет, пока не перевалит отметку в 2 МОм. Длится весь процесс, примерно 10 сек. Со вторым конденсатором номиналом 3.3 мкФ происходит все аналогично. Начинает заряжаться, сопротивление растет, как только показания превысят отметку 2 МОм на дисплее можно увидеть «1» что соответствует «бесконечности». По времени процесс длится меньше, примерно 5 сек.

Материал по теме: Как проверить варистор мультиметром.

Выявление обрыва конденсаторов

Неисправность в виде обрыва случается достаточно редко. Такое нарушение обусловлено механическими повреждениями на накопителе. После подобной поломки у устройства в полной мере теряется накопительная функция, его емкость становится равна нулю. Целостный элемент после повреждения оказывается в виде двух проводников, которые изолированы друг от друга. Выявить такие повреждения конструкции посредством омметра не представляется возможным.

Своеобразные симптомы обрыва у полярного электролитического конденсатора проявляются в том, что в случае изменения сопротивления никакие изменения на экране прибора не проявляются. Что касается неполярных типов, стоит отметить что он имеет малую емкость и обладает высоким сопротивлением, поэтому проверить его также невозможно. Единственным правильным выходом является возможность измерения емкости.

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.

Будет интересно➡ Как сделать распиновку витой пары RJ45

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.

Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами.

Подробнее про мультиметр

Это компактный прибор, позволяющий делать замеры основных параметров как электрической цепи, так и отдельных его элементов для тестирования и выявления неисправностей.

Существуют 2 типа:

Аналоговый

Состоит из следующих элементов:

1. Стрелочного магнитоэлектрического индикатора.
2. Добавочных резисторов для снятия показаний напряжения,
3. Шунтов для измерения тока.

Цифровой

Более сложный и точный прибор (наиболее распространены мультиметры с точностью 1%), состоящий из набора микросхем и цифрового индикатора, который бывает в основном жидкокристаллическим.

Некоторые из замеряемых мультиметром характеристик:

1. Напряжение (переменного и постоянного тока).
2. Сила тока (переменного и постоянного).
3. Сопротивление (со звуковым сигналом, если оно менее 50 Ом).
4. Ёмкость.
5. Проверка полупроводников на целостность и полярность.
6. Температура.

Проверка на короткое замыкание

Есть три способа сделать это.

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.

Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.

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.

Диагностика устройств неполярного типа

При проверке мультиметром нам не понадобится замерять емкость конденсатора неполярного типа, достаточно измерить его сопротивление, оно должно быть бесконечно большим. В случае пробоя прибор покажет его незначительную величину, то есть деталь будет себя вести как обычный проводник электрического тока.

Очередность действий при тестировании следующая:

• необходимо выставить максимальный диапазон измерения в режиме омметра;
• щупами прибора прикасаемся к выводам радиодетали (учитывая тип конденсатора, нет необходимости соблюдать полярность);

Проверка неполярных моделей

• если на табло отображается «1», это указывает нам, что измеряемое сопротивление больше двух мегаом, следовательно, деталь исправна, в противном случае мультиметр покажет какую-либо величину, что означает короткое замыкание внутри радиодетали.

Важный момент! При замере не следует держать щупы прибора за неизолированные места, поскольку в этом случае показания будут недостоверны, вы просто измерите величину сопротивления своего тела.

Тестирование также можно вести в режиме проверки диодов, в этом случае, если существует пробой, прибор обозначит короткое замыкание характерным звуковым сигналом.

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.

Таблица характеристик надежности конденсаторов.

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. 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)!

Будет интересно➡ Как сделать мигающий светодиод?

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).

Диагностика полярных конденсаторов

Конденсаторы полярного типа (электролитические) проверяются примерно таким же образом, за исключением того, что порог измерения должен быть более 100кОм.

Перед диагностикой необходимо разрядить радиодеталь, для этого достаточно соединить выводы. Высоковольтный конденсатор желательно «закорачивать» через нагрузку, ею может служить сопротивление или обычная лампочка накаливания.

Разрядка отверткой

Не убрав заряд, есть высокая вероятность испортить мультиметр, помимо этого, дотронувшись до выводов открытым участком тела, вы разрядите конденсатор через себя, а это довольно неприятное ощущение.

Собственно, наличия искр при разрядке достаточно для того чтобы показать, что устройство исправно.

Для проверки мультиметром конденсатора подсоединяем щупы (при этом необходимо соблюдать полярность), в результате этого электрический ток, поступающий с прибора, будет накапливаться в тестируемой детали. Во время этого процесса мультиметр начнет показывать увеличение сопротивления, что говорит об ее исправности.

Заметим, что более наглядно это выглядит на аналоговых измерительных приборах, в частности, на стрелочных омметрах. Скорость, с которой отклоняется стрелка, позволяет судить о емкости, чем длительней этот процесс, тем она больше.

Метод проверки в режиме омметра относится к косвенным, для получения точной оценки потребуется воспользоваться цифровым мультиметром, который позволяет измерять емкость, например, модель DT890B+.

Мультиметр для измерения емкости

Типы автомобильных конденсаторов

1. Для генератора. Подаёт электричество в работающий генератор, предотвращает перепады напряжения в зажигании, ликвидирует шумы радиоприёмника. Если в генераторе авто нет конденсатора, проезжающий мимо транспорт вызовет сильный шум на радио. Благодаря этому изделию удаётся защититься от дискомфорта в пути.
   Так выглядит автомобильный конденсатор
2. Для сабвуфера. Автоусилитель обеспечивает более полное насыщение баса и расширяет диапазон воспроизведения частот, однако он сильно увеличивает потребление тока, что приводит к проблемам со светом фар и плохому качеству воспроизведения низких частот. Хорошо работающий конденсатор — гарантия защиты от проблем.

Это интересно: О подушках безопасности

Какие неисправности могут случиться в конденсаторе

Прежде чем учиться искать неисправности конденсатора, необходимо разобраться, в чем же они могут заключаться. Иными словами – нужно знать, что искать.

Итак, полный выход из строя или неправильная работа этого элемента схемы может выражаться в следующем:

• Пробой между обкладками конденсатора. Обычно вызывается превышением допустимого напряжения на выводах. По сути, участок цепи, который должен «разрываться» конденсатором, получается замкнутым.
• Обрыв между выводом конденсатора и обкладкой. Может случиться из-за вибрационного или иного механического воздействия, от превышения допустимого напряжения. Нельзя исключить и производственный брак. На деле получается, что конденсатор в схеме попросту отсутствует – на его месте банальный разрыв цепи.
• Повышенный ток утечки – в связи с потерей диэлектрических качеств разделяющего обкладки слоя происходит «перетекание зарядов». Конденсатор не в силах сохранять полученный заряд достаточное для его корректной работы время.
• Недостаточная емкость конденсатора. Может вызываться повышенным током утечки или же опять, чего греха таить, производственным браком. В результате схема, в которую включен такой конденсатор, работает некорректно, неустойчиво, или вовсе становится неработоспособной.
• Для электролитических полярных конденсаторов выделяют еще один возможный дефект – это превышение эквивалентного последовательного сопротивления ЭПС (ESR). Как известно, такие конденсаторы, работая в схемах с высокочастотными токами, способны «фильтровать» постоянную составляющую и пропускать частотный сигнал. Но этот сигнал может «подавляться» повышенным ЭПС, по аналогии с обычным резистором, значительно снижая его уровень. Что, кстати, одновременно ведет и к нагреву таких элементов схемы.

ЭПС складывается из нескольких факторов:

— обычное активное сопротивление проволочных выводов, обкладок и точек их соединения.

— сопротивление, вызванное неоднородностью диэлектриков, наличием примесей или влаги.

— сопротивление электролита, которое способно изменяться (нарастать) по мере испарения, высыхания, постепенного изменения химического состава.

Для ответственных схем показатель ЭПС имеет очень важное значение. Но, к сожалению, именно эту величину оценить и сравнить с допустимой табличной без использования специфических приборов – невозможно

Специальный прибор для диагностики конденсаторов, позволяющий оценить и их емкость, и показатель эквивалентного последовательного сопротивления (ESR)

Справедливости ради надо сказать, что некоторые пытливые мастера самостоятельно заготавливают приборы-приставки для оценки ESR и используют их в связке с самыми обычными цифровыми мультиметрами. При желании в интернете можно отыскать немало схем подобных приставок.

Приставка к мультиметру типа DT, позволяющая оценивать показатель ESR электролитических конденсаторов.

Пример таблицы допустимых значений эквивалентного последовательного сопротивления (в омах – Ω) для электролитических конденсаторов различных номиналов емкости (μF) и напряжения (V):

Как измерить основную характеристику (емкость)

Не все неисправности конденсатора поддаются тестированию в режиме омметра, например, при обрыве. И если мультиметр показывает бесконечно большое сопротивление полярного элемента, что может является явным признаком его неисправности (при условии правильного подключения), то для неполярных радиодеталей этот способ совершенно не годится.

Проверить потерю номинальной емкости в режиме омметра также невозможно. В этом случае не обойтись без прибора, позволяющего измерять эту характеристику. Как правило цифровые мультиметры позволяют проводить тестирование в пределах от 20нФ до 200мкФ, что вполне достаточно для диагностики.

Мультиметром с данной функцией можно тестировать любые конденсаторы, в том числе и электролитические, при проверке последних следует соблюдать полярность.

Видео: как проверить конденсатор

Для проверки достаточно вставить выводы детали в гнезда Сх, а ручку переключателя прибора установить на необходимый диапазон измерений, после чего параметры емкости отобразятся на дисплее.