Jak zkontrolovat kondenzátor multimetrem: pravidla a zvláštnosti provádění měření

Kondenzátory jsou přítomny v různých zařízeních. Často jsou také příčinou poruch. Abyste rychle odhalili vadný prvek a vyměnili jej, musíte vědět, jak zkontrolovat kondenzátor multimetrem, protože je to nejjednodušší způsob.

Řekneme vám, jak používat levný, ale funkční přístroj k odhalení vadných součástek. V článku, který jsme představili, jsou rozebrány druhy kondenzátorů a postup jejich kontroly. S ohledem na naše rady bez potíží najdete “slabý článek” v elektrickém schématu.

Co je kondenzátor a k čemu slouží?

Průmysl vyrábí kondenzátory nejrůznějších typů, používaných v mnoha odvětvích. Jsou nezbytné v automobilovém a strojírenství, radiotechnice a elektronice, v přístrojové technice a výrobě domácích spotřebičů.

Kondenzátory jsou jakési „zásobárny“ energie, kterou uvolňují při krátkodobých výpadcích napájení. Kromě toho určitý druh těchto prvků odfiltrovává užitečné signály, určuje frekvenci zařízení generujících signály. Cyklus vybíjení a nabíjení kondenzátoru je velmi rychlý.

Takový elektrický prvek, jako je kondenzátor, se skládá z dvojice vodičů (vodivých desek). Mezi sebou jsou odděleny dielektrikem. Do obvodu, který propouští stejnosměrný proud, jej nelze zapojit, protože by to vedlo k přerušení obvodu.

V obvodu se střídavým proudem se desky kondenzátoru střídavě přebíjejí s frekvencí protékajícího proudu. Vysvětluje se to tím, že na svorkách zdroje takového proudu dochází periodicky ke změně napětí. Výsledkem těchto transformací je střídavý proud v obvodu.

Stejně jako rezistor a cívka vykazuje kondenzátor odpor vůči střídavému proudu, ale pro proudy různých frekvencí je různý. Například dobře propouští vysokofrekvenční proudy, zatímco pro nízkofrekvenční proudy může být téměř izolantem.

Odpor kondenzátoru souvisí s jeho kapacitou a frekvencí proudu. Čím větší jsou tyto dva parametry, tím nižší je jeho kapacitní odpor.

Polární a nepolární druhy

Mezi obrovským množstvím kondenzátorů rozlišujeme dva hlavní typy: polární (elektrolytické) a nepolární. Jako dielektrikum se v těchto zařízeních používá papír, sklo, vzduch.

Zvláštnosti polárních kondenzátorů

Název „polární“ mluví sám za sebe – mají polaritu a jsou elektrolytické. Při zapojování do obvodu je nutné přesné dodržení – striktně „+“ k „+“ a „-“ k „-“. Pokud se toto pravidlo ignoruje, součástka nejen nebude fungovat, ale může i explodovat. Elektrolyt může být kapalný nebo pevný.

Dielektrikem zde slouží papír impregnovaný elektrolytem. Kapacita prvků se pohybuje od 0,1 do 100 tisíc μF.

Účelem polárních kondenzátorů je filtrace a vyrovnání signálů. Vývod „plus“ je o něco delší. Značka „mínus“ je nanesena na tělese.

Při zkratu desek vzniká teplo. Jeho působením se elektrolyt odpařuje a dochází k výbuchu.

Moderní kondenzátory mají nahoře malé prohloubení a kříž. Tloušťka prohloubené části je menší než zbytek povrchu víčka. Při výbuchu se jeho horní část otevře jako růžička. Z tohoto důvodu lze na čelech tělesa vadného prvku pozorovat vyboulení.

Rozdíly nepolárních kondenzátorů

Nepolární fóliové prvky mají dielektrikum ve formě skla, keramiky. Oproti elektrolytickým kondenzátorům mají menší samonabíjení (svodový proud). Vysvětluje se to tím, že keramika má vyšší odpor než papír.

Dodržení polarity při zapojení nepolárního kondenzátoru do obvodu není nutné. Často jsou mikroskopické a v některých projektech se používají ve velkém množství.

Všechny kondenzátory se dělí na součástky pro všeobecné použití a speciální, které jsou:

1. Vysokonapěťové. Používají se ve vysokonapěťových zařízeních. Vyrábějí se v různých provedeních. Existují keramické, fóliové, olejové, vakuové VN kondenzátory. Od běžných součástek se výrazně liší a přístup k nim je omezený.
2. Startovací. Používají se v elektromotorech k zajištění jejich spolehlivého provozu. Zvyšují startovací moment motoru, například čerpací stanice nebo kompresoru při spouštění.
3. Impulzní. Jsou určeny k vytvoření silného napěťového skoku a jeho přenosu na přijímací panel zařízení.
4. Dozimetrické. Jsou vytvořeny pro fungování v obvodech, kde je úroveň proudového zatížení malá. Mají velmi malé samovybíjení, vysoký izolační odpor. Nejčastěji se jedná o prvky z fluoroplastu.
5. Potlačující rušení. Ty změkčují elektromagnetické pozadí v širokém frekvenčním pásmu. Vyznačují se nepatrnou vlastní induktancí, což umožňuje zvýšit rezonanční frekvenci a rozšířit pásmo potlačovaných frekvencí.

V procentuálním vyjádření největší počet selhání součástek připadá na případy, kdy je přivedeno napětí překračující normu. Chyby v návrhu mohou být také příčinou poruchy.

Pokud dielektrikum mění své vlastnosti, dochází také k poruše kondenzátoru. K tomu dochází, když vytéká, vysychá, praská. Kapacita se tím okamžitě mění. Měřit ji lze pouze pomocí měřicích přístrojů.

Postup kontroly multimetrem

Kontrolu kondenzátorů je lepší provádět po vyjmutí z elektrického obvodu. Tak lze zajistit přesnější údaje.

Jednoduché součástky s proměnnou nebo stálou kapacitou velmi zřídka selhávají. Zde lze pouze mechanicky poškodit vodivé desky. Nejčastěji jsou poruchám vystaveny elektrolytické dielektrické prvky.

Základní vlastností všech kondenzátorů je propouštění proudu pouze střídavého charakteru. Stejnosměrný proud kondenzátor propouští pouze na samém začátku po velmi krátkou dobu. Jeho odpor závisí na kapacitě.

Jak zkontrolovat polární kondenzátor?

Při kontrole prvku multimetrem je třeba dodržet podmínku: kapacita musí být větší než 0,25 μF.

Technologie měření kondenzátoru pro odhalení závad multimetrem je následující:

1. Uchopí kondenzátor za nožičky a zkratují ho nějakým kovovým předmětem, například pinzetou nebo šroubovákem. Tento úkon je nutný k vybití prvku. O tom, že k tomu došlo, svědčí vznik jiskry.
2. Nastaví přepínač multimetru na prozvonění nebo měření odporu.
3. Dotknou se sondami vývodů kondenzátoru s ohledem na polaritu – ke kladné nožičce přiloží červenou sondu, k záporné černou. Přitom vzniká stejnosměrný proud, následně po určitém časovém intervalu odpor kondenzátoru klesne na minimum.

Dokud jsou sondy na vývodech kondenzátoru, nabíjí se a jeho odpor dále roste až do dosažení maxima.

Kontrolu je lepší provádět analogovým multimetrem. V tomto případě lze pozorovat chování ručičky, nikoli blikání číslic na digitálním přístroji. To je mnohem pohodlnější.

Pokud při kontaktu se sondami multimetr začne pípat a ručička se zastaví na nulové značce, ukazuje to na zkrat. Ten byl příčinou poruchy kondenzátoru. Pokud ručička na ciferníku ihned ukáže 1, znamená to, že v kondenzátoru došlo k vnitřnímu přerušení.

Takové kondenzátory jsou považovány za vadné a podléhají výměně. Pokud se „1“ zobrazí až po nějaké době – součástka je v pořádku.

Je důležité provádět měření tak, aby nesprávné chování neovlivnilo kvalitu měření. Během procesu se nesmíte dotýkat sond rukama. Lidské tělo má velmi malý odpor a odpovídající hodnota svodového proudu jej mnohonásobně překračuje.

Proud půjde cestou menšího odporu a obejde kondenzátor. Multimetr tedy ukáže výsledek, který s kondenzátorem nemá nic společného. Kondenzátor lze vybít také pomocí žárovky. V tomto případě bude proces probíhat plynuleji.

Okamžik vybití kondenzátoru je povinný, zejména pokud je součástka vysokonapěťová. Děje se tak z bezpečnostních důvodů a aby nedošlo k poškození multimetru. Zbytkové napětí na kondenzátoru by jej mohlo poškodit.

Kontrola nepolárního kondenzátoru

Nepolární kondenzátory je ještě snazší zkontrolovat multimetrem. Nejprve se na přístroji nastaví měřicí rozsah na megaohmy. Poté se dotknete sondami. Pokud je odpor menší než 2 MΩ, kondenzátor je pravděpodobně vadný.

Při kontrole nepolárních kondenzátorů se polarita nedodržuje. Pro názornost je lepší vzít dva kondenzátory, jeden funkční a druhý vadný. Porovnáním výsledků lze přesněji usoudit na funkčnost součástky.

Během nabíjení součástky z multimetru je možné zkontrolovat její funkčnost, pokud kapacita začíná od 0,5 µF. Pokud je tento parametr menší, změny na přístroji nejsou patrné. Pokud je přesto nutné zkontrolovat součástku menší než 0,5 µF, lze to provést pomocí multimetru, ale pouze na zkrat mezi deskami.

Pokud je nutné prozkoumat nepolární kondenzátor s napětím nad 400 V, lze to provést za podmínky jeho nabíjení ze zdroje chráněného proti zkratu automatického vypínače. Sériově s kondenzátorem se připojí rezistor dimenzovaný na odpor nad 100 Ω. Toto řešení omezí počáteční proudový náraz.

Existuje také metoda zjišťování funkčnosti kondenzátoru, a to zkouška jiskrou. Přitom se nabije na provozní hodnotu kapacity, poté se vývody zkratují kovovým šroubovákem s izolovanou rukojetí. O funkčnosti se rozhoduje podle síly výboje.

Při kontrole součástky určené pro provoz v síti 220 V nelze zapomenout na bezpečnostní opatření. Kapacitu je třeba vybít pomocí rezistoru 10 kΩ.

Ihned po nabití a po určité době se měří napětí na vývodech součástky. Je důležité, aby náboj vydržel dlouho. Poté je potřeba vybít kondenzátor pomocí rezistoru, přes který byl nabíjen.

Měření kapacity kondenzátoru

Kapacita je jednou z klíčových charakteristik kondenzátoru. Je nutné ji měřit, aby bylo jisté, že prvek akumuluje a dobře drží náboj.

Abychom se ujistili o funkčnosti prvku, je nutné změřit tento parametr a porovnat jej s tím, který je uveden na těle. Před kontrolou funkčnosti kondenzátoru je třeba zohlednit určitá specifika tohoto postupu.

Při pokusu o měření pomocí sond nemusíme dosáhnout požadovaných výsledků. Jediné, co lze udělat, je zjistit, zda je kondenzátor funkční nebo ne. K tomu se zvolí režim prozvonění a dotkneme se sondami vývodů.

Po uslyšení pípání se sondy prohodí, zvuk by se měl opakovat. Je slyšitelný při kapacitě 0,1 µF. Čím větší je tato hodnota, tím delší je zvuk.

Pokud jsou potřeba přesné výsledky, nejlepším řešením je použití modelu se speciálními kontaktními ploškami a možností nastavení vidlice pro určení kapacity prvku.

Kontaktní plošky jsou speciální konektory označené kombinací písmen «-CX+». Mínus a plus před písmeny označují polaritu připojení.

Přístroj se přepne na jmenovitou hodnotu uvedenou na těle kondenzátoru. Vloží se do montážních „zásuvek“, předtím se vybije pomocí kovového předmětu.

Na displeji by se měla zobrazit hodnota kapacity přibližně rovna jmenovité. Pokud se tak nestane, učiní se závěr, že je prvek poškozen. Je třeba zajistit, aby byl v přístroji nový akumulátor. To zajistí přesnější údaje.

Měření napětí multimetrem

O funkčnosti kondenzátoru lze zjistit také měřením napětí a porovnáním získaného výsledku se jmenovitou hodnotou. Pro provedení kontroly je potřeba zdroj napájení. Jeho napětí by mělo být o něco nižší než u testovaného prvku.

Takže pokud má kondenzátor 25 V, postačí 9voltový zdroj. Sondy se připojí k vývodům s ohledem na polaritu a čeká se určitou dobu – doslova několik sekund.

Pokud je na kondenzátor poskytována záruka, znamená to, že během určité doby jeho parametry nepřekročí meze přesahující 20 % jmenovitých hodnot.

Občas se stane, že doba uplynula, ale prvek po záruce je stále funkční, i když má jiné vlastnosti. V takovém případě je nutné jej neustále kontrolovat.

Multimetr se nastaví do režimu měření napětí a provede se kontrola. Pokud se na displeji téměř okamžitě objeví hodnota shodná s nominální, je součástka vhodná k dalšímu použití. V opačném případě bude nutné kondenzátor vyměnit.

Kontrola kondenzátorů bez odpájení

Kondenzátory není nutné pro kontrolu odpájet z desky. Jedinou podmínkou je, že deska musí být odpojena od napájení. Po odpojení je třeba chvíli počkat, než se kondenzátory vybijí.

Je třeba si uvědomit, že bez odpájení součástky z desky nelze dosáhnout 100% výsledku. Sousední součástky brání řádné kontrole. Lze se ujistit pouze o nepřítomnosti průrazu.

Pro kontrolu kondenzátoru bez jeho odpájení se sondami jednoduše dotknete vývodů kondenzátoru a změříte odpor. V závislosti na typu kondenzátoru se bude měření tohoto parametru lišit.

Doporučení pro kontrolu kondenzátorů

Kondenzátorové součástky mají jednu nepříjemnou vlastnost – při pájení po působení tepla se zotavují jen velmi zřídka. Zároveň lze součástku kvalitně zkontrolovat pouze po jejím odpájení z obvodu. Jinak ji budou bočníkovat sousední součástky. Z tohoto důvodu je třeba vzít v úvahu některé nuance.

Poté, co je zkontrolovaný kondenzátor zapájen do obvodu, je třeba uvést do provozu opravované zařízení. To umožní sledovat jeho činnost. Pokud se jeho funkčnost obnovila nebo začalo fungovat lépe, zkontrolovaná součástka se vymění za novou.

Kombinovaný přístroj multimetr, zejména vybavený režimem měření kapacity, umožňuje přesně, rychle a hlavně spolehlivě zkontrolovat kondenzátorové součástky.

Pro urychlení kontroly se odpaří ne dva, ale pouze jeden z vývodů kondenzátoru. Je třeba vědět, že pro většinu elektrolytických součástek tato varianta není vhodná, což souvisí s konstrukčními vlastnostmi pouzdra.

Pokud je obvod složitý a obsahuje velké množství kondenzátorů, určuje se závada měřením napětí na nich. Pokud parametr neodpovídá požadavkům, je třeba podezřelou součástku vyjmout a provést kontrolu.

Při zjištění poruch v obvodu je třeba zkontrolovat datum výroby kondenzátoru. Vysychání součástky během 5 let provozu činí v průměru asi 65%. Tuto součástku, i když je funkční, je lepší vyměnit. V opačném případě bude narušovat činnost obvodu.

U multimetrů nové generace je maximem pro měření kapacita do 200 µF. Při překročení této hodnoty může měřicí přístroj selhat, i když je vybaven pojistkou. V zařízeních poslední generace jsou přítomny SMD elektrolytické kondenzátory. Vyznačují se velmi malými rozměry.

Mezi kondenzátory v pouzdrech SMD je nejoblíbenější řada FK. Mají maximální kapacitu 1500 mF a maximální provozní napětí 100 V. Mají automobilový certifikát AEC-Q200.

Odpájet jeden z vývodů takového prvku je velmi obtížné. Zde je lepší jeden vývod po odpájení nadzvednout, izolovat jej od zbytku obvodu, nebo odpojit oba vývody.

O tom, jak pomocí multimetru zkontrolovat napětí v zásuvce, se dozvíte v následujícím článku, který vám velmi doporučujeme přečíst.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Podrobně o kontrole kondenzátoru pomocí multimetru:

Video #2. Revize kondenzátoru na desce:

Ačkoli to není úzce specializovaný přístroj a jeho možnosti jsou omezené, pro kontrolu a opravu velkého počtu oblíbených radioelektronických zařízení to stačí.

Prosím, pište komentáře do bloku umístěného níže, publikujte fotografie a pokládejte otázky k tématu článku. Podělte se o to, jak jste kontrolovali funkčnost kondenzátorů. Sdílejte užitečné informace, které se budou hodit návštěvníkům webu.