Как проверять конденсаторы мультиметром: пошаговая инструкция

Что такое конденсатор

Среди электронных компонентов, наиболее часто встречающихся в рекомендациях по ремонту оборудования наверно более 50% всех случаев поломки случаются из-за неисправности конденсаторов. Как электрический прибор конденсатор участвует во множестве электрических схем. Основа работы такого элемента основана на постепенном накоплении электричества разного потенциала между обкладками и его последующего резкого разряда.

Сегодня наиболее распространенными в схемотехнике являются два вида конденсаторов:

На практике эти электронные компоненты являются небольшими по размерам приборами, но при этом имеют очень большую и довольно чувствительную емкость, поэтому при работе с ними необходимо максимально соблюдать осторожность и внимательность.

Принцип работы

Принцип работы, на котором основана работа этого радиоэлемента заключается в том, что при использовании его в электрических схемах он способен накапливать электрический заряд.

Это свойство, возможно только с переменным электрическим током – поэтому он применяется в схемах, где необходимо разделение двух составляющих тока – постоянной и переменной. А вот в схемах с постоянным электрическим током конденсатор будет выполнять роль диэлектрика, поскольку в таких условиях он не способен накапливать заряд.

Область применения

Конденсаторы применяются в зависимости от своего номинала и маркировки в различных радиосхемах и электронных приборах. Это в основном небольшие по емкости компоненты, выход их строя которых не сопровождается большими и разрушительными последствиями.

Возможные неисправности

Нерабочая электрическая схема прибора или незапускающийся двигатель сам по себе сигнализирует о неисправности одного или нескольких компонентов схемы, а вот конкретно неисправность конденсатора может быть следствием некоторых факторов, влияющих на работоспособность элемента:

Как определить поломку по внешним признакам

Вышедший из строя электронный компонент, возможно определить, или во всяком случае поставить под сомнение его работоспособность возможно благодаря следующим внешним признакам:

Как проверить конденсатор (пусковой/высоковольтный/пленочный и т.д.) мультиметром

Самым простым и надежным способом проверки неисправного конденсатора является проверка его омметром, или специально собранной проверочной схемы. Омметр покажет сопротивление электронного устройства, по которому можно судить о целостности диэлектрика, и делать выводы об исправности элемента.

Сам процесс можно описать алгоритмом:

Небольшое отклонение стрелки на циферблате тестера при проверке подобного типа электронных устройств с последующим возвращением в исходное нулевое положение свидетельствует о том, что конденсатор исправен и начал набирать небольшую емкость.

Отклонение стрелки мультиметра на определенную величину с последующим возвращением и фиксацией на каком-либо значении сопротивления говорит о неисправности элемента.

Как проверить не выпаивая

Одним из вариантов проверки работоспособности конденсаторов без демонтажа их из схемы является включение в схему параллельно испытуемому элементу исправного компонента соответствующего номинала. Такой вариант позволяет судить о работоспособности испытуемого электронного устройства и определить вариант его замены.

Вообще чаще всего в рабочих устройствах выходят из строя в основном электролитические конденсаторы, реже полиэтилентерефталатные в высоковольтных цепях.

Как узнать ёмкость конденсатора

В большинстве случаев емкость прибора указывается в маркировке на корпусе элемента. Однако зачастую существует необходимость определения емкости электронных компонентов с недостаточно четко промаркированными данными.

В большинстве мультиметров имеется 5 пределов измерения:

Такой диапазон измерения емкости элементов позволяет проводить тестирование, как неполярных конденсаторов, так и полярных, то есть электролитических. Сам процесс проведения тестирования выглядит так:

Полученное значение и показывает емкость электронного компонента схемы.

В отдельных мультиметрах, вместо специальных гнезд на рабочую панель выведены металлические пластины. Проверка элемента проводится путем присоединения выводов к платинам с соблюдением полярности.

Советы и рекомендации

Приступая к проверке элементов необходимо четко понимать, что даже самые современные мультиметры не способны измерять очень большую емкость таких устройств, в большинстве своем максимальным пределом является измерение как полярных, так и неполярных элементов емкостью до 200 мкФ (200uF).

Не лишне радиолюбителям помнить и о технике безопасности при проверке подобных утройств высоковольтных схемах.

Ремонт бытовой радиоаппаратуры в которой применяются высоковольтные схемы, должен начинаться после выключения прибора и разрядки электронного компонента разрядной цепью из резистора номиналом 2 кОм…1 Мом, которая соединяется с общим проводом схемы или корпусом:

Ну и для любителей экстрима вполне может подойти древнейший способ проверки устройств большой емкости. После полной зарядки, а свойство заряжаться и копить заряд электричества в данном случае будет иметь основное значение, выводы элемента замыкаются на металлическом предмете, при этом желательно не только изолировать сам предмет, но и руки резиновыми перчатками.

Результат должен проявиться в неповторимой искре и одновременном звуковом сопровождении процесс разряда.

Источник

Как определить неисправность конденсаторов

Потеря работоспособности конденсаторов, может наступить вследствие:

я) короткого замыкания внутри него;

б) порыва цепи внутри него;

в) увеличения тока утечки;

г ) уменьшения емкости.

Неработоспособный конденсатор может быть определен посредством омметра, специального прибора для измерения ёмкости или проверочной схемы.

Методика проверки заключается в следующем:

1) один из выводов конденсатора должен отделяться (отпаиваться) от схемы;

2) измерительный прибор настраивается на измерение в диапазоне десятков и сотен килоомов или даже мегаомов;

3) к выводам конденсатора прикладываются щупы мультиметра.

При этом для конденсаторов большой емкости от нескольких десятков до нескольких тысяч микрофарад будет характерным первоначальный бросок стрелки прибора на «нуль» (в момент прохождения максимального тока заряда) с последующим отклонением стрелки к метке «бесконечность»;

4) удовлетворительному состоянию диэлектрика конденсатора будет соответствовать показание омметра не менее чем 100 кОм;

6) для конденсаторов малой емкости практически невозможно с помощью омметра определить наличие обрыва, так как измерительный прибор будет показывать или короткое замыкание, если произошел пробой изоляции, или бесконечно большое сопротивление, если конденсатор в хорошем состоянии или имеется обрыв.

В случае, если есть подозрение на обрыв, такие конденсаторы обычно заменяются.

Обрыв цепи внутри конденсатора определяется посредством схемы измерения, состоящей из последовательно включенных конденсатора, амперметра переменного тока и резистора, ограничивающего ток через прибор.

Схема включается на источник переменного тока, напряжение которого не должно превышать 20% номинального напряжения конденсатора. Отсутствие тока в цепи указывает на обрыв.

Увеличение тока утечки определяется повторным подключением омметра к выводам конденсатора.

При первом подключении стрелка прибора отклонится за счет тока заряда, а потом вернётся в исходное положение.

Если при последующих подключениях, повторяемых с интервалом в несколько секунд, отклонения стрелки повторяются, то это значит, что конденсатор имеет повышенный ток утечки.

Уменьшение емкости, возникающее наиболее часто у электролитических конденсаторов, определяется сопоставлением номинальной емкости с фактической, измеренной посредством специальных мостов или схем и некоторых типов мультиметров.

А здесь читате про тонкости проверки транзисторов: Как проверить транзистор.

Источник

Как проверить конденсатор: проверяем работоспособность конденсатора мультиметром

Без конденсаторов, пожалуй, не обходится ни одна электрическая или электронная схема. Этот довольно простой по строению и, в общем-то, нехитрый по принципу своего действия элемент – буквально незаменим. И выход из строя такого миниатюрного «звена» общей цепи вполне способен повлечь и общую неработоспособность всего прибора или устройства.

Как проверить конденсатор

Многие конденсаторы способны служить десятилетиями, и при этом не потребовать замены. Но время от времени выход из строя или некорректная работа электронной схемы заставляет заниматься поисками «виновника». Подозрение порой падает и на эти элементы цепи. Поэтому необходимо знать, как проверить конденсатор, чтобы убедиться в его пригодности или, наоборот, необходимости замены.

Да и перед проведением электромонтажных работ тоже не мешает заранее проверять элементы, которые будут впаиваться на свое место в плату. В любой партии изделий может быть определенный процент заводского брака. И проще выявить нерабочий конденсатор до его установки, нежели потом искать неисправности по всей схеме.

Основные типы конденсаторов

Буквально несколько минут внимания следует уделить принципам строения и работы конденсаторов, а также разновидностям этих элементов схемы. Так будет проще понять, на чем строится методика проверки их работоспособности.

Итак, конденсатор представляет собой очень распространенный элемент электрической цепи, в котором происходит накопление заряда. Устройство нехитрое – в отличие от многих других элементов здесь нет никаких полупроводниковых переходов. По сути – это всего лишь две значительные по площади токопроводящие пластины (их обычно называют обкладками) равных размеров, разнесенные на небольшое расстояние одна от другой, то есть непосредственного электрического контакта между ними нет и быть не должно. Этот просвет заполняется диэлектрическим материалом.

Принятое условное обозначение конденсатора на схемах как раз очень наглядно показывает принцип его устройства.

Разделенные тонким просветом токопроводящие пластины имеют свойство накапливать электрический заряд.

Понятно, что в цепи постоянного тока проводимость через конденсатор отсутствует, так как цепь, по сути, разорвана. Но зато на его обкладках накапливается (конденсируется) электрический заряд. И чем больше площадь этих обкладок, тем больший заряд может быть накоплен. Показателем же этих возможностей является величина емкости конденсатора.

Эта физическая величина измеряется в фарадах (F). Один фарад – это способность накопить 1 кулон заряда при разности потенциалов на обкладках в 1 вольт. Но пусть эти «единички» не вводят в заблуждение: на самом деле 1 F – это просто огромный показатель. На деле же приходится иметь дело с куда меньшими величинами:

1 mF = 0.001F = F×10⁻³ — миллифарад;

1 μF = 0.001mF = F×10⁻⁶ — микрофарад;

1 nF = 0.001μF = F×10⁻⁹ — нанофарад;

1 pF = 0.001nF = F×10⁻¹² — пикофарад

Несмотря на общность принципа устройства и действия, по своей конструкции конденсаторы все же могут иметь существенные различия.

Многообразие конденсаторов и по эксплуатационным параметрам, и по размерам –очень широко

Прежде всего, их можно разделить на две большие группы – полярные и неполярные конденсаторы.

Керамические конденсаторы – в качестве разделительного диэлектрического слоя между обкладками применяется керамический состав. Эти элементы характеризуются компактностью, широким диапазоном допустимых рабочих напряжений, дешевизной наряду с довольно высокой надежностью и долговечностью.

Керамические конденсаторы

Для достижения более высоких показателей емкости требуется увеличивать площадь обкладок. Это достигается свертыванием в рулон (или в «гармошку») двух токопроводящих лент со специальным металлизированным покрытием (или даже лент из алюминиевой фольги) с размещённой между ними диэлектрической прокладкой. По такому принципу устроены бумажные, металлобумажные, слюдяные и пришедшие им на замену серебряно-слюдяные конденсаторы.

Серебряно-слюдяные конденсаторы

К неполярным относятся и мощные пусковые конденсаторы, имеющиеся во многих моделях бытовой техники, оснащенной электроприводами. Они собираются в достаточно габаритном корпусе цилиндрической или кубической формы, имеют обкладки из металлизированной полипропиленовой пленки и заполняются диэлектрическим маслом.

Принцип устройства пускового конденсатора: 1 – металлический корпус; 2 – обкладки – полосы полипропиленовой пленки с вакуумным металлизированным напылением; 3 – диэлектрическая пленочная прокладка; 4 – наполнение из диэлектрического нетоксичного масла; 5 – выводы-контакты для подключения к электрической схеме прибора.

Их не зря называют пусковыми – они способны накапливать очень значительный заряд для выработки мощного пускового импульса и для повышения коэффициента мощности электроустановок. Способны они и сглаживать значительные колебания в системах высокого напряжения.

Наиболее распространены на сегодняшний день полярные конденсаторы в алюминиевом цилиндрическом корпусе. Нередко такие элементы именуют еще «электролитическими». Такое название предопределяет тот факт, что свободное пространство между обкладками заполняется специальным электролитом. Диапазон габаритов и электротехнических показателей – очень широкий, но если неполярные компактные конденсаторы чаще всего по ёмкости максимально ограничиваются единицами микрофарад, то у электролитических счет может идти даже на тысячи μF, то есть единицы mF. На три порядка больше!

Электролитические полярные конденсаторы

Шагом вперед стало появление танталовых полярных конденсаторов, у которых соотношение размеров и возможных показателей емкости – намного выше. То есть это оптимальный вариант тех случаях, когда требуется компактность схемы наряду с высокой емкостью. Правда, такие детали значительно дороже, а кроме того – излишне чувствительны к пульсации токов и к превышениям допустимых напряжений, которые часто выводит их из строя.

Танталовые полярные конденсаторы – миниатюрные «капельки» с весьма внушительными показателями емкости.

Здесь были рассмотрены далеко не все формы выпуска конденсаторов, но принцип их строения, независимо от внешности, остается тем же.

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:

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 проводится проверка конденсаторов

Первый шаг – выбраковка по возможным внешним признакам

Если при некорректной работе или при полной неработоспособности схемы подозрение падает на конденсаторы, разумно будет первым делом произвести внимательный визуальный осмотр этих элементов. Не исключены внешние признаки, которые ясно дадут понять о возникших проблемах.

Аналогичную визуальную «ревизию» стоит проводить и при монтаже схемы, тем более в том случае, если для ее сборки используются радиодетали, уже бывшие в употреблении. Кстати, и среди абсолютно новых нет-нет, да и встречаются явно бракованные.

Обычно сразу становятся заметны конденсаторы с пробоем – это выражается в потемнении, вздутии, прогорании или растрескивании керамического корпуса. Понятно, что такие элементы подлежат безусловной замене, и даже не стоит терять время на их дальнейшую проверку – лучше сконцентрировать свое внимание на поиске возможных причин, приведших к таким последствиям.

Керамическая облицовка конденсатора растрескалась и осыпалась – явный признак пробоя и необходимости замены. А в этом случае, по всей видимости, пробой конденсатора сопровождался еще и не слабой электрической дугой.

Даже если ставится новый керамический конденсатор, но он уже имеет трещины или сколы на корпусе, то его лучше сразу отложить в брак – не столь высока его стоимость, чтобы закладывать в схему «мину замедленного действия». Разумнее поставить полностью исправный и неповреждённый внешне элемент.

Пробои чаще встречаются на неполярных конденсаторах или на танталовых полярных (они очень чувствительны к превышениям напряжения).

Явными признаками выхода из строя, или же состояния, близкого к критическому, хорошо сигнализируют электролитические полярные конденсаторы. Это обусловлено самой особенностью их конструкции.

При превышении допустимого напряжения или же при изменении полярности на отводах внутри «бочонка» резко активизируются химические реакции, сопровождающиеся перегревом электролита и его испарением. Это может привести просто к пересыханию конденсатора, то есть к потере им своей номинальной емкости и повышению тока утечки. Но нередко увеличение давления внутри алюминиевого корпуса заканчивается и его разрывом.

Не характерный, но все же иногда встречающийся боковой разрыв корпуса алюминиевого полярного электролитического конденсатора.

Чтобы свести к минимуму вероятность поражения соседних элементов схемы разорвавшимся электролитическим конденсатором, производители предусматривают утонченную верхнюю «крышку» цилиндра, на которую, кроме того, наносятся насечки в виде креста или звездочки. Таким образом, искусственно создаётся «слабое звено» корпуса, чтобы в случае взрыва (прорыва паров электролита) он был направлен вверх.

Вовремя не замеченный вздутый конденсатор может разорвать внутренним давлением – последствия показаны на фотографии. Лучше до этого не доводить!

Но еще до этой критической ситуации конденсаторы начинают «сигнализировать» о скором «окончании своей карьеры» вздутием этой ослабленной стенки. По этому внешнему признаку следует сразу, не откладывая, производить выбраковку и замену элементов схемы. Проводить дополнительные проверки таких конденсаторов – вряд ли имеет смысл.

На четырех конденсаторах – явное вздутие верхней стенки, говорящее о необходимости замены. А на двух – еще и признаки потери герметичности и прорыва электролита наружу.

Правда, следует проявлять внимательность, и обращать внимание еще на один признак. Случается, что даже при отсутствии деформации верхней стенки цилиндра конденсатора, превышение давления приводит к выжиму нижней диэлектрической пробки, через которую проходят отводы. Встречается такое не столь часто, но тем не менее…

Верхняя крышка вроде бы не имеет явной деформации, но вот нижняя пробка явно выдавлена наружу. Возможно, причина этому – заводской брак, но конденсатор однозначно нуждается в замене.

Итак, если заметны явные внешние признаки выхода конденсатора из строя, не стоит тратить время на его последующую более тщательную проверку – даже если показатели будут в пределах, вроде бы, нормы, последующее использование все же крайне нежелательно.

Но в том случае, когда никаких признаков нет, но подозрения из-за неработоспособности схемы падают именно на конденсатор, его следует проверить доступными способами. Для этого прежде всего они выпаивается их схемы.

Многие спрашивают, а возможна ли проверка конденсатора без выпаивания с платы? Да, некоторые способы или хитрости на этот счет имеются, но они возможны далеко не всегда, и зачастую не дают достоверной картины. Подробнее мы на этом остановимся чуть ниже. Но для качественной проверки, не имея в распоряжении специальных приборов, элемент все же придется демонтировать.

Проверка конденсатора с помощью мультиметра

В распоряжении домашнего мастера – неспециалиста в области электроники, как правило, может иметься только обычный мультиметр. Но определенную диагностику и выбраковку вышедших из строя конденсаторов можно провести и с его помощью.

Проверка с помощью омметра

Чаще всего первым шагом производится проверка конденсатора на пробой или обрыв с помощью омметра. Такая «ревизия», по сути, является косвенной, но все же может показать явные неполадки, то есть провести выбраковку. Правда, есть нюансы, которые зависят и от типа конденсатора, и от его номинальной емкости.

Любой конденсатор не должен пропускать постоянный ток. То есть – обладать очень высоким сопротивлением. Возможный ток утечки может быть – это зависит от качества диэлектрического разделительного слоя между обкладками, но в идеале – он настолько мал, что может не учитываться.

То есть при замере сопротивления между выводами конденсатора должно получиться очень высокое значение. Для рабочих неполярных элементов оно лежит в пределах выше 2 МОм.

Значит, мультитестер должен быть переведен в режим работы омметра на максимальном диапазоне. У наиболее распространенных моделей – это как раз и составляет предел измерений в 2000 кОм = 2 МОм.

Мультиметр установлен в режим измерения сопротивления с пределом до 2000 кОм или 2 МОм

Перед проверкой любого конденсатора его следует «очистить» от возможного остаточного заряда. Для элементов небольшой емкости и с невысокими показателями напряжения это делается обычным перемыканием выводов с помощью отвертки, пинцета, щупа и т.п.

Разрядка конденсатора небольшой емкости простым перемыканием его контактов-выводов.

Для разрядки конденсаторов ёмкостью более 100 μF, и в особенности – с рабочими напряжениями свыше 50 вольт, перемыкать контакты следует через резистор сопротивлением порядка 5÷20 кОм и мощностью не менее 1 Вт. В противном случае можно получить довольно мощную искру, что небезопасно. Перемыкание с помощью резистора проводят в течение двух-трех секунд для полной разрядки конденсатора.

Если проверяется неполярный конденсатор, то как уже говорилось, его сопротивление должно быть не менее 2 MОм. Если прибор типа DT установлен на максимальный предел измерений в 2000 кОм, то на дисплее следует ожидать единицы в крайнем левом разряде, говорящей о том, что цепь, по сути, разомкнута, то есть измеряемое значение лежит выше максимальной установленной границы. У мультиметров другого типа может быть и иная индикация отсутствия проводимости – например, буквенные символы «OL».

В любом случае, если дисплей показывает или полное отсутствие проводимости, или очень высокий показатель сопротивления (более 2 МОм) то можно с уверенностью говорить, что пробой не выявлен, а ток утечки если и есть – то в допустимых пределах.

В распоряжении автора статьи – мультиметр ZT102, в котором реализовано автоматическое определение пределов измерений. то есть достаточно просто установить режим работы на омметр, а единицы измерения прибор определит и покажет самостоятельно. Попробуем проверить на пробой керамический конденсатор ёмкостью 4700 pF = 4.7 nF

Мультиметр устанавливается в режим измерения электрического сопротивления.

Подготовка к замеру – установлен нужны режим. На дисплее символы, обозначающие отсутствие проводимости между щупами прибора. Щупы-зажимы подключены к выводам конденсатора. На дисплее – ничего не изменилось.

После подключения конденсатора к щупам (полярность в данном случае не имеет никакого значения) на дисплее изменений не отмечено – все те же символы, говорящие об отсутствии проводимости.

Вывод – полного пробоя или недопустимо высокого тока утечки однозначно нет.

К сожалению, такая проверка не дает никакого вразумительного ответа, если ли обрыв на этом конденсаторе (обрыв характеризуется точно такими же показаниями дисплея). Просто ток, необходимый для зарядки столь невысокой емкости, настолько незначителен, а сама зарядка происходит так быстро, что мультитестер не успевает на это прореагировать изменением показаний.

Так что подобный метод на неполярных конденсаторах малой емкости, менее 1 μF, и с использованием приборов с невысокими пределами измерений, не дает однозначного ответа о полной исправности элемента. И для полноценной картины не обойтись без измерения емкости.

Теперь, для сравнения, посмотрим на проверку омметром неполярного конденсатора с более высоким показателем емкости – 1 μF.

Исходное положение – то же, но неполярный конденсатор уже с указанным номиналом мощности в 1 μF. Показания сопротивления на дисплее «стартуют» с сотен килоом, быстро пересекают рубеж мегаом и продолжают стремительно расти. Значения растут, показывая, что ток зарядки конденсатора стремительно снижается. Наконец, зарядка полностью окончена, и на дисплее – «разрыв цепи».

Вот в этом случае можно смело констатировать, что и пробой отсутствует (заряженный конденсатор не проводит ток), и обрыва точно нет, так как мы наблюдали за процессом зарядки.

Справедливости ради заметим следующее – у показанного мультиметра предел измерений электрического сопротивления ограничивается 60 мегаомами. Именно это обстоятельство, скорее всего, и позволило наблюдать процесс зарядки этого сравнительно небольшого по емкости конденсатора. Был бы предел в 2 МОм – скорее всего, весь этот замер уложился бы в доли секунды, и стал практически незаметным. Ну что ж – явный плюс приборам с расширенным диапазоном.

Теперь проверим омметром полярные электролитические конденсаторы. Принцип не меряется. Правда, при использовании мультиметров с выделенными диапазонами рекомендуется установить предел примерно в 200 кОм. Дело в том, что для многих подобных конденсаторов считается нормальным сопротивление утечки более 100 кОм, для некоторых, наиболее качественных, заявляемый допустимый предел – 1 МОм. Так что в большинстве случаев если будет достигнуто сопротивление в 200 кОм — можно судить об отсутствии пробоя, обрыва и пригодности такого конденсатора к работе. Впрочем, на всякий случай можно установить тот же предел в 2000 кОм и даже, если не жаль элементов питания мультитестера – попытаться дождаться полной зарядки.

Попробуем поэкспериментировать с электролитическими конденсаторами разных номиналов емкости, применяя мультиметр ZT102, то есть с «плавающим» пределом измерений сопротивления.

Первым проверим конденсатор с номиналом 10 μF. Внешне на нем нет никаких признаков неисправностей.

Подготовка к измерениям – мультиметр переведен в режим омметра

То, что к выводам конденсатора в демонстрируемом примере припаяны проводки – никого не должно вводить в заблуждение. Если длина выводов позволяет проводить измерения напрямую щупами или зажимами-«крокодилами», то никакие удлинения не нужны. А в данном случае проводки припаяны только для того, чтобы освободить руки во время замера для фотографирования. При всех достоинствах этого мультитестера есть у него и недостаток – не предусмотрена отдельная контактная панель для проверки конденсаторов.

Безусловно, очень удобно, когда мультитестер имеет специальную колодку с гнёздами именно для проверки конденсаторов – можно не мучиться с проводами

Разный цвет припаянных проводков – чтобы не перепутать полярность, так как здесь это уже имеет значение. Черный измерительный провод (СОМ) мультитестера должен идти на «минус» конденсатора, красный, соответственно, на «плюс».

Подключаем щупы к конденсатору.

Показатели сопротивления неуклонно повышаются

Показатели на дисплее довольно быстро, буквально за секунду, пересекли рубеж в 1 мегаом и продолжают повышаться.

Достигнуто значение в 20 МОм – на этом решено остановиться.

Рост показателей сопротивления, в отличие от неполярных конденсаторов, не столь стремительный. При выходе на 20 мегаом решено проверку закончить – и без того понятно, что ни обрыва, ни пробоя, ни значимого тока утечки нет.

Вторым на очереди – конденсатор с номиналом 470 μF. Если приглядеться к нему, то явно видно начинающееся вздутие крышки.

Намечающееся вздутие верхней стенки корпуса уже говорит о предполагаемой непригодности конденсатора. Но просто для интереса и сравнения проведем проверку.

По идее – его и проверять-то не стоит, но все-таки посмотрим, в чем окажется выраженной его уже заметная внешне дефектность.

На первом этапе замера показатели сопротивления росли до определенного предела

Поначалу проверка шла «штатным образом» — сопротивление нарастало с сотен килоом до 5. 7 МОм. Но, в отличие от ранее проверяемых элементов, затем запустился обратный процесс – сопротивление стало неуклонно снижаться.

После достижения какого-то максимума сопротивление стало падать…

Это уже явно говорит о нарастании тока утечки. Как знать, может утечка лежит пока в допустимых пределах, но признак явно тревожный. Тем более что снижение сопротивления не останавливается – просто опыт прекращен, чтобы не садить впустую питание мультиметра.

Падение показателя сопротивления продолжается – просто замер решено закончить, так как картина и без того проясняется.

То есть вздутие конденсатора уже не прошло даром – дефект явно имеется. Дополнительно проверим этот элемент, когда перейдем к измерению емкостей.

Наконец, самый большой по емкости из взятых на проверку электролитический конденсатор – номинал в 2200 μF.

Первые показания сопротивления – около 50 кОм, но очень быстро повышаются.

Показания на дисплее стартовали с уровня примерно в 50 кОм, но стабильно и довольно быстро растут — происходит зарядка конденсатора, а емкость у него весьма значительная. Вскорости показания превышают 500 кОм, и в районе 600 кОм стабилизируются.

На этом уровне рост прекращается, и показания достаточно стабильные, с небольшими колебаниями в несколько килоом в одну и другую стороны.

Что ж, значение сопротивления достаточно велико и вполне входит в допустимые пределы для электролитического конденсатора столь высокой ёмкости. А стабильность показания на пике говорит и о стабильности тока разрядки, который также, по все видимости, не выходит за рамки дозволенного. Предварительный вывод: конденсатор в исправном состоянии – нет ни пробоя, ни обрыва, ни чрезмерного тока утечки.

Проверить конденсаторы измерением их сопротивления вполне можно и стрелочным (аналоговым) тестером. Кстати, там этот процесс выглядит даже более наглядно. При подключении тестируемого элемента стрелка обычно сначала отклоняется вправо, а затем начинает движение в сторону увеличения значения, то есть к левому краю, к «бесконечности».

При работе с аналоговым (стрелочным) прибором не забываем, что шкала сопротивления (в данном примере она верхняя, зеленого цвета) возрастает в не совсем привычном направлении – против часовой стрелки, справа налево.

В остальном же принцип проверки никак не меняется. А наглядность подобной «ревизии» конденсаторов нередко у некоторых мастеров делает именно такой способ даже более предпочитаемым.

Проверка конденсаторов функцией измерения емкости

Итак, косвенная проверка с помощью омметра способна в некоторых случаях сразу обнаружить явно непригодные к дальнейшему использованию конденсаторы. Например, результаты измерений указывают на явный пробой между укладками или чрезмерно низкие показатели сопротивления. Но часто картина остается неполной – элемент попадает «под подозрение», но «приговор» выносить вроде бы еще нет оснований, так как налицо только косвенные признаки неисправности.

Кстати, в подобных случаях иногда выручает «сравнительная экспертиза». То есть если имеется заведомо исправный конденсатор с точно таким же номиналом, можно провести сравнения полученных значений сопротивления с вызывающим сомнения элементом. По идее, при испрвности они должны быть очень близки между собой.

Но опять же, например, диагностировать обрыв на конденсаторе малой емкости – практически невозможно. Показатели омметра мгновенно уходят в «бесконечность», что свойственно и для отсутствия пробоя.

Специальный прибор для измерения емкости конденсаторов, требующий предварительной установки предела измерений.

Единственно действительным достоверным методом оценки в таких случаях видится замер емкости конденсатора. Для этого используются или специальные приборы для проверки конденсаторов (некоторые из них помимо емкости позволяют оценить и ESR), или мультиметры, в которых имеется такая функция.

В моем мультиметре ZT102 такая функция реализована, причем, тоже с «плавающей запятой», то есть не требующая установки единиц измерения и диапазонов – все это происходит автоматически. Поэтому попробуем проверить все те конденсаторы, которые ранее тестировались омметром – теперь уже на показатели ёмкости.

Начнем опять с неполярных конденсаторов.

Если вспомнить проверку омметром, то самый маленьким из тестируемых был керамический конденсатор 472. Что означает, согласно принятой маркировке, 47 pF × 10², то есть 4700 pF или 4,7 nF. Проверка сопротивления дала положительный результат, но не исключила возможности обрыва. Посмотрим, что покажет замер емкости.

Мультиметр переводится в соответствующий режим. На этом приборе, кстати, режим измерения емкости находится на том же положении переключателя, что и режим омметра, и выбирается кнопкой «SELECT».

Проверяется обычный керамический конденсатор, так что полярность роли не играет.

Проверка емкости маленького керамического конденсатора.

Значение выведено очень быстро (сказывается малая емкость), прибор сам определил и вывел на дисплей единицы измерения – нанофарады, и показал значение — 4.59 nF. Показания довольно стабильные, с очень незначительными колебаниями вверх-вниз. Не в «самое яблочко», но результат очень близок к указанному номиналу.

Можно констатировать что этот конденсатор – абсолютно «здоровый» и пригоден для дальнейшего использования.

Вторым по очереди стоит конденсатор емкостью в 1 μF. Как мы помним, его проверка омметром дала основания исключить и пробой, и обрыв. Остается выяснить его реальную емкость. Подключаем щупы к выводам конденсатора (без соблюдения полярности).

Проверка емкости конденсатора номиналом в 1 μF

На дисплее, после небольшой паузы – 983,5 nF, что равно 0,98 μF. Опять – показатель емкости не идеально точен с номиналом, но очень близок к нему. И что важно – стабилен.

Конденсатор следует признать полностью исправным

Далее – тройка полярных электролитических конденсаторов. Проверяем их в порядке по нарастанию емкости. Здесь, понятно, уже требуется соблюдение полярности подключения щупов.

Проверяется емкость конденсатора с номиналом 10 μF – получены четкие и стабильные показатели.

Конденсатор номиналом 10 μF дал при проверке значение 10,2 μF практически без колебаний в ту или иную сторону. Вопросов к нему – никаких нет.

Следующий – тот самый проблемный конденсатор номиналом 470 μF с признаками вздутия корпуса и повышенного тока разряда. Что покажет измерение емкости?

Так и есть – имеются явные дефекты и в этом вопросе:

Начальные показания после подключения «проблемного» конденсатора к щупам мультиметра.

Даже первичные показания прибора сразу дают понять, что измеренная емкость практически на четверть ниже номинала – всего 329 μF. Но и это еще не всё…

Показания дисплея уже спустя несколько секунд – значение емкости падает…

Показатель на дисплее нестабилен – имеется тенденция к снижению емкости, причем довольно быстрому. Уже через несколько секунд значение упало до 309 μF и продолжает уменьшаться. Дальнейший замер – совершенно излишен, так как картина неисправности конденсатора вырисовалась в полной ясности.

Это лишнее подтверждение тому, что попытки продолжать использовать электролитические конденсаторы с признаками вздутия корпуса – совершенно бесплодны. Да и на их тестирование, повторимся, даже жалко тратить время – такие детали уже отслужили свое и подлежат безусловной утилизации. Иначе – жди или некорректной работы схемы, или ее полного выхода из строя, или, что еще «веселее» — «фейерверка» со взрывом корпуса.

Остался последний конденсатор – емкостью 2200 μF. Внешне и по результатам проверки омметром он не вызывал беспокойства.

Проверка показывает, что емкость даже несколько выше номинальной

Проведенный замер показал, что с конденсатором – все в порядке, если не считать несколько завышенной его емкости. На дисплее высветилось 2,489 mF = 2489 μF – вполне укладывается в допустимые рамки (обычно допустимые отклонения для емкости оцениваются в ± 15%). Но зато измеренное значение стабильно, без тенденции к увеличению или снижению.

Вывод — конденсатор во вполне пригодном к дальнейшему использованию состоянии.

Позволим себе маленькую ремарку.

Показанная последовательность проверки, то есть сначала омметром, а затем измерением емкости, вовсе не является обязательной. Измерением сопротивления просто демонстрировался способ, которым во многих случаях можно выявить явно неисправный элемент, если отсутствует прибор контроля емкости. Но, как мы помним, достоверность такой проверки бывает и неполной.

То есть в том случае, когда имеется возможность замера емкости, начинать следует прямо с него. Он однозначно покажет работоспособность конденсатора по всем пунктам – в случае обрыва, пробоя или большой утечки емкость или просто не поддастся измерению, или ее показатель будет очень далек от номинала, или, как было показано в рассмотренном примере, индицируемое значение будет нестабильным, с тенденцией к быстрому снижению.

Косвенная проверка конденсатора вольтметром

Эта проверка со вполне допустимой долей достоверности может показать, насколько хорошо конденсатор накапливает и удерживает полученный заряд. Правда, она возможна при довольно высоких показателях как емкости, так и напряжения, иначе используемый «визуальный подход» к оценке работы элемента может стать просто незаметным для восприятия.

Суть метода заключается в том, что вначале конденсатор следует зарядить от какого-то внешнего источника питания. Причем, рекомендуется, чтобы напряжение этого источника было примерно вдвое ниже указанного на конденсаторе предела. Скажем, для конденсатора, на котором указан предел в 25 вольт вполне подойдет блок питания на 12 вольт.

Обычно для зарядки хватает нескольких секунд. Кстати, пока идет зарядка будет нелишним для контроля проверить на клеммах источника питания, какое же точно напряжение подается на обкладки конденсатора.

После выполнения зарядки источник питания отключается. Мультитестер должен быть переведен в режим измерения постоянного напряжения в предполагаемом диапазоне (например, 20 вольт). Буквально через несколько секунд касаются щупами выводов конденсатора. Здесь важно проявить внимательность, так как главную ценность будет представлять показание вольтметра, снятое именно в момент первого касания – это значение должно быть максимально близким с напряжением, подаваемым при зарядке. Затем, естественно, по мере разрядки конденсатора через мультиметр, оно будет падать. Скорость его разрядки зависит от показателя емкости и от значения эквивалентного последовательного сопротивления (ЭПС).

Если первичное показание слишком далеко от «эталона» — это может говорить о слишком большом токе утечки и малопригодности конденсатора к нормальной работе.

Впрочем, такой способ все же таит в себе и субъективную составляющую, зависящую от личного восприятия быстро изменяющихся показаний. То есть говорить о его полной объективности – сложно. Хотя явный дефект он, пожалуй, выявить поможет. А в сомнительных случаях все же лучше изыскать возможность полноценной проверки емкости конденсатора.

«Народный» способ – проверка конденсатора коротким замыканием

К такому методу зачастую прибегают для «проверки» мощных, в том числе – пусковых конденсаторов, работающих с напряжениями свыше 200 вольт.

Смысл заключается в зарядке конденсатора, часто – просто от сети переменного напряжения 220 вольт. А затем — его разрядкой путем короткого замыкания выводов отвёрткой или отрезком изолированного провода. При замыкании возникает мощная искра, говорящая о том, что конденсатор способен накапливать нешуточный заряд.

Замыкание выводов конденсатора большой емкости сопровождается мощным искровым разрядом.

Сразу будет сделана оговорка – не зря слово «проверка» выше было взято в кавычки. Автор этой публикации ни в коем случае не рекомендует выполнять подобное тестирование, особенно тем людям, кто делает только первые шаги на поприще электротехники.

Можно ли проверить конденсатор, не выпаивая его с платы?

Для полноценной проверки конденсатора, уже стоящего в схеме, его все же рекомендуется выпаять из платы. Дело в том, что другие элементы схемы способны оказывать влияние на измеряемые показания, и картина получатся явно недостоверной.

Понятно, что лишний раз заниматься выпаиванием конденсатора никому не хочется, что и вызывает вынесенный в заголовок подраздела вопрос.

Однозначного ответа нет. Если точнее, то существует несколько методов, которые могут дать определенный эффект, но не всегда они просты и оправданы.

Поднаторевшие в радиоэлектронике мастера зачастую создают некое подобие таких приборов и самостоятельно. Причем, охотно делятся и разработанными схемами, и опытом их эксплуатации. Например, ниже показана одна из таких схем с кратким ее описанием – возможно, кто-то возьмет себе на заметку.

Схема и описание самодельного прибора для «ревизии» конденсаторов без их выпаивания из платы.

Если ничего из выше перечисленного нет, придётся обходиться другими мерами.

Метод, конечно, «варварский», особенно в том случае, если идет поиск неисправного элемента – эдак можно и всю плату «перепахать». Кроме того, если плата – не с односторонней печатью, то к такому способу и вовсе не стоит прибегать.

После этого проводится тестовый запуск схемы (устройства). Если заметны улучшения, или работоспособность полностью восстановлена – можно провести выпаивание старого конденсатора и монтаж нового. Если же никаких позитивных изменений не последовало – следует продолжить поиск неисправности в ином месте, так как вряд ли именно исследуемый конденсатор послужил причиной неполадок.

Завершим сегодняшнюю публикацию демонстрацией видео, в котором также речь идет о неисправностях конденсаторов и возможных способах их выявления.

Видео: Какие неисправности случаются в конденсаторах, и как их выявить.