Как мерить емкость конденсатора мультиметром?
По формуле С = t/3R, где t – время падения напряжения, вычисляем ёмкость конденсатора в фарадах, если единицы измерения сопротивление резистора выразили в омах, а время в секундах.
Как измерить емкость конденсатор мультиметром?
Для того чтобы узнать емкость необходимо иметь мультиметр с функцией измерения параметра «Сх». Определить емкость с помощью такого мультиметра просто: установить его в режим «Сх» и указать минимальный предел измерения, которым должен обладать данный конденсатор.
Как измерить емкость SMD конденсатора мультиметром?
Проверить емкость конденсатора мультиметром
- Подключаем в режиме измерения сопротивления клеммы к контактам разряженного конденсатора.
- Образуется зарядная цепь, сформированная внутренним сопротивлением мультиметра, емкости. …
- Попутно сопротивлению начнёт расти от нуля до бесконечности.
Как определить емкость конденсатора по маркировке?
Номинальную ёмкость отечественных конденсаторов до 100 пФ обозначают в пикофарадах, ставя букву П или p после числа. Если ёмкость менее 10 пФ, то ставиться буква R и две цифры. Например, 1R5 = 1,5 пФ.
Как определить емкость керамического конденсатора?
Гальванометром При наличии баллистического гальванометра также можно определить ёмкость конденсатора. Для этого используют формулу: C = α * Cq / U , где α – угол отклонения гальванометра, Cq – баллистическая постоянная прибора, U – показания гальванометра.
Каким прибором измерить емкость конденсатора?
Измеритель ёмкости — это прибор для измерения электрической ёмкости, в основном применяется для измерения ёмкости дискретных конденсаторов.
Можно ли использовать конденсаторы меньшей емкости?
Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение.
Как проверить детали на плате мультиметром?
Включаем мультиметр на замер сопротивления. Красный щуп на анод детали, черный на катод – показание на шкале должно быть от 10 до 100 Ом. Переставляем щупы мультиметра, теперь минус (черный щуп) на аноде – показание, стремящееся к бесконечности.
Как проверить Танталовый конденсатор мультиметром?
Чтобы проверить конденсатор мультиметром, используя постоянное напряжение, нужно:
- Взять адаптер и, соблюдая полярность, подключить его к выводам детали (ее нужно отпаять от платы). Через несколько секунд она зарядится.
- Затем подсоедините щупы тестера к детали и измерьте напряжение.
Как можно увеличить общую емкость конденсаторов?
Для увеличения ёмкости конденсаторы соединяются параллельно. Для увеличения сопротивления резисторы соединяются последовательно. Вода через трубу с двумя валенками течёт хуже, чем через трубу с одним валенком.
Как определить конденсатор по цвету?
Конденсаторы идентифицируются и по нанесенным цветным полосам, обозначение подобное резисторам по 4-полосный системе. Первые два цвета (A и B) обозначают первые две цифры, третий цвет (C) — множитель, четвертый цвет (D) допуск, и пятый цвет (E) рабочее напряжение.
Что такое 1 мкф?
Так как 1 фарад — очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.
Как проверить конденсатор мультиметром
Выполняя ремонт радиоаппаратуры, часто приходится проверять конденсаторы и другие элементы на плате. И если у опытного мастера для этих целей есть всё необходимое оборудование, осциллограф и т. д., то вот у новичка радиолюбителя под рукой оказывается один лишь мультиметр.
А ведь именно с проверки конденсаторов и начинается маломальский ремонт техники. И если визуально можно определить, что конденсатор вздулся и требует замены, то, как быть, если беглый осмотр не помог? В таком случае ничего не остается сделать, как проверить конденсатор мультиметром, прямо на плате.
В данной статье elektrikinfo.ru будет рассказано о том, как начинающему радиолюбителю проверить конденсаторы. Статья носит ознакомительный характер и предназначена в первую очередь для любителей. Всегда обесточивайте технику перед проверкой и заменой составляющих.
Что нужно знать перед проверкой конденсаторов
Во-первых, обязательно стоит знать, что перед проверкой конденсатора мультиметром, конденсатор должен быть полностью разряжен. Чтобы разрядить конденсатор, достаточно прикоснуться к его выводам жалом отвертки. Если конденсатор имеет какой-то заряд, то возникнет искра. Однако лучше всего разряжать конденсаторы обычной лампой накаливания, чтобы не испортить контакты.
Во-вторых, можно определить, рабочий конденсатор или нет, как на плате, так и выпаяв его из текстолита. Однако нужно учесть, что при проверке конденсатора мультиметром на плате могут возникнуть погрешности. Рядом с конденсаторами находится резисторы и другие элементы, которые вызовут погрешность. Поэтому лучше всего будет выпаять конденсатор. Таким образом, получится определить наиболее точно, исправен он или нет.
Как проверить конденсатор мультиметром
Если у вас под рукой нет специального прибора для проверки конденсаторов, то самый простой, который можно использовать в работе, это цифровой мультиметр. Проверить конденсаторы мультиметром достаточно просто, прибор поможет определить, как обрыв, так и возникновение замыкания в самой цепи.
Итак, выпаиваем конденсатор с платы и при помощи мультиметра проверяем его сопротивление. Для этого переводим мультиметр для замера сопротивления (200 Ом) и начинаем производить необходимые замеры. Важно знать, что при проверке мультиметром электролитических конденсаторов, обязательно следует соблюдать полярность.
То есть, плюсовой вывод мультиметра должен быть соединен с плюсом конденсатора. В противном случае, конденсатор может выйти из строя.
Итак, если в процессе проверки конденсатора на табло мультиметра побежали цифры, то, конденсатор исправен. Это говорит о том, что мультиметр заряжает конденсатор. Если никаких цифр в самом начале нет, а сразу же появилась «1» или «0», то конденсатор либо заряжен, либо не исправен и требует замены. Нужно при помощи мультиметра проверить напряжение конденсатора и заново его разрядить.
Таким вот простым способом можно проверить конденсаторы на плате, используя для этих целей мультиметр. Всегда перед проверкой конденсаторов разряжайте их. Ну и, само собой разумеется, что данный способ проверки не подходит для высоковольтных конденсаторов. Во время проверки конденсаторов всегда нужно придерживаться техники безопасности.
ТОЧНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА
Сейчас практически каждый универсальный мультиметр имеет возможность измерения емкости конденсаторов. Это особенно полезно, когда имеем дело с конденсаторами, маркировка которых нечитаема или отсутствует. В этом случае достаточно измерения с точностью до нескольких процентов, потому что во-первых, сами конденсаторы не так точны, а во-вторых, для устройств этого хватает. Но иногда необходимо знать точное значение емкости конденсатора. Ведь прецизионные конденсаторы труднодоступны и довольно дороги. Поэтому просто берем упаковку одинаковых и подбираем подходящий. Так как точно измеряется емкость конденсатора? Есть несколько способов сделать это.
Метод 1: мост Вина
Это один из первых методов точного измерения емкости, изобретенный Максом Вином в 1891 году. С помощью моста Вина можно точно измерить как емкость, так и сопротивление. А после преобразования в мост Максвелла еще и индуктивность. Все аналоговые мосты RLC основаны на принципе этой схемы.
Вход Uwe подключен к генератору синусоидальной волны с фиксированной или регулируемой частотой. К Uwy подключен вольтметр. Rx и Cx — искомые сопротивление и емкость. R3 и C2 известны и постоянны. R2 и R4 — потенциометры, снабженные шкалами, с которых считываются значения Rx и Cx. Эти потенциометры регулируются до тех пор, пока мост не будет сбалансирован и вольтметр не покажет ноль. Тогда удовлетворяются две зависимости:
Точность измерения зависит от стабильности генератора питающего мост, и знания номинала резисторов и емкости C2. Используя известные значения Rx и Cx, его можно откалибровать.
Метод 2: измерение частоты LC-генератора
В схеме использован простой LC-генератор с компаратором. В резонансном контуре работают известная емкость и известная индуктивность. Дополнительная, подключаемая к реле, позволяет рассчитать точные значения L и C используемых компонентов. Во время измерения добавленная внешняя емкость или индуктивность изменяет частоту колебаний генератора и это изменение позволяет рассчитать измеренное значение.
Эта схема существует в нескольких вариантах, часто с использованием встроенных в микроконтроллер компараторов. Точность расчетов в исходной версии — 0,1%. Точность калибровки зависит от точности калибровочного конденсатора.
Метод 3: измерение ёмкости с помощью CTMU
CTMU или блок измерения времени зарядки — это модуль имеющийся во многих микроконтроллерах PIC, предназначенный в основном для управления клавиатурами и сенсорными интерфейсами. Модуль также позволяет точно измерять емкость, измеряя напряжение на тестируемом конденсаторе, питаемом от источника тока в течение определенного периода времени. В основе работы системы лежит формула заряда:
Поскольку нам известны ток I и время t, и можем измерить напряжение V, то чтоб вычислить значение C. Метод работы показан на рисунке ниже из документации к AN1375. Тут видно, как откалибровать и измерить емкость.
Предпосылками для точного измерения абсолютного значения емкости являются точная калибровка источника тока, относительно точный таймер микроконтроллера и хороший источник опорного сигнала для АЦП. Источник тока можно легко откалибровать — просто подсоедините внешний точный резистор и измерьте приложенное к нему напряжение. Кстати, прецизионные резисторы найти легче, чем прецизионные конденсаторы.
Но прямое измерение емкости имеет еще один недостаток — вся схема нагружена различными паразитными емкостями. Поэтому рекомендуется постоянно подключать конденсатор параллельно измерительному входу, проводить измерения и использовать это значение как «ноль».
Последовательность шагов:
- Сформировать и откалибровать источник тока, используя вход ANx и резистор.
- Переключение на вход ANy и разряд емкости контура.
- Таймер запускает текущую операцию источника, измеряет заданное время и останавливает источник. АЦП выполняет измерение.
- Подключается внешний конденсатор, шаги второй и третий повторяются.
- Если значение АЦП близко к нулю, повторим все измерение с более высоким током или более длительным временем. Когда значение близко к максимальному значению, время измерения сокращается.
- Результаты обоих измерений конвертируются в значения пикофарад.
- Результат первого измерения вычитается из результата второго, чтобы вычесть паразитные емкости схемы.
- Результат форматируется и отображается на дисплее.
Источник тока CTMU имеет четыре возможных значения: 0,55 мкА, 5,5 мкА, 55 мкА и 550 мкА и регулируется в диапазоне 0,341 мкА для основного диапазона с шагом 0,011 мкА. Для измерения большой емкости потребуется увеличенное время зарядки источника, но такой измеритель должен иметь приличную точность 0,1% и диапазон измерения от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. При измерении больших емкостей может потребоваться добавить внешний транзистор для разряда емкости, поскольку внутренний транзистор может не выдержать больших токов.
Метод 4: измерение ёмкости с помощью внешнего источника тока
Для этого метода требуются три PNP-транзистора, согласованные по Vbe и усилению, соединенные вместе для термостатики, и несколько резисторов с точностью 0,1%. Посмотрим на схему:
Резисторы R1-R3 и транзисторы Q1-Q3 образуют токовое зеркало. Резисторы R4 — R8 подключены к цифровым выходам микроконтроллера. Установив низкое состояние на одном из них, в то время как остальные находятся в состоянии высокого сопротивления, можно выбрать одно из пяти значений тока: 1 мкА, 10 мкА, 100 мкА, 1 мА и 10 мА. В свою очередь, установка низкого состояния на одном из выходов, подключенных к R9, R10 или R11, позволяет измерять ток, генерируемый источником, путем измерения напряжения на соответствующем резисторе.
Q4 и R12 используются для разряда емкости между измерениями. Измерение точно такое же, как и для метода CTMU. Подбираем зарядный ток, замеряем заданное время, останавливаем ток, измеряем напряжение на конденсаторе. При необходимости меняем время зарядки или ток зарядки.
Измерения этим методом ограничиваются только разрешающей способностью АЦП, стабильностью опорного напряжения и точностью резисторов. Подключив мультиметр вместо Cx, можно предварительно откалибровать все диапазоны. Большинство недорогих мультиметров имеют довольно точные диапазоны тока, хотя измерение напряжения на резисторах R9-R11 может быть более точным.
Метод 5: измерение ёмкости с помощью модуля CVD
Модуль CVD, емкостной делитель напряжения, можно найти в некоторых микроконтроллерах PIC. Это еще одна идея Microchip для создания сенсорных клавиатур, например в семействе PIC18FQ41.
Интересно, что измерение с помощью этого метода может выполняться без этого модуля, манипулируя битами конфигурации порта микроконтроллера и его модуля АЦП, соответственно.
Предположим, имеется конденсатор емкостью 1 нФ, заряженный напряжением 5 В. Подключим к нему второй конденсатор емкостью 1 нФ. Какое напряжение будет у обоих? Правильный ответ — 2,5 В. Теперь возьмем два других конденсатора: 10 нФ и 22 нФ. Первый заряжен на 5 В, второй замкнут на массу. Затем соединяем их обоих вместе. Какое будет напряжение? 1,5625 В. Теперь зарядим второй конденсатор до 5 В, разрядим первый и подключим два. Какое будет напряжение? 3,4375 В. Модуль CVD выполняет именно это измерение, при этом конденсатор выборки АЦП (плюс дополнительно подключенные емкости внутри микроконтроллера) действует как первый конденсатор, а все что подключено к выводу АЦП, на котором выполняется измерение, как конденсатор 2.
Модуль CVD сначала автоматически загружает внутреннюю емкость, подключает внешнюю емкость и измеряет ее, затем разряжает внутреннюю емкость, заряжает внешнюю емкость и выполняет второе измерение. Результаты автоматически вычитаются друг из друга, а полученное значение сравнивается с заданным пороговым значением — таким образом, модуль в основном используется для управления сенсорными кнопками, но вы также можете измерить значение присоединенной внешней емкости как изменение в дифференциальное напряжение. Но тут измерение будет менее точным, чем измерение CTMU.
Метод 6: измерение ёмкости RC-генератором
Этот метод частично относится к методу номер 2. Основа — RC-генератор, у которого значение R ровно 10 кОм. RC-генератор настроен на непрерывную работу и генерирует сигнал в диапазоне 1 / 3–2 / 3 напряжения питания. Схема всего прибора выглядит так:
Основа — PIC16F628 (A) с кварцем 16 МГц, что означает внутренний таймер имеет частоту 4 МГц. Во время измерения модуль Capture / Compare / PWM (CCP1) подсчитывает значения модуля Timer1 для каждого переднего фронта сигнала от компаратора. Программа подсчитывает и суммирует значения таймера и количество подсчитанных передних фронтов, пока не наберет значение более 2 миллионов отсчетов, то есть >0,5 секунды. Этот результат увеличивается в тысячу раз, а затем делится на количество измеренных наклонов. Результат преобразуется и отображается как значение емкости в пико-, нано- или микрофарадах: Диапазоны 0,00-18000,00 пФ; 18,000-999,000 нФ; 1,0000-50,0000 мкФ. Разрешение измерений намного выше, чем у других любительских решений. По тестам точность измерения лучше 0,2%. В схеме есть возможность сброса и режим относительного измерения для сравнения конденсаторов. Так что методов измерения ёмкости есть несколько — просто выбираем самый подходящий для своих целей и собираем С-метр.
Форум по обсуждению материала ТОЧНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА
Схема, плата и фото готового самодельного усилителя 100W на транзисторах Дарлингтона.
Предусилитель со стерео темброблоком для усилителя мощности, собранный на ОУ 4558.
Мощный транзистор BLF147 — вот основа схемы самодельного усилителя УКВ диапазона.
Усилитель мощности звука на транзисторах, из радиоконструктора DJ200. Проверка работы схемы.
Способы определения емкости конденсатора
После того, как контакты закоротили, можно осуществлять определение сопротивления. Если элемент исправлен, то сразу после подключения он начнет заряжаться постоянным током. В этом случае сопротивление отобразиться минимальное и будет продолжать расти.
В случае если конденсатор неисправен, то мультиметр будет сразу указывать бесконечность или будет указывать нулевое сопротивление и при этом пищать. Такая проверка осуществляется, если конструкция полярная.
Для того чтобы узнать емкость необходимо иметь мультиметр с функцией измерения параметра «Сх».
Определить емкость с помощью такого мультиметра просто: установить его в режим «Сх» и указать минимальный предел измерения, которым должен обладать данный конденсатор. В таких мультиметрах есть специальные гнезда с определенными пределами измерения. В эти гнезда вставляется конденсатор согласно его пределу измерения и происходит определение его параметров.
Если в тестере таких гнезд нет, то определить емкость можно с помощью измерительных щупов, как показано на фото ниже:
Важно! В отдельной статье мы рассказывали о том, как проверить исправность конденсатора. Рекомендуем также ознакомиться с этим материалом!
Применение формул
Что делать, если под рукой нет такого мультиметра с гнездами измерения, а есть только обычный бытовой прибор? В таком случае необходимо вспомнить законы физики, которые помогут определить емкость.
Для начала вспомним, что в случае, когда конденсатор заряжается от источника неизменного напряжения через резистор, то существует закономерность, согласно которой напряжение на устройстве будет подходить к напряжению источника и в конечном итоге сравняется с ним.
Но для того чтобы этого не ожидать, можно процесс упростить. Например, за определенное время, которое равняется 3*RC, во время заряжения элемент достигает напряжения 95% примененного к RC цепи. Таким образом, по току и напряжению можно определить константу времени. А правильнее, если знать вольтаж в блоке питания, номинал самого резистора, происходит определение постоянной времени, а затем и емкости устройства.
Например, есть электролитический конденсатор, узнать емкость которого можно по маркировке, где прописывается 6800 мкф 50в. Но что если устройство давно лежало без дела, а по надписи сложно определить его рабочее состояние? В этом случае лучше проверить его емкость, чтобы знать наверняка.
Для этого необходимо выполнить следующее:
- С помощью мультиметра измерить сопротивление резистора в 10 кОм. Например, оно получилось равно 9880 Ом.
- Подключаем блок питания. Мультиметр переводим в режим замера постоянного напряжения. Затем подключаем его к блоку питания (через его выводы). После этого в блоке устанавливается 12 вольт (на мультиметре должна появиться цифра 12,00 В). Если же не удалось отрегулировать напряжение в блоке питание, то тогда записываем те результаты, которые получились.
- С помощью конденсатора и резистора собираем электрическую RC-цепь. На схеме ниже указана простая RC-цепочка:
- Закоротить конденсатор и подключить цепь к питанию. С помощью прибора еще раз определить напряжение, которое подается на цепь, и записать это значение.
- Затем необходимо высчитать 95% от полученного значения. К примеру, если это 12 Вольт, то это будет 11,4 В. То есть, за определенное время, которое равняется 3*RC, конденсатор получит напряжение в 11,4 В. Формула выглядит следующим образом:
- Осталось определить время. Для этого устройство раскорачиваем и с помощью секундомера производим отсчет. Определение 3*RC будет вычисляться таким образом: как только напряжение на устройстве будет равно 11,4 В, то это и будет означать нужное время.
- Производим определение. Для этого полученное время (в секундах) делим на сопротивление в резисторе и на три. Например, получилось 210 секунд. Эту цифру делим на 9880 и на 3. Получилось значение 0,007085. Это величина указывается в фарадах, или 7085 мкф. Допустимое отклонение может быть не более 20%. Если учитывать, что на изделии указано 6800 мкф, наши расчеты подтверждаются и укладываются в норматив.
А как определить емкость керамического конденсатора? В этом случае можно сделать определение с помощью сетевого трансформатора. Для этого RC-цепочку подсоединяем ко вторичной обмотке трансформатора, и его подсоединяют в сеть. Далее с помощью мультиметра осуществляется замер напряжения на конденсаторе и на резисторе. После этого необходимо сделать подсчеты: высчитывается ток, что проходит через резистор, затем его напряжение делится на сопротивление. Получается емкостное сопротивление Хс.
Если есть частота тока и Хс, можно определить емкость по формуле:
Другие методики
Также емкость можно определить и с помощью баллистического гальванометра. Для этого используется формула:
- Cq — баллистическая постоянная гальванометра;
- U2 — показания вольтметра;
- a2 — угол отклонения гальванометра.
Определение значения методом амперметра вольтметра осуществляется следующим образом: измеряется напряжение и ток в цепи, после чего значение емкости определяется по формуле:
Напряжение при таком методе определения должно быть синусоидальным.
Измерение значения возможно и при помощи мостиковой схемы. В этом случае схема моста переменного тока указывается ниже:
Здесь одно плечо моста образуется за счет элемента, который необходимо измерить (Cx). Следующее плечо состоит из конденсатора без потерь и магазина сопротивлений. Оставшиеся два плеча состоят из магазинов сопротивлений. Подключаем в одну диагональ источник питания, в другую – нулевой индикатор. И рассчитываем значение по формуле:
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Это все, что мы хотели рассказать вам о том, как определить емкость конденсатора мультиметром. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!
