Как определить емкость конденсатора — Всё о электрике в доме
Иногда, когда на конденсаторе отсутствует маркировка или нет доверия к указанным на его корпусе параметрам, требуется как-то узнать реальную емкость. Но как это сделать, не имея специального оборудования?
Безусловно, если под рукой есть мультиметр с возможностью измерения емкости или C-метр с подходящим диапазоном измерения емкостей, то проблема перестает быть таковой. Но что же делать, если в наличии только простой бытовой мультиметр и какой-нибудь блок питания, а измерить емкость конденсатора необходимо здесь и сейчас? На помощь в этом случае придут известные законы физики, которые позволят с достаточной степенью точности измерить емкость.
Рассмотрим сначала простой способ измерения емкости электролитического конденсатора подручными средствами. Как известно, при заряде конденсатора от источника постоянного напряжения через резистор, имеет место закономерность, по которой напряжение на конденсаторе станет экспоненциально приближаться к напряжению источника, и в пределе когда-нибудь, наконец, его достигнет.
Но чтобы долго не ждать, можно задачу себе упростить. Известно, что за время, равное 3*RC, напряжение на конденсаторе в процессе зарядки достигнет 95% напряжения, приложенного к RC-цепочке. Значит, зная напряжение блока питания, номинал резистора, и вооружившись секундомером, можно легко измерить постоянную времени, а точнее – троекратную постоянную времени для большей точности, и вычислить затем емкость конденсатора по известной формуле.
Для примера рассмотрим далее эксперимент. Допустим, есть у нас электролитический конденсатор. на котором присутствует какая-то маркировка, но мы ей не особо доверяем, так как конденсатор давно валялся в закромах, и мало ли высох, в общем нужно измерить его емкость. Например, на конденсаторе написано 6800мкф 50в, но нужно узнать точно.
Шаг №1. Берем резистор номиналом 10кОм, измеряем его сопротивление мультиметром, поскольку своему мультиметру в этом эксперименте мы будем изначально доверять. Например, получилось сопротивление 9840 Ом.
Шаг №2. Включаем блок питания. Поскольку мультиметру мы доверяем больше, чем калибровке шкалы (если таковая имеется) блока питания, переводим мультиметр в режим измерения постоянного напряжения, и подключаем его к выводам блока питания. Выставляем напряжение блока питания на 12 вольт, чтобы мультиметр точно показал 12,00 В. Если напряжение блока питания не регулируется, то просто замеряем его и записываем.
Шаг №3. Собираем RC-цепочку из резистора и конденсатора, емкость которого нужно измерить. Конденсатор закорачиваем на время так, чтобы его легко можно было раскоротить.
Шаг №4. Подключаем RC-цепочку к блоку питания. Конденсатор все еще закорочен. Измеряем мультиметром еще раз напряжение, подаваемое на RC-цепочку, и фиксируем это значение для верности на бумаге. К примеру, оно так и осталось 12,00 В, или таким же, каким было в начале.
Шаг №5. Вычисляем 95% от этого напряжения, например если 12 вольт, то 95% – это 11,4 вольта. Теперь мы знаем, что за время, равное 3*RC, конденсатор зарядится до 11,4 В.
Шаг №6. Берем в руки секундомер, и раскорачиваем конденсатор, начинаем одновременно отсчет времени. Фиксируем время, за которое напряжение на конденсаторе достигло 11,4 В, это и будет 3*RC.
Шаг №7. Производим вычисления. Получившееся время в секундах делим на сопротивление резистора в омах, и на 3. Получаем значение емкости конденсатора в фарадах.
Например: время получилось 220 секунд (3 минуты и 40 секунд). Делим 220 на 3 и на 9840, получаем емкость в фарадах. В нашем примере получилось 0,007452 Ф, то есть 7452 мкф, а на конденсаторе написано 6800 мкф. Таким образом, в допустимые 20% отклонение емкости уложилось, поскольку составило примерно 9,6%.
Но как быть с неполярными конденсаторами малых емкостей? Если конденсатор керамический или полипропиленовый, то здесь поможет переменный ток и знание о емкостном сопротивлении.
К примеру, есть конденсатор, емкость его предположительно несколько нанофарад, и известно, что в цепи переменного тока работать он может. Для выполнения измерений потребуется сетевой трансформатор со вторичной обмоткой, скажем, на 12 вольт, мультиметр, и все тот же резистор на 10 кОм.
Шаг №1. Собираем RC-цепь, и подключаем ее ко вторичной обмотке трансформатора. Затем включаем трансформатор в сеть.
Шаг №2. Измеряем мультиметром переменное напряжение на конденсаторе, затем — на резисторе.
Шаг №3. Производим вычисления. Сначала вычисляем ток через резистор, – делим напряжение на нем на значение его сопротивление. Поскольку цепь последовательная, то переменный ток через конденсатор точно такой же величины. Делим напряжение на конденсаторе на ток через резистор (ток через конденсатор такой же), получаем значение емкостного сопротивления Хс. Зная емкостное сопротивление и частоту тока (50 Гц), вычисляем емкость нашего конденсатора.
Описанные здесь способы являются весьма грубыми, поэтому применять их можно только тогда, когда других вариантов просто нет. В иных случаях лучше пользоваться специальными измерительными приборами.
Электрик Инфо – электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.
Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.
Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
Перепечатка материалов сайта запрещена.
Иногда возникает необходимость проверки электронных элементов, в том числе и конденсаторов.
По разнообразным причинам конденсаторы выходят из строя, это может быть внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки пробой конденсатора в следствие превышения максимально допустимого напряжения или же обычное уменьшение емкости – причина которая со временем постигает почти все электролитические конденсаторы.
Методы проверки конденсатора, мы рассмотрим, довольно простые, здесь главное умение пользоваться тестером или мультиметром и правильно применять данную инструкцию.
Для начала необходимо знать что все конденсаторы разделяются на полярные и неполярные. К полярным относятся электролитические конденсаторы, к неполярным все остальные.
Полярные конденсаторы в схеме должны стоять таким образом чтоб на обозначенном минусовом выводе был минус питания, а на плюсовом контакте плюс, только так ы не иначе.
Если нарушить полярность то минимум что будет это конденсатор выйдет из строя, но при достаточном напряжение он вздуется и взорвется, для того чтоб при аварийной ситуации конденсатор не разрывало на осколки, в импортных конденсаторах, в верхней части корпус сделан с тонкого материала и нанесены специальные разделительные прорези, при взрыве такой конденсатор просто выстреливает вверх и не задевает при этом элементы вокруг себя.
Перед проверкой конденсатор необходимо обязательно разрядить любым металлическим предметом закоротив его выводы, и так перед каждой проверкой.
Если проверяемый конденсатор находится на плате, необходимо хотя бы один его вывод освободить от схемы и приступить тогда уже к замерам. Но так как большинство современных конденсаторов имеют достаточно низкую посадку – лучше конденсатор выпаять полностью.
Проверка конденсатора мультиметром
С помощью мультиметра можно проверить практически любой конденсатор по емкости больше 0.25 микрофарад.
Полярность конденсатора обозначена на корпусе в виде поздовжной полосы с знаками минус – это минусовой вывод конденсатора.
И так выставляем тестер в режим или прозвонки или сопротивления. Мультиметр в таком режиме будет иметь на своих щупах постоянное напряжение.
Касаемся щупами контактов конденсатора и видим как показатель сопротивления плавно растет – конденсатор заряжается.
Скорость заряда будет напрямую зависеть от емкости конденсатора. Через определенное время конденсатор зарядится и на дисплее мультиметра будет значение “1” или по другому говоря “бесконечность” это уже говорит о том что конденсатор не пробит и не замкнут.
Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение “1” то это говорит об внутреннем обрыве – конденсатор не исправен.
Неполярные конденсаторы проверяются довольно просто, тестер выставляем в режим измерения сопротивления (мегаОмы), касаясь щупами контактов конденсатора – сопротивление должно быть не меньше 2 МегОм. Если наблюдается меньше то конденсатор неисправен, но убедитесь что вы в момент замера не касались пальцами щупов.
Проверка конденсаторов стрелочным тестером
Проверяя стрелочным прибором. Суть проверки та же что и мультиметром, но здесь можно уже более наглядно наблюдать процесс зарядки конденсатора потому как мы видим отклонения стрелки а не мигающие цифры на дисплее.
Исправный конденсатор при контакте с щупами, не забываем разряжать, должен сначала отклонить стрелку а затем медленно и плавно возвращать стрелку назад, скорость возврата стрелки будет зависеть от емкости конденсатора.
Но если емкость конденсатора очень мала, “зарядки” можно и не заметить – практически сразу же стрелка уйдет в бесконечность, то есть не сдвинется с места. Для конденсатора же более 500 микрофарад – такая картина практически сразу же будет говорить о внутреннем обрыве.
Хорошим способом будет проверка заведомо исправного конденсатора (для наглядности) и сравнение с испытуемым. Такой способ даст возможность более уверено ответить на вопрос – рабочий ли конденсатор?
Проверка переменным напряжением
Так как невозможно наблюдать столь быстрый процесс заряда для проверки конденсаторов малой емкости есть специальный способ который с точностью определит нет ли обрыва в нем.
Соединенную цепь подключают к источнику переменного напряжения, с напряжением не больше 20% от максимального напряжения конденсатора.
Если стрелка амперметра не отклоняется это говорит об внутреннем обрыве конденсатора
Проверяем емкость конденсатора
Для проверки емкости нам нужно убедится что реальная емкость конденсатора соответствует указанной на его корпусе.
Все электролитические конденсаторы со временем (в процессе работы) “подсыхают” и теряют свою емкость, это естественный процесс и для каждой конкретной схемы существуют свои припуски и отклонения.
Проверяют емкость мультиметром в режиме “Cx” выбирают примерную емкость с максимальным пределом.
Конденсатор разряжают об металлический предмет, например пинцет и вставляют в гнездо проверки конденсаторов.
Для более точных показаний необходимо следить за тем чтоб в мультиметре стояла новая и не розряженая “крона”.
Применяют и специальные приборы внешне схожие с мультиметром, которые специализированы конкретно для проверки конденсаторов и имеют достаточно широкий диапазон измерений емкости, от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад, не каждый профессиональный мультиметр может похвастаться и половиной того диапазона емкостей.
Но если у вас под рукой нет ни мультиметра ни “микрофарадметра” можно достаточно приблизительно замерить емкость стрелочным омметром .
Как писалось выше, конденсатор заряжают прикасаясь щупами к его контактам – “засекаем” время отклонения стрелки назад и сравниваем время с заведомо исправным (новым) конденсатором, если время сильно не отличается то емкость в пределах нормы и конденсатор исправен.
Таким же способом можно определить ток утечки конденсатора. Для этого конденсатор щупами заряжают до отклонения стрелки назад.
С интервалом несколько секунд (зависит от емкости) щупы прикладывают снова, если стрелка снова проделывает такой же весь путь то это говорит о повышенном токе утечки и уже частичном неисправности конденсатора. В исправного же конденсатора в течение несколько секунд, чем больше емкость тем больше времени, должен сохранятся “заряд” и стрелка уже не должна показывать столь низкое сопротивление вначале как при первой зарядке.
“Зарядка напряжением” .
Такой способ проверки аналогичной ситуации подходит для более высоковольтных конденсаторов так как на малом напряжение (от тестера) может быть не понятна вся ситуация.
И так суть способа заключается в том что конденсатор заряжают от источника постоянного напряжения, для этого напряжение выбирают немного меньше максимального и заряжают контакты конденсатора, как правило хватит 1-2 секунды. После чего “зарядку” отсоединяют и мультиметром измеряют напряжение на контактах конденсатора, оно должно быть практически таким же что и использовалось при зарядке, если это ни так и оно сильно занижено то у конденсатора большой ток утечки и он неисправен.
Мултиметром наблюдают напряжение в течение некоторого времени, конденсатор будит плавно терять напряжение, скорость будит зависеть от емкости и ESR (внутреннего сопротивления).
Как проверить конденсатор без приборов?
В некоторых ситуациях при отсутствие омметра или вольтметра, исправность электролитического конденсатора можно проверить только лишь при наличие источника подходяще допустимого напряжения. Конденсатор в течение 1-2 секунд заряжают, а затем нужно замкнуть его контакты металлической отверткой.
У исправного конденсатора должна появится яркая искра. Если же она тусклая или же едва заметная то это говорит о том что конденсатор неисправен и плохо держит заряд.
Как проверить емкость конденсатора мультиметром
Изложенная тема для такого вопроса: «Как проверить конденсатор мультиметром «,- относится как бы к основным вопросам раздела электротехники.
Ведь какую бы мы не ремонтировали бытовую технику, у нас возникает почти одна и та же проблема:
- где достать конденсатор;
- с какой ненужной схемы можно выпаять конденсатор;
- как правильно подобрать конденсатор;
- как правильно составить батарею для определенной емкости из отдельных конденсаторов;
- как правильно подключить конденсатор к концам проводов обмоток статора электродвигателя.
измерение емкости конденсатора
Для людей которые не заинтересованы в ремонте бытовой техники либо у кого есть возможность приобрести новую технику взамен неисправной,- предпочитают просто выбросить сломавшуюся бытовую технику или продать ее за незначительную денежную сумму.
Кто старается жить по экономнее,- такие люди вкладывают свои знания в проведении ремонта бытовой техники, то есть дают возможность второго дыхания неисправной технике.
Как устроен конденсатор
В начале нам необходимо будет получить представление о самих конденсаторах.
Как нам известно из раздела электротехники, простейший конденсатор рис.1 состоит из двух металлических пластин 1; 2 представляющих из себя электроды.
Между пластинами конденсатора помещается диэлектрик 2 .
Диэлектрики для конденсаторов бывают:
и другие. По своему внешнему виду конденсаторы исполняются:
Электрическая емкость конденсатора
Единицей измерения емкости конденсатора принята величина — фарад Ф. По свойствам накопления определенного количества электричества, конденсаторы имеют следующие емкости для их измерения:
Емкость измеряемая в фарадах — наибольшая емкость. Емкость накопления зарядов на обкладках конденсатора измеряемая в пикофарадах — наименьшая емкость.
В практике по ремонту бытовой техники используются конденсаторы со следующей емкостью:
Каждый тип конденсатора определяется по трем значениям, это:
- емкость конденсатора;
- номинальное значение напряжения рабочее напряжение;
- допуск отклонение значения емкости конденсатора.
Основные два значения емкость и рабочее напряжение необходимо учитывать при проведении ремонта бытовой техники,- связанного с заменой конденсатора.
Как измерить емкость конденсатора
Мультиметры имеют различный диапазон измерения как для емкости конденсаторов так и для измерения других величин, таких как:
- сопротивление;
- переменное напряжение;
- постоянное напряжение;
- сила тока при переменном напряжении;
- сила тока при постоянном напряжении;
- наличие проводимости транзистора эмиттер — коллектор — база;
- проводимость диода анод — катод;
- измерение температуры допустим радиатора силового транзистора.
Итак, допустим Вам необходимо проверить конденсатор МБГО 160В емкостью 2 микрофарад.
Диапазон для измерения емкости конденсаторов Вашего прибора «цифровой мультиметр» к примеру составляет от 2000 пикофарад до 20 микрофарад и соответственно имеет следующие позиции для переключения:
2000 пикофарад — 20 нанофарад — 200 нанофарад — 2 микрофарад — 20 микрофарад.
Ваш прибор необходимо для этого выставить в позицию двоечка два микрофарад. Ножки конденсатора вставляются в гнездо мультиметра для измерения емкости либо в гнездо вставляется сделанная вручную штепсельная вилка и от штепсельной вилки подсоединяются два тонких гибких провода, на концах которых припаиваются щупы.
При исправном конденсаторе, дисплей прибора будет указывать на наличие данной емкости указанной на конденсаторе. При неисправном конденсаторе, дисплей прибора будет указывать либо на недостаточную емкость либо на отсутствие емкости вообще.
К примеру обкладки плоского конденсатора при скачке напряжения могут замкнуться накоротко. Когда допустим включаем неисправный сетевой фильтр удлинитель,- мы замечаем, что автоматы защитного отключения в помещении отключаются в связи с неисправностью сетевого фильтра, а точнее — конденсатора.
Следующий пример. Необходимо проверить емкость конденсатора К76-22-2, номинальное значение напряжения- 160В, 6 микрофарад.
В этом примере, цифровой мультиметр выставляется в диапазоне от 2 микрофарад до 20 микрофарад,- так как после двойки следующим числом является число- двадцать. Для измерения емкости конденсатора — 6 микрофарад, величина измеряемой емкости подпадает под данный диапазон измерения.
Другой пример из практики. Сломался адаптер, зарядное устройство для зарядки аккумулятора шуруповерта. В результате проведенной диагностики была установлена причина неисправности конденсатора — 470 микрофарад, 35 В. То есть обкладки конденсатора были между собой замкнуты. Как подобрать и проверить емкость конденсатора? Если в наличии у Вас имеется цифровой мультиметр с диапазоном измерений до 20 микрофарад? — Выполнить такое измерение невозможно.
Поэтому и надо учитывать при приобретении прибора именно тот прибор у которого имеется более широкий диапазон для измерения емкости конденсаторов.
На фотоснимке изображен цифровой мультиметр с более широким диапазоном для измерения емкости конденсаторов. Остальные выполняемые действия для измерения:
- переменного напряжения;
- постоянного напряжения
и так далее,- здесь отсутствуют. Какой именно необходимо выбрать цифровой мультиметр? — здесь конечно же должна учитываться Ваша специализация.
Источники: http://electrik.info/main/master/1124-kak-opredelit-emkost-kondensatora.html, http://elektt.blogspot.ru/2017/03/proverka-kondensatora.html, http://zapiski-elektrika.ru/elektrotexnika/izmerenie-emkosti-kondensatora.html
electricremont.ru
как измерить емкость конденсатора обычным мультиметром?
Под «обычным» надо наверное подразумевать мультиметр без функции измерения емкости? Если емкость довольно большая, где-то 1 мкф и больше, то можно довольно таки точно измерить емкость используя кроме мультиметра еще и секундомер. Зарядить конденсатор в режиме прозвонки диодов, а затем подключив в режиме вольтметра засечь время за которое напряжение упадет до определенного уровня, а затем, зная сопротивление мультиметра в режиме вольтметра (у дешевых цифровых обычно 1 Мом) по формуле экспоненты вычислить емкость. Если емкость маленькая, то нужен источник синусоидального напряжения, хотя бы трансформатор и скорее всего резисторы.
В некоторых молелях есть такая функт. А о целости емкости можно судить по отклику сигнала на омах Но не о размере
Для проверки конденсаторов лучше всего использовать специальные приборы, но и обычный аналоговый мультиметр может помочь. Пробой конденсатора легко обнаруживается путем проверки сопротивления между его выводами, в этом случае оно будет равно нулю, сложнее с повышенной утечкой конденсатора. При подключении в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора соблюдая полярность (плюс к плюсы, мунус к минусу) , внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, показывая увеличение сопротивления. Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, меняем полярность и наблюдаем как стрелка возвращается в нулевое положение. Если что-то не так, скорее всего есть утечка и к дальнейшему использованию конденсатор не пригоден. Стоит потренироваться, так как, лишь при определенной практике можно не ошибиться.
Емкость — ни как! Если это не предусмотрено конструкцией и начинкой тестера!
обычным мултиком не имереешь можно у электролитов посмотреть при подключении щупов на килоомах покажет 1-2 килоома а потом бесконечное сопротивление но это грубая проверка
Нда! Как померить? А никак! Если нужен источник синуса и резисторы, так что делать когда они появятся? Тем более, синус 50 Гц есть в любой розетке, а резисторы можно делать из нихромовой проволоки из электроплитки или из стеклянных банок с водным раствором поваренной соли. И в википедию лень посмотреть? Там статья «Мост Шеринга» называется
touch.otvet.mail.ru
Как измерить емкость конденсатора?
Для того чтобы измерить емкость конденсатора , можно применять цифровой мультиметр. С его помощью можно напрямую измерить требуемую величину (часто прибор имеет соответствующую функцию). Для этого конденсатор подключают к мультиметру, который обладает нужной функцией, выбирают самый точный предел измерения. В том случае, если индикатор прибора покажет сообщение о перегрузке, точность уменьшают до тех пор, пока он не покажет величину емкости.
Если нужной функции у мультиметра нет, но есть мостовая приставка для измерения емкости (аналог моста Уинстона, только из четырех сопротивлений моста имеются два, а два заменены на конденсаторы, емкость одного из них не известна). Мост подключают к мультиметру. На мультиметре выбирают режим микроамперметра, способного измерять постоянный ток. Мост следует сбалансировать по минимуму показаний. Снять по шкале моста показания.
Если мостовой приставки тоже нет, то можно использовать генератор стандартных сигналов, на котором выставляется известная амплитуда сигнала (несколько вольт). Мультиметр (в режиме микроамперметра) включают последовательно с генератором и исследуемым конденсатором. Частота сигнала выставляется, такая например, что мультиметр первый раз показывает силу тока не больше, чем 100 мкА, а второй раз 1 мкА (если частота окажется очень маленькой, то мультиметр не даст показаний). После этого амплитудную величину напряжения (в вольтах) делят на , получая при этом действующее значение . Силу тока следует перевести в амперы. Затем разделив напряжение на ток получим емкостное сопротивление Ом конденсатора . Имея частоту Гц , емкостное сопротивление и применяя формулу:
можно вычислить искомую емкость конденсатора.
ru.solverbook.com
Как измерить емкость конденсатора своими руками – Stroim24.info
Конденсатор — элемент электрической цепи, состоящий из проводящих электродов (обкладок), разделённых диэлектриком. Предназначен для использования его электрической ёмкости. Конденсатор, ёмкостью С, к которому приложено напряжение U, накапливает заряд Q на одной стороне и — Q — на другой. Ёмкость здесь в фарадах, напряжение — вольтах, заряд — кулоны. Когда ток силой 1 А протекает через конденсатор ёмкостью 1 Ф напряжение изменяется на 1 В за 1 с.
Одна фарада ёмкость огромная, поэтому обычно применяются микрофарады (мкФ) или пикофарады (пФ). 1Ф = 106 мкФ = 109 нФ = 1012 пФ. На практике используются значения от нескольких пикофарад до десятков тысяч микрофарад. Зарядный ток конденсатора отличается от тока через резистор. Он зависит не от величины напряжения, а от скорости изменения последнего. По этой причине для измерения ёмкости требуются специальные схемные решения, применительно к особенностям конденсатора.
Обозначения на конденсаторах
Проще всего определить значение ёмкости по маркировке, нанесённой на корпус конденсатора.
Электролитический (оксидный) полярный конденсатор, ёмкостью 22000 мкФ, рассчитанный на номинальное напряжение 50 В постоянного тока. Встречается обозначение WV — рабочее напряжение. В маркировке неполярного конденсатора обязательно указывается возможность работы в цепях переменного тока высокого напряжения (220 VAC).
Плёночный конденсатор ёмкостью 330000 пФ (0.33 мкФ). Значение в этом случае, определяется последней цифрой трёхзначного числа, обозначающей количество нолей. Далее буквой указана допустимая погрешность, здесь — 5 %. Третьей цифрой может быть 8 или 9. Тогда первые две умножаются на 0.01 или 0.1 соответственно.
Ёмкости до 100 пФ маркируются, за редкими исключениями, соответствующим числом. Этого достаточно для получения данных об изделии, так маркируется подавляющее число конденсаторов. Производитель может придумать свои, уникальные обозначения, расшифровать которые не всегда удаётся. Особенно это относится к цветовому коду отечественной продукции. По стёртой маркировке узнать ёмкость невозможно, в такой ситуации не обойтись без измерений.
Вычисления с помощью формул электротехники
Простейшая RC — цепь состоит из параллельно включённых резистора и конденсатора.
Выполнив математические преобразования (здесь не приводятся), определяются свойства цепи, из которых следует, что если заряженный конденсатор подключить к резистору, то он будет разряжаться так, как показано на графике.
Произведение RC называют постоянной времени цепи. При значениях R в омах, а C — в фарадах, произведение RC соответствует секундам. Для ёмкости 1 мкФ и сопротивления 1 кОм, постоянная времени — 1 мс, если конденсатор был заряжен до напряжения 1 В, при подключении резистора ток в цепи будет 1 мА. При зарядке напряжение на конденсаторе достигнет Vo за время t ≥ RC. На практике применяется следующее правило: за время 5 RC, конденсатор зарядится или разрядится на 99%. При других значениях напряжение будет изменяться по экспоненциальному закону. При 2.2 RC это будет 90 %, при 3 RC — 95 %. Этих сведений достаточно для расчёта ёмкости с помощью простейших приспособлений.
Схема измерения
Для определения ёмкости неизвестного конденсатора следует включить его в цепь из резистора и источника питания. Входное напряжение выбирается несколько меньшим номинального напряжения конденсатора, если оно неизвестно — достаточно будет 10–12 вольт. Ещё необходим секундомер. Для исключения влияния внутреннего сопротивления источника питания на параметры цепи, на входе надо установить выключатель.
Сопротивление подбирается экспериментально, больше для удобства отсчёта времени, в большинстве случаев в пределах пяти — десяти килоом. Напряжение на конденсаторе контролируется вольтметром. Время отсчитывается с момента включения питания — при зарядке и выключении, если контролируется разряд. Имея известные величины сопротивления и времени, по формуле t = RC вычисляется ёмкость.
Удобнее отсчитывать время разрядки конденсатора и отмечать значения в 90 % или 95 % от начального напряжения, в этом случае расчёт ведётся по формулам 2.2t = 2.2RC и 3t = 3RC. Таким способом можно узнать ёмкость электролитических конденсаторов с точностью, определяемой погрешностями измерений времени, напряжения и сопротивления. Применение его для керамических и других малой ёмкости, с использованием трансформатора 50 Hz, вычислением емкостного сопротивления — даёт непрогнозируемую погрешность.
Измерительные приборы
Самым доступным методом замера ёмкости является широко распространённый мультиметр с такой возможностью.
В большинстве случаев, подобные устройства имеют верхний предел измерений в десятки микрофарад, что достаточно для стандартных применений. Погрешность показаний не превышает 1% и пропорциональна ёмкости. Для проверки достаточно вставить выводы конденсатора в предназначенные гнёзда и прочитать показания, весь процесс занимает минимум времени. Такая функция присутствует не у всех моделей мультиметров, но встречается часто с разными пределами измерений и способами подключения конденсатора. Для определения более подробных характеристик конденсатора (тангенса угла потерь и прочих), используются другие устройства, сконструированные для конкретной задачи, не редко являются стационарными приборами.
В схеме измерения, в основном, реализован мостовой метод. Применяются ограничено в специальных профессиональных областях и широкого распространения не имеют.
Самодельный С — метр
Не принимая во внимание разные экзотические решения, такие как баллистический гальванометр и мостовые схемы с магазином сопротивлений, изготовить простой прибор или приставку к мультиметру по силам и начинающему радиолюбителю. Широко распространённая микросхема серии 555 вполне подходит для этих целей. Это таймер реального времени со встроенным цифровым компаратором, в данном случае используется как генератор.
Частота прямоугольных импульсов задаётся выбором резисторов R1–R8 и конденсаторов С1, С2 переключателем SA1 и равняется: 25 kHz, 2.5 kHz, 250 Hz, 25Hz — соответственно положениям переключателя 1, 2, 3 и 4–8. Конденсатор Сх заряжается с частотой следования импульсов через диод VD1, до фиксированного напряжения. Разряд происходит во время паузы через сопротивления R10, R12–R15. В это время образуется импульс длительностью, зависимой от емкости Сх (больше ёмкость — длиннее импульс). После прохождения интегрирующей цепи R11 C3 на выходе появляется напряжение, соответствующее длине импульса и пропорциональное величине ёмкости Сх. Сюда и подключается (Х 1) мультиметр для измерения напряжения на пределе 200 mV. Положения переключателя SA1 (начиная с первого) соответствуют пределам: 20 пФ, 200 пФ, 2 нФ, 20 нФ, 0.2 мкФ, 2 мкФ, 20 мкФ, 200 мкФ.
Наладку конструкции необходимо делать с прибором, который будет применяться в дальнейшем. Конденсаторы для наладки надо подобрать с ёмкостью, равной поддиапазонам измерений и как можно точнее, от этого будет зависеть погрешность. Отобранные конденсаторы поочерёдно подключаются к Х1. В первую очередь настраиваются поддиапазоны 20 пФ–20 нФ, для этого соответствующими подстроечными резисторами R1, R3, R5, R7 добиваются соответствующих показаний мультиметра, возможно придётся несколько изменить номиналы последовательно включённых сопротивлений. На других поддиапазонах (0.2 мкФ–200 мкФ) калибровка проводится резисторами R12–R15.
Провода, соединяющие резисторы с переключателем должны быть как можно короче, а если позволяет конструкция — размещены на его выводах. Переменные желательно использовать многооборотные, лучше вообще — постоянные, но это не всегда возможно. Тщательнейшим образом необходимо отмыть печатную плату от флюса и другой грязи, иначе паразитные ёмкости и сопротивления между проводниками могут привести к полной неработоспособности изделия.
При выборе источника питания следует учитывать, что амплитуда импульсов напрямую зависит от его стабильности. Интегральные стабилизаторы серии 78хх вполне здесь применимы Схема потребляет ток не более 20–30 миллиампер и конденсатора фильтра ёмкостью 47–100 микрофарад будет достаточно. Погрешность измерений, при соблюдении всех условий, может составить около 5 %, на первом и последнем поддиапазонах, по причине влияния ёмкости самой конструкции и выходного сопротивления таймера, возрастает до 20 %. Это надо учитывать при работе на крайних пределах.
Конструкция и детали
R1, R5 6,8k R12 12k R10 100k C1 47nF
R2, R6 51k R13 1,2k R11 100k C2 470pF
R3, R7 68k R14 120 C3 0,47mkF
R4, R8 510k R15 13
Диод VD1 — любой маломощный импульсный, конденсаторы плёночные, с малым током утечки. Микросхема — любая из серии 555 (LM555, NE555 и другие), русский аналог — КР1006ВИ1. Измерителем может быть практически любой вольтметр с высоким входным сопротивлением, под который проведена калибровка. Источник питания должен иметь на выходе 5–15 вольт при токе 0.1 А. Подойдут стабилизаторы с фиксированным напряжением: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.
Вариант печатной платы и расположение компонентов
Видео по теме
Поделитесь с друзьями в соц.сетях
Google+
Telegram
Vkontakte
stroim24.info
Как проверить конденсатор мультиметром | Практическая электроника
В этой статье я поведу речь о том, как проверить конденсатор с помощью мультиметра, если у вас нет прибора для проверки емкости конденсаторов и катушек индуктивности – LC – метра.
Полярные и неполярные конденсаторы
В основном, по конструктивному исполнению конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные.
К полярным конденсаторам относятся конденсаторы которые имеют полярность, грубо говоря, плюс и минус. К ним чаще всего относятся электролитические конденсаторы, но бывают также и электролитические неполярные конденсаторы. Полярные конденсаторы надо паять в схемы только определенным образом: плюсовый контакт конденсатора к плюсу схему, минусовый контакт – к минусу схемы.
Если полярность такого конденсатора нарушить, то он может серьезно пострадать и даже взорваться. Поверьте мне, взрыв конденсатора – это очень зрелищно, но электролит, который там находится, может серьезно повредить вас и ваше окружение. В основном, это только касается советских конденсаторов.
У импортных конденсаторов сверху имеется небольшое вдавление в виде крестика или какой-нибудь другой фигурки. Их толщина меньше, чем остальная толщина крышечки конденсатора. Как мы с вами знаем, где тонко, там и рвется. Это предусмотрено в целях безопасности. Поэтому, если все-таки импортный конденсатор желает взорваться, то его верхняя часть просто-напросто превратится в розочку.
На фото ниже вздутый конденсатор на материнской плате компьютера. Разрыв идет ровно по линии.
Для того, чтобы проверить конденсатор, надо вспомнить общее свойство всех конденсаторов: конденсатор пропускает только переменный ток, постоянный ток он пропускает только в самом начале на несколько долей секунд ( это время зависит от его емкости), а потом – не пропускает. Более подробно про это свойство можно прочитать в этой статье. Для того, чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, должно соблюдаться условие, что его емкость должна быть от 0,25 мкФ.
Как проверить полярный конденсатор
Ну что же, давайте проверим нашего подопечного. Вот собственно и он, самый настоящий импортный электролитический полярный конденсатор:
Для того, чтобы разобраться, где у него минус, а где плюс, производители нанесли маркировку. Минус конденсатора указывает галочка на самом корпусе. Видите эту черную галочку на золотой толстой линии конденсатора? Она указывает на минусовый вывод.
Давайте узнаем, жив или мертв наш пациент? Для начала его надо разрядить металлическим предметом. Я использовал пинцет.
Следующим шагом берем мультиметр и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления, и щупами дотрагиваемся до выводов конденсатора. Так как у нас мультиметр на прозвонке и на измерении сопротивления выдает постоянный ток, значит, в какой-то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление конденсатора будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах конденсатора и, сами того не понимая, заряжаем его. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.
Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов конденсатора.
Держим и видим, что сопротивление у нас растет
и пока не станет очень большим
Очень удобен в проверке конденсаторов аналоговый мультиметр, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультике.
Если же у нас при прикасании щупов к конденсатору мультиметр начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит, в конденсаторе произошло короткое замыкание. А если сразу же показывается единичка на мультиметре, значит внутри конденсатора произошел обрыв. Конденсаторы с такими дефектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать.
Как проверить неполярный конденсатор
Неполярные конденсаторы проверяются еще проще. Ставим предел измерения на мультиметре на Мегаомы и касаемся щупами выводов конденсатора. Если сопротивление меньше 2 Мегаом, то скорее всего конденсатор неисправен.
Конденсаторы полярные и неполярные номиналом меньше, чем 0,25мкФ могут с помощью мультиметра проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все-таки их на работоспособность, нужен специальный прибор – LC – метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr, но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость конденсаторов, имея внутри себя такую функцию. Например, мой мультиметр может без труда определить емкость конденсатора до 200 мкФ. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть плавкий предохранитель. Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультиметре при перегорании внутреннего предохранителя не работала функция измерения силы тока и измерение емкости конденсатора.
www.ruselectronic.com
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ, №4, 1925 год. Как измерить емкость конденсатора
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ, №4, 1925 год. Как измерить емкость конденсатора«Радиолюбитель», №4, март, 1925 год, стр. 85-86
Как измерить емкость конденсатора
С. И. Шапошников
Емкостное сопротивление
Представим себе схему, изображенную на рис. 5, где батарея Б соединяется через переключатель П с чувствительным измерительным прибором А и конденсатором С. Поставив переключатель П на кнопку 1, мы включим батарею, благодаря чему пройдет мгновенный ток, которым конденсатор зарядится, что мы заметим по мгновенному отклонению (вздрагиванию) стрелки прибора вправо. После того, как конденсатор зарядится, он остается заряженным все время, но ток в цепи уже не идет, — это видно из того, что стрелка неподвижно покоится на нуле.
Рис. 5. Включение конденсатора в цепь постоянного тока.
Теперь переставим переключатель на кнопку 2. Этим мы выключим батарею и замкнем конденсатор только на прибор A. Конденсатор разрядится, дав мгновенный ток в обратном направлении, что заметно по мгновенному отклонению стрелки прибора влево.
Затем стрелка, за отсутствием тока, вернется на нуль, и все явление прекратится.
Итак, постоянный ток через конденсатор не проходит; только при заряде и разряде конденсатора получается мгновенный ток.
Теперь будем быстро переставлять переключатель из положения первого во второе и обратно. Стрелка прибора начнет шевелиться все время, что нам покажет на присутствие многих токов, идущих через цепь с конденсатором.
Теперь батарею заменим переменным током осветительной сети, в которой, как известно, число периодов (частота) равно 50 в секунду (см. рис. 6). В этой схеме чувствительный прибор должен быть таким, который может показывать переменный ток.
Рис. 6. Включение конденсатора в цепь переменного тока.
Мы увидим,что стрелка прибора будет все время отклонена, что покажет на присутствие тока в цепи с конденсатором. Какой же это ток? Мы знаем, что ток через диэлектрик, т.-е. непроводник, не проходит. Но ему и не надо проходить через диэлектрик. Когда динамо-машина, питающая переменным током осветительную сеть, дает ток в одном направлении, обкладки конденсатора заряжаются, т.-е. к ним притекает ток. Когда ток (а ведь он переменный) прекращается, конденсатор дает ток разряда. Когда динамо-машина дает ток в обратном направлении, — конденсатор вновь заряжается, только в обратном направлении и т. д. Следовательно, прибор будет все время показывать те токи, которые идут то на заряд, то на разряд конденсатора. А раз в цепи идут токи, то обычно говорят, что переменные токи проходят через конденсатор, что, конечно, следует понимать, как об’яснено выше.
Если мы увеличим емкость конденсатора, то прибор покажет, что ток в цепи стал больше. При изменении емкости конденсатора меняется величина тока.
Предположим, что при некотором большом конденсаторе измерительный прибор показывает силу тока 1 ампер. Выключив конденсатор и поставив на его место сопротивление, напр., реостат, мы можем подобать такую его величину, что ток получится опять-таки в 1 ампер.
Из этого мы заключаем, что конденсатор в цепи переменного тока ведет себя в роде обычного сопротивления. От величины емкости зависит величина тока в цепи. Поэтому говорят, что конденсатор обладает сопротивлением, которое называют емкостным сопротивлением, в отличие от сопротивления проводников, называемого омическим.
Но повторяем, что омическое сопротивление конденсатора бесконечно велико, так как ток через диэлектрик пройти не может.
Поэтому под емкостным сопротивлением следует понимать то действие его зарядов и перезарядов, благодаря которому возникает ток той или иной силы.
Емкостное сопротивление можно рассчитать по формуле:
| RC = | 1 | омов. ……….. (3) |
| 6,28 × f × Cf |
Здесь Rc обозначает емкостное сопротивление, f число периодов, Cf емкость конденсатора, выраженную в фарадах.
Пример: конденсатор с емкостью в 700.000 см. включен в осветительную сеть, число периодов которой f = 50. Найдем Rc, для этого нужно емкость нашего конденсатора выразить в фарадах. Разделив 700.000 см. на 900.000 и затем полученное делить на 1.000.000, мы выразим вашу емкость в фарадах. Тогда:
| RC = | 1 | = | 1 × 900.000 × 1.000.000 | = 4090 омов. |
|
6,28 × 50 × 700.000 | |||
т.-е. при нашем конденсаторе установится в цепи такая сила тока, какая установилась бы при сопротивлении в 4090 омов.
Емкостное сопротивление зависит от частоты тока: чем больше частота, тем меньше получается сопротивление. Если бы этот же конденсатор включить в цепь, в которой имеется частота (число периодов) 300.000 в секунду (волна в 1000 метр.), то сопротивление конденсатора при такой частоте оказалось бы (как это можно подсчитать по формуле) всего лишь 0,68 ома.
Способ измерения емкости
На вышеизложенного мы уже знаем, что конденсаторы, имея емкостные сопротивления, ведут себя в цепи переменного тока вроде омических сопротивлений. Поэтому к ним можно применить знакомую нам схему мостика Уитстона (см. стр. 18 «РЛ», №1, 1925 г.), как показано на рис. 7, где: R1 и R2 — плечи мостика, C — третье плечо, имеющее емкостное сопротивление в 1 / 6,28×f×C, Cx — четвертое неизвестное плечо, с сопротивлением 1 / 6,28 f Cx.
Рис. 7. Схема мостика Уитстона для измерения емкостей.
Пустив в ход пищик П и слушая в телефон Т, мы сможем передвижением ползунка найти такую точку a, при которой звук в телефоне перестанет быть слышим. Раз это так, то мы знаем, что R1 получилось во столько раз больше R2, во сколько 1 / 6,28 f Cx больше величины 1 / 6,28×f×C, что и запишем:
| R1 | = | 1 |
| 6,28 × f × Cx | ||
| R2 | 1 | |
| 6,28 × f × C |
Произведя деление дробей и сокращение, получим формулу:
| R1 | = | C |
| R2 | Cx |
откуда:
А так как мы знаем (см. стр. 18), что
| R2 | = | l2 |
| R1 | l1 |
т.-е, что отношение сопротивлений можно заменить длинами плеч, то получаем:
Эта формула говорит, что измеряемая емкость Cx равна длине правого плеча, разделенной на длину левого и помноженной на известную емкость.
Если известная емкость C (эталон) выражена в сантиметрах, то и величина получаемой емкости получается в сантиметрах.
Читатель, вероятно, заметил, что при измерении сопротивлений (Р. Л. №2) мы левое плечо делили на правое, т.е. брали l1 / l2, а при измерении емкости надо правое плечо делить на левое, т.-е. брать l2 / l1, что получилось вследствие вида емкостных сопротивлений, выражающихся дробями, у которых емкость входит в знаменатель. Чтобы получить формулу, одинаковую для всех измерений, мы сделаем следующее: поменяем местами эталон и измеряемую емкость. Тогда придется поменять и плечи, и мы получим окончательную формулу:
| C = | l1 | Cx ………. (4) |
| l2 |
Рис 8 Производство измерения при помощи мостика.
Производство измерения
Берем изготовленный нами мостик (см. рис. 8). Перемычка П должна быть включена. Переключатель 9 должен стоять на любой из кнопок. К левым зажимам А присоединяем пищик с элементами. К правым Б — присоединяем телефон. К правым зажимам В присоединяем измеряемую (неизвестную) емкость и к левым Г — известную емкость — эталон. Слушая в телефон, передвигаем ползунок. Если звук не прекращается, берем другой эталон и получаем положение ползунка, при котором звук не слышен. Пусть это будет, напр., деление 3. (цифра 3 на шкале показывает, что в данном положении ползуна отношение плеч = 3). Если наш эталон имеет емкость, напр. 1200 см., то определяем:
| Cx = | l2 | × C = 3 × 1200 = 3600 см. |
| l1 |
Итак, измеряемая емкость равна цифре, показываемой ползунком, помноженной на емкость эталона.
Чтобы не забывать, куда включать эталоны сопротивлений и емкостей, на мостике полезно отметить это буквами, поставив у правых зажимов букву R, а у левых букву C, которые будут нам сразу указывать место включения эталона.
Все, что говорилось о точности измерений для сопротивлений, относится и к измерению емкости, почему этого пункта мы здесь и не касаемся.
Изготовление эталонов емкостей.
Фабричные эталоны обычно приготовляются от 0,001 микрофарады до целых микрофарад.
Любителю едва ли придется измерять емкости в микрофараду и больше. Поэтому ему можно посоветовать сделать эталоны в 0,001, 0,01 и 0,1 микрофарады, а т.к. в описаниях обычно даются не микрофарады, а сантиметры, то проще будет сделать эталоны в 1000, 10.000 и 100.000 сантиметров.
Прежде всего посоветуем сделать десяток конденсаторов с парафиновой бумагой и со стеклом, напр., от фотографических пластинок, чтоб емкости их были около 1000 см. каждая.
Парафинировать бумагу надо в парафине, нагретом выше 100 градусов. Тогда даже сырая бумага испарит в нем свою влагу, которая выйдет в виде пузырьков.
Если диэлектриком будет стекло, то станиоль приклеивают к стеклу или хорошим шеллаком, или, что лучше и доступнее, сырым яичным белком.
Расчет емкости этих конденсаторов производится, как указано выше, в примерах.
Конденсаторам лучше всего придать вид, показнниый на рис. 9. Чтобы они были прочны и не изменяли свою емкость, их зажимают между двумя досочками посредством шурупов или гвоздей. Части станиолевых листков, выходящие из под верхней доски, покрывают металлической планкой a, привертываемой двумя шурупами, из которых один может служить зажимом для присоединения проводников.
Рис. 9. Общий вид измерительного конденсатора.
Изготовив несколько штук таких конденсаторов, приступим к постройке точного временного эталона по одному из следующих способов:
1) Если любитель может достать два железных, цинковых или иных металлических листа, он их подвешивает, как показано на рис. 10-а, напр. к деревянным полкам или к подобным непроводящим опорам. Получается плоский воздушный конденсатор, у которого площадь обкладки легко и точно вычисляется, а толщина промежутка воздуха между листами может быть подобрана нужной величины и тоже измерена. Толщина подбирается такой величины (передвиганием одного из листов), чтобы емкость по формуле
| C = | Sкв. см |
| 12,56 · dсм |
была бы, по возможности, около 1000 см.
Если листы подвесить трудно, можно один из них положить горизонтально на стол. Затем на этот лист кладутся пять кубиков из парафинированного дерева или иного изолятора. На кубики накладывают второй лист. Кубики должны быть маленькими и иметь высоту, равную вычисленной толщине конденсатора (см. рис. 10-б).
2) Если металлический листок достать нельзя, берут две доски, которые с одной стороны обклеивают станиолем. Одну доску кладут на стол, станиолем вверх. На станиоль кладут четыре маленьких кубика, имеющих высоту, равную вычисленной толщине. На кубики, станиолем вниз, кладут вторую доску. Такой воздушный конденсатор легко рассчитать. В этом случае доски можно заменить стеклом, если их легче достать. Доски или стекла не служат диэлектриком, а лишь поддерживают на определенном расстоянии одну обкладку от другой.
Рис. 10. Постройка точного временного эталона.
Во всех случаях вычисленная емкость будет тем ближе к истинной, чем точнее измерены площадь обкладок S и расстояние между ними d. Следует обратить виимание, чтобы обкладки не были покороблены и расстояние между ними всюду было бы одинаковым. Чем площадь обкладок больше, тем больше надо брать величину d, почему ее легче точно измерить, а потому и точность вычисления будет больше.
3) Удовлетворительные результаты дает такой способ. Парафинируют несколько полулистов писчей бумаги. Листы соединяют между собой проглаживанием горячим утюгом, таким образом получают парафинированную картонку, толщину которой следует подогнать возможно ближе к 1 мм. К полученной картонке приглаживают рукой 2 обкладки из станиоля, размером 20 × 30 см каждая. Получается парафиновый конденсатор, который будет рассчитан тем вернее, чем точнее толщина картонки подходит к 1 мм. За диэлектрическую постоянную следует взять цифру 2,2.
Для опыта был изготовлен такой конденсатор, который дал: по расчету — 1050 см., по измерению — 1028 см. Точность получилась, как видно из цифр, весьма большая.
Изготовив по одному из способов такой временный эталон и точно вычислив его емкость, включим его в левую пару зажимов мостика. Затем, включив поочередно в правую пару зажимов изгоговленные ранее конденсаторы, измерим их и подпишем их емкость. Один из них, оказавшийся ближе всего по своей величине к 1000 см. и примем за эталон.
Для получения эталона в 10.000 см. поступим так: соединим несколько уже известных нам конденсаторов параллельно и включим их в левую пару зажимов мостика. Это будет временный эталон, емкость которого будет равна сумме емкости всех соединенных конденсаторов.
В правую пару зажимов включим конденсатор, величину которого надо сделать около 10.000 см. Затем измерим его. Если он окажется мал, прибавим число листочков станиоля и, таким образом, продолжая измерение, сможем подогнать его к величине, близкой к 10.000 см. Это будет второй эталон.
Третий эталон можно будет изготовить подобным способом, сделав несколько их по 10.000 см. и включая их параллельно несколько штук, в качестве временного эталона.
Если явится возможность, следует проверить свои эталоны, сравнив их с точными.
Заканчивая отдел о емкости, скажем, что самые лучшие конденсаторы — воздушные. Они без потерь. Похуже конденсаторы масляные, в которых появляются потери, и еще хуже конденсаторы из обыкновенного стекла, слюды или парафина. В таких конденсаторах потери могут быть порядочной величины.
Не говоря о сущности и происхождении потерь, заметим, что конденсаторы без потерь дают, например, при настройке приемника, хороший, острый резонанс. Конденсаторы же с потерями дают более тупой, расплывчатый резонанс.
sergeyhry.narod.ru
Работаем с цифровым мультиметром. Часть 3
Добрый день, друзья!
Не так давно мы с вами учились работать с цифровым мультиметром и ознакомились с тем, как измерять ток и напряжение. Это две величины, с которыми чаще всего имеют дело. Но есть и другие параметры, которые могут измеряться цифровыми приборами.
Хорошо бы научиться измерять и их. Вы же хотите стать экспертом в измерениях, правда? Тогда давайте с вами посмотрим
Как измерить емкость конденсатора
Конденсаторы широко применяются в качестве накопителей энергии в источниках питания.
В компьютерном блоке питания их может быть более десятка.
И на материнской плате компьютера их натыкано видимо-невидимо.
За измерение емкости отвечает отдельная группа позиций (внизу слева, левее группы измерения тока). На корпусе вблизи этой области нанесена буква F (Farade, фарада, единица измерения емкости). Емкость измеряют в 5 поддиапазонах: 0 — 2 nF (нанофарад, нФ), 0 — 20 nF, 0 — 200 nF, 0 — 2 мкФ (микрофарад) , 0 — 20 мкФ.
Напомним, что 1 нФ = 1000 пФ (пикофарад), 1 мкФ = 1000 нФ. Отметим, что емкость в 1 Фарад очень велика. Электролитические конденсаторы в блоках питания и на материнской плате имеет емкость в сотни и тысячи микрофарад. Керамические блокировочные конденсаторы имеют емкость в десятки и сотни нанофарад.
Конденсатор при измерении емкости присоединяют не к щупам, а вставляют выводами в специальное гнездо. Это не всегда удобно, так как конденсатор (особенно выпаянный), часто имеет короткие выводы.
Если вставить в гнезда короткие металлические пластинки, удобство пользования тестером возрастает.
Теперь при измерении емкости достаточно коснуться выводами конденсатора металлических пластинок.
Отметим, что хорошо было бы в таких мультиметрах расширить пределы измерения в верхнюю сторону. Большинство электролитических конденсаторов, устанавливаемых в компьютерные блоки питания или на материнские платы, имеет гораздо большую емкость.
Существуют специальные измерители не только емкости, но и ESR (Equivalent Series Resistance, эквивалентное последовательное сопротивление) конденсаторов. Они позволяют оценить емкость в десятки и сотни тысяч микрофарад.
Измерения сопротивления
Следующая группа позиций — для измерения сопротивления (на 7 поддиаазонах): 0 — 200 Ом, 0 — 2 кОм, 0 — 20 кОм, 0 — 200 кОм, 0 — 2 МОм, 0 — 20 МОм, 0 — 200 МОм . Вблизи этой группы нанесен специальный значок (греческая буква Омега).
Деление на поддиапазоны обусловлено стремлением точнее измерить величину сопротивления.
Например, сопротивление в несколько Ом лучше измерять на поддиапазоне 0 – 200 Ом, а не на верхних.
На верхних диапазонах будет либо пониженная точность, либо вообще «0» кОм (Мом). Если измерять большие значения сопротивления на нижних диапазонах, то прибор покажет превышение значения (минус и единицу в самом левом разряде).
На младшем поддиапазоне есть возможность «прозвонки» цепей, если их сопротивление не превышает некоей величины (для данного прибора — около 50 Ом).
При этом прибор издает звуковой сигнал. Это очень удобно, в частности, при поиске жил в кабельных соединениях. При этом можно не смотреть на табло прибора, что экономит время.
При измерении сопротивления на самом нижнем поддиапазоне надо учитывать, что щупы прибора также имеют некоторое сопротивление.
Если их замкнуть между собой, прибор покажет не «0» Ом, а некоторую небольшую величину (в диапазоне примерно 0,5 – 1 Ом). Эту величину надо вычесть из измеренного значения.
Отметим, что проводники из металлов имеют небольшое сопротивление. Лучшими проводниками являются медь и серебро. Поэтому, например, обмотки трансформаторов выполняют из медных проводов, а сильноточные контакты покрывают слоем серебра. Чем меньше сопротивление проводника, тем меньше он греется.
Сплавы металлов имеют повышенное сопротивление, соответственно, они сильнее греются, поэтому из них изготавливают различные нагреватели. Кстати сказать, в паяльниках, которые используют при пайке часто используется нихром (сплав НИкеля и ХРОМа).
Изоляторы, наоборот, имеют очень большое сопротивление, поэтому при прикладывании к ним напряжения ток через них практически не протекает. Пример изолятора – стеклотекстолит, из которого изготовлена материнская плата компьютера.
Заканчивая тему измерения сопротивления, отметим, что сопротивление тела человека лежит в пределах от нескольких килоом до нескольких десятков или сотен килоом и зависит от состояния его здоровья и кожных покровов.
Теперь вы знаете, как выполнять измерения и можете оценить сопротивление своего тела. И похвастаться этой величиной и своим умением перед товарищами :yes:
В заключение расскажем, как выполнить
Измерение температуры
Мультиметр может измерять и температуру.
При этом переключатель ставится напротив зеленой метки «Temp».
В гнездо выше переключателя ставится термопара типа К. Термопара — это два проводника из разных сплавов, спаянные в одной точке. При этом на противоположных концах возникает термоЭДС (электродвижущая сила).
Чем сильнее нагрето место спая, тем больше термоЭДС. Прибор измеряет это значение и выводит сразу температуру в привычных нам градусах Цельсия. Отметим, что термопара обладает некоторой инерционностью, особенно при измерении больших температур.
Термопарой можно измерить температуру жала паяльника. При этом важно обеспечить надежный тепловой контакт между нею (шариком спая) и жалом. Отметим, что паяльник в паяльных станциях имеет встроенный датчик, при этом температура жала показывается на специальном табло.
У нас осталась не рассмотренной важная тема – как проверять с помощью цифрового мультиметра полупроводниковые приборы. Этим мы займемся в следующих постах.
Всего наилучшего!
С вами бы Виктор Геронда. До встречи на блоге!
vsbot.ru