Kondenzatorji so ena izmed najpogosteje uporabljenih elektronskih komponent v elektroniki, vendar marsikdo kondenzatorjev ne zna zaznati. Spodaj predstavljamo več metod za testiranje kondenzatorjev z multimetrom. Kondenzatorji so ena najpogosteje uporabljenih elektronskih komponent. Skupni besedni simbol za kondenzatorje je "C". Kondenzatorji so v glavnem sestavljeni iz kovinskih elektrod, dielektričnih plasti in elektrodnih vodnikov, obe elektrodi pa sta izolirani druga od druge. Zato ima osnovno zmogljivost "blokiranja DC v AC".
Uporabite digitalni multimeter za testiranje kondenzatorjev na naslednji način:
1. Neposredno zaznavanje s kapacitivno prestavo
Nekateri digitalni multimetri imajo funkcijo merjenja kapacitivnosti, njihova območja pa so razdeljena na pet območij: 2000p, 20n, 200n, 2μ in 20μ. Pri merjenju lahko dva zatiča izpraznjenega kondenzatorja neposredno vstavite v vtičnico Cx na merilni plošči in prikazane podatke lahko preberete po izbiri ustreznega območja.
000p raven, primerna za merjenje kapacitivnosti manj kot 2000pF; nivo 20n, primeren za merjenje kapacitivnosti med 2000pF in 20nF; nivo 200n, primeren za merjenje kapacitivnosti med 20nF in 200nF; Nivo 2μ, primeren za merjenje med 200nF in 2μF Razpon 20μ, primeren za merjenje kapacitivnosti med 2μF in 20μF.
Izkušnje so pokazale, da imajo nekatere vrste digitalnih multimetrov (npr. DT890B plus) velike napake pri merjenju kondenzatorjev majhne kapacitete pod 50pF, referenčne vrednosti za merjenje kondenzatorjev pod 20pF pa skorajda ni. Trenutno se za merjenje kapacitivnosti majhne vrednosti lahko uporablja serijska metoda. Metoda je: najprej poiščite kondenzator s približno 220 pF, uporabite digitalni multimeter za merjenje njegove dejanske kapacitete C1 in nato povežite majhen kondenzator, ki ga želite meriti, vzporedno z njim, da izmerite njegovo skupno kapaciteto C2, nato pa razliko med obema ( C1-C2) je zmogljivost majhnega kondenzatorja, ki ga je treba izmeriti. Uporaba te metode za merjenje kondenzatorjev z majhno kapaciteto od 1 do 20 pF je zelo natančna.
2. Zaznavanje z uporovnim orodjem
Praksa je dokazala, da lahko proces polnjenja kondenzatorja opazujemo tudi z digitalnim multimetrom, ki je pravzaprav diskretna digitalna količina za odraz spremembe polnilne napetosti. Ob predpostavki, da je hitrost merjenja digitalnega multimetra n-krat na sekundo, lahko med opazovanjem procesa polnjenja kondenzatorja vsako sekundo opazimo n neodvisnih in zaporedno naraščajočih odčitkov. Glede na to funkcijo prikaza digitalnega multimetra je mogoče zaznati kakovost kondenzatorja in oceniti velikost kapacitivnosti. Spodaj je predstavljena metoda zaznavanja kondenzatorjev z uporabo uporovne prestave digitalnega multimetra, ki je zelo uporabna za instrumente brez kapacitivnosti. Ta metoda je primerna za merjenje kondenzatorjev z veliko kapaciteto v razponu od 0,1 μF do več tisoč mikrofaradov.
1. Metoda merjenja
Kot je prikazano na sliki, obrnite digitalni multimeter na ustrezno uporovno prestavo in rdeči in črni preskusni vodnik se dotakneta obeh polov preskušanega kondenzatorja Cx. V tem času se bo prikazana vrednost postopoma povečevala od "000", dokler se ne prikaže simbol za prelivanje "1". Če vedno prikazuje "000", to pomeni, da je kondenzator v kratkem stiku; če vedno prikazuje prelivanje, gre morda za odprt tokokrog med notranjima poloma kondenzatorja ali pa je izbrana datoteka upora neustrezna. Pri preverjanju elektrolitskih kondenzatorjev je treba upoštevati, da je rdeč preskusni kabel (s pozitivnim nabojem) povezan s pozitivno elektrodo kondenzatorja, črni preskusni kabel pa z negativno elektrodo kondenzatorja.
2. Načelo merjenja
Princip merjenja kondenzatorja z uporovno prestavo je prikazan na sliki {{0}}(b). Med merjenjem pozitivno napajanje napolni kondenzator Cx, ki ga je treba izmeriti, preko standardnega upora R0, v trenutku polnjenja pa se zaradi Vc=0 prikaže "000". Ko Vc postopoma narašča, se prikazana vrednost poveča. Ko je Vc=2VR, začne merilnik prikazovati simbol preliva "1". Čas polnjenja t je čas, ki je potreben, da se prikazana vrednost spremeni iz "000" v prelivanje, in ta časovni interval je mogoče izmeriti s kvarčno uro.
Uporabite digitalni multimeter za testiranje kondenzatorjev na naslednji način:
1. Neposredno zaznavanje s kapacitivno prestavo
Nekateri digitalni multimetri imajo funkcijo merjenja kapacitivnosti, njihova območja pa so razdeljena na pet območij: 2000p, 20n, 200n, 2μ in 20μ. Pri merjenju lahko dva zatiča izpraznjenega kondenzatorja neposredno vstavite v vtičnico Cx na merilni plošči in prikazane podatke lahko preberete po izbiri ustreznega območja.
000p raven, primerna za merjenje kapacitivnosti manj kot 2000pF; nivo 20n, primeren za merjenje kapacitivnosti med 2000pF in 20nF; nivo 200n, primeren za merjenje kapacitivnosti med 20nF in 200nF; Nivo 2μ, primeren za merjenje med 200nF in 2μF Razpon 20μ, primeren za merjenje kapacitivnosti med 2μF in 20μF.
Izkušnje so pokazale, da imajo nekatere vrste digitalnih multimetrov (npr. DT890B plus) velike napake pri merjenju kondenzatorjev majhne kapacitete pod 50pF, referenčne vrednosti za merjenje kondenzatorjev pod 20pF pa skorajda ni. Trenutno se za merjenje kapacitivnosti majhne vrednosti lahko uporablja serijska metoda. Metoda je: najprej poiščite kondenzator s približno 220 pF, uporabite digitalni multimeter za merjenje njegove dejanske kapacitete C1 in nato povežite majhen kondenzator, ki ga želite meriti, vzporedno z njim, da izmerite njegovo skupno kapaciteto C2, nato pa razliko med obema ( C1-C2) je zmogljivost majhnega kondenzatorja, ki ga je treba izmeriti. Uporaba te metode za merjenje kondenzatorjev z majhno kapaciteto od 1 do 20 pF je zelo natančna.
2. Zaznavanje z uporovnim orodjem
Praksa je dokazala, da lahko proces polnjenja kondenzatorja opazujemo tudi z digitalnim multimetrom, ki je pravzaprav diskretna digitalna količina za odraz spremembe polnilne napetosti. Ob predpostavki, da je hitrost merjenja digitalnega multimetra n-krat na sekundo, lahko med opazovanjem procesa polnjenja kondenzatorja vsako sekundo opazimo n neodvisnih in zaporedno naraščajočih odčitkov. Glede na to funkcijo prikaza digitalnega multimetra je mogoče zaznati kakovost kondenzatorja in oceniti velikost kapacitivnosti. Spodaj je predstavljena metoda zaznavanja kondenzatorjev z uporabo uporovne prestave digitalnega multimetra, ki je zelo uporabna za instrumente brez kapacitivnosti. Ta metoda je primerna za merjenje kondenzatorjev z veliko kapaciteto v razponu od 0,1 μF do več tisoč mikrofaradov.
1. Metoda merjenja
Kot je prikazano na sliki, obrnite digitalni multimeter na ustrezno uporovno prestavo in rdeči in črni preskusni vodnik se dotakneta obeh polov preskušanega kondenzatorja Cx. V tem času se bo prikazana vrednost postopoma povečevala od "000", dokler se ne prikaže simbol za prelivanje "1". Če vedno prikazuje "000", to pomeni, da je kondenzator v kratkem stiku; če vedno prikazuje prelivanje, gre morda za odprt tokokrog med notranjima poloma kondenzatorja ali pa je izbrana datoteka upora neustrezna. Pri preverjanju elektrolitskih kondenzatorjev je treba upoštevati, da je rdeč preskusni kabel (s pozitivnim nabojem) povezan s pozitivno elektrodo kondenzatorja, črni preskusni kabel pa z negativno elektrodo kondenzatorja.
2. Načelo merjenja
Princip merjenja kondenzatorja z uporovno prestavo je prikazan na sliki {{0}}(b). Med merjenjem pozitivno napajanje napolni kondenzator Cx, ki ga je treba izmeriti, preko standardnega upora R0, v trenutku polnjenja pa se zaradi Vc=0 prikaže "000". Ko Vc postopoma narašča, se prikazana vrednost poveča. Ko je Vc=2VR, začne merilnik prikazovati simbol preliva "1". Čas polnjenja t je čas, ki je potreben, da se prikazana vrednost spremeni iz "000" v prelivanje, in ta časovni interval je mogoče izmeriti s kvarčno uro.
3. Z digitalnim multimetrom ocenite izmerjene podatke kapacitivnosti
Pri uporabi digitalnega multimetra DT830 za ocenjevanje kapacitivnosti kondenzatorja od 0,1 μF do več tisoč mikrofaradov lahko izberete raven upora v skladu s tabelo 5-1. Tabela prikazuje obseg merljive kapacitivnosti in ustrezen čas polnjenja. Podatki, navedeni v tabeli, imajo referenčno vrednost tudi za druge vrste digitalnih multimetrov.
Načelo izbire območja upora je: ko je kapacitivnost majhna, je treba izbrati visoko upornost, in ko je kapacitivnost velika, je treba izbrati nizko upornost. Če se za ocenjevanje kondenzatorjev z veliko zmogljivostjo uporablja orodje z visokim uporom, je postopek polnjenja zelo počasen in čas merjenja bo trajal dolgo časa; če se za preverjanje kondenzatorjev z majhno kapaciteto uporablja prestava z nizkim uporom, bo merilnik zaradi izjemno kratkega časa polnjenja vedno prikazal prelivanje in postopka menjave ni mogoče videti. .
3. Zaznavanje z napetostnim orodjem
Zaznavanje kondenzatorjev z območjem enosmerne napetosti digitalnega multimetra je pravzaprav posredna merilna metoda. Ta metoda lahko meri kondenzatorje z majhno kapaciteto v razponu od 220 pF do 1 μF in lahko natančno izmeri tok uhajanja kondenzatorjev.
1. Merilna metoda in princip
Merilno vezje je prikazano na sliki, E je zunanja 1,5 V suha baterija. Obrnite digitalni multimeter na DC 2 V, rdeči merilni kabel je povezan z eno elektrodo preskušanega kondenzatorja Cx, črni preskusni kabel pa je povezan z negativno elektrodo baterije. Vhodni upor 2V orodja je RIN=10MΩ. Po vklopu napajanja baterija E polni Cx skozi RIN in začne graditi napetost Vc. Razmerje med Vc in časom polnjenja t je:
Tukaj, ker je napetost na RIN vhodna napetost VIN instrumenta, RIN dejansko deluje tudi kot vzorčni upor. Očitno je VIN(t)=E-Vc(t)=Eexp(-t/RINCx) (5-2)
Slika Variacijska krivulja vhodne napetosti VIN(t) in polnilne napetosti Vc(t) na izmerjenem kondenzatorju. Iz slike je razvidno, da je postopek spreminjanja VIN(t) in Vc(t) ravno nasproten. Krivulja sprememb VIN(t) se s časom zmanjšuje, medtem ko Vc(t) s časom narašča. Čeprav instrument prikazuje proces spreminjanja VIN-(t), posredno odraža proces polnjenja izmerjenega kondenzatorja Cx. Če je med preskusom Cx odprt tokokrog (brez zmogljivosti), je prikazana vrednost vedno "000"; če je Cx v notranjem kratkem stiku, je prikazana vrednost vedno napetost baterije E, ki se s časom ne spreminja.
Kaže, da ko je vezje pravkar vklopljeno, t=0, VIN=E, je začetna vrednost, ki jo prikaže digitalni multimeter, napetost baterije, nato pa s povečanjem Vc(t), VIN(t) postopoma pada, dokler se VIN=0V, Cx postopek polnjenja ne konča, v tem času Vc(t)=E.
Z uporabo digitalnega multimetra za zaznavanje kondenzatorjev v območju napetosti ni mogoče samo preveriti kondenzatorjev z majhno kapaciteto od 220 pF do 1 μF, temveč hkrati izmeriti tudi tok uhajanja kondenzatorjev. Naj bo tok uhajanja kondenzatorja, ki ga želite izmeriti, ID, zadnja stabilna vrednost, ki jo prikaže merilnik, pa je VD (enota je V), nato pa Id=Vd/Rin.
2. primer primer
Primer 1: Izmerjena kapacitivnost je 1μF/160V fiksni kondenzator, uporabljen pa je obseg 2VDC digitalnega multimetra DT830 (RIN=10MΩ). Vezje povežite v skladu s sliko 5-12. Sprva je merilnik kazal 1,543 V, nato pa je prikazana vrednost postopoma padala. Po približno 2 minutah se je prikazana vrednost ustalila pri 0,003 V. Na podlagi tega je mogoče dobiti uhajajoči tok preskušanega kondenzatorja
Uhajajoči tok preskušanega kondenzatorja je le 0,3nA, kar kaže na dobro kakovost.
Primer 2: Kondenzator, ki ga je treba preskusiti, je 0.022μF/63V poliestrski kondenzator, merilna metoda pa je enaka kot v primeru 1. Zaradi majhne kapacitete tega kondenzatorja je VIN(t ) med merjenjem hitro pade in prikazana vrednost po približno 3 sekundah pade na 0.002V. Nadomestite to vrednost v enačbo (5-3) in izračunajte, da bo tok uhajanja 0,2 nA.
3. Varnostni ukrepi
(1) Pred merjenjem je treba dva zatiča kondenzatorja kratko skleniti in izprazniti, sicer morda ne boste opazili postopka spreminjanja odčitka.
(2) Med postopkom merjenja se kapacitivnih elektrod ne dotikajte z obema rokama, da preprečite skakanje merilnika.
(3) Med postopkom merjenja se vrednost VIN(t) spreminja eksponentno in na začetku hitro pada, s časom pa je hitrost padanja vse počasnejša. Ko je kapaciteta izmerjenega kondenzatorja Cx manjša od nekaj tisoč pikofaradov, je začetna prikazana vrednost merilnika nižja od vrednosti baterije, ker VIN(t) najprej prehitro pade in hitrost merjenja merilnika je preveč nizka, da odraža začetno vrednost napetosti. napetost E.
(4) Če je izmerjeni kondenzator Cx večji od 1 μF, se lahko za skrajšanje časa merjenja uporabi profil upora. Če pa je kapaciteta preskušanega kondenzatorja manjša od 200 pF, je težko opazovati proces polnjenja zaradi kratke spremembe odčitka.
4. Za zaznavanje uporabite brenčalo
Z brenčalom digitalnega multimetra lahko hitro preverite kakovost elektrolitskih kondenzatorjev. Metoda merjenja je prikazana na sliki 5-14. Obrnite digitalni multimeter na prestavo brenčala in z dvema testnima peresoma dotaknite dva zatiča kondenzatorja Cx, ki ga preskušate. Zaslišati je treba kratek pisk, nato se zvok ustavi, hkrati pa se prikaže simbol preliva "1". Nato zamenjajte dva merilna kabla za drugo meritev, brenčalo bi se moralo znova oglasiti in na koncu prikazati simbol preliva "1". Ta situacija kaže, da je izmerjeni elektrolitski kondenzator v bistvu normalen. V tem času lahko izberete 20MΩ ali 200MΩ visokoodporno orodje, da izmerite upor kondenzatorja proti puščanju, da ocenite, ali je dober ali slab.
