Как проверить емкость электролитического конденсатора: Как проверить конденсатор?

Способы определения емкости конденсатора — Сам электрик

Иногда на конденсаторе не указывается его маркировка. Как узнать тогда реальную его емкость, если специального оборудования под рукой нет, а устройство без обозначений? Тогда на помощь приходят различные подручные средства и формулы. Прежде чем приступать к работе, необходимо помнить о том, что конденсатор перед проверкой должен быть разряжен (следует разрядить его контакты). Для этого можно использовать обычную отвертку с изолированной ручкой. Держась за ручку отверткой коснуться контактов, таким образом их замыкая. Далее мы подробно расскажем, как определить емкость конденсатора мультиметром, предоставив инструкцию с видео примером.

• Использование режима «Cx»
• Применение формул
• Другие методики

Использование режима «Cx»

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:

1. С помощью мультиметра измерить сопротивление резистора в 10 кОм. Например, оно получилось равно 9880 Ом.
2. 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.
3. С помощью конденсатора и резистора собираем электрическую RC-цепь. На схеме ниже указана простая RC-цепочка:
4. Закоротить конденсатор и подключить цепь к питанию. С помощью прибора еще раз определить напряжение, которое подается на цепь, и записать это значение.
5. 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:
6. 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.
7. 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:

где:

• 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!

Наверняка вы не знаете:

• Как выбрать мультиметр для дома
• Как определить короткое замыкание
• Как проверить работоспособность транзистора

Проверка электролитических конденсаторов

Конденсаторы – самые распространенные после резисторов компоненты электронных схем. Кроме этого они применяются в устройствах силовой электроники и электротехнике: блоках питания, схемах пуска электродвигателей, в установках компенсации реактивной мощности. Поэтому проверять исправность конденсаторов приходится не так уж редко. Рассмотрим, как это делается.

Конденсаторы разделяются на категории, у которых есть свои особенности при проверке.

Конденсаторы
Полярные	Неполярные
Электролитические	Постоянной емкости	Переменной емкости	Подстроечные

Рассмотрим методики проверки каждой категории в отдельности.

Обязательно прочитайте статью-обзор «Принцип работы конденсаторов»

Содержание

1. Проверка электролитических конденсаторов
2. Проверка неполярных конденсаторов постоянной емкости
3. Особенности проверки конденсаторов с переменной емкостью

Проверка электролитических конденсаторов

Сначала проверяется их внешний вид. У зарубежных конденсаторов бочкообразной формы сверху нанесена крестообразная насечка. Неисправности электролитических конденсаторов часто сопровождаются повышением давления внутри корпуса. При этом отечественные компоненты могут взорваться, испачкав содержимым все вокруг. Насечка у импортных конденсаторов позволяет этого избежать. При повышении давления она вздувается, а затем лопается. Если при осмотре обнаружены элементы с вздувшимся или поврежденным корпусом, то их неисправность не вызывает сомнений.

Повреждения электролитических конденсаторов

Для дальнейшей проверки конденсатор придется выпаять. Проверка его в составе схемы невозможна, так как в ней всегда найдется элементы, искажающие результаты теста. То же относится и к остальным категориям конденсаторов.

Перед тем, как проверять исправность конденсатора, его разряжают. Для этого замыкают его выводы между собой при помощи пинцета, отрезка проволоки или другим доступным металлическим предметом. Конденсаторы большой емкости, рассчитанные на напряжение 50 В и более, работающие в силовых устройствах, лучше разряжать в два этапа. Сначала – через нагрузку (лампочку или резистор), затем – замыканием выводов накоротко. Если устройство, в состав которого они входят, только что отключено от питающей сети, то разрядить элемент нужно до выпаивания из схемы и после этого.

Разряд конденсатора щупом от мультиметра

Для проверки потребуется мультиметр или тестер. Тестер в этом случае предпочтительнее, так как движение стрелки нагляднее иллюстрирует процесс. Прибор переключают на предел измерения сопротивлений не менее 1 мегаома. Обратите внимание: у некоторых приборов для работы на этом пределе требуется внешний источник питания.

Про то, как пользоваться мультиметром читайте статью: «Как пользоваться мультиметром?»

При проверке соблюдаем полярность подключения: плюсовой вывод прибора подключаем к выводу конденсатора, обозначенного знаком «+». Нельзя касаться руками одновременно обоих щупов прибора. Так он измерит сопротивление вашего тела.

Касаемся щупами выводов проверяемого элемента. Проверка заключается в том, что измерительный прибор своей батарейкой будет заряжать конденсатор. В момент начала зарядки ток наибольший, при этом сопротивление элемента стремиться к нулю. По мере заряда ток падает, а сопротивление – увеличивается. Когда конденсатор заряжен, ток через исправный элемент равен нулю, а его сопротивление – бесконечности. При токе утечки через конденсатор сопротивление в конце заряда отличается от бесконечности. При замыкании между обкладками прибор покажет ноль.

Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее он заряжается. Но чтобы по времени заряда определить емкость, нужен богатый опыт, полученный при проверке не одной сотни элементов. А потеря емкости – одна из неисправностей конденсаторов. Чтобы ее измерить, понадобится мультиметр с возможностью измерения емкостей. Но эти приборы имеют недостаток: верхний предел измеряемой емкости у них ограничен 20 микрофарадами.

Мультиметр с функцией измерения емкости

Для измерения емкости в широких пределах используются LC-метры или цифровые измерители емкости. Выглядят они, как обыкновенный мультиметр, но ничего, кроме емкости, не измеряют.

Цифровой измеритель емкости

Не всегда описанные методы помогают определить неисправный элемент. Некоторые неисправности проявляют себя только при рабочем напряжении на обкладках конденсатора, а все приборы имеют питание не более 1,5 – 4,5 В. В таких случаях поможет только установка заведомо исправного элемента вместо проверяемого.

Проверка неполярных конденсаторов постоянной емкости

Заряжая конденсатор от мультиметра или тестера можно проверить исправность элементов, емкость которых не ниже 0,5 мкФ. Полярность подключения при этом не имеет значения. При меньших значениях вы не успеете заметить изменений показаний прибора. В этом случае поможет только цифровой измеритель емкости. Если емкость проверяемого элемента не укладывается в границы, определяемые ее номинальным значением с учетом допуска, то он неисправен. Мультиметр же сможет показать только ярко выраженное замыкание между обкладками.

Конденсаторы с рабочим напряжением 400В и выше можно проверить, зарядив его от сети. При этом место подключения должно быть защищено от короткого замыкания автоматическим выключателем, а последовательно с конденсатором нужно подключить резистор, сопротивлением не менее 100 Ом для ограничения первоначального броска тока. Сразу после зарядки и через некоторое время измеряется напряжение на выводах элемента, заряд должен сохраняться продолжительное время. Затем его нужно разрядить, для чего лучше использовать тот же резистор, через который он был заряжен.

При выпаивании элемента из схемы он неизбежно нагревается. Иногда при этом его работоспособность восстанавливается, поэтому полной гарантии в исправности выпаянного конденсатора после успешной проверки не бывает никогда. Если в ходе поиска неисправности вы зашли в тупик, пробуйте поочередно менять элементы на новые.

Особенности проверки конденсаторов с переменной емкостью

Номинальное значение емкости переменных и подстроечных конденсаторов состоит из двух значений – минимального и максимального. В этих пределах изменяется емкость при регулировке. Поэтому и проверять их исправность нужно, выполняя измерения цифровым измерителем емкости на крайних положениях. К тому же стоит посмотреть, как изменяться показания при перемещении регулятора от одного крайнего положения к другому. При скачкообразных изменениях измеренных значений или при их исчезновении конденсатор тоже бракуется.

У конденсаторов переменной емкости визуально проверяется отсутствие механических повреждений, отсутствие затираний и замыканий обкладок между собой при движении.

Оцените качество статьи:

Как измерять электролитические конденсаторы

Часто используются электролитические конденсаторы, поскольку они обеспечивают относительно большие значения емкости в физически маленьком корпусе. Компактная упаковка возможна, потому что они используют тонкий диэлектрический слой в сочетании с процессом травления или спекания, который значительно увеличивает площадь пластин и связанную с ними емкость.

Большинство конденсаторов имеют две проводящие пластины, разделенные диэлектрическим слоем. (Редко конденсаторы состоят из трех и более пластин, а также существует такое понятие, как собственная емкость.) Емкость является неотъемлемым свойством устройства, электронного оборудования или системы связи или распределения электроэнергии. Емкость обычно не меняется, за исключением варактора, переменного конденсатора или вследствие старения или отказа компонентов. В частности, в отличие от емкостного реактивного сопротивления, которое зависит от частоты, емкость постоянна независимо от электрического окружения.

Конденсаторы изготавливаются с соответствующими допусками и имеют маркировку или цветовую кодировку с указанием емкости и рабочего напряжения. Однако полезно взглянуть на уравнение:

C = ε _r ε ₀ A/d

, где C — емкость в фарадах; А — площадь нахлеста двух плит в квадратных метрах; ε _r — диэлектрическая проницаемость материала между пластинами, безразмерная; ε ₀ – электрическая постоянная, фарад/метр; d — расстояние между пластинами в метрах.

Как видите, определяющими показателями являются площадь пластины, расстояние между пластинами и диэлектрическая проницаемость материала, образующего диэлектрический слой между пластинами. Этот материал является не просто изолятором, предохраняющим пластины от короткого замыкания. Кроме того, он поддерживает близкое расстояние между пластинами, а также является средой, удерживающей электрический заряд, который является сущностью емкости.

Конструкция алюминиевого электролитического конденсатора с нетвердым электролитом, как описано в Википедии.

Электролитический конденсатор сложнее других типов. Внутренняя пластина и специальная диэлектрическая структура делают возможной гораздо более высокую емкость в относительно небольшом корпусе. Вместо простого расположения двух параллельных пластин и диэлектрической полосы, обернутой для образования цилиндра, снабженного осевыми выводами, электролит не имеет диэлектрического слоя до тех пор, пока не будет приложено формирующее напряжение, после чего он создается в электрохимическом процессе. Этот диэлектрический слой намного тоньше, чем это возможно при использовании традиционных технологий производства, что позволяет использовать емкости в диапазоне микрофарад.

Электролитические конденсаторы существуют в многочисленных вариантах, в основном алюминиевые, танталовые и ниобиевые электролитические. Каждый из них доступен либо в твердой, либо в нетвердой конфигурации. Нетвердый тип используется почти исключительно в невоенных целях из-за его умеренной стоимости.

В обычных алюминиевых электролитических конденсаторах в качестве анода используется протравленная алюминиевая фольга. Образующийся диэлектрический слой представляет собой оксид алюминия. Целью травления является создание шероховатой поверхности с большей площадью поверхности, что приводит к большей площади пластины и, следовательно, к более высокой емкости. Как правило, путь к большей емкости электролитического конденсатора двоякий: большая площадь пластины, создаваемая спеканием или травлением, и более тонкий диэлектрический слой.

Отличительными качествами танталовых конденсаторов являются их малые размеры и вес в сочетании с исключительно высокой емкостью. Как и другие электролиты, танталовый конденсатор производится путем приложения формирующего напряжения к аноду. Твердоэлектролитные танталовые конденсаторы появились в 1950-х годах, когда транзисторы стали доминировать практически во всем электронном оборудовании. Танталовый конденсатор хорошо подходил для этих приложений из-за его небольшого размера и высокой емкости, но проблема возникла, когда цены на металлический тантал резко возросли в 2000 году. Промышленность отреагировала на это разработкой ниобиевого электролитического конденсатора, в котором использовался электролит из диоксида марганца.

Япония в 1980-х годах была ареной важных разработок нетвердых электролитических конденсаторов, внедрения электролита на водной основе для алюминиевых электролитических конденсаторов. Это усовершенствование позволило использовать более проводящий электролит. К сожалению, рынок наводнили некачественные пиратские устройства, и было много случаев взрыва конденсаторов блока питания в компьютерах и других устройствах.

Большинство электролитических конденсаторов являются поляризованными устройствами, что означает, что они не допускают обратной полярности. Анодное напряжение должно быть положительным по отношению к катоду. Твердотельные танталовые конденсаторы могут выдерживать обратную поляризацию в течение короткого времени, но только при небольшом проценте от полного номинального напряжения.

Некоторые электролитические конденсаторы предназначены для биполярной работы. Эти конденсаторы состоят из двух анодных пластин, соединенных в обратной полярности. В последовательных частях цикла переменного тока один оксид действует как блокирующий диэлектрик. Это предотвращает разрушение противоположного электролита обратным током.

Одним из особых свойств электролитического конденсатора является то, что электролит также служит катодом. Этот электролит плотно прилегает к шероховатой поверхности анода. Он отделен только чрезвычайно тонким диэлектрическим слоем, что объясняет высокую емкость в относительно небольшом корпусе.

Следует подчеркнуть, что при работе с электронным оборудованием, содержащим один или несколько электролитических конденсаторов, необходимо тщательно разрядить устройство (устройства), прежде чем прикасаться к какой-либо части схемы. Это связано с тем, что электролитические конденсаторы часто сохраняют потенциально смертельное напряжение еще долгое время после отключения оборудования. Шунтирование устройства с помощью отвертки не рекомендуется по целому ряду причин, включая тот факт, что внезапный сильноточный разряд может пробить диэлектрический слой и разрушить компонент.

Предпочтительным методом разрядки является использование мощного резистора с низким сопротивлением, оснащенного изолированными зажимами типа «крокодил». При выполнении такой работы рекомендуется надевать высоковольтные перчатки коммунальных служб (доступны на Amazon. com примерно за 40 долларов США) в качестве дополнительной защиты.

Электролитические конденсаторы хорошо работают, когда требуется высокая емкость и рабочее напряжение стандартного уровня. Они часто находят применение в цепях питания, а когда блок питания выходит из строя, то обычно виноват электролитический конденсатор. К счастью, электролитические крышки легко диагностировать. Всякий раз, когда видно, что электролитический конденсатор протекает или вздувается, отказ неизбежен, если он еще не произошел.

Электролитические конденсаторы могут выйти из строя одним из двух основных способов: обрывом или коротким замыканием. В электролите, который не открылся, емкость уменьшается до небольшого значения из-за высыхания электролита. Короткое замыкание электролита приведет к перегоранию предохранителя источника питания, если он есть в оборудовании.

Кроме того, электролитические крышки печально известны тем, что с течением времени у них появляется последовательное сопротивление, особенно при длительной работе при высокой температуре. Это сопротивление называется ESR для эффективного последовательного сопротивления. Трудно проверить высокое СОЭ с помощью простого оборудования. В блоке питания высокое ESR будет проявляться в виде больших пульсаций, хотя конденсатор будет хорошо тестироваться на простом оборудовании.

Существует два основных способа проверки конденсаторов: с помощью измерителя LCR или с помощью цифрового вольтметра.

Многие LCR-метры применяют выход источника сигнала через резистор источника к неизвестному устройству Z _X и резистору диапазона R _r . Усилитель заставляет тот же ток, который протекает через неизвестное устройство, течь через R _r , приводя к 0 В на соединении неизвестного устройства и R _r . Напряжения V ₁ и V ₂ через
устройство и через R _р р соответственно подключаются к селекторному переключателю. Выход коммутатора подключен к дифференциальному усилителю. Действительные и мнимые составляющие сигналов напряжения и тока получаются путем умножения
этих напряжений на прямоугольную волну, когерентную стимулу (в фазовом детекторе). Это дает выход, пропорциональный
синфазной или квадратурной составляющей напряжения. Выход поступает на аналого-цифровой преобразователь с двойным наклоном, который считывает микроконтроллер. Комплексное отношение напряжения к току равно комплексу
импеданс. Другие параметры, такие как L и C, математически выводятся из скорректированного значения импеданса
.

Измеритель LCR подает на конденсатор синусоидальное возбуждение некоторой выбираемой частоты, затем измеряет напряжение на конденсаторе и ток через него. Из них можно рассчитать емкость. Настольные измерители LCR могут иметь специальные настройки, такие как постоянное напряжение смещения, постоянный ток смещения и возможность свипирования частоты, на которой проводятся измерения. Электролитические крышки необходимо тестировать с частотой, с которой они будут работать в конечном приложении. Это связано с тем, что их емкость несколько зависит от частоты. Общие частоты измерения LCR: 50/60 Гц, 120 Гц, 1 кГц, 100 кГц и 1 МГц. Большинство измерителей LCR сегодня используют тестовый сигнал переменного тока в диапазоне частот от 10 Гц до 2 МГц.

Измерители LCR также могут быть настроены на применение различных уровней сигнала к тестируемой крышке. Это полезно, потому что электролитические конденсаторы следует тестировать при напряжении, которое они увидят в реальных условиях. В связи с тем, что электролиты часто находят применение в цепях электропитания, приложенное напряжение может составлять порядка сотен вольт.

DVM можно использовать для проверки электролитических крышек, если измеритель LCR недоступен. Некоторые модели DM имеют настройку для измерения емкости. При настройке измерения емкости цифровой вольтметр использует концепцию RC постоянная времени для измерения емкости. Измеритель подает известный ток через известное сопротивление на конденсатор и измеряет, сколько времени требуется для увеличения напряжения на конденсаторе. Затем счетчик вычисляет C из отношения постоянной времени.

Однако следует отметить, что измерение емкости DVM происходит на одной частоте, которая не обязательно является частотой, на которой крышка будет работать. И измерение емкости DVM не будет происходить при относительно высоких напряжениях, которые обычно воспринимают электролитические конденсаторы.

Также можно проверить электролитические крышки с помощью цифрового вольтметра, в котором отсутствует настройка измерения емкости. В этой процедуре используется тот же расчет постоянной времени RC для вычисления емкости, что и в счетчиках, содержащих настройку емкости. Отличие в том, что оператор производит измерение, а расчет делает вручную.

Одно из преимуществ ручного тестирования конденсаторов таким образом заключается в том, что измерение можно настроить на высокое напряжение, которое крышка увидит в реальной жизни. Но будьте осторожны: во время высоковольтных испытаний оператор находится рядом с высоковольтным источником питания и его выходными клеммами. Поэтому необходима осторожность.

Входное сопротивление DVM обычно находится в диапазоне 10 МОм. Для тестирования конденсаторов лучше всего использовать регулируемый источник питания. Если он установлен на 400 В, DVM будет настроен на диапазон 500 В. (Напомним, что сопротивление цифрового вольтметра изменяется в зависимости от положения переключателя диапазонов. Измерительный прибор всегда должен быть установлен на диапазон, превышающий напряжение источника питания, поэтому, если конденсатор закорочен, измеритель не будет поврежден.)

Проверяемый конденсатор подключается от положительного вывода источника питания к положительному выводу цифрового мультиметра (соблюдайте полярность, указанную на крышке). Минусовые клеммы питания и DVM соединяются напрямую друг с другом. Затем подключите резистор 220 кОм мощностью 2 Вт параллельно измерителю, установив измеритель на соответствующий диапазон, как описано выше. Включите питание. Счетчик покажет высокое напряжение в течение короткого времени, но показание быстро снизится до нуля.

Время возврата к нулю составляет около восьми постоянных времени. Одна постоянная времени в секундах равна R в омах, умноженных на C в фарадах. Если вы используете измеритель с входным сопротивлением 10 МОм и тестируете конденсатор 0,1 мкФ, постоянная времени составляет одну секунду. Если конденсатор исправен, счетчик должен показать ноль через восемь секунд.

Если вы тестируете электролитический конденсатор, рассчитайте постоянную времени, умножив 220 кОм на емкость в фарадах.

Если крышка полностью закорочена, прибор считывает выходное напряжение источника питания и остается там. Более вероятным исходом является то, что крышка негерметична. В этом случае счетчик будет подниматься вверх и падать, но не до нуля. При использовании измерителя на 10 МОм ток утечки в микроамперах определяется как I = V/10.

Если измеритель не показывает высокий всплеск, это означает, что либо конденсатор открыт, либо емкость слишком мала, чтобы вызвать заметный всплеск. Конденсаторы в диапазоне от 0,01 до 0,0025 мкФ являются примерно наименьшими, которые дадут всплеск в зависимости от скорости отклика измерителя.

Если в этом режиме тестирования конденсатор кажется немного теплым, он теплый снаружи и горячий внутри. Нагрев происходит из-за тока утечки конденсатора. Если ток утечки достаточен для нагрева конденсатора в этих условиях, вероятно, повреждена крышка. Лучше не использовать конденсатор с такой величиной утечки.

Огромные неполяризованные алюминиевые электролитические конденсаторы с металлической пленкой используются для коррекции коэффициента мощности, когда ток отстает от напряжения из-за распространения нелинейных нагрузок. Поскольку нагрузки обычно включаются и выключаются по мере необходимости, коэффициент мощности часто меняется. Это особенно актуально для крупного объекта, где имеется множество мощных асинхронных двигателей, большое количество мощных флуоресцентных ламп и обширная обработка данных. В этом заключается смысл автоматической коррекции коэффициента мощности. Он состоит из батареи конденсаторов, которые могут переключаться по отдельности с помощью контакторов. Регулятор контролирует как коэффициент мощности, так и общую подключенную нагрузку и подключает конденсаторы по мере необходимости, чтобы поддерживать коэффициент мощности выше заданного уровня.

Другим применением электролитических конденсаторов является сглаживание входных и выходных сигналов, если интересующая форма волны представляет собой сильный сигнал постоянного тока со слабой составляющей переменного тока. Но следует подчеркнуть, что некоторые электролитические конденсаторы не подходят для высокочастотных цепей из-за мощности, рассеиваемой на паразитном внутреннем сопротивлении, известном как эквивалентное последовательное сопротивление (ESR).
Электролитические конденсаторы также широко используются в качестве фильтров в высококачественном аудиооборудовании для уменьшения 60-герцового шума от сети.

Интересной характеристикой электролитических конденсаторов является то, что они могут иметь ограниченный срок годности, часто всего несколько месяцев. Если оставить его вне цепи, оксидный слой ухудшится. Хорошая новость заключается в том, что его можно омолодить, подав на конденсатор постоянное, медленно возрастающее напряжение постоянного тока.

Электролитические конденсаторы | Hioki

Как измеряются электролитические конденсаторы?

Условия измерения, используемые для определения емкости электролитического конденсатора, изложены в стандартах IEC, а номинальные значения, указанные производителями конденсаторов, являются измеренными значениями, полученными в соответствии с этими стандартами. Однако, поскольку значения емкости электролитических конденсаторов сильно различаются в зависимости от частоты измерения, значения емкости следует проверять на той частоте, на которой фактически будет использоваться рассматриваемая схема.

Измерьте эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), которое включает такие факторы, как сопротивление внутренних электродов электролитического конденсатора и сопротивление электролита, а также тангенс D (tanδ) угла потерь при тех же условиях, что и емкость.

Пример настройки условий измерения

*В противном случае используются настройки по умолчанию.
*Вышеуказанные настройки относятся к примерному измерению. Поскольку оптимальные условия варьируются в зависимости от цели измерения, конкретные настройки должны определяться оператором прибора.

Конденсаторы постоянной емкости для использования в электронном оборудовании Часть 4: Спецификация в разрезе
Алюминиевые электролитические конденсаторы с твердым (MnO2) и нетвердым электролитом (JIS C5101-4)

*1 Напряжение измерения (т. е. напряжение, прикладываемое к образцу ) представляет собой напряжение, полученное путем деления напряжения на открытой клемме на выходное сопротивление и образец.
*1 Измеряемое напряжение (т. е. напряжение, подаваемое на образец) можно рассчитать на основе напряжения разомкнутой клеммы, выходного сопротивления и импеданса образца.
*2 Смещение постоянного тока не требуется.

Режим высокой точности с низким импедансом

В режиме высокой точности с низким импедансом, выходное сопротивление прибора уменьшается, а измерительный ток подается повторно для повышения точности измерений. При измерении конденсатора с высокой емкостью, превышающей 100 мкФ (и, следовательно, с низким импедансом), высокоточный режим с низким импедансом обеспечивает более стабильное измерение. На приведенном ниже графике сравнивается повторяемость при использовании IM3570 для выполнения измерений с включенным и выключенным режимом высокой точности с низким импедансом (100 кГц, диапазон 1 Ом, 1 В).

* Условия, при которых может быть включен высокоточный режим с низким импедансом, зависят от модели прибора. Пожалуйста, обратитесь к инструкции по эксплуатации используемого вами инструмента.

 

Используемые продукты

Массовое производство

Исследования и разработки

См. каталог продукции.

 

 

Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и коэффициент потерь D (tanδ)

На приведенном ниже рисунке показана стандартная эквивалентная схема для электролитического конденсатора.
На низких частотах (от 50 Гц до 1 кГц) реактивное сопротивление (XL), являющееся результатом эквивалентной последовательной индуктивности L, чрезвычайно мало и может считаться равным нулю. Составляющие сопротивления и реактивного сопротивления каждого элемента в это время характеризуются векторной зависимостью, показанной на рисунке на комплексной плоскости.
Идеальный конденсатор должен иметь R = 0 и коэффициент потерь D = 0, но, поскольку реальные конденсаторы имеют различные компоненты сопротивления, включая сопротивление электродной фольги, сопротивление электролита и контактное сопротивление выводов и других частей, эквивалентное последовательное сопротивление ESR и потери коэффициент D (tanδ) служат полезными индикаторами для оценки качества электролитических конденсаторов.
Поскольку IM3533 и IM3536 могут одновременно измерять и отображать четыре параметра, их можно использовать для одновременной проверки реактивного сопротивления X, емкости C, эквивалентного последовательного сопротивления Rs и коэффициента потерь D в качестве индикаторов для использования при оценке электролитических конденсаторов, как показано на примеры скриншотов ниже.

Функция измерения постоянного смещения

Электро литические конденсаторы обычно доступны в поляризованном и биполярном вариантах. Напряжение смещения постоянного тока должно быть приложено к поляризованным конденсаторам, если это необходимо, чтобы предотвратить приложение обратного напряжения.

Поскольку IM3533 и IM3536 имеют встроенную функцию смещения напряжения постоянного тока, они могут подавать смещение постоянного тока на конденсаторы, устраняя необходимость во внешнем источнике питания постоянного тока.

 

 

 

 

 

 

Определение Cs и Cp 9 0119

Вообще говоря, режим последовательной эквивалентной схемы используется при измерении элементов с низким импедансом (примерно 100 Ом или меньше), таких как конденсаторы с высокой емкостью.