Как измерить емкость с помощью мультиметра?

Измерение емкости цифровым мультиметром

Чтобы точно измерить емкость конденсатора, вам потребуются дорогие инструменты, такие как измеритель LCR, который может точно измерять индуктивность (L), емкость (C) и сопротивление (R), в то время как с учетом различных параметров, таких как частота. Цифровой мультиметр (DMM) также может измерять емкость с некоторой точностью, но их диапазон очень мал.

Емкость

Емкость — это способность конденсатора накапливать энергию в виде электрического заряда. Он хранит его между двумя проводящими пластинами, разделенными диэлектрической пленкой.

Измеряется в Фараде. Емкость в один фарад равна одному кулону заряда, накопленного в конденсаторе при приложении разности потенциалов в один вольт. Один фарад — очень большая единица. Поэтому емкость обычно измеряется в микрофарадах (мкФ) и миллифарадах (мФ).

Публикация по теме: Как проверить конденсатор с помощью цифрового и аналогового мультиметра — 6 методов

Принцип работы

Мультиметр измеряет емкость, заряжая конденсатор известным током. В основном он измеряет скорость нарастания напряжения на конденсаторе. Скорость напряжения обратно пропорциональна емкости.

I_C =C dV/dt

Где

• I_C =Ток конденсатора (известный ток, подаваемый измерителем)
• C =емкость
• dV/dt =скорость изменения напряжения

Если напряжение растет медленно, емкость велика, и наоборот. Цифровые мультиметры не поддерживают более широкий диапазон измерений емкости.

Внимание

Конденсаторы сохраняют заряд даже после отключения источника питания. Важно разрядить конденсатор, прежде чем прикасаться к нему или подключать его к измерителю. Прежде всего, снимите блок питания, подключенный к схеме. Чтобы безопасно разрядить конденсатор, подключите резистор к его клеммам. У приличного конденсатора достаточно заряда, чтобы ударить человека током, и он может повредить счетчик, разрядившись через его внутреннюю цепь.

Измерение емкости

Емкость можно измерить с помощью недорогих цифровых мультиметров с измерением емкости «-|(-» или «F». Это может дать приблизительные показания, которые не очень точны. Для точных измерений , используется измеритель LCR, который очень дорог, и они могут даже измерять емкость, когда конденсатор находится на плате, используя ESR (эквивалентное последовательное сопротивление)

Как вы знаете, используя цифровой или аналоговый мультиметр, мы можем измерять несколько электрических величин, таких как напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота, температура, непрерывность и т. д., а также тестировать электрические и электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, кабели и провода и т. д. В следующем руководстве по мультиметру мы покажем, как измерить точное значение емкости конденсатора с помощью цифрового мультиметра.

Способ 1:

Вот пошаговое руководство по измерению емкости с помощью цифрового мультиметра

• Прежде всего отключите питание, подаваемое на схему. Убедитесь, что питание отключено, измерив напряжение на нем. Он должен показывать 0 вольт.
• Проведите визуальный осмотр конденсатора. Неисправный конденсатор может иметь утечку, вздутие и трещину. Замените, если он неисправен, или выполните следующий шаг.
• Безопасно разрядите конденсатор, подключив резистор к его клемме. Используйте соответствующий резистор (резистор 5 Вт) для безопасного разряда.

• Если конденсатор находится в цепи, осторожно удалите его любым способом. Это дает неточные показания в цепи из-за других параллельных компонентов.

• Поверните циферблат на символ емкости «-|(-» или «F». Нажмите кнопку «Shift», чтобы активировать дополнительную функцию, если она находится на том же месте, что и другая функция.

• Выберите приблизительные настройки диапазона с помощью циферблата. Некоторые цифровые мультиметры имеют функцию автоматического выбора диапазона.
• Вставьте черный щуп в порт «COM», а красный щуп в правильный красный порт, отмеченный «-|(-»).

Примечание. Некоторые цифровые мультиметры имеют специальные порты для размещения конденсатора, как показано на рисунке ниже.

• Нажмите кнопку «REL» (если она есть на вашем глюкометре). Это вычтет емкость измерительных проводов. Это помогает в проверке точных и точных показаний для малой емкости.

• Подсоедините черный провод к отрицательному (-), а красный - к положительному (+) выводу конденсатора.

Неполярный конденсатор не имеет полярности. Полярный конденсатор имеет некоторую идентификацию отрицательного и положительного выводов, например, «a — отмеченная полоса рядом с отрицательным выводом» или «более длинная ножка — положительный вывод».

• Счетчик начнет заряжать конденсатор. Поэтому подождите, пока показания на дисплее не станут стабильными. Если он показывает «OL», увеличьте диапазон счетчика.
• Если он по-прежнему показывает «OL», емкость выходит за пределы допустимого диапазона прибора или конденсатор неисправен.
• После завершения измерения снимите сначала красные щупы, а затем черные щупы.
• Выключите мультиметр или поверните диск в положение измерения напряжения.

Метод 2:

Для этого вам понадобится батарея (напряжение ниже требуемого конденсатора), известный номинал резистора (например, 10 кОм), секундомер и мультиметр. Как правило, номинальное напряжение указано на паспортной табличке конденсатора. Мы зарядим конденсатор примерно на 63,2 % от напряжения питания и зафиксируем показание.

Для этого выполните следующие действия

• Отсоедините и полностью разрядите конденсатор
• Подключите 10 кОм последовательно к положительным клеммам аккумулятора и конденсатора.
• Подключите батарею 9 В и мультиметр к конденсатору для зарядки и включите секундомер.
• Когда мультиметр показывает 5,7 В, остановите часы и запишите показания в секундах.
• Теперь следуйте следующему примеру, чтобы узнать значение емкости.

Например, у нас есть конденсатор на 16 В 470 мкФ. если напряжение питания 9 В , затем 63,2 % напряжение питания составляет около 5,7 В. . Начнем заряжать конденсатор и заодно запустим секундомер. Когда мультиметр покажет 5,7 В, мы остановим секундомер и отметим время в секундах. Предположим, время составило 4,7 секунды.

Теперь примените формулу постоянной времени для расчета значения емкости.

τ =RC

C = τ / R

Где:C — емкость, R — сопротивление в омах, τ — время в секундах.

Ввод значений

• C = τ / R
  
• C = 4,7 с / 10 000 Ом
  
• C = 4,7 с / 10 000 Ом
• C = 0,00047
• C = 47 мФ
• C = 470 мкФ

Важные моменты

• Не прикасайтесь к кончикам измерительных проводов при измерении емкости. Это может вызвать ошибки при чтении.
• В некоторых мультиметрах не используются измерительные провода для измерения емкости. Для этого у них есть специальные порты.
• Не закорачивайте клеммы, чтобы разрядить конденсатор. Это может повредить конденсатор. Используйте резистор.
• Не забывайте о полярности поляризованных конденсаторов.
• Не измеряйте емкость, когда конденсатор подключен к цепи. Хотя измеритель LCR можно использовать для измерения емкости в цепи.
• Аналоговый мультиметр не имеет источника питания для подачи постоянного тока. Следовательно, он не может измерить емкость. Однако его можно использовать для проверки конденсатора. .
• Если на нем есть трещины, выпуклости или протечки. Не заряжайте его, он может взорваться, так как он неисправен.
• Цифровой мультиметр не может обеспечить точное измерение, но дает приблизительные показания.
• Используйте режим «REL» для очень малой емкости, чтобы получить более точные показания.
• Измеритель LCR используется для точного и точного измерения емкости.

Важность измерения емкости

Конденсаторы имеют ограниченный срок службы, и их емкость уменьшается при непрерывном использовании. Это может повлиять на работу компонентов системы и в крайнем случае может взорваться.

• Измерение емкости говорит нам о фактическом состоянии конденсатора.
• Сообщает, неисправен ли конденсатор. Неисправный конденсатор может быть коротким, открытым или иметь меньшую емкость, чем ожидалось.
• На конденсаторах указан номинал. Их следует проверять, если значение попадает в его диапазон. Если нет, то они неисправны.
• Неисправный конденсатор может вызвать сбой в системе.
• Короткое замыкание конденсатора может привести к взрыву других компонентов, если они не защищены предохранителем.
• Разомкнутый конденсатор может прервать подачу питания на другие компоненты.
• Двигатель с конденсаторным пуском не может запуститься из-за неисправного конденсатора.
• Однофазный двигатель может работать медленнее и шумнее из-за неисправного конденсатора.
• Блок коррекции мощности не может работать должным образом, если ухудшается емкость одного из конденсаторов.
• Конденсатор с физическим износом может взорваться.

Примечание. Этот пост был опубликован на сайте www.electricaltechnology.org

Связанные руководства

• Код конденсатора:как определить номинал керамических конденсаторов?
• Как проверить аккумулятор с помощью тест-метра?
• Как проверить и исправить дефекты печатной платы (PCB)?
• Как проверить диод с помощью цифрового и аналогового мультиметра
• Как проверить транзистор мультиметром (DMM+AVO)
• Как проверять электрические и электронные компоненты и устройства с помощью мультиметра
• Основные инструменты проектирования электротехники и электроники
• Как найти подходящий размер кабеля и провода для установки электропроводки?
• Как подобрать розетки, розетку и выключатель подходящего размера?
• Как подобрать автоматические выключатели нужного размера?
• Как рассчитать номинал резистора для светодиода?
• Как рассчитать время зарядки аккумулятора и ток зарядки? Пример
• Как найти нужный размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющих электродов?
• Калькулятор цветового кода резистора — расчет 3-, 4-, 5- и 6-полосных резисторов
• Как найти значение сгоревшего резистора? (4 метода)