Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Работаем с цифровым мультиметром. Часть 3

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

Измерение емкости

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.

Пластины для измерения емкости

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

Измерение сопротивления

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.

Читайте так же:
Как почистить металл от ржавчины

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

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.

Измерение емкости

Чтобы провести измерение емкости, мультиметр выполняет зарядку конденсатора от известного источника тока, измеряет результирующее напряжение, а затем вычисляет емкость.

Предупреждение! Исправный конденсатор сохраняет электрический заряд и может оставаться под напряжением после отключения питания. Прежде чем коснуться его, а также перед выполнением измерений: а) отключите питание, б) с помощью мультиметра убедитесь, что питание отключено, в) осторожно разрядите конденсатор, подключив резистор к выводам (как указано в следующем абзаце). Обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.

Для безопасной разрядки конденсатора: После отключения питания подключите резистор на 20 000 Ом, 5 Вт к клеммам конденсатора на пять секунд. С помощью мультиметра убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.

  1. С помощью цифрового мультиметра (DMM) убедитесь, что в контуры не поступает питание. Если конденсатор встроен в цепь переменного тока, настройте мультиметр на измерение напряжения переменного тока. Если конденсатор встроен в цепь постоянного тока, настройте цифровой мультиметр на измерение напряжения постоянного тока.
  2. Осмотрите конденсатор. При наличии утечек, трещин, вздутий или других признаков износа замените конденсатор.
  3. Переведите поворотный переключатель в положение измерения емкости ( alt=»Символ емкости» width=»» height=»» />). Этот символ на переключателе часто совмещен с символом другой функции. Для начала измерения обычно требуется не только перевести переключатель в нужное положение, но и нажать функциональную кнопку. Инструкции см. в руководстве пользователя мультиметра.

Для правильного измерения необходимо отсоединить конденсатор от цепи. Разрядите конденсатор, как описано выше в предупреждении.

Примечание. У некоторых мультиметров предусмотрен режим относительных измерений (REL). При измерении малых значений емкости можно использовать режим относительных измерений для устранения емкости измерительных проводов. Чтобы перевести мультиметр в режим относительных измерений, оставьте измерительные провода разомкнутыми и нажмите кнопку REL. Таким образом вы устраните остаточную емкость измерительных проводов.

Общая информация об измерении емкости

Поиск и устранение неисправностей в однофазных электродвигателях является одним из наиболее распространенных способов использования функции измерения емкости.

Невозможность запуска однофазного электродвигателя с конденсатором является признаком неисправности конденсатора. Такие электродвигатели продолжают работать после включения, что усложняет поиск и устранение неисправностей. Хорошим примером такой проблемы является неисправность конденсатора для жесткого запуска на компрессорах системы ОВКВ. Двигатель компрессора может запуститься, но вскоре он перегревается, что приводит к срабатыванию выключателя.

Для проверки состояния конденсатора на однофазных электродвигателях с такими проблемами и шумами требуется мультиметр. Почти на всех конденсаторах электродвигателей указано значение емкости в микрофарадах.

Трехфазные конденсаторы для коррекции коэффициента мощности обычно защищены предохранителями. В случае отказа одного или нескольких конденсаторов эффективность системы снижается, что с большой долей вероятности приводит к увеличению расходов на коммунальные услуги и произвольному отключению оборудования. В случае перегорания предохранителя необходимо измерить емкость в микрофарадах на предположительно неисправном конденсаторе и убедиться, что полученное значение находится в пределах диапазона, указанного на конденсаторе.

Полезно знать некоторые дополнительные обстоятельства, связанные с емкостью.

Как проверить емкость конденсатора тестером

проверка емкости и сопротивления конденсатора

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.

проверка емкости конденсатора мультиметром

Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение «1» то это говорит об внутреннем обрыве — конденсатор не исправен.
Бывает и другое, значение «000» или близкое очень малое значение которое не меняется (при зарядке) иногда мультиметр пищит, это говорит о пробое или коротком замыкание пластин внутри конденсатора.

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.
Если стрелка не отклоняется или же отклонившись не возвращается это говорит о явной неисправности конденсатора.

проверка емкости заряда конденсатора стрелочным тестером

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.
Собирается небольшая схемка состоящая с последовательно соединенных конденсатора, амперметра переменного тока и токоограничительного резистора.
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».

проверка емкости электролитического конденсатора цифровим мультиметром

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.

проверка емкости конденсатора фарадметром

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 измерить емкость мультиметром?

Емкость является одной из важных характеристик устройств, способных накапливать электрический заряд. Широко известными устройствами такого типа являются конденсаторы и аккумуляторы. Это совершенно разные конструктивно устройства. Но оба способны отдавать электрический заряд. Только конденсатор, в отличие от аккумулятора, способен отдать весь накопленный заряд моментально. Емкость тех и других устройств можно измерять при помощи мультиметра. Сегодня поговорим о том, как измерить емкость мультиметром.

Емкость конденсатора

Их емкость измеряется в Фарадах. На поверхности конденсаторов всегда имеется маркировка:

  • емкость (мкФ или μF-микрофарады; пФ или pF – пикофарады, нФ или nF – нанофарады);
  • напряжение (V).

Неисправность конденсаторов приводит к отказам в работе многих приборов. Поэтому так важно уметь самостоятельно находить негодные элементы.

Виды неисправностей

Основными неисправностямиявляются следующие:

  • обрыв – его причиной может быть несовершенная конструкция, нарушение условий эксплуатации, тряска и вибрации, механические повреждения;
  • электрический пробой – его причиной обычно становится повышение напряжения выше допустимого уровня;
  • повышенные утечки – их вызывает изменение сопротивления между обкладками конденсатора, что делает его неспособным сохранять заряд и ведет к понижению емкости.

Любая их этих причин приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации конденсатора и требует его замены.

Иногда поломка конденсатора может быть определена визуально, когда элемент явно отличается от подобных себе (на нем могут быть видны трещины, вздутие, потеки электролита). Но более надежным способом проверки работоспособности является измерение емкости сомнительного устройства.

Перед проверкой тестером нужно определить вид устройства – полярный конденсатор или неполярный. Это можно определить по метке на его корпусе. Если на нем есть черная полоска с обозначением нуля, то со стороны этого вывода располагается отрицательный контакт, а положительный – с противоположной.

Некоторые тестеры имеют функцию измерения емкости. Более того, на них есть специальные гнезда, куда вставляют выводы конденсатора.

Как померить емкость мультиметром, оснащенным специальной функцией FCX?

  1. Перед измерением накопитель нужно разрядить, замкнув его выводы. В противном случае можно испортить мультиметр.
  2. Устанавливается диапазон измерений. Значение должно быть близким к указанному на корпусе конденсатора.
  3. Далее элемент устанавливают в специальные отверстия –СX+ или проверяется с помощью щупов, приложенных к выводам конденсатора
  4. В итоге на экране мультиметра должно появиться определенное значение емкости. Остается только сравнить его с номинальным.

Для того чтобы определить, нет ли внутри конденсатора короткого замыкания или обрыва, можно измерить сопротивление:

  1. Тестер должен работать в режиме измерения сопротивления.
  2. Диапазон измерения выставляют следующий: для неполярного элемента 2 МОм, для полярного 200 Ом.
  3. Щупами касаются выводов элемента, отпаянного от схемы. В случае полярного конденсатора, при этом обязательно нужно соблюдать полярность.
  4. На дисплее прибора появится значение сопротивления, которое будет возрастать. Это объясняется тем, что конденсатор некоторое время заряжается от мультитестера.

Расшифровка полученных результатов:

  • если 1 появляется медленно, не сразу — конденсатор исправен;
  • 0 — внутри элемента произошло короткое замыкание;
  • если 1 появляется сразу — внутри элемента есть обрыв.

Таким образом, проверить исправность конденсатора можно любым мультиметром, в том числе и не оснащенного функцией измерения емкости.

Емкость аккумулятора

На корпусе каждой аккумуляторной батареи указана ее емкость в Ампер-часах (А*час, Ah). Потеря емкости всегда сопровождается изменением напряжения, которое влияет на работоспособность АКБ.

Для того чтобы сравнить емкость с номинальной, можно использовать мультиметр. Здесь его значение скорее косвенное. Он используется для того, чтобы не допустить разрядки батареи под нагрузкой до критического предела.

Чтобы узнать емкость батареи, действуют следующим образом:

  1. Аккумулятор полностью заряжают.
  2. Затем к нему подключают нагрузку, ток потребления которой хорошо известен (это может быть просто лампа накаливания).
  3. Одновременно к полюсам батареи подключают щупы мультиметра, который включен в режим измерения постоянного напряжения. Диапазон измерений – 20 В.

Это необходимо для того, чтобы вовремя отключить нагрузку, не давая напряжению упасть ниже минимально допустимого значения. В противном случае АКБ может быть испорчена. Поэтому напряжение должно измеряться непрерывно в течение всего времени работы нагрузки.

  • Нужно засечь время, в течение которого нагрузка функционирует нормально.
  • Зная ток, потребляемый нагрузкой и время ее работы, вычисляют емкость батареи. Для этого величину тока умножают на время работы, получая результат в Ампер-часах, который и сравнивают с указанной на корпусе АКБ номинальной емкостью.

Замерить емкость АКБ мультиметром нельзя, но, тем не менее, он непосредственно участвует в процессе ее определения.

Теперь вы знаете, как измерить емкость мультиметром. Желаем легкого ремонта!

Вопрос — ответ

Вопрос: Какие еще обозначения могут быть на конденсаторах? На чем нужно заострять внимание перед проверкой из мультиметром?

Имя: Дмитрий

Ответ: Помимо емкости и вольтажа на элементах могут быть нанесены следующие обозначения: тип (конструктивное исполнение); вид тока (постоянный или переменный – AC-DC); полярность выводов (для электролитических элементов); рабочая частота (Гц); величина допустимого отклонения емкости (%). Особенно тщательно проверьте полярность элемента.

Вопрос: Есть ли внешние признаки пробоя конденсатора, или без мультиметра пробой не определить?

Имя: Михаил

Ответ: Да, признаки могут быть: черные пятна, потемневшая поверхность, вздувшийся корпус. Но иногда их нет, поэтому нужно использовать тестер.

Вопрос: Можно ли тестировать конденсатор мультиметром, не извлекая его из схемы?

Имя: Алексей

Ответ: Можно, но только в схемах с малым напряжением. И все равно измерение может дать результат, отличающийся от номинала в несколько раз. Поэтому лучше все-таки извлечь для проверки сомнительный элемент из схемы.

Вопрос: При определении емкости автомобильного аккумулятора напряжение на нем падает из-за подключенной нагрузки. Каков минимум, при котором нужно отключать нагрузку?

Имя: Александр

Ответ: При полной зарядке аккумулятор выдает напряжение 12,7 В. Контролируя мультиметром падение напряжения при подключенной нагрузке, нужно следить, чтобы оно не упало ниже 11,6 В. Это означает практически полную разрядку АКБ. Абсолютный минимум разности потенциалов на батарее – это 10,5 В. Но экспериментировать не стоит – убьете аккумулятор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector