Sådan tester du en kondensator med et multimeter: regler og særlige forhold ved måling

Kondensatorer findes i forskelligt udstyr. De er ofte også årsagen til fejl. For hurtigt at identificere et defekt element og udskifte det, skal du vide, hvordan du tester en kondensator med et multimeter, da det er den nemmeste metode.

Vi fortæller, hvordan du bruger et billigt, men funktionelt instrument til at identificere defekte elementer. I vores artikel gennemgås forskellige typer kondensatorer og hvordan de testes. Med vores råd vil du uden besvær finde det “svage led” i det elektriske kredsløb.

Hvad er en kondensator, og hvad bruges den til?

Industrien producerer kondensatorer af mange forskellige typer, der anvendes i mange brancher. De er nødvendige inden for bil- og maskinindustri, radioteknik og elektronik, instrumentfremstilling og produktion af husholdningsapparater.

Kondensatorer er en slags 'energilagre', som afgiver energi ved kortvarige strømsvigt. Derudover filtrerer visse typer af disse elementer nyttige signaler og bestemmer frekvensen for enheder, der genererer signaler. Kondensatorens afladnings-opladningscyklus er meget hurtig.

En elektrisk komponent som en kondensator består af et par ledere (strømførende plader). Mellem dem er de adskilt af et dielektrikum. I et kredsløb, der leder jævnstrøm, kan den ikke tilsluttes, da det svarer til en afbrydelse.

I et kredsløb med vekselstrøm genoplades kondensatorens plader skiftevis med frekvensen af den strømmende strøm. Dette forklares ved, at spændingen ved klemmerne på en sådan strømkilde periodisk skifter. Resultatet af disse transformationer er en vekselstrøm i kredsløbet.

Ligesom en modstand og en spole udviser en kondensator modstand over for vekselstrøm, men for strømme med forskellige frekvenser er den forskellig. For eksempel, ved at lede højfrekvente strømme godt, kan den samtidig være næsten en isolator for lavfrekvente strømme.

Kondensatorens modstand er relateret til dens kapacitans og strømfrekvens. Jo større de to sidste parametre er, jo lavere er dens kapacitive modstand.

Polære og ikke-polære varianter

Blandt det enorme antal kondensatorer skelner man mellem to hovedtyper: polære (elektrolytiske) og ikke-polære. Som dielektrikum i disse enheder anvendes papir, glas, luft.

Egenskaber ved polære kondensatorer

Navnet 'polær' taler for sig selv – de har en polaritet og er elektrolytiske. Når de tilsluttes et kredsløb, skal polariteten nøje overholdes – strengt 'plus' til 'plus' og 'minus' til 'minus'. Hvis man ignorerer denne regel, vil komponenten ikke alene ikke fungere, men kan også eksplodere. Elektrolytten kan være flydende eller fast.

Dielektrikum her er papir imprægneret med elektrolyt. Kapaciteten af komponenterne varierer fra 0,1 til 100 tusind µF.

Formålet med polære kondensatorer er filtrering og udjævning af signaler. 'Plus'-benet er en smule længere. 'Minus'-mærket er påført huset.

Når pladerne kortsluttes, udvikles der varme. Under påvirkning af varmen fordamper elektrolytten, og der sker en eksplosion.

Moderne kondensatorer har på toppen en lille fordybning og et kryds. Tykkelsen af det fordybede område er mindre end resten af lågets overflade. Ved en eksplosion åbner den øverste del sig som en rosette. Derfor kan man ofte se oppustning i enderne af et defekt komponents hus.

Forskelle ved ikke-polære kondensatorer

Ikke-polære filmkomponenter har et dielektrikum i form af glas, keramik. Sammenlignet med elektrolytiske kondensatorer har de en mindre selvafladning (lækstrøm). Dette forklares ved, at keramik har højere modstand end papir.

Overholdelse af polaritet er ikke nødvendigt ved tilslutning af en ikke-polær kondensator i et kredsløb. Ofte er de blot mikroskopiske, og i nogle projekter bruges de i store mængder.

Alle kondensatorer inddeles i komponenter til generelle formål og specielle, som omfatter:

1. Højspændingskondensatorer. Anvendes i højspændingsapparater. De fremstilles i forskellige udførelser. Der findes keramiske, film-, olie- og vakuum-HV-kondensatorer. De adskiller sig væsentligt fra almindelige komponenter, og adgangen til dem er begrænset.
2. Startkondensatorer. Bruges i elektriske motorer for at sikre deres pålidelige drift. De forøger motorens startmoment, f.eks. for en pumpestation eller en kompressor ved start.
3. Impulskondensatorer. De er beregnet til at skabe et kraftigt spændingsspring og overføre det til apparatets modtagerpanel.
4. Dosimetrikondensatorer. Beregnet til at fungere i kredsløb, hvor strømbelastningsniveauet er lavt. De har meget lav selvafladning og høj isolationsmodstand. Oftest er dette flouroplastkomponenter.
5. Støjundertrykkende. De dæmper den elektromagnetiske baggrund i et bredt frekvensområde. De karakteriseres ved lav egeninduktans, hvilket gør det muligt at hæve resonansfrekvensen og udvide båndet af undertrykte frekvenser.

Procentmæssigt forekommer det største antal komponentfejl i tilfælde, hvor der påtrykkes en spænding, der overstiger den nominelle. Designfejl kan også forårsage fejl.

Hvis dielektrikumet ændrer sine egenskaber, opstår der også en funktionsfejl i kondensatoren. Det sker, når det lækker, tørrer ud eller revner. Kapaciteten ændres straks. Den kan kun måles med måleinstrumenter.

Fremgangsmåde for test med multimeter

Det er bedst at teste kondensatorer ved at tage dem ud af kredsløbet. Så kan man opnå mere præcise målinger.

Simple komponenter med variabel eller fast kapacitans svigter meget sjældent. Her kan man kun mekanisk beskadige de ledende plader. Oftest er elektrolytiske dielektriske elementer tilbøjelige til at gå i stykker.

Den grundlæggende egenskab ved alle kondensatorer er, at de kun leder vekselstrøm. Jævnstrøm leder kondensatoren kun i starten i meget kort tid. Dets modstand afhænger af kapacitansen.

Hvordan tester man en polær kondensator?

Når du tester komponenten med et multimeter, skal betingelsen opfyldes: kapacitansen skal være større end 0,25 μF.

Fremgangsmåden for at måle en kondensator for at finde fejl med et multimeter er som følger:

1. Tag kondensatoren i benene og kortslut dem med en metalgenstand, f.eks. en pincet eller en skruetrækker. Denne handling er nødvendig for at aflade komponenten. At det er sket, vil blive bevidnet af en gnist.
2. Indstil multimeterets vælger på gennempibning eller modstandsmåling.
3. Berør proberne til kondensatorens terminaler under hensyntagen til polariteten – tilslut den røde probe til plusbenet og den sorte probe til minusbenet. Der produceres jævnstrøm, og efter et stykke tid bliver kondensatorens modstand minimal.

Mens proberne er på kondensatorens terminaler, oplades den, og dens modstand fortsætter med at stige, indtil den når et maksimum.

Det er bedre at teste med et analogt multimeter. I dette tilfælde kan du observere nålens bevægelse i stedet for de flimrende tal på et digitalt instrument. Det er meget mere bekvemt.

Hvis multimeteret piper ved kontakt med proberne, og nålen stopper ved nul-markeringen, indikerer det en kortslutning. Det er årsagen til kondensatorens fejl. Hvis nålen straks viser 1 på skalaen, betyder det, at der er et internt brud i kondensatoren.

Sådanne kondensatorer anses for defekte og skal udskiftes. Hvis '1' vises først efter et stykke tid, er delen i orden.

Det er vigtigt at udføre målinger, så forkert adfærd ikke påvirker målekvaliteten. Man må ikke røre ved probeme under processen. Menneskekroppen har meget lav modstand, og den tilsvarende lækageindikator overstiger den mange gange.

Strømmen vil tage den vej med mindst modstand uden om kondensatoren. Derfor vil multimeteret vise et resultat, der ikke har noget med kondensatoren at gøre. Kondensatoren kan også aflades ved hjælp af en glødelampe. I så fald vil processen forløbe mere jævnt.

Afladning af kondensatoren er obligatorisk, især hvis komponenten er højspænding. Dette gøres af sikkerhedsmæssige årsager og for ikke at beskadige multimeteret. Det kan beskadiges af restspænding på kondensatoren.

Undersøgelse af en ikke-polær kondensator

Upolære kondensatorer er endnu nemmere at teste med multimeter. Først indstilles måleområdet på instrumentet til megaohm. Derefter berøres med proberne. Hvis modstanden er mindre end 2 MΩ, er kondensatoren sandsynligvis defekt.

Ved test af upolære kondensatorer overholdes polariteten ikke. For tydelighedens skyld er det bedst at tage to kondensatorer, en der fungerer, og en der er defekt. Ved at sammenligne resultaterne kan man mere præcist konkludere om komponentens funktionsdygtighed.

Under opladning af komponenten fra multimeteret er det muligt at kontrollere dens funktion, hvis kapaciteten starter fra 0,5 µF. Hvis denne parameter er mindre, er ændringerne på instrumentet ikke synlige. Hvis det alligevel er nødvendigt at teste en komponent under 0,5 µF, kan det gøres med multimeteret, men kun for kortslutning mellem pladerne.

Hvis det er nødvendigt at undersøge en upolær kondensator med spænding over 400 V, kan dette gøres under forudsætning af, at den oplades fra en kilde, der er beskyttet mod kortslutning af en automatisk afbryder. Der tilsluttes en modstand på mere end 100 Ω i serie med kondensatoren. Denne løsning begrænser det oprindelige strømstød.

Der findes også en metode til at bestemme en kondensators funktionsdygtighed, nemlig gnisttesten. Her oplades den til arbejdskapacitetsværdien, derefter kortsluttes terminalerne med en metalskruetrækker med isoleret håndtag. Funktionsdygtigheden vurderes ud fra styrken af udladningen.

Ved test af en komponent beregnet til drift i et 220 V-net må man ikke glemme sikkerhedsforanstaltningerne. Kapaciteten skal aflades via en modstand på 10 kΩ.

Umiddelbart efter opladning og efter noget tid måler du spændingen på komponentens ben. Det er vigtigt, at ladningen bevares længe. Derefter skal du aflade kondensatoren via den modstand, som den blev opladet igennem.

Måling af kondensatorens kapacitans

Kapacitans er en af kondensatorens nøgleegenskaber. Du bør måle den for at sikre, at elementet oplader og holder ladningen godt.

For at bekræfte, at elementet fungerer, skal du måle denne parameter og sammenligne den med den, der er angivet på huset. Før du kontrollerer en kondensators funktion, skal du tage højde for nogle specifikke forhold ved denne procedure.

Hvis du forsøger at foretage målingen med prober, kan du muligvis ikke opnå de ønskede resultater. Det eneste, du kan gøre, er at afgøre, om kondensatoren er funktionsdygtig eller ej. For at gøre dette vælger du gennemslagstilstand, og proberne berører benene.

Efter at have hørt en bip, bytter du om på proberne, og lyden skal gentage sig. Den høres ved kapacitans 0,1 µF. Jo større denne værdi er, desto længere varer lyden.

Hvis du har brug for præcise resultater, er den bedste løsning i denne situation at bruge en model med særlige kontaktflader og mulighed for at justere gaflen for at bestemme elementets kapacitans.

Kontaktflader er særlige stik, der er betegnet med bogstavkombinationen "-SX+". Minus og plus foran bogstavsymbolerne angiver tilslutningens polaritet.

Du indstiller instrumentet til den nominelle værdi, der er angivet på kondensatorens hus. Du indsætter sidstnævnte i monteringssoklerne, efter at have afladt det med en metalgenstand.

På displayet skal der vises en kapacitansværdi, der cirka svarer til den nominelle. Når dette ikke sker, konkluderer du, at elementet er beskadiget. Du skal sørge for, at der er et nyt batteri i instrumentet. Det sikrer mere nøjagtige målinger.

Måling af spænding med multimeter

Du kan også finde ud af kondensatorens funktionsdygtighed ved at måle spændingen og sammenligne resultatet med den nominelle værdi. For at udføre testen skal du bruge en strømkilde. Dens spænding skal være lidt lavere end den, der testes.

For eksempel, hvis kondensatoren er 25 V, er en 9-volts kilde tilstrækkelig. Du tilslutter proberne til benene under hensyntagen til polariteten, og venter et stykke tid — bogstaveligt talt et par sekunder.

Hvis der er garanti på kondensatoren, betyder det, at dens parametre i et vist tidsrum ikke vil overskride 20% af de nominelle værdier.

Det sker, at tiden er udløbet, og det forældede element stadig er funktionsdygtigt, selvom dets egenskaber er anderledes. I dette fald skal du konstant overvåge det.

Multimeteret indstilles til spændingsmåling, og der udføres en test. Hvis der næsten med det samme vises en værdi, der er identisk med den nominelle, er komponenten egnet til videre brug. Ellers skal kondensatoren udskiftes.

Test af kondensatorer uden at aflodde

Kondensatorer behøver ikke at blive afmonteret fra kredsløbskortet for at blive testet. Den eneste betingelse er, at kortet skal være strømløst. Efter at have slukket strømmen skal man vente lidt, indtil kondensatorerne er afladet.

Man skal forstå, at man ikke kan opnå et 100% resultat uden at afmontere komponenten fra kortet. Nabokomponenter forstyrrer en fuldstændig test. Man kan kun bekræfte, at der ikke er nogen gennemslag (kortslutning).

For at teste en kondensator uden at afmontere den, berører man blot kondensatorens ben med målespidserne for at måle modstanden. Målingen af denne parameter vil variere afhængigt af kondensatortypen.

Anbefalinger til test af kondensatorer

Kondensatorkomponenter har en ubehagelig egenskab: efter lodning under varmepåvirkning genvinder de sjældent deres egenskaber. Samtidig kan man kun teste komponenten grundigt ved at afmontere den fra kredsløbet. Ellers vil nabokomponenter shunt den. Derfor bør man tage højde for visse nuancer.

Når den testede kondensator er blevet loddet ind i kredsløbet, skal det reparerede apparat tages i brug. Dette gør det muligt at overvåge dets funktion. Hvis dets funktionsdygtighed er genoprettet, eller det fungerer bedre, udskiftes den testede komponent med en ny.

Et kombineret instrument som et multimeter, især udstyret med kapacitetsmåling, gør det muligt at teste kondensatorkomponenter præcist, hurtigt og frem for alt pålideligt.

For at fremskynde testen afmonterer man ikke begge ben, men kun et af kondensatorens ben. Man skal vide, at denne metode ikke er egnet til de fleste elektrolytiske kondensatorer på grund af husets konstruktion.

Hvis kredsløbet er komplekst og indeholder mange kondensatorer, bestemmes fejlen ved at måle spændingen over dem. Hvis parameteren ikke opfylder kravene, skal den mistænkelige komponent fjernes og testes.

Hvis der opdages fejl i kredsløbet, skal man kontrollere kondensatorens fremstillingsdato. Over 5 års drift tørrer komponenten i gennemsnit ud med omkring 65%. En sådan komponent, selvom den er funktionsdygtig, bør udskiftes. Ellers vil den forvrænge kredsløbets funktion.

For multimetre af den nyeste generation er maksimumkapaciteten til måling 200 µF. Hvis denne værdi overskrides, kan måleinstrumentet tage skade, selvom det er udstyret med en sikring. I den nyeste generation af udstyr findes der SMD-elektrolytkondensatorer. De er meget små.

Blandt kondensatorer i SMD-hus er FK-serien den mest populære. De har en kapacitet på maksimalt 1500 mF, en maksimal driftsspænding på 100 V. De har bilcertifikat AEC-Q200.

Det er meget svært at lodde en af benene på sådan en komponent af. Her er det bedre at løfte et ben efter afslodning, isoler det fra resten af kredsløbet, eller afbryd begge ben.

Om hvordan man tester spænding i en stikkontakt med et multimeter, kan du læse i den følgende artikel, som vi stærkt anbefaler at læse.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Detaljeret om test af kondensator med multimeter:

Video #2. Inspektion af kondensator på kredsløbskort:

Selvom det ikke er et specialiseret instrument og dets begrænsninger er tydelige, er det tilstrækkeligt til inspektion og reparation af et stort antal populære radioelektroniske enheder.

Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor, del billeder og stil spørgsmål om artiklens emne. Fortæl om, hvordan du testede kondensatorer for funktionalitet. Del nyttige oplysninger, som kan være til gavn for besøgende på siden.