Как проверить конденсатор не выпаивая из схемы

Прошло примерно полтора года, с тех пор, как я начал регулярно заниматься ремонтами электроники. Как оказалось дело это не менее интересное, чем конструирование электронных конструкций. Понемногу появились люди, желающие, кто время от времени, а кто и регулярно, сотрудничать со мной как с мастером. В связи с тем что рентабельность большинства производимых ремонтов не позволяет снимать помещение, иначе аренда съедает большую часть прибыли, работаю в основном на дому либо выезжаю с инструментами к знакомым ИП имеющим скупку бытовой электроники и мастерскую.

Параллельно со знакомым, выкупаем технику на местном форуме и Авито, ремонтируем и знакомый реализует, оба в долях с реализации. Но суть не в этом. Сегодня решил поделиться с читателями схемой простого, но очень полезного для любого ремонтника – электронщика устройства, ESR метра, позволяющего корректно измерять этот параметр, в большинстве случаев без выпаивания электролитических конденсаторов. ESR, оно же ЭПС (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) – параметр конденсатора очень сильно влияющий на его работоспособность при работе в высокочастотных цепях. Какие же это устройства?

Это абсолютно любые схемы с применением стабилизаторов, DC-DC преобразователей питания, импульсные блоки питания для любой техники, от компьютерной – до мобильных зарядок.

Без этого устройства значительная часть ремонтов выполняемых мною либо вообще не могла бы быть выполнена, либо все же была выполнена, но с большими неудобствами в виде постоянного выпаивания и запаивания обратно электролитических конденсаторов небольшого номинала, с целью измерения эквивалентного последовательного сопротивления с помощью транзистор тестера. Мой же прибор, позволяет измерять этот параметр не выпаивая деталь, просто прикоснувшись пинцетом к выводам конденсатора.

Данные конденсаторы номиналом 0.33-22 мкФ, как известно очень редко имеют насечки в верхней части корпуса, по которым конденсаторы большего номинала, вздуваются и раскрываются розочкой, например всем знакомые конденсаторы на материнских платах и блоках питания. Дело в том, что конденсатор, не имеющий этих насечек для выпускания излишнего образовавшегося давления, визуально, без измерения прибором, даже для опытного электронщика ничем не отличим от полностью рабочего.

Компьютерный блок питания

Конечно, если домашнему мастеру предстоит разовый ремонт, например компьютерного блока питания АТХ формата, собирать данный прибор не имеет смысла, проще заменить сразу все конденсаторы мелкого номинала на новые, но если вы ремонтируете хотя бы пять блоков питания в полгода вам этот прибор уже желателен к сборке. Какие альтернативы есть, сборке этого измерителя? Покупной прибор стоимостью порядка 2000 рублей, ESR micro.

ESR micro – фото

Из отличий и достоинств покупного прибора могу назвать только то, что у него показания выводятся сразу в миллиОмах, а у моего прибора нужно переводить из миллиВольт в миллиОмы. Что впрочем не вызывает затруднений, достаточно откалибровать прибор по значениям низкоомных точных резисторов и составить для себя таблицу. Поработав с прибором пару месяцев, уже визуально, безо всяких таблиц, просто взглянув на дисплей мультиметра уже видишь нормальное значение ESR конденсатора – на грани либо уже необходима замена. Схема моего прибора, кстати, в свое время была взята из журнала Радио.

Схема принципиальная прибора

Изначально прибор был собран с самодельными щупами – пинцетом, имеющим широкие губки, неудобным при измерении на платах, с плотным монтажом. Затем присмотрел себе на Али экспресс щупы – пинцет для измерения SMD, подключаемые к мультиметру. Заказав пинцет, провод был безжалостно укорочен, для того чтобы точность не сильно пострадала при измерении, из-за длины проводов щупов. Не забывайте, там счет идет на миллиОмы.

Сначала прибор у меня подключался щупами к мультиметру и был выполнен в виде приставки, но постепенно надоело крутить каждый раз ручку мультиметра, вырабатывая тем самым ресурс переключений. Мне тогда как раз товарищ подарил мультиметр, в связи с тем что свой я временно попалил на неразрядившемся электролитическом конденсаторе. Впоследствии прибор был восстановлен, резисторы были перепаяны, а этот мультиметр, у него были отломлены разъемы для подключения щупов на плате, и были кем-то брошены перемычки, но точность измерений уже была не та.

ESR метр открытый корпус

Но для моих целей погрешность 1-2 процента ничего не решала и решил сделать прибор полностью автономным. Для этого скрепил корпус мультиметра и корпус ESR метра на винты, и сделал для большего удобства коммутацию одновременного включения, встроенного мультиметра и ESR метра с помощью выключателя на две группы контактов. Соединения мультиметра и ESR метра, ранее осуществляемые с помощью щупов, были сделаны проводами, внутри соединенных корпусов.

Читайте также:  Заточной станок для сверл своими руками чертежи

Прибор испытатель конденсаторов – внешний вид

Как показала практика, времени на приведение прибора в боевую готовность, а затем, после проведения измерений, отключения, стало уходить существенно меньше, а соответственно повысилось удобство использования. Из дальнейших доработок планируемых в данном приборе – это перевести его на аккумуляторное питание, от Li-ion аккумулятора от телефона, с возможностью подзарядки от платы адаптера заряда через встроенное Mini USB гнездо, от любого зарядного устройства от смартфона с возможностью подключения USB кабеля.

Как показала практика, ранее мною уже был переделан на аккумуляторное питание с помощью аналогичного способа Транзистор тестер Т4, также имеющий, как и ESR метр, высокое потребление благодаря установленному в нем графическому дисплею. Ощущения от переделки остались только положительные. За полгода заряжал всего один раз. В устройстве был установлен повышающий DC-DC преобразователь превращающий 3.7 вольта на выходе аккумулятора в 9 вольт, необходимые для работы прибора.

Макетная плата ESR метра

В данном случае, в моем приборе будет двойное преобразование напряжения: сначала с 3.7 вольта в 9 вольт, хотя возможно я выставлю и минимально допустимое для входа стабилизатора 7805 CV напряжение 7.5 вольт, от данного стабилизатора сейчас запитана схема прибора. Сам прибор, как можно видеть на фото, изначально питается от батареи Крона, которая, как известно, имеет относительно небольшую емкость.

Напряжение питания данной микросхемы позволяет питать ее напрямую от 9 вольт, но дело в том, что по мере разряда батареи заметил, что показания при измерении начинают потихоньку уплывать. Для борьбы с этим, и был установлен стабилизатор 7805, который, как известно, выдает у нас стабильные 5 вольт на выходе.

Выключатель с защитой от случайных включений

Также в связи с тем, что прибор приходится часто носить с собой в дипломате, на ремонты на выездах, и уже были случаи самопроизвольного включения выключателя, и соответственно высаживании батареи Крона в ноль, что сейчас, при коммутации данным выключателем 2 линий питания, мультиметра и самого прибора, было бы уже более нежелательным, так как в таком случае, придется покупать уже две кроны, стоимостью 45 рублей.

Коммутация выключателем на 2 группы контактов

Решено было просто приклеить на термоклей, по краям выключателя, два самореза, от крепления кулера, в компьютерном блоке питания. Микросхема, применяемая в приборе, широко распространенная, и довольно дешевая, я приобретал ее, по стоимости, всего порядка 15-20 рублей.

Весь прибор, обошелся мне, с учетом бесплатного мультиметра, щупов – пинцета с Али экспресс, стоимостью 100 рублей, и стоимости деталей для сборки прибора, и батареи крона, всего ушло порядка 150 рублей, итого все необходимое обошлось в смешную сумму 250 рублей.

Пинцет для измерения конденсаторов на плате

Что окупилось уже с применением прибора в ремонтах давно и многократно. Конечно кто нибудь, имеющий возможность и желание приобрести ESR micro, может сказать сейчас, зачем мне эти неудобства, каждый раз переводить из миллиВольт, в миллиОмы, хотя это и не требуется, как я уже выше писал, если на покупном приборе я могу сразу видеть, уже готовые значения.

Таблица значений ESR

Дело в том, что подобные приборы имеют в своем составе микроконтроллер, и при измерении подключаются напрямую, условно говоря “портом” микроконтроллера к измеряемому конденсатору. Что крайне нежелательно, достаточно один раз не разрядить конденсатор после обесточивания схемы перед измерением, путем замыкания его выводов металлическим предметом, например отверткой, как мы рискуем получить нерабочий прибор.

Первая версия щупов

Что при его немаленькой стоимости, согласитесь, не лучший вариант. В моем же приборе, параллельно измеряемому конденсатору подключается резистор 100 Ом, что означает если конденсатор все-же и будет заряжен, то он при подключении щупов начнет разряжаться. В самом же крайнем случае, если микросхема применяемая в моем приборе выгорит, вам для произведения ремонта достаточно будет лишь вынуть микросхему из DIP панельки и воткнуть новую.

Апгрейд прибора

Все, ремонт прибора окончен, можно снова производить измерения. А учитывая низкую стоимость микросхемы это не становится проблемой, достаточно лишь приобрести одну – две микросхемы про запас при закупе деталей для сборки данного ЭПС-метра.

Финальная версия

В целом прибор получился просто шикарным и очень удобным, и даже если бы детали для его сборки стоили в 2 раза больше – я бы все-равно смело мог бы рекомендовать этот ЭПС-метр к сборке всем начинающим мастерам имеющим скромный бюджет, либо желающим сэкономить и не переплачивать лишнего. Всем удачных ремонтов! AKV.

Современная бытовая техника имеет электронные блоки управления, в которых применяются различные радиодетали, в том числе и конденсаторы. Их выход из строя ведет к поломке дорогостоящей техники, хоть сами они стоят копейки. Важно знать о том, как проверить конденсатор мультиметром в домашних условиях с учетом его типа и какие параметры необходимо протестировать.

Читайте также:  Распиновка hdmi разъема на vga разъем

Подготовительный этап

Перед началом проверки необходимо определиться с типом имеющегося конденсатора. Они бывают полярными и неполярными. У полярных на корпусе обозначены плюсовой и минусовый контакт.

Нужно произвести визуальный осмотр. Если присутствуют следующие явления, то радиодеталь однозначно вышла из строя:

  • вздутие корпуса или его разрыв;
  • потемнения на корпусе или на плате возле контактов;
  • потеки электролита.

Если перечисленных явлений не замечено, то следует перейти к дальнейшему этапу. Но перед этим следует не забыть разрядить конденсатор простым замыканием его контактов отверткой с изолированной ручкой.

Проверка на пробой и обрыв

Одна из причин выхода из строя конденсатора — это пробой диэлектрического слоя или обрыв внутреннего контакта. Любая его проверка мультиметром начинается с диагностики именно этих неисправностей из-за того, что они наиболее часто встречаются.

На мультиметре выставляется режим измерения сопротивления с максимальным значением. К контактам выпаянного и разряженного радиоэлемента с соблюдением полярности прикладываются щупы мультиметра.

Первое появившееся значение сопротивления должно начать расти и в итоге, через несколько секунд, показать бесконечное значение. На экране мультиметра бесконечно большое сопротивление показывается символом «1».

Если сразу же появилась цифра «1», значит есть обрыв внутри конденсатора. Если значение не растет, а на индикаторе горит цифра «0», значит есть пробой диэлектрика. В этом случае тестируемая радиодеталь работает в роли обыкновенного проводника и может шунтировать часть элементов платы.

Для проверки неполярных конденсаторов на мультиметре выставляют предел измерения 2МОм. Если при проверке показывается сопротивление значительно выше или ниже 2 МОм, то деталь подлежит замене.

Владельцы старых, но надежных стрелочных электроизмерительных приборов иногда озадачены вопросом, как прозвонить конденсатор мультиметром аналогового типа. Ответ простой: по той же схеме, что и цифровым мультиметром. Вместо цифр на экране будет бегать по шкале стрелка — вот и вся разница.

Измерение емкости

Следует заметить, что данный вид проверки возможно провести не всеми моделями мультиметров. Необходимо будет иметь под рукой профессиональный или полупрофессиональный прибор, в котором предусмотрена функция проверки емкости.

Порядок работ следующий:

  • разряжается деталь путем замыкания ее контактов;
  • с соблюдением полярности (если это полярный тип) прикладываются щупы прибора к контактным выводам конденсатора;
  • сравнивается полученное значение емкости с номинальной.

Если полученное значение емкости и номинальное отличаются на 20% и более, то деталь подлежит замене.

Проверка на схеме

При выпаивании конденсатора он может на некоторое время восстановить свои свойства из-за нагрева. Тестирование его параметров вне схемы даст неверные результаты. Таким свойством, чаще всего, обладает электролитический тип. Как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая его — прежде всего, нужно хорошо ознакомиться со схемой.

Конкретный конденсатор находится в определенном месте конкретной схемы. Если начать его проверять без предварительных действий, то другие элементы будут шунтировать тестируемую деталь или существенно влиять на результаты измерений. Если есть возможность — отпаять контакты на других элементах схемы, которые соединены с тестируемой деталью последовательно. После этого может проводиться проверка конденсатора мультиметром.

Проверка вольтметром или без прибора

Что делать, если нет под рукой мультиметра, а только простейший вариант электроизмерительных инструментов — вольтметр и можно ли им проверить конденсатор? Да, можно, но полученные данные будут носить оценочный характер. Порядок проверки вольтметром следующий:

  • элемент выпаивается из схемы;
  • на контакты детали подается напряжение, составляющее примерно 60−70% от номинального;
  • к контактам заряженного «кондера» прикладываются щупы вольтметра и сразу же фиксируются показатели.

Конденсатор при проверке вольтметром быстро разряжается, поэтому уже через секунду показания будут неверными.

Следует брать во внимание только ту величину напряжения, которую показал прибор в момент замыкания цепи с контактами радиодетали. Если номинальная величина напряжения примерно равна той, что показал вольтметр, то «кондер» исправен. В противном случае необходима его замена.

Проверка без измерительных приборов

Данный тип проверки не является точным и даст возможность приблизительно определить работоспособность проверяемого «кондера». Порядок действия следующий:

  • деталь выпаивается;
  • на нее подается напряжение немного ниже номинального значения (указано на корпусе);
  • отверткой с изолированной ручкой замыкаются контакты и оценивается полученный искровой разряд.

Если искры вообще нет или она очень слабая — значит накопитель заряда не набирает его или не держит вообще. Такая деталь подлежит замене.

Как проверить электролитический конденсатор мультиметром

Все накопители заряда устроены примерно одинаково, только с применением разных материалов. Например, электролитические конденсаторы имеют две пластины из алюминиевой фольги (электроды), а между ними диэлектрик, материал с большим сопротивлением.

Читайте также:  Лучшие моющие пылесосы для дома рейтинг 2017

Электролитические неполярные конденсаторы

В качестве диэлектрика в электролитических конденсаторах используется бумага пропитанная электролитом, а для неполярных пленочных конденсаторов диэлектриком является керамика, стекло. Сопротивление бумаги ниже, чем керамики, поэтому электролитические конденсаторы имеют больший ток утечки (саморазряд) по сравнению с пленочными накопителями заряда.

В случае замыкания пластин выделяется тепло, испаряется электролит и происходит взрыв, который выворачивает все внутренности накопителя заряда. Чтобы электролитические конденсаторы не взрывались, на торце его корпуса выдавливается крест. При закипании электролита разрывается торец корпуса по линии креста и пары электролита выходят наружу, не разрывая корпус.

Поэтому на некоторых неисправных конденсаторах образуется вспучивание на торцах корпуса. По типу конденсаторы разделяется на полярные и неполярные. Полярные электролитические конденсаторы работают только при правильном подключении плюса и минуса к маркированным выводам конденсатора. В противном случае накопитель заряда выходит из строя.

Существуют также и электролитические неполярные конденсаторы, которые предназначены для работы в сетях переменного напряжения. Накопители пленочного типа относятся к неполярным емкостям. Соблюдение полярности в схемах для них не обязательно. Состояние конденсатора проверяется мультиметром на сопротивление или в режиме измерения емкости некоторыми мультиметрами (если имеется такой режим).

Проверка конденсаторов цифровым мультометром

Сопротивление диэлектрика электролитического конденсатора меняется от 100 Ком до 1 Мом. Перед проверкой электрического конденсатора нужно его разрядить. Если конденсатор небольшой емкости, то разрядить его можно, замкнув металлической отверткой вывода. Когда емкость большая и его номинальное напряжение высокое, разряжают накопитель через резистор 10 Ком, держа сопротивление инструментом с изолированными ручками.

Разряжать конденсаторы нужно в целях безопасности (особенно высоковольтные) и сохранения работоспособности мультиметра. Оставшееся напряжение на накопителе легко может вывести из строя измерительный прибор. При проверке электролитического полярного конденсатора мультиметром щупы прикладывают к его выводам в соответствии с полярностью, плюс прибора к плюсу накопителя.

Величину измеряемого сопротивления на приборе ставят от 100 Ком до 1 Мом, в зависимости от величины емкости. Для измерения большой емкости предел измерения сопротивления ставят 1 Мом. В начале измерения мультиметр покажет небольшое сопротивление, которое достигнет наибольшего значения при полной зарядке конденсатора. Если дисплей покажет ноль, значит неисправность ёмкости в коротком замыкании, а единица указывает на обрыв выводов.

Работоспособность ёмкости можно проверить, если зарядить ее от источника питания и замерить величину напряжения накопителя мультиметром. Если его рабочее напряжение 25 В, заряжают емкость от источника напряжением 9 — 12 В, в соответствии с полярностью. Показания на дисплее снимаются в момент прикосновения щупов к выводам ёмкости, потому что емкость начинает разряжаться через мультиметр, и напряжение будет падать.

Как проверить пусковой неполярный керамический конденсатор мультиметром

Электролитический неполярный конденсатор используется в схеме запуска однофазного и трехфазного электродвигателей в однофазной сети. Этот конденсатор можно проверить мультиметром таким же способом, как и электролитический полярный накопитель заряда. Для него полярность мультиметра, при проверке работоспособности не имеет значения. Проверяются они на тех же пределах измерения резисторов, что и полярные ёмкости.

Проверка конденсаторов мультиметром V 890D в режиме измерения емкости

Керамические емкости имеют диэлектрик с большим сопротивлением (керамика, стекло), поэтому при проверке емкости сопротивление должна быть более 2 Мом. Если сопротивление меньше, это говорит о неисправности ёмкости. Таким образом проверяются накопители заряда от 0,25 мкф и выше. Ёмкости ниже 0,25 мкф проверить обычным мультиметром невозможно. Для этих целей имеются измерители LC.

Хотя функцию измерения емкостей до 200 мкф можно встретить в некоторых типах мультиметров. Проверить конденсатор мультиметром не выпаивая из схемы, тоже возможно. При этом необходимо соблюдать полярность при прозвонке и не касаться щупов руками. Погрешность проверки ёмкостей установленных на плате будет выше, так как на заряд накопителя влияют элементы схемы.

Проверить работоспособность емкости приблизительно можно и на искру, т. е. зарядить рабочим напряжением ёмкость, и далее закоротить металлической отверткой с изолированной ручкой ее вывода. По силе разряда можно приблизительно судить о работоспособности ёмкости. При проверке накопителя на искру предназначенных для работы в сети 220 В и выше, нужно предпринимать меры безопасности и разряжать емкости через резистор 10 Ком.

Проверка конденсаторов стрелочным тестером Ц 4353

Стрелочный тестер более удобен при проверке работоспособности накопителей. Стрелка тестера во время измерения емкости плавно перемещается по циферблату, что дает более правильную картину проверки, чем мелькающие цифры цифрового мультиметра. Неисправность накопителей заряда также можно определить визуально по вспучиванию торца корпуса, тёмным пятнам и прожженным отверстиям на элементе.