Как измерить электрическую мощность: 8 шагов - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Количество показов этой статьи: 9648.

Содержание

Как измерить электрическую емкость

Наша опытная команда редакторов и исследователей внесла свой вклад и проверила эту статью на точность и полноту.

Команда управления контентом wikiHow внимательно следит за работой редакторов, чтобы убедиться, что каждая статья соответствует нашим высоким стандартам качества.

Количество источников, использованных в статье: 7. Их список можно найти в нижней части страницы.

Количество просмотров этой статьи: 9648.

Электрическая емкость описывает способность проводника, такого как конденсатор, накапливать электрический заряд, используемый в электрической цепи. Единицей измерения емкости является фарад (F), который равен отношению 1 Кл (кулон) электрического заряда к 1 В (вольт) разности потенциалов. На самом деле, фарад – это настолько большая величина, что емкость обычно измеряется в более мелких единицах, таких как микрофарады, которые составляют миллионную часть фарада, или нанофарады, которые составляют миллиардную часть фарада. И хотя для проведения точных измерений требуется дорогостоящее оборудование, цифровой мультиметр может дать приблизительное значение.

Возьмем, к примеру, EBC-A10, поскольку он способен как заряжать даже глубоко разряженные батареи, так и разряжать их, что нам и нужно для получения достоверных данных.

Технические характеристики батареи

Наиболее подробную информацию о батарее можно найти на корпусе батареи или в специальных документах с подробным техническим описанием, называемых “datasheet”. (datasheet), но в стандартных технических характеристиках устройства вряд ли можно указать все нюансы.

Тип батареи В современных устройствах обычно используется так называемый “тип батареи”. Литий-полимерные батареи, которые являются слегка усовершенствованной версией литий-ионных батарей, а иногда различий действительно нет, и это просто маркетинговая уловка. Единственное, что отличает литий-полимерные аккумуляторы в повседневной жизни, это то, что они имеют мягкую пластиковую крышку вместо жесткого корпуса.

Ограниченное напряжение зарядки Максимально возможное напряжение, которого может достичь батарея, а повышение напряжения приведет к возникновению всевозможных проблем с батареей, вплоть до взрыва. Однако не стоит беспокоиться о перезарядке, так как во время зарядки должна быть включена защита аккумулятора.

Номинальное напряжение Это среднее или рабочее напряжение батареи, при котором она будет работать большую часть времени. Полезно называть его средним значением.

Типовая мощность Типичная емкость: типичное, среднее значение емкости для используемой батареи. Он указывается в мАч и/или Втч.

Номинальная мощность. Номинальная емкость – это минимальная емкость батареи, и здесь важно уточнить, что даже в пределах одной производственной партии емкость батареи может незначительно отличаться, что вполне допустимо, а индекс номинальной емкости показывает, насколько велики могут быть различия. Бывает и так, что фактическая емкость выше, чем заявленная производителем.

Ответ: Помимо емкости и напряжения, на элементах могут быть указаны следующие маркировки: тип (конструкция); вид тока (постоянный или переменно-постоянный); полярность выводов (для электролитических элементов); рабочая частота (Гц); величина допуска емкости (%). Особенно тщательно проверьте полярность ячейки.

Как измерить емкость с помощью мультиметра, оснащенного специальной функцией FCX?

Перед измерением конденсатор должен быть разряжен путем замыкания клемм. Невыполнение этого требования может привести к повреждению мультиметра.
Установлен диапазон измерения. Это значение должно быть близко к значению, указанному на корпусе конденсатора.
Затем элемент вставляется в специальные отверстия -СX+ или проверяется с помощью щупов, прикрепленных к контактам конденсатора
В конце на дисплее мультиметра должно появиться значение емкости. Остается только сравнить его с номинальной стоимостью.

Чтобы определить, есть ли короткое замыкание или обрыв внутри конденсатора вы можете измерить сопротивление:

Тестер должен работать в режиме измерения сопротивления.
Диапазон измерения составляет 2 мегаом для неполярной ячейки и 200 Ом для полярной ячейки.
Щуп касается концов элементов, отпаянных от схемы. В случае полярного конденсатора необходимо соблюдать полярность.
Значение сопротивления появится на дисплее и будет увеличиваться. Это происходит потому, что конденсатор заряжается мультитестером в течение некоторого времени.

Расшифруйте полученные результаты:

если 1 появляется медленно, а не сразу – конденсатор неисправен;
0 – в ячейке имеется короткое замыкание;
если появляется сразу 1 – происходит разрыв внутри элемента.

Благодаря этому конденсатор можно проверить любым мультиметром, в том числе и тем, который не имеет функции измерения емкости.

Конденсаторы используются почти во всех микросхемах и являются частой причиной неисправностей. Поэтому в случае неисправности устройства именно этот компонент следует проверить в первую очередь.

Измерение емкости конденсатора

Емкость – это основная характеристика конденсатора. Он указан на внешнем корпусе устройства, и если у вас есть тестер, вы можете измерить фактическое значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель на мультиметре установлен на диапазон измерения. Установленное значение равно или близко к номинальному значению, указанному на компоненте. Сам конденсатор вставляется в отверстия -CX+ (если они есть в мультиметре) или с помощью щупов. Подключите щупы таким же образом, как и при измерении сопротивления.

После подключения щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если она близка к номинальной характеристике, конденсатор в порядке. Если разница между полученным и номинальным значением отличается более чем на 20%, прибор неисправен и подлежит замене.

Формула показывает, что конденсатор емкостью 1 фарад будет накапливать на пластинах заряд в 1 кулон, создавая между ними напряжение в 1 вольт.

Для проведения измерений необходимо отпаять хотя бы один провод. Пайка выполняется таким образом, чтобы другие части схемы не искажали результат тестирования. Тестовые щупы подключаются непосредственно к выводам конденсатора с щупами.

Как и любой ВЧ компонент, емкостная составляющая может быть измерена. Для этого используется измерительный прибор, такой как омметр или мультиметр. В процессе эксплуатации неисправный конденсатор можно определить на глаз еще до того, как он будет отпаян от платы.

Проверка конденсатора с помощью мультиметра

Мультиметр с возможностью измерения емкости электролитических конденсаторов может определить неисправный компонент по снижению или полному отсутствию емкости. Если тест не показывает отсутствие или уменьшение емкости, элемент цепи неисправен.

Если емкость элемента превышает 20 мкФ, пригодится любой тестер в режиме омметра. Предел измерения установлен на “200 кОм”. После пайки контакты элемента закорачиваются для снятия остаточного заряда.

Сопротивление измеряется на контактах, которое будет увеличиваться в зависимости от емкости. Чем он ниже, тем быстрее увеличивается значение сопротивления и достигает бесконечности. Бесконечность означает полностью заряженный конденсатор. Если этого не происходит и на дисплее сразу появляется бесконечность, это означает, что деталь неисправна.

Важно! При значениях емкости менее 20 мкФ этот метод не подходит. Увеличение сопротивления до бесконечного значения в этом случае происходит быстро и незаметно.

Измерение фактических значений емкости

Пробой между пластинами вызван внутренним коротким замыканием. Измерение омметром показывает ноль или сопротивление, которое не увеличивается. Даже если она немного увеличится, она не достигнет бесконечности.

При внешнем визуальном осмотре такие элементы заметны. Электролитические конденсаторы имеют поперечные вырезы в верхней части корпуса. Если пластины замыкаются, электролит внутри закипает и выделяет газ. Газ пытается выйти и в этот момент обнажает компонент. Верхушки дефектных клеток разрываются или выпячиваются.

Измерение с помощью измерителя ESR

Для измерения емкости конденсатора используется специальный прибор, ESR, который определяет увеличение внутреннего сопротивления. Нет необходимости отпаивать компонент во время его использования.

Когда неисправный конденсатор заряжается или разряжается, увеличение этого параметра указывает на снижение пикового тока через элемент. Картина такая, как будто последовательно с измеряемой ячейкой установлен резистор, который вносит задержку.

Это известно как эквивалентное последовательное сопротивление – ESR. На английском языке он называется ESR.

Самодельный C-метр

Можно самостоятельно собрать простой измеритель конденсаторов на ИС серии 155LA3.

ИС K155LA3 установлена на самодельной печатной плате. Плата предварительно очищается от грязи и флюса, оставшихся после обработки. Используемые детали:

Микропроцессорный чип K155LA3;
Диоды KD 509;
выбранные резисторы 47 кОм;
резисторы 11 кОм;
Конденсатор 0,1 мкФ;
Выбранные емкости: C1 0-50 пФ, C2 0-500 пФ, C3 0-5000 пФ, C4 0-0,05 мкФ.

К выходам подключается источник питания 5 В. Контакт 7 – отрицательный, а контакт 14 – положительный. Штифты отсчитываются от ключа, приложенного к корпусу. Напряжение питания составляет 5 В при токе 0,1 А.

Провода, соединяющие резисторы с выключателем, максимально короткие. Переменные резисторы после выбора заменяются фиксированными эквивалентами. Регулировка выполняется с помощью используемого измерительного устройства.

Регулировка сводится к установке максимальных границ каждого диапазона путем подбора резисторов 47K.

Наиболее распространенной причиной отказа является превышение рабочего напряжения конденсатора. Виновниками могут быть не только электролитические конденсаторы, но и специальные интерференционные конденсаторы Y-типа (которые, кстати, специально разработаны для обрыва, а не короткого замыкания).

Можно ли проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая его из платы?

Единого ответа на вопрос, как проверить конденсатор мультиметром без выпаивания, не существует: все зависит от схемы, в которой находится конденсатор.

Дело в том, что электрические схемы обычно состоят из множества компонентов, которые могут быть соединены с конденсатором самым сложным образом.

Например, несколько конденсаторов можно подключить параллельно, и тогда прибор покажет их общую емкость. Если один из конденсаторов открыт, это будет очень трудно заметить.

Или, например, довольно часто керамический конденсатор помещается параллельно электролитическому конденсатору. В этом случае нет ни малейшей возможности проверить конденсатор мультиметром на плате и обнаружить внутренний обрыв.В колебательных контурах, вообще говоря, катушка может быть параллельна конденсатору. В этом случае конденсатор будет закорочен, хотя на самом деле он не закорочен.

Вот пример, когда все пять конденсаторов покажут ложное короткое замыкание:

В схемах импульсных источников питания очень часто встречаются схемы, состоящие из вторичной обмотки трансформатора, диода и выпрямительного конденсатора. Поэтому любой конденсатор, “протестированный” с неисправным диодом, покажет короткое замыкание. На самом деле, вы можете проверить электролитический конденсатор с помощью мультиметра, не выпаивая его, но только для конденсаторов с определенной емкостью (>1 мкФ) и только для проверки емкости и отсутствия короткого замыкания. Измерение емкости – не вариант. Кроме того, если прибор покажет короткое замыкание, вам все равно придется отпаивать его, потому что все на плате может быть закорочено.

Маленькие конденсаторы проверяются только на короткое замыкание, обрыв и нулевую емкость таким способом проверить нельзя.

Вот очень хорошее и понятное видео на эту тему:

Приведенные выше примеры (а также наглядное видео) не оставляют сомнений в том, что проверка конденсаторов без выпаивания их из схемы – это фантастика.

Если какой-либо конденсатор вызывает сомнения, лучше сразу заменить его на заведомо исправный. Или хотя бы временно припаять хороший конденсатор параллельно сомнительному, чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения.

Читайте далее: