У любого радиолюбителя в запасниках найдется плата от какого-нибудь сгоревшего прибора с частью уцелевших конденсаторов, резисторов, тиристоров и набором других деталей.

Чтобы убедиться в работоспособности их следует проверять. Например, лучший способ проверки конденсатора это мультиметр.

Конденсатор не самый простой элемент в списке радиодеталей, он подобно аккумулятору, способен накапливать электрический заряд, что затрудняет его диагностику, но несмотря на это вполне доступен для проверки мультиметром.

Что такое конденсатор, и как он работает?

Конструкция в теории достаточно проста. Две металлические пластины, разделенные диэлектриком, накапливают в пространстве между ними энергию электрического поля. Именно так выглядел первый кондер.

Виды диэлектриков, применяемых в классических конденсаторах:

1. Воздух;
2. Бумага (электрокартон);
3. Керамика;
4. Пластик.

На деле, для оптимизации характеристик и уменьшения габаритов, вместо пластин часто применяют длинные тонкие рулоны металлической фольги, разделенной диэлектриком. В результате площадь так называемых пластин увеличивается, а размеры получаются компактными.

Уменьшение размера имеет обратную сторону. Страдают эксплуатационные параметры.

Радиоэлемент имеет несколько рабочих характеристик:

Емкость

Основная характеристика, определяющая способность накапливать определенную электрическую энергию. Измеряется в Фарадах. Поскольку в бытовых устройствах редко нужна огромная емкость (в десятках фарад), обычно значение измеряется в микро или пикофарадах. Обозначение – Ф, мФ, пФ. С ростом емкости увеличиваются и габариты конденсатора.

Номинальное напряжение

Параметр определяет, при каком значении емкость будет в пределах заданной изготовителем величины. Разумеется, производитель указывает на предельно допустимое значение. При работе необходимо делать запас, на случай внезапных бросков напряжения.

Напряжение пробоя

Параметр на основной, однако, серьезно влияет на эксплуатационные свойства радиодетали. Какой бы качественный не был диэлектрик, при достижении определенного значения в вольтах, электрическая энергия найдет путь для протекания тока через изоляцию.

Произойдет так называемый пробой, или короткое замыкание между пластинами. Мало того, что в этот момент характеристики кондера будут нарушены, – можно испортить всю электросхему. В некоторых случаях возможно возгорание детали. Тот же пленочный конденсатор подвержен термическим разрушениям.

Полярность

В зависимости от условий применения, конденсаторы бывают полярными и неполярными. Второй вариант относительно неприхотлив с точки зрения эксплуатации и применения. Однако такая деталь не может накапливать большую емкость при малых габаритах. Полярный конденсатор более прогрессивен, хотя имеет серьезные недостатки.

Не каждый из нас имеет в доме такие приборы, как осциллограф, частотомер или измеритель емкости. Но уж обыкновенный точно есть у любого уважающего себя мужчины. Прибор этот хоть и довольно простой, но с его помощью можно найти не только неисправность в электрической цепи (замерить напряжение, «прозвонить» ее), но и проверить работоспособность многих деталей.

Один из сложных элементов в плане определения пригодности к дальнейшему использованию – конденсатор. Он является составной частью практически любой схемы и нередко выходит из строя по вполне естественной причине – из-за срока годности.

Это касается так называемых «электролитов», которые постепенно «усыхают» и элементарно теряют емкость, что отражается на общей характеристике эл/цепи и вносит искажение в форму проходящего по ней сигнала. Но есть и другие неисправности, которые встречаются не реже.

Сначала стоит подробнее остановиться на самом мультиметре. Он продается в двух исполнениях – аналоговом (со стрелкой) и цифровом (с ЖК-индикатором). Последние модели считаются более совершенными и ими гораздо удобнее пользоваться в большинстве случаев, особенно если необходима высокая точность измерения.

А вот простейшую проверку конденсаторов все-таки лучше производить стрелочным мультиметром (с традиционной шкалой).

Визуально воспринимать постоянно меняющуюся череду цифр на ЖК-дисплее довольно трудно, поэтому и сделать правильный вывод о пригодности радиодетали иногда с первого раза может и не получиться. Прибор со стрелкой намного удобнее. Благодаря своей инерционности она или начнет постепенно отклоняться от первоначального положения, или вообще не будет реагировать в процессе проверки емкости.

Что нужно знать о конденсаторе

Эта радиодеталь эл/ток переменный пропускает в обе стороны, беспрепятственно. А вот постоянный – только в одну, и то, до тех пор, пока не зарядится. Мультиметр работает за счет встроенного элемента питания, который имеет свою полярность и характеризуется определенным номиналом напряжения. Вот это его свойство и используется при диагностике конденсатора.

Что сделать перед проверкой

Порядок проверки

Некоторые дефекты можно обнаружить и без прибора. Поэтому прежде чем им воспользоваться, необходимо выполнить первые 2 пункта.

Внешний осмотр

Даже небольшое вздутие корпуса – явный признак неисправности. Другие дефекты, которые легко обнаружить визуально:

• появление подтеканий (характерно для «электролитов»);
• изменение окраски корпуса;
• наличие признаков термических воздействий на данном участке (отслоение дорожек, потемнение платы и тому подобное).

Проверка надежности фиксации

Нужно попробовать покачать емкость, если она впаяна в электронную плату. Естественно, аккуратно. При обрыве одной из ножек это сразу почувствуется.

Проверка на сопротивление

Если предстоит работать с «электролитом», то здесь важна его полярность. Плюсовой вывод обозначается на корпусе меткой «+». Поэтому и клеммы прибора присоединяются соответственно. Плюсовая – на «+», минусовая – на «–» . Но это для «электролитов». При проверке конденсаторов бумажных, керамических и так далее – без разницы. Предел измерения – максимальный.

Что смотреть? Как движется стрелка. В зависимости от номинала конденсатора она или сразу устремится к «∞», или медленно пойдет к краю шкалы. Но главное – при ее перемещении не должно быть скачков (рывков).

• Если в детали пробой (КЗ), то стрелка останется на нуле.
• При внутреннем обрыве она резко уйдет на «бесконечность».

На емкость

В этом случае понадобится прибор цифровой. Стоит отметить, что не все мультиметры способны провести такое испытание, а если и могут, то результат будет довольно приблизительным. По крайней мере, на изделия «made in China» особо полагаться не стоит.

Как подключать деталь к прибору, написано в его инструкции (раздел «измерение емкости»). Если речь идет об «электролите», то опять-таки – с соблюдением полярности.

Примерно определить соответствие обозначенному на корпусе детали номиналу емкости можно и стрелочным прибором. Если она небольшая, то при проверке на сопротивление стрелка отклоняется достаточно быстро, но не резко. При значительной величине емкости заряд идет медленнее, и это хорошо видно. Но опять-таки, это всего лишь косвенное свидетельство пригодности конденсатора, говорящее о том, что КЗ нет и он берет заряд. Повышенный ток утечки таким способом определить невозможно.

• Если схема дает сбои, то нужно обратить внимание на дату выпуска конденсаторов, стоящих в конкретной цепи. За 5 лет эта радиодеталь «усыхает» примерно на 55 – 75%. На проверку старой емкости тратить время не имеет смысла – лучше сразу менять. Даже если конденсатор в принципе и рабочий, то определенные искажения он уже вносит. Это в первую очередь относится к импульсным схемам, с которыми можно столкнуться, к примеру, при ремонте «сварочника» инверторного типа. А в идеале такие элементы цепи желательно менять раз в пару лет.
• Чтобы результаты измерений были максимально точными, перед проверкой емкости в прибор следует поставить «свежую» батарейку.
• Конденсатор перед испытанием должен из схемы выпаиваться (или хотя бы одна его ножка). Для больших деталей с подводкой проводов – 1 из них отсоединяется. В противном случае истинного результата не будет. Например, цепь станет «звониться» через другой участок.
• В ходе проверки конденсатора нельзя касаться руками его выводов. Например, прижимать щуп к ножкам пальцами. Сопротивление нашего тела – порядка 4 Ом, поэтому так проверять радиодеталь совершенно бессмысленно.

Для проверки работоспособности радиоэлементов существует несколько приемов и приборов. В частности, для измерения емкости и проверки состояния конденсаторов лучше всего подходит LC-метр. Однако в ситуациях, когда его нет под рукой, может выручить обычный мультиметр.

Как работает конденсатор и зачем он нужен

Конденсатор – это пассивный электронный радиоэлемент. Его принцип действия схож с батарейкой – он аккумулирует в себе электрическую энергию, но при этом обладает очень быстрым циклом разрядки и зарядки. Более специализированное определение гласит, что конденсатор – это электронный компонент, применяемый для аккумуляции энергии или электрического заряда, состоящий из двух обкладок (проводников), разделенных между собой изолирующим материалом (диэлектриком).

Так каков принцип действия этого устройства? На одной пластинке (отрицательной) собирется избыток электронов, на другой - недостаток. А разница между их потенциалами будет называться напряжением. (Для строгого понимания нужно прочесть, например: И.Е. Тамм Основы теории электричества)

В зависимости от того, какой материал используется для обкладки, конденсаторы разделяют на:

• твердотельные или сухие;
• электролитические – жидкостные;
• оксидно-металлические и оксидно-полупроводниковые.

По изолирующему материалу их делят на следующие виды:

• бумажные;
• плёночные;
• комбинированные бумажно-плёночные;
• тонкослойные;

Чаще всего необходимость проверки с использованием мультиметра возникает при работе с электролитическими конденсаторами.

Ёмкость конденсатора находится в обратной зависимости от расстояния между проводниками, и в прямой – от их площади. Чем они больше и ближе друг к другу – тем больше ёмкость. Для её измерения используется микрофарад (mF). Обкладки изготавливаются из алюминиевой фольги, скрученной в рулон. В качестве изолятора выступает слой окисла, нанесенный на одну из сторон. Для обеспечения наибольшей ёмкости устройства, между слоями фольги прокладывается очень тонкая, пропитанная электролитом, бумага. Бумажный или пленочный конденсатор, сделанный по данной технологии, хорош тем, что обкладки разделяет слой окисла в несколько молекул, благодаря чему и удается создавать объемные элементы с большой ёмкостью.

Устройство конденсатора (такой рулон помещается в алюминиевый корпус, который в свою очередь кладется в пластиковый изолирующий короб)

На сегодня конденсаторы используются практически в каждой электронной схеме. Их выход из строя чаще всего связан с истечением срока годности. Некоторым электролитическим растворам присуще «усыхание», в процессе которого уменьшается их ёмкость. Это сказывается на работе цепи и форме сигнала, проходящего по ней. Примечательно, что это характерно даже для неподключенных в схему элементов. Средний срок службы – 2 года. С этой периодичностью и рекомендуется проводить проверку всех установленных элементов.

Обозначение конденсаторов на схеме.
Обычный, электролитический, переменный и подстроечный.

Подготовка перед проверкой

В первую очередь следует выбрать инструмент для проведения проверки. Сегодня в широком ассортименте можно найти мультиметры с аналоговой стрелочной индикацией и жидкокристаллическим дисплеем. Последние отличает высокая точность измерений и удобство эксплуатации, однако для проверки конденсаторов многие предпочитают брать стрелочный мультиметр – легче и понятнее отследить плавное перемещение стрелки, чем «прыгающие» цифры.

Стоит упомянуть, что конденсатор пропускает переменный ток в обоих направлениях, а постоянный – в одном до полной зарядки. У мультиметра есть собственный источник питания, который, соответственно, обладает своей полярностью и номинальным напряжением. Эту особенность инструмента и используют для диагностики.

Для подготовки к проверке:

• Переведите переключатель в рабочее положение для измерения сопротивления, чаще всего он обозначается аббревиатурой OHM или символом Ω. В некоторых источниках говорится, что удобнее поставить «на сигнал», однако это менее эффективно – этот способ позволит проверить элемент на пробой, без учета других причин неисправности.
• Отградуируйте прибор с помощью механической регулировки, необходимо, что стрелка совпадала с крайней риской.
• Снять заряд с конденсатора. Этот пункт обязателен даже для тех деталей, которые не были выпаяны из схемы – на выводах может оставаться остаточное напряжение. Для его снятия нужно замкнуть клеммы. Для небольших элементов подойдет любой проводящий предмет – отвертка, нож, пинцет и т.д. Для конденсаторов с большой ёмкостью, рассчитанные для работы в 220 В сети лучше воспользоваться пробником с одной лампой, 380 В – с несколькими последовательно подключенными. Соблюдайте предельную осторожность и не соединяйте выводы элемента друг с другом – даже пусковой конденсатор, применяемый в бытовой технике, может нанести сильный вред организму.

Ход проверки

Для начала следует провести внешний осмотр радиоэлемента, не выпаивая его из платы. О неисправности или выходе из строя могут говорить вздутие корпуса, изменение его окраски, признаки температурного воздействия (потемнение платы, дорожки отходят от поверхности и т.п.). Если электролитический раствор протекает наружу, снизу в месте крепления к плате должны остаться характерные подтеки. Для проверки фиксации на плате можно осторожно взять элемент и несильно покачать из стороны в сторону. Если одна из ножек оборвана, это сразу будет понятно по свободному ходу.

В основном, по конструктивному исполнению конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные.

К полярным конденсаторам относятся конденсаторы которые имеют полярность, грубо говоря, плюс и минус. К ним чаще всего относятся электролитические конденсаторы, но бывают также и электролитические неполярные конденсаторы. Полярные конденсаторы надо паять в схемы только определенным образом: плюсовый контакт конденсатора к плюсу схему, минусовый контакт – к минусу схемы.

Если полярность такого конденсатора нарушить, то он может серьезно пострадать и даже взорваться. Поверьте мне, взрыв конденсатора – это очень зрелищно, но электролит, который там находится, может серьезно повредить вас и ваше окружение. В основном, это только касается советских конденсаторов.

У импортных конденсаторов сверху имеется небольшое вдавление в виде крестика или какой-нибудь другой фигурки. Их толщина меньше, чем остальная толщина крышечки конденсатора. Как мы с вами знаем, где тонко, там и рвется. Это предусмотрено в целях безопасности. Поэтому, если все-таки импортный конденсатор желает взорваться, то его верхняя часть просто-напросто превратится в розочку.

На фото ниже вздутый конденсатор на материнской плате компьютера. Разрыв идет ровно по линии.

Для того, чтобы проверить конденсатор, надо вспомнить общее свойство всех конденсаторов: конденсатор пропускает только переменный ток, постоянный ток он пропускает только в самом начале на несколько долей секунд (это время зависит от его емкости), а потом – не пропускает. Более подробно про это свойство можно прочитать в этой статье. Для того, чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, должно соблюдаться условие, что его емкость должна быть от 0,25 мкФ.

Как проверить полярный конденсатор

Ну что же, давайте проверим нашего подопечного. Вот собственно и он, самый настоящий импортный электролитический полярный конденсатор:

Для того, чтобы разобраться, где у него минус, а где плюс, производители нанесли маркировку. Минус конденсатора указывает галочка на самом корпусе. Видите эту черную галочку на золотой толстой линии конденсатора? Она указывает на минусовый вывод.

Давайте узнаем, жив или мертв наш пациент? Для начала его надо разрядить металлическим предметом. Я использовал пинцет.

Следующим шагом берем мультиметр и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления, и щупами дотрагиваемся до выводов конденсатора. Так как у нас мультиметр на прозвонке и на измерении сопротивления выдает постоянный ток, значит, в какой-то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление конденсатора будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах конденсатора и, сами того не понимая, заряжаем его. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.

Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов конденсатора.

Держим и видим, что сопротивление у нас растет

и пока не станет очень большим

Очень удобен в проверке конденсаторов аналоговый мультиметр, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультике.

Если же у нас при прикасании щупов к конденсатору мультиметр начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит, в конденсаторе произошло короткое замыкание . А если сразу же показывается единичка на мультиметре, значит внутри конденсатора произошел обрыв. Конденсаторы с такими дефектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать.

Как проверить неполярный конденсатор

Неполярные конденсаторы проверяются еще проще. Ставим предел измерения на мультиметре на Мегаомы и касаемся щупами выводов конденсатора. Если сопротивление меньше 2 Мегаом, то скорее всего конденсатор неисправен.

Конденсаторы полярные и неполярные номиналом меньше, чем 0,25мкФ могут с помощью мультиметра проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все-таки их на работоспособность, нужен специальный прибор – LC – метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr , но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость конденсаторов, имея внутри себя такую функцию. Например, мой мультиметр может без труда определить емкость конденсатора до 200 мкФ. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть . Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультиметре при перегорании внутреннего предохранителя не работала функция измерения силы тока и измерение емкости конденсатора.