Как измерить емкость кабеля тестером

Как измерить емкость кабеля тестером

В связи измерение ёмкости относится к измерениям постоянным током. У меня всегда это обстоятельство вызывало улыбку. Всё-таки радиотехническое образование мешает понять, как связисты заставили течь постоянный ток через конденсатор, который такой ток пропускать не должен вовсе. В некоторых книгах описан баллистический метод. По сути это тот же метод, что используется для проверки конденсаторов обычным тестером. По скачку стрелки в момент переключения конденсатора судят о его ёмкости.

На практике все приборы, специально предназначенные для измерения ёмкости, используют генераторы переменного тока. В старых ПКП использовалось специальное реле, которое при включении издавало характерный писк. Сейчас приборы уже не «писчат», вместо реле используются полупроводниковые схемы. Но ток на выходе прибора всё-таки переменный.

Чтобы лучше понять суть измерений полезно вспомнить о физике и конденсаторе.

Чем больше площадь пластин S тем больше ёмкость. И наоборот, чем больше расстояние между пластинами, тем ёмкость меньше. Имеет значение так же то, что находится между пластинами и температура этого диэлектрика, но сползать дальше в физику не буду (читайте классиков).

В кабеле такими пластинами являются жилы кабеля. Чем они длиннее, тем больше площадь S и, соответственно ёмкость. И наоборот, чем больше расстояние между пластинами d, тем ёмкость меньше.

Если мерить этот параметр между жилами многопарного кабеля максимальные значения будут между жилами правильно скрученных пар, ведь они всю длину идут вместе. Эту особенность можно использовать для поиска «разнопарки» или разбитости пар. (Измерения переменным током)

Официально учитывается рабочая ёмкость и ёмкость к земле. Причём нормируется только рабочая ёмкость (измеряется между жилами пары). Для протокола заносится ещё и ёмкость к земле т.е. ёмкость между жилой и экраном. Норм на второй параметр не встречал, но как правило она на 40-50% больше рабочей. (Экран кабеля при этом измерении должен быть заземлён)

Поиск обрывов жил кабеля

Поиск повреждений. С помощью измерения ёмкости довольно неплохо ищутся обрывы. Действительно, если целая пара 78 нФ, а обрывная 16 нФ можно просто разделить второе на первое получим 0,205 или 20,5% от длины целой пары.

В новых приборах есть функции расчёта длины по типу кабеля и мостовая схема сравнения. Так что ответ они выдают сразу в метрах. Казалось бы, только отмеряй, но. Погрешность измерения по ёмкости намного больше измерений по шлейфу и всё это работает при хорошей изоляции измеряемого кабеля.

Меня жизнь научила подходить к этому методу очень осторожно. В поисках обрывов лучше использовать импульсный метод т.е. рефлектометр.

Тем, у кого только ПКП могут посетить эту страницу с методикой работы с ПКП-5

Поиск разбитости пар (разнопарки)

Разбитость, разнопарка, место перепутывания жил. Поиск места разбитости пар измерением ёмкости.

Разбивка пар, разнопарка, битость пар, прослушка. Пониженное переходное затухание. Это ещё один тип повреждений, который можно искать измерением ёмкости. Для поиска места, где спайщики «начудили» с муфтой, а именно оттуда берётся это повреждение, придётся ввести ещё один параметр: ёмкость искусственно разбитой пары. Мерится она так же, как и рабочая ёмкость только жилы берутся от разных пар.

Рабочая ёмкость правильно скрученной пары всегда больше ёмкости искусственно разбитой. Неудивительно, ведь жилы в паре идут всю длину вплотную друг к другу, величина d из рисунка минимальна, значит, ёмкость максимальна.

1. Мерим рабочую ёмкость хорошей пары этого кабеля. Предположим 81 нФ. Обозначу С_норм.

2. Мерим ёмкость искусственно битой, пары. Причём лучше не одной, а нескольких с усреднением. Предположим получилось 62 нФ. Обозначим С_бит.

3. Мерим рабочую ёмкость повреждённой пары. Пускай она будет 70 нФ (у разбитой пары она всегда меньше). И назовётся С_повр.

Этот же метод заложен в некоторых ИРК-ПРО. Довольно большая погрешность и хорош если точно известны все муфты. Часть инструкции к ИРК-ПРО Альфа от «Связьприбор»

РАЗБИТОСТЬ ПАР

Лично я всё же предпочитаю рефлектометр, получается точнее.

Источник

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:

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

Виды неисправностей

Основными неисправностямиявляются следующие:

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?

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

Расшифровка полученных результатов:

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:

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.

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.

Источник

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.

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.

Источник

Как пользоваться цифровым мультиметром. Часть 3 (ток, диоды, транзисторы, емкость)

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Сегодня Вашему вниманию я представляю третью часть статьи о том, как пользоваться мультиметром.

В этой части мы поговорим об измерении переменного и постоянного тока, сопротивления диодов, коэффициента усиления транзисторов и емкости конденсаторов.

А вот предыдущие части статей:

Как пользоваться мультиметром при измерении тока

При измерении с помощью мультиметра («тестера») значения постоянного или переменного тока в цепи, необходимо красный измерительный щуп вставить в гнездо «mA», если ток в измеряемой цепи не превышает 200 (мА), или в гнездо «20Аmax», если ток в цепи превышает 200 (мА). Черный щуп вставляем в гнездо «com».

При замере в цепи переменного тока переключатель мультиметра устанавливаем в диапазон переменного тока (

А). Этот диапазон выделен красным цветом и в нем имеются следующие пределы измерения: 20 (мА) и 20 (А).

При замере постоянного тока в цепи переключатель мультиметра устанавливаем в диапазон постоянного тока (-А). Этот диапазон выделен зеленым цветом и в нем имеются следующие пределы измерения: 2 (мА), 20 (мА), 200 (мА) и 20 (А).

Внимание. При измерении тока, хоть переменного, хоть постоянного, мультиметр включается в цепь последовательно.

Если Вы перепутаете пределы измерения тока, то мультиметр выйдет из строя. Также не стоит забывать о режиме, который у Вас включен.

Расскажу случай из практики. Один мой коллега проводил измерение переменного тока в цепи катушки контактора, а затем решил провести измерение напряжения питающей сети. Переключатель мультиметра он установил на измерение напряжения, а вот щупы переставить забыл. При касании щупами потенциалов питающего напряжения произошло короткое замыкание. В итоге: мультиметр сгорел, коллега не пострадал, но отделался серьезным испугом.

А вообще я не рекомендую Вам пользоваться мультиметром при измерении токов больше 200 (мА). Для этих целей можно, более безопасно (без разрыва силовой цепи), применять электроизмерительные клещи.

Проверка диодов с помощью мультиметра

Чтобы проверить с помощью мультиметра диод, необходимо измерительные щупы подключить следующим образом:

Переключатель мультиметра («тестера») устанавливаем в положение «прозвонка». В качестве примера проверим диод Д226Б.

Красный щуп соединяем с анодом «+» диода, а черный с катодом «-» (прямое подключение). На дисплее мультиметра отобразиться значение прямого сопротивления диода, равное 597 (Ом).

Если щупы поменять местами (обратное подключение), то на дисплее появится значение «1», при условии, что диод исправный.

Если показания на экране мультиметра при прямом и обратном подключении показывают малое значение, то значит диод пробит. Если же в обе стороны на дисплее отображается цифра «1″, то значит диод сгорел.

Измерение емкости конденсаторов

Перейдем сразу к примеру. Берем электролитический конденсатор емкостью 10 (мкФ) и подсоединяем его выводы (ножки) к гнезду Сх.

Переключатель мультиметра должен находиться в диапазоне (Сх), у которого существует 5 пределов измерения: 20 (мкФ), 2 (мкФ), 200 (нФ), 20 (нФ) и 2000 (пФ).

Зная емкость нашего конденсатора, устанавливаем переключатель мультиметра на предел 20 (мкФ) и смотрим величину измеренной емкости. На дисплее фиксируем полученное значение емкости конденсатора, которое равно 9,43 (мкФ).

Как пользоваться мультиметром при проверке транзисторов

Для проверки коэффициента усиления транзистора по постоянному току, необходимо переключатель мультиметра поставить в положение «hFE». В качестве примера проверим биполярный транзистор МП42Б с проводимостью P-N-P.

Вывода этого транзистора (эмиттер, база, коллектор) вставляем в соответствующие разъемы на мультиметре: E, B и С.

На дисплее мультиметра отобразится коэффициент усиления нашего транзистора.

Источник

Как определить емкость конденсатора?

Основной характеристикой конденсатора является его емкость. Очень часто замеры емкости требуется проводить в электролитическом конденсаторе. В отличие от керамических и оксидных конденсаторов, которые редко выходят из строя (разве что в результате пробоя диэлектрика), электролитическим деталям свойственна потеря ёмкости из-за высыхания электролита. Поскольку работа электронных схем сильно зависит от емкостных характеристик, то необходимо знать, как определить емкость конденсатора.

Существуют разные способы определения ёмкости:

Измерить емкость проще всего с помощью измерителя C и ESR. Для этого контакты измерительных щупов подсоединяют к выводам конденсатора, соблюдая полярность электролитических деталей. При этом результаты измерений выводятся на дисплей. (Рисунок 1). Радиолюбители, которым часто приходится делать измерения, приобретают такой прибор или изготавливают его самостоятельно.

Рис. 1. Измерение ёмкости с помощью измерителя C и ESR

С использованием мультиметра и формул

Если в вашем распоряжении есть мультиметр с функцией измерения параметра «Cx», то измерить ёмкость конденсатора довольно просто: следует переключить прибор в режим «Сх», после чего выбрать оптимальный диапазон измерения, соответствующий параметрам конденсатора. Ножки конденсатора вставляем в соответствующее гнездо (соблюдая полярность подключения) и считываем его параметры.

Режим «Сх» в мультиметре

Менее точно можно определить ёмкость с помощью тестера, у которого нет режима «Сх». Для этого потребуется источник питания, к которому подключают конденсатор по простой схеме (рис. 2).

Рис. 2. Схема подключения конденсатора

Алгоритм измерения следующий:

Подчеркнём ещё раз, что точность измерения ёмкости данным способом не слишком высока, но определить работоспособность радиоэлемента на основании такого измерения вполне возможно. Некоторые узлы электронных приборов исправно работают, если есть небольшие отклонения от номинальных емкостей, главное, чтобы не было электрического пробоя.

Осциллографом

С приемлемой точностью можно определить ёмкость конденсатора с помощью цифрового или обычного электронного осциллографа. Принцип похож на метод измерения ёмкости тестером. Разница только в том, что не потребуется секундомер, так как с высокой точностью время зарядки конденсатора отображается на экране осциллографа. Если применить генератор частоты и последовательную RC-цепочку (рис. 4), то ёмкость можно рассчитать по простой формуле: C = U_R / U_C* ( 1 / 2*π*f*R ).

Рис. 4. Простая схема

Алгоритм вычисления простой:

При измерении ёмкостей неполярных конденсаторов часто вместо RC-цепочки собирают мостовую схему с частотным генератором (показано на рис. 5), а также другие сборки. Сопротивления резисторов подбирают в зависимости от параметров номинальных напряжений измеряемых деталей. Ёмкость вычисляют из соотношения: r₄ / C_x = r₂ / C₀.

Рисунок 5. Мостовая схема

Гальванометром

При наличии баллистического гальванометра также можно определить ёмкость конденсатора. Для этого используют формулу:

Из-за падения сопротивления утечки ёмкость конденсаторов уменьшается. Энергия теряется вместе с током утечки.

Описанные выше методики определения ёмкости позволяют определить исправность конденсаторов. Значительное отклонение от номиналов говорит, что конденсаторы неисправны. Пробитый электролитический радиоэлемент легко определяется путём измерения сопротивления. Если сопротивление стремится к 0 – изделие закорочено, а если к бесконечности – значит, есть обрыв.

Следует опасаться сильного электрического разряда при подключениях щупов к большим электролитам. Они могут накапливать мощный электрический заряд от постоянного тока, который молниеносно высвобождается током разряда.

По маркировке

Напомним, что единицей емкости в системе СИ является фарада ( обозначается F или Ф). Это очень большая величина, поэтому на практике используются дольные величины:

Мы перечислили название единиц и их сокращённое обозначение потому, что они часто встречаются в маркировке крупных конденсаторов (см. рис. 6).

Обратите внимание на маркировку плоского конденсатора (второй сверху): после трёхзначной цифры стоит буква М. Данная буква не обозначает единицы измерения «мегафарад» – таких просто не существует. Буквами обозначены допуски, то есть, процент отклонения от ёмкости, обозначенной на корпусе. В нашем случае отклонение составляет 20% в любую сторону. Надпись 102М на большом корпусе можно было бы написать: 102 нФ ± 20%.

Теперь расшифруем надпись на корпусе третьего изделия. 118 – 130 MFD обозначает, что перед нами конденсатор, ёмкость которого находится в пределах 118 – 130 микрофарад. В данном примере буква М уже обозначает «микро». FD – обозначает «фарады», сокращение английского слова «farad».

На этом простом примере видно, какая большая путаница в маркировке. Особенно запутана кодовая маркировка, применяемая для крохотных конденсаторов. Дело в том, что можно встретить конденсаторы, маркировка которых выполнена старым способом и детали с современной кодировкой, в соответствии со стандартом EIA. Одни и те же символы можно по-разному интерпретировать.

По стандарту EIA:

Возможна и такая надпись: «1B253». При расшифровке необходимо разбить код на две части – «1B» (значение напряжения) и 253 = 25 × 10 3 = 25 000 пФ = 0,025 мкФ.

В кодовой маркировке используются прописные буквы латинского алфавита, указывающие допуски. Один пример мы рассмотрели, анализируя маркировку на рис. 6.

Приводим полный список символов:

Изделия с кодовой маркировкой изображены на рис. 7.

Рис. 7. Пример кодовой маркировки

Если в кодировке отсутствует символ из приведённого выше списка, а стоит другая буква, то она может единицу измерения емкости.

Важным параметром является его рабочее напряжение конденсатора. Но так как в данной статье мы ставим задачу по определению ёмкости, то пропустим описание маркировки напряжений.

Отличить электролитический конденсатор от неполярного можно по наличию символа «+» или «–» на его корпусе.

Цветовая маркировка

Описывать значение каждого цвета не имеет смысла, так как это понятно из следующей таблицы (рис. 8):

Рис. 8. Цветовая маркировка

Запомнить символику кодовой и цветовой маркировки довольно трудно. Если вам не приходится постоянно заниматься подбором конденсаторов, то проще пользоваться справочниками или обратиться к информации, изложенной в данной статье.

Источник