Измеритель емкости

Измеритель емкости, разработанный Гарри Гарландом и Роджером Меленом .

Измеритель емкости — это электронное испытательное оборудование , используемое для измерения емкости . в основном из дискретных конденсаторов . В зависимости от сложности измерителя он может отображать только емкость или также измерять ряд других параметров, таких как утечка , эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и индуктивность . В большинстве случаев и в большинстве случаев конденсатор необходимо отсоединить от цепи ; СОЭ обычно можно измерить в схеме.

Простые проверки без настоящего измерителя емкости

Некоторые проверки можно выполнить без специального инструмента, особенно на алюминиевых электролитических конденсаторах , которые, как правило, имеют высокую емкость и подвержены плохой утечке. Мультиметр . в диапазоне сопротивлений может обнаружить короткозамкнутый конденсатор (очень низкое сопротивление) или конденсатор с очень большой утечкой (высокое сопротивление, но ниже, чем должно быть; идеальный конденсатор имеет бесконечное сопротивление постоянному току) Грубое представление о емкости можно получить с помощью аналогового мультиметра в диапазоне высокого сопротивления, наблюдая за стрелкой при первом подключении; ток потечет для зарядки конденсатора, и стрелка «прыгнет» от бесконечного указанного сопротивления до относительно низкого значения, а затем уйдет до бесконечности. Амплитуда удара является показателем емкости. Интерпретация результатов требует некоторого опыта или сравнения с хорошим конденсатором и зависит от конкретного используемого измерителя и диапазона.

Простые и бесмостовые счетчики

Многие цифровые вольтметры ( цифровые вольтметры ) имеют функцию измерения емкости. Обычно они работают путем зарядки и разрядки испытуемого конденсатора известным током и измерения скорости нарастания результирующего напряжения ; чем медленнее скорость нарастания, тем больше емкость. Цифровые вольтметры обычно могут измерять емкость от нанофарад до нескольких сотен микрофарад, но более широкие диапазоны не являются чем-то необычным.

• Измерение емкости вращающегося конденсатора цифровым мультиметром
• 
  С _мин = 29 пФ
• 
  С = 269 пФ
• 
  С _макс = 520 пФ

Также можно измерить емкость, пропуская известный переменный высокочастотный ток через испытуемое устройство и измеряя на нем результирующее напряжение (не работает для поляризованных конденсаторов).

При поиске неисправностей в цепях некоторые проблемы носят периодический характер или проявляются только при подаче рабочего напряжения и не выявляются измерениями с помощью оборудования, каким бы сложным оно ни было, которое использует низкие испытательные напряжения. Некоторые проблемы выявляются путем использования «замораживающего» спрея и наблюдения за его влиянием на работу схемы. В конечном счете, в сложных случаях проще провести плановую замену конденсаторов (относительно дешевых комплектующих), чем организовать замеры всех соответствующих параметров в рабочих условиях.

Некоторые более специализированные приборы измеряют емкость в широком диапазоне, используя описанные выше методы, а также могут измерять другие параметры. Низкую паразитную и паразитную емкость можно измерить, если доступен достаточно низкий диапазон. Ток утечки измеряется путем подачи постоянного напряжения и измерения тока обычным способом.

Мосты

Andeen -Hagerling 2700A. Емкостной мост

В более сложных приборах используются другие методы, такие как включение тестируемого конденсатора в мостовую схему . Варьируя номиналы других ветвей моста (чтобы привести мост в равновесие), определяют номинал неизвестного конденсатора. Этот метод косвенного использования измерения емкости обеспечивает большую точность. Мост обычно также может измерять последовательное сопротивление и индуктивность. Благодаря использованию соединений Кельвина и других методов тщательного проектирования эти приборы обычно могут измерять конденсаторы в диапазоне от пикофарад до фарад. комбинированные измерители LCR Доступны , которые могут измерять индуктивность, сопротивление и емкость.

Мостовые схемы сами по себе не измеряют ток утечки, но постоянного тока можно подать напряжение смещения и измерить утечку напрямую.

Современные мостовые инструменты обычно включают в себя цифровой дисплей и, при необходимости, своего рода тестирование «годен/не годен», чтобы обеспечить простое автоматизированное использование в производственной среде. Как и все современные приборы, мосты можно подключать к компьютеру и другому оборудованию для экспорта показаний и обеспечения внешнего управления.