Wie misst man die Kapazität mit einem Multimeter?

Kapazitätsmessung mit einem Digitalmultimeter

Um die Kapazität eines Kondensators genau zu messen, benötigen Sie teure Instrumente wie ein LCR-Messgerät, das Induktivität (L), Kapazität (C) und Widerstand (R) genau messen kann unter Berücksichtigung verschiedener Parameter wie Frequenz. Ein Digitalmultimeter (DMM) kann die Kapazität ebenfalls mit einiger Genauigkeit messen, aber ihr Bereich ist sehr gering.

Kapazität

Kapazität ist die Fähigkeit eines Kondensators, Energie in Form einer elektrischen Ladung zu speichern. Es speichert es zwischen zwei leitenden Platten, die durch einen dielektrischen Film getrennt sind.

Es wird in Farad gemessen. Eine Farad-Kapazität entspricht einem Coulomb der in einem Kondensator gespeicherten Ladung, wenn eine Potentialdifferenz von einem Volt angelegt wird. Ein Farad ist eine sehr große Einheit. Daher wird die Kapazität normalerweise in Mikrofarad (μF) und Millifarad (mF) gemessen.

Verwandter Beitrag: So testen Sie einen Kondensator mit einem digitalen und analogen Multimeter – 6 Methoden

Arbeitsprinzip

Ein Multimeter misst die Kapazität, indem es den Kondensator mit einem bekannten Strom auflädt. Es misst im Wesentlichen die Anstiegsrate der Spannung über dem Kondensator. Die Spannungsrate ist umgekehrt proportional zur Kapazität.

I_C =CdV/dt

Wo

• I_C =Kondensatorstrom (Bekannter Strom, der vom Messgerät geliefert wird)
• C =Kapazität
• dV/dt =Rate der Spannungsänderung

Wenn der Spannungsanstieg langsam ist, ist die Kapazität groß und umgekehrt. DMMs unterstützen keinen größeren Bereich von Kapazitätsmessungen.

Achtung

Kondensatoren speichern die Ladung auch nach dem Entfernen der Stromversorgung. Es ist wichtig, einen Kondensator zu entladen, bevor Sie ihn berühren oder an ein Messgerät anschließen. Entfernen Sie zunächst die an den Stromkreis angeschlossene Stromversorgung. Um den Kondensator sicher zu entladen, schließen Sie einen Widerstand an seine Anschlüsse an. Ein anständiger Kondensator hat genug Ladung, um eine Person zu schocken, und er kann ein Messgerät beschädigen, indem er sich über seinen internen Schaltkreis entlädt.

Messung der Kapazität

Die Kapazität kann mit preiswerten Digitalmultimetern mit Kapazitätsmessung „-|(-“ oder „F“ gemessen werden. Dies kann einen groben, nicht sehr genauen Messwert liefern. Für eine genaue Messung , LCR-Meter verwendet, was sehr teuer ist, und sie können sogar die Kapazität messen, wenn der Kondensator an Bord ist, indem sie ESR (Equivalent Series Resistance) verwenden

Wie Sie wissen, können wir mit einem digitalen oder analogen Multimeter mehrere elektrische Größen wie Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität, Frequenz, Temperatur und Durchgang usw. messen und elektrische und elektronische Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und Kabel &Drähte usw. Im folgenden Multimeter-Tutorial zeigen wir, wie man den genauen Wert der Kapazität eines Kondensators mit einem DMM misst.

Methode 1:

Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Kapazitätsmessung mit einem Digitalmultimeter

• Schalten Sie zuerst die Stromversorgung des Stromkreises ab. Stellen Sie sicher, dass der Strom ausgeschaltet ist, indem Sie die Spannung darüber messen. Es sollte 0 Volt anzeigen.
• Führen Sie eine Sichtprüfung des Kondensators durch. Ein defekter Kondensator kann Lecks, Ausbuchtungen und Risse aufweisen. Ersetzen Sie es, wenn es fehlerhaft ist, oder folgen Sie dem nächsten Schritt.
• Entladen Sie den Kondensator sicher, indem Sie einen Widerstand an seinen Anschluss anschließen. Verwenden Sie einen geeigneten Widerstand (5-Watt-Widerstand) für eine sichere Entladung.

• Wenn sich der Kondensator in einem Stromkreis befindet, entfernen Sie ihn auf jeden Fall vorsichtig. Aufgrund anderer paralleler Komponenten liefert es in einem Stromkreis ungenaue Messwerte.

• Drehen Sie die Wählscheibe auf das Kapazitätssymbol „-|(-“ oder „F“. Drücken Sie die „Shift“-Taste, um die sekundäre Funktion zu aktivieren, wenn sie sich den Platz mit einer anderen Funktion teilt.

• Wählen Sie ungefähre Bereichseinstellungen über das Einstellrad. Manche DMMs haben eine Auto-Range-Funktion.
• Stecken Sie die schwarze Sonde in den „COM“-Anschluss und die rote Sonde in den richtigen roten Anschluss, der mit „-|(-“ gekennzeichnet ist.

Hinweis:Einige DMMs haben dedizierte Ports zum Platzieren des Kondensators, wie in der Abbildung unten gezeigt.

• Drücken Sie die Taste „REL“ (falls Ihr Messgerät eine hat). Es subtrahiert die Kapazität der Messleitungen. Es hilft beim Nachweis präziser und genauer Messwerte für kleine Kapazitäten.

• Schließen Sie die schwarze Leitung an den negativen (-) und die rote Leitung an den positiven (+) Zweig des Kondensators an.

Ein unpolarer Kondensator hat keine Polaritäten. Ein polarer Kondensator hat eine Kennzeichnung des negativen und positiven Anschlusses, wie z. B. „ein – markierter Streifen in der Nähe des negativen Anschlusses“ oder „das längere Bein ist der positive Anschluss“.

• Das Messgerät beginnt, den Kondensator aufzuladen. Warten Sie daher, bis sich der Messwert auf dem Display stabilisiert hat. Wenn „OL“ angezeigt wird, erhöhen Sie die Reichweite des Messgeräts.
• Wenn immer noch „OL“ angezeigt wird, liegt die Kapazität außerhalb des Messbereichs oder der Kondensator ist defekt.
• Wenn die Messung beendet ist, entfernen Sie zuerst die roten Sonden und dann die schwarze Sonde.
• Schalten Sie das Multimeter aus oder drehen Sie den Drehregler auf die Spannungsmessung.

Methode 2:

Dazu benötigen Sie eine Batterie (niedriger als die Nennspannung des gewünschten Kondensators), einen Widerstand mit bekanntem Wert (z. B. 10 kΩ) sowie eine Stoppuhr und ein Multimeter. Im Allgemeinen ist die Nennspannung auf dem Typenschild des Kondensators aufgedruckt. Wir werden den Kondensator auf etwa 63,2 % der Versorgungsspannung aufladen und den Messwert notieren.

Befolgen Sie dazu die folgenden Schritte

• Trennen Sie den Kondensator ab und entladen Sie ihn vollständig
• Schalten Sie einen 10kΩ in Reihe mit den Pluspolen der Batterie und des Kondensators.
• Schließen Sie die 9-V-Batterie und das Multimeter zum Laden an den Kondensator an und starten Sie die Stoppuhr.
• Wenn das Multimeter 5,7 V anzeigt, halten Sie die Uhr an und notieren Sie den Messwert in Sekunden.
• Nun folgen Sie dem folgenden Beispiel, um den Wert der Kapazität zu erfahren.

Beispiel:Wir haben einen Kondensator mit 16 V und 470 μF Nennleistung. wenn die Versorgungsspannung 9 V beträgt , dann 63,2 % der Versorgungsspannung liegt bei 5,7 V . Wir beginnen mit dem Aufladen des Kondensators und starten auch die Stoppuhr. Wenn das Multimeter 5,7 V anzeigt, halten wir die Stoppuhr an und notieren die Zeit in Sekunden. Angenommen, die Zeit war 4,7 Sekunden.

Wenden Sie nun die Zeitkonstantenformel an, um den Kapazitätswert zu berechnen.

τ =RC

C = τ / R

Wobei:C die Kapazität, R der Widerstand in Ohm und τ die Zeit in Sekunden ist.

Werte setzen

• C = τ / R
  
• C = 4,7 s / 10.000 Ω
  
• C = 4,7 s / 10000 Ω
• C = 0,00047
• C = 47 mF
• C = 470 μF

Wichtige Punkte

• Berühren Sie beim Messen der Kapazität nicht die Spitze der Messleitungen. Es kann zu Fehlern beim Lesen kommen.
• Einige Multimeter verwenden keine Messleitungen, um die Kapazität zu messen. Sie haben spezielle Ports dafür.
• Schließen Sie die Klemmen nicht kurz, um einen Kondensator zu entladen. Der Kondensator kann beschädigt werden. Verwenden Sie einen Widerstand.
• Vergessen Sie nicht die Polarität von polarisierten Kondensatoren.
• Messen Sie die Kapazität nicht, während der Kondensator in einen Stromkreis geschaltet ist. Ein LCR-Messgerät kann jedoch verwendet werden, um die Kapazität in einem Stromkreis zu messen.
• Dasanaloge Multimeter hat keine Stromquelle, um einen konstanten Strom zu liefern. Daher kann es keine Kapazität messen. Es kann jedoch zum Testen eines Kondensators verwendet werden .
• Wenn es Risse, Ausbuchtungen oder Undichtigkeiten aufweist. Laden Sie es nicht auf, es könnte explodieren, da es defekt ist.
• Ein digitales Multimeter kann keine genauen Messungen liefern, aber es gibt einen groben Messwert.
• Verwenden Sie den „REL“-Modus für sehr kleine Kapazitäten, um einen genaueren Messwert zu erhalten.
• Ein LCR-Meter wird zur präzisen und genauen Kapazitätsmessung verwendet.

Bedeutung der Kapazitätsmessung

Die Kondensatoren haben eine begrenzte Lebensdauer und ihre Kapazität nimmt bei Dauerbetrieb ab. Es kann den Betrieb der Komponenten im System beeinträchtigen und im Extremfall explodieren.

• Die Kapazitätsmessung sagt uns etwas über den tatsächlichen Zustand des Kondensators.
• Er zeigt an, ob der Kondensator defekt ist. Ein fehlerhafter Kondensator kann kurzgeschlossen oder offen sein oder eine niedrigere Kapazität als erwartet haben.
• Kondensatoren sind mit ihrem Wert gekennzeichnet. Sie sollten überprüft werden, ob der Wert in ihren Bereich fällt. Wenn nicht, sind sie defekt.
• Ein defekter Kondensator kann eine Fehlfunktion im System verursachen.
• Ein kurzgeschlossener Kondensator kann andere Komponenten durchbrennen lassen, wenn er nicht durch eine Sicherung geschützt ist.
• Ein offener Kondensator kann die Versorgung anderer Komponenten unterbrechen.
• Ein Kondensatorstartmotor kann aufgrund eines defekten Kondensators nicht starten.
• Ein Einphasenmotor kann aufgrund eines defekten Kondensators langsamer und lauter werden.
• Eine Leistungskorrektureinheit kann nicht richtig funktionieren, wenn sich die Kapazität eines Kondensators verschlechtert.
• Ein physisch beschädigter Kondensator kann explodieren.

Hinweis:Dieser Beitrag wurde von www.electricaltechnology.org veröffentlicht

Verwandte Tutorials

• Kondensatorcode:Wie finde ich den Wert von Keramikkondensatoren heraus?
• Wie teste ich eine Batterie mit dem Testmeter?
• Wie teste und behebe ich die Defekte der Leiterplatte (PCB)?
• So testen Sie eine Diode mit einem Digital- und Analogmultimeter
• Überprüfen eines Transistors mit einem Multimeter (DMM+AVO)
• Wie man elektrische und elektronische Komponenten und Geräte mit einem Multimeter testet
• Grundlegende Elektro- und Elektronik-Engineering-Tools
• Wie finde ich die geeignete Größe von Kabeln und Drähten für die Installation elektrischer Leitungen?
• Wie finde ich Steckdosen, Steckdosen und Schalter in der richtigen Größe?
• Wie finde ich die richtige Größe von Leistungsschaltern?
• Wie berechnet man den Widerstandswert für LEDs?
• Wie berechnet man die Akkuladezeit und den Ladestrom? Beispiel
• Wie finde ich die richtige Größe von Erdleiter, Erdleiter und Erdelektroden?
• Farbcode-Rechner für Widerstände – Berechnung von 3-, 4-, 5- und 6-Band-Widerständen
• Wie finde ich den Wert des verbrannten Widerstands? (4 Methoden)