Come testare un condensatore con un multimetro: regole e particolarità dell'esecuzione delle misurazioni

I condensatori sono presenti in vari dispositivi. Spesso sono anche la causa di guasti. Per individuare rapidamente un elemento difettoso e sostituirlo, è necessario sapere come controllare un condensatore con un multimetro, poiché è il metodo più semplice.

Spiegheremo come utilizzare uno strumento economico ma funzionale per individuare gli elementi difettosi. Nell'articolo che presentiamo vengono analizzati i tipi di condensatori e la procedura per verificarli. Seguendo i nostri consigli, troverete senza difficoltà l'«anello debole» nello schema elettrico.

Cos'è un condensatore e a cosa serve?

L'industria produce condensatori di vario tipo, utilizzati in molti settori. Sono necessari nell'industria automobilistica e meccanica, nella radioingegneria e nell'elettronica, nella strumentazione e nella produzione di elettrodomestici.

I condensatori sono una sorta di «magazzini» di energia, che rilasciano in caso di brevi interruzioni dell'alimentazione. Inoltre, un certo tipo di questi elementi filtra i segnali utili, determina la frequenza dei dispositivi che generano segnali. Il ciclo di scarica-carica di un condensatore è molto rapido.

Un componente elettrico come il condensatore è costituito da una coppia di conduttori (piastre conduttrici). Tra di essi è interposto un dielettrico. Non può essere inserito in un circuito che conduce corrente continua, poiché ciò equivale a un'interruzione.

In un circuito a corrente alternata, le piastre del condensatore si ricaricano alternativamente con la frequenza della corrente che scorre. Ciò è spiegato dal fatto che ai terminali della fonte di tale corrente si verifica periodicamente un cambio di tensione. Il risultato di queste trasformazioni è una corrente alternata nel circuito.

Come un resistore e una bobina, il condensatore presenta resistenza alla corrente alternata, ma è diversa per correnti di frequenze diverse. Ad esempio, pur facendo passare bene le correnti ad alta frequenza, può allo stesso tempo essere quasi un isolante per le correnti a bassa frequenza.

La resistenza del condensatore è legata alla sua capacità e alla frequenza della corrente. Maggiori sono questi due parametri, minore è la sua resistenza capacitiva.

Varietà polari e non polari

Tra l'enorme quantità di condensatori, si distinguono due tipi principali: polari (elettrolitici) e non polari. Come dielettrico in questi dispositivi si utilizzano carta, vetro, aria.

Caratteristiche dei condensatori polari

Il nome «polari» dice tutto: essi possiedono polarità e sono elettrolitici. Quando vengono inseriti in un circuito, è necessario rispettarla rigorosamente — strettamente «+» con «+» e «-» con «-». Se si ignora questa regola, l'elemento non solo non funzionerà, ma potrebbe anche esplodere. L'elettrolita può essere liquido o solido.

Il dielettrico qui è costituito da carta impregnata di elettrolita. La capacità degli elementi varia da 0,1 a 100 mila μF.

Lo scopo dei condensatori polari è il filtraggio e la regolarizzazione dei segnali. Il terminale «positivo» ha una lunghezza leggermente maggiore. Il contrassegno «negativo» è applicato sul corpo.

Quando si verifica un cortocircuito delle lamine, si sviluppa calore. Sotto il suo effetto, l'elettrolita evapora e si verifica un'esplosione.

I condensatori moderni presentano sulla parte superiore una piccola rientranza e una croce. Lo spessore della parte incavata è minore rispetto al resto della superficie del coperchio. In caso di esplosione, la parte superiore si apre a forma di rosellina. Per questo motivo, si può osservare un rigonfiamento sulle estremità del corpo di un elemento difettoso.

Differenze dei condensatori non polari

Gli elementi non polari a film hanno un dielettrico in vetro o ceramica. Rispetto ai condensatori elettrolitici, hanno una minore autoscarica (corrente di dispersione). Ciò è spiegato dal fatto che la ceramica ha una resistenza maggiore della carta.

Il rispetto della polarità non è necessario quando si collega un condensatore non polare in un circuito. Spesso sono semplicemente microscopici e in alcuni progetti vengono utilizzati in grandi quantità.

Tutti i condensatori si dividono in componenti di uso generale e speciali, che possono essere:

1. Ad alta tensione. Vengono utilizzati in apparecchi ad alta tensione. Sono prodotti in varie versioni. Esistono condensatori in ceramica, a film, ad olio, sottovuoto ad alta tensione. Differiscono notevolmente dai componenti ordinari e l'accesso ad essi è limitato.
2. Di avviamento. Vengono utilizzati nei motori elettrici per garantirne un funzionamento affidabile. Aumentano il momento di avviamento del motore, ad esempio di una stazione di pompaggio o di un compressore all'avvio.
3. Per impulsi. Sono progettati per creare un forte salto di tensione e la sua trasmissione al pannello ricevente del dispositivo.
4. Dosimetrici. Sono creati per funzionare in circuiti dove il livello di carichi di corrente è basso. Hanno un'autoscarica molto piccola e un'elevata resistenza di isolamento. Il più delle volte si tratta di elementi in fluoroplastica.
5. Soppressori di interferenze. Attenuano il fondo elettromagnetico in un'ampia banda di frequenze. Sono caratterizzati da una bassa induttanza intrinseca, che consente di aumentare la frequenza di risonanza e allargare la banda delle frequenze soppresse.

In percentuale, il maggior numero di guasti dei componenti si verifica quando viene applicata una tensione superiore a quella nominale. Anche gli errori di progettazione possono causare malfunzionamenti.

Se il dielettrico modifica le sue proprietà, si verifica anche un malfunzionamento del condensatore. Ciò accade quando perde, si secca o si crepa. La capacità cambia immediatamente. Può essere misurata solo con strumenti di misura.

Procedura di verifica con il multimetro

La verifica dei condensatori è meglio eseguirla rimuovendoli dallo schema elettrico. In questo modo si possono ottenere indicazioni più precise.

I componenti semplici con capacità variabile o fissa raramente si guastano. Qui si possono solo danneggiare meccanicamente le piastre conduttrici. Più spesso sono soggetti a rottura gli elementi dielettrici elettrolitici.

La proprietà principale di tutti i condensatori è quella di far passare solo corrente alternata. La corrente continua viene fatta passare dal condensatore solo all'inizio per un brevissimo periodo. La sua resistenza dipende dalla capacità.

Come controllare un condensatore polare?

Quando si verifica un elemento con il multimetro, bisogna rispettare la condizione: la capacità deve essere maggiore di 0,25 μF.

La procedura per misurare il condensatore per individuare i guasti con il multimetro è la seguente:

1. Si prendono i terminali del condensatore e si cortocircuitano con un oggetto metallico, ad esempio pinzette o un cacciavite. Questa azione è necessaria per scaricare l'elemento. Il verificarsi di ciò è testimoniato dalla comparsa di una scintilla.
2. Si imposta il selettore del multimetro sulla modalità di continuità o di misurazione della resistenza.
3. Si toccano i puntali ai terminali del condensatore rispettando la polarità: al terminale positivo si applica il puntale rosso, a quello negativo il nero. In questo modo viene generata una corrente continua, quindi dopo un certo intervallo di tempo la resistenza del condensatore diventerà minima.

Finché i puntali sono sui terminali del condensatore, questo si carica e la sua resistenza continua ad aumentare fino a raggiungere il massimo.

È meglio effettuare la verifica con un multimetro analogico. In questo caso è possibile osservare il movimento dell'ago anziché il lampeggio dei numeri su uno strumento digitale. È molto più comodo.

Se al contatto con i puntali il multimetro inizia a emettere un segnale acustico e l'ago si ferma sul segno dello zero, ciò indica un cortocircuito. Esso è la causa del guasto del condensatore. Se immediatamente l'ago del quadrante mostra 1, significa che nel condensatore si è verificata una rottura interna.

Tali condensatori sono considerati difettosi e devono essere sostituiti. Se il «1» si accende solo dopo un po' di tempo, il componente è funzionante.

È importante eseguire le misurazioni in modo che un comportamento scorretto non influisca sulla qualità delle misure. Durante il processo, non bisogna toccare le sonde con le mani. Il corpo umano ha una resistenza molto bassa, mentre il corrispondente valore di dispersione lo supera di molte volte.

La corrente seguirà il percorso di minore resistenza, bypassando il condensatore. Di conseguenza, il multimetro mostrerà un risultato che non ha nulla a che fare con il condensatore. È possibile scaricare il condensatore anche utilizzando una lampada a incandescenza. In questo caso, il processo avverrà in modo più graduale.

La scarica del condensatore è un passaggio obbligatorio, specialmente se il componente è ad alta tensione. Si fa per motivi di sicurezza e per non danneggiare il multimetro. La tensione residua sul condensatore potrebbe danneggiarlo.

Esame di un condensatore non polare

I condensatori non polarizzati sono ancora più facili da verificare con un multimetro. Innanzitutto, sullo strumento si imposta il limite di misurazione sui megaohm. Successivamente, si toccano le sonde. Se la resistenza è inferiore a 2 MΩ, il condensatore è molto probabilmente difettoso.

Quando si verificano condensatori non polarizzati, la polarità non viene rispettata. Per chiarezza, è meglio prendere due condensatori, uno funzionante e l'altro difettoso. Confrontando i risultati, si può trarre una conclusione più accurata sullo stato del componente.

Durante la carica del componente dal multimetro, è possibile verificarne il funzionamento se la capacità è superiore a 0,5 µF. Se questo parametro è inferiore, le variazioni sullo strumento non sono visibili. Se invece è necessario verificare un componente con capacità inferiore a 0,5 µF, è comunque possibile farlo con il multimetro, ma solo per la verifica di cortocircuito tra le armature.

Se è necessario esaminare un condensatore non polare con tensione superiore a 400 V, ciò può essere fatto a condizione di caricarlo da una fonte protetta contro i cortocircuiti tramite un interruttore automatico. In serie al condensatore si collega un resistore con una resistenza superiore a 100 Ohm. Questa soluzione limiterà il picco di corrente iniziale.

Esiste anche un metodo per determinare la funzionalità del condensatore, come la prova a scintilla. In questo caso, lo si carica fino al valore di capacità operativa, quindi si cortocircuitano i terminali con un cacciavite metallico con impugnatura isolata. La funzionalità viene valutata in base all'intensità della scarica.

Quando si verifica un componente destinato a funzionare in una rete a 220 V, non bisogna dimenticare le misure di sicurezza. La capacità deve essere scaricata tramite un resistore da 10 kΩ.

Subito dopo la carica e dopo un certo periodo, si misura la tensione sui pin del componente. È importante che la carica si mantenga a lungo. In seguito, occorre scaricare il condensatore mediante il resistore attraverso il quale è stato caricato.

Misurazione della capacità del condensatore

La capacità è una delle caratteristiche fondamentali del condensatore. È necessario misurarla per avere la certezza che l'elemento accumuli e trattenga bene la carica.

Per verificare il funzionamento dell'elemento, è necessario misurare questo parametro e confrontarlo con quello indicato sul corpo. Prima di controllare qualsiasi condensatore, occorre considerare alcune specificità di questa procedura.

Cercando di effettuare la misurazione tramite le sonde, si potrebbero non ottenere i risultati desiderati. L'unica cosa che si può fare è determinare se il condensatore funziona o meno. Per questo, si seleziona la modalità di continuità e si toccano i pin con le sonde.

Sentendo un bip, si scambiano le sonde; il suono dovrebbe ripetersi. Si sente con una capacità di 0,1 µF. Più grande è questo valore, più lungo è il suono.

Se sono necessari risultati precisi, la soluzione migliore in questa situazione è l'uso di un modello con speciali piazzole di contatto e la possibilità di regolare la presa per determinare la capacità dell'elemento.

Le piazzole di contatto sono connettori speciali, contrassegnati dalla combinazione di lettere «-SCH+». Il meno e il più prima dei simboli letterali indicano la polarità di collegamento.

Lo strumento viene commutato sul valore nominale indicato sul corpo del condensatore. Si inserisce quest'ultimo negli appositi «alloggi», dopo averlo scaricato mediante un oggetto metallico.

Sullo schermo dovrebbe apparire un valore di capacità approssimativamente uguale a quello nominale. Quando ciò non accade, si deduce che l'elemento è danneggiato. È necessario assicurarsi che nello strumento ci sia una batteria nuova. Ciò garantirà letture più accurate.

Misurazione della tensione con il multimetro

Si può verificare il funzionamento del condensatore anche misurando la tensione e confrontando il risultato con il valore nominale. Per eseguire il test, è necessaria una fonte di alimentazione. La sua tensione deve essere leggermente inferiore a quella dell'elemento in esame.

Ad esempio, se il condensatore è da 25 V, è sufficiente una fonte da 9 V. Si collegano le sonde ai pin, rispettando la polarità, e si attende per un po' – letteralmente qualche secondo.

Se il condensatore è in garanzia, significa che per un certo periodo i suoi parametri non supereranno il 20% rispetto ai valori nominali.

A volte, il periodo di garanzia è scaduto, ma l'elemento è ancora funzionante, sebbene con caratteristiche diverse. In questo caso, è necessario monitorarlo costantemente.

Il multimetro viene impostato sulla modalità di misurazione della tensione e si esegue la verifica. Se sul display compare quasi immediatamente un valore identico al valore nominale, il componente è adatto per un uso successivo. In caso contrario, il condensatore dovrà essere sostituito.

Verifica dei condensatori senza dissaldare

I condensatori possono anche non essere dissaldati dalla scheda per la verifica. L'unica condizione è che la scheda sia scollegata dall'alimentazione. Dopo aver scollegato l'alimentazione, è necessario attendere un po' che i condensatori si scarichino.

Bisogna capire che non si può ottenere un risultato al 100% senza dissaldare il componente dalla scheda. I componenti vicini interferiscono con una verifica completa. Si può solo accertare l'assenza di cortocircuito.

Per verificare lo stato di un condensatore senza dissaldarlo, si toccano semplicemente i terminali del condensatore con le sonde per misurare la resistenza. A seconda del tipo di condensatore, la misurazione di questo parametro sarà diversa.

Raccomandazioni per la verifica dei condensatori

I componenti condensatori hanno una proprietà sgradevole: durante la saldatura, dopo l'esposizione al calore, si ripristinano molto raramente. Allo stesso tempo, è possibile verificare qualitativamente un componente solo dopo averlo dissaldato dal circuito. Altrimenti, verrà shuntato dai componenti vicini. Per questo motivo, è necessario tenere conto di alcune sfumature.

Dopo che il condensatore verificato è stato saldato nel circuito, è necessario mettere in funzione il dispositivo sottoposto a riparazione. Ciò consentirà di monitorarne il funzionamento. Se la sua funzionalità è stata ripristinata o ha iniziato a funzionare meglio, il componente verificato viene sostituito con uno nuovo.

Il multimetro, uno strumento combinato, soprattutto se dotato di modalità di verifica della capacità, permette di verificare i componenti condensatori in modo preciso, rapido e, soprattutto, affidabile.

Per ridurre i tempi di verifica, si dissalda non entrambi, ma solo uno dei terminali del condensatore. È necessario sapere che per la maggior parte dei componenti elettrolitici questa opzione non è adatta, a causa delle caratteristiche costruttive del corpo.

Se il circuito è complesso e include un gran numero di condensatori, il guasto viene determinato misurando la tensione su di essi. Se il parametro non soddisfa i requisiti, il componente sospetto deve essere rimosso e sottoposto a verifica.

Quando si rilevano anomalie nel circuito, è necessario controllare la data di produzione del condensatore. L'essiccazione del componente in 5 anni di funzionamento è in media di circa il 65%. Un componente del genere, anche se funzionante, è meglio sostituirlo. Altrimenti, distorcerà il funzionamento del circuito.

Per i multimetri di nuova generazione, il massimo per la misurazione è una capacità fino a 200 µF. Se questo valore viene superato, lo strumento di controllo potrebbe guastarsi, sebbene sia dotato di fusibile. Negli apparecchi dell'ultima generazione sono presenti elettrocondensatori smd. Si distinguono per dimensioni molto ridotte.

Tra i condensatori in contenitori SMD, la serie più popolare è la FK. Hanno una capacità massima di 1500 mF, tensione di lavoro massima 100 V. Possiedono la certificazione automobilistica AEC-Q200.

Dissaldare uno dei terminali di questo componente è molto difficile. Qui è meglio sollevare un terminale dopo la dissaldatura, isolandolo dal resto del circuito, oppure staccare entrambi i terminali.

Su come verificare la tensione nella presa con un multimetro, lo scoprirà dal prossimo articolo, che Le consigliamo vivamente di leggere.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Dettagli sulla verifica del condensatore con un multimetro:

Video #2. Ispezione del condensatore sulla scheda:

Sebbene non sia uno strumento altamente specializzato e i suoi limiti siano ristretti, è sufficiente per l'ispezione e la riparazione di un gran numero di popolari dispositivi radioelettronici.

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