קבלים הם אחד הרכיבים האלקטרוניים הנפוצים ביותר בתחום האלקטרוניקה, אך אנשים רבים אינם יודעים כיצד לזהות קבלים. להלן אנו מציגים מספר שיטות לבדיקת קבלים עם מולטימטר. קבלים הם אחד הרכיבים האלקטרוניים הנפוצים ביותר. סמל המילה המקובל עבור קבלים הוא "C". קבלים מורכבים בעיקר מאלקטרודות מתכת, שכבות דיאלקטריות ומובילי אלקטרודות, ושתי האלקטרודות מבודדות זו מזו. לכן, יש לו את הביצועים הבסיסיים של "חסימת DC ל-AC".
השתמש במולטימטר דיגיטלי כדי לבדוק קבלים באופן הבא:
1. זיהוי ישיר עם ציוד קיבולי
לחלק מהמולטימטרים הדיגיטליים יש את הפונקציה של מדידת קיבול, והטווחים שלהם מחולקים לחמישה טווחים: 2000p, 20n, 200n, 2μ ו-20μ. בעת המדידה, ניתן להכניס את שני הפינים של הקבל הפרוק ישירות לשקע Cx בלוח המד, וניתן לקרוא את הנתונים המוצגים לאחר בחירת הטווח המתאים.
000p level, מתאים למדידת קיבול של פחות מ-2000pF; רמת 20n, מתאימה למדידת קיבול בין 2000pF ל-20nF; רמת 200n, מתאים למדידת קיבול בין 20nF ל-200nF; רמת 2μ, מתאים למדידה בין 200nF לטווח 2μF 20μ, מתאים למדידת קיבול בין 2μF ל-20μF.
הניסיון הוכיח שלסוגים מסוימים של מולטימטרים דיגיטליים (כגון DT890B פלוס) יש שגיאות גדולות בעת מדידת קבלים בעלי קיבולת קטנה מתחת ל-50pF, וכמעט שאין ערך ייחוס למדידת קבלים מתחת ל-20pF. בשלב זה, ניתן להשתמש בשיטת הסדרה כדי למדוד את קיבול הערך הקטן. השיטה היא: תחילה מצא קבל של כ-220pF, השתמש במולטימטר דיגיטלי כדי למדוד את הקיבולת האמיתית שלו C1, ולאחר מכן חבר את הקבל הקטן שיימדד במקביל אליו כדי למדוד את הקיבולת הכוללת שלו C2, ואז ההפרש בין השניים ( C1-C2) היא הקיבולת של הקבל הקטן שיש למדוד. שימוש בשיטה זו למדידת קבלים בעלי קיבולת קטנה של 1 עד 20pF הוא מדויק מאוד.
2. זיהוי עם ציוד התנגדות
התרגול הוכיח שניתן לצפות בתהליך הטעינה של הקבל גם על ידי שימוש במולטימטר דיגיטלי, שהוא למעשה כמות דיגיטלית בדידה המשקפת את השינוי במתח הטעינה. בהנחה שקצב המדידה של המולטימטר הדיגיטלי הוא n פעמים בשנייה, תוך התבוננות בתהליך הטעינה של הקבל, ניתן לראות n קריאות עצמאיות ועולות ברצף בכל שנייה. על פי תכונת תצוגה זו של המולטימטר הדיגיטלי, ניתן לזהות את איכות הקבל ולהעריך את גודל הקיבול. להלן מוצגת השיטה לזיהוי קבלים באמצעות גלגל ההתנגדות של מולטימטר דיגיטלי, שימושית מאוד עבור מכשירים ללא גלגלי שיניים קיבוליים. שיטה זו מתאימה למדידת קבלים בעלי קיבולת גדולה הנעים בין 0.1 μF לכמה אלפי מיקרופאראד.
1. שיטת פעולת מדידה
כפי שמוצג באיור, סובב את המולטימטר הדיגיטלי להילוך ההתנגדות המתאים, וכבל הבדיקה האדום וכבל הבדיקה השחור, בהתאמה, יוצרים קשר עם שני הקטבים של הקבל Cx הנבדק. בשלב זה, הערך המוצג יגדל בהדרגה מ-"000" עד להצגת סמל ההצפה "1". אם הוא תמיד מציג "000", זה אומר שהקבל קצר; אם הוא תמיד מציג גלישה, ייתכן שזהו מעגל פתוח בין הקטבים הפנימיים של הקבל, או שקובץ ההתנגדות שנבחר אינו הולם. בעת בדיקת קבלים אלקטרוליטיים, יש לשים לב כי כבל הבדיקה האדום (עם מטען חיובי) מחובר לאלקטרודה החיובית של הקבל, וכבל הבדיקה השחור מחובר לאלקטרודה השלילית של הקבל.
2. עקרון המדידה
עקרון המדידה של מדידת קבלים עם הילוך התנגדות מוצג באיור {{0}}(ב). במהלך המדידה, ספק הכוח החיובי מטעין את הקבל Cx שיימדד דרך הנגד הסטנדרטי R0, וברגע הטעינה, בגלל Vc=0, מוצג "000". כאשר Vc גדל בהדרגה, הערך המוצג גדל. כאשר Vc=2VR, המונה מתחיל להציג את סמל ההצפה "1". זמן הטעינה t הוא הזמן הנדרש לשינוי של ערך התצוגה מ"000" לגלישה, וניתן למדוד את מרווח הזמן הזה על ידי שעון קוורץ.
השתמש במולטימטר דיגיטלי כדי לבדוק קבלים באופן הבא:
1. זיהוי ישיר עם ציוד קיבולי
לחלק מהמולטימטרים הדיגיטליים יש את הפונקציה של מדידת קיבול, והטווחים שלהם מחולקים לחמישה טווחים: 2000p, 20n, 200n, 2μ ו-20μ. בעת המדידה, ניתן להכניס את שני הפינים של הקבל הפרוק ישירות לשקע Cx בלוח המד, וניתן לקרוא את הנתונים המוצגים לאחר בחירת הטווח המתאים.
000p level, מתאים למדידת קיבול של פחות מ-2000pF; רמת 20n, מתאימה למדידת קיבול בין 2000pF ל-20nF; רמת 200n, מתאים למדידת קיבול בין 20nF ל-200nF; רמת 2μ, מתאים למדידה בין 200nF לטווח 2μF 20μ, מתאים למדידת קיבול בין 2μF ל-20μF.
הניסיון הוכיח שלסוגים מסוימים של מולטימטרים דיגיטליים (כגון DT890B פלוס) יש שגיאות גדולות בעת מדידת קבלים בעלי קיבולת קטנה מתחת ל-50pF, וכמעט שאין ערך ייחוס למדידת קבלים מתחת ל-20pF. בשלב זה, ניתן להשתמש בשיטת הסדרה כדי למדוד את קיבול הערך הקטן. השיטה היא: תחילה מצא קבל של כ-220pF, השתמש במולטימטר דיגיטלי כדי למדוד את הקיבולת האמיתית שלו C1, ולאחר מכן חבר את הקבל הקטן שיימדד במקביל אליו כדי למדוד את הקיבולת הכוללת שלו C2, ואז ההפרש בין השניים ( C1-C2) היא הקיבולת של הקבל הקטן שיש למדוד. שימוש בשיטה זו למדידת קבלים בעלי קיבולת קטנה של 1 עד 20pF הוא מדויק מאוד.
2. זיהוי עם ציוד התנגדות
התרגול הוכיח שניתן לצפות בתהליך הטעינה של הקבל גם על ידי שימוש במולטימטר דיגיטלי, שהוא למעשה כמות דיגיטלית בדידה המשקפת את השינוי במתח הטעינה. בהנחה שקצב המדידה של המולטימטר הדיגיטלי הוא n פעמים בשנייה, תוך התבוננות בתהליך הטעינה של הקבל, ניתן לראות n קריאות עצמאיות ועולות ברצף בכל שנייה. על פי תכונת תצוגה זו של המולטימטר הדיגיטלי, ניתן לזהות את איכות הקבל ולהעריך את גודל הקיבול. להלן מוצגת השיטה לזיהוי קבלים באמצעות גלגל ההתנגדות של מולטימטר דיגיטלי, שימושית מאוד עבור מכשירים ללא גלגלי שיניים קיבוליים. שיטה זו מתאימה למדידת קבלים בעלי קיבולת גדולה הנעים בין 0.1 μF לכמה אלפי מיקרופאראד.
1. שיטת פעולת מדידה
כפי שמוצג באיור, סובב את המולטימטר הדיגיטלי להילוך ההתנגדות המתאים, וכבל הבדיקה האדום וכבל הבדיקה השחור, בהתאמה, יוצרים קשר עם שני הקטבים של הקבל Cx הנבדק. בשלב זה, הערך המוצג יגדל בהדרגה מ-"000" עד להצגת סמל ההצפה "1". אם הוא תמיד מציג "000", זה אומר שהקבל קצר; אם הוא תמיד מציג גלישה, ייתכן שזהו מעגל פתוח בין הקטבים הפנימיים של הקבל, או שקובץ ההתנגדות שנבחר אינו הולם. בעת בדיקת קבלים אלקטרוליטיים, יש לשים לב כי כבל הבדיקה האדום (עם מטען חיובי) מחובר לאלקטרודה החיובית של הקבל, וכבל הבדיקה השחור מחובר לאלקטרודה השלילית של הקבל.
2. עקרון המדידה
עקרון המדידה של מדידת קבלים עם הילוך התנגדות מוצג באיור {{0}}(ב). במהלך המדידה, ספק הכוח החיובי מטעין את הקבל Cx שיימדד דרך הנגד הסטנדרטי R0, וברגע הטעינה, בגלל Vc=0, מוצג "000". כאשר Vc גדל בהדרגה, הערך המוצג גדל. כאשר Vc=2VR, המונה מתחיל להציג את סמל ההצפה "1". זמן הטעינה t הוא הזמן הנדרש לשינוי של ערך התצוגה מ"000" לגלישה, וניתן למדוד את מרווח הזמן הזה על ידי שעון קוורץ.
3. השתמש במולטימטר דיגיטלי כדי להעריך את הנתונים הנמדדים של הקיבול
בעת שימוש במולטימטר הדיגיטלי DT830 כדי להעריך את הקיבול של קבל מ-0.1μF לכמה אלפי מיקרו-פאראד, ניתן לבחור את רמת ההתנגדות לפי טבלה 5-1. הטבלה מציגה את טווח הקיבול הניתן למדידה ואת זמן הטעינה המתאים. לנתונים המפורטים בטבלה יש גם ערך ייחוס עבור סוגים אחרים של מולטימטרים דיגיטליים.
העיקרון של בחירת טווח ההתנגדות הוא: כאשר הקיבול קטן, יש לבחור את ההתנגדות הגבוהה, וכאשר הקיבול גדול יש לבחור בהתנגדות הנמוכה. אם הציוד בעל ההתנגדות הגבוהה משמש להערכת קבלים בעלי קיבולת גדולה, תהליך הטעינה איטי מאוד, וזמן המדידה יימשך זמן רב; אם הציוד בעל ההתנגדות הנמוכה משמש לבדיקת קבלים בעלי קיבולת קטנה, המונה תמיד יציג גלישה עקב זמן הטעינה הקצר במיוחד, ולא ניתן לראות את תהליך השינוי. .
3. זיהוי עם ציוד מתח
זיהוי קבלים עם טווח מתח DC של מולטימטר דיגיטלי הוא למעשה שיטת מדידה עקיפה. שיטה זו יכולה למדוד קבלים בעלי קיבולת קטנה הנעים בין 220pF ל-1μF, ויכולה למדוד במדויק את זרם הזליגה של הקבלים.
1. שיטת מדידה ועיקרון
מעגל המדידה מוצג באיור, E הוא סוללה יבשה חיצונית 1.5V. סובב את המולטימטר הדיגיטלי ל-DC 2V, כבל הבדיקה האדום מחובר לאלקטרודה אחת של הקבל Cx הנבדק, וכבל הבדיקה השחור מחובר לאלקטרודה השלילית של הסוללה. התנגדות הכניסה של ציוד 2V היא RIN=10MΩ. לאחר הפעלת המתח, הסוללה E טוענת את Cx דרך RIN ומתחילה לבנות את המתח Vc. הקשר בין Vc לזמן הטעינה t הוא:
כאן, מכיוון שהמתח על פני RIN הוא מתח הכניסה VIN של המכשיר, RIN למעשה מתפקד גם כנגד דגימה. ברור, VIN(t)=E-Vc(t)=Eexp(-t/RINCx) (5-2)
איור עקומת שינוי של מתח הכניסה VIN(t) ומתח הטעינה Vc(t) על הקבל הנמדד. ניתן לראות מהאיור שתהליך השינוי של VIN(t) ו-Vc(t) הוא בדיוק הפוך. עקומת השינוי של VIN(t) יורדת עם הזמן, בעוד Vc(t) עולה עם הזמן. למרות שהמכשיר מראה את תהליך השינוי של VIN-(t), הוא משקף בעקיפין את תהליך הטעינה של הקבל הנמדד Cx. במהלך הבדיקה, אם Cx הוא מעגל פתוח (ללא קיבולת), הערך המוצג הוא תמיד "000"; אם Cx קצר במעגל פנימי, הערך המוצג הוא תמיד מתח הסוללה E, שאינו משתנה עם הזמן.
זה מראה שכאשר המעגל פשוט מופעל, t=0, VIN=E, הערך ההתחלתי שמוצג על ידי המולטימטר הדיגיטלי הוא מתח הסוללה, ולאחר מכן עם העלייה של Vc(t), VIN(t) יורד בהדרגה עד VIN=0V, Cx תהליך הטעינה מסתיים, בשלב זה Vc(t)=E.
שימוש במולטימטר דיגיטלי לאיתור קבלים בטווח המתח יכול לא רק לבדוק קבלים בעלי קיבולת קטנה הנעים בין 220pF ל-1μF, אלא גם למדוד את זרם הזליגה של הקבלים בו זמנית. תן לזרם הדליפה של הקבל שיימדד להיות ID, והערך היציב האחרון שמוצג על ידי המונה הוא VD (היחידה היא V), ואז Id=Vd/Rin.
2. דוגמה לדוגמה
דוגמה 1: הקיבול הנמדד הוא קבל קבוע של 1μF/160V, וטווח ה-2VDC של המולטימטר הדיגיטלי DT830 משמש (RIN=10MΩ). חבר את המעגל לפי איור 5-12. בהתחלה, המונה הציג 1.543V, ולאחר מכן הערך המוצג ירד בהדרגה. לאחר כ-2 דקות, הערך המוצג התייצב על 0.003V. על סמך זה ניתן לקבל את זרם הזליגה של הקבל הנבדק
זרם הזליגה של הקבל הנבדק הוא רק 0.3nA, מה שמצביע על איכות טובה.
דוגמה 2: הקבל שייבדק הוא 0.022μF/63V פוליאסטר, ושיטת המדידה זהה לדוגמא 1. בשל הקיבולת הקטנה של קבל זה, VIN(t) ) יורד במהירות במהלך המדידה, והערך המוצג יורד ל-0.002V לאחר כ-3 שניות. החלף ערך זה במשוואה (5-3), וחשב את זרם הדליפה להיות 0.2nA.
3. אמצעי זהירות
(1) לפני המדידה, יש לקצר ולפרוק את שני הפינים של הקבל, אחרת לא ניתן להבחין בתהליך השינוי של הקריאה.
(2) אין לגעת באלקטרודות הקיבוליות בשתי הידיים במהלך תהליך המדידה כדי למנוע את קפיצת המונה.
(3) במהלך תהליך המדידה, הערך של VIN(t) משתנה באופן אקספוננציאלי, והוא יורד במהירות בהתחלה, וככל שעובר הזמן, מהירות הירידה נעשית איטית יותר ויותר. כאשר הקיבולת של הקבל הנמדד Cx היא פחות מכמה אלפי פיקופאראד, ערך התצוגה ההתחלתי של המונה נמוך מזה של הסוללה מכיוון ש-VIN(t) יורד מהר מדי בהתחלה, וקצב המדידה של המונה מדי. נמוך כדי לשקף את ערך המתח ההתחלתי. מתח E.
(4) כאשר הקבל הנמדד Cx גדול מ-1μF, על מנת לקצר את זמן המדידה, ניתן להשתמש בפרופיל ההתנגדות למדידה. עם זאת, כאשר הקיבולת של הקבל הנבדק היא פחות מ-200pF, קשה לצפות בתהליך הטעינה עקב השינוי הקצר בקריאה.
4. השתמש בזמזם כדי לזהות
באמצעות ציוד הזמזם של המולטימטר הדיגיטלי, אתה יכול לבדוק במהירות את איכות הקבלים האלקטרוליטיים. שיטת המדידה מוצגת באיור 5-14. סובב את המולטימטר הדיגיטלי לגלגל הזמזם, והשתמש בשני עטי בדיקה כדי ליצור קשר עם שני הפינים של הקבל Cx הנבדק בהתאמה. יש לשמוע צפצוף קצר, ואז הצליל ייפסק, וסמל ההצפה "1" יוצג בו זמנית. לאחר מכן, החלף את שני מובילי הבדיקה למדידה נוספת, הזמזם אמור להישמע שוב, ולבסוף להציג את סמל ההצפה "1". מצב זה מצביע על כך שהקבל האלקטרוליטי הנמדד הוא ביסודו תקין. בשלב זה, אתה יכול לחייג לציוד בעל התנגדות גבוהה של 20MΩ או 200MΩ כדי למדוד את התנגדות הדליפה של הקבל כדי לשפוט אם הוא טוב או רע.
