Dieser einfache Kondensatortester kann undichte Elektrolytkondensatoren im Bereich von 1uf bis 450uf testen. Es kann große Start- und Betriebskondensatoren sowie 1uf Miniaturkondensatoren mit einer Nennspannung von 10 V testen. Sobald Sie den Zeitzyklus verstanden haben, können Sie bis zu 0,5uf und bis zu 650uf testen.
Von Henry Bowman
So stellen Sie diesen Kapazitätstester her
Die Kondensator-Dichtheitsprüfschaltung bestand aus einigen Schrottteilen, die ich zur Hand hatte, sowie ein paar Operationsverstärkern und einem 555-Timer. Der Test basiert auf einem zeitgesteuerten Ladezyklus, bei dem zwei Spannungskompartimente 37% und 63% der Ladung anzeigen.
In Bezug auf den Schaltplan ist der Kondensator mit den mit C bezeichneten Anschlüssen verbunden. Eine Seite ist geerdet und die andere Seite ist mit einem Drehwahlschalter und auch mit den Eingängen von zwei Operationsverstärkern verbunden. Die Position „G“ am Drehschalter ist eine niederohmige Masse, um Kondensatoren zu entladen, wenn sie angeschlossen sind. Großwertkondensatoren sollten vor dem Anschließen immer entladen werden.
Schaltplan
Der 12-Volt-Zener dient auch zum Spannungsschutz. Wenn der Kondensator mit der Polarität markiert ist, sollte der rote Punkt oder + an die positive Messleitung angeschlossen werden. Der Wahlschalter sollte sich beim Anschließen ebenfalls in der Position „G“ befinden. S2 sollte sich in der Entladeposition befinden.
Die Drehschalterwiderstandsgrößen wurden durch Invertieren der Formel T = RC bestimmt, so dass R = T / C. Jeder Widerstandswert am Drehschalter wird so gewählt, dass eine ungefähre Ladezeit von 5,5 Sekunden erreicht wird. Die tatsächliche durchschnittliche Ladezeit beträgt 4,5 bis 6,5 Sekunden.
Widerstandstoleranzen und geringfügige Unterschiede in den Kondensatorwerten machen den Unterschied im 5,5-Sekunden-Design aus. Die Versorgungsspannung muss sehr nahe bei 9 Volt liegen. Jede niedrigere oder höhere Spannung wirkt sich auf die Spannung an den Widerstandsteilern an den Eingangspins 3 von IC 2 und IC 3 aus.
So testen Sie
Die Spannung vom AC / DC-Adapterstecker war höher als die angegebenen 9 Volt. Ich habe einen 110-Ohm-Fallwiderstand in Serie verwendet, um ihn auf 9 V zu senken. Wenn der Kondensator an die Testklemmen angeschlossen ist, sollte der Wahlschalter von „G“ auf den gleichen Wert oder den nächsten Wert von verschoben werden Kondensator zu testen .
Wenn S2 zum Laden betrieben wird, werden 9 Volt am Wahlschalterwiderstand über den gemeinsamen Scheibenwischer zum Kondensator angelegt, um die Kondensatorladung zu starten. Die 9 Volt werden auch an den Emitter von Q1, einem Transistor mit hoher Stromverstärkung, angelegt. Q1 leitet und versorgt den 555 sofort mit Strom, da die Basis von Q1 auf dem Widerstandserdungspotential des Ausgangspins 6 von IC 3 liegt.
Die 555 Timer-Anzeigen führten einmal pro Sekunde 2, bis 63% der Ladung erreicht sind. Die beiden Operationsverstärker sind als Spannungskomparatoren konfiguriert. Wenn 37% (3,3 V) der Ladung erreicht sind, geht der IC2-Ausgang hoch, LED 3 beleuchtet.
Wenn 63% der Ladung (5,7 Volt) erreicht sind, geht IC 3 hoch, leuchtet LED 4 und stoppt auch Q1 daran, den Timer mit Strom zu versorgen. Der Betrieb von S2 zum Entladen liefert Masse über denselben Widerstand, der den Kondensator geladen hat.
Der 555 arbeitet während der Entladung nicht. LED 4 erlischt zuerst, um anzuzeigen, dass die Spannung unter 63% gefallen ist, und LED 3 erlischt ebenfalls, nachdem die Spannung unter 37% gefallen ist. Nachfolgend finden Sie die Störungsanzeigen für Kondensatortests, nachdem Sie überprüft haben, ob Sie den richtigen Bereich ausgewählt haben und die Polarität korrekt angeschlossen ist:
Kondensator öffnen : Leuchtet LED 3 und 4 sofort nach Betätigung des Ladeschalters. Durch den Kondensator floss kein Strom, sodass beide Komparatoren sofort hohe Leistungen liefern.
Kondensator kurzgeschlossen : LED 3 und 4 leuchten nie. Die Timer-LED 2 blinkt kontinuierlich.
Kurzschluss mit hohem Widerstand oder Wertänderung: 1. LED 3 leuchtet und LED 4 leuchtet nicht. 2. Sowohl LED 3 als auch LED 4 können leuchten, jedoch mit einer Ladezeit, die größer oder kleiner als die vorgesehene Ladezeit ist. Versuchen Sie es mit einem bekanntermaßen guten Kondensator und wiederholen Sie den Test.
Ich hatte einen Kondensator mit der Bezeichnung 50uf, der 12-13 Sekunden brauchte, um auf 63% aufgeladen zu werden. Ich habe es mit einem digitalen Kondensatortester getestet und es zeigte einen tatsächlichen Wert von 123 uf!
Wenn Sie einen Kondensator haben, der im mittleren Bereich zwischen zwei Kapikatorwerten liegt, testen Sie beide Werte. Der Durchschnitt zwischen hohen und niedrigen Ladeintervallen sollte im Bereich von 4,5 bis 6,5 Sekunden liegen.
Ein 0,5 uf hat eine Ladezeit von 2,5-3 Sekunden in der 1uf-Position. Das Testen eines 650-UF-Kondensators in der 450-UF-Position ergibt eine Ladezeit von 8 bis 10 Sekunden. Eine Alternative zum Drehschalter wären SPST-Schalter für jeden Widerstand. Verwenden Sie ein digitales Ohmmeter, um den Widerstand jedes Widerstands vor der Installation zu überprüfen. Die in den Opamp-Spannungsteilernetzwerken verwendeten 6K- und 3,4K-Widerstände sollten für niedrige Toleranzen ausgewählt werden. Eine Spannung von 3 Volt und 6 Volt an den Teilern wäre nahe genug für den Ladezyklus.
Ein weiterer einfacher Kondensatortester
Das nächste Design ist eine einfache Leckstromprüfschaltung für Elektrolytkondensatoren. Nicht wenige undichte Kondensatoren bilden einen Innenwiderstand, der in Reaktion auf Temperatur- und / oder Spannungsänderungen abweicht.
Diese interne Leckage kann sich wie ein variabler Widerstand verhalten, der parallel zu einem Zeitsteuerungskondensator geschaltet ist.
In unglaublich schnellen Zeitintervallen kann das Ergebnis des undichten Kondensators nominal sein, aber wenn das Zeitintervall verlängert wird, kann der Leckstrom dazu führen, dass sich die Zeitgeberschaltung erheblich ändert oder möglicherweise vollständig ausfällt.
In jedem Fall kann ein unvorhersehbarer Zeitkondensator eine einwandfrei klingende Zeitschaltung in einen unzuverlässigen Müll verwandeln.
Wie die Schaltung funktioniert
Die folgende Abbildung zeigt ein schematisches Diagramm unseres Elektrolyt-Leckdetektors. In dieser Schaltung ist ein Allzweck-PNP-Transistor 2N3906 (Q1) in einem Konstantstromschaltungsaufbau angeschlossen, wobei dem Testkondensator ein Ladestrom von 1 mA zugeführt wird.
Eine Dual-Range-Messschaltung wird verwendet, um die Ladung und den Leckstrom des Kondensators anzuzeigen. Ein paar Batterien versorgen den Stromkreis mit Strom.
Eine 5-V-Zenerdiode (D1) fixiert die Basis des Q1 auf einem konstanten 5-V-Potential und gewährleistet einen konstanten Spannungsabfall um R2 (den Emitterwiderstand des Q1) und einen konstanten Strom am zu testenden Kondensator (dargestellt als Cx).
Bei Einstellung auf S1 Position 1 ist die an Cx verwendete Spannung auf ungefähr 4 V begrenzt, wobei S1 in Position 2 ist. Die Spannung über dem Kondensator steigt auf ungefähr 12 V. Eine zusätzliche Batterie könnte zur Verbesserung in Reihe mit B1 und B2 enthalten sein die Ladespannung auf ca. 20 V.
Wenn sich S2 in der normalerweise geschlossenen Position befindet (wie gezeigt), wird das Messgerät parallel zu R3 (dem Shunt-Widerstand des Messgeräts) verdrahtet, wodurch die Schaltung mit einer Vollanzeige von 1 mA ausgestattet wird. Wenn S2 gedrückt (offen) ist, wird der Messbereich des Stromkreises auf 50 uA Vollausschlag abgesenkt.
Schaltung einrichten
Die Schaltungen in den Fign. 2 und 3 zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl des Nebenschlusswiderstands (R3 in Abb. 1), um den Bereich von M1 von seinem Standardbereich von 50 µA auf 1 mA zu erhöhen.
Angenommen, Sie haben ein geeignetes Voltmeter, das 1 V messen kann, dann können Sie die in Abb. 2 gezeigte Schaltung zur Bestimmung von R3 verwenden.
Stellen Sie bei diesem Verfahren R1 (das 10k-Potentiometer) auf den höchsten Widerstand und R3 (das 500-Ohm-Potentiometer) auf den niedrigsten Wert ein.
Schließen Sie eine Batterie wie angegeben an und stellen Sie R1 fein ein, um einen 1-V-Wert an M1 zu erhalten. Erhöhen Sie den voreingestellten Wert für R3 vorsichtig, bis M2 (das aktuelle Messgerät) eine vollständige Auslenkung anzeigt. Untersuchen Sie nur R1, während Sie die Voreinstellung R3 ändern, um einen 1-V-Wert an M1 beizubehalten.
Während M1 1 Volt anzeigt und M2 den vollen Maßstab anzeigt, wird das Potentiometer auf den richtigen Widerstandswert eingestellt, der für R3 erforderlich ist. Sie können entweder mit einem Potentiometer für den Nebenschlusswiderstand arbeiten oder einen Äquivalentwert aus Ihrer Widerstandsbox auswählen. Wenn Sie alternativ ein Präzisionsamperemeter haben, das 1 mA prüfen kann, versuchen Sie es mit der Schaltung in Abb. 3.
Sie können genau die gleichen Verfahren wie in Abb. 2 implementieren und den R1 für eine 1-mA-Anzeige fein einstellen.
Wie benutzt man
Beginnen Sie mit S1 in der Aus-Position, um die vorgeschlagene Kondensatorlecktestschaltung anzuwenden. Führen Sie den zu testenden Kondensator mit der richtigen Polarisation über die Klemmen.
Bewegen Sie S1 auf Position 1, und Sie sollten feststellen, dass das Messgerät (abhängig vom Kondensatorwert) für einen kurzen Zeitraum den vollen Messwert anzeigt und anschließend auf einen Nullstrom zurückfällt. Falls der Kondensator intern kurzgeschlossen ist oder stark leckt, zeigt das Messgerät möglicherweise ständig einen Skalenendwert an.
Wenn das Messgerät wieder auf Null zurückkehrt, drücken Sie S2, und das Messgerät verschiebt sich bei einem guten Kondensator möglicherweise nicht in der Skala nach oben. Wenn die Nennspannung des Kondensators über 6 Volt liegt, bewegen Sie S1 auf Position 2, und Sie sollten identische Ergebnisse für einen guten Kondensator sehen.
Wenn das Messgerät eine ansteigende Auslenkung anzeigt, ist der Kondensator möglicherweise keine gute Aussicht für die Anwendung in einer Zeitgeberschaltung. Möglicherweise besteht ein Kondensator den Test nicht und ist dennoch ein gutes Gerät.
Wenn ein Elektrolytkondensator über einen längeren Zeitraum nicht verwendet oder nicht aufgeladen wird, kann dies zu einem hohen Leckstrom führen, wenn eine Spannung anfänglich angelegt wird, aber wenn die Spannung für einen angemessenen Zeitraum über den Kondensator angeschlossen bleibt, kann das Gerät dies tun in der Regel wieder mit Energie versorgt.
Die Testschaltung könnte angewendet werden, um einen schlummernden Kondensator wiederherzustellen, indem die Ergebnisse auf dem Messgerät M1 angemessen überwacht werden.
Widerstände
(Alle Festwiderstände sind 1/4-Watt, 5% Einheiten.)
R1-2.2k
R2-4.7k
R3 - Siehe Text
Halbleiter
Q1-2N3904 Allzweck-NPN-Siliziumtransistor
D1 - IN4734A 5,6-Volt-Zenerdiode
Verschiedenes
MI-50 uA Meter
B1, B2-9-Volt-Transistor-Funkbatterie
SI-SP3T-Schalter
S2-Schließertaster
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