Проверка конденсаторов — Радио — Институт

Тестеры

26.12.2017 — от Nirf

Простейший способ проверки исправности конденсатора — внешний осмотр, при котором обнаруживаются механические повреждения. Если при внешнем осмотре дефекты не замечены, проводят электрическую проверку. Она включает проверку на короткое замыкание, пробой, целость выводов, а также проверку тока утечки (сопротивление изоляции) и измерение емкости.
Емкость конденсаторов измеряют при помощи измерителя RLC. При отсутствии прибора емкость можно проверить другими способами.

Конденсаторы большой емкости (1 мкФ и выше) на короткое замыкание проверяют омметром на максимальных пределах измерения, измеряя сопротивление между выводами и между выводами и корпусом, если корпус металлический. При этом от конденсатора отпаивают детали, если он в схеме и разряжают его. Прибор подготавливают для измерения больших сопротивлений, общий провод должен быть соединен с положительным выводом конденсатора, а измерительный — с корпусом.

Если емкость конденсатора больше 1 мкФ и он исправен, то после присоединения омметра конденсатор заряжается, и стрелка прибора быстро отклоняется в сторону нуля (причем отклонение зависит от емкости конденсатора, типа прибора и напряжения источника питания), потом стрелка медленно возвращается в положение «бесконечность». При наличии утечки омметр показывает малое сопротивление — сотни и тысячи ом, — величина которого зависит от емкости и типа конденсатора. При пробое конденсатора его сопротивление будет около нуля. При проверке исправных конденсаторов емкостью меньше 1 мкФ стрелка прибора не отклоняется, потому что ток и время заряда конденсатора незначительны.

При проверке омметром нельзя установить пробой конденсатора, если он происходит при рабочем напряжении. В таком случае можно проверить конденсатор мегаомметром при напряжении прибора, не превышающем рабочее напряжение конденсатора.
Конденсаторы средней емкости (от 500 пФ до 1 мкФ) проверяют с помощью последовательно подключенных к выводам конденсатора наушников и источника тока. Если конденсатор исправен, в момент замыкания цепи в головных телефонах слышен щелчок.
Конденсаторы малой емкости (до 500 пФ) проверяют в цепи тока высокой частоты. Конденсатор включают между антенной и приемником. Если громкость не уменьшится, значит, обрывов выводов нет.
Сопротивление изоляции конденсатора между выводами и каждым выводом и корпусом проверяют ламповым мегаомметром. При этом сопротивление изоляции бумажных конденсаторов должно составлять сотни и тысячи мегом, остальных — десятки и сотни мегом.
Прочность крепления выводов проверяется их покачиванием. Тем же проверкам подвергаются и новые конденсаторы, предназначенные для замены. При этом проверяется соответствие их параметров, указанных на корпусе, электрической схеме.
У конденсаторов переменной емкости проверяют плавность вращения ротора, отсутствие заеданий и люфтов. Конденсаторы переменной емкости проверяют на пробой при плавном повороте ротора. Проверить конденсатор на пробой можно и на специальной испытательной установке, прикладывая между выводами и каждым выводом и корпусом повышенное напряжение, превышающее номинальное в 1,5–3 раза в течение 10–60 с в зависимости от типа конденсатора.

Как проверить ёмкость конденсатора осциллографом

Как проверить ёмкость конденсатора осциллографом

Как проверить электролитические конденсаторы без выпайки из платы? Ходят слухи, что можно проверить конденсаторы с помощью осциллографа. Попытался это сделать и я, снял видео с проверкой конденсаторов разной емкости, без выпайки из платы, и результаты очень не однозначные. Схема синхронизации включает в себя входной каскад, компаратор, схему установки уровня синхронизации и схему выбора полярности синхронизации. В схему установки уровня синхронизации входят два пиковых детектора, собранных на диодах Д7, Д8, полевых транзисторах ТЗ, Т4, потенциометр 1 7 УРОВЕНЬ, переключатель BI-2 и согласующий каскад на транзисторе TI-2 и микросхеме МС1 2. Схема установки уровня синхронизации обеспечивает два режима работы синхронизации: автоматический и ручной» Выбор режима осуществляется переключателем BI-2.

В автоматическом режиме синхронизации выходное напряжение с истоковых повторителей пиковых детекторов через резисторы RJ5 и 1$54 и согласующий каскад подается на один из входов компаратора МС2. В ручном режиме напряжение на этот вход подается со средней точки потенциометра Щ7. На второй вход компаратора подается сигнал синхронизации с входного каскада. Компаратор МС2 на своем выходе формирует напряжение прямоугольной формы, фронт и срез которого соответствует моментам времени, когда мгновенное значение сигнала синхронизации равно напряжению о выхода согласующего каскада. В автоматическом режиме синхронизации напряжение с согласующего каскада всегда будет находиться между пиковыми значениями сигнала синхронизации и на выходе компаратора МС2 всегда будут прямоугольные импульсы. В ручном режиме синхронизации напряжение с согласующего каскада может не находиться между пиковыми значениями сигнала синхронизации. В этом случае импульсы на выходе компаратора МС2 отсутствуют. Входной каскад собран на полевом транзисторе TI-I биполярном транзисторе Т2 и микросхеме MCI-I.

Выбор режима внутренней или внешней синхронизации осуществляется переключателем BI-I. Диоды Д1-Д6 обеспечивают защиту входного каскада и последующих схем от перегрузок. Эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе Т2, служит для улучшения передачи формы импульсных сигналов малой длительности.

Тракт горизонтального отклонения содержит схему синхронизации, схему формирования развертывающего напряжения, схему автоматического выбора длительности развертывающего напряжения и усилитель «X». Структурная схема тракта приведена в инструкции по эксплуатации. Схема синхронизации вырабатывает сигнал запуска для схемы формирования развертывающего линейно-нарастающего напряжения, синхронного с измеряемым сигналом.

Схема автоматического выбора длительности развертывающего напряжения обеспечивает выбор длительности развертки, при которой на экране ЭЛТ наблюдается от двух до семи периодов исследуемого сигнала или один импульс. Усилитель «X» обеспечивает усиление пилообразного напряжения до величины, необходимой для подачи на горизонтально-отклоняющие пластины ЭЛТ.

В режиме индикации баланса на вход 3 MCI от аттенюатора поступает уровень логического нуля. При этом на вход 6 МС2 воздействует уровень логической единицы и тактовые импульсы, поступающие на вход 5 МС2, пройдя через элементы МС2/5-7, МС2Д-3 и MC2/8-I0, поступают на вход прямого счета реверсивного счетчика МС6, заставляя его считать циклически. Для баланса достаточно переключения лишь коэффициентов усиления усилителя вертикального отклонения, поэтому для предотвращения непрерывного переключения герконовых реле аттенюатора, реверсивный счетчик в режиме индикации баланса очитает по сокращенному циклу, определяемому числом 0III. Для этого выходной сигнал старшего разряда (вывод микросхемы МС6/7) дифференцирует с помощью цепочки С8, К8 и после инвертирования элементом MC2/I2-I4 производит сброс счетчика, воздействуя на его Е-вход. В режиме установки размера изображения на вход 3 микросхемы MCI от аттенюатора поступает уровень логической единицы. При этом на вход 6 микросхемы МС2 воздействует уровень логического нуля и на выходе 7 элемента МС2/5-7 независимо от сигнала на входе 5 этого элемента всегда имеет место логическая единица, которая разрешает прохождение сигналов с выхода 12 MCI через элемент MC2/8-I0 на вход инвертора MC2/I-3 Таким образом, в режиме установки размера изображения выходные сигналы «Больше» и «Меньше» дискриминатора амплитуды во время действия тактовых импульсов поступают на входы соответственно прямого и обратного счета реверсивного счетчика МС6, на установочный R-вход которого при этом воздействует логический ноль. В результате реверсивный счетчик МС6 изменяет свое состояние в соответствии с выходными сигналами дискриминатора амплитуды. Число, записанное в реверсивном счетчике, поступает на дешифратор.

Дешифратор выполнен на микросхемах МСЗ-2, МСЗ-3, MC7-MCI0, MCII-I, MCI2, MCI3. Микросхемы МСЗ-2 и МС7 содержат инверторы выходных сигналов реверсивного счетчика МС6. Часть дешифратора, выполненная на микросхемах МС8, MCI0, MC9/I-3, МСП/5-7, MCI2/8-I3, формирует сигналы, управляющие коэффициентом усиления усилителя вертикального отклонения, а часть, содержащая микросхемы 1ЛС9/1-Ю, ЫСП/8-Т4, MCI2/I-6 и MCI3 — сигналы, управляющие коэффициентами деления аттенюатора. Кроме того, выходные сигналы микросхем МС9Д-3, МС9Д2-14, MCI3/8-I3 служат одновременно для индикации установленного коэффициента усиления тракта вертикального отклонения и поступают в блок цифровых измерений. Элементы блока управления МСЗ-4 и MCI1-2 являются схемами запрета по максимуму и по минимуму коэффициента усиления. При состоянии 0000 реверсивного счетчика, соответствующем максимальному коэффициенту усиления в тракте вертикального отклонения, на выходе микросхема MCII-2 формируется уровень логического нуля, блокирующий элемент стробирования микросхему MCI/2, 7-10 и запрещающий обратный счет реверсивного счетчика.

При состоянии IIII реверсивного счетчика, соответствующем минимальному коэффициенту усиления, на выходе 10 микросхемы МСЗ-4 такте формируется логический ноль, блокирующий элемент стробирования микросхему МС1Д, 6, 12, 13, 14, запрещающий прямой счет счетчика. Инвертированные элементом MC4/I-3, тактовые импульсы поступают на входы элементов стробирования MCI/9 и MCI/I3, открывая их на время действия тактовых импульсов и производя таким образом опрос триггеров памяти дискриминатора амплитуды.

Устройство управления усилением содержит генератор тактовых импульсов, блок управления, реверсивный счетчик и дешифратор, Генератор тактовых импульсов выполнен на микросхеме МС5 и транзисторе TI и формирует на выходе (KTI) импульсы с уровнем логического нуля длительностью 200 ns с периодом следования ?0ms , поступающие в блок управления. В блок управления входят микросхемы MCItMC2, MC3-I, МСЗ-4, МС4, MCII-2. Импульсы о выхода генератора тактовых импульсов МС5/3 поступают на вход (вывод 13) одновибратора, выполненного на конденсаторе С6, резисторе В7, микросхеме MC4/8-I3, на выходе которой (вывод 8) формируется импульс блокировки. Срез последнего дифференцируется цепочкой С5, Е6 и инвертируется микросхемой МС4/4-6, образуя импульс сброса триггеров памяти. Импульсы блокировки и сброса триггеров памяти через контакты разъема Ш1/2Б и Ш1/ЗВ поступают на дискриминатор амплитуды.

Меры предосторожности при измерении емкости микросхем многослойных керамических конденсаторов | Керамический конденсатор

1. ДОМ
2. Электронные компоненты
3. Конденсатор
4. Керамический конденсатор
5. Меры предосторожности при измерении емкости микросхем многослойных керамических конденсаторов

Меры предосторожности при измерении емкости

Возникают ли какие-либо из следующих проблем при измерении емкости многослойных керамических конденсаторов (далее «MLCC»)?

Давайте решим эти проблемы!!

• *Нажмите, чтобы перейти к каждому пункту.

MLCC малой емкости с температурной компенсацией больше или меньше номинального значения при измерении емкости.

MLCC большой емкости конденсатора с высокой диэлектрической проницаемостью меньше номинального значения при измерении емкости.

• *Пожалуйста, ознакомьтесь с подробными спецификациями для условий измерения емкости.
• * См. прилагаемый справочный материал『Основы конденсаторов [Урок 7] Метод измерения электростатической емкости керамических конденсаторов』, в котором представлен обзор измерений емкости.

Детали для измерения конденсатора с температурной компенсацией

MLCC малой емкости с температурной компенсацией больше или меньше номинального значения при измерении емкости.

Процесс объясняется следующими шагами.

1)Что такое коррекция нулевой точки испытательного приспособления?

1. MLCC измеряется, как показано на рисунке ниже, но возникают следующие проблемы, и фактическая емкость MLCC не может быть точно измерена.
   • В измерительном кабеле есть последовательное сопротивление и последовательная индуктивность
   • Паразитная емкость в измерительной клемме, которая вставляет MLCC
   Следовательно, действие, которое отменяет каждый параметр, когда измеряемый MLCC отсутствует, называется «Коррекция нулевой точки тестового приспособления».
   Это соответствует коррекциям OPEN и SHORT, выполненным перед измерением.
2. Коррекция ОТКРЫТИЯ компенсирует паразитную емкость измерительной клеммы, которая находится между MLCC, в то время как коррекция КОРОТКО компенсирует последовательное сопротивление и индуктивность в измерительном кабеле.
3. После выполнения этой ОТКРЫТОЙ коррекции и КРАТКОЙ коррекции вы можете убедиться в точности измерения MLCC.

2)Расстояние между клеммами и измеренное значение емкости во время регулировки OPEN

Емкость MLCC 1 пФ была измерена при изменении расстояния между клеммами испытательного приспособления во время коррекции OPEN.
В результате, когда расстояние между клеммами во время коррекции OPEN больше размера L измеряемой MLCC, емкость увеличивается, а когда она меньше, уменьшается.

Условия измерения

Образец для испытаний

ГРМ0334К1х2Р0Б

Измерительный инструмент

ХП4278А

Измерительный шаблон

HP TEST FIXTURE16034E (вставной)

Условия

1±0,1 МГц/1±0,2 В среднекв.

3)Причина, по которой значение измерения емкости изменилось

Почему емкость изменяется в зависимости от расстояния между клеммами при коррекции ОТКР?

Ёмкость возникает, когда между двумя кусками металла находится изолятор.
Воздух также является изолятором, поэтому между измерительными клеммами возникает емкость.

Емкость увеличивается по мере уменьшения расстояния между двумя металлическими частями.
Следовательно, чем меньше расстояние между выводами, тем больше емкость.

Расстояние между клеммами при коррекции ОТКР и результаты измерения емкости

4) Меры предосторожности при измерении

Ключевые точки при коррекции OPEN

Установите расстояние между клеммами крепления во время коррекции OPEN на то же значение, что и размер L измеряемой микросхемы.

Если коррекция OPEN выполняется при большом расстоянии между клеммами приспособления, паразитная емкость приспособления во время коррекции будет меньше, чем емкость во время фактического измерения.

Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ・・・・・ Поскольку «d» увеличивается в формуле (1)

Ｃ

Паразитная емкость (емкость)

ε

диэлектрическая проницаемость

Ｓ

площадь поверхности электрода

ｄ

расстояние между клеммами (расстояние между электродами)

Если коррекция нулевой точки выполняется, когда расстояние между клеммами приспособления отличается от размеров измеряемой MLCC, паразитная емкость самого приспособления не будет точно скорректирована до нуля.

Когда расстояние между клеммами во время коррекции OPEN меньше, чем размер L MLCC, паразитная емкость прибора корректируется до нуля на расстоянии, большем, чем реальное, поэтому результат измерения после коррекции будет уменьшаться.

И наоборот, если расстояние между клеммами установлено больше, чем размер L MLCC, результат измерения посткоррекции будет увеличиваться.
Изменение расстояния между контактами во время коррекции OPEN больше при использовании приспособления типа пинцета (пример Agilent16334), чем при использовании приспособления вставного типа (пример Agilent16034).

По сравнению с приспособлением вставного типа, наконечник пинцета имеет измерительный наконечник с большей площадью поверхности (S в формуле 1), поэтому флуктуация значения измерения емкости увеличивается в соответствии с разницей в расстоянии между терминалы.

Детали для измерения конденсатора с высокой диэлектрической проницаемостью

MLCC большой емкости конденсатора с высокой диэлектрической проницаемостью меньше номинального значения при измерении емкости.

Процесс объясняется следующими шагами.

1)Пример измерения MLCC большой емкости

Измеренная электростатическая емкость большой и небольшой емкости в состоянии ALC (автоматический контроль уровня) ON/OFF, результаты следующие.

Условия измерения

Образец для испытаний

ГРМ188Р60ДЖ106К/ГРМ188Б11х203К

Измерительный инструмент

Аджилент E4980A

Измерительный шаблон

Agilent TEST FIXTURE16334 (пинцетный)

Условия

GRM188R60J106K, 1 ± 0,1 кГц/0,5 ± 0,1 В (среднеквадратичное значение)
GRM188B11h203K, 1 ± 0,1 кГц/1,0 ± 0,2 В (среднеквадратичное значение)

⇒При измерении емкости большой емкости результат измерения был меньше по сравнению с тем, когда ALC была включена только тогда, когда ALC была выключена.

Результаты измерения емкости

2)Причина падения емкости ниже измеренного значения

Результаты измерения напряжения тестером в каждом случае следующие.
При измерении MLCC большой емкости измеряемое напряжение не соответствует стандартным условиям, когда ALC выключен.

Условия измерения: 1 ± 0,1 кГц/0,5 ± 0,1 В (среднеквадратичное значение)

Условия измерения: 1 ± 0,1 кГц/1,0 ± 0,2 В (среднеквадратичное значение)

Почему измеряемое напряжение Vc уменьшается при увеличении емкости?

Емкость C выражается как

Когда емкость C увеличивается, Zс уменьшается.
Кроме того, измеряемое напряжение Vc в цепи измерения может быть выражено как

Таким образом, измеряемое напряжение Vc уменьшается, когда Zc падает.

Почему результат измерения емкости уменьшается при уменьшении напряжения измерения Vc?

Емкость MLCC изменяется в зависимости от температуры окружающей среды и приложенного напряжения.
Характеристики переменного напряжения MLCC при условиях измерения 20°C и 1 кГц показаны на рисунке справа.
Емкость изменяется при изменении напряжения переменного тока, а когда приложенное напряжение меньше 0,5 В (среднеквадратичное значение), емкость также уменьшается.

3) Меры предосторожности при измерении

Когда емкость падает, используйте тестер для измерения измеряемого напряжения.

Если измеряемое напряжение ниже стандартного измеряемого напряжения, выполните следующие действия

1. Включить ALC
2. Переключитесь на измерительный прибор, который показывает стандартное измерительное напряжение.

Для измерения измеряемого напряжения приложите тестер к каждой из измерительных клемм во время измерения MLCC, как показано на фотографии ниже.

О старении конденсатора с высокой диэлектрической проницаемостью

Основным компонентом конденсатора с высокой диэлектрической проницаемостью является титанат бария (BaTiO3).
Эта серия конденсаторов со статической емкостью со временем становится все меньше и меньше. Это явление называется старением характеристик электростатической емкости.

Система BaTiO3 показана на рисунке 1, она такая кубическая, когда температура выше точки Кюри.

Рис. 1. Кристаллическая структура конденсатора BaTiO3
.

Рисунок 2: Кристаллическая структура
в зависимости от температуры и изменения диэлектрической проницаемости (BaTiO3)

Когда керамический конденсатор BaTiO3 нагревается выше точки Кюри, кристаллическая структура преобразуется из тетрагональной в кубическую. Когда температура ниже точки Кюри, кристаллическая структура преобразуется из кубической в ​​тетрагональную. (Рисунок 2)
Одним словом, при нагреве тонкой структуры кристалла до температуры выше точки Кюри она вернется в исходное состояние, и старение начнется снова.

Из-за снижения электростатической емкости при старении процесс нагрева в монтажных работах вашей компании может быть восстановлен.

Дополнительные материалы

Электростатическая емкость конденсатора с высокой диэлектрической проницаемостью измеряется как эталонное значение после 24 часов термообработки при 125℃ или выше, логарифм отношения линейного снижения во времени. Пожалуйста, обратитесь к следующим примерам характеристик старения электростатической емкости наших продуктов.

Дополнение: сравнение измерений GRM188B11h203K

Ссылки по теме

Запросы

Отправить запрос

simsurfingОткрыть в новом окне

Программное обеспечение SimSurfing имитирует характеристики продуктов Murata.

1. ДОМ
2. Электронные компоненты
3. Конденсатор
4. Керамический конденсатор
5. Меры предосторожности при измерении емкости микросхем многослойных керамических конденсаторов

НАВЕРХ страницы

Как испортить измерение емкости

You are here: Home / New Articles / Как испортить измерение емкости

30 сентября 2022 г. Автор: David Herres Оставить комментарий

Рассмотрим задачу выполнения теста емкости с помощью измерителя LCR или хорошего мультиметра, такого как мультиметр Fluke 287 True RMS. Если испытуемый конденсатор является электролитическим или пленочным устройством, основная проблема измерения часто заключается в том, чтобы просто убедиться, что конденсатор не находится под напряжением или не имеет накопленного заряда — электролиты, в частности, могут накапливать и выделять большие количества тока при высоких значениях. напряжения после длительного периода времени. Таким образом, основная задача измерения состоит в том, чтобы сначала убедиться, что любое опасное накопленное напряжение отключено, чтобы избежать сильного удара. После этого вы сможете подключить мультиметр или LCR-метр и измерить емкость.

Мультиметр Fluke 287: лучше проверить напряжение при измерении MLCC. Однако задача измерения не так проста для некоторых типов многослойных керамических конденсаторов (MLCC). Причина кроется в том, как LCR и мультиметры производят измерение. Измерения емкости с помощью этих приборов обычно включают зарядку тестируемого устройства известным током и последующее измерение напряжения. Вот в чем загвоздка: производители MLCC указывают емкость устройства в условиях определенного приложенного постоянного напряжения. И действительно, некоторые устройства MLCC обладают емкостью, которая зависит от приложенного постоянного напряжения. Таким образом, если MLCC в конечном итоге испытывает напряжение во время измерения, которое отличается от того, которое используется производителем для определения уровня емкости, MLCC может выглядеть так, как будто он не соответствует техническим требованиям.

Этот эффект называется коэффициентом емкости по напряжению или VCC. Он возникает во втором и третьем классах MLCC. (Обозначения классов два и три обозначают конденсаторные диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью, которая придает этим устройствам высокую емкость. ) Емкость этих устройств падает по мере увеличения приложенного постоянного напряжения. Эта емкость Вид MLCC в разрезе, этот от Samsung.drops, происходит независимо от того, кто изготовил MLCC, и зависит от конструкции и свойств материала. MLCC второго класса изготавливаются из BaTiO 9.0317 3 ферроэлектрический материал. Когда к устройству прикладывается постоянное напряжение, электрическое поле воздействует на ионы титана таким образом, чтобы зафиксировать их на месте в структуре кристаллической решетки сегнетоэлектрического материала. Это действие предотвращает влияние приложенного переменного напряжения на материал конденсатора и, таким образом, снижает диэлектрическую проницаемость материала, что приводит к измеримому падению емкости MLCC.

Вверху: изменение емкости в зависимости от смещения постоянного тока для Kemet XTR 1210 4,7 мкФ, 50 В, MLCC. Ниже показано изменение емкости по отношению к смещению переменного тока для одного и того же устройства. Еще больше усложняет ситуацию то, что не все MLCC класса 2 и 3 демонстрируют одинаковый уровень потерь емкости в зависимости от напряжения постоянного тока. Как указал производитель MLCC Kemet, некоторые MLCC могут потерять 10% емкости при номинальном напряжении, в то время как другие, имеющие тот же размер корпуса, могут потерять 70% емкости при номинальном напряжении. Одна из причин: более высокие напряжения вызывают более высокие электрические поля на каждом активном слое, прочно закрепляя эти ионы титана на месте. Кроме того, ферроэлектрический материал в конденсаторе может содержать примеси по различным причинам, которые могут значительно ухудшить VCC. Кроме того, в различных MLCC используются керамические диэлектрики, толщина которых может варьироваться от 10 мкм до менее 1 мкм. Чем тоньше слой, тем сильнее действующее на него электрическое поле и тем сильнее выражен эффект ВАХ.

Таким образом, VCC может быть особенно острым в сверхмалых MLCC, которые обязательно имеют более тонкие диэлектрические слои. Еще один момент, который следует отметить, заключается в том, что переменное напряжение также вызывает электрические поля внутри диэлектрика MLCC.