کوتاه ترین پاسخ قابل اعتماد: مولتی متر دیجیتال خود را روی حالت ظرفیت خازنی (نماد μF) قرار دهید، خازن را کاملاً تخلیه کنید، آن را از مدار خارج کنید، سرب قرمز را به سمت مثبت و سرب سیاه را به سمت منفی وصل کنید، منتظر بمانید تا قرائت تثبیت شود و آن را با مقدار میکروفاراد چاپ شده روی جعبه خازن مقایسه کنید.
خازنی که در داخل تلرانس نامی خود اندازه گیری می کند، از نظر الکتریکی سالم است. صفحهای که بسیار پایینتر از مقدار رتبهبندیشده خود خوانده میشود، صفر میخواند یا نمایشگر خارج از محدوده (OL) تولید میکند، معمولاً کاندیدای جایگزینی است. این توالی برای خازنهای سرامیکی کوچک، خازنهای الکترولیتی آلومینیومی و خازنهای بزرگتر با موتور AC که در ماشینهای لباسشویی، پمپهای آب و کمپرسورهای تهویه مطبوع استفاده میشوند، کار میکند. جزئیات هر مرحله و اشتباهات اندازه گیری که نتایج گمراه کننده ایجاد می کنند، دقیقاً همان چیزی است که این راهنما پوشش می دهد.
خازن ها معمولاً یک شبه خراب نمی شوند. با اکسید شدن لایه متالیز شده، خشک شدن الکترولیت، یا تحلیل رفتن زبانه اتصال داخلی، یک خازن با کارکرد موتور با سرعت 12 µF به تدریج ظرفیت خود را از دست می دهد. مقداری از این جابجایی در طول عمر کاری تقریباً 8 تا 10 سال انتظار می رود. با این حال، هنگامی که مقدار اندازهگیری شده به زیر حد تحمل پایینتر میرود، موتوری که از آن پشتیبانی میکند جریان بیشتری میگیرد، داغتر میشود، زمزمه میکند، برای راهاندازی تلاش میکند یا کاملاً متوقف میشود. اندازه گیری خازن تنها راه برای دانستن اینکه آیا در حال تعویض یک قطعه خراب هستید یا یک خطای مدار را تعقیب می کنید که به خازن بعدی نیز آسیب می رساند.
اندازه گیری ظرفیت به سه هدف عملی عمل می کند:
خرابی متناوب اغلب به خازن نیز مربوط می شود. ماشین لباسشویی که در اواسط چرخه در زمانهای تصادفی متوقف میشود، پمپ آبی که حفاظت حرارتی را پس از چند دقیقه خاموش میکند، یا کمپرسور یخچال که بدون روشن شدن وزوز میکند، سه علامت کلاسیک هستند که اغلب توسط خازنی ایجاد میشوند که هنوز از نظر فیزیکی خوب به نظر میرسد اما کمتر از ظرفیت نامی خود فرو رفته است. اندازه گیری ابتدا از اشتباه کلاسیک جایگزینی یک خازن کاملا خوب در حالی که خطای واقعی در مدار استارت موتور قرار دارد جلوگیری می کند.
قانون شماره یک: هرگز خازن شارژ شده را به مولتی متر وصل نکنید. حتی پس از قطع شدن تجهیزات، یک خازن شارژ شده می تواند ولتاژ خطرناک را برای مدت طولانی نگه دارد. خازن های موتور دارای ولتاژ 370 ولت متناوب یا 450 ولت AC می تواند صدها ولت را برای چند دقیقه حفظ کند، به خصوص زمانی که دستگاه هیچ مقاومتی ندارد. اتصال یک خازن شارژ شده به یک متر می تواند فیوز ورودی را منفجر کند، به مدار حفاظتی آسیب دائمی برساند و به شخصی که لیدها را در دست دارد شوک وارد کند.
هر بار این روش تخلیه را دنبال کنید:
هرگز یک خازن موتور بزرگ را مستقیماً با پیچ گوشتی کوتاه نکنید. جریان تخلیه می تواند حفره ها را به ابزار جوش دهد، فلز مذاب را پاشیده و محفظه خازن را ترک کند. روش مقاومت شارژ را به آرامی و ایمن تخلیه می کند.
یک مولتی متر دیجیتال در حالت خازن، ظرفیت خازن را با شارژ کردن خازن با یک جریان ثابت شناخته شده، اندازه گیری نرخ افزایش ولتاژ حاصل، و محاسبه مقدار میکروفاراد از آن نرخ اندازه گیری می کند. همانطور که در راهنمای کاربرد Fluke توضیح داده شده است، این روش یک قرائت عددی مستقیم با دقت تقریباً 1±% تا ±% در ابزارهای خوب ارائه میدهد که تقریباً برای همه تشخیصهای میدانی کافی است. اکثر مولتی مترهای دیجیتال مدرن در محدوده قیمت معمولی موجود دارای موقعیت میکروF هستند، بنابراین این روش تقریبا برای همه قابل دسترسی است.
جدول زیر نحوه تفسیر آنچه در صفحه نمایش می بینید را نشان می دهد.
| نتیجه اندازه گیری شده | تشخیص |
|---|---|
| در محدوده تحمل ارزش امتیازی به اضافه یا منهای | خازن سالم |
| 10٪ یا بیشتر زیر ارزش رتبه بندی شده | پیر یا تحقیر شده؛ جایگزینی در کاربردهای موتوری |
| نزدیک به صفر، یا خواندن کوتاه | دی الکتریک کوتاه؛ بلافاصله تعویض کنید |
| OL (بیش از محدوده) در محدوده مناسب | مدار باز یا مقدار بسیار بالاتر از محدوده در صورت رتبه بندی در محدوده انتخاب شده جایگزین کنید |
| خواندن به بالا رفتن ادامه می دهد و آرام نمی گیرد | نشت داخلی یا دی الکتریک آسیب دیده؛ به عنوان مظنون رفتار کنید |
اگر قرائت کمی بالاتر از مقدار نامی باشد، به عنوان مثال 12.8μF در خازن 12µF±5٪، قطعه همچنان در محدوده تولید قرار دارد و قابل قبول است. خوانش زیر نوار تحمل شایعترین شکست پیری است و باید سریعتر جایگزین شود.
اگر کنتور شما حالت ظرفیت خازنی ندارد، حالت مقاومت همچنان یک بررسی سلامت مفید را ارائه می دهد. انتخابگر را روی بالاترین محدوده مقاومت، 10 کیلو اهم یا بالاتر تنظیم کنید، سیم های تست را وصل کنید و حرکت سوزن را تماشا کنید.
تست مقاومت آنالوگ فقط یک نشانگر عبور، شکست یا ضعیف است. نمی تواند مقدار دقیق میکروفاراد را بدهد. هنگامی که متری با ظرفیت خازن در دسترس نیست از آن به عنوان یک بررسی میدانی سریع استفاده کنید، اما تصمیم نهایی را برای تعمیر موتور فقط بر اساس آزمایش آنالوگ نگیرید.
یک متر LCR اندوکتانس، ظرفیت و مقاومت را با دقت بسیار بالاتری اندازه گیری می کند و پارامترهای اضافی را ارائه می دهد که یک مولتی متر همه منظوره نمی تواند. مترهای LCR دستی معمولی دقت ظرفیت خازنی بین ± 0.2٪ و ± 1٪ را در مقایسه با ± 3٪ تا 5±٪ برای مولتی متر دیجیتال ارائه می دهند. برای بازرسی ورودی، تأیید خط تولید و تجزیه و تحلیل خرابی خازن های موتور، متر LCR ابزار صحیحی است.
سه نکته که هنگام استفاده از LCR متر باید بدانید:
هر زمان که موتور پس از گذراندن آزمون خازن مولتی متر به رفتار غیرعادی خود ادامه داد، یا زمانی که نیاز به تطبیق مقدار دقیقی برای تعداد زیادی خازن دارید، از یک متر LCR استفاده کنید. برای یک تصمیم جایگزین معمولی، مولتی متر دیجیتال کافی است.
تلورانس ظرفیت، گسترش مجاز ارزش اسمی در زمان ساخت است. IEC 60384-1 کلاس های تحمل استاندارد مورد استفاده در صنعت را تعریف می کند، از جمله ± 5%، ± 10% و ± 20%. خازن با علامت 20µF ± 10% در صورتی قابل قبول است که در حالت جدید بین 18µF و 22µF باشد. با این حال، باند تلرانس تضمینی برای طول عمر نیست: پس از سالها استرس AC، همان خازن میتواند به زیر 18 µF برسد، حتی اگر در زمان حمل از کارخانه در محدوده تحمل قرار داشته باشد.
برای مدارهای موتور، قانون عملی سختتر از تلورانس چاپی است: اگر یک خازن در حال اجرا حدود 10 درصد از ظرفیت نامی خود را از دست داده باشد، گشتاور راهاندازی بهطور محسوسی کاهش مییابد و جریان جاری افزایش مییابد. آن را جایگزین کنید. تلورانس چاپی منعکس کننده روند تولید است که در کارخانه پخش می شود، نه حد قابل قبول کهنه.
| خانواده خازن ها | تحمل معمولی | محدوده قابل قبول برای یک قطعه 10μF |
|---|---|---|
| خازن های موتور فیلم CBB (CBB60، CBB61، CBB65) | ± 5٪ | 9.5μF تا 10.5μF |
| خازن های فیلم همه منظوره | ±10% | 9.0μF تا 11.0μF |
| خازن های الکترولیتی آلومینیومی | ±20% | 8.0μF تا 12.0μF |
| خازن های سرامیکی کلاس 2 (X7R) | -20٪ تا 80٪ | 8.0μF تا 18.0μF |
برای بهترین ثبات اندازهگیری، در دمای اتاق بین 20 تا 25 درجه سانتیگراد اندازهگیری کنید و قرائتهای گرفتهشده با همان ابزار و همان فرکانس آزمایش را مقایسه کنید.
خازن های موتور سزاوار روال اندازه گیری خود هستند زیرا تحت تنش AC مداوم ولتاژ اصلی کار می کنند و حالت شکست غالب آنها کاهش تدریجی ظرفیت خازنی است. موتورهای تک فاز در ماشین لباسشویی، پمپ آب، پنکه سقفی، کمپرسور یخچال، فن خنک کننده و تهویه مطبوع از دو خانواده خازن استفاده می کنند.
آستانه جایگزینی عملی: اگر مقدار اندازهگیریشده بیش از 10 درصد کمتر از درجهبندی چاپ شده یا کمتر از حد تحمل چاپ پایینتر است، آن را جایگزین کنید. اگر خازن در حد تحمل خوانده می شود اما از نظر فیزیکی متورم شده است، به هر حال آن را تعویض کنید. دریچه ایمنی قبلاً یک بار کار کرده است. برای خازن شروع، اگر قرائت ناپایدار است، اگر نزدیک به صفر است، یا اگر مقدار اندازه گیری شده بیش از 20 درصد کمتر از رتبه چاپ شده است، آن را جایگزین کنید.
کاربردهای روشنایی و ضریب توان، مانند خازن های جبرانی سری CBB80 را می توان با همان روش تخلیه و میکروفاراد اندازه گیری کرد، اگرچه ظرفیت تنها پارامتر عملکرد نیست. ضریب اتلاف به همان اندازه برای وظیفه تصحیح ضریب توان اهمیت دارد.
هر یک از این اشتباهات می تواند یک خازن خوب را به خرابی کاذب یا یک خازن بد را به موفقیت کاذب تبدیل کند. روالی که از همه آنها دوری می کند فقط یک دقیقه بیشتر طول می کشد.
در اینجا مثالی وجود دارد که بیشتر از آنچه بسیاری از تکنسینها انتظار دارند اتفاق میافتد: یک خازن دقیقاً 30.2 µF در برابر 30 µF اندازهگیری میکند، با این حال کمپرسور هنوز به آرامی شروع به کار میکند و اضافه بار حرارتی را کاهش میدهد. اطلاعات گم شده مقاومت داخلی است. یک خازن واقعی به صورت سری با مقاومت کم (ESR) و موازی با مقاومت عایق بالا به عنوان یک خازن ایده آل رفتار می کند. هنگامی که اتصال فویل یا دی الکتریک تخریب می شود، ESR افزایش می یابد در حالی که ظرفیت کل ممکن است بسیار کمی تغییر کند.
از یک متر LCR یا یک متر ESR اختصاصی استفاده کنید. برای خازن های موتور فیلم CBB، ESR معمولی در 100 هرتز کمتر از 0.5Ω است. اگر ESR بسیار بالاتر باشد، به عنوان مثال برای یک خازن 20μF بالاتر از 1Ω، خازن گرما را تحت بار منتشر می کند، حتی زمانی که ظرفیت خازن طبیعی به نظر می رسد، بنابراین جایگزینی آن موجه است. برای خازن های الکترولیتی کوچک در منابع تغذیه، ESR بالای 1Ω معمولاً به معنای جایگزینی است. مقادیر با ظرفیت و ولتاژ متفاوت است، بنابراین با برگه اطلاعات سازنده مقایسه کنید.
مولتی متر را روی بالاترین محدوده مقاومت تنظیم کنید، آن را به خازن تخلیه شده وصل کنید و پس از 30 تا 60 ثانیه مقاومت نهایی را تماشا کنید. یک خازن بزرگ سالم در صدها کیلو اهم بالا یا در محدوده مگا اهم ته نشین می شود. یک خازن نشتی پایین تر می نشیند و به سمت پایین حرکت می کند. برای خازن های فیلم AC در کلاس 400 ولت AC، مقاومت عایق صدها مگا اهم شرایط عادی است.
این دو چک الکتریکی را با یک بازرسی بصری ساده ترکیب کنید. یک دریچه ایمنی باز شده، یک PCB تیره شده زیر خازن، یا بوی الکترولیت سوخته، همگی نشان دهنده تعویض هستند، صرف نظر از اینکه متر چه می گوید.
در بیشتر موارد، خیر. اجزای موازی مسیرهای جایگزینی را ایجاد می کنند که خواندن را تغییر می دهد. یک سرب را بردارید یا بلند کنید تا خازن ایزوله شود. برخی از مولتی مترها حالت خازنی در مدار را ارائه می دهند، اما دقت به میزان غالب بودن مقدار خازن با اجزای اطراف آن بستگی دارد. این قرائتها را بهعنوان نشانهای و نه پایانی در نظر بگیرید.
OL به معنای بیش از محدوده است. یا خازن باز است، ظرفیت آن بزرگتر از محدوده انتخاب شده است، یا لیدها تماس مناسبی برقرار نمی کنند. محدوده بالاتری را انتخاب کنید، اتصالات پروب را بررسی کنید، خازن را دوباره تخلیه کنید و اندازه گیری را تکرار کنید.
قرائتی در داخل نوار تحمل چاپ شده که در دمای اتاق روی صفحه نمایش ثابت و ثابت اندازه گیری می شود. برای خازن های موتور، قرائت باید در حدود 10٪ از مقدار چاپ شده باشد. خواندن کمی بالاتر از امتیاز طبیعی است. خواندن زیر باند نشان دهنده پیری است.
برق را قطع کنید، یک دقیقه صبر کنید، یک مقاومت 1kΩ تا 10kΩ را به مدت 10 تا 15 ثانیه در سرتاسر پایانه ها وصل کنید، برای خازن های بالاتر از 50μF بیشتر، سپس 0V را با یک ولت متر بررسی کنید. برای خازن های موتور از مقاومتی با توان 5 وات یا بالاتر استفاده کنید.
خازن های Run انواع فیلم هایی هستند که برای کار مداوم AC و اتلاف کم طراحی شده اند. آنها باید در هر زمان نزدیک به مقدار چاپ شده اندازه گیری کنند. خازنهای راهاندازی فقط برای مدت کوتاهی انرژی میگیرند، اغلب مقادیر بسیار بزرگتر و تحمل وسیعتری دارند و معمولاً در حالی که کاملاً تخلیه و ایزوله هستند آزمایش میشوند. اگر مقدار ناپایدار یا نزدیک به صفر است، قطعه را تعویض کنید.
بله. ESR بالا، ضریب اتلاف زیاد، جریان نشتی، یا آسیب فیزیکی مانند یک محفظه برآمده یا یک دریچه ایمنی باز میتواند باعث شود خازن در کارکرد حتی زمانی که خواندن میکروفاراد در محدوده تحمل باشد، از کار بیفتد. ابتدا ظرفیت خازن را ارزیابی کنید، سپس با بررسی ESR یا نشتی و وضعیت فیزیکی آن را تأیید کنید.
گردش کار اندازه گیری کامل خازن - تخلیه، جداسازی، اندازه گیری میکروفارادها، مقایسه با تلورانس نامی، سپس با ESR یا بررسی فیزیکی تأیید کنید - کمتر از پنج دقیقه طول می کشد و از اغلب خرابی های الکتریکی مکرر در وسایل موتوری جلوگیری می کند.
با وجود این عادت ها، مولتی متر شما هر بار یک پاسخ قابل اعتماد به شما می دهد.