یکی از قطعات الکترونیکی SMD و قطعات الکتریکی که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد خازن است. اندازه گیری ظرفیت و بررسی صحت عملکرد خازن را می توان به راحتی با استفاده از مولتی متر برای تست آن انجام داد. در ابتدای مقاله لازم به ذکر است که برای اندازه گیری ظرفیت خازن ها در محدوده پیکوفاراد و نانوفاراد به یک خازن سنج حرفه ای نیاز است؛ زیرا مولتی متر قادر به انجام این کار نیست. پیشنهاد می کنیم تا پایان مقاله با ما همراه باشید زیرا ابتدا انواع مختلف خازن ها را بررسی می کنیم و سپس به نحوه تست خازن و اندازه گیری ظرفیت خازن ها می پردازیم.

اگر با قطعات الکترونیکی آشنایی ندارید مقاله انواع قطعات الکترونیکی را مطالعه کنید.

چرا باید خازن را تست کرد؟

مانند هر قطعه الکتریکی دیگر، عملکرد خازن ممکن است به دلیل استفاده نادرست یا زمان تغییر کند. اگر خازن آسیب ببیند یا عملکرد متفاوتی داشته باشد، ممکن است باعث عمل نکردن یا عمل نادرست مدار الکترونیکی شود. برای شناسایی و رفع این مشکل باید خازن را تست کرد و در صورت نیاز آن را تعویض کرد.

روش های مختلفی برای تست خازن ها وجود دارد. در حالی که برخی از این تکنیک ها به تجهیزات پیچیده و گران قیمت نیاز دارند، برخی دیگر بسیار ساده و مقرون به صرفه هستند.

انواع خازن ها کدام اند؟

خازن ها انواع و اقسام مختلفی دارد که در ادامه به مهم ترین و پرکاربردترین آنها اشاره می شود.

خازن الکترولیتی چه کاربردی دارد؟  (قطبی):

از جمله پرکاربردترین خازن ها هستند. ساختار آنها شامل استفاده از مواد رسانای یونیزه شده به عنوان الکترولیت است که عایق بین دو صفحه خازن می باشد. این نشان می دهد که خازن های الکترولیتی دارای یک قطب مثبت و منفی هستند و از انواع پلاریزه هستند. در این نوع خازن ها برای تست خازن با مولتی متر هنگام بستن مدار روی این نوع خازن باید به قطب ها توجه کرد. اگر ولتاژ اعمال شده AC باشد یا اگر قطب ها معکوس شوند، خازن ممکن است آسیب ببیند و یا منفجر شود.

خازن های غیر قطبی:

این خازن ها دارای الکترولیت غیره یونیزه هستند و سه نوع مهم آن خازن های میکا، سرامیکی و پوسته ای هستند.. از جمله این خازن ها می توان به خازن های عدسی اشاره کرد.

چگونه خازن را تست کنیم ؟

چند روش برای تضمین دقت عملکرد خازن ارائه شده است و هر کدام در شرایط خاص قابل اجرا هستند. معمولا، روش تست خازن سالم و خراب بودن را بررسی می کنند. دستگاه های خازن سنج برای تععین از وضعیت خازن و دقت عملکرد آن مورد نیاز است. برای جلوگیری از هر گونه اتفاق ناگوار، بسیار توصیه می شود که قبل از تست خازن را دشارژ  کنید. به دلیل کاربردهای گوناگون، چندین نوع خازن از جمله انواع سرامیکی، عدسی و الکترولیتی برای آنها تعریف شده است. در ادامه نحوه تست خازن هر کدام با استفاده از یک مولتی متر و سایر ابزارهای الکتریکی در زیر توضیح داده شده است.

تست خازن الکترولیتی با مولتی متر

با استفاده از مولتی متر و اندازه گیری مقاومت، خازن های الکترولیتی در رویکرد اول مورد بررسی قرار می گیرند. برای انجام این کار، ابتدا اجازه دهید خازن تخلیه شود و سپس محدوده اندازه گیری مقاومت مولتی متر را به حداکثر برسانید. قطب های خازن های الکترولیتی باید به پراب مناسب متصل شوند. نوار سفید در انتهای منفی یک خازن الکترولیتی نشان می دهد که کدام پروب باید به پورت COM مولتی متر متصل شود. به محض اتصال سر پروب، مقاومت شروع به افزایش خواهد کرد. اگر خازن ظرفیت زیادی داشته باشد مقاومت به تدریج افزایش می یابد زیرا این افزایش متناسب با ظرفیت خازن است. در نهایت اگر خازن سالم باشد و نشتی نداشته باشد عدد مقدار مقاومت O.L (بی نهایت) خواهد بود.

مرتبط: نحوه خواندن مقاومت

تست خازن با مقاومت سنج مولتی متر

در روش دوم (روش سریع و کم دقت)، دو سر پروب را به دو پایه خازن وصل کنید پس از تنظیم سلکتور روی تست پیوستگی (همچنین به عنوان تست دیود یا تست بیزر شناخته می شود). اگر خازن خراب شود یا تراوش کند، زنگ مولتی متر به صدا در می آید.

تست خازن با تست پیوستگی مولتی متر

در این روش یک مقاومت به عنوان مقاومت تخلیه و به صورت موازی با خازن متصل می شود. پس از شارژ شدن خازن ، نحوه تخلیه خازن به کمک مولتی متر بررسی می شود. برای این کار باید مقاومت مناسب با توان بالا در نظر گرفته شود.

استفاده از ثابت زمانی RC چهارمین روش است. با استفاده از باتری خازن را شارژ می کنیم و زمان شارژ خازن را در این روش اندازه گیری می کنیم. این روش برای تشخیص وضعیت کارکرد خازن استفاده می شود. در قسمت تست خازن با اسیلوسکوپ توضیح مفصلی در مورد این روش داده شده است. مهم ترین نکته ای که باید به خاطر بسپارید این است که بسته به شرایط، تمام روش های ذکر شده را می توان در خازن های غیر قطبی مانند خازن های سرامیکی و عدسی استفاده کرد.

تست خازن سرامیکی ( عدسی و SMD)

خازن های سرامیکی دی الکتریک غیر قطبی هستند زیرا از مواد یونیزه ساخته نشده اند. خازن های SMD از لایه های دی الکتریک زیادی تشکیل شده اند، در حالی که خازن های سرامیکی دیسکی از یک لایه سرامیکی تشکیل شده اند. هنگام تست خازن سرامیکی به دلیل ولتاژ نامی بالای آنها (چند کیلو ولت) و اینکه اعمال پیک های ولتاژ بالا معمولاً به این خازن ها آسیب می زند، باید نکات زیر را در نظر گرفت:

از آنجایی که ظرفیت این نوع خازن ها معمولاً در محدوده نانو، پیکو و میکروفاراد است، تست ظرفیت این نوع خازن ها معمولاً توسط مولتی متر و LCR متر انجام می شود.

با تست ظرفیت خازن سرامیکی نمی توان تشخیص داد که آیا خازن سرامیکی آسیب دیده یا نشتی دارد. در نتیجه یک ولتاژ بالا (چند کیلوولت) باید به ولتاژ نامی خازن اعمال شود. برای اندازه گیری این ولتاژ می توان از دستگاهی به نام Megger (تستر عایق) استفاده کرد. از آنجایی که خازن های سرامیکی ظرفیت محدودی دارند و به سرعت شارژ می شوند، روش تست شامل اعمال ولتاژ نامی (مقداری کمتر برای جلوگیری از سوختن) است، که باعث می شود خازن کاملا باز شود و امکان تست نشتی خازن سرامیکی را انجام داد.

به کمک بازرسی چشمی هم می توان برای شناسایی نشانگرهای نشتی در خازن سرامیکی استفاده کرد. اگر خازن بسوزد شکل و رنگ آن به سیاه تغییر می کند.

تست خازن های پلی استر

خازن های پلی استر که به عنوان خازن های قدرت نیز شناخته می شوند، خازن های کوچکی هستند که دارای ولتاژ نامی بسیار زیاد اما ظرفیت کم هستند. از آنجایی که پلاستیک به عنوان دی الکتریک در این نوع خازن ها عمل می کند، نوسانات دما تاثیری بر ظرفیت آنها ندارد. برای تست این نوع خازن ها می توانید خازن های سرامیکی را شبیه سازی کنید. تمامی روش های ذکر شده برای انواع خازن ها قابل اجرا هستند و برای به دست آوردن بهترین نتیجه، توصیه می شود خازن ها را به طور کلی بر اساس نوع آنها تست کنید.

تست خازن روی برد ( تست خازن در مدار)

تست خازن روی برد ، تنها از طریق تست پیوستگی قابل انجام است. تنها در این صورت می توانید تشخیص دهید که مدار به درستی کار می کند یا خیر. تنها چیزی که برای تست خازن روی برد لازم است این است که دو سر پروب مولتی متر را به انتهای خازن متصل کنید و هنگامی که حالت بیزر صدای تک بوق را بشنوید. واضح است که خازن خراب است و نشتی دارد اگر صدای بیپ دائمی باشد. توصیه می شود خازن های لحیم شده روی مدار را با برداشتن یکی از پایه های آنها تست را انجام دهید.

اندازه گیری ظرفیت خازن با مولتی متر

پس از انجام تست مولتی متر می توانیم ظرفیت خازن را تعیین کنیم تا از سالم بودن آن مطمئن شویم. برد مولتی متری که برای اندازه گیری ظرفیت خازنی استفاده می شود تنها چند میکروفاراد است. این به ما اجازه می دهد تا با اتصال انتهای مثبت و منفی خازن، به ترتیب، پس از تخلیه خازن، ظرفیت خازن را براساس تلرانس اندازه گیری کنیم. از آنجایی که آنها محدوده اندازه گیری گسترده تر و دقت اندازه گیری بالاتری را ارائه می دهند، متر LCR یا خازن متر هنگام اندازه گیری ظرفیت برای محدوده های میکرو تا میلی فاراد توصیه می شود.

تست خازن با اسیلوسکوپ

تا کنون از یک مولتی متر برای بررسی ظرفیت خازن ها و آزمایش آنها استفاده شده است. با این حال، ظرفیت خازن را می توان با استفاده از یک اسیلوسکوپ و یک سیگنال مولد که می تواند موج مربعی با فرکانس قابل تنظیم تولید کند، دقیقا اندازه گیری و بررسی شود. برای استفاده از این روش ابتدا باید یک سیگنال ولتاژ با محدوده 0 تا 5 ولت و فرکانس خاصی ایجاد کنم. این فرمول نشان می دهد که وقتی مقاومت و خازن به صورت سری به منبع متصل می شوند، خازن باید تا 63.2 درصد ظرفیت خود در R*C ثانیه شارژ شود. بر اساس محاسبات، یک خازن باید در زمان 5*RC به طور کامل شارژ شود. در واقع، اکنون بهترین زمان برای شارژ کامل است.

براساس محاسبات، یک خازن باید در زمان 5*RC به طور کامل شارژ شود. این در واقع زمان شارژ کامل خازن است. فرکانس منبع را می توان با نصف کردن و سپس معکوس کردن مقدار حاصل یافت. شما می توانید با قطع مدار و گرفتن تصویر اسیلوسکوپ از وضعیت عملکرد خوب خازن اطمینان حاصل کنید. از آنجا، می توانید مقدار یافت شده در نمودار اسیلوسکوپ را با مقداری که از طریق محاسبات به دست آمده است، مقایسه کنید.

علت خراب شدن خازن و علائم آن

همانطور که متوجه شدید با تست خازن می توان به تشخیص خازن سالم از خراب پرداخت؛ اما لازم است بدانید که یکی از راه های تشخیص خازن سالم از خراب، مشاهده علائم خرابی خازن است. ما در این قسمت می خواهیم به توضیح درباره علت خراب شدن خازن و علائم آن بپردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.

شاید مطالعه این مقاله نیز برای شما کاربردی باشد: اتصال ال سی دی گرافیکی به میکرو چگونه انجام می شود؟

علت خرابی خازن چیست؟

برای تشخیص خازن سالم از خراب باید به علل خرابی خازن توجه کنید.

نشانه های خازن سوخته یا خراب عبارتند از:

1) مشکل در هنگام ساخت خازن

2) کهنه شدن و قدیمی شدن خازن

3) قرار گرفتن خازن در حرارت و گرمای زیاد

4) قرار گرفتن خازن در فشار مکانیکی

5) وجود ولتاژ اضافه تر در خازن

6) اتصال غلط پلاریته خازن

همانطور که متوجه شدید این ها دلایلی هستند که می توانید با استفاده از آن ها به تشخیص خازن سالم از خراب بپردازید.

شاید مطالعه این مقاله نیز برای شما مفید باشد: اتصال ال سی دی گرافیکی به آردوینو چگونه انجام می شود؟

علائم خرابی خازن چیست؟

همانطور که می دانید برای تشخیص خازن سالم از خراب باید با علائم خرابی خازن آشنایی داشته باشید. در ادامه با ما همراه باشید؛ زیرا ما در این قسمت می خواهیم به توضیح درباره علائم خرابی خازن بپردازیم.

شاید مطالعه این مقاله نیز برای شما جالب باشد: مبدل دی سی به دی سی چیست؟

خراب شدن فیزیکی خازن

یکی از علائم خرابی خازن، خرابی های فیزیکی خازن است.

خرابی های فیزیکی خازن عبارتند از:

1) باد کردن خازن که حتی اگر جزئی و کم هم باشد نشانه ای از خراب شدن خازن می باشد.

2) شکستن و ترک خوردن خازن که بیشتر در خازن های مولتی لایر و smd مشاهده می شوند.

3) تغییر رنگ یا سوختگی زیر خازن یا داخل خازن

همچنین پیشنهاد می کنیم که مقاله مربوط به آداپتور سوئیچینگ – منبع تغدیه را نیز به هیچ وجه از دست ندهید.

پایدار نبودن عملکرد دستگاه

در این مورد شاید با متصل کردن دستگاه به برق، دستگاه روشن شود؛ اما در اصل به خوبی کار نمی کند. در این صورت اول سلامت ولتاژ آداپتور را چک می کنند و سپس به یافتن خازن خراب می پردازند.

همچنین پیشنهاد می کنیم که در صورت تمایل مقاله مربوط به قطعات الکترونیکی و کاربرد آنها را نیز مطالعه نمایید.

استشمام بوی سوختگی از خازن های مدار

معمولا با افزایش حرارت و گرما، خازن ها خراب می شوند. در این صورت بوی سوختگی از دستگاه و مدار به مشام می رسد. در این هنگام باید خازن های مدار از جهت سلامت مورد بررسی قرار بگیرند.

همچنین پیشنهاد می کنیم که مقاله مربوط به انواع تجهیزات فیبر نوری را نیز بررسی نمایید.

وجود نویزهای صوتی در ترانس

برخی اوقات که نویزهایی از ترانس دستگاه مخصوصاً ترانس سوئیچینگ به گوش می رسند، باید خازن های اتصال یافته به آی سی سوئیچینگ را بررسی کنید و اگر خراب باشند باید آن ها را تعویض کنید.

بیشتر بخوانید: تجهیزات فیبر نوری چیست؟

کاهش یافتن قدرت موتور

بعضی اوقات وسایل دارای موتور القایی تکفاز با خازن راه انداز هستند، درگیر کاهش قدرت موتور می شوند. این موضوع به دلیل خراب شدن خازن است. در این شرایط باید خازن را تعویض کنید.

با به یاد داشتن این موضوعات و علائم به راحتی می توانید به تشخیص خازن سالم از خراب بپردازید.

بیشتر بدانید: قطعات اکتیو و پسیو را از کجا تهیه کنیم؟

در این مقاله، نحوه تست خازن را به شما آموزش دادیم. در پایان لازم به ذکر است که می توانید به سایت رسام که یکی از بهترین شرکت های الکترونیکی ایران است جهت خرید قطعات الکترونیکی ازجمله انواع ترانزیستور؛ انواع سلف و همچنین خریدآی سی و بهترین برند اسیلوسکوپ با بهترین قیمت و گارانتی معتبر مراجعه کنید.