วิธีวัดตัวเก็บประจุ: มัลติมิเตอร์แบบทีละขั้นตอนและคำแนะนำมิเตอร์ LCR

คำตอบที่สั้นที่สุดที่เชื่อถือได้: ตั้งค่ามัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลของคุณไปที่โหมดความจุ (สัญลักษณ์ µF) คายประจุตัวเก็บประจุจนหมด นำออกจากวงจร เชื่อมต่อสายสีแดงเข้ากับด้านบวกและสายสีดำไปที่ด้านลบ รอให้ค่าที่อ่านได้เสถียร แล้วเปรียบเทียบกับค่าไมโครฟารัดที่พิมพ์บนกล่องตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุที่วัดภายในพิกัดความคลาดเคลื่อนที่กำหนดนั้นจะมีสุขภาพที่ดีทางไฟฟ้า รายการที่อ่านได้ต่ำกว่าค่าที่กำหนด อ่านเป็นศูนย์ หรือสร้างการแสดงผลนอกช่วง (OL) โดยปกติแล้วจะเป็นตัวเลือกสำหรับการเปลี่ยน ลำดับนี้ใช้ได้กับตัวเก็บประจุเซรามิกขนาดเล็ก ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค และตัวเก็บประจุที่ทำงานด้วยมอเตอร์ AC ขนาดใหญ่ที่ใช้ในเครื่องซักผ้า ปั๊มน้ำ และคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ รายละเอียดของแต่ละขั้นตอน และข้อผิดพลาดในการวัดที่ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ทำให้เข้าใจผิดคือสิ่งที่คู่มือนี้ครอบคลุมทุกประการ

เหตุใดการวัดตัวเก็บประจุจึงไม่เป็นทางเลือก

โดยปกติแล้วตัวเก็บประจุจะไม่ทำงานล้มเหลวในชั่วข้ามคืน ตัวเก็บประจุแบบใช้มอเตอร์ที่พิกัด 12µF จะค่อยๆ สูญเสียความจุเมื่อฟิล์มที่เป็นโลหะออกซิไดซ์ อิเล็กโทรไลต์แห้ง หรือแถบการเชื่อมต่อภายในเสื่อมสภาพ การเบี่ยงเบนดังกล่าวบางส่วนคาดว่าจะมีอายุการใช้งานประมาณ 8 ถึง 10 ปี อย่างไรก็ตาม เมื่อค่าที่วัดได้ต่ำกว่าขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนล่าง มอเตอร์ที่สนับสนุนจะดึงกระแสมากขึ้น ทำงานร้อนขึ้น มีเสียงฮัม สตาร์ทติดขัด หรือหยุดโดยสิ้นเชิง การวัดตัวเก็บประจุเป็นวิธีเดียวที่จะทราบว่าคุณกำลังเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายหรือกำลังไล่ตามความผิดปกติของวงจรซึ่งจะทำให้ตัวเก็บประจุตัวถัดไปเสียหายเช่นกัน

การวัดค่าความจุไฟฟ้ามีจุดประสงค์ในทางปฏิบัติ 3 ประการ:

• การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: บอกตัวเก็บประจุที่เสีย นอกเหนือจากขดลวดมอเตอร์ รีเลย์สตาร์ท หรือระยะจ่ายไฟที่ชำรุด
• การยืนยัน: ทดสอบการเปลี่ยนใหม่ก่อนการติดตั้ง เนื่องจากตัวเก็บประจุอาจมีฉลากติดผิดหรือเสียหายระหว่างการขนส่ง
• การจับคู่: เพื่อยืนยันว่าพิกัด µF ทดแทน ระดับแรงดันไฟฟ้ า และพิกัดความเผื่อ เหมาะสมกับการออกแบบมอเตอร์หรือวงจร

ความล้มเหลวเป็นระยะๆ มักเกี่ยวข้องกับตัวเก็บประจุด้วย เครื่องซักผ้าที่หยุดกลางวงจรตามเวลาสุ่ม ปั๊มน้ำที่ตัดการป้องกันความร้อนหลังจากผ่านไปไม่กี่นาที หรือคอมเพรสเซอร์ตู้เย็นที่ส่งเสียงหึ่งๆ โดยไม่สตาร์ท ล้วนเป็นอาการคลาสสิกสามประการที่มักเกิดจากตัวเก็บประจุที่ยังดูดีทางกายภาพแต่มีค่าความจุต่ำกว่าพิกัดที่กำหนด การวัดขั้นแรกจะป้องกันข้อผิดพลาดแบบคลาสสิกในการเปลี่ยนตัวเก็บประจุที่ดีอย่างสมบูรณ์ ในขณะที่ข้อผิดพลาดที่แท้จริงอยู่ที่วงจรสตาร์ทมอเตอร์

กฎความปลอดภัย: ปล่อยก่อน วัดที่สอง

กฎข้อที่หนึ่ง: ห้ามเชื่อมต่อตัวเก็บประจุที่มีประจุเข้ากับมัลติมิเตอร์ แม้จะถอดปลั๊กอุปกรณ์แล้ว ตัวเก็บประจุที่มีประจุก็สามารถกักเก็บแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายได้เป็นเวลานาน ตัวเก็บประจุมอเตอร์ พิกัดที่ 370V AC หรือ 450V AC สามารถเก็บโวลต์ได้หลายร้อยโวลต์เป็นเวลาหลายนาที โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครื่องใช้ไฟฟ้าไม่มีตัวต้านทานไล่ลม การต่อตัวเก็บประจุที่มีประจุเข้ากับมิเตอร์อาจทำให้ฟิวส์อินพุตระเบิด วงจรป้องกันเสียหายอย่างถาวร และทำให้บุคคลที่ถือสายไฟฟ้าช็อตได้

ปฏิบัติตามขั้นตอนการจำหน่ายนี้ทุกครั้ง:

1. ถอดปลั๊กหรือถอดอุปกรณ์ออก และรอหนึ่งถึงสองนาทีเพื่อให้ตัวต้านทานเลือดออกภายในสามารถระบายไฟฟ้าแรงสูงได้
2. เชื่อมต่อตัวต้านทาน 1kΩ ถึง 10kΩ ที่มีพิกัดอย่างน้อย 5W ข้ามขั้วตัวเก็บประจุเป็นเวลา 10 ถึง 15 วินาที สำหรับตัวเก็บประจุที่สูงกว่า 50µF ให้ใช้ตัวต้านทาน 100Ω ถึง 1kΩ ค้างไว้ 20 ถึง 30 วินาที
3. ยืนยันด้วยโวลต์มิเตอร์ว่าตัวเก็บประจุอ่านค่า 0V ก่อนที่คุณจะสัมผัสขั้วด้วยมือเปล่า
4. ตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 10µF สามารถคายประจุได้โดยการลัดวงจรสายไฟด้วยไขควงหุ้มฉนวน วิธีต้านทานยังคงเป็นนิสัยที่แนะนำ เนื่องจากจะหลีกเลี่ยงประกายไฟและความเครียดทางกล

ห้ามลัดวงจรตัวเก็บประจุมอเตอร์ขนาดใหญ่โดยตรงด้วยไขควง กระแสไฟที่ปล่อยออกมาสามารถเชื่อมหลุมเข้ากับเครื่องมือ สาดโลหะที่หลอมละลาย และทำให้กล่องตัวเก็บประจุแตกได้ วิธีต้านทานจะระบายประจุอย่างราบรื่นและปลอดภัย

วิธีที่ 1: มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลในโหมดความจุ - วิธีที่ใช้งานได้จริงที่สุด

มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลในโหมดความจุจะวัดความจุโดยการชาร์จตัวเก็บประจุด้วยกระแสคงที่ที่ทราบ วัดอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น และคำนวณค่าไมโครฟารัดจากอัตรานั้น ตามที่อธิบายไว้ในคู่มือการใช้งานของ Fluke วิธีการนี้ให้การอ่านตัวเลขโดยตรงด้วยความแม่นยำประมาณ ±1% ถึง ±5% สำหรับอุปกรณ์ที่ดี ซึ่งเพียงพอสำหรับการวินิจฉัยภาคสนามเกือบทั้งหมด มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลสมัยใหม่ส่วนใหญ่ในช่วงราคาที่มีจำหน่ายทั่วไปจะมีตำแหน่ง µF ดังนั้นเกือบทุกคนจึงเข้าถึงวิธีนี้ได้

ขั้นตอนทีละขั้นตอน

1. ปิดอุปกรณ์และถอดปลั๊กออก
2. ถอดตัวเก็บประจุออกจากวงจร บนแผงวงจร ให้ถอดบัดกรีหรือยกลีดอย่างน้อยหนึ่งเส้น เพื่อไม่ให้ส่วนประกอบแบบขนานรบกวนการอ่าน
3. คายประจุตัวเก็บประจุด้วยวิธีตัวต้านทานที่อธิบายไว้ในส่วนก่อนหน้า
4. หมุนแป้นหมุนมัลติมิเตอร์ไปที่โหมดการเก็บประจุ ซึ่งโดยปกติจะมีสัญลักษณ์ µF หรือเส้นคู่ขนานสองเส้นกำกับไว้
5. หากมีโหมดสัมพัทธ์ (REL หรือ Δ) ให้แตะโพรบทั้งสองเข้าด้วยกัน กด REL เพื่อทำให้ความจุของลีดเป็นศูนย์ จากนั้นแยกโพรบ สิ่งนี้สำคัญเมื่อทำการวัดค่าเล็กน้อยตั้งแต่ 1nF ถึง 100nF เนื่องจากสายวัดทดสอบเพิ่มค่าความจุจรจัดสองสามพิโกฟารัด
6. เชื่อมต่อโพรบสีแดงเข้ากับขั้วบวก (สายยาวของตัวเก็บประจุโพลาไรซ์) และโพรบสีดำเข้ากับขั้วลบ ตัวเก็บประจุที่ทำงานด้วยมอเตอร์ CBB เป็นแบบไม่มีโพลาไรซ์ ดังนั้นการวางแนวจึงไม่สำคัญสำหรับตัวเก็บประจุเหล่านี้
7. รอให้การอ่านยุติลง ตัวเก็บประจุของมอเตอร์ขนาด 30µF อาจใช้เวลาหลายวินาทีเพื่อให้ได้ค่าที่คงที่ เนื่องจากกระแสไฟชาร์จจะต้องทำงานนานพอที่มิเตอร์จะแก้ไขค่าความจุได้
8. เปรียบเทียบการอ่านครั้งสุดท้ายกับค่าพิกัดบวกพิกัดความเผื่อที่พิมพ์ไว้บนตัวเครื่อง

ตารางด้านล่างแสดงวิธีการตีความสิ่งที่คุณเห็นบนจอแสดงผล

หากค่าที่อ่านได้สูงกว่าค่าพิกัดเล็กน้อย เช่น 12.8µF บนตัวเก็บประจุ 12µF ±5% ชิ้นส่วนนั้นยังอยู่ภายในส่วนต่างการผลิตและเป็นที่ยอมรับ ค่าที่อ่านได้ต่ำกว่าแถบที่ยอมรับได้คือความล้มเหลวตามอายุที่พบบ่อยกว่า และควรเปลี่ยนให้ทันที

วิธีที่ 2: มัลติมิเตอร์แบบอะนาล็อกในโหมดความต้านทาน - การตรวจสุขภาพอย่างรวดเร็ว

หากมิเตอร์ของคุณไม่มีโหมดความจุ โหมดความต้านทานจะยังคงให้การตรวจสุขภาพที่เป็นประโยชน์ ตั้งค่าตัวเลือกไปที่ช่วงความต้านทานสูงสุด 10kΩ หรือสูงกว่า เชื่อมต่อสายวัดทดสอบ และดูการเคลื่อนไหวของเข็ม

• ตัวเก็บประจุที่ดี: เข็มจะกระโดดไปที่ศูนย์ในขณะที่ตัวเก็บประจุรับประจุ จากนั้นค่อย ๆ ลอยขึ้นไปสู่จุดอนันต์
• ตัวเก็บประจุแบบลัดวงจร: เข็มจะปักหมุดอยู่ที่หรือใกล้ศูนย์มากและไม่มีวันกลับคืนมาอีก
• เปิดตัวเก็บประจุ: เข็มไม่เคยขยับ และการอ่านยังคงอยู่ที่อนันต์ตั้งแต่จุดเริ่มต้น
• ตัวเก็บประจุรั่ว: เข็มจะเคลื่อนที่ช่วงสั้นๆ ไปปักหลักที่แนวต้านตรงกลาง และไม่มีวันถึงจุดอนันต์

การทดสอบความต้านทานแบบอะนาล็อกเป็นเพียงตัวบ่งชี้ที่ผ่าน ล้มเหลว หรืออ่อนแอเท่านั้น ไม่สามารถให้ค่าไมโครฟารัดที่แน่นอนได้ ใช้เพื่อตรวจสอบภาคสนามอย่างรวดเร็วเมื่อไม่มีมิเตอร์ที่รองรับความจุไฟฟ้า แต่อย่าตัดสินใจขั้นสุดท้ายสำหรับการซ่อมมอเตอร์โดยอิงจากการทดสอบแบบอะนาล็อกเท่านั้น

วิธีที่ 3: มิเตอร์ LCR - ความแม่นยำ ESR และปัจจัยการกระจาย

มิเตอร์ LCR วัดความเหนี่ยวนำ ความจุไฟฟ้า และความต้านทานด้วยความแม่นยำสูงกว่ามาก และให้พารามิเตอร์พิเศษที่มัลติมิเตอร์ทั่วไปไม่สามารถทำได้ มิเตอร์ LCR แบบพกพาทั่วไปมีความแม่นยำในการประจุไฟฟ้าระหว่าง ±0.2% ถึง ±1% เทียบกับ ±3% ถึง ±5% สำหรับมัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล สำหรับการตรวจสอบขาเข้า การตรวจสอบสายการผลิต และการวิเคราะห์ความล้มเหลวของตัวเก็บประจุมอเตอร์ มิเตอร์ LCR คือเครื่องมือที่ถูกต้อง

สามสิ่งที่ควรรู้เมื่อใช้มิเตอร์ LCR:

1. ความถี่ในการทดสอบ: ตัวเก็บประจุของมอเตอร์ระบุไว้ที่ความถี่หลัก 50Hz หรือ 60Hz โดยปกติเครื่องวัด LCR ​​จะมีความถี่ 100Hz, 120Hz, 1kHz และ 10kHz สำหรับตัวเก็บประจุของมอเตอร์ ให้ใช้ 100Hz หรือ 120Hz เป็นการตั้งค่าที่ใกล้เคียงที่สุดในทางปฏิบัติ และบันทึกความถี่ที่ใช้ทุกครั้งเนื่องจากความจุจะแปรผันเล็กน้อยตามความถี่
2. ปัจจัยการกระจาย: มักเขียนเป็น tan δ หรือ DF ซึ่งแสดงถึงการสูญเสียอิเล็กทริกภายใน สำหรับตัวเก็บประจุมอเตอร์แบบโพลีโพรพีลีนเคลือบโลหะ (CBB) ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายต่ำกว่า 0.1% ที่ 100Hz ถือเป็นเรื่องปกติ ค่าที่สูงกว่ามากแสดงว่าไดอิเล็กตริกของฟิล์มเสื่อมสภาพ
3. ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่า: ESR คือการสูญเสียความต้านทานที่แท้จริงภายในตัวเก็บประจุที่ความถี่ทดสอบ ตัวเก็บประจุที่ทำงานด้วยมอเตอร์ขนาด 20µF ควรแสดง ESR สองสามร้อยมิลลิโอห์มหรือน้อยกว่าที่ 100Hz หาก ESR เพิ่มขึ้นในขณะที่ความจุยังคงอ่านค่าอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ตัวเก็บประจุจะร้อนขึ้นภายใต้โหลดและทำงานล้มเหลวก่อนเวลาอันควร

ใช้มิเตอร์ LCR เมื่อใดก็ตามที่มอเตอร์ยังคงทำงานผิดปกติหลังจากผ่านการทดสอบความจุของมัลติมิเตอร์ หรือเมื่อคุณต้องการจับคู่ค่าที่แน่นอนสำหรับกลุ่มตัวเก็บประจุ สำหรับการตัดสินใจเปลี่ยนแบบธรรมดา มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลก็เพียงพอแล้ว

วิธีการตีความการอ่าน: ค่านิยมและความอดทน

ความทนทานต่อความจุไฟฟ้าคือค่าการแพร่กระจายที่อนุญาตของค่าระบุ ณ เวลาที่ผลิต IEC 60384-1 กำหนดระดับความคลาดเคลื่อนมาตรฐานที่ใช้ทั่วทั้งอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึง ±5%, ±10% และ ±20% ตัวเก็บประจุที่มีเครื่องหมาย 20µF ±10% เป็นที่ยอมรับได้หากวัดค่าระหว่าง 18µF ถึง 22µF เมื่อใหม่ อย่างไรก็ตาม แถบค่าความคลาดเคลื่อนไม่ใช่การรับประกันอายุการใช้งาน: หลังจากเกิดความเครียดจากไฟฟ้ากระแสสลับเป็นเวลาหลายปี ตัวเก็บประจุตัวเดียวกันสามารถเบี่ยงเบนไปต่ำกว่า 18µF แม้ว่าจะอยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนเมื่อจัดส่งจากโรงงานก็ตาม

สำหรับวงจรมอเตอร์ กฎในทางปฏิบัติจะเข้มงวดกว่าค่าพิกัดความเผื่อที่พิมพ์ไว้: หากรันตัวเก็บประจุสูญเสียความจุพิกัดประมาณ 10% แรงบิดเริ่มต้นจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดและกระแสไฟฟ้าที่ทำงานเพิ่มขึ้น แทนที่มัน เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนในการพิมพ์สะท้อนถึงกระบวนการผลิตที่กระจายอยู่ในโรงงาน ไม่ใช่ขีดจำกัดอายุที่ยอมรับได้

เพื่อความสม่ำเสมอในการวัดที่ดีที่สุด ให้วัดที่อุณหภูมิห้องระหว่าง 20°C ถึง 25°C และเปรียบเทียบการอ่านค่าที่วัดด้วยเครื่องมือเดียวกันและความถี่ในการทดสอบเดียวกัน

การวัดการสตาร์ทมอเตอร์และการทำงานของตัวเก็บประจุแบบช่างเทคนิค

ตัวเก็บประจุของมอเตอร์สมควรได้รับกิจวัตรการวัดของตัวเอง เนื่องจากทำงานภายใต้ความเครียด AC แรงดันไฟหลักอย่างต่อเนื่อง และโหมดความล้มเหลวที่สำคัญคือการสูญเสียความจุอย่างค่อยเป็นค่อยไป มอเตอร์เฟสเดียวในเครื่องซักผ้า ปั๊มน้ำ พัดลมเพดาน คอมเพรสเซอร์ตู้เย็น พัดลมระบายความร้อน และเครื่องปรับอากาศใช้ตระกูลตัวเก็บประจุสองตระกูล

• เรียกใช้ตัวเก็บประจุ อยู่ในวงจรตลอดเวลาที่มอเตอร์ทำงาน ค่าทั่วไปคือ 2µF ถึง 60µF โดยมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 250V AC ถึง 500V AC ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ ปั๊มน้ำประเภท CBB60 เคสอะลูมิเนียมทรงกลม, รุ่น CBB61 สี่เหลี่ยมในพัดลมเพดาน และประเภท CBB65 แบบปิดผนึกพร้อมเคสอะลูมิเนียมป้องกันการระเบิดในคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ
• สตาร์ทตัวเก็บประจุ มีส่วนร่วมเฉพาะในช่วงเริ่มต้นเท่านั้น โดยทั่วไปจะมีค่าความจุไฟฟ้าสูงกว่ามาก โดยมักจะตั้งแต่ 70µF ถึงหลายร้อยไมโครฟารัด และมักเป็นประเภทอิเล็กโตรไลติกที่มีพิกัดความเผื่อกว้างกว่า จะต้องวัดหลังจากคายประจุเต็มที่แล้ว เนื่องจากความต้านทานภายในที่ต่ำกว่าสามารถปล่อยประจุที่มีพลังมากกว่ามาก

ขั้นตอนการวัดภาคสนาม

1. ตรวจสอบกรณีก่อนทำการวัด ช่องระบายอากาศนิรภัยที่โป่ง น้ำมันรั่วตามตะเข็บ หรือขั้วต่อที่ไหม้ทำให้ตัวเก็บประจุเป็นตัวเลือกทดแทนแม้กระทั่งก่อนที่จะเปิดมัลติมิเตอร์ด้วยซ้ำ
2. ถอดสายไฟเส้นหนึ่งออกเพื่อให้ตัวเก็บประจุแยกออกจากขดลวดมอเตอร์อย่างสมบูรณ์
3. คายประจุผ่านตัวต้านทานเป็นเวลาอย่างน้อย 10 วินาที จากนั้นยืนยัน 0V ทั่วทั้งขั้วด้วยโวลต์มิเตอร์
4. ตั้งค่ามิเตอร์ไปที่โหมดความจุและเลือกช่วงที่สูงกว่าค่าที่พิมพ์ ตัวอย่างเช่น ช่วง 40µF หรือ 200µF สำหรับตัวเก็บประจุ 30µF
5. อ่านค่าหลังจากที่จอแสดงผลตกลงแล้ว จากนั้นเปรียบเทียบกับฉลากบนตัวเก็บประจุ ไม่ใช่ค่าที่พิมพ์ในคู่มือ เนื่องจากผู้ผลิตจะแก้ไขการจัดอันดับระหว่างชุดการผลิตเป็นครั้งคราว

เกณฑ์การเปลี่ยนทดแทนในทางปฏิบัติ: สำหรับรันคาปาซิเตอร์ ให้เปลี่ยนหากค่าที่วัดได้ต่ำกว่าพิกัดที่พิมพ์ไว้มากกว่า 10% หรือต่ำกว่าขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนในการพิมพ์ที่ต่ำกว่า หากตัวเก็บประจุอ่านค่าได้ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนแต่ร่างกายบวม ให้เปลี่ยนใหม่ ช่องระบายอากาศนิรภัยทำงานไปแล้วครั้งหนึ่ง สำหรับตัวเก็บประจุสตาร์ท ให้เปลี่ยนหากค่าที่อ่านได้ไม่เสถียร หากอ่านได้ใกล้ศูนย์ หรือหากค่าที่วัดได้ต่ำกว่าพิกัดที่พิมพ์ไว้มากกว่า 20%

การใช้งานระบบไฟส่องสว่างและตัวประกอบกำลัง เช่น ตัวเก็บประจุชดเชยซีรีส์ CBB80 สามารถวัดได้ด้วยขั้นตอนการปล่อยประจุและไมโครฟารัดแบบเดียวกัน แม้ว่าความจุจะไม่ใช่พารามิเตอร์ประสิทธิภาพเพียงอย่างเดียวก็ตาม ปัจจัยการกระจายมีความสำคัญไม่แพ้กันสำหรับหน้าที่แก้ไขตัวประกอบกำลัง

ข้อผิดพลาดในการวัดหกประการที่ให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง

1. การวัดในวงจร ขณะที่ตัวเก็บประจุยังคงเชื่อมต่ออยู่ ส่วนประกอบอื่นๆ เช่น ตัวต้านทาน ขดลวดมอเตอร์ ไดโอด หรือตัวเก็บประจุตัวที่สองจะสร้างเส้นทางขนานที่บิดเบือนผลลัพธ์ ถอดสายวัดอย่างน้อยหนึ่งเส้นก่อนทำการวัด
2. การวัดตัวเก็บประจุที่มีประจุ แรงดันไฟตกค้างจะทำให้ผลลัพธ์เปลี่ยนแปลงและอาจทำให้มิเตอร์เสียหายได้ คายประจุก่อนและยืนยัน 0V
3. การเลือกช่วงที่ไม่ถูกต้อง ค่าที่มากกว่าช่วงที่เลือกจะแสดง OL และค่าที่น้อยกว่ามากจะอ่านอย่างไม่ถูกต้อง เริ่มต้นด้วยช่วงสูงสุดแล้วลดระดับลงไปจนกว่าค่าที่อ่านได้จะอยู่ในส่วนที่สบายของสเกล
4. อ่านเร็วเกินไป ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ใช้เวลาไม่กี่วินาทีในการชาร์จในวงจรทดสอบมิเตอร์ อ่านค่าหลังจากที่จอแสดงผลเสถียรแล้วเท่านั้น
5. สัมผัสโพรบทั้งสองเข้าด้วยกัน ในระหว่างการวัดจะทำให้กระแสไฟทดสอบสั้นลงและสร้างผลลัพธ์ที่ใกล้ศูนย์เป็นเท็จ
6. ละเว้นความถี่การทดสอบ ความจุของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่ 100Hz, 1kHz และ 10kHz แตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากการดูดซับอิเล็กทริก เมื่อใช้มิเตอร์ LCR ให้เลือกความถี่ที่ตรงกับการใช้งาน: 100Hz หรือ 120Hz สำหรับตัวเก็บประจุมอเตอร์ความถี่หลัก

ข้อผิดพลาดข้อใดข้อหนึ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนตัวเก็บประจุที่ดีให้กลายเป็นความล้มเหลวที่ผิดพลาด หรือตัวเก็บประจุที่ไม่ดีให้กลายเป็นความสำเร็จที่ผิดพลาดได้ กิจวัตรที่หลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้จะใช้เวลานานกว่านั้นเพียงนาทีเดียว

ตัวเลขสองตัวที่ตรวจจับความล้มเหลวที่ซ่อนอยู่: ESR และการรั่วไหล

นี่คือตัวอย่างที่เกิดขึ้นบ่อยกว่าที่ช่างเทคนิคส่วนใหญ่คาดหวัง: ตัวเก็บประจุวัดค่าได้ 30.2µF พอดี เทียบกับพิกัด 30µF แต่คอมเพรสเซอร์ยังคงสตาร์ทช้าและตัดการทำงานเนื่องจากความร้อนเกินพิกัด ข้อมูลที่ขาดหายไปคือการต่อต้านภายใน ตัวเก็บประจุจริงทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุในอุดมคติโดยอนุกรมโดยมีความต้านทานเล็กน้อย (ESR) และขนานกับความต้านทานของฉนวนสูง เมื่อการเชื่อมต่อแบบฟอยล์หรืออิเล็กทริกลดลง ESR จะเพิ่มขึ้นในขณะที่ความจุรวมอาจเปลี่ยนแปลงน้อยมาก

การวัดค่า ESR

ใช้มิเตอร์ LCR หรือมิเตอร์ ESR เฉพาะ สำหรับตัวเก็บประจุมอเตอร์แบบฟิล์ม CBB ESR ทั่วไปที่ 100Hz จะต่ำกว่าประมาณ 0.5Ω หาก ESR สูงกว่ามาก เช่น มากกว่า 1Ω สำหรับตัวเก็บประจุ 20µF ตัวเก็บประจุจะกระจายความร้อนภายใต้โหลดแม้ว่าความจุจะดูเป็นปกติก็ตาม ดังนั้นการเปลี่ยนใหม่จึงสมเหตุสมผล สำหรับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาดเล็กในแหล่งจ่ายไฟ ESR ที่สูงกว่า 1Ω มักจะหมายถึงการเปลี่ยน ค่าจะแตกต่างกันไปตามความจุและแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นให้เปรียบเทียบกับเอกสารข้อมูลของผู้ผลิต

การทดสอบการรั่วไหล

ตั้งมัลติมิเตอร์ไปที่ช่วงความต้านทานสูงสุด เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุที่คายประจุแล้ว และดูความต้านทานสุดท้ายหลังจากผ่านไป 30 ถึง 60 วินาที ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ที่แข็งแรงจะอยู่ที่ค่าสูงหลายร้อยกิโลโอห์มหรือในช่วงเมกะโอห์ม ตัวเก็บประจุที่รั่วจะตกลงต่ำลงและไหลลงเรื่อยๆ สำหรับตัวเก็บประจุฟิล์ม AC ในคลาส 400V AC ความต้านทานของฉนวนที่หลายร้อยเมกะโอห์มถือเป็นสภาวะปกติ

รวมการตรวจสอบทางไฟฟ้าทั้งสองนี้เข้ากับการตรวจสอบด้วยภาพอย่างง่าย ช่องระบายอากาศนิรภัยที่แตก PCB ที่มืดลงใต้ตัวเก็บประจุ หรือกลิ่นของอิเล็กโทรไลต์ที่ถูกเผา ล้วนบ่งบอกถึงการเปลี่ยนใหม่ ไม่ว่ามิเตอร์จะพูดอะไรก็ตาม

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการวัดตัวเก็บประจุ

ฉันสามารถวัดตัวเก็บประจุโดยไม่ต้องถอดออกจากวงจรได้หรือไม่

ในกรณีส่วนใหญ่ไม่มี ส่วนประกอบแบบขนานจะสร้างเส้นทางสำรองที่เปลี่ยนการอ่าน ถอดหรือยกสายไฟหนึ่งเส้นเพื่อแยกตัวเก็บประจุออก มัลติมิเตอร์บางตัวมีโหมดการเก็บประจุไฟฟ้าในวงจร แต่ความแม่นยำขึ้นอยู่กับความโดดเด่นของค่าตัวเก็บประจุเมื่อเปรียบเทียบกับส่วนประกอบโดยรอบ ถือว่าการอ่านดังกล่าวเป็นการบ่งชี้มากกว่าที่จะถือเป็นขั้นสุดท้าย

ทำไมมิเตอร์ของฉันถึงแสดง OL เมื่อฉันวัดตัวเก็บประจุ

OL หมายถึง เกินขอบเขต ตัวเก็บประจุเปิดอยู่ ความจุของตัวเก็บประจุมากกว่าช่วงที่เลือก หรือสายวัดไม่ได้สัมผัสกันอย่างเหมาะสม เลือกช่วงที่สูงขึ้น ตรวจสอบการเชื่อมต่อโพรบ คายประจุตัวเก็บประจุอีกครั้ง และทำการวัดซ้ำ

การอ่านค่าความจุที่ดีคืออะไร?

ค่าที่อ่านได้ภายในแถบพิกัดความเผื่อที่พิมพ์ออกมา ซึ่งวัดที่อุณหภูมิห้องบนจอแสดงผลที่มั่นคงและอยู่ตัวแล้ว สำหรับตัวเก็บประจุของมอเตอร์ ค่าที่อ่านได้ควรอยู่ภายในประมาณ 10% ของค่าที่พิมพ์ การอ่านค่าที่สูงกว่าเล็กน้อยถือเป็นเรื่องปกติ ค่าที่อ่านได้ด้านล่างแถบบ่งชี้ถึงความชรา

ฉันจะคายประจุตัวเก็บประจุก่อนทำการวัดได้อย่างไร

ถอดปลั๊กไฟ รอสักครู่ เชื่อมต่อตัวต้านทาน 1kΩ ถึง 10kΩ ข้ามขั้วเป็นเวลา 10 ถึง 15 วินาที และนานกว่านั้นสำหรับตัวเก็บประจุที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 50µF จากนั้นตรวจสอบ 0V ด้วยโวลต์มิเตอร์ ใช้ตัวต้านทานที่มีพิกัด 5W ขึ้นไปสำหรับตัวเก็บประจุของมอเตอร์

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการทดสอบตัวเก็บประจุสตาร์ทและตัวเก็บประจุแบบรัน?

รันคาปาซิเตอร์เป็นประเภทฟิล์มที่ออกแบบมาเพื่อหน้าที่ไฟฟ้ากระแสสลับต่อเนื่องและการกระจายตัวต่ำ ควรวัดให้ใกล้เคียงกับค่าที่พิมพ์ได้ตลอดเวลา ตัวเก็บประจุสตาร์ทจะได้รับพลังงานเพียงช่วงสั้นๆ มักจะมีค่ามากกว่ามากและมีความคลาดเคลื่อนกว้างกว่า และมักจะได้รับการทดสอบในขณะที่คายประจุและแยกออกจนหมด หากค่าไม่คงที่หรือใกล้ศูนย์ ให้เปลี่ยนชิ้นส่วน

ตัวเก็บประจุที่มีความจุที่ถูกต้องยังสามารถเสียได้หรือไม่?

ใช่. ESR สูง ปัจจัยการกระจายสูง กระแสไฟรั่ว หรือความเสียหายทางกายภาพ เช่น กล่องนูนหรือช่องระบายอากาศนิรภัยที่เปิดอยู่ อาจทำให้ตัวเก็บประจุทำงานล้มเหลวได้ แม้ว่าการอ่านค่าไมโครฟารัดจะอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ก็ตาม ประเมินความจุก่อน จากนั้นยืนยันด้วย ESR หรือการตรวจสอบการรั่วไหลและสภาพทางกายภาพ

ขั้นตอนการวัดตัวเก็บประจุที่สมบูรณ์ – คายประจุ แยก วัดไมโครฟารัด เปรียบเทียบกับพิกัดความคลาดเคลื่อนที่กำหนด จากนั้นยืนยันด้วย ESR หรือการตรวจสอบทางกายภาพ – ใช้เวลาน้อยกว่าห้านาทีและป้องกันไฟฟ้าขัดข้องซ้ำๆ ส่วนใหญ่ในอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์

• ตัวเก็บประจุที่ดูดีจากภายนอกก็ยังสามารถแย่ได้ เคสบวม ขั้วต่อไหม้ และตะเข็บรั่วถือเป็นหลักฐานชี้ขาดในตัวเอง
• ตัวเก็บประจุที่อ่านค่าความจุต่ำจะถูกลดประสิทธิภาพลงแล้ว ให้เปลี่ยนใหม่ก่อนที่มอเตอร์จะอ่อนกำลังลงอีก
• ความปลอดภัยต้องมาก่อนเสมอ: คายประจุ แยก ยืนยัน 0V แล้ววัด

ด้วยนิสัยเหล่านี้ มัลติมิเตอร์ของคุณจะให้คำตอบที่น่าเชื่อถือทุกครั้ง