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멀티미터로 커패시턴스를 측정하는 방법

Oct 07, 2022

커패시터는 전자 제품에서 가장 많이 사용되는 전자 부품 중 하나이지만 많은 사람들이 커패시터를 감지하는 방법을 모릅니다. 아래에서는 멀티미터로 커패시터를 테스트하는 몇 가지 방법을 소개합니다. 커패시터는 가장 일반적으로 사용되는 전자 부품 중 하나입니다. 커패시터의 일반적인 단어 기호는 "C"입니다. 커패시터는 주로 금속 전극, 유전체층 및 전극 리드로 구성되며 두 전극은 서로 절연되어 있습니다. 따라서 "DC to AC 차단"의 기본 성능을 가지고 있습니다.



다음과 같이 디지털 멀티미터를 사용하여 커패시터를 테스트합니다.


1. 정전식 기어로 직접 검출

일부 디지털 멀티미터에는 커패시턴스 측정 기능이 있으며 그 범위는 2000p, 20n, 200n, 2μ 및 20μ의 5개 범위로 나뉩니다. 측정시 방전된 캐패시터의 핀 2개를 미터보드의 Cx 잭에 직접 삽입할 수 있으며, 표시된 데이터는 적절한 범위를 선택한 후 읽을 수 있습니다.

000p 레벨, 2000pF 미만의 커패시턴스 측정에 적합; 2000pF와 20nF 사이의 커패시턴스 측정에 적합한 20n 레벨; 200nF에서 200nF 사이의 커패시턴스 측정에 적합한 200n 레벨; 2μ 레벨, 200nF와 2μF 사이의 측정에 적합 20μ 범위, 2μF와 20μF 사이의 커패시턴스 측정에 적합.

일부 디지털 멀티미터(예: DT890B plus)는 50pF 이하의 소용량 커패시터를 측정할 때 오차가 크며, 20pF 이하의 커패시터를 측정하는 기준값은 거의 없다는 것이 경험적으로 입증되었습니다. 이때 작은 값의 정전 용량을 측정하기 위해 직렬 방법을 사용할 수 있습니다. 방법은 먼저 약 220pF의 커패시터를 찾고 디지털 멀티미터를 사용하여 실제 용량 C1을 측정한 다음 측정할 작은 커패시터를 병렬로 연결하여 총 용량 C2를 측정한 다음 둘 사이의 차이( C1-C2)는 측정할 소형 커패시터의 용량입니다. 이 방법을 사용하여 1~20pF의 소용량 커패시터를 측정하는 것은 매우 정확합니다.


2. 저항 기어로 감지

실제로는 충전 전압의 변화를 반영하는 이산 디지털 양인 디지털 멀티미터를 사용하여 커패시터의 충전 과정을 관찰할 수도 있음이 실습을 통해 입증되었습니다. 디지털 멀티미터의 측정 속도를 초당 n회라고 가정하면 커패시터의 충전 과정을 관찰하는 동안 매초 n개의 독립적이고 순차적으로 증가하는 판독값을 볼 수 있습니다. 디지털 멀티미터의 이 디스플레이 기능에 따라 커패시터의 품질을 감지할 수 있고 커패시턴스의 크기를 추정할 수 있습니다. 정전용량 기어가 없는 계측기에 매우 유용한 디지털 멀티미터의 저항 기어를 이용하여 커패시터를 검출하는 방법을 소개합니다. 이 방법은 0.1μF에서 수천 마이크로 패럿에 이르는 대용량 커패시터 측정에 적합합니다.

1. 측정 조작 방법

그림과 같이 디지털 멀티미터를 적절한 저항 기어로 돌리고 빨간색 테스트 리드와 검은색 테스트 리드를 각각 테스트 중인 커패시터 Cx의 두 극에 접촉합니다. 이때 표시된 값은 "000"부터 오버플로 기호 "1"이 표시될 때까지 점차 증가합니다. 항상 "000"를 표시하면 커패시터가 단락되었음을 의미합니다. 항상 오버플로가 표시되면 커패시터 내부 극 사이의 개방 회로이거나 선택한 저항 파일이 부적절할 수 있습니다. 전해 커패시터를 점검할 때 빨간색 테스트 리드(양전하 포함)가 커패시터의 양극에 연결되고 검은색 테스트 리드가 커패시터의 음극에 연결된다는 점에 유의해야 합니다.

2. 측정원리

저항 기어로 커패시터를 측정하는 측정 원리는 그림 {0}}(b)에 나와 있습니다. 측정하는 동안 양의 전원 공급 장치는 표준 저항 R0을 통해 측정할 커패시터 Cx를 충전하고 충전하는 순간 Vc=0, "000"가 표시되기 때문입니다. Vc가 점차 증가함에 따라 표시되는 값이 증가합니다. Vc=2VR일 때 미터는 오버플로 기호 "1"을 표시하기 시작합니다. 충전 시간 t는 표시 값이 "000"에서 오버플로로 변경되는 데 필요한 시간이며 이 시간 간격은 쿼츠 시계로 측정할 수 있습니다.



다음과 같이 디지털 멀티미터를 사용하여 커패시터를 테스트합니다.


1. 정전식 기어로 직접 검출

일부 디지털 멀티미터에는 커패시턴스 측정 기능이 있으며 그 범위는 2000p, 20n, 200n, 2μ 및 20μ의 5개 범위로 나뉩니다. 측정시 방전된 캐패시터의 핀 2개를 미터보드의 Cx 잭에 직접 삽입할 수 있으며, 표시된 데이터는 적절한 범위를 선택한 후 읽을 수 있습니다.

000p 레벨, 2000pF 미만의 커패시턴스 측정에 적합; 2000pF와 20nF 사이의 커패시턴스 측정에 적합한 20n 레벨; 200nF에서 200nF 사이의 커패시턴스 측정에 적합한 200n 레벨; 2μ 레벨, 200nF와 2μF 사이의 측정에 적합 20μ 범위, 2μF와 20μF 사이의 커패시턴스 측정에 적합.

일부 디지털 멀티미터(예: DT890B plus)는 50pF 이하의 소용량 커패시터를 측정할 때 오차가 크며, 20pF 이하의 커패시터를 측정하는 기준값은 거의 없다는 것이 경험적으로 입증되었습니다. 이때 작은 값의 정전 용량을 측정하기 위해 직렬 방법을 사용할 수 있습니다. 방법은 먼저 약 220pF의 커패시터를 찾고 디지털 멀티미터를 사용하여 실제 용량 C1을 측정한 다음 측정할 작은 커패시터를 병렬로 연결하여 총 용량 C2를 측정한 다음 둘 사이의 차이( C1-C2)는 측정할 소형 커패시터의 용량입니다. 이 방법을 사용하여 1~20pF의 소용량 커패시터를 측정하는 것은 매우 정확합니다.


2. 저항 기어로 감지

실제로는 충전 전압의 변화를 반영하는 이산 디지털 양인 디지털 멀티미터를 사용하여 커패시터의 충전 과정을 관찰할 수도 있음이 실습을 통해 입증되었습니다. 디지털 멀티미터의 측정 속도를 초당 n회라고 가정하면 커패시터의 충전 과정을 관찰하는 동안 매초 n개의 독립적이고 순차적으로 증가하는 판독값을 볼 수 있습니다. 디지털 멀티미터의 이 디스플레이 기능에 따라 커패시터의 품질을 감지할 수 있고 커패시턴스의 크기를 추정할 수 있습니다. 정전용량 기어가 없는 계측기에 매우 유용한 디지털 멀티미터의 저항 기어를 이용하여 커패시터를 검출하는 방법을 소개합니다. 이 방법은 0.1μF에서 수천 마이크로 패럿에 이르는 대용량 커패시터 측정에 적합합니다.

1. 측정 조작 방법

그림과 같이 디지털 멀티미터를 적절한 저항 기어로 돌리고 빨간색 테스트 리드와 검은색 테스트 리드를 각각 테스트 중인 커패시터 Cx의 두 극에 접촉합니다. 이때 표시된 값은 "000"부터 오버플로 기호 "1"이 표시될 때까지 점차 증가합니다. 항상 "000"를 표시하면 커패시터가 단락되었음을 의미합니다. 항상 오버플로가 표시되면 커패시터 내부 극 사이의 개방 회로이거나 선택한 저항 파일이 부적절할 수 있습니다. 전해 커패시터를 점검할 때 빨간색 테스트 리드(양전하 포함)가 커패시터의 양극에 연결되고 검은색 테스트 리드가 커패시터의 음극에 연결된다는 점에 유의해야 합니다.

2. 측정원리

저항 기어로 커패시터를 측정하는 측정 원리는 그림 {0}}(b)에 나와 있습니다. 측정하는 동안 양의 전원 공급 장치는 표준 저항 R0을 통해 측정할 커패시터 Cx를 충전하고 충전하는 순간 Vc=0, "000"가 표시되기 때문입니다. Vc가 점차 증가함에 따라 표시되는 값이 증가합니다. Vc=2VR일 때 미터는 오버플로 기호 "1"을 표시하기 시작합니다. 충전 시간 t는 표시 값이 "000"에서 오버플로로 변경되는 데 필요한 시간이며 이 시간 간격은 쿼츠 시계로 측정할 수 있습니다.

3. 디지털 멀티미터를 사용하여 커패시턴스의 측정 데이터를 추정합니다.

DT830 디지털 멀티미터를 사용하여 0.1μF에서 수천 마이크로패럿까지 커패시터의 커패시턴스를 추정할 때 표 5-1에 따라 저항 수준을 선택할 수 있습니다. 표는 측정 가능한 정전 용량의 범위와 해당 충전 시간을 보여줍니다. 표에 나열된 데이터에는 다른 유형의 디지털 멀티미터에 대한 기준 값도 있습니다.

저항 범위를 선택하는 원리는 정전 용량이 작을 때 높은 저항을 선택하고 정전 용량이 크면 낮은 저항을 선택하는 것입니다. 고 저항 기어를 사용하여 대용량 커패시터를 추정하면 충전 프로세스가 매우 느리고 측정 시간이 오래 지속됩니다. 저 저항 기어를 사용하여 소용량 커패시터를 확인하면 매우 짧은 충전 시간으로 인해 미터가 항상 오버플로를 표시하고 변경 프로세스를 볼 수 없습니다. .


3. 전압 기어로 감지

디지털 멀티미터의 DC 전압 범위로 커패시터를 감지하는 것은 실제로 간접 측정 방법입니다. 이 방법은 220pF ~ 1μF 범위의 소용량 커패시터를 측정할 수 있으며 커패시터의 누설 전류를 정확하게 측정할 수 있습니다.

1. 측정방법 및 원리

측정 회로는 그림에 나와 있으며 E는 외부 1.5V 건전지입니다. 디지털 멀티 미터를 DC 2V로 돌리고 빨간색 테스트 리드는 테스트중인 커패시터 Cx의 한 전극에 연결되고 검정색 테스트 리드는 배터리의 음극에 연결됩니다. 2V 기어의 입력 저항은 RIN=10MΩ입니다. 전원이 켜진 후 배터리 E는 RIN을 통해 Cx를 충전하고 Vc 전압을 생성하기 시작합니다. Vc와 충전 시간 t 사이의 관계는 다음과 같습니다.



여기서 RIN 양단의 전압은 계측기의 입력 전압 VIN이므로 RIN은 실제로 샘플링 저항으로도 기능합니다. 당연히 VIN(t)=E-Vc(t)=Eexp(-t/RINCx) (5-2)

그림. 측정된 커패시터의 입력 전압 VIN(t) 및 충전 전압 Vc(t)의 변동 곡선. VIN(t)와 Vc(t)의 변화과정이 정반대임을 그림에서 알 수 있다. VIN(t)의 변화 곡선은 시간에 따라 감소하는 반면 Vc(t)는 시간에 따라 증가합니다. 계측기는 VIN-(t)의 변화 과정을 보여주지만 측정된 커패시터 Cx의 충전 과정을 간접적으로 반영합니다. 테스트 중에 Cx가 개방 회로(용량 없음)인 경우 표시되는 값은 항상 "000"입니다. Cx가 내부적으로 단락되면 표시된 값은 항상 배터리 전압 E이며 시간이 지나도 변하지 않습니다.




회로를 방금 켰을 때 t=0, VIN=E, 디지털 멀티미터에 표시되는 초기값은 배터리 전압이며, Vc(t)가 증가함에 따라 VIN(t)은 VIN=0V, Cx까지 점진적으로 감소합니다. 이 시점에서 충전 프로세스가 종료됩니다. Vc(t)=E.

디지털 멀티미터를 사용하여 전압 범위에서 커패시터를 감지하면 220pF ~ 1μF 범위의 소용량 커패시터를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 커패시터의 누설 전류도 동시에 측정할 수 있습니다. 측정할 커패시터의 누설 전류를 ID라고 하고 미터에 마지막으로 표시되는 안정적인 값은 VD(단위는 V)이고 Id=Vd/Rin입니다.

2. 예시 예시

예 1: 측정된 정전용량은 1μF/160V 고정 커패시터이고 DT830 디지털 멀티미터의 2VDC 범위가 사용됩니다(RIN=10MΩ). 그림 5-12에 따라 회로를 연결하십시오. 처음에 미터는 1.543V를 표시하고 표시된 값은 점차 감소합니다. 약 2분 후 표시된 값은 0.003V에서 안정화되었습니다. 이를 바탕으로 테스트중인 커패시터의 누설 전류를 얻을 수 있습니다.



테스트 중인 커패시터의 누설 전류는 0.3nA에 불과하여 양호한 품질을 나타냅니다.

예 2: 시험할 커패시터는 0.022μF/63V 폴리에스터 커패시터이며, 측정 방법은 예 1과 동일하다. 이 커패시터의 용량이 작기 때문에 VIN(t ) 측정 시 급격하게 떨어지며 약 3초 후 표시값이 0.002V로 떨어집니다. 이 값을 식(5-3)에 대입하여 누설전류를 0.2nA로 계산한다.

3. 주의사항

(1) 측정하기 전에 커패시터의 두 핀을 단락시키고 방전시켜야 합니다. 그렇지 않으면 판독값의 변화 과정이 관찰되지 않을 수 있습니다.

(2) 미터 점프를 피하기 위해 측정 과정에서 양손으로 용량성 전극을 만지지 마십시오.

(3) 측정 과정에서 VIN(t)의 값은 기하급수적으로 변하는데 처음에는 급격히 감소하다가 시간이 지날수록 감소하는 속도는 점점 느려진다. 측정된 캐패시터 Cx의 용량이 수천 피코패럿 미만일 때 VIN(t)가 처음에 너무 빨리 떨어지기 때문에 미터의 초기 표시값이 배터리보다 낮고 미터의 측정 속도가 너무 빠르다. 초기 전압 값을 반영하기 위해 낮습니다. 전압 E.

(4) 측정된 커패시터 Cx가 1μF보다 큰 경우 측정 시간을 단축하기 위해 저항 프로파일을 측정에 사용할 수 있습니다. 그러나 테스트 중인 커패시터의 용량이 200pF 미만인 경우 판독값의 짧은 변화로 인해 충전 과정을 관찰하기 어렵습니다.


4. 부저를 사용하여 감지

디지털 멀티미터의 부저 기어를 사용하여 전해 콘덴서의 품질을 빠르게 확인할 수 있습니다. 측정 방법은 그림 5-14에 나와 있습니다. 디지털 멀티미터를 버저 기어로 돌리고 두 개의 테스트 펜을 사용하여 테스트 중인 커패시터 Cx의 두 핀에 각각 접촉합니다. 짧은 신호음이 들리면 소리가 멈추고 오버플로 기호 "1"이 동시에 표시됩니다. 그런 다음 다른 측정을 위해 두 개의 테스트 리드를 교체하면 버저가 다시 울리고 마지막으로 오버플로 기호 "1"이 표시됩니다. 이 상황은 측정된 전해 커패시터가 기본적으로 정상임을 나타냅니다. 이때 20MΩ 또는 200MΩ 고저항 기어에 다이얼하여 커패시터의 누설 저항을 측정하여 좋은지 나쁜지 판단할 수 있습니다.


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