يستخدم رمز الميكروفاراد على جهاز قياس السعة واختبار المكثفات. تشرح هذه المقالة معنى رمز الميكروفاراد، وأين يظهر على جهاز قياس متعدد، وكيفية عمل اختبار السعة، ومشاكل القراءة الشائعة.
ماذا يعني رمز الميكروفاراد؟
رمز الميكروفاراد على جهاز قياس السعة الرقمي يشير إلى وضع قياس السعة. السعة هي قدرة المكثف على تخزين الشحنة الكهربائية في مجال كهربائي.
وحدة السعة القياسية هي فاراد (F)، لكن معظم المكثفات الإلكترونية تستخدم قيما أصغر بكثير.
| الوحدة | المعنى | القيمة |
|---|---|---|
| ف | فراد | وحدة القاعدة |
| μF | ميكروفاراد | 0.000001 فهرنهايت |
| nF | نانوفاراد | 0.000000001 فهرنهايت |
| pF | بيكوفاراد | 0.000000000001 فهرباك |
يقيس جهاز القياس المتعدد السعة عن طريق شحن المكثف لفترة وجيزة وتحليل استجابته. يتم عرض النتيجة بعد ذلك كقيمة سعة.
اعتمادا على الشركة المصنعة، قد يظهر وضع السعة كالتالي: μF / uF / CAP / رمز المكثف / رمز السعة. بعض الأجهزة القديمة قد تستخدم MFD بدلا من μF.
ما هو إعداد الميكروفاراد؟
• اختبار مزود الطاقة
المكثفات تنقل جهد التموج في مزودات الطاقة DC. يمكن أن تسبب المكثفات الفاشلة جهدا غير مستقر، ومشاكل في بدء التشغيل، وارتفاع الحرارة، وضوضاء تموجية مفرطة.
• تشخيص نظام التكييف والتهوية وتكييف الهواء
تستخدم مكيفات الهواء وأنظمة التبريد مكثفات التشغيل والتشغيل لتشغيل المحرك. يمكن للمكثفات الضعيفة أن تقلل من عزم البداية، وتمنع بدء تشغيل الضاغط، أو تسبب ارتفاع حرارة المحرك والطنين.
• إصلاح معدات الصوت
غالبا ما تنتج المكثفات المعيبة في المضخمات والدوائر الصوتية صوتا مشوها، أو ضوضاء طنين، أو استجابة جهير ضعيفة، أو تضخيم غير مستقر.
• صيانة الإلكترونيات الصناعية
يستخدم اختبار السعة على نطاق واسع في أنظمة PLC، ومحركات الدفع، وآلات CNC، ووحدات التحكم الصناعية، ومعدات الاتصالات.
يمكن لقياس السعة أن يساعد في تحديد المكثفات المفتوحة، والتدهور الشديد، وانخفاض السعة، وسلوك الشحن غير المستقر. ومع ذلك، قد يقيس المكثف السعة العادية أثناء الفشل تحت الحمل بسبب ارتفاع مقاومة الطيران المستمرة أو التسرب الداخلي.
كيفية قياس السعة باستخدام جهاز قياس متعدد
الخطوة 1: اختر وضع السعة
قم بتدوير المفتاح الدوار إلى إعداد السعة. اعتمادا على جهاز القياس المتعدد، قد يتم تمييزه كرمز μF، uF، CAP، أو رمز مكثف. إذا كانت الدالة تشترك في موقع القرص مع وضع الديود أو الاستمرارية أو التردد، استخدم زر الاختيار أو الوضع للتبديل إلى قياس السعة.
الخطوة 2: ربط أسلاك الاختبار
أدخل المسبار الأسود في طرف COM والمجس الأحمر في طرف إدخال السعة. بعض أجهزة القياس المتعددة تستخدم مدخل مشترك للجهد والمقاومة والسعة، لذا يجب التحقق من علامة الطرفية الصحيحة قبل الاختبار.
الخطوة 3: تفريغ المكثف
قم بتفريغ المكثف قبل توصيله بالعداد. قد يتلف المكثف المشحون المولتيمتر أو يخلق شرارة. استخدم مقاوما أو أداة تفريغ مناسبة بدلا من قصر كهربائي مباشر في الأطراف، خاصة للمكثفات الإلكتروليتية الكبيرة.
الخطوة 4: توصيل المجسات
ضع المجسات عبر أطراف المكثفات. بالنسبة للمكثفات المستقطبة، اربط المجس الأحمر بالطرف الموجب والمجس الأسود بالطرف السالب. بالنسبة للمكثفات غير المستقطبة، عادة لا يكون اتجاه المجس مهما.
الخطوة 5: انتظر القراءة
انتظر حتى تصبح القيمة المعروضة مستقرة. عادة ما تستجيب المكثفات الصغيرة بسرعة، بينما قد تستغرق المكثفات الكهربائية الكبيرة عدة ثوان. إذا أظهرت القراءة OL، أو بقيت قريبة من الصفر، أو استمرت في الانحراف، فقد يكون المكثف خارج النطاق، أو متصل بشكل سيء، أو معيب، أو لا يزال متأثرا بالدائرة المحيطة.
كيفية تفسير قراءات السعة
يجب مقارنة قراءة السعة بالقيمة والتسامح المصنف للمكثف. على سبيل المثال، يجب أن يقيس مكثف بقوة 100 ميكروفاراد بنسبة تحمل ±10٪ عادة بين 90 ميكروفاراد و110 ميكروفاراد (μF). القيمة خارج النطاق قليلا لا تعني دائما فشلا فوريا، لكن الانخفاض الكبير عادة ما يشير إلى التقدم في العمر أو الجفاف أو التسرب أو تلف داخلي.
| قراءة القياس المتعدد | المعنى المحتمل |
|---|---|
| ضمن التحمل المصنف | قيمة المكثف مقبولة على الأرجح. |
| أقل قليلا من القيمة المصنفة | قد يكون هناك تغير طبيعي في التقدم في العمر أو التحمل. |
| أقل بكثير من القيمة المصنفة | قد يتدهور المكثف أو يجف. |
| OL | قد يكون المكثف مفتوحا، خارج النطاق، أو غير مدعوم بواسطة العداد. |
| 0 ميكروفاراد أو قريب من الصفر | قد يكون المكثف قصرا قصرا، أو موصولا بشكل خاطئ، أو تعطل. |
| القراءة تستمر في الانجراف | احتمال وجود تسرب أو اتصال سيء بالمجس أو تداخل في الدائرة. |
| استجابة بطيئة جدا | شائع مع المكثفات الكهربائية الكبيرة. |
| μF عادي لكن الدائرة لا تزال تفشل | احتمال وجود ارتفاع في مقاومة الطيران الكهربائي، أو تسرب تحت الحمل، أو انهيار الجهد. |
يجب أيضا فحص الضرر الظاهر أثناء الاختبار. قد يكون المكثف تالفا إذا كان الغلاف متورما، أو انتفاخ في الفتحة، أو تسرب الإلكتروليت، أو تشقق الجسم، أو إذا أصبح المكثف ساخنا أثناء التشغيل. وضع السعة مفيد لاكتشاف فقدان القيمة، والفشل المفتوح، والتدهور الشديد، لكنه لا يستطيع اختبار ESR أو التسرب بالكامل تحت جهد التشغيل الحقيقي. بالنسبة لمزودات الطاقة المتغيرة، ومحركات المحركات، ومكثفات التكييف، ومضخمات الصوت، قد تكون هناك حاجة إلى مقياس ESR أو مقياس LCR عندما تبدو قيمة μF طبيعية لكن الدائرة لا تزال تتصرف بشكل غير صحيح.
الأخطاء الشائعة عند استخدام إعداد ميكروفاراد
| خطأ | السبب | النتيجة |
|---|---|---|
| اختيار النطاق الخاطئ | أجهزة قياس المدى اليدوي مضبوطة على نطاق سعة خاطئ. | يسبب تحذيرات من التحميل الزائد، قراءات غير مستقرة، أو عدم وجود نتيجة قياس. |
| استخدام وضع العداد الخاطئ | يترك المقياس في وضع الديود أو الاستمرارية أو المقاومة أو التردد بدلا من وضع السعة. | يمنع القياس الدقيق للميكروفاراد. |
| اختبار مكثف مشحون | لا يتم تفريغ المكثف قبل الاختبار. | قد يتلف العداد، أو يسبب شرارات، أو يسبب صدمة كهربائية. |
| اتصال مسبار ضعيف | رؤوس المجسات مرتخية، متسخة، مؤكسدة، أو غير مستقرة. | ينتج عنه قراءات الانجراف أو القفز أو المتقطعة. |
| القياس دون عزل المكثف | يبقى المكثف متصلا في الدائرة أثناء الاختبار. | قد تنتج المكونات المجاورة قراءات خاطئة أو غير دقيقة. |
| استقطاب المجس المعكوس على المكثفات المستقطبة | يتم توصيل الأطراف الموجبة والسالبة بشكل غير صحيح. | قد تسبب قراءات غير مستقرة أو غير صحيحة في بعض أجهزة القياس المتعددة. |
الأسئلة الشائعة [الأسئلة الشائعة]
لماذا يمكن للمكثف أن يظهر القيمة الصحيحة للميكروفاراد لكنه لا يزال يفشل في دائرة العمل؟
وضع السعة المتعددة يتحقق فقط من قيمة الشحن المخزنة. قد لا يكتشف مقاومة المقاومة العالية للطاقة المستمرة، أو تيار التسرب، أو التعامل السيء مع تيار التموج، أو انهيار الجهد تحت الحمل.
لماذا يجب تفريغ المكثف قبل استخدام إعداد الميكروفاراد؟
يمكن للمكثف المشحون أن يتلف جهاز القياس المتعدد، أو يسبب شرارات، أو يسبب صدمة كهربائية. يمكن للمكثفات الكهربائية الكبيرة الاحتفاظ بالطاقة حتى بعد انقطاع الطاقة، لذا يجب تفريغها بأمان باستخدام مقاومة مناسبة أو أداة تفريغ قبل القياس.
لماذا يمكن لاختبار السعة داخل الدائرة أن يعطي قراءات خاطئة؟
يمكن للمقاومات القريبة، وأشباه الموصلات، والحاثات، والمكثفات المتوازية أن تؤثر على استجابة الشحن التي يستخدمها المقياس المتعدد لحساب السعة. فصل على الأقل أحد سلك المكثف يساعد في عزل المكون ويعطي قراءة ميكروفاراد أكثر موثوقية.
ماذا تعني عادة قراءة السعة المتغيرة أو غير المستقرة؟
قد يكون القراءة الانحراف ناتجة عن تسرب المكثف، أو ضعف تلامس المجس، أو تداخل الدائرة، أو تلف في العازل الداخلي. قد تستغرق المكثفات الكهربائية الكبيرة وقتا أطول للاستقرار، لكن القراءة التي لا تستقر غالبا ما تشير إلى تدهور أو تداخل في القياس.
متى يجب استخدام مقياس ESR أو مقياس LCR بدلا من المقياس المتعدد القياسي؟
استخدم مقياس ESR أو مقياس LCR عندما تبدو قيمة μF للمكثف طبيعية لكن الدائرة لا تزال تعاني من تموج، أو فشل بدء التشغيل، أو طنين، أو ارتفاع حرارة، أو تشغيل غير مستقر. يمكن لاختبارات ESR وLCR أن تكشف عن مقاومة داخلية، وسلوك التسرب، وأعطال متعلقة بالتردد قد يغفل عنها جهاز قياس متعدد بسيط.
