كيفية اختبار مكثف

الخطوط العريضة:

كيفية اختبار مكثف

• وضع المقاوم في المتر المتعدد
• وضع المكثف في جهاز متعدد
• وضع الجهد في جهاز القياس المتعدد
• طريقة الوقت الثابت
• وضع الاستمرارية في جهاز متعدد
• المظهر المرئي
• مع جهاز قياس تناظري (AVO)

كم من الوقت يستمر مكثف التيار المتردد؟
خاتمة

كيفية اختبار مكثف

أثناء بناء الدائرة، من الضروري فحص كل مكون كهربائي قبل وبعد وضعه في الدائرة للتحقق مما إذا كان يعمل بشكل مثالي ولديه تقديرات الجهد والتيار المطلوبة. يمكن أن تساعد هذه الممارسة في تجنب أي فشل في المكونات أثناء تشغيل الدائرة. تلعب المكثفات كما هو مذكور أعلاه دورًا مهمًا في الدوائر الكهربائية نظرًا لنطاق تطبيقاتها الواسع وتوجد في كل دائرة كهربائية تقريبًا.

لذلك، إذا كنت تقوم ببناء دائرة تتطلب مكثفًا وترغب في اختباره قبل توصيله بالدائرة أو إذا كان لديك أي شك في أن المكثف في أي دائرة لا يعمل بشكل صحيح، فإليك بعض الطرق لاختبار المكثف :

• اختبار مكثف مع وضع المقاوم في جهاز متعدد
• اختبار مكثف مع وضع مكثف في جهاز متعدد
• اختبار مكثف مع وضع الجهد في جهاز متعدد
• اختبار مكثف باستخدام ثبات الزمن
• اختبار مكثف مع وضع الاستمرارية في جهاز متعدد
• اختبار مكثف ذو مظهر مرئي
• اختبار مكثف باستخدام الطريقة التقليدية
• اختبار مكثف بمقياس تناظري (AVO)

الطريقة الأولى: اختبار مكثف مع وضع المقاوم في جهاز متعدد

لمراقبة الدائرة، من الضروري الحصول على بيانات حية لقيم مثل الجهد والتيار والطاقة والمزيد. لذلك، هناك عدد من أجهزة القياس مثل أجهزة القياس الرقمية المتعددة التي تعد الخيار الأفضل أثناء استكشاف أي مشكلة في الدوائر وإصلاحها. وبالمثل، يمكننا استخدامه لاختبار مكونات مختلفة للدائرة، لذا لاختبار مكثف باستخدام وضع مقاومة متعددة المقاييس، إليك بعض الخطوات:

الخطوة 1: تفريغ المكثف

لا يمكن قياس قيمة مقاومة المكثف إلا عندما يتم تفريغه بالكامل، لذلك لتفريغ المكثف فقط قم بتوصيله بمقاومة. للقيام بذلك، ما عليك سوى نزع المكثف من الدائرة وتوصيل مجسات المكثف بأطراف المقاومة.

هناك طريقة أخرى لتفريغ المكثف وهي وضع مفك براغي بين أطراف المكثف ولكن تأكد من أن قبضة يد مفك البراغي معزولة بشكل صحيح، ويجب على المستخدم ارتداء نظارات السلامة لمنع أي إصابة.

الخطوة 2: اضبط جهاز القياس الرقمي المتعدد على جهاز قياس المقاومة

الآن قم بتدوير القرص واضبطه على أوم، واضبطه على الحد الأدنى لقيمة 1KΩ. بعد ذلك، يقومون بتوصيل المسبار الأسود بالمنفذ المشترك للمقياس المتعدد ومنفذ القراءة بمنفذ الجهد/أوم للمقياس المتعدد:

الخطوة 3: قم بتوصيل جهاز القياس المتعدد بالمكثف

الآن قم بتوصيل مجسات جهاز القياس المتعدد بأطراف المكثف وشاهد قيمة المقاومة التي تظهر على شاشة جهاز القياس المتعدد وقم بتدوين تلك القراءة.

الآن كرر هذه الخطوة عدة مرات ولاحظ القراءات. إذا لم يكن هناك أي تغيير على الإطلاق في القراءة فهذا يدل على أن المكثف قد مات مما يعني أنه معيب. تذكر أنه يمكن تنفيذ هذه الطريقة لمكثفات التيار المتردد أيضًا.

الطريقة الثانية: اختبار مكثف بوضع المكثف في جهاز متعدد

هناك طريقة أخرى لاختبار المكثف وهي إيجاد قيمة السعة الفعلية للمكثف. عادةً ما يكون هناك اختلاف طفيف بين القيمة المقدرة والقيمة الفعلية. للتحقق من سعة المكثف، إليك بعض الخطوات التي يجب اتباعها:

الخطوة 1: اضبط قرص المتر المتعدد على السعة

أولاً، قم بتدوير قرص جهاز القياس المتعدد إلى رمز المكثف واحتفظ بالسلك الأحمر متصلاً بمنفذ الجهد/الأوم لجهاز القياس المتعدد:

الخطوة 2: قم بتوصيل المكثف بالمقياس المتعدد

الآن قم بتوصيل مجسات جهاز القياس المتعدد بأطراف المكثف وبمجرد توصيله سيبدأ جهاز القياس المتعدد في عرض القراءات على شاشته. الآن قم بتدوين القراءة ومقارنتها بقيمة السعة المكتوبة على المكثف:

إذا كان هناك فرق كبير بين القراءة الفعلية والقراءة المعطاة، فهذا يعني أن المكثف تالف ويجب استبداله.

الطريقة الثالثة: اختبار مكثف بوضع الجهد في جهاز متعدد

يمكن اختبار المكثف عن طريق فحص جهده عندما يكون مشحونًا بالكامل، ولكن في هذه الطريقة، يجب معرفة معدل جهد المكثف. لكي يمكن مقارنتها مع القراءة الفعلية التي يقدمها المقياس المتعدد، إليك بعض الخطوات لاختبار المكثف عن طريق التحقق من جهد الخرج:

الخطوة 1: شحن المكثف

لقياس جهد الخرج، يجب شحن المكثف بالكامل، لذلك علينا أولاً شحن المكثف. يجب أن تتم هذه العملية بحذر لأن المكثف قد يتضرر إذا كان الجهد المطبق أكبر من تصنيفه، أو إذا تم تطبيقه لفترة أطول.

على سبيل المثال، إذا كان للمكثف معدل جهد 15 فولت، فيمكن شحنه ببطارية 9 فولت. علاوة على ذلك، أثناء شحن المكثف، يجب أيضًا توخي الحذر أثناء توصيل أطراف البطارية، لأن التوصيلات الخاطئة يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تلف المكثف.

ما عليك سوى توصيل الطرف الموجب للبطارية بالطرف الموجب للمكثف (الساق القصيرة) والطرف السالب للمكثف (الساق الطويلة) وانتظر لمدة ثانية إلى ثانيتين.

الخطوة 2: اضبط جهاز القياس المتعدد على الفولت

بمجرد شحن المكثف، قم بتدوير قرص المقياس المتعدد، واضبطه على الجهد، وحافظ على النطاق الذي يطابق الجهد المقدر للمكثف:

الخطوة 3: قم بتوصيل المكثف بالمقياس المتعدد

الآن قم بتوصيل الطرف الموجب للمكثف بالمسبار الموجب للمقياس المتعدد والعكس. بعد ذلك، ستظهر لك قيمة الجهد على شاشة جهاز القياس، والآن قم بمقارنة تلك القيمة بالقيمة المقدرة.

إذا كان الفرق بين القيم أقل، فهذا يعني أن المكثف في حالة جيدة وإذا كان الفرق مرتفعًا إلى حد كبير، فهذا يعني أن المكثف يحتاج إلى الاستبدال. تذكر أيضًا أنه سيتم عرض قيمة الجهد لفترة قصيرة جدًا، حيث سيقوم المكثف بتفريغ جهده في جهاز القياس المتعدد بمجرد توصيله.

الطريقة الرابعة: اختبار المكثف باستخدام ثابت الزمن

الثابت الزمني هو الوقت الذي يستغرقه المكثف في الشحن أو التفريغ، وهو 63.2% من الجهد الأقصى. علاوة على ذلك، لمعرفة الثابت الزمني للمكثف، يتم حساب حاصل ضرب قيمة السعة والمقاومة:

للتحقق مما إذا كان المكثف في حالة سيئة أو جيدة، يمكن استخدام معادلة الثابت الزمني. ولمزيد من التبسيط، يمكننا القول إنه باستخدام معادلة الثابت الزمني، يمكننا حساب سعة المكثف ثم مقارنتها بالقيمة المطبوعة عليه. لذا، لمعرفة سعة المكثف باستخدام الثابت الزمني، اتبع الخطوات التالية:

الخطوة 1: قم بتفريغ المكثف بالكامل

لا يمكن قياس قيمة مقاومة المكثف إلا عندما يتم تفريغه بالكامل، لذلك لتفريغ المكثف فقط قم بتوصيله بمقاومة. للقيام بذلك، ما عليك سوى نزع المكثف من الدائرة وتوصيل مجسات المكثف بأطراف المقاومة.

الخطوة 2: قم بتوصيل المقاوم والإمداد بالمكثف

قم الآن بتوصيل مقاومة بالمكثف على التوالي، بقيمة مقاومة تتراوح بين 5 و10 كيلو أوم. الآن قم بتوصيل مصدر الإمداد بالمكثف، ويجب أن يكون أقل من الحد الأقصى لسعة الجهد للمكثف واحتفظ بجهد الإمداد مغلقًا:

الخطوة 3: قم بتوصيل جهاز القياس المتعدد بالمكثف

الآن ضع مجسات المتر المتعدد على أطراف المكثف وقم بتدوير قرصه باتجاه قياسات الجهد. بما أن المكثف قد تم تفريغه، فسوف يظهر جهد صفر:

الخطوة 4: قياس الوقت اللازم لشحن المكثف إلى 63.2%

الآن قم بتشغيل المصدر وابدأ ساعة الإيقاف، وانتظر حتى يتراكم المكثف بنسبة 63.2% من الجهد المطبق. على سبيل المثال، إذا كان الجهد المطبق عبر المكثف هو 9 فولت، فإن 63.2% سيكون حوالي 5.7 فولت، لذلك في هذه الحالة عندما يصل الجهد إلى 5.7 فولت، قم بإيقاف ساعة الإيقاف.

الخطوة 5: الآن ابحث عن قيمة السعة

بمجرد ملاحظة الوقت الذي يستغرقه المكثف لشحن ما يصل إلى 63.2% من الجهد المطبق، ابحث عن سعة المكثف وقارنها بقراءة السعة المحفورة عليها. إذا كان الفرق بين القيمة المقدرة والقيمة المحسوبة كبيرا، فهذا يعني أن المكثف تالف، والعكس صحيح.

لذلك، على سبيل المثال، إذا كانت السعة المقدرة للمكثف هي 470 μF وله معدل جهد يبلغ 16 فولت. في الواقع، يستغرق شحن المكثف إلى 63.2% حوالي 4.7 ثانية وتكون المقاومة حوالي 10 كيلو أوم، وستكون السعة عندما يكون الجهد المطبق 9 فولت:

إذن هنا الآن السعة الفعلية والقيمة المعطاة للسعة متساويتان، وهذا يعني أن المكثف في حالة جيدة. قد تختلف القيم إذا كان نطاق الاختلاف في القيم يتراوح بين ± 10 إلى ± 20.

الطريقة الخامسة: اختبار مكثف مع وضع الاستمرارية في جهاز متعدد

يعد فحص الاستمرارية إحدى أسرع الطرق لاختبار المكثف إذا كان يعمل أم لا لأن هذا يخلق دوائر قصيرة وإذا كان المكثف يعمل فسيبدأ المقياس المتعدد في إصدار صوت تنبيه. التحقق من استمرارية المكثف هو عملية من خطوتين:

الخطوة 1:  اضبط جهاز القياس المتعدد على الاستمرارية

يوجد على المقياس المتعدد خيار للتحقق من الاستمرارية والذي يمكن استخدامه للتحقق من حالة أجهزة الدائرة. لذا، لاختبار ما إذا كان المكثف في حالة جيدة أم في حالة سيئة، قم بتحريك قرص المقياس المتعدد إلى خيار الاستمرارية:

الخطوة 2: التحقق من استمرارية المكثف

الآن ضع المسبار الموجب للمقياس المتعدد على الطرف الموجب للمكثف والطرف السالب على المسبار المشترك للمقياس المتعدد:

عند الاتصال، سيبدأ جهاز القياس المتعدد في إصدار صوت تنبيه، ثم يعرض جهاز القياس المتعدد علامة الخط المفتوح، مما يعني أن المكثف في حالة جيدة. من ناحية أخرى، إذا لم يصدر جهاز القياس المتعدد صوتًا، فهذا يعني أن المكثف بحاجة إلى الاستبدال. علاوة على ذلك، إذا استمر صوت الصفارة في الظهور حتى بعد مرور بعض الوقت، فهذا يعني أن المكثف به دائرة كهربائية قصيرة ويحتاج إلى الاستبدال.

ملحوظة: لا تنس تفريغ المكثف بالكامل قبل تنفيذ هذه الطريقة، لأنك لن تتمكن من الحصول على نتيجة دقيقة.

الطريقة السادسة: اختبار مكثف ذو مظهر مرئي

في بعض الأحيان، إذا كان المكثف لا يعمل بشكل صحيح، فقد يكون قد تعرض للتلف بسبب الاختلاف غير المستقر في الجهد والتيار. في بعض الأحيان من خلال المظهر المرئي يمكن اختبار المكثف إذا كان بحالة جيدة أم لا، وهذه الحالة تكون عندما يتعرض المكثف لضرر مفرط.

لذا، للبحث عن أي تلف في المكثفات، قم أولاً بفحص الجانب العلوي للمكثف وإذا كانت العلامات المتقاطعة بارزة للخارج، فهذه علامة على أن المكثف تالف. إذا كان الجانب العلوي مسطحًا بشكل صحيح، فهذا يعني أن المكثف سليم:

علاوة على ذلك، إذا كان للمكثف قاع منتفخ وغير منتظم ومنتفخ بشكل غير منتظم، فهذا يعني أن المكثف في حالة سيئة أو تالف. يحدث هذا عادةً عندما يكون الغاز الموجود في المكثف نتيجة للانهيار غير قادر على مغادرة الفتحات الموجودة في الجانب العلوي. ومع ذلك، إذا كان الجزء السفلي أيضًا مسطحًا ومستديرًا تمامًا، فهذا يعني أن المكثف في حالة جيدة.

يمكن ملاحظة أنواع أخرى من الضرر على المكثفات مثل علامات الحروق أو الشقوق أو أطراف التوصيل التالفة. تظهر هذه العلامات أن المكثف تالف ويمكن ملاحظة هذا النوع من الضرر بشكل رئيسي في المكثفات الخزفية.

الطريقة السابعة: اختبار المكثف بالطريقة التقليدية

عندما تحتوي البطارية أو أي جهاز تخزين آخر على شحنة كافية مخزنة فيها، إذا كان كلا طرفيها متصلين ببعضهما البعض، فإنه يولد شرارة توضح أن الجهاز المعني في حالة جيدة.

وينطبق الشيء نفسه في حالة المكثفات، إذا كان كلا طرفي المكثف قصيرين، ففي هذه الحالة يتم ملاحظة شرارة لفترة قصيرة جدًا. هذا يعني أن المكثف في حالة صالحة للعمل، ولكن للقيام بذلك يجب أن يكون المكثف مشحونًا بالكامل. فيما يلي بعض الخطوات التفصيلية التي يجب تنفيذها لاختبار المكثف:

الخطوة 1: شحن المكثف

هناك طرق مختلفة لشحن المكثف، وبما أن المكثفات الخاصة بدوائر التيار المتردد والتيار المستمر مختلفة، فإن طرق الشحن تختلف أيضًا. الفرق الأساسي هو أنه بالنسبة لمكثف التيار المستمر فهو متصل بمصدر التيار المستمر، ويمكن أن يكون بطارية أو أي مولد وظيفة.

علاوة على ذلك، بالنسبة لمكثف التيار المتردد يتم توصيله بمصدر تيار متردد، ولكن بالنسبة لكلا المكثفين، يتم توصيل مقاومة عالية القيمة لتقليل خطر إتلاف المكثف عن طريق إبطاء معدل الشحن. لذا، في كلتا الحالتين، قم بتوصيل المقاوم على التوالي ثم قم بتوصيله بمصدر الطاقة، وبعد ذلك انتظر لمدة 2 إلى 3 ثوانٍ تقريبًا وافصل مصدر الطاقة:

لشحن المكثف بأمان، خاصة في حالة مكثف التيار المستمر، اختر مستوى الجهد بشكل صحيح لأن الجهد الزائد يمكن أن يؤدي إلى تلف المكثف. يوصى دائمًا أن يكون لمصدر الجهد جهد أقصى أقل من سعة الجهد المقنن للمكثف.

الخطوة 2: قم بتقصير أطراف المكثفات

الآن قم بتوصيل طرفي المكثف مع بعضهما البعض وإذا كانت شدة الشرارة عالية فهذا يعني أن المكثف جيد جدًا في الاحتفاظ بالشحنة. من ناحية أخرى، إذا كانت الشرارة ضعيفة نسبيًا، فهذا يعني أن قدرة المكثف على الاحتفاظ بالشحنة الكهربائية منخفضة، وبالتالي يجب استبداله.

ملحوظة: لتجربة هذه الطريقة، استخدم نظارات السلامة المناسبة وارتداء القفازات لمنع أي إصابة، علاوة على ذلك، يوصى بهذه الطريقة فقط للمحترفين ذوي الخبرة.

الطريقة الثامنة: اختبار مكثف بمقياس تناظري (AVO)

لقد انخفض استخدام المقاييس التناظرية بسبب المقياس الرقمي المتعدد لأنه يعطي قراءات أكثر دقة. ومع ذلك، لاختبار الأجهزة الكهربائية المختلفة، يمكن أن يكون المقياس التناظري خيارًا معقولًا لأنه أكثر حساسية للتغيرات الصغيرة في الكميات الكهربائية. لذلك، لاختبار مكثف، يمكن استخدام المقياس المتعدد التناظري مع وضع أوم، وإليك بعض الخطوات التي ينبغي اتباعها في هذا الصدد:

الخطوة 1: تفريغ المكثف

يعد اكتشاف مقاومة المكثف باستخدام المقياس التناظري المتعدد طريقة فعالة لاختبار المكثف. لذا، لتحقيق ذلك، يجب تفريغ المكثف بشكل صحيح أولاً لأنه قد يؤثر على القراءة الموضحة على جهاز القياس المتعدد التناظري. هناك عدة طرق لتفريغ المكثف، لكن أسهلها هي توصيل مقاومة بين أطراف المكثفات:

أبقِ المقاوم متصلاً بين أطراف التوصيل لمدة 3 إلى 4 ثوانٍ لتفريغ المكثف بالكامل.

الخطوة 2: قم بتوصيل المكثف بمقياس متعدد تناظري

الآن قم بتدوير مقبض جهاز القياس المتعدد واضبطه على أعلى قيمة للمقاومة، وبعد ذلك قم بتوصيل مجسات جهاز القياس بالمكثف الذي يكون مسبارًا موجبًا مع الطرف الموجب والعكس. الآن، إذا أظهر المقياس مقاومة منخفضة جدًا، فهذا يعني أن المكثف قصير الدائرة وليس في حالة جيدة.

علاوة على ذلك، إذا لم يكن هناك انحراف على المقياس على الإطلاق، فهذا يعني أن المكثف مفتوح الدائرة مما يدل على أن المكثف الجيد هو الذي يظهر في البداية مقاومة منخفضة، ولكنها تزيد تدريجياً وتصبح لا نهائية:

كم من الوقت يستمر مكثف التيار المتردد؟

لا يوجد عمر فعلي لمكثفات التيار المتردد لأنها تعتمد بشكل كبير على ظروف العمل مثل الجهد الكهربي وحماية التيار الزائد ودرجة حرارة العمل. ومع ذلك، قد تعمل مكثفات التيار المتردد في المتوسط ​​بشكل مثالي لمدة تصل إلى من 10 إلى 20 سنة ، ولكن مرة أخرى، الأمر ليس مؤكدًا جدًا. لذلك، لجعل المكثف يدوم لفترة أطول، قم بإجراء الفحوصات الروتينية على الدوائر.

خاتمة

تعمل المكثفات، في الدوائر الكهربائية، عن طريق تخزين الشحنة الكهربائية بين لوحاتها، ومع مرور الوقت يبدأ المكثف بفقد كفاءته، ويمكن أن يكون ذلك لأسباب متعددة. وتشمل هذه ارتفاع درجة الحرارة، والتقلبات في الجهد والقيم الحالية، وأسباب أخرى مماثلة.

لذلك، لاختبار مكثف سواء كان تيارًا مترددًا أو مستمرًا، هناك عدد من الطرق التي يمكن من خلالها إجراء ذلك. إحدى أسهل الطرق لاختبار ما إذا كان المكثف يعمل أم لا هي التحقق من مقاومته عند تفريغه بالكامل. علاوة على ذلك، يمكنك معرفة القيمة الفعلية لسعته باستخدام طريقة الثابت الزمني لمعرفة ما إذا كان المكثف في حالة جيدة.