تعلم أساسيات الإلكترونيات : 20 خطوة ( مع الصور )

 طرق فحص واختبار المكثف باستخدام مقياس متعدد رقمي أو مقياس متعدد تناظري

في معظم مهام تشخيص أعطال وإصلاح الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، يُعد اختبار المكثفات تحديًا شائعًا. يشرح هذا الدليل ثماني طرق، مدعومة بمخططات الدوائر، لاختبار المكثف باستخدام جهاز قياس متعدد ، وتحديد ما إذا كان يعمل بشكل صحيح، أو معيبًا، أو به قصر، أو دائرة مفتوحة .
يمكن اختبار المكثفات باستخدام مقياس متعدد تناظري (مقياس AVO: مقياس الأمبير، الفولتية، الأوم) أو مقياس متعدد رقمي لتقييم حالتها وتحديد ما إذا كانت في حالة عمل جيدة أو تحتاج إلى استبدال بمكثف جديد.
ملاحظة: لقياس قيمة السعة بدقة ، ستحتاج إلى جهاز قياس متعدد ( تناظري أو رقمي ) مزود بإمكانيات قياس السعة.

 لفحص المكثف (Capacitor) بطريقة صحيحة وآمنة، يجب دائماً تفريغ شحنته أولاً بواسطة مقاومة أو مفك معزول. إليك 8 من أفضل وأكثر الطرق فعالية لاختبار المكثفات :- الفحص البصري
افحص المكثف بعينك المجردة. ابحث عن أي علامات انتفاخ في الجزء العلوي، أو تسرب سوائل، أو وجود آثار حروق، أو تلف في الأطراف. وجود أي من هذه العلامات يعني تلف المكثف فوراً.

الطريقة الأولى.

اختبار مكثف باستخدام مقياس متعدد رقمي - وضع المقاومة
لاختبار المكثف بواسطة جهاز القياس الرقمي المتعدد (DMM) في وضع المقاومة "Ω" أو أوم ، اتبع الخطوات الموضحة أدناه.

1.     تأكد من تفريغ المكثف بالكامل.
2.     اضبط جهاز القياس على نطاق الأوم (اضبطه على الأقل على 1000 أوم = 1 كيلو أوم).
3.     قم بتوصيل مجسات جهاز القياس المتعدد بأطراف المكثف (السالب بالسالب والموجب بالموجب).
4.     سيُظهر جهاز القياس الرقمي المتعدد بعض الأرقام لثانية واحدة. لاحظ القراءة.
5.     ثم سيعود المؤشر فورًا إلى خط مفتوح (OL) أو إلى اللانهاية "∞". ستُظهر كل محاولة للخطوة 2 نفس النتيجة الموضحة في الخطوتين 4 و5. وهذا يعني أن المكثف في حالة جيدة .
6.     إذا لم يحدث أي تغيير، فإن  المكثف قد تعطل .

موضوعات مشابهة :-  شرح مفصل الفرق بين الترانزستور والدايود

الطريقة الثانية.

فحص المكثف باستخدام مقياس متعدد تناظري - وضع أوم
لفحص المكثف بواسطة جهاز AVO (مقياس الأمبير والفولت والأوم) في وضع المقاومة "Ω" أو الأوم ، اتبع الخطوات التالية.

1.     تأكد من أن المكثف المشتبه به قد تم تفريغه بالكامل.
2.     استخدم مقياس AVO.
3.     قم بتدوير المقبض الموجود على المقياس التناظري لتحديد وضع المقاومة "أوم" (دائماً، حدد النطاق الأعلى للأوم).
4.     قم بتوصيل أسلاك جهاز القياس بأطراف المكثف. (COM إلى الطرف "-Ve" والموجب إلى الطرف "+Ve").
5.     لاحظ القراءة وقارنها بالنتائج التالية.
6.     المكثفات القصيرة : سيُظهر المكثف القصير مقاومة منخفضة للغاية .
7.     المكثفات المفتوحة : لن يُظهر المكثف المفتوح أي حركة (انحراف) على مقياس الأوم.
8.     المكثفات الجيدة : في البداية، ستظهر مقاومة منخفضة، ثم تزداد تدريجياً حتى تصل إلى اللانهاية. هذا يعني أن المكثف في حالة جيدة.

الطريقة الثالثة.

فحص المكثف باستخدام جهاز قياس متعدد في وضع قياس السعة
ملاحظة: لا يمكن اختبار المكثف في وضع قياس السعة إلا إذا كان جهاز القياس المتعدد التناظري أو الرقمي مزودًا بخاصية قياس السعة بالفاراد (C). ويمكن استخدام وضع قياس السعة في جهاز القياس المتعدد لاختبار المكثفات الصغيرة. للقيام بذلك، أدر مقبض جهاز القياس المتعدد إلى وضع قياس السعة واتبع التعليمات الأساسية التالية.

1.     تأكد من تفريغ المكثف بالكامل.
2.     قم بإزالة المكثفات من لوحة الدائرة.
3.     الآن حدد السعة "C" على جهاز القياس المتعدد.
4.     الآن قم بتوصيل طرف المكثف بأسلاك جهاز القياس المتعدد (الأحمر إلى الموجب والأسود إلى السالب).
5.     إذا كانت القراءة قريبة من القيمة الفعلية للمكثف (أي القيمة المطبوعة على علبة حاوية المكثف).
6.     إذن، المكثف في حالة جيدة. (لاحظ أن القراءة قد تكون أقل من القيمة الفعلية للمكثف (القيمة المقدرة للمكثف بسبب التفاوت في ±10 أو ±20).
7.     إذا قرأت سعة أقل بكثير أو لم تقرأ أي سعة على الإطلاق، فإن المكثف تالف ويجب عليك استبداله بمكثف جديد لضمان التشغيل السليم.

الطريقة الرابعة.

اختبار المكثف باستخدام مقياس الفولتميتر البسيط
لتطبيق هذه الطريقة على المكثفات القطبية وغير القطبية، يجب معرفة قيمة الجهد الاسمي للمكثفات. يُطبع مستوى الجهد  على لوحة بيانات المكثفات الإلكتروليتية، بينما تُطبع رموز خاصة على المكثفات الخزفية ومكثفات SMD. يمكنك اتباع هذا الدليل الذي يوضح كيفية قراءة قيمة الجهد الاسمي للمكثفات الخزفية وغير القطبية  باستخدام الرموز المطبوعة عليها.

 موضوعات مشابهة :- شرح مكونات الباور Power receiver وطرق الأصلاح للمبتدائين

كما يمكنك استخدام وضع الجهد المستمر "V" أو وضع الفولت في جهاز القياس المتعدد الرقمي أو التناظري لإجراء هذا الاختبار.

1.     تأكد من فصل سلك واحد فقط من المكثف عن الدائرة (لا تقلق إذا كان موجبًا (طويلًا) أو سالبًا (قصيرًا)) (يمكنك فصله بالكامل أيضًا إذا لزم الأمر).
2.     تحقق من تصنيف جهد المكثف المطبوع عليه (كما هو موضح في المثال أدناه حيث الجهد = 16 فولت)
3.     اشحن هذا المكثف لبضع ثوانٍ إلى الجهد المقنن (ليس بالضرورة إلى القيمة الدقيقة، ولكن أقل منها، أي اشحن مكثفًا جهده 16 فولت ببطارية جهدها 9 فولت. إذا كان جهد البطارية أعلى من الجهد المقنن للمكثف، فسيتلف أو ينفجر). تأكد من توصيل الطرف الموجب (الأحمر) لمصدر الجهد بالطرف الموجب (الطويل) للمكثف، والطرف السالب بالطرف السالب. إذا لم تكن متأكدًا أو لم تتمكن من تحديد الأطراف الصحيحة، فإليك شرحًا لكيفية تحديد طرفي المكثف الموجب والسالب .
4.     اضبط قيمة الفولتميتر على جهد التيار المستمر، ثم وصّل المكثف بالفولتميتر عن طريق توصيل السلك الموجب للبطارية بالطرف الموجب للمكثف، والسلك السالب بالطرف السالب. يمكنك استخدام مقياس متعدد رقمي أو تناظري مع تحديد نطاق جهد التيار المستمر لنفس الغرض.
5.     لاحظ قراءة الفولتميتر الأولية. إذا كانت قريبة من الجهد المُزوَّد للمكثف، فالمكثف سليم. أما إذا كانت القراءة أقل بكثير، فالمكثف تالف. لاحظ أن الفولتميتر سيُظهر القراءة لفترة وجيزة جدًا، حيث سيُفرغ المكثف شحنته المخزنة فيه.

ملاحظة: يجب أن تكون قيمة جهد المكثف أقل من جهد البطارية. وإلا، فسوف ينفجر المكثف أو يحترق.

الطريقة الخامسة.

اختبر المكثف بقياس قيمة ثابت الزمن
يمكننا إيجاد قيمة المكثف عن طريق قياس ثابت الزمن (TC أو τ  = Tau) إذا كانت قيمة سعة المكثف معروفة بالميكروفاراد (يرمز لها بـ µF) المطبوعة عليه، أي أن المكثف لم يحترق على الإطلاق.
باختصار، يُطلق على الوقت الذي يستغرقه المكثف لشحن حوالي 63.2% من الجهد المطبق عند شحنه من خلال مقاومة ذات قيمة معروفة اسم ثابت الزمن للمكثف ( τ  = Tau، والمعروف أيضًا باسم ثابت الزمن RC)، ويمكن حسابه عبر:
τ  = R x C

•     R = قيمة المقاومة المعروفة بالأوم
•     ج = قيمة السعة
•     τ  = تاو (ثابت الزمن)

على سبيل المثال، إذا كان جهد التغذية  9 فولت ، فإن  63.2%  من جهد التغذية يساوي تقريبًا  5.7 فولت . سنستخدم ساعة توقيت لشحن المكثف حتى يصل الجهد إلى 5.7 فولت. أوقف الساعة وسجل قراءة الوقت بالثواني. لمزيد من التفاصيل، راجع المثال الموضح أسفل التعليمات.
والآن، دعونا نرى كيف نجد قيمة المكثف عن طريق قياس ثابت الزمن. (ملاحظة: جهاز راسم الإشارة (الأوسيلوسكوب) يُعطي نتائج أفضل وأكثر دقة من جهاز القياس المتعدد).

1.     تأكد من فصل المكثف وتفريغه من اللوحة.
2.     قم بتوصيل قيمة مقاومة معروفة (مثل مقاومة 5-10 كيلو أوم) على التوالي مع المكثف.
3.     قم بتطبيق قيمة جهد التغذية المعروفة (على سبيل المثال 12 فولت أو 9 فولت) على المكثف الموصول على التوالي مع مقاومة 10 كيلو أوم.
4.     الآن، قِس الزمن اللازم لشحن المكثف إلى حوالي 63.2% من الجهد المُطبَّق. على سبيل المثال، إذا كان جهد المصدر 9 فولت، فإن 63.2% من هذا الجهد يساوي حوالي 5.7 فولت.
5.     انطلاقاً من قيمة المقاومة المعطاة والوقت المقاس بواسطة ساعة الإيقاف، احسب قيمة السعة باستخدام صيغة  ثابت الزمن ، أي τ  = Tau (ثابت الزمن) .
6.     والآن قارن القيمة المحسوبة للسعة مع قيمة السعة المطبوعة عليها.
7.     إذا كانت القيمتان متطابقتين أو متقاربتين، فإن المكثف بحالة جيدة. أما إذا لاحظت فرقًا ملحوظًا بينهما، فقد حان وقت استبدال المكثف لأنه لا يعمل بشكل صحيح.

لنفترض أننا سنختبر مكثفًا سعته 470 ميكروفاراد وجهده 16 فولت. إذا كان جهد التغذية 9 فولت، فإن 5.7 فولت تمثل 63.2% من جهد التغذية. سنوصل المكثف بالبطارية لشحنه ونشغل ساعة الإيقاف. عندما يُشير المقياس إلى 5.7 فولت، سنوقف ساعة الإيقاف. لنفترض أن ساعة الإيقاف تُشير إلى مدة زمنية قدرها 4.7 ثانية.
الآن، استخدم صيغة ثابت الزمن  τ  = RC  لقياس السعة، أي C =  τ / R
ج  =   4.7 ثانية / 10 كيلو أوم

C = 0.47 ملي فاراد = 470 ميكرو فاراد
والآن قارن القيمة المحسوبة للسعة مع قيمة المكثف المطبوعة عليه.

•     إذا كانت القيمة المحسوبة قريبة من القيمة المطلوبة للمكثف أو بفارق يتراوح بين ±10 و ±20، فهو مكثف جيد.
•     إذا كانت القيمة المحسوبة بعيدة مع وجود فرق ملحوظ، فإن المكثف معيب.
•     في مثالنا، القيمة المحسوبة تكاد تكون مطابقة للقيمة الفعلية للمكثف. وهذا يعني أن المكثف في حالة جيدة.

يمكن أيضاً حساب زمن التفريغ. في هذه الحالة، يمكن قياس الزمن الذي يستغرقه المكثف للتفريغ إلى 36.8% من ذروة الجهد .
معلومة مفيدة : يمكن قياس الزمن الذي يستغرقه المكثف لتفريغ حوالي 36.8% من القيمة القصوى للجهد المطبق. ويمكن استخدام زمن التفريغ نفسه في الصيغة لحساب قيمة المكثف.

الطريقة السادسة.

اختبر المكثف باستخدام وضع اختبار الاستمرارية
في جهاز القياس الرقمي المتعدد (DMM) وجهاز قياس الجهد التناظري (AVO)، يمكن استخدام وضع اختبار الاستمرارية لتحديد ما إذا كان المكثف سليمًا أو مفتوحًا أو به قصر. للقيام بذلك، اتبع التعليمات البسيطة أدناه.

1.     افصل مصدر الطاقة وأزل المكثف من لوحة الدائرة.
2.     قم بتفريغ المكثف بالكامل باستخدام مقاوم.
3.     قم بتدوير المقبض واضبط جهاز القياس المتعدد على وضع اختبار الاستمرارية.
4.     قم بتوصيل المسبار الموجب (الأحمر) لجهاز القياس المتعدد بطرف الأنود (+) والمسبار المشترك (الأسود) بطرف الكاثود (-) للمكثف.
5.     إذا أظهر جهاز القياس المتعدد علامة على استمرارية سليمة (صوت تنبيه أو ضوء LED) ثم توقف فجأة وأظهر OL (خط مفتوح)، فهذا يعني أن المكثف في حالة جيدة.
6.      إذا لم يُظهر جهاز القياس المتعدد علامة استمرارية مع صوت تنبيه أو ضوء LED، فهذا يعني أن المكثف مفتوح.
7.     إذا أضاء مؤشر LED الخاص بجهاز القياس المتعدد وأصدر صوت تنبيه مستمر، فهذا يعني أن المكثف به ماس كهربائي ويجب استبداله بمكثف جديد.

الطريقة السابعة.

اختبر المكثف عن طريق الفحص البصري والظاهري
إنها الطريقة الأساسية لتحديد المكثف المعيب بدون استخدام جهاز قياس متعدد من خلال ملاحظة العلامات الظاهرة عليه.
يُعتبر المكثف تالفاً ومعطوباً إذا وجدت أيًا من الحالات التالية.
فتحة تهوية علوية منتفخة للمكثف
 تعتبر  فتحات التهوية العلوية للمكثف الإلكتروليتي  على شكل K أو T أو X نقاط ضعف  مصممة لتفريغ الضغط أثناء تعطل المكثف لتجنب حدوث أضرار جسيمة للأجزاء المحيطة وأي مكونات أخرى متصلة به.
إذا وجدت انتفاخًا في الجزء العلوي من المكثف، فهذا ناتج عن التفريغ الإلكتروليتي (لون أسود أو أبيض أو برتقالي يعتمد على المادة الإلكتروليتية) أي أن المكثف يطلق ضغط غاز أثناء العطل ويقطع فتحة التهوية العلوية للمكثف.

موضوعات مشابهة :- هل أنت مستعد لتعلم أساسيات الإلكترونيات ؟ في 20 خطوة

قاع منتفخ وغطاء مكثف مرتفع
إذا لم يتسبب ضغط الغاز الناتج في كسر فتحة التهوية العلوية للمكثف أثناء العطل، فإنه يمر عبر الجزء السفلي ويدفع المطاط مما يجعل الجزء السفلي ينتفخ ويرفع الغلاف

اختبار المكثفات السطحية والسيراميكية

إذا وجدت العلامات التالية على المكثفات الخزفية أو مكثفات SMD الصغيرة، فهي معيبة وتحتاج إلى استبدالها بالمكثفات الصحيحة.

1.     كسر أو تشقق في الغلاف.
2.     غلاف تالف أو به أي علامة على الاحتراق.
3.     ثقب في الغلاف.
4.     أطراف توصيل معطلة.

الطريقة الثامنة.

الطريقة التقليدية لاختبار وفحص المكثف
ملاحظة: لا يُنصح به للجميع، بل للمختصين فقط. يُرجى توخي الحذر عند القيام بهذه الممارسة لأنها خطيرة. تأكد من أنك مهندس/فني كهرباء محترف، وأنك على دراية تامة بأنك تقوم بعمل خطير.
يرجى اتباع احتياطات السلامة والتحذيرات قبل تطبيق هذه الطريقة. لا يُنصح باستخدامها إلا في حالات الطوارئ (حيث يكون استبدال المكثف بآخر ذي قيمة مناسبة أمرًا بالغ الأهمية) ولا توجد خيارات أخرى لفحص المكثف التالف، لأن ذلك قد يُسبب أضرارًا جسيمة.
إذا لم تكن متأكدًا (لأن أضرارًا جسيمة قد تحدث أثناء هذه الممارسة)، فاتبع الخيارات الأخرى (1-7) كطرق بديلة لاستكشاف أخطاء المكثف وإصلاحها.
لنفترض أنك تريد فحص المكثف (على سبيل المثال، مكثفات المروحة، أو مكثفات مبرد هواء الغرفة، أو المكثفات الصغيرة في لوحة الدوائر / PCB وما إلى ذلك).

موضوعات مشابهة :- شرح أساسيات الإلكترونيات الرقمية الاستخدامات والمزايا

تحذيرات واحتياطات السلامة لاختبار المكثف بالطريقة رقم 8.

لضمان السلامة، استخدم مصدر تيار مستمر بجهد يتراوح بين 12 و24 فولت في حالة المكثفات القطبية وغير القطبية، مع مقاومة تتراوح قيمتها بين 1 و10 كيلو أوم، وقدرتها بين 5 و50 واط. يجب توصيل المقاومة على التوالي مع الأطراف الموجبة للبطارية والمكثف. بهذه الطريقة، سيتم تقليل التيار الزائد أثناء شحن المكثف.
في حال عدم توفر مصدر تيار مستمر (مثل البطاريات )، يمكن استخدام مكثفات عالية السعة (مثل مكثفات المراوح ذات سعة 3.5 ميكروفاراد، 120 أو 230 أو 400 فولت) مع تيار متردد 120-230 فولت، ولكن يجب توصيل سلسلة من المقاومات (مثلاً 1 كيلو أوم إلى 10 كيلو أوم، 5 إلى 50 واط) بين المكثف ومصدر التيار المتردد 230 فولت. بهذه الطريقة، سيتم تقليل تيار الشحن والتفريغ. إليك شرح مفصل خطوة بخطوة لكيفية فحص المكثف بهذه الطريقة.

1.     افصل المكثف المشتبه به عن مصدر الطاقة أو تأكد من فصل أحد أطراف المكثف على الأقل عن لوحة الدوائر المطبوعة.
2.     تأكد من تفريغ المكثف بالكامل.
3.     قم بتوصيل سلكين منفصلين بأطراف المكثف. (اختياري)
4.     الآن قم بتوصيل هذه الأسلاك بأمان بمصدر تيار مستمر 24 فولت أو تيار متردد 230 فولت لفترة قصيرة جدًا (حوالي 1-4 ثوانٍ) [أو لفترة قصيرة حيث يرتفع الجهد إلى 63.2٪ من جهد المصدر].
5.     قم بإزالة أسلاك الأمان من مصدر الطاقة 24 فولت تيار مستمر / 230 فولت تيار متردد.
6.     الآن قم بتوصيل أطراف المكثف ببعضها (يرجى توخي الحذر عند القيام بذلك والتأكد من ارتداء نظارات واقية).
7.     إذا أحدث شرارة قوية، فإن  المكثف جيد .
8.     إذا كانت الشرارة ضعيفة أو معدومة، فهذا يعني أن  المكثف معيب . يجب استبداله فوراً بمكثف جديد.

 موضوعات مشابهة :-  شرح الترانزستور ومواصفاته وكيف يعمل ,شرح شامل

ملاحظة :

 تذكر أنه لا يجب توصيل المكثف القطبي بمصدر التيار المتردد. أما المكثف غير القطبي، فيمكن توصيله بمصدر التيار المستمر، لأنهما مكثفان إلكتروليتيان متقابلان. وكما نعلم، فإن المكثفات تمنع مرور التيار المستمر وتسمح بمرور التيار المتردد ، ومع ذلك، سيستمر المكثف في الشحن بمصدر التيار المستمر حتى يصل إلى مستوى جهد الطرف. باختصار، يمكن تشغيل المكثفات غير القطبية على كل من مصادر التيار المتردد والتيار المستمر، بينما تعمل المكثفات القطبية على التيار المستمر فقط. لمزيد من التفاصيل، راجع المنشور السابق المهم بعنوان: ماذا يحدث عند توصيل مكثف قطبي بشكل خاطئ ؟

(Tags):_{(( Related searches on google ))}

الفولتميترالجهد قياسLEDمكثفات SMDالمكثفCapacitorالمقاومة