概要：
コンデンサをテストする方法
回路を構築する際には、回路に配置する前後にすべての電気コンポーネントをチェックして、それが完全に動作しているか、必要な電圧と電流定格を備えているかを確認する必要があります。これにより、回路の稼働中にコンポーネントの障害が発生するのを回避できます。上で述べたコンデンサは、その応用範囲が広いため、電気回路で重要な役割を果たしており、ほぼすべての電気回路で使用されています。
したがって、コンデンサを必要とする回路を構築していて、回路に接続する前にテストしたい場合、または回路内のコンデンサが正常に動作していない疑いがある場合は、コンデンサをテストする方法をいくつか紹介します。 :
- マルチメータでの抵抗モードによるコンデンサのテスト
- マルチメータのコンデンサモードによるコンデンサのテスト
- マルチメータの電圧モードによるコンデンサのテスト
- 時定数を使用したコンデンサのテスト
- マルチメータの導通モードでコンデンサをテストする
- 視覚的な外観によるコンデンサのテスト
- 従来の方法を使用したコンデンサのテスト
- アナログメーター(AVO)を使用したコンデンサのテスト
方法 1: マルチメータで抵抗器モードを備えたコンデンサをテストする
回路を監視するには、電圧、電流、電力などの値のライブ データが必要です。そのため、回路の問題をトラブルシューティングする際に最適なデジタル マルチメーターなどの測定デバイスが多数あります。同様に、回路のさまざまなコンポーネントのテストにも使用できます。マルチメータ抵抗モードを使用してコンデンサをテストするには、次の手順を実行します。
ステップ 1: コンデンサを放電する
コンデンサの抵抗値は完全に放電した場合にのみ測定できるため、コンデンサを放電するには抵抗器に接続するだけです。そのためには、回路からコンデンサを取り出し、コンデンサのプローブを抵抗の端子に接続するだけです。
コンデンサを放電するもう 1 つの方法は、コンデンサの端子間にドライバーを置くことですが、ドライバーのハンドグリップが適切に絶縁されていることを確認し、怪我を防ぐためにユーザーは安全メガネを着用する必要があります。
ステップ 2: デジタルマルチメーターを抵抗計に設定します。
次に、ダイヤルを回してオームに設定し、最小値の 1KΩ に設定します。その後、黒いプローブをマルチメータの共通ポートに接続し、読み取りプローブをマルチメータの電圧/抵抗ポートに接続します。
ステップ 3: マルチメータとコンデンサを接続する
次に、マルチメータのプローブをコンデンサの端子に接続し、マルチメータの画面に表示される抵抗値を確認し、その読み取り値を書き留めます。
このステップを数回繰り返し、測定値を観察します。測定値にまったく変化がない場合は、コンデンサが死んでおり、欠陥があることを示しています。この方法は AC コンデンサにも実行できることに注意してください。
方法 2: マルチメータのコンデンサ モードでコンデンサをテストする
コンデンサをテストするもう 1 つの方法は、コンデンサの実際の静電容量値を見つけることです。通常、定格値と実際の値には若干の誤差があります。コンデンサの静電容量を確認するには、次の手順に従います。
ステップ 1: マルチメーターのダイヤルを静電容量に設定します。
まず、マルチメータのダイヤルをコンデンサ記号まで回転させ、赤いワイヤをマルチメータの電圧/抵抗ポートに接続したままにします。
ステップ 2: コンデンサをマルチメータに接続する
次に、マルチメータのプローブをコンデンサの端子に接続します。接続すると、マルチメータは画面に測定値を表示し始めます。次に、読み取り値を書き留めて、コンデンサに書き込まれた静電容量の値と比較します。
実際の測定値と指定された測定値に大きな差がある場合は、コンデンサが磨耗しているため交換する必要があることを意味します。
方法 3: マルチメータの電圧モードでコンデンサをテストする
コンデンサは、完全に充電されたときの電圧をチェックすることでテストできますが、この方法ではコンデンサの定格電圧を知っている必要があります。マルチメータによる実際の読み取り値と比較できるように、出力電圧をチェックしてコンデンサをテストする手順をいくつか示します。
ステップ 1: コンデンサを充電する
出力電圧を測定するにはコンデンサを完全に充電する必要があるため、まずコンデンサを充電する必要があります。定格を超える電圧を印加したり、長時間印加するとコンデンサが損傷する可能性があるため、この作業は慎重に行う必要があります。
たとえば、コンデンサの定格電圧が 15 ボルトの場合、9 ボルトのバッテリで充電できます。また、コンデンサを充電する際は、バッテリ端子の接続にも注意してください。接続を誤るとコンデンサが損傷する可能性があります。
バッテリーのプラス端子をコンデンサのプラス端子（ショートレッグ）とコンデンサのマイナス端子（ロングレッグ）に接続し、1～2秒待つだけです。
ステップ 2: マルチメーターをボルトに設定する
コンデンサが充電されたら、マルチメータのダイヤルを回して電圧に設定し、コンデンサの定格電圧と一致する範囲を維持します。
ステップ 3: コンデンサをマルチメータに接続する
次に、コンデンサのプラス端子をマルチメータのプラスプローブに接続し、逆も同様です。その後、メーターの画面に電圧値が表示されるので、その値を定格値と比較します。
値の差が小さい場合はコンデンサの状態が良好であることを意味し、差がかなり大きい場合はコンデンサを交換する必要があります。また、コンデンサは接続されるとすぐにマルチメータに電圧を放電するため、電圧値が表示されるのは非常に短い時間であることに注意してください。
方法 4: 時定数を使用してコンデンサをテストする
時定数は、コンデンサが最大電圧の 63.2% で充電または放電するのにかかる時間です。さらに、コンデンサの時定数を調べるには、その容量値と抵抗の積を計算します。
コンデンサの状態が悪いか良好かを確認するには、時定数の式を使用できます。さらに単純化すると、時定数の方程式を使用してコンデンサの静電容量を計算し、コンデンサに表示されている値と比較できると言えます。したがって、時定数を使用してコンデンサの静電容量を調べるには、次の手順に従います。
ステップ 1: コンデンサを完全に放電する
コンデンサの抵抗値は完全に放電した場合にのみ測定できるため、コンデンサを放電するには抵抗器に接続するだけです。そのためには、回路からコンデンサを取り出し、コンデンサのプローブを抵抗の端子に接続するだけです。
ステップ 2: 抵抗を接続し、コンデンサに電源を供給する
次に、5 ～ 10 K オームの範囲の抵抗値を持つ抵抗をコンデンサと直列に接続します。次に、電源をコンデンサに接続します。コンデンサの最大電圧容量よりも小さく、電源電圧をオフに保つ必要があります。
ステップ 3: マルチメータをコンデンサに接続する
マルチメータのプローブをコンデンサの端子に置き、ダイヤルを電圧測定方向に回転させます。コンデンサは放電しているため、電圧はゼロになります。
ステップ 4: コンデンサを 63.2% まで充電する時間を測定する
次に、電源をオンにしてストップウォッチを開始し、コンデンサに印加電圧の 63.2% が蓄積されるまで待ちます。たとえば、コンデンサの両端にかかる電圧が 9V の場合、その 63.2% は約 5.7 ボルトになるため、この場合、電圧が 5.7 ボルトに達するとストップウォッチが停止します。
ステップ 5: 静電容量値を求めます
コンデンサが印加電圧の 63.2% まで充電するのにかかる時間を記録したら、コンデンサの静電容量を見つけて、コンデンサに刻まれた静電容量の読み取り値と比較します。定格値と計算値の差が大きい場合はコンデンサが不良であることを意味し、その逆も同様です。
たとえば、コンデンサの定格静電容量が 470 µF で、定格電圧が 16 ボルトであるとします。実際には、コンデンサを 63.2% まで充電するのにかかる時間は約 4.7 秒、抵抗は約 10 KΩ、印加電圧が 9 V のときの静電容量は次のようになります。
ここで、実際の静電容量と指定された静電容量の値は等しいため、コンデンサが良好な状態にあることを意味します。値は異なる場合があり、値の差の範囲は ± 10 ～ ± 20 です。
方法 5: マルチメータの導通モードでコンデンサをテストする
導通チェックは、コンデンサが機能しているかどうかをテストする最も簡単な方法の 1 つです。これにより短絡が発生し、コンデンサが機能している場合はマルチメータがビープ音を鳴らし始めます。コンデンサの導通チェックは 2 段階のプロセスです。
ステップ 1: マルチメーターを導通に設定します
マルチメータには、回路デバイスの状態を確認するために使用できる導通チェックのオプションがあります。したがって、コンデンサの状態が良好か不良かをテストするには、マルチメータのダイヤルを導通オプションに移動します。
ステップ 2: コンデンサの導通を確認する
次に、マルチメータのプラスのプローブをコンデンサのプラス端子に配置し、マイナス端子をマルチメータの共通プローブに配置します。
接続すると、マルチメータからビープ音が鳴り始め、その後マルチメータに断線のサインが表示されます。これは、コンデンサが良好な状態にあることを意味します。一方、マルチメーターがビープ音を鳴らさない場合は、コンデンサを交換する必要があることを意味します。また、しばらく経ってもビープ音が鳴り続ける場合は、コンデンサがショートしているため交換が必要です。
注記： 正確な結果が得られないため、この方法を実行する前にコンデンサを完全に放電することを忘れないでください。
方法 6: コンデンサの外観をテストする
場合によっては、コンデンサが正常に動作していない場合、電圧と電流の不安定な変動により損傷している可能性があります。コンデンサーが良好な状態であるかどうかを外観からテストできる場合がありますが、この場合はコンデンサーが過度の損傷を受けている場合です。
したがって、コンデンサに損傷がないかどうかを確認するには、まずコンデンサの上側を確認し、十字マークが外側に浮き出ている場合は、コンデンサが不良であることを示します。上側が適切に平らになれば、コンデンサに問題がないことを意味します。
また、コンデンサの底部の膨らみが均一ではなく、不規則に膨らんでいる場合は、コンデンサの状態が悪いか破損している可能性があります。これは通常、故障によりコンデンサ内に形成されたガスが上側の通気口から出ることができない場合に発生します。ただし、底面も平らで完全に丸い場合は、コンデンサの状態が良好であることを意味します。
コンデンサには、焼け跡、亀裂、端子の損傷など、他の種類の損傷が観察される場合があります。これらの兆候はコンデンサが損傷していることを示しており、このタイプの損傷は主にセラミック コンデンサで観察されます。
方法 7: 従来の方法を使用したコンデンサのテスト
バッテリーやその他の蓄電装置に十分な電荷が蓄えられている場合、その両端子が互いに接続されていると、それぞれの装置が良好な状態にあることを示す火花が発生します。
コンデンサの場合も同様で、コンデンサの両端が短絡すると、非常に短時間のスパークが観察されます。これは、コンデンサが動作状態にあることを意味しますが、そのためにはコンデンサが完全に充電されている必要があります。コンデンサをテストするために実行する手順の詳細を次に示します。
ステップ 1: コンデンサを充電する
コンデンサの充電にはさまざまな方法があり、AC回路とDC回路ではコンデンサが異なるため、充電方法も異なります。主な違いは、DC コンデンサの場合は DC 電源に接続され、バッテリまたは任意の関数発生器を使用できることです。
さらに、AC の場合、コンデンサは AC 電源に接続されますが、どちらの場合も、充電速度を遅くしてコンデンサを損傷するリスクを軽減するために、大きな値の抵抗が接続されます。したがって、どちらの場合も、抵抗を直列に接続してから電源に接続し、その後ほぼ 2 ～ 3 秒待ってから電源を切断します。
コンデンサを安全に充電するには、特に DC コンデンサの場合、電圧レベルを正しく選択してください。過剰な電圧はコンデンサを損傷する可能性があります。電圧源の最大電圧がコンデンサの定格電圧容量よりも低いことを常にお勧めします。
ステップ 2: コンデンサ端子をショートする
次に、コンデンサの両端を互いに接続します。スパークの強度が高い場合は、コンデンサが電荷を保持する能力が非常に優れていることを意味します。逆に火花が弱い場合はコンデンサーの電荷保持能力が低下しているため交換が必要です。
注記： この方法を試す場合は、怪我を防ぐために適切な安全メガネと手袋を着用してください。さらに、この方法は経験豊富な専門家のみにお勧めします。
方法 8: アナログ メーター (AVO) を使用してコンデンサをテストする
より正確な測定値が得られるデジタル マルチメーターのおかげで、アナログ メーターの使用は減少しました。ただし、さまざまな電気機器をテストする場合は、電気量の小さな変化に敏感なアナログ メーターが合理的な選択となります。したがって、コンデンサをテストするには、オームモードのアナログマルチメータを使用できます。これに関しては、次の手順に従う必要があります。
ステップ 1: コンデンサを放電する
アナログ マルチメータを使用してコンデンサの抵抗を調べることは、コンデンサをテストする効果的な方法です。したがって、これを実現するには、アナログ マルチメータに表示される読み取り値に影響を与える可能性があるため、まずコンデンサを適切に放電する必要があります。コンデンサを放電するには複数の方法がありますが、最も簡単な方法は、コンデンサの端子間に抵抗を接続することです。
コンデンサを完全に放電するには、端子間に抵抗を 3 ～ 4 秒間接続したままにしてください。
ステップ 2: コンデンサをアナログマルチメータに接続する
次に、マルチメーターのノブを回して最高の抵抗値に設定し、その後、メーターのプローブを、プラス端子のプラスプローブであるコンデンサーに接続します。逆も同様です。ここで、メーターの抵抗値が非常に低い場合は、コンデンサーが短絡しており、状態が良くないことを意味します。
さらに、メーターにまったくたわみがない場合は、コンデンサが開回路であることを意味します。これは、良好なコンデンサとは、最初は低い抵抗を示しますが、徐々に増加して無限大になるコンデンサであることを示しています。
ACコンデンサの寿命はどれくらいですか?
AC コンデンサの実際の寿命は、電圧、電流サージ保護、動作温度などの動作条件に大きく依存するため、存在しません。ただし、AC コンデンサは平均して、次の期間まで完全に機能します。 10年から20年 、しかし、やはりあまり確実ではありません。したがって、コンデンサを長持ちさせるために、回路の定期的なチェックを続けてください。
結論
電気回路内のコンデンサは、プレート間に電荷を蓄積することで機能し、時間の経過とともにコンデンサの効率が低下し始めます。これは複数の理由で発生する可能性があります。これには、過熱、電圧および電流値の変動、およびその他の同様の理由が含まれます。
したがって、コンデンサが AC か DC かをテストするには、さまざまな方法があります。コンデンサが動作しているかどうかをテストする最も簡単な方法の 1 つは、完全に放電したときの抵抗をチェックすることです。さらに、時定数法を使用して実際の静電容量の値を求め、コンデンサが良好な状態にあるかどうかを確認します。