¿Cómo medir la capacitancia usando un multímetro?

Medición de capacitancia con un multímetro digital

Para medir con precisión la capacitancia de un capacitor, necesita instrumentos costosos como un medidor LCR que puede medir la inductancia (L), la capacitancia (C) y la resistencia (R) con precisión mientras teniendo en cuenta varios parámetros como la frecuencia. Un multímetro digital (DMM) también puede medir la capacitancia con cierta precisión, pero su rango es muy bajo.

Capacidad

La capacitancia es la capacidad de un capacitor para almacenar energía en forma de carga eléctrica. Lo almacena entre dos placas conductoras separadas por una película dieléctrica.

Se mide en Farad. Una capacitancia en faradios es igual a un coulomb de la carga almacenada en un capacitor cuando se aplica un voltio de diferencia de potencial. Un farad es una unidad muy grande. Por lo tanto, la capacitancia generalmente se mide en microfaradios (μF) y milifaradios (mF).

Publicación relacionada: Cómo probar un condensador con un multímetro digital y analógico:6 métodos

Principio de funcionamiento

Un multímetro mide la capacitancia cargando el capacitor con una corriente conocida. Básicamente mide la tasa de aumento del voltaje a través del capacitor. La tasa de voltaje es inversamente proporcional a la capacitancia.

Yo_C =C dV/dt

Dónde

• Yo_C =Corriente del condensador (corriente conocida suministrada por el medidor)
• C =Capacitancia
• dV/dt =Tasa de cambio de voltaje

Si el aumento de voltaje es lento, la capacitancia es grande y viceversa. Los DMM no admiten una gama más amplia de medidas de capacitancia.

Precaución

Los condensadores almacenan carga incluso después de quitar la fuente de alimentación. Es importante descargar un capacitor antes de tocarlo o conectarlo a un medidor. En primer lugar, retire la fuente de alimentación conectada al circuito. Para descargar el capacitor de manera segura, conecte una resistencia entre sus terminales. Un capacitor decente tiene suficiente carga para electrocutar a una persona y puede dañar un medidor al descargarse a través de su circuito interno.

Medición de capacitancia

La capacitancia se puede medir con multímetros digitales económicos que tienen una medición de capacitancia "-|(-" o "F". Puede proporcionar una lectura aproximada que no es muy precisa. Para una medición precisa , se usa un medidor LCR que es muy costoso e incluso pueden medir la capacitancia cuando el capacitor está a bordo usando ESR (resistencia en serie equivalente)

Como sabes que usando un multímetro digital o analógico, podemos medir múltiples magnitudes eléctricas como voltaje, corriente, resistencia, capacitancia, frecuencia, temperatura y continuidad, etc. y realizar pruebas eléctricas y componentes electrónicos como resistencias, capacitores, diodos, transistores y cables y alambres, etc. En el siguiente tutorial de multímetro, mostraremos cómo medir el valor exacto de la capacitancia de un capacitor usando un DMM.

Método 1:

Aquí hay una guía paso a paso para la medición de capacitancia usando un multímetro digital

• En primer lugar, desconecte la alimentación suministrada al circuito. Asegúrese de que la energía esté apagada midiendo el voltaje a través de ella. Debería indicar 0 voltios.
• Haga una inspección visual del capacitor. Un capacitor defectuoso puede tener fugas, protuberancias y grietas. Reemplácelo si está defectuoso o siga el siguiente paso.
• Descargue el capacitor de manera segura conectando una resistencia a través de su terminal. Utilice la resistencia adecuada (resistencia de 5 vatios) para una descarga segura.

• Si el capacitor está en un circuito, retírelo con cuidado por cualquier medio. Da lecturas inexactas mientras está en un circuito debido a otros componentes paralelos.

• Gire el dial al símbolo de capacitancia "-|(-" o "F". Presione el botón "shift" para activar la función secundaria si comparte el lugar con otra función.

• Seleccione los ajustes de rango aproximados desde el dial. Algunos DMM tienen una función de rango automático.
• Inserte la sonda negra en el puerto "COM" y la sonda roja en el puerto rojo correcto marcado con "-|(-".

Nota:algunos DMM tienen puertos dedicados para colocar el capacitor como se muestra en la figura a continuación.

• Presione el botón "REL" (si su medidor lo tiene). Se restará la capacitancia de los cables de prueba. Ayuda a probar lecturas precisas y precisas para capacitancia pequeña.

• Conecte el cable negro a la pata negativa (-) y el rojo a la pata positiva (+) del capacitor.

Un capacitor no polar no tiene polaridades. Un condensador polar tiene alguna identificación de terminal negativo y positivo, como "una tira marcada cerca del terminal negativo" o "la pata más larga es el terminal positivo".

• El medidor comenzará a cargar el capacitor. Por lo tanto, espere a que la lectura en la pantalla se estabilice. Si muestra "OL", aumente el rango del medidor.
• Si todavía muestra "OL", la capacitancia está fuera del rango del medidor o el capacitor está defectuoso.
• Cuando termine la medición, retire primero las sondas rojas y luego la sonda negra.
• Apague el multímetro o gire el dial a la medición de voltaje.

Método 2:

Para hacer esto, necesitará una batería (menor que la clasificación de voltaje del capacitor deseado), un valor conocido de resistencia (como 10 kΩ), un cronómetro y un multímetro. En general, la clasificación de voltaje está impresa en la placa de identificación del condensador. Cargaremos el condensador aproximadamente 63,2 % del voltaje de suministro y anotaremos la lectura.

Para hacerlo, sigue los siguientes pasos

• Desconecte y descargue completamente el capacitor
• Conecte un 10kΩ en serie con los terminales positivos de la batería y el condensador.
• Conecte la batería de 9 V y el multímetro al condensador para cargar y poner en marcha el cronómetro.
• Cuando el multímetro muestre 5,7 V, detenga el reloj y anote la lectura en segundos.
• Ahora sigue el siguiente ejemplo para conocer el valor de la capacitancia.

Por ejemplo, tenemos un condensador de 16 V y 470 μF. si la tensión de alimentación es 9V , luego 63,2 % de la tensión de alimentación es de alrededor de 5,7 V . Empezaremos a cargar el condensador y también pondremos en marcha el cronómetro. Cuando el multímetro muestre 5,7 V, detendremos el cronómetro y anotaremos el tiempo en segundos. Supongamos que el tiempo fue de 4,7 segundos.

Ahora, aplica la fórmula de la constante de tiempo para calcular el valor de la capacitancia.

τ =RC

C = τ / R

Donde:C es la capacitancia, R es la resistencia en ohmios y τ es el tiempo en segundos.

Poner los valores

• C = τ / R
  
• C = 4,7 s / 10000Ω
  
• C = 4,7 s / 10000Ω
• C = 0,00047
• C =47mF
• C = 470 μF

Puntos importantes

• No toque la punta de los cables de prueba mientras mide la capacitancia. Puede causar errores en la lectura.
• Algunos multímetros no usan cables de prueba para medir la capacitancia. Tienen puertos especiales para ello.
• No cortocircuite los terminales para descargar un condensador. Puede dañar el condensador. Usa una resistencia.
• No se olvide de la polaridad de los condensadores polarizados.
• No mida la capacitancia mientras el capacitor esté conectado en un circuito. Aunque, un medidor LCR se puede usar para medir la capacitancia mientras está en un circuito.
• El multímetro analógico no tiene una fuente de alimentación para suministrar una corriente constante. Por lo tanto, no puede medir la capacitancia. Sin embargo, se puede utilizar para probar un condensador .
• Si tiene grietas, protuberancias o fugas. No lo cargue, podría explotar porque está defectuoso.
• Un multímetro digital no puede proporcionar una medición precisa, pero da una lectura aproximada.
• Use el modo "REL" para una capacitancia muy pequeña para obtener una lectura más precisa.
• Un medidor LCR se usa para una medición de capacitancia precisa y exacta.

Importancia de la Medición de Capacitancia

Los capacitores tienen una vida útil limitada y su capacitancia disminuye con el uso continuo. Puede afectar el funcionamiento de los componentes del sistema y en caso extremo, puede explotar.

• La medición de la capacitancia nos informa sobre la salud real del capacitor.
• Indica si el condensador está defectuoso. Un capacitor defectuoso puede estar corto, abierto o tener una capacitancia más baja de lo esperado.
• Los capacitores tienen su valor marcado en ellos. Deben verificarse si el valor cae dentro de su rango. Si no, son defectuosos.
• Un capacitor defectuoso puede causar un mal funcionamiento en el sistema.
• Un capacitor corto puede quemar otros componentes si no está protegido por un fusible.
• Un capacitor abierto puede detener el suministro a otros componentes.
• Un motor de arranque por condensador no puede arrancar debido a un condensador defectuoso.
• Un motor monofásico puede volverse más lento y ruidoso debido a un capacitor defectuoso.
• Una unidad de corrección de potencia no puede funcionar correctamente si la capacitancia de uno de los capacitores se deteriora.
• Un condensador físicamente deteriorado puede explotar.

Nota:Esta publicación ha sido publicada por www.electricaltechnology.org

Tutoriales relacionados

• Código de condensador:¿Cómo encontrar el valor de los condensadores cerámicos?
• ¿Cómo probar una batería con Test meter?
• ¿Cómo probar y reparar los defectos de la placa de circuito impreso (PCB)?
• Cómo probar un diodo usando un multímetro digital y analógico
• Cómo comprobar un transistor con un multímetro (DMM+AVO)
• Cómo probar componentes y dispositivos eléctricos y electrónicos con un multímetro
• Herramientas básicas de ingeniería eléctrica y electrónica
• ¿Cómo encontrar el tamaño adecuado de cable y alambre para la instalación de cableado eléctrico?
• ¿Cómo encontrar los tomacorrientes, receptáculos e interruptores del tamaño adecuado?
• ¿Cómo encontrar el tamaño correcto de los disyuntores?
• ¿Cómo calcular el valor de la resistencia para LED?
• ¿Cómo calcular el tiempo de carga de la batería y la corriente de carga? Ejemplo
• ¿Cómo encontrar el tamaño adecuado del conductor de tierra, el cable de tierra y los electrodos de tierra?
• Calculadora de código de color de resistencia:cálculo de resistencias de 3, 4, 5 y 6 bandas
• ¿Cómo encontrar el valor de la resistencia quemada? (4 métodos)