Capaciteit meten van elektrolytische condensatoren

/in /door

Capaciteit meten van elektrolytische condensatorenHet klinkt zo eenvoudig. Even de capaciteit meten van een elektrolytische condensator. Maar als je 3 multimeters gebruikt om de capaciteit te meten krijg je ook 3 verschillende waardes. Welke waarde is dan de juiste of kloppen ze allemaal wel? Waar komen dan die verschillen vandaan. Geeft de capaciteit ook werkelijk de status van de condensator aan.

In de vroege 20e eeuw, met de opkomst van de radio en elektronische communicatie, werden de eerste basisnormen en meetmethoden geïntroduceerd, maar deze waren nog niet op een brede schaal gestandaardiseerd. Maar pas tijdens de Tweede Wereldoorlog werd het steeds duidelijker dat er behoefte was aan standaardisatie. Organisaties zoals de American Standards Association (nu ANSI) begonnen met het publiceren van normen. Pas eind 20e eeuw is men met een algehele standaard gekomen. Als je precies wilt weten wat er in de IEC 60384-1 staat beschreven dan kun je die downloaden voor CHF 365.

Capaciteit meten

Met even een testje in de shack met een Rigol DM3085E en een OWON XDM1041 multimeter zie je al snel dat deze op een hele andere manier de capaciteit meten. De Rigol meet de laadtijd waardoor je op de oscilloscope een zaagtand ziet. En de OWON meet met een blokgolf. Beide zijn onjuist maar benaderen toch vrij goed de waarde die op de elektrolytische condensator staat.

Maar hoe moet je de capaciteit dan meten?

Het antwoord op deze vraag is heel eenvoudig. Dat staat in de specsheet van de betreffende condensator. Dus als je echt wilt weten of de condensator nog binnen de specificaties valt moet je echt even de specsheet downloaden van de betreffende condensator.

Hierboven het voorbeeld van de Panasonic condensator. Als je kijkt bij ‘Capacitance tolerance’ dan zie je dat de capaciteit gemeten moet worden met 120 Hz en bij 20 graden celcius. Maar daarnaast is er nog zoiets als dissipatie factor en ESR. Ook deze waarden zijn belangrijk om te weten of een condensator nog aan de specificaties voldoet.

Dissipatiefactor en ESR

De ESR vertegenwoordigt verliezen in de condensator. In een goede condensator is de ESR erg klein en in een slechte condensator is de ESR groot. Echter we hebben het over kleine waarden. Bijvoorbeeld een condensator van 10 µF 16V ligt de grens rond de 8 Ohm. Maar bij een condensator van 100 µF bij 16V ligt de grens bij ongeveer 0,7 Ohm. (afkomstig van de tabel op een MESR100). ESR moet gemeten worden bij 100 kHz.

De dissipatie factor is een relatie tussen de reële weerstand (ESR) en de imaginaire weerstand Xc. Tan δ = ESR / Xc. Deze waarde geeft het verlies aan in de condensator. En dus voor het grootste deel in warmte wordt omgezet.

Samengevat het meten van de status van een condensator houdt iets meer in dan even de capaciteit meten met een multimeter. Is het erg dat de multimeter op een andere manier dan de specsheet voorschrijft? Nee, maar je moet je bewust zijn wat en hoe je de meting doet.

Meer informatie