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Anleitung zum Messen der Kapazität

25. Nov 2020 | Digitalmultimeter

Ein Multimeter bestimmt die Kapazität, indem ein Kondensator mit einem bekannten Strom geladen wird. Die resultierende Spannung wird gemessen und daraus die Kapazität berechnet.

Warnung: Ein guter Kondensator speichert elektrische Ladung und kann auch nach Entfernen der Stromquelle noch aufgeladen sein. Bevor der Kondensator berührt oder eine Messung durchgeführt wird, a) die gesamte Stromversorgung ausschalten, b) Unter Verwendung des Multimeters bestätigen, dass die Stromversorgung ausgeschaltet ist und c) den Kondensator vorsichtig entladen, indem ein Widerstand mit den Leitungen verbunden wird (siehe nächster Abschnitt). Sicherstellen, dass geeignete persönliche Schutzausrüstung getragen wird.

Anleitung zum Messen der Kapazität

So wird ein Kondensator sicher entladen: Nachdem die Stromversorgung getrennt wurde, einen 20.000 ?, 5-Watt-Widerstand über die Kondensatoranschlüsse fünf Sekunden lang anschließen. Mithilfe des Multimeters bestätigen, dass der Kondensator vollständig entladen ist.

  1. Unter Verwendung des Digitalmultimeters sicherstellen, dass die Stromversorgung des Stromkreises ausgeschaltet ist. Wenn der Kondensator in einem Wechselstromkreis eingesetzt wird, das Multimeter auf die Messung von Wechselspannung einstellen. In einem Gleichstromkreis das Multimeter auf die Messung von Gleichspannung einstellen.
  2. Den Kondensator einer Sichtprüfung unterziehen. Wenn Leckstellen, Risse, Beulen oder andere Anzeichen einer Qualitätsminderung sichtbar sind, den Kondensator austauschen.
  3. Den Drehschalter in die Position für die Kapazitätsmessung (Kapazitätssymbol) drehen. Das Symbol ist oft zusammen mit einer anderen Funktion auf dem Drehschalter zu finden. Dabei muss nicht nur der Drehschalter eingestellt werden, sondern auch eine Funktionstaste gedrückt werden, um die Messung zu aktivieren. Eine Anleitung dazu ist im Anwenderhandbuch des Multimeters zu finden.
  4. Für eine richtige Messung muss der Kondensator aus dem Stromkreis entfernt werden. Den Kondensator wie weiter oben im Warnhinweis beschrieben entladen.

    Hinweis: Einige Multimeter verfügen über einen Relativwertmodus (REL). Bei der Messung von niedrigen Kapazitätswerten kann der Relativwertmodus genutzt werden, um die Kapazität der Messleitungen zu kompensieren. Um ein Multimeter in den Relativwertmodus für Kapazität zu versetzen, die Messleitungen offen lassen, und die Taste REL drücken. Dadurch wird der Kapazitätswert der Messleitungen gelöscht.

  5. Die Messleitungen an die Kondensatorklemmen anschließen. Die Messleitungen für ein paar Sekunden angeschlossen lassen, bis das Multimeter automatisch den richtigen Messbereich ermittelt hat.
  6. Den angezeigten Messwert ablesen. Wenn der Kapazitätswert innerhalb des Messbereichs liegt, zeigt das Multimeter den Kondensatorwert an. Das Gerät zeigt „OL“ an, wenn a) der Kapazitätswert oberhalb des Messbereichs liegt oder b) der Kondensator defekt ist.

Übersicht Kapazitätsmessung

Die Fehlersuche bei Einphasenmotoren ist eine der wichtigsten praktischen Anwendungen der Kapazitätsfunktion eines Digitalmultimeters.

Wenn ein Einphasenmotor mit Kondensator nicht anläuft, weist das auf einen Defekt des Kondensators hin. Diese Motoren laufen weiter, wenn sie einmal in Betrieb genommen wurden, was die Fehlersuche schwierig gestaltet. Ein Ausfall eines Anlaufkondensators für Kompressoren in HLK-Anlagen ist ein gutes Beispiel für dieses Problem. Der Kompressormotor startet zwar, überhitzt aber bald, was zur Auslösung des Leistungsschalters führt.

Einphasenmotoren mit solchen Problemen und Einphasenmotoren mit störungsbehafteten Spannungen erfordern ein Multimeter, um zu überprüfen, ob die Kondensatoren ordnungsgemäß funktionieren. Bei fast allen Motor-Kondensatoren steht der Mikrofarad-Wert auf dem Kondensator.

Kondensatoren zur Leistungsfaktorkorrektur in dreiphasigen Motoren sind normalerweise durch Sicherungen geschützt. Wenn einer oder mehrere dieser Kondensatoren ausfallen, arbeitet das System nicht mehr so effizient, die Stromrechnung erhöht sich sehr wahrscheinlich, und Leistungsschalter können ausgelöst werden. Sollte eine Kondensator-Sicherung durchbrennen, muss der Mikrofarad-Wert des vermeintlich defekten Kondensators gemessen werden, um sicherzustellen, dass er im auf dem Kondensator vermerkten Bereich liegt.

Einige weitere Faktoren bezüglich der Kapazität sind ebenfalls wissenswert:

  • Kondensatoren haben eine begrenzte Lebensdauer und sind oft die Ursache einer Störung.
  • Defekte Kondensatoren können zu einem Kurzschluss oder einer Stromkreisunterbrechung führen oder sich physikalisch soweit verschlechtern, dass sie ausfallen.
  • Bei einem Kondensator-Kurzschluss kann eine Sicherung ausfallen, und andere Bauteile können beschädigt werden.
  • Wenn sich ein Kondensator öffnet oder beschädigt wird, fallen unter Umständen der Stromkreis oder einzelne Bauteile im Kreis aus.
  • Eine Beschädigung kann auch den Kapazitätswert des Kondensators verändern, was zu Problemen führen kann.

Referenz: Digital Multimeter Principles von Glen A. Mazur, American Technical Publishers.