静電容量の測定方法

マルチメーターは、既知の電流でコンデンサを充電し、その結果生じる電圧を測定し、静電容量を計算することによって静電容量を決定します。

警告:良好なコンデンサは電荷を蓄え、電源を切った後も充電されたままになることがあります。コンデンサに触れたり測定したりする前に、a) すべての電源をオフにし、b) マルチメーターを使用して電源がオフになっていることを確認し、c) リードに抵抗器を接続してコンデンサを慎重に放電します(次項に記載)。適切な個人用保護具を着用してください。
 

デジタル・マルチメーターで静電容量を測定する手順

コンデンサを安全に放電する方法:電源を切った後、20,000Ω、5ワットの抵抗器をコンデンサ端子間に5秒間接続します。マルチメーターを使用して、コンデンサが完全に放電されていることを確認します。

  1. デジタル・マルチメーター(DMM)を使用して、回路へのすべての電源がオフになっていることを確認します。AC回路でコンデンサを使用する場合は、マルチメーターをAC電圧測定に設定します。DC回路で使用する場合は、DC電圧を測定するようにDMMを設定します。
  2. コンデンサを目視点検します。漏れ、亀裂、膨隆、その他の劣化の兆候が明らかな場合は、コンデンサを交換します。
  3. ダイヤルを静電容量測定モードにします。多くの場合、静電容量測定の記号はダイヤル上の位置を別の機能と共有します。ダイヤル調整に加えて、通常、機能ボタンを押して測定をアクティブにする必要があります。手順については、マルチメーターのユーザーズ・マニュアルを参照してください。
  4. 4. 正しく測定するには、コンデンサを回路から取り外す必要があります。上記の警告に従ってコンデンサを放電します。

    注: 一部のマルチメーターは相対(REL)モードを提供します。低い静電容量値を測定する場合、相対モードを使用してテスト・リードの静電容量を除去することができます。マルチメーターを静電容量の相対モードにするには、テスト・リード先端は開放のままにして[REL]ボタンを押します。これにより、テスト・リードの残留静電容量が削除されます。

  5. テスト・リードをコンデンサ端子に接続します。マルチメーターが自動的に適切なレンジを選択できるように、テスト・リードを数秒間接続したままにします。
  6. 表示された測定値を読み取ります。静電容量値が測定範囲内の場合、マルチメーターは静電容量値を表示します。a) 静電容量値が測定範囲よりも大きい場合、または b) コンデンサに欠陥がある場合、OLが表示されます。

静電容量測定の概要

単相モーターのトラブルシューティングは、デジタル・マルチメーターの静電容量機能の最も実用的な用途の1つです。

コンデンサ始動の単相モーターが始動しないのは、コンデンサの故障による症状です。このようなモーターは一度動作すると動き続けるため、トラブルシューティングが困難になります。HVACコンプレッサーのハードスタート・キャパシタの不具合は、この問題の良い例です。コンプレッサーのモーターが始動する場合がありますが、すぐに過熱し、ブレーカーがトリップします。

このような問題のある単相モーターや、ノイズの多いコンデンサ付き単相モーターには、コンデンサが正しく機能していることを確認するためにマルチメーターが必要です。ほぼすべてのモーター・コンデンサでは、コンデンサにマイクロファラド値がマークされています。

三相力率補正コンデンサは通常、ヒューズで保護されています。これらのコンデンサの1つ以上が故障すると、システムの非効率性が生じ、電気料金の増加や不注意による機器のトリップが発生する可能性があります。  コンデンサのヒューズが切れる場合、欠陥が疑われるコンデンサのマイクロファラド値を測定して、コンデンサに表示された範囲内に収まっていることを確認する必要があります。

以下のような静電容量に関連するいくつかの追加要因は、知っておく価値があります。

  • コンデンサの寿命は限られており、しばしば故障の原因となることがあります。
  • 不良コンデンサは短絡回路や開回路になっていたり、または物理的に劣化して故障したりする可能性があります。
  • コンデンサが短絡していると、ヒューズが切れるか、その他の部品が損傷する可能性があります。
  • コンデンサが開回路だったり劣化したりすると、回路または回路部品が動作しないことがあります。
  • 劣化はコンデンサの静電容量値も変化させ、問題を引き起こす可能性があります。

参照文献:Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers

関連リソース

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