Kondensatoren-Kapazität-Messen

Hallo Peter,

beide Phänomene sind vom Übel. Im Alter vergrößert sich zunächst die kapazität von Elkos. Das liegt daran, daß sie austrocknen und sich zusammenziehen. Folge: Die Spannungsfestigkeit sinkt und früher oder später schlagen sie durch. Die Teeries werden in der Regel undicht und ziehen Feuchtigkeit, wenn sie längere Zeit außer Betrieb sind. Wenn sie dann plötzlich wieder Spannung bekommen, schlagen sie durch und die Kapazität sinkt gravierend und Gleichstrom zieht durch - Ende.
Natürlich gibt es auch noch andere Schadensbilder und Ursachen, aber dies dürften die häufigsten sein.
Vielleicht äußert sich ja nochmal ein ausgewiesener Experte!

Gruß
Heino

Bei Elkos erhöht sich selten die Kapazität im Gegensatz zu den Malzbonbons.

Üblicherweise verlieren Elkos an Kapazität und machen ohmsche Verluste. Wenn sie dabei auch noch Gleichstrom durchlassen, wird es ganz gemein, z.B. Arbeitspunktverschiebung von Verstärkerschaltungen. Den ohmschen Anteil kann man mit einfachen üblichen Kapazitätsmeßgeräten kaum sinnvoll messen. Hat man ein Oszilloskop mit Komponententester, kann man dieses Verhalten gerade bei kleineren Elkos recht gut überprüfen. Schirmbilder mit Erklärungen:
http://saba.magnetofon.de//showtopic.php?threadid=635&pagenum=2

Andreas, DL2JAS

Hallo Andeas,

ich habe durchgehend immer die gegenteilige Beobachtung gemacht: Alte ausgetrocknete Elkos hatten IMMER eine um bis zu 100% erhöhte Kapazität, es sei denn sie hatten bereits ein Leck. Dies ist allerdings bei einem Großteil der alten Becherelkos von Röhrengeräten der Fall, wo ich im Regelfall dann noch etwa 25µF statt 50µF gemessen habe. Elkos ohne Leck zeigten dabei dann um 80µF an, schlugen aber nach kurzer Betriebszeit durch!

Gruß
Heino

Gibt es eigendlich auch andere Möglichkeiten Kondendsatoren zu messen, ausser mit dem Oszilloskop?

Weihnachtliche Grüsse,
Christopher

Moin Chris,

aber sicher gibt es die, sogenannte LC Messgeräte, die können nicht nur die Kapazität von Kondensatoren, sondern auch noch die induktivität von Spulen messen. Schau mal bei Conrad, da gibt es einige in verschiedenen Preisklassen.

Ich glaub das hat sich erledigt...
Bei Conrad gibt´s die ab 40 Euro, das ist mir zu teuer.
Gibt es denn nicht noch ne andere Möglichkeit das ganze mit einem "normalen" Messgerät zu messen?

Weihnachtliche Grüsse,
Christopher

Ich vergaß zu erwähnen, daß alte Elkos häufig eine Toleranz von -20 +100 % haben.

Wenn der Wert zu groß ist, ist das nicht ungewöhnlich.
Gerade alte Elkos, die sehr lange gelegen haben, sollte man zuvor formatieren und nicht sofort an die volle Betriebsspannung anschließen, weil sie sonst schnell kaputt sind. Das geht, indem man sie mehrere Stunden bei etwa 20 % der Nennspannung anschließt.

Andreas, DL2JAS

Chris postete
Gibt es denn nicht noch ne andere Möglichkeit das ganze mit einem "normalen" Messgerät zu messen?

Ja, gibt es.

Bei einigen Digitalmultimetern steht es unter Ohmmessung in der Bedienungsanleitung. Grob geht das so:
Elko in Stellung Ohm anschließen und die Sekunden zählen, bis auf der Anzeige Overflow kommt. Die Kapazität ist proportional zur Zeit, wenn mit einem Konstantstrom geladen wird.

Folgende Gleichung steckt dahinter:

Q = C x U oder umgeformt C = Q/U

Die Ladung Q ist gleich I x t.

C = (I x t)/U

Wird ein Kondensator eine Sekunde lang mit einem konstanten Strom von 1 A aufgeladen und hat 1 V Spannung, ist seine Kapazität 1 Farad.

In der Praxis wird kaum jemand ein Netzteil für Konstantstrom haben. Da kann man aber etwas "pfuschen". Man nehme ein normales Netzteil und schaltet einen Widerstand davor, der annähernd für Konstantstrom sorgt.

Praxisbeispiel, Prüfen eines Elkos 1000 µF:
Wir nehmen ein Netzteil 12 V und einen Widerstand 120 kOhm. Darüber wird der Elko geladen, bis er exakt 1 V Spannung hat. Die Ladezeit wird mit der Stoppuhr gemessen. Nach dem Ohmschen Gesetz fließt ein Strom von 0,1 mA. Oben in die Formel eingesetzt, wird er nach genau 10 s 1 V Spannung haben.

Prüfen wir einen Kondensator mit 2200 µF, wird dieser nach 22 s die Spannung von 1 V haben. Eine Sekunde entspricht also 100 µF. Vergrößern wir den Widerstand auf 1,2 MOhm, entspricht 1 Sekunde 10 µF, usw.

Polen wir den auf 1 V geladenen Kondensator um und schließen ihn erneut an, muß rein rechnerisch die gleiche Zeit vergehen, bis wieder 0 V erreicht sind. Dem ist auch so in der Praxis, wenn der Elko ok ist. Stimmen Auflade- und Entladezeit nicht annähernd überein, hat der Elko eine Macke, selbst wenn die ermittelte Kapazität annähernd stimmt.

Andreas, DL2JAS

Hallo Peter,
die Brauchbarkeit der alten Elkos hängt nicht nur von der momentanen Kapazität ab, sondern auch vom Reststrom.
Bei zweifelhaften und alten Elkos messe ich deshalb immer den Reststrom wie folgt:
Der Elko wird über einen Widerstand von 1 kOhm an eine Gleichspannung in der Höhe der Nennspannung des Elkos angeschlossen und nach 1 Minute der noch fließende Gleichstrom gemessen. Er sollte nicht größer als nach folgender Formel sein:

I [Mikroampere] = 200 + (0,2 x C [Mikrofarad] x U [Volt])

Beispiel: Elko mit 50 Mikrofarad und 350 Volt Nennspannung.

I = 200 + (0,2 x 50 x 350) = 3.700 Mikroampere = 3,7 mA.

Weihnachtliche Grüsse aus Heidenheim von
Herbert

Wunderbar erklärt, Andreas.

Eine andere Methode, die Kapazität zu messen, ist die mit der Zeitkonstante :

Aus Tau = R x C folgt C = Tau/R.

1. Kondensator auf z.B. 10 V aufladen, dann über einen bekannten Widerstand R entladen.

2. Die Zeit t messen, bis die Spannung um 63% auf 37% gefallen ist.

3. Dann rechnen C = t/R

Bsp.: U = 10 V, R = 10kOhm, Zeit t = 7,5 s

Dann ist C = 7,5 s / 10000 Ohm = 750 uF

Gruß aus Hessen -Kurt

Noch was: Man sollte einen Widerstand wählen, der so groß ist, dass messbare Zeiten herauskommen.

Gruß -Kurt