Einfach aufzubauender Prüfgerät für Kondensatoren und Elkos

Prüfgeräte für Papierkondensatoren gibt es in den verschiedensten Ausführungen. Sie alle arbeiten entweder mit Netzwechselstrom oder mit Summerwechselstrom (Zerhacker). Elektrolytkondensatoren können damit aber nicht gemessen werden. An einen polarisierten Elko darf keine Wechselspannung angelegt werden, da hierbei die Spannung von plus über Null nach minus wechselt. Der Elko würde also nach kurzer Zelt zerstört werden.
Mit den üblichen Röhrenprüfgeräten ist eine Prüfung von Elkos nur bedingt möglich. Man kann nur die Spannungsfestigkeit und den Reststrom messen. Die Kapazität ist aber nicht meßbar.
Die Bedingungen, die an ein Prüfgerät für Elektrolytkondensatoren gestellt werden müssen, sind folgende:
1. einstellbare Betriebsspannung von 5 Volt bis mindestens 250 Volt.
2. Messung des Reststromes.
3. Messung der Kapazität.

Die einfachste Art zur Feststellung der Kapazität ist die Messung des Abfalls der Wellenspannung eines schlecht gesiebten Netzanschlußgerätes bei Anlegen eines Kondensators. Diese Wellenspannung geht nie von plus über Null nach minus, sondern nur von Null über plus nach Null und wieder nach plus.
Die Impulsfrequenz ist bei Einweggleichrichtung 50 Hz und bei Doppelweggleichrichtung 100 Hz. Diese Spannung kann aber an jeden Elko angelegt werden, da sich die Polarität nicht ändert.
Nachstehend will ich nun ein Prüfgerät für alle Arten von Kondensatoren, Papier-und Elektrolytkondensatoren beschreiben.

Über einen Transformator mit EZ11 oder RGN 354 (in einfacherer Form auch ein einfacherer Trafo mit einer Diode, z.B. 1N4007 ) wird eine pulsierende Gleichspannung entnommen. Die Größe des Lade- und Siebkondensators richtet sich nach der Empfindlichkeit des Meßinstrumentes I 3 für die Kapazität. (Im Mustergerät 0,1 mA mit Kupferoxydul - Doppelweggleichrichter.) Hierbei betrug C1 6 uf und C2 8 uF. - Versuchsweise wurde auch ein Multizet, Meßbereich 3 mA, verwendet, die Meßergebnisse waren gleich gut. Allerdings mußte, um eine größere Wellenspannung zu erhalten, Cl auf 3 uF und C2 auf 6 uF verringert werden.
Über den Siebwiderstand W 1 von 5 kOhm gelangt die Spannung an den Siebkondensator C2. Dieser liegt mit seinem Minuspol an einem regelbaren Widerstand von 5 kOhm. Mit ihm besitzt man ein einfaches Mittel, die zur Eichung um Instrument I 3 benötigte Wellenspannung einzustellen. Bei nicht angeschlossenem Prüfkondensator wird hiermit der Nullpunkt (Vollausschlag) eingestellt. Je kleiner W 2 ist, um so größer ist die Siebung von C 2 und um so kleiner also die Wellenspannung - und umgekehrt.
Der Belastungswiderstand W 3 wird zweckmäßig so unterteilt, daß die erforderlichen Prüfspannungen von 5 - 15 - 60 - 120 - 250 Volt entnommen werden können. - Mit einem oder zwei weiteren Widerständen könnte man auch - einen Netztrafo mit höherer Ausgangsspannung vorrausgesetzt - Elkos mit Spannung bis 500 Volt und höher messen.
Der Gesamtwiderstand im Mustergerät betrug 26 kOhm - bei max. Meßspannung von 250 Volt. Am Schleifer des 5 poligen Umschalters S1 liegt das Voltmeter I 1 für die Prüfspannungen und über einen Schutzwiderstand W 4 von 5 kOhm (0,5 W) das Milliamperemeter I 2 von 10 mA.
Am Schleifer des 3poligen Umschalters S 2 liegt der Pluspol des Meßkondensators C x.
In der linken Stellung werden die Spannungsfestigkeit und der Reststrom des Meßkondensators gemessen. - Es darf nur die Betriebsspannung und nicht die Prüf- oder Spitzenspannung eingestellt werden.
In der Mittelstellung wird der Kondensator über einen Widerstand W 5 von 5 kOhm entladen, und in der rechten Stellung wird die Kapazität gemessen.
Über W l gelangt die pulsierende Gleichspannung an den Kondensator C 3 von 4 uF. Dieser Kondensator soll die Gleichspannung vom Meßinstrument I 3 für die Kapazitätsmessung fernhalten. Er muß eine sehr gute Isolation haben, da durch den geringsten Gleichstrom das Meßergebnis verfälscht würde. - Ein Elko ist also hier nicht brauchbar !
An I 3 liegt über C3 nur die Restwellenspannung, wechselnd von Null über plus nach Null, also keine Sinusspannung.
Bei der Messung der Kapazität liegt der zu messende Kondensator mit C 3 in Reihe an + Anodenspannung und als Shunt am Instrument I 3. Je größer Cx ist, um so weniger Wellenspannung zeigt das Instrument an. Mit dem Multizet als I 3 wurden folgende Werte gemessen:
Meßbereich 3 mA 30 Teilung
4 uF = 23 , 10 uF = 18 , 16 uF = 11,5 32uF = 4,5.
Da an I 3 nur eine sehr geringe Wellenspannung von etwa 0,5 Volt liegt, können ohne Gefahr Kondensatoren mit kleinster Betriebsspannung gemessen werden. Die Taste dient zum Schutz von I 3. Sie wird gedrückt zur Eichung und C-Messung.
Das Voltmeter I 1 kann wegfallen, wenn die einzelnen Prüfspannungen bei den jeweiligen Schalterstellungen von S l angegeben sind.

Die Prüfung eines Kondensators geschieht wie folgt:
  • Schalter S l auf kleinste Prüfspannung (5 Volt),
  • Schalter S 2 auf Strommessung (linke Stellung).

  • 3. den zu prüfenden Kondensator anlegen (bei Elkos auf Polarität achten! - Pluspol an C 3, Minuspol an minus Anode). Bei entsprechend großer Kapazität oder schlechter Isolation zeigt das Milliamperemeter schon einen kleinen Strom an, der eventuell auf Null zurückgeht.

    4. Schalter S 1 langsam auf Betriebsspannung des Kondensators schalten. - Nicht höher!
    I 2 beobachten. Gegebenenfalls in den einzelnen Stellungen warten, bis I 2 auf geringsten Wert zurückgegangen ist.

    Für Elektrolytkondensatoren, die als gut gelten, können bei 20 C und 1 Minute nach Anlegen der Betriebsspannung nachstehende Reststromwerte angenommen werden:

    bis 15 Volt 0,02 mA/uF

      " 60 Volt 0,05 mA/uF

      " 160 Volt 0,1 mA/uF

      " 300 Volt 0,2 mA/uF (bei 10 uF also 2 mA Reststrom)

      " 450 Volt 0,25 mA/uF

      " 500 Volt 0,3 mA/uF.
    Bei guten Papierkondensatoren ist der Reststrom nicht mehr meßbar.

    5. zeigt der Kondensator keinen Fehler und normalen Reststrom, Schalter S 1 zurückdrehen. Hierbei entlädt sich der Kondensator bis auf geringsten Wert.

    6. Schalter S 2 auf Mittelstellung. Der Kondensator entlädt sich restlos über W 5 (5kOhm).

    7. Taste Ta drücken und mit W 2 Vollausschlag an I 3 einstellen.

    8. Schalter S 2 auf Messen schalten (rechte Stellung).

    An I 3 ist die Kapazität direkt ablesbar. - Wie bereits erwähnt, - bei entsprechend hoher Sekundärspannung des Netztransformators können die einzelnen Bereiche für die Prüfspannungen bis 500 Volt erweitert werden.



    Zurück zur Hauptseite