Como verificar um capacitor com um multímetro: regras e particularidades da realização de medições

Capacitores estão presentes em diversos equipamentos. Eles também são frequentemente a causa de falhas. Para identificar rapidamente um elemento defeituoso e substituí-lo, é necessário saber como verificar um capacitor com multímetro, pois é a maneira mais simples.

Explicaremos como usar um aparelho barato, porém funcional, para identificar elementos defeituosos. No artigo que apresentamos, são analisados os tipos de capacitores e a ordem de sua verificação. Com nossos conselhos, você encontrará sem dificuldades o “elo fraco” no circuito elétrico.

O que é um capacitor e para que serve?

A indústria produz capacitores dos mais diversos tipos, utilizados em muitos setores. Eles são necessários na indústria automotiva e de máquinas, na engenharia de rádio e eletrônica, na instrumentação e na fabricação de eletrodomésticos.

Os capacitores são uma espécie de 'armazenadores' de energia, que eles liberam quando ocorrem falhas breves de alimentação. Além disso, um determinado tipo desses elementos filtra sinais úteis, define a frequência de dispositivos que geram sinais. O ciclo de descarga-carga de um capacitor é muito rápido.

Um componente elétrico como o capacitor consiste em um par de condutores (placas condutoras). Eles são separados entre si por um dielétrico. Não pode ser inserido em um circuito que conduz corrente contínua, pois isso equivale a uma interrupção.

Em um circuito de corrente alternada, as placas do capacitor são recarregadas alternadamente com a frequência da corrente que flui. Isso é explicado pelo fato de que nos terminais da fonte dessa corrente ocorre uma mudança periódica de tensão. O resultado dessas transformações é uma corrente alternada no circuito.

Assim como um resistor e uma bobina, o capacitor oferece resistência à corrente alternada, mas para correntes de diferentes frequências ela é diferente. Por exemplo, embora permita a passagem de correntes de alta frequência, ele pode ser quase um isolante para correntes de baixa frequência.

A resistência do capacitor está relacionada à sua capacitância e à frequência da corrente. Quanto maiores esses dois últimos parâmetros, menor é a sua reatância capacitiva.

Variedades polares e não polares

Entre a enorme quantidade de capacitores, distinguem-se dois tipos principais: polares (eletrolíticos) e não polares. Como dielétrico nesses dispositivos, utilizam-se papel, vidro, ar.

Características dos capacitores polares

O nome 'polares' diz por si só — eles possuem polaridade e são eletrolíticos. Ao conectá-los em um circuito, você deve observar precisamente a polaridade — estritamente '+' com '+' e '-' com '-'. Se você ignorar esta regra, o componente não apenas não funcionará, mas também poderá explodir. O eletrólito pode ser líquido ou sólido.

O dielétrico aqui é papel impregnado com eletrólito. A capacitância dos elementos varia de 0,1 a 100 mil µF.

A finalidade dos capacitores polares é filtrar e suavizar sinais. O terminal 'positivo' tem um comprimento um pouco maior. A marcação 'negativo' está impressa no invólucro.

Quando ocorre um curto-circuito nas placas, gera-se calor. Sob sua influência, o eletrólito evapora e ocorre uma explosão.

Os capacitores modernos possuem uma pequena reentrância e uma cruz na parte superior. A espessura da área reentrante é menor que a do restante da superfície da tampa. Durante uma explosão, a parte superior se abre como uma rosa. Por isso, é possível observar inchaço nas extremidades do invólucro do componente defeituoso.

Diferenças dos capacitores não polares

Os elementos de filme não polares possuem um dielétrico de vidro ou cerâmica. Em comparação com os capacitores eletrolíticos, eles têm menor autodescarga (corrente de fuga). Isso se explica pelo fato de a cerâmica ter resistência maior que o papel.

Você não precisa observar a polaridade ao conectar um capacitor não polar em um circuito. Frequentemente eles são simplesmente microscópicos e, em alguns projetos, são usados em grandes quantidades.

Todos os capacitores são divididos em componentes de uso geral e especiais, que podem ser:

1. De alta tensão. São utilizados em dispositivos de alta tensão. São fabricados em várias versões. Existem capacitores de AT cerâmicos, de filme, a óleo, a vácuo. Eles diferem significativamente dos componentes comuns e o acesso a eles é limitado.
2. De partida. São utilizados em motores elétricos para garantir seu funcionamento confiável. Eles aumentam o torque de partida do motor, por exemplo, estação de bombeamento ou compressor durante a inicialização.
3. De pulso. São projetados para criar um forte pico de tensão e sua transmissão para o painel receptor do dispositivo.
4. Dosimétricos. São criados para funcionar em circuitos onde o nível de carga de corrente é baixo. Eles têm autodescarga muito baixa e alta resistência de isolamento. Na maioria das vezes, são elementos de fluoroplástico.
5. Supressores de interferência. Eles suavizam o fundo eletromagnético em uma ampla faixa de frequência. Caracterizam-se por baixa indutância própria, o que permite elevar a frequência de ressonância e ampliar a banda de frequências suprimidas.

Em termos percentuais, o maior número de falhas de componentes ocorre quando é aplicada uma tensão acima da nominal. Erros de projeto também podem causar defeitos.

Se o dielétrico altera suas propriedades, isso também causa uma falha no funcionamento do capacitor. Isso ocorre quando ele vaza, seca ou trinca. A capacitância muda imediatamente. Só é possível medi-la com instrumentos de medição.

Procedimento de verificação com multímetro

É melhor realizar a verificação dos capacitores retirando-os do circuito elétrico. Assim, é possível obter medições mais precisas.

Componentes simples com capacitância variável ou fixa raramente falham. Nesse caso, só é possível danificar mecanicamente as placas condutoras. Na maioria das vezes, os elementos dielétricos eletrolíticos são os mais suscetíveis a falhas.

A principal propriedade de todos os capacitores é permitir a passagem apenas de corrente alternada. A corrente contínua passa pelo capacitor apenas no início, por um período muito curto. Sua resistência depende da capacitância.

Como verificar um capacitor polar?

Ao verificar o componente com um multímetro, é necessário cumprir a condição: a capacitância deve ser maior que 0,25 µF.

A técnica de medição do capacitor para identificar falhas com o multímetro é a seguinte:

1. Pegue o capacitor pelas pernas e curto-circuite com um objeto metálico, como uma pinça ou chave de fenda. Essa ação é necessária para descarregar o componente. A ocorrência disso será indicada pelo aparecimento de uma faísca.
2. Ajuste a chave do multímetro para o modo de continuidade ou medição de resistência.
3. Toque as pontas de prova nos terminais do capacitor respeitando a polaridade — no terminal positivo, coloque a ponta vermelha; no negativo, a preta. Isso gera uma corrente contínua, portanto, após algum intervalo de tempo, a resistência do capacitor se tornará mínima.

Enquanto as pontas de prova estiverem nos terminais do capacitor, ele carrega e sua resistência continua aumentando até atingir o máximo.

É melhor fazer a verificação com um multímetro analógico. Nesse caso, é possível observar o comportamento do ponteiro, em vez dos números piscando em um instrumento digital. Isso é muito mais conveniente.

Se, ao contato com as pontas de prova, o multímetro emitir um bipe e o ponteiro parar na marca zero, isso indica um curto-circuito. Essa é a causa da falha do capacitor. Se o ponteiro no mostrador mostrar 1 imediatamente, significa que ocorreu uma ruptura interna no capacitor.

Esses capacitores são considerados defeituosos e devem ser substituídos. Se o «1» aparecer apenas após algum tempo, a peça está em boas condições.

É importante realizar as medições de modo que um comportamento inadequado não afete a qualidade das medições. Não se deve tocar nas pontas de prova com as mãos durante o processo. O corpo humano possui uma resistência muito pequena, e o correspondente valor de fuga a supera muitas vezes.

A corrente seguirá pelo caminho de menor resistência, desviando do capacitor. Consequentemente, o multímetro mostrará um resultado que não tem nenhuma relação com o capacitor. Também é possível descarregar o capacitor com uma lâmpada incandescente. Nesse caso, o processo ocorrerá de forma mais suave.

O momento da descarga do capacitor é obrigatório, especialmente se o componente for de alta tensão. Isso é feito por razões de segurança e para não danificar o multímetro. A tensão residual no capacitor pode danificá-lo.

Exame de um capacitor não polar

Os capacitores não polarizados são ainda mais fáceis de verificar com o multímetro. Primeiro, ajusta-se o limite de medição no aparelho para megaohms. Em seguida, tocam-se as pontas de prova. Se a resistência for inferior a 2 MΩ, o capacitor provavelmente está com defeito.

Ao verificar capacitores não polarizados, a polaridade não é observada. Para melhor visualização, é melhor pegar dois capacitores, um dos quais esteja funcionando e o outro com defeito. Comparando os resultados, é possível concluir com mais precisão sobre a funcionalidade da peça.

Durante o carregamento do componente pelo multímetro, é possível verificar seu funcionamento se a capacitância começar a partir de 0,5 μF. Se esse parâmetro for menor, as alterações no aparelho não são perceptíveis. Se ainda for necessário verificar um componente menor que 0,5 μF, isso pode ser feito com o multímetro, mas apenas para curto-circuito entre as placas.

Se for necessário inspecionar um capacitor não polarizado com tensão superior a 400 V, isso pode ser feito desde que ele seja carregado a partir de uma fonte protegida contra curto-circuito por um disjuntor automático. Um resistor com resistência superior a 100 Ω é conectado em série com o capacitor. Essa solução limitará o pico inicial de corrente.

Existe também um método para determinar a funcionalidade do capacitor, como o teste de faísca. Nesse caso, ele é carregado até o valor nominal da capacitância e, em seguida, os terminais são curto-circuitados com uma chave de fenda metálica com cabo isolado. A funcionalidade é avaliada pela intensidade da descarga.

Ao verificar um componente projetado para funcionar em rede de 220 V, não se deve esquecer das medidas de segurança. A capacitância deve ser descarregada através de um resistor de 10 kΩ.

Imediatamente após a carga e depois de algum tempo, mede-se a tensão nos terminais da peça. É importante que a carga se mantenha por muito tempo. Em seguida, é necessário descarregar o capacitor através do resistor pelo qual foi carregado.

Medição da capacitância do capacitor

A capacitância é uma das principais características do capacitor. É necessário medi-la para garantir que o elemento acumula e retém bem a carga.

Para verificar o funcionamento do elemento, é necessário medir este parâmetro e compará-lo com o que está indicado no corpo. Antes de testar qualquer capacitor quanto ao funcionamento, é preciso considerar algumas particularidades deste procedimento.

Tentando realizar a medição com as pontas de prova, pode não se obter os resultados desejados. A única coisa que se consegue fazer é determinar se este capacitor está funcionando ou não. Para isso, seleciona-se o modo de continuidade e toca-se as pontas nos terminais.

Ao ouvir um bipe, trocam-se as pontas de prova, o som deve se repetir. Ele é ouvido quando a capacitância é de 0,1 µF. Quanto maior esse valor, mais longo o som.

Se forem necessários resultados precisos, a melhor saída nesta situação é usar um modelo que possua contatos especiais e a possibilidade de ajustar o plugue para determinar a capacitância do elemento.

Os contatos são conectores especiais identificados pela combinação de letras «-CX+». O menos e o mais antes dos símbolos das letras indicam a polaridade da conexão.

O aparelho é ajustado para o valor nominal indicado no corpo do capacitor. Insere-se o último nos «soquetes» de montagem, após descarregá-lo com um objeto metálico.

No visor deve aparecer um valor de capacitância aproximadamente igual ao nominal. Quando isso não ocorre, conclui-se que o elemento está danificado. É preciso verificar se há uma pilha nova no aparelho. Isso garantirá leituras mais precisas.

Medição de tensão com multímetro

Também é possível verificar o funcionamento do capacitor medindo a tensão e comparando o resultado obtido com o valor nominal. Para realizar o teste, será necessária uma fonte de alimentação. A tensão dela deve ser um pouco menor que a do elemento sob teste.

Por exemplo, se o capacitor é de 25 V, uma fonte de 9 volts é suficiente. As pontas de prova são conectadas aos terminais, respeitando a polaridade, e aguarda-se algum tempo — literalmente alguns segundos.

Se o capacitor possui garantia, isso significa que, durante um certo período, seus parâmetros não ultrapassarão os limites que excedem 20% dos valores nominais.

Às vezes, o prazo expirou, mas o elemento vencido ainda está funcional, embora com características diferentes. Nesse caso, é necessário monitorá-lo constantemente.

O multímetro é configurado para o modo de medição de tensão e realiza a verificação. Se quase imediatamente no display aparecer um valor idêntico ao nominal, o componente está apto para uso posterior. Caso contrário, o capacitor terá que ser substituído.

Verificação de capacitores sem dessoldar

Os capacitores podem não ser dessoldados da placa para verificação. A única condição é que a placa esteja desenergizada. Após desenergizar, é necessário esperar um pouco até que os capacitores se descarreguem.

Deve-se entender que não será possível obter um resultado 100% sem dessoldar o componente da placa. As peças próximas atrapalham a verificação completa. Só é possível confirmar a ausência de curto-circuito.

Com o objetivo de verificar a funcionalidade do capacitor sem dessoldá-lo, basta tocar as pontas de prova nos terminais do capacitor para medir a resistência. Dependendo do tipo de capacitor, a medição desse parâmetro será diferente.

Recomendações para verificação de capacitores

Os capacitores têm uma propriedade desagradável — durante a soldagem, após a exposição ao calor, eles raramente se recuperam. Ao mesmo tempo, só é possível verificar corretamente o componente dessoldando-o do circuito. Caso contrário, os elementos próximos o desviarão. Por esse motivo, alguns detalhes devem ser considerados.

Após o capacitor verificado ser soldado de volta ao circuito, o dispositivo reparado deve ser colocado em funcionamento. Isso permitirá acompanhar seu funcionamento. Se seu desempenho foi restaurado ou passou a funcionar melhor, o componente verificado é substituído por um novo.

O multímetro, um instrumento combinado, especialmente equipado com o modo de teste de capacitância, permite verificar os capacitores com precisão, rapidez e, acima de tudo, confiabilidade.

Para agilizar a verificação, dessolda-se não dois, mas apenas um dos terminais do capacitor. É necessário saber que, para a maioria dos capacitores eletrolíticos, essa opção não é adequada, devido às características construtivas do invólucro.

Se o circuito for complexo e incluir um grande número de capacitores, a falha é determinada medindo a tensão neles. Se o parâmetro não atender aos requisitos, o componente suspeito deve ser removido e verificado.

Ao detectar falhas no circuito, é necessário verificar a data de fabricação do capacitor. A secagem do componente durante 5 anos de operação é em média cerca de 65%. Essa peça, mesmo que esteja funcional, é melhor substituí-la. Caso contrário, ela irá distorcer o funcionamento do circuito.

Para multímetros de nova geração, o máximo para medição é capacitância de até 200 μF. Ao exceder esse valor, o instrumento de teste pode falhar, embora seja equipado com fusível. Em equipamentos da última geração, existem capacitores SMD. Eles são muito pequenos.

Entre os capacitores em invólucros SMD, a série FK é a mais popular. Eles têm capacitância máxima de 1500 mF, tensão de trabalho máxima de 100 V. Possuem certificação automotiva AEC-Q200.

Soldar um dos terminais de tal elemento é muito difícil. Aqui é melhor levantar um terminal após dessoldar, isolando-o do resto do circuito, ou desconectar ambos os terminais.

Sobre como verificar a tensão em uma tomada com um multímetro, você aprenderá no próximo artigo, que recomendamos fortemente a leitura.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Detalhes sobre como verificar o capacitor com um multímetro:

Vídeo #2. Inspeção do capacitor na placa:

Embora não seja um instrumento especializado e seus limites sejam restritos, para inspeção e reparo de um grande número de dispositivos radioeletrônicos populares, isso é suficiente.

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