¿Cómo medir la capacitancia con un multímetro?

Para medir con precisión la capacitancia de un condensador, se necesitan instrumentos caros, como un medidor LCR, que puede medir con precisión la Inductancia (L), la capacitancia (C) y la resistencia (R) teniendo en cuenta diversos parámetros, como la frecuencia.

Un multímetro digital también puede medir la capacitancia con cierta precisión, pero su rango es muy bajo.

Capacitancia

La capacitancia es la capacidad de un condensador de almacenar energía en forma de carga eléctrica. La almacena entre dos placas conductoras separadas por una película dieléctrica.Se mide en faradios.

Un faradio de capacitancia equivale a un culombio de la carga almacenada en un condensador cuando se aplica un voltio de diferencia de potencial. Un faradio es una unidad muy grande.

Por lo tanto, la capacitancia suele medirse en microfaradios (μF) y milifaradios (mF).

Principio de funcionamiento

Un multímetro mide la capacidad cargando el condensador con una corriente conocida. Básicamente mide la velocidad de aumento de la tensión a través del condensador. La velocidad de la tensión es inversamente proporcional a la capacidad.

Ic = C * dV/dt

Donde

Ic es la corriente del condensador
C es la capacidad del condensador
dV/dt es la tasa de variación de la tensión

Si el aumento de tensión es lento, la capacitancia es grande y viceversa. Los multímetros digitales no admiten una gama más amplia de mediciones de capacitancia.

como medir capacitancia con un multimetro

Precaución

Los condensadores almacenan carga incluso después de desconectarlos de la alimentación. Es importante descargar un condensador antes de tocarlo o conectarlo a un medidor.

En primer lugar, retira la fuente de alimentación conectada al circuito. Para descargar el condensador de forma segura, conecta una resistencia a través de sus terminales.

Un condensador decente tiene carga suficiente para provocar una descarga eléctrica a una persona y puede dañar un medidor al descargarse a través de su circuito interno.

Medición de la capacitancia

La capacitancia se puede medir con multímetros digitales baratos que tengan la medición de capacitancia “-|(-” o “F”, puede proporcionar una lectura aproximada que no es muy precisa.

Para una medición precisa, se utiliza el medidor LCR que es muy caro y pueden incluso medir la capacitancia cuando el condensador está a bordo mediante el uso de ESR (Resistencia Equivalente en Serie).

Como sabemos, el uso de un multímetro digital o analógico nos permite medir diferentes magnitudes eléctricas tales como voltaje, intensidad, resistencia, capacitancia, frecuencia, etc. y la prueba de componentes eléctricos y electrónicos tales como resistencias, condensadores, diodos, transistores, cables, etc.

En el presente artículo te mostraremos cómo medir el valor exacto de la capacitancia de un condensador utilizando un multímetro digital.

Método 1

Aquí tienes una guía paso a paso para medir la capacitancia utilizando un multímetro digital.

En primer lugar deberás desconectar de la alimentación del circuito. Asegúrate de que la alimentación está desconectada midiendo la tensión a través de ella. Tiene que indicar 0 voltios.

Realiza una inspección visual del condensador. Un condensador defectuoso puede tener fugas, protuberancias y grietas. Sustitúyelo si está defectuoso o siga al siguiente paso.

Descarga el condensador de forma segura conectando una resistencia a través de su terminal. Utiliza una resistencia adecuada (resistencia de 5 vatios) para una descarga segura.

guía paso a paso para la medición de capacitancia usando un multímetro digital

Si el condensador está en un circuito, retíralo con cuidado por cualquier medio. Da lecturas inexactas mientras está en un circuito debido a los otros componentes.

colocación del multímetro para medir capacitancia

Coloca el dial hasta el símbolo de capacitancia “-|(-« o »F «. Pulsa el botón “shift” para activar la función secundaria si comparte el lugar con otra función.

posición del multímetro para medir capacitancia de un condensador

Selecciona los ajustes de rango aproximados en el dial. Algunos multímetros digitales tienen una función de rango automático.

Inserta la sonda negra en el puerto “COM” y la sonda roja en el puerto rojo marcado con “-|(-”.

donde conectar la sonda del multímetro para medir capacitancia

Nota: Algunos multímetros digitales tienen puertos dedicados para colocar el condensador como se muestra en la siguiente figura.

puertos de un multímetro dedicados a la medición de capacitancia

Pulsa el botón “REL” (si tu multímetro lo tiene). Restará la capacitancia de los cables de prueba. Esto ayuda a obtener una lectura precisa y exacta para capacitancias pequeñas.

multímetro dedicado a la medición de capacitancia de un condensador

Conecta el cable negro al negativo (-) y el rojo al positivo (+) del condensador.

Un condensador no polar no tiene polaridades. Un condensador polar tiene alguna identificación del terminal negativo y positivo como “una tira marcada con -cerca del terminal negativo” o “la pata más larga es del terminal positivo”.

El medidor comenzará a cargar el condensador. Por lo tanto, espera a que la lectura en la pantalla se estabilice. Si muestra “OL”, aumenta el rango del medidor.

Si sigue mostrando “OL”, la capacitancia está fuera del rango del medidor o el condensador está defectuoso.

Una vez finalizada la medición, retira primero la sonda roja y después la negra.

Apaga el multímetro o gira el dial hasta la medición de tensión.

Método 2

Para ejecutar este método, necesitarás una pila (inferior a la tensión nominal del condensador deseado). una resistencia de valor conocido (como 10k Ω) y un cronómetro y un multímetro.

Generalmente, la tensión nominal está impresa en la placa de características del condensador.

Cargaremos el condensador aproximadamente al 63,2% de la tensión de alimentación y anotaremos la lectura. Para ello, debes seguir los siguientes pasos:

Desconecta y descarga completamente el condensador.

Conecta una resistencia de 10k Ω en serie con los terminales positivos de la batería y del condensador.

Conecta la pila de 9V y el multímetro al condensador para cargarlo y poner en marcha el cronómetro.

Cuando el multímetro muestre el valor de 5,7V, detén el reloj y anota la lectura en segundos.

Ahora sigue con el ejemplo que exponemos a continuación para conocer el valor de la capacitancia.

Obtener capacitancia con un multímetro mediante la constante del tiempo "Tau"

Por ejemplo, tenemos un condensador de 16V y 470 μF. Si la tensión de alimentación es de 9V, entonces el 63,2% de la tensión de alimentación es de unos 5,7V.

Empezaremos a cargar el condensador y también pondremos en marcha el cronómetro. Cuando el multímetro muestra 5,7V, pararemos el cronómetro y anotaremos el tiempo en segundos. Supongamos que el tiempo ha sido de 4,7 segundos.

Ahora, aplica la fórmula de la constante de tiempo para calcular el valor de la capacitancia.

τ = RC

C = τ / R

Donde

C es la capacitancia
R es la resistencia en ohmios
τ es el tiempo en segundos

Poniendo los valores obtenidos en el ejemplo obtenemos:

C = τ / R
C = 4,7 s / 1000 Ω
C = 0,00047 F
C = 47 mF
C = 470 μF

Puntos importantes

No tocar la punta de los cables de prueba mientras mide la capacitancia. Podría provocar errores en la lectura.

Algunos multímetros no utilizan puntas de prueba para medir la capacitancia. Disponen de puertos especiales para ello.

No cortocircuites los terminales para descargar un condensador. Podría dañar el condensador. Utiliza una resistencia.

No olvides la polaridad de los condensadores polarizados.

No midas la capacitancia mientras el condensador esté conectado en un circuito. Aunque, un medidor LCR puede ser utilizado para medir la capacitancia mientras está en un circuito.

El multímetro analógico no tiene una fuente de alimentación para suministrar una corriente constante. Por lo tanto, no puede medir capacitancia. Sin embargo, puede utilizarse para comprobar un condensador.

Si tiene grietas, protuberancias o fugas. No lo cargue, podría explotar ya que está defectuoso.

Un multímetro digital no puede proporcionar mediciones precisas, pero dan una lectura aproximada.

Utiliza el modo “REL” para capacitancias muy pequeñas para obtener una lectura más precisa.

Para una medición precisa y exacta de la capacitancia se utiliza un medidor LCR.

Importancia de la medición de la capacitancia

Los condensadores tienen una vida útil limitada y su capacitancia disminuye con el uso continuo. Puede afectar al funcionamiento de los componentes del sistema y, en un caso extremo, puede explotar.

La medición de la capacitancia nos informa sobre la salud real del condensador.

Nos dice si el condensador está defectuoso. Un condensador defectuoso puede estar en cortocircuito, abierto o tener una competencia inferior a la esperada.