Mengukur Kapasitansi dengan Multimeter Digital: Panduan Praktis

Pengukuran Kapasitansi dengan Multimeter Digital

Untuk mengukur kapasitansi kapasitor dengan akurat, Anda memerlukan instrumen mahal seperti meter LCR yang dapat mengukur Induktansi (L), Kapasitansi (C), dan resistansi (R) dengan akurat sambil mempertimbangkan berbagai parameter seperti frekuensi. Multimeter digital (DMM) juga dapat mengukur kapasitansi dengan presisi tertentu, tetapi rentangnya sangat rendah.

Kapasitansi

Kapasitansi adalah kemampuan kapasitor untuk menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik. Ini menyimpannya di antara dua plat konduktor yang dipisahkan oleh film dielektrik.

Kapasitansi diukur dalam Farad. Satu farad kapasitansi setara dengan satu coulomb muatan yang tersimpan dalam kapasitor ketika satu volt potensial beda diterapkan. Satu farad adalah satuan yang sangat besar. Oleh karena itu, kapasitansi biasanya diukur dalam mikrofarad (μF) dan millifarad (mF).

Terkait: Cara Menguji Kapasitor menggunakan Multimeter Digital dan Analog – 6 Metode

Prinsip Kerja

Multimeter mengukur kapasitansi dengan mengisi kapasitor dengan arus yang diketahui. Pada dasarnya, mengukur laju kenaikan tegangan di seluruh kapasitor. Laju tegangan berbanding terbalik dengan kapasitansi.

I_C = C dV/dt

Dimana

• I_C = Arus kapasitor (Arus yang diketahui yang disuplai oleh meter)
• C = Kapasitansi
• dV/dt = Laju perubahan tegangan

Jika kenaikan tegangan lambat, kapasitansi besar dan sebaliknya. DMM tidak mendukung rentang pengukuran kapasitansi yang lebih luas.

Perhatian

Kapasitor menyimpan muatan bahkan setelah sumber daya dilepas. Penting untuk melepas muatan kapasitor sebelum menyentuhnya atau menghubungkannya ke meter. Pertama, lepas sumber daya yang terhubung ke rangkaian. Untuk melepas muatan kapasitor dengan aman, hubungkan resistor di seluruh terminalnya. Kapasitor yang layak memiliki cukup muatan untuk mencoret seseorang dan dapat merusak meter dengan melepas muatan melalui rangkaian internalnya.

Mengukur Kapasitansi

Kapasitansi dapat diukur dengan multimeter digital murah yang memiliki pengukuran kapasitansi "-|(-" atau "F". dapat memberikan pembacaan kasar yang tidak terlalu akurat. Untuk pengukuran yang akurat, meter LCR digunakan yang sangat mahal dan mereka bahkan dapat mengukur kapasitansi saat kapasitor berada di papan sirkuit dengan menggunakan ESR (Equivalent Series Resistance)

Seperti yang Anda ketahui, dengan menggunakan multimeter digital atau analog, kita dapat mengukur berbagai besaran listrik seperti tegangan, arus, resistansi, kapasitansi, frekuensi, suhu, dan kontinuitas, dan menguji komponen listrik dan elektronik seperti resistor, kapasitor, dioda, transistor, dan kabel & kawat. Dalam tutorial multimeter berikutnya, kita akan menunjukkan cara mengukur nilai tepat kapasitansi dari kapasitor menggunakan DMM.

Metode 1:

Berikut adalah panduan langkah demi langkah untuk pengukuran kapasitansi menggunakan multimeter digital

• Pertama, matikan sumber daya yang disuplai ke rangkaian. Pastikan daya mati dengan mengukur tegangan di seluruhnya. Harus membaca 0 volt.
• Lakukan inspeksi visual pada kapasitor. Kapasitor yang rusak mungkin memiliki kebocoran, membengkak, dan retak. Ganti jika rusak atau ikuti langkah berikutnya.
• Lehaskan muatan kapasitor dengan aman dengan menghubungkan resistor di seluruh terminalnya. Gunakan resistor yang tepat (resistor 5 watt) untuk pengosongan yang aman.

• Jika kapasitor ada dalam rangkaian, lepaskan dengan hati-hati dengan cara apa pun. Ini memberikan pembacaan yang tidak akurat saat dalam rangkaian karena komponen paralel lainnya.

• Putar dial ke simbol kapasitansi "-|(-" atau "F". Tekan tombol "shift" untuk mengaktifkan fungsi sekunder jika berbagi tempat dengan fungsi lain.

• Pilih pengaturan rentang perkiraan dari dial. Beberapa DMM memiliki fitur auto-range.
• Masukkan sond hitam ke port "COM" dan sond merah ke port merah yang benar yang ditandai dengan "-|(-".

Catatan: Beberapa DMM memiliki port khusus untuk menempatkan kapasitor seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

• Tekan tombol "REL" (jika meter Anda memiliki). Ini akan mengurangi kapasitansi kabel uji. Ini membantu dalam memberikan pembacaan yang tepat dan akurat untuk kapasitansi kecil.

• Hubungkan kabel hitam ke kaki negatif (-) dan kabel merah ke kaki positif (+) dari kapasitor.

Kapasitor non-polar tidak memiliki polaritas. Kapasitor polar memiliki beberapa identifikasi terminal negatif dan positif seperti "a – strip yang ditandai di dekat terminal negatif" atau "kaki yang lebih panjang adalah terminal positif".

• Meter akan mulai mengisi kapasitor. Oleh karena itu, tunggu hingga bacaan pada layar menjadi stabil. Jika menampilkan "OL", tingkatkan rentang meter.
• Jika masih menampilkan "OL", kapasitansi di luar rentang meter atau kapasitor rusak.
• Jika pengukuran selesai, lepaskan sond merah terlebih dahulu dan kemudian sond hitam.
• Matikan multimeter atau putar dial ke pengukuran tegangan.

Metode 2:

Untuk melakukannya, Anda memerlukan baterai (lebih rendah dari rating tegangan kapasitor yang diinginkan), resistor dengan nilai yang diketahui (seperti 10kΩ), stopwatch, dan multimeter. Secara umum, rating tegangan dicetak pada nama plat kapasitor. Kita akan mengisi kapasitor sekitar 63,2% dari tegangan suplay dan mencatat bacaan.

Untuk melakukannya, ikuti langkah berikut

• Putuskan dan sepenuhnya lepas muatan kapasitor
• Hubungkan resistor 10kΩ secara seri dengan baterai dan terminal positif kapasitor.
• Hubungkan baterai 9V dan multimeter ke kapasitor untuk pengisian dan mulailah stopwatch.
• Ketika multimeter menunjukkan 5,7V, hentikan stopwatch dan catat bacaan dalam detik.
• Sekarang ikuti contoh berikut untuk mengetahui nilai kapasitansi.

Misalnya, Kami memiliki kapasitor ber rating 16V, 470μF. jika tegangan suplay adalah 9V, maka 63,2% dari tegangan suplay sekitar 5,7V. Kami akan mulai mengisi kapasitor dan memulai stopwatch juga. Ketika multimeter menunjukkan 5,7V, Kami akan menghentikan stopwatch dan mencatat waktu dalam detik. Anggaplah waktu adalah 4,7 detik.

Sekarang, Terapkan rumus konstanta waktu untuk menghitung nilai kapasitansi.

τ = RC

C = τ / R

Dimana: C adalah kapasitansi, R adalah resistansi dalam ohm dan τ adalah waktu dalam detik.

Memasukkan nilai

• C = τ / R
  
• C = 4,7 s / 10000Ω
  
• C = 4,7 s / 10000Ω
• C = 0,00047
• C = 47mF
• C = 470μF

Poin Penting

• Jangan menyentuh ujung uji tes saat mengukur kapasitansi. Ini dapat menyebabkan kesalahan dalam bacaan.
• Beberapa multimeter tidak menggunakan uji tes untuk mengukur kapasitansi. Mereka memiliki port khusus untuk itu.
• Jangan menyekat terminal untuk melepas muatan kapasitor. Ini dapat merusak kapasitor. Gunakan resistor.
• Jangan lupa tentang polaritas kapasitor terpolarisasi.
• Jangan mengukur kapasitansi saat kapasitor terhubung dalam rangkaian. Meskipun, meter LCR dapat digunakan untuk mengukur kapasitansi saat dalam rangkaian.
• Multimeter analog tidak memiliki sumber daya untuk menyuplai arus konstan. Oleh karena itu, tidak dapat mengukur kapasitansi. Namun, dapat digunakan untuk menguji kapasitor.
• Jika ada retakan, membengkak, atau bocor. Jangan mengisinya, mungkin akan meledak karena rusak.
• Multimeter digital tidak dapat memberikan pengukuran yang presisi tetapi memberikan bacaan kasar.
• Gunakan mode "REL" untuk kapasitansi sangat kecil untuk mendapatkan bacaan yang lebih akurat.
• Meter LCR digunakan untuk pengukuran kapasitansi yang presisi dan akurat.

Pentingnya Pengukuran Kapasitansi

Kapasitor memiliki umur terbatas dan kapasitansinya menurun dengan penggunaan berkelanjutan. Ini dapat mempengaruhi operasi komponen dalam sistem dan dalam kasus ekstrim, dapat meledak.

• Pengukuran kapasitansi memberi tahu kita tentang kesehatan aktual kapasitor.
• Ini memberi tahu apakah kapasitor rusak. Kapasitor yang rusak mungkin pendek, terbuka, atau memiliki kapasitansi yang lebih rendah dari yang diharapkan.
• Kapasitor memiliki nilainya yang ditandai di atasnya. Harus diperiksa jika nilainya jatuh ke dalam rentangnya. Jika tidak, mereka rusak.
• Kapasitor yang rusak dapat menyebabkan kerusakan dalam sistem.
• Kapasitor pendek dapat membakar komponen lain jika tidak dilindungi oleh sekring.
• Kapasitor terbuka dapat menghentikan suplay ke komponen lain.
• Motor pengawal kapasitor tidak dapat memulai karena kapasitor yang rusak.
• Motor satu fasa mungkin menjadi lebih lambat dan berisik karena kapasitor yang rusak.
• Unit koreksi daya tidak dapat bekerja dengan baik jika salah satu kapasitansi kapasitor menurun.
• Kapasitor yang secara fisik rusak dapat meledak.

Catatan: Tulisan ini dipublikasikan oleh www.electricaltechnology.org

Tutorial Terkait

• Kode Kapasitor: Cara Menemukan Nilai Kapasitor Keramik?
• Cara menguji baterai dengan Test meter?
• Cara Menguji dan Memperbaiki Cacat Papan Sirkuit Cetak (PCB)?
• Cara Menguji Dioda menggunakan Multimeter Digital dan Analog
• Cara Memeriksa Transistor dengan Multimeter (DMM+AVO)
• Cara Menguji Komponen dan Perangkat Listrik dan Elektronik dengan Multimeter
• Alat Dasar Teknik Listrik dan Elektronik
• Cara Menemukan Ukuran Kabel dan Kabel yang Tepat untuk Instalasi Kabel Listrik?
• Cara Menemukan Ukuran Kontak, Receptacle, dan Saklar yang Tepat?
• Cara Menemukan Ukuran Saklar Penghalang yang Tepat?
• Cara Menghitung Nilai Resistor untuk LED?
• Cara Menghitung Waktu Pengisian dan Arus Pengisian Baterai? Contoh
• Cara Menemukan Ukuran Konduktor Bumi, Kabel Bumi, dan Elektroda Bumi yang Tepat?
• Kalkulator Kode Warna Resistor – Resistor 3, 4, 5 & 6 Band
• Cara Menemukan Nilai Resistor yang Terbakar? (4 Metode)