Leckstromprüfgerät für Kondensatoren

Ein Kondensator, der am LCR-Messgerät korrekte Werte liefert, kann in der Fertigung trotzdem ausfallen, weil die Kapazität nicht die Eigenschaft ist, die über das Überleben einer Spannung entscheidet. Das ist der Leckstrom, und er wird bei der Spannung gemessen, die das Bauteil tatsächlich sieht.

Produktübersicht

Die Reihe umfasst vier Tischgeräte, die um dieselbe Aufgabe gebaut sind: eine Gleichspannung anlegen, sie lange genug halten, bis der Kondensator geladen ist, und dann den kleinen Strom lesen, der weiter fließt. Die Modelle unterscheiden sich darin, wie weit die Spannung reicht, wie klein ein Strom noch aufgelöst werden kann und wie das Ergebnis dargestellt wird.

Zwei von ihnen tragen ein Dot-Matrix-Display mit vollständigem Zifferntastenfeld und einer Messfunktion für den Isolationswiderstand; die beiden anderen sind schmaler ausgestattet, mit fester Wahl zwischen 200 V und 500 V, eines mikroprozessorgesteuert und eines um ein Drehspulmesswerk herum gebaut. Das Paar mit dem weiteren Spannungsbereich ist für Bauteile gedacht, die über dem liegen, was das kleinere Paar prüfen kann.

So arbeitet das Leckstromprüfgerät

Das Gerät regelt seinen Ausgang auf die eingestellte Spannung und begrenzt den Strom, während der Kondensator lädt. Diese Strombegrenzung ist der Grund, weshalb ein großer Elektrolytkondensator ohne Stromstoß auf Prüfspannung gebracht werden kann: Das Gerät hält den Ladestrom auf dem eingestellten Wert, und das Bauteil erreicht seine Spannung über ein kontrolliertes Intervall statt sofort.

Nach Ablauf der Ladezeit ist der weiter fließende Strom der Leckstrom. Er ist eine sehr kleine Größe, die Messung erfolgt daher am unteren Ende des Gerätebereichs und wird mit einem festen Anteil neben dem Prozentanteil angegeben, weil am unteren Bereichsende der feste Anteil dominiert.

Der Isolationswiderstand wird aus demselben Strom und der angelegten Spannung berechnet. Bei den Modellen, die ihn bieten, sind Widerstand und Leckstrom zwei Ansichten einer Messung; deshalb lassen sich die Grenzwerte für beide im selben Gerät einstellen und von demselben Komparator beurteilen.

Der Komparator ist der Teil, der aus dem Messwert eine Entscheidung macht. Für den beurteilten Parameter werden Grenzen eingegeben, und das Gerät meldet Gut, Schlecht oder Alarm; das erlaubt eine Prüfung durch einen Bediener, der die Zahlen nicht liest.

Auswahl des passenden Leckstromprüfgeräts

Beginnen Sie mit der Prüfspannung. Ein Bauteil, dessen Nennspannung über der Obergrenze eines Modells liegt, lässt sich dort nicht bei seiner Nennspannung prüfen, und eine Prüfung unterhalb der Nennspannung belegt weniger, als die Zeichnung verlangt. Die beiden Modelle mit dem erweiterten Bereich gibt es allein aus diesem Grund.

Danach der kleinste Leckstrom, den die Prüfung noch auflösen muss. Kleine Folien- und Keramikbauteile lecken im Nanoamperebereich; dort entscheiden die Auflösung des Geräts und der feste Anteil seiner Genauigkeitsangabe darüber, ob sich überhaupt eine Grenze setzen lässt. Große Elektrolytkondensatoren lecken im Milliamperebereich, wo dieser Anteil keine Rolle spielt und stattdessen der höhere Strombereich zählt.

Danach die Ladezeit, die das Bauteil benötigt. Ein großer Becher braucht länger bis zur Ruhe als ein kleiner, und der Timerbereich muss das Intervall abdecken, das die Prüfvorschrift verlangt. Auch hier unterscheiden sich die Modelle, ebenso wie bei der Spannung.

Zuletzt die Frage, wie das Ergebnis den Messplatz verlässt. Eine Einzelprüfung nutzt den Komparator und die Anzeige; eine Station, die Ergebnisse protokolliert oder das Bauteil an einen Handler übergibt, braucht die serielle Schnittstelle und die Handler-Leitungen sowie die optionale Busschnittstelle, wenn die Station bereits darauf ausgelegt ist.

Senden Sie die Kapazität, die Nennspannung, die Leckstromgrenze und die Ladezeit aus dem Prüfblatt, dann lassen sich Modell und Aufnahme darauf abstimmen.

Messgrenzen und Auswahlhinweise

Die Messung ist in einer Richtung zerstörend: Ein Kondensator, der über seine Nennspannung gebracht wird, kann Schaden nehmen, der sich erst später zeigt. Die Prüfspannung muss aus der Bauteilspezifikation kommen und nicht daraus, was das Gerät leisten kann.

Der Leckstrom hängt von der Temperatur und von der Zeit seit dem Anlegen der Spannung ab. Ein Messwert, bevor sich das Dielektrikum beruhigt hat, liegt höher als der stationäre Wert; deshalb gehört das Ladeintervall zur Prüfvorschrift, und deshalb werden zwei Labore mit unterschiedlichen Intervallen beim selben Bauteil nicht übereinstimmen.

Das Gerät misst den gesamten in den Kondensator fließenden Strom, eine leckende Aufnahme addiert sich dadurch zum Messwert. Kabel, Kontakte und jede Oberflächenverunreinigung an der Aufnahme liegen parallel zum Prüfling, und im Nanoamperebereich kann dieser Pfad größer sein als der zu messende Leckstrom. Reinigung und Abschirmung der Aufnahme gehören zur Messung und nicht zur Hausordnung.

Schließlich beurteilt der Komparator nur, worauf er eingestellt ist. Ein Bauteil, das eine Leckstromgrenze besteht, hat diese Grenze bei dieser Spannung und dieser Temperatur bestanden; über seine Lebensdauer, seinen Ersatzserienwiderstand oder sein Verhalten in einer Schaltnetzteilumgebung folgt daraus nichts.