Перейти к содержанию

Почему мультиметр и LCR-метр показывают разную ёмкость?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Ёмкость конденсатора — не одно число, а значение при определённых условиях: частоте, уровне испытательного сигнала, постоянном смещении и температуре. Производитель указывает их в даташите, и прибор, который измеряет в других условиях, честно покажет другое число.

Что меряет каждый прибор

LCR-метрМультиметр
Сигналсинус, частота и уровень задаютсяметод прибора, частота обычно не указана
Результатимпеданс, разложенный на C и потери (D, ESR)одно число ёмкости
Модельвыбор Cs или Cpне выбирается
Погрешностьзависит от частоты и диапазонау Fluke 87V ±(1 % + 2)

Керамика: уровень сигнала и смещение

Keysight в справочнике по измерению импеданса отмечает: ёмкость керамических конденсаторов зависит от уровня испытательного напряжения, а у керамики с высокой проницаемостью — ещё и от постоянного смещения. Поэтому KEMET нормирует ёмкость X7R при 1 кГц и 1 В. Прибор с другим уровнем сигнала покажет другую ёмкость, а в схеме под напряжением она будет ещё меньше — об этом статья о зависимости от постоянного смещения.

Электролит: Cs и Cp

У электролита большие потери. Keysight связывает последовательную и параллельную модели через коэффициент потерь D:

Cs=Cp⋅(1+D2)C_s = C_p \cdot (1 + D^2)

Для Nichicon UPW на 25 В tg δ = 0,14 на 120 Гц, и разница моделей 1 + 0,142 ≈ 1,02 — около 2 % (наш расчёт). Если измерять на 1 кГц, потери выше, и Cs с Cp расходятся сильнее. Поэтому электролиты меряют на 120 Гц, где их нормирует производитель.

Как выбрать частоту, уровень и модель на LCR-метре, разобрано в статье «LCR-метр», возможности мультиметра — в статье «Мультиметр», быстрая проверка исправности — в ответе «Как проверить конденсатор мультиметром».

Похожие вопросы

Какому прибору верить?

Тому, который измеряет в условиях из даташита конденсатора: для керамики KEMET это 1 кГц и 1 В, для больших ёмкостей и электролитов — 120 Гц. LCR-метр такие условия выставляет, мультиметр — нет, поэтому для приёмки компонентов берут LCR-метр.

Почему малые ёмкости мультиметр показывает с ошибкой?

К ним добавляется ёмкость щупов и входа. Fluke нормирует свои ±(1 % + 2) на пределах 10 и 100 нФ только с вычитанием этой остаточной ёмкости режимом Relative — без него ошибка на единицах нанофарад заметна.

Можно ли проверять ёмкость конденсатора в схеме?

Только приблизительно: параллельные элементы схемы меняют импеданс. Для точного измерения конденсатор выпаивают, а электролит перед этим разряжают.

Источники

  1. Keysight. Impedance Measurement Handbook, 6th Edition (5950-3000, February 2026) — разд. 1.5.2: ёмкость керамических конденсаторов зависит от уровня испытательного напряжения; разд. 1.5.3: ёмкость керамики с высокой проницаемостью меняется от постоянного смещения; с. 16–17: Cs = Cp(1 + D²), при D < 0,03 разница Cs и Cp меньше 0,1 %
  2. KEMET (YAGEO Group). Surface Mount MLCC X7R, C1002_X7R — ёмкость и коэффициент потерь измеряют на 1 кГц и 1 В при C ≤ 10 мкФ и на 120 Гц и 0,5 В при C > 10 мкФ
  3. Nichicon. UPW series (CAT.8100N) — tg δ (max.) на 120 Гц — 0,14 для 25 В, 0,16 для 16 В, +0,02 на каждые 1000 мкФ сверх 1000 мкФ
  4. Fluke. Fluke 83V and 87V Digital Multimeters, Detailed Specifications (2161164 D-US-N Rev B, 4/2005) — ёмкость 10 нФ…9999 мкФ, погрешность ±(1 % + 2), на пределах 10 и 100 нФ — с плёночным конденсатором и режимом Relative для вычитания остаточной ёмкости; частота и уровень сигнала не указаны

Нашли ошибку?

Смотрите также