was mich einfach stutzig macht, ist die Tatsache, das neue Kondensatoren in der Kapazität sicher erkannt werden, es bei gealterten Kondensatoren aber zu Problemen bei einer eindeutigen Messung kommt. Wäre nur allein die Kapazität verändert, dann müsste das bei allen Messgeräten genauso zuverlässig gleich angezeigt werden. Der eingangs gezeigte 0,5 uF Kondensator hat z.B. bei einem anderen Messgerät statt der auf dem Bild angezeigten 2,3 uF nur 1,1 uF. Ein drittes Messgerät misst sogar nur 0,8 uF. Dieser Kondesator ist kein Einzelfall. Da zumindest bei meinen Messgeräten ein parallelgeschalteter Hochohmiger-Widerstand keinen bzw. kaum einen Einfluss hat, müsste ja eine andere Ursache dafür verantwortlich sein .
Vielleicht sollte ich mich damit abfinden, gealterte Kondensatoren können nicht mehr zuverlässig in der Kapazität angezeigt werden, und gut ist es. Befriedigend ist das irgendwie nicht so ganz . Das ist in etwa so, als würde man sagen "das Radio ist defekt, kaufe dir ein neues"
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es ist zu unterscheiden zwischen dem realen Bauteil Kondensator und dem theoretischen Element Kondenstor. Ein realer Wickelkondensator ist genau genommen nicht ein Kondensator sondern eine elektrische Leitung, die am Ende offen ist. Für niedrige Frequenzen mißt man den Kapazitätsbelag der Leitung. Je höher die (Meß-)Frequenz ist, je größer werden die Einflüsse von Induktivität (wegen der Länge des Wickels) und der Verluste. Die Verluste können dabei als Parallel- und als Reihenwiderstand auftreten. Die Meßgeräte, die Kapazität anzeigen, messen eigentlich einen Scheinwiderstand bei einer bestimmten Frequenz, die sie dann als Kapazität (umgerechnet) anzeigen. Deshalb sollte ein Bauteil Kondensator bestenfalls bei Frequenzen vermessen werden, bei denen es eingesetzt werden soll. Ein NF-Kondensator muß bis etwa 20 kHz als solcher wirken, bei einigen Megaherz ist sein Scheinwiderstand weniger wichtig. Abblockkondensatoren hingegen sollen auch bei höheren Frequenzen niederohmig sein. Für hohe und sehr hohe Frequenzen sind Wickelkondensatoren ungeeignet und man nimmt hier Scheiben-, Rohr- oder (modern) Vielschichtkondensatoren.
Wenn Du ein altes Multimeter hast, dann kannst Du die Kapazität möglicherweise bei 50Hz direkt messen. Einige alte Analogmultimeter haben mit Netzwechselspannung Kapazitäten gemessen. Mann muß dann nur auf Berührungsschutz achten und die maximale Spannung des Kondensators beachten. Die modernen kleinen Meßgeräte mit Microcontroller messen z.T. mit hohen Frequenzen. Ohne genaue Kenntnis des Meßverfahrens und der Meßfrequenz ist das Ergebnis schwer interpretierbar.
Ich verstehe den Frust, da man wissen will warum die Unterschiede nur bei alten, bzw. geschädigten Kondensatoren auftreten. HB9 und Ingo haben das gut erklärt und dem ist eigentlich nichts zuzufügen.
Versuche das Messverfahren deiner Messgeräte zu analysieren. Zumindestens ....schau Dir das am Oszi an. Ist das immer die gleiche Messart. Z.B. 1V/ 1kHz ! Hast Du Geräte ohne feste Mess- Strippen....also zwei Buchsen wo Du den Kondensator ohne zusätzliche Leitungswege direkt anschließen kannst? Bei dem abgebildeten Gerät ist das ja nicht so. Hier ergibt sich ein Kapazitätsoffset. Der Einfluss der Leitungen ist nicht ohne, da dicht parallel liegende und lange Leitungen die Messung verfälschen und eine zusätzliche Parallelkapazität und eine zusätzliche Reiheninduktivität bilden. Dies ist aber eher im pF und vielleicht nF- Bereich der Fall. Gibt es einen 0- Abgleich bei den Geräten? Bei dem abgebildeten Gerät werden die Anschlussleitungen sicherlich einbezogen sein.....oder es handelt sich um die angesprochene Gleichstrommessung.
Ich werde mal die Tage eine richtig gute Messbrücke an den Start bringen und einen Vergleich zu preiswerteren Kapazitätsmessgeräten bei gleicher Messfrequenz machen. Das Testobjekt 10uF Elko Jahrgang 59.
Ein altes Miltimeter habe ich leider nicht. Wäre sicherlich interessant ob da auch solche Unterschiede zwischen gealterten und neuen Kondensatoren auftreten. Ich habe aber inzwischen herausgefunden, das es bei gealterten Kondensatoren offensichtlich an der verwendeten Messfrequenz liegt, was gerade so angezeigt wird. Neue Kondensatoren (auch Metall-Papier) sind da unempfindlich. Ich habe bei ein und demselben Messgerät zwei unterschiedliche Messfrequenzen in verschiedenen Schalterstellungen ausmachen können. In einer Schalterstellung wird mit 800Hz gearbeitet bei der anderen mit 80Hz laut Bedienungsanleitung. Das Messgerät lässt sich auf Null kalibrieren, so das die Kapazitäten der Messleitungen kaum ins Gewicht fallen dürften.
Bild 1 zeigt Messungen in zwei Schalterstellungen (80Hz/800Hz) bei einem alten 0,5uF Kondensator mit unterschiedlichem Messergebnis:
Bild 2 zeigt Messungen in zwei Schalterstellungen (800Hz/80Hz) bei einem neuen 1,0uF Kondensator mit gleichem Ergebnis:
Man sieht also deutlich den Unterschied. Dieser Alt-Kondensator ist kein Einzelfall. Auch kleinere Alt-Kondensatoren sträuben sich ähnlich gegen eine sichere Kapazitätsmessung. Wäre nur allein die Kapazität bei den Altkondensatoren durch Alterung verändert, müsste die doch genauso sicher und gleich wie bei Neu-Kondensatoren ausgemessen werden können.
Ja Jörg vielleicht magst Du, oder sonst jemand, nochmal eigene Versuche dazu anstellen. Und bitte keine Elkos verwenden. Die dürften sich wohl noch etwas anders verhalten.
ich habe nun auch ein bisschen gemessen und konnte bei der reinen Kapazitätsmessung mit verschiedenen Geräten nur geringfügige Unterschiede feststellen. Interessant wird es wenn Widerstände entweder in reihe oder parallel geschaltet werden. Mit der Erhöhung der Messfrequenz konnte ich nur im Bereich > 20kHz bis 200kHz Unterschiede feststellen. So wie die Kollegen es schon beschrieben haben. Also bis 1kHz ist das alles unkritisch im Bereich von 10uF. Die meisten Messgeräte und Multimeter arbeiten mit 1kHz. Daher habe ich auch Messbrücken so eingestellt bzw. war das schon ihre nicht variable Messfrequenz.
Prüfling 1x MP- Kondensator DDR ca. 1985 4,7uF / 1x Elko 4,7uF ca. 1995
Ich hatte leider keinen wirklich alten und beschädigten MP-Kondensator in meinem Fundus. Der erwähnte 10uF Elko aus den 50ern war noch i.O.! Trotzdem hier die Abweichungen von kalibrierten Geräten!
Dann habe ich mir einen Stellwiderstand x Ohm und x 1kOhm dazugestellt und einmal in Reihe zum 4,7uF MP- Kondensator und parallel dazu gemessen. Für die Messreihe waren jetzt nur noch das ESCORT und Philips am Start. Hierzu solltest Du Dir das mal reinziehen. Reihen / Parallelschaltung von R und C im Wechselstromkreis.
Wahrscheinlich ist das Ganze ein Auswertungsproblem Deiner Messgeräte wenn ohmsche Bestandteile im alten Wickel zum Tragen kommen. Die Messbrücken haben eine Autoerkennung und die Philips zeigt auch im Automode die gefundene R, C- Konstellation graphisch an. Des Weiteren lässt sich das auch manuell über die Tasten Cs = C_seriell und Cp = C_parallel zu R einstellen. Beim ESCORT und bei den Multimetern gibt es das nicht. Hier wird das C wohl aus dem gesamten Scheinwiderstand herausgerechnet und angezeigt. Bei der reinen C- Messung eines intakten Kondensators gibt es ja eigentlich keine ohmschen Anteile und damit auch keinen Anlass dazu ohmsche Anteile stark zu berücksichtigen. Also die Geräte erkennen das dann vielleicht nicht wirklich.
Hier die Ergebnisse für MP Kondensator 4,7uF mit 17 Ohm Kohlewiderstand in Reihe:
Philips in Cs- Messung 4,68uF / Cp- Messung 3,7 uF / Automode Erkennung wird aber Cp erkannt 3,7uF
ESCORT = 4,68uF
Nun parallel 17 Ohm.
Philips in Cs- Messung 3,5uF / Cp- Messung 4,68 uF / Automode Erkennung nur Widerstand 17Ohm erkannt!
ESCORT = 0uF = keine Messung möglich.
Dann habe ich das Ganz nochmal mit 10kOhm seriell durchgeführt.
Philips in Cs- Messung 3,5uF / Cp- Messung 75pF / Automode Erkennung wird aber nur Ohm erkannt = 10kOhm
ESCORT = 0uF
Nun parallel 10 kOhm.
Philips in Cs- Messung 24uF / Cp- Messung 4,68 uF / Automode Erkennung CP erkannt und 4,68uF gemessen
ESCORT = 1,85uF
Jetzt wäre noch interessannt genau den alten 0,5uF / 20% von Dir an die Geräte zu hängen. Vielleicht magst Du mir das Teil zuschicken. Mal sehen was ich für einen misst misst mist messe. PN?
Hallo Jörg, Donnerwetter da hast Du Dich aber ganz schön ins Zeug gelegt . Vielen Dank für Deine Bemühungen! Ja, es wäre sicherlich einmal Interessant, wie mein "Uraltkondensator" sich an diesen Messgeräten verhält. Kann ich Dir gerne zuschicken, wenn Du mir die Adresse per PN mitteilst.
Ich hatte inzwischen noch einige weitere gealterte Kondensatoren ausgemessen. Bei einigen lässt sich einigermaßen gut eine Kapazität ermitteln, bei anderen eben nicht. Es waren also auch welche dabei, bei denen zwar eine Abweichung/Erhöhung von der Originalkapazität vorhanden war, diese sich aber eindeutiger bestimmen lies. Eine erhöhte Kapazität durch Alterung, führt also nicht automatisch in jedem Fall zur Unbestimmbarkeit einer Kapazität, bei meinen benutzten Messgeräten.
Ich hatte dann noch ein wenig recherchiert und vermute nun, das sich neben einer Erhöhung der Kapazität und möglichen Leckstrom, auch der Gütefaktor Q eines gealterten Kondensators mehr oder weniger zum negativen verändern kann. Der Gütefaktor hat ja unmittelbar Auswirkungen darauf, wie schnell sich das Dielektrikum eines Kondensators an Wechselspannung umpolarisieren kann. Das deckt sich ja auch mit den unterschiedlichen Auswertungen bei verschiedenen Messfrequenzen.
mit den Kondensatoren, welche ich genutzt habe, war die Messfrequenz im Bereich < 20kHz ziemlich egal. Bei dem alten C aus Deinem Fundus wäre das zu untersuchen. Diese HAMEG Messbrücke kann da schon einiges bieten und die kleinste Frequenz wäre 20Hz und max 200kHz, was aber Quatsch ist bei dem alten gezeigten C. Bis 20kHz...also klassische NF wäre gut. Bei einer Messung müsste man genau Deine Werte einstellen und schauen ob sich in etwa das gleiche Ergebnis einstellt. Meine Simulations- Messungen mit Widerständen zeigen eigentlich nur eines an. Es gibt unterschiedliche Messverfahren / Auswertungen bei den Geräten trotz gleicher Frequenz. Mit dem Widerstand wollte ich eigentlich nur die Alterserscheinungen simulieren. Also Übergangswiderstände, Nebenschlüsse....etc. Wenn die Frequenz 80-800Hz bei Dir solche Unterschiede zeigt müsste die Messbrücke das ja auch darstellen.
Ich schick`Dir eine PN. Das finde ich jetzt auch spannend.
Gruß
Joerg
P.S.
Ach ja... Ich habe mir mal das Datenblatt von dem erst gezeigten Gerät LCR40 angesehen. Hier gibt es eine Besonderheit ab 1uF. Das Gerät schaltete also bei der ersten gezeigten Messung automatisch auf die Gleichstrommessung Ladekurve um. Tau = RxC
der Kondensator ist unterwegs und sollte in Kürze bei Dir eintreffen. Ich habe Dir noch zwei weitere interessante "Kandidaten" mit dazu gepackt. Einmal einen 0,1uF Kondensator der sich ganz ähnlich verhält, und einen lecker 0,22uF Malzbonbon. Letzterer hat eine erhöhte Kapazität, lässt sich aber in etwa gleich bei meinen Messgeräten als 0,325uF ausmachen. Der 0,1 hat bei 80Hz 0,49uF, bei 800Hz dann nur noch 0,240uF. Mit dem LCR40 bei 1kHz 0,225uF. Bei dem LCR40 kann man nach Anzeige der Kapazität umschalten auf Anzeige der verwendeten Messfrequenz. Gleichstrommessung bei dem 0,5uF Kondensator kann ich bestätigen. Schaltet man beim LCR40 Widerstände zu dem Kondensator parallel, dann werden nur noch diese ausgemessen und angezeigt, sobald sie unter 100 K Ohm liegen. Ansonsten hatten diese keine allzu große Auswirkung auf die gemessene Kapazität.
Ich bin mal gespannt, ob meine Messgeräte etwas taugen, oder nur als Unterlagekeil für eine Straßenwalze brauchbar sind . Naja um festzustellen ob ein Kondensator noch verwendbar ist, genügen diese ja allemal.
auch ich kann hier nur beipflichten, viele alte Kondensatoren zeigen bei meinen Meßgeräten unterschiedliche Werte. In den letzten Jahren habe ich einiges an Röhrengeräten aus der Studiotechnik restauriert, vor allem amerikanische von ca. 1950 bis 1970. Ich führe die unterschiedlichen Meßwerte auf die verschiedenen Meßverfahren der Geräte zurück, ohne dies näher analysiert zu haben. Fest steht daß die meisten der Kondensatoren ab ca. 300V= einen hohen Leckstrom aufwiesen, der sich bei niedrigen Spannungen nicht zeigt. Somit ist nicht klar was genau im Dielektrikum passiert. Bei Papierfolie scheint es Feuchtigkeitsaufnahme zu sein, das zeigt sich deutlich in einer höheren gemessenen Kapazität. Wenn es um alte Kondensatoren in Geräten geht nützt die reine Kapazitätsmessung leider nichts, ohne Leckstrommessung bei hohen Spannungen ist die Beurteilung eines Kondensators nicht ausreichend. Dies meine Erfahrung. Elkos sind noch seltsamer, auch da verschiedene Anzeigen. Neben Leckstrom auch noch den ESR messen. Mein Vorgehen, wenn etwas nicht stimmig oder unklar, neuen rein, dann ist für lange Zeit Ruhe.
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