simpler Kondensatortest

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klingt_wie_kaput
Stammgast
#1 erstellt: 30. Jan 2015, 11:05
Hallo Jungs!

Ich habe mal folgenden Messweg ausprobiert:


Lade den Elko an einer Spannungsquelle (9V Blockbatterie) auf, und
schliesse einen 100k Widerstand an ihn an und beobachte nach dem
abklemmen der Batterie auf deinem Messinstrument wie die Spannung am
Elko fällt.

trennen
+--o/o--+-----+------+
+ | + | | | +
9V Elko 100k Voltmeter
- | - | | | -
+--------+------+-------+

10000uF und 100000 Ohm ergeben eine Zetkonstanet von 100 Sekunden, wenn
also der Elko in Ordnug ist, dauert es 100 Sekunden bis die Spannung von
9V auf 3V (33%) gefallen ist, das kann man gut selbst an langsamen
Digitalmessintrumenten sehen und notfalls mit der Uhr ausstoppen.

Oder hier, kommt nicht so gut rüber... http://www.mikrocontroller.net/topic/262080 (im 3. "Kästchen")


Jetzt habe ich festgestellt, das "nicht Audio" Kondensatoren sich schneller entladen wie "Audio" Kondensatoren...
Also die normalen, ich würde sagen schneller arbeiten wie die "audiophilen". ist das richtig so oder sind da die Kondies hinüber wenn sie so langsam die spannung verlieren?

Meine Testkandidaten für die normalen war ein "vishay" 10.000µF mit 63Volt ca 3 Jahre alt wenn überhaupt 2 Stunden Strom gesehen und für die "audiophilen" ein "ELNA for Audio" mit 10.000µF und 71Volt locker über 5 Jahre alt mit unbekannten Betriebsstunden sowie ein "NOVER Negative Black" mit 10.000µF und 80Volt von ca. 1992 mit ebenso unbekannten Betriebsstunden.

Danke für Eure Infos.

Schönes Wochenende und Grüße aus Dresden
Mario
Steffen_Bühler
Inventar
#2 erstellt: 30. Jan 2015, 11:27

klingt_wie_kaput (Beitrag #1) schrieb:
10000uF und 100000 Ohm ergeben eine Zetkonstanet von 100 Sekunden


Eine Zehnerpotenz daneben: es sind 1000 s, also über eine Viertelstunde.


klingt_wie_kaput (Beitrag #1) schrieb:
bis die Spannung von 9V auf 3V (33%) gefallen ist


Strenggenommen sind es 1/e=36,8%, da wartest Du also, bis es 3,3 V sind.


klingt_wie_kaput (Beitrag #1) schrieb:
sind da die Kondies hinüber wenn sie so langsam die spannung verlieren?


Wenn sie langsamer die Spannung verlieren, ist die Kapazität höher. Wenn ein Elko altert, verliert er aber im allgemeinen die Kapazität. Die Spannung würde dann also schneller auf die 3,3V abfallen.

Viele Grüße
Steffen
detegg
Inventar
#3 erstellt: 30. Jan 2015, 13:36
Hi Mario,

in Ergänzung zu Steffen ...

Meine Testkandidaten für die normalen war ein "vishay" 10.000µF mit 63Volt ca 3 Jahre alt wenn überhaupt 2 Stunden Strom gesehen und für die "audiophilen" ein "ELNA for Audio" mit 10.000µF und 71Volt locker über 5 Jahre alt mit unbekannten Betriebsstunden sowie ein "NOVER Negative Black" mit 10.000µF und 80Volt von ca. 1992 mit ebenso unbekannten Betriebsstunden.

Dir fehlen bei einem sinnvollen Vergleich mindestens der absolute C-Wert (inkl. Toleranz) eines jeden Prüflings. Zudem müssen die Anfangsbedingungen aller Probanden vor einer Messung exakt gleich sein (Formatierung über eine Zeit Tx, kontrollierte Entladung).
Den absoluten C-Wert der Probanden kannst Du ohne C-Messgerät über Deinen "Messweg" hinreichend genau über die Ermittlung der Zeitkonstanten tau ermitteln.

techn. Hintergrund

Detlef
h_sc
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 30. Jan 2015, 17:46
In der Rechnung fehlt bei derart großer Zeitkonstante der Isolationswiderstand,bzw. der Leckstrom. Das riecht nach Messfehler.
jehe
Inventar
#5 erstellt: 30. Jan 2015, 20:54
auch in der Rechnung stimmt was nicht, da ein Elko 5 Tau für eine vollständige Ladung bzw. Entladung benötigt. Somit wäre Zeit(t)=5*0,01F*100000
Bei 33% Restladung einfach ein Drittel der gesamten Ladespannung anzunehmen stimmt so auch nicht, da der Lade-Entladevorgang nicht linear verläuft.
scauter2008
Inventar
#6 erstellt: 30. Jan 2015, 21:03
RC Meter gibt es für ~10Euro.
3 Jahre sind für einen Elko eigentlich nichts (ordentlichen betrieb vorausgesetzt)
Hmeck
Inventar
#7 erstellt: 31. Jan 2015, 09:54
Noch mal ein Praxistipp: Unbedingt die Lade- und die Entladezeiten messen, gibt schon mal Hinweise auf Reststrom. Und natürlich sollten Ladestrom und Kapazität einigermaßen zueinander passen, also nicht unbedingt 10000 ųF über 1 MOhm laden ...
Vorher ordentlich formieren, die Dinger, wenn sie ein paar Jahre gelegen haben. Und dass richtig gerechntet werden sollte, versteht sich von selbst.
pelowski
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 31. Jan 2015, 10:08
Hallo,

als grobe Orientierung ist diese Methode durchaus geeignet.
Allerdings sollte man bedenken, dass ein so als tauglich befundener Elko dennoch - je nach Einsatzort - untauglich sein kann, weil der ESR nicht erfasst wird.

Grüße - Manfred
Steffen_Bühler
Inventar
#9 erstellt: 31. Jan 2015, 10:29

jehe (Beitrag #5) schrieb:
auch in der Rechnung stimmt was nicht, da ein Elko 5 Tau für eine vollständige Ladung bzw. Entladung benötigt.


Nein, theoretisch braucht er unendlich lang zum Entladen. Nach 5tau ist immer noch etwa ein Prozent Spannung da, genauer 1/(e^5), so wie nach 1tau eben 1/(e^1) da ist und nach 2tau 1/(e^2).

Die Rechnung stimmt also durchaus.

jehe (Beitrag #5) schrieb:

Bei 33% Restladung einfach ein Drittel der gesamten Ladespannung anzunehmen stimmt so auch nicht, da der Lade-Entladevorgang nicht linear verläuft.


Es gilt immer Q=CU. Wenn 33% Ladung übrig ist, ist also auch 33% Spannung übrig.

In der Tat verläuft der Entladevorgang nicht linear, sondern exponentiell. Das Absinken der Spannung also auch, wie beschrieben.

Viele Grüße
Steffen


[Beitrag von Steffen_Bühler am 31. Jan 2015, 14:13 bearbeitet]
jehe
Inventar
#10 erstellt: 31. Jan 2015, 19:50
meine Antwort bezog sich auf diese Aussage

Eine Zehnerpotenz daneben: es sind 1000 s, also über eine Viertelstunde.

theoretisch wären es 5000s also ca.83min



Bei 33% Restladung einfach ein Drittel der gesamten Ladespannung anzunehmen stimmt so auch nicht, da der Lade-Entladevorgang nicht linear verläuft

das bezog sich natürlich auf die Zeit, war nur völlig unsinnig von mir ausgedrückt
Steffen_Bühler
Inventar
#11 erstellt: 01. Feb 2015, 14:17
Wie gesagt, es geht darum, tau zu bestimmen. Und das ist die Zeit, die vergeht, bis sich der Elko auf 36% entladen hat.

Du kannst auch warten, bis er sich auf 0,6% entladen hat, dann bekommst Du eben 5 tau. Aber entladen ist der Elko dann noch lange nicht, auch nicht nach 10 oder 42 tau ist theoretisch noch was drin.

Und bei 0,6% wird es auch langsam mit der Ablesegenauigkeit schwierig. Und es reicht ja auch, 1 tau abzuwarten, der Rest ergibt sich.

Die Größe 5 tau ist wirklich nur ein Richtwert, dass dann das Meiste weg ist. Zum Bestimmen von tau selber ist sie aber ungeeignet. Wie denn auch? Warten, bis nichts mehr angezeigt wird, und dann die Zeit durch 5? Mein Physiklehrer würde mich steinigen.
Hmeck
Inventar
#12 erstellt: 01. Feb 2015, 18:28
Hi,
ich habe immer gern die Halbwertszeit genommen: C * R * ln(2) also ungefähr R*C*0,7.
klingt_wie_kaput
Stammgast
#13 erstellt: 23. Feb 2015, 16:17
Hey,

Na das hat ja mal ne Diskussion ausgelöst

Ich danke Euch natürlich für die vielen Tipps und Hinweise.
Da aber wie erwähnt der ESR so nicht ermittelt werden kann hab ich die Testkandidaten kurzerhand eingepackt und bin zum Elektriker damit gelaufen.
Ergebnis: 14 von den 16 NOVER negative black waren noch in Ordnung.

Also funktioniert haben alles noch, bis auf die 2 besagten. Bei dem einem war der ESR komplett im Eimer, und bei dem 2. war der zumindest angeknackt und irgendwie war glaube noch die Kapazität nicht mehr gegeben.


Also danke nochmal und eventuell bis später.
Grüße Mario


PS: Was ist eigentlich der ESR....
scauter2008
Inventar
#14 erstellt: 23. Feb 2015, 16:24
Der ESR ist der Innenwiderstand
Der Elko besteht aus Alu Folie die Zusammengewickelt ist.
Ist der zu Groß und muss viel Strom durch erwärmt sich das Elektrolyt und trocknet aus.
Deshalb gibt es LOW ESR Elkos.

Noch was zur Alterung
In meiner IMG STA1100 sind 8 10.000µF Elkos verbaut, diese sind nahe am Ringmerktrafo.
Die Endstufe ist 6-8 Jahre alt, die Elkos haben nur noch 6700-6800µF.
klingt_wie_kaput
Stammgast
#15 erstellt: 23. Feb 2015, 16:34
Nich wahr... !?

Das ist meiner Meinung nach traurig. Ich habe die NOVER negative black aus einem Consonance Calaf ausgebaut. Das ist ja eine 4 oder 5 tausend € Kiste. Für soviel Geld könnte man eigentlich besseres erwarten. Ich meine wie gesagt, der war erst 6 Jahre alt... und von den 16 sind halt schon 2 ausgestiegen.
detegg
Inventar
#16 erstellt: 23. Feb 2015, 16:34

klingt_wie_kaput (Beitrag #13) schrieb:
PS: Was ist eigentlich der ESR.... :P

besser hier lesen und verstehen --> ESR = equivalent series resistance

Detlef
scauter2008
Inventar
#17 erstellt: 23. Feb 2015, 16:44
Die sitzen bei dir ja auch nahe des Trafos, da ist es halt sehr warm.
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