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デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

DMMとAMM(AVO)でコンデンサをチェック・テストする8つの方法

電気・電子のトラブルシューティングや修理作業では、「コンデンサをどうテスト・チェックすればよいか? 良品か、不良(ショート、オープン)か?」という共通の問題に直面します。

ここでは、アナログ(AVOメータ:アンペア、ボルト、オームメータ)およびデジタルマルチメータを使用して、コンデンサが良好な状態か、新品と交換すべきかを判断する方法を解説します。

注意: 静電容量の値を知るには、静電容量測定機能付きのアナログまたはデジタルマルチメータが必要です。

デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

以下に、コンデンサが良品、不良、オープン、ショート、デッドのいずれかを判定する8つの方法を示します。

方法1:デジタルマルチメータの抵抗モードでテスト

DMM(デジタルマルチメータ)の抵抗「Ω」モードでコンデンサをテストする手順:

  1. コンデンサが完全に放電済みであることを確認する。
  2. メータをオームレンジに設定(最低1000Ω=1kΩ以上)。
  3. マルチメータのプローブをコンデンサ端子に接続(マイナスをマイナス、プラスをプラス)。
  4. DMMが一瞬数値を表示する。この読みをメモする。
  5. すぐに「OL」(オープンライン)または無限大「∞」に戻る。ステップ2の繰り返しで同じ結果ならコンデンサは良好。
  6. 変化がなければコンデンサはデッド(故障)。
デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

方法2:アナログマルチメータのオームモードでチェック

AVO(アンペア、ボルト、オームメータ)の抵抗「Ω」モードでチェックする手順:

  1. 疑わしいコンデンサが完全に放電済みであることを確認。
  2. AVOメータを用意。
  3. ノブを回して抵抗「OHM」モードを選択(常に高いオームレンジを選択)。
  4. メータリードをコンデンサ端子に接続(COMを「-」、プラスを「+」)。
  5. 読みを取り、以下の結果と比較:
  6. ショートコンデンサ:非常に低い抵抗を示す。
  7. オープンコンデンサ:オームメータのスケールで針が動かない。
  8. 良好なコンデンサ:最初低抵抗を示し、徐々に無限大へ上昇。良好な状態。
デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

方法3:マルチメータの静電容量モードでチェック

注意: 静電容量モードでのテストは、アナログまたはデジタルマルチメータにファラド「Farad」または静電容量「C」機能がある場合のみ可能。微小容量コンデンサのテストにも使用可。ノブを静電容量モードに合わせ、以下の基本手順に従う:

  1. コンデンサが完全に放電済みであることを確認。
  2. コンデンサを基板から取り外す。
  3. マルチメータで静電容量「C」を選択。
  4. コンデンサ端子をマルチメータリードに接続(赤をプラス、黒をマイナス)。
  5. 読みがコンデンサケース印刷の実測値に近ければ(許容差±10〜±20%を考慮)、良好。
  6. 著しく低い容量またはゼロならデッド、新品と交換必要。
デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

方法4:シンプルな電圧計でテスト

極性・無極性コンデンサ双方に適用。コンデンサの公称電圧を知る必要あり。電解コンデンサはネームプレートに電圧表示、セラミック・SMDコンデンサは特定コードが印刷。セラミック・無極性コンデンサの値の読み方を参照。

デジタル・アナログマルチメータの直流電圧「V」モードでも実施可能。

  1. コンデンサの片方のリード(プラス長・マイナス短どちらでも)を回路から切り離す(完全に外しても可)。
  2. コンデンサの定格電圧を確認(例:16V)。
  3. 定格電圧未満で数秒間充電(例:16Vコンデンサに9V電池)。電池電圧が定格を超えると破損・破裂の恐れ。プラスをプラス、マイナスをマイナスに正しく接続。極性不明時はコンデンサのプラス・マイナス端子の見分け方を参照。
  4. ボルテメータを直流電圧レンジに設定し、コンデンサを接続(電池プラスをコンデンサプラス、マイナスをマイナス)。DMM・AMMとも可。
  5. ボルテメータの初期電圧読みを確認。供給電圧に近ければ良好。大幅に低ければデッド。コンデンサがボルテメータ内で放電するため、読みは極短時間。
デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法 デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

注意: コンデンサ電圧は電池電圧より低くなければならない。超えると破裂・焼損の危険。

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方法5:時定数の測定値でテスト

コンデンサの静電容量値(µF)が印刷されており、破損・焼損していない場合、時定数(TCまたはτ=Tau)を測定して値を求められる。

簡単に言えば、既知の抵抗器を通じて充電する際、印加電圧の63.2%まで充電される時間をコンデンサの時定数(τ=Tau、RC時定数とも)と呼び、以下で計算:

τ = R × C

各記号:

例:電源電圧9Vなら、63.2%は約5.7V。ストップウォッチで5.7V到達までの時間を測定。詳細は後述の例を参照。

オシロスコープを使えばマルチメータより精密に測定可能。

  1. コンデンサを基板から切り離し、放電する。
  2. 既知抵抗(例:5〜10kΩ)をコンデンサと直列接続。
  3. 既知電源電圧(例:12Vや9V)を直列回路に印加。
  4. コンデンサが印加電圧の63.2%まで充電される時間を測定(9Vなら約5.7V)。
  5. 既知抵抗値と測定時間から時定数式(τ = RC)で静電容量を計算。
  6. 計算値とコンデンサ印刷値を比較。
  7. 同一またはほぼ等しければ良好。顕著な差があれば故障、交換必要。
デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

例: 16V、470µFコンデンサをテスト。電源9Vなら5.7Vが63.2%。充電開始と同時にストップウォッチスタート。5.7V表示でストップ。仮に4.7秒だった場合。

時定数式 τ = RC より C = τ / R

C = 4.7秒 / 10kΩ = 0.47mF = 470µF

計算値と印刷値を比較:

放電時間も利用可能。ピーク電圧の36.8%まで放電する時間を測定し、同じ式で計算。

知っておくと便利: コンデンサが印加電圧ピーク値の36.8%まで放電する時間も測定可能。放電時間を同じ式で用いて容量算出可。

方法6:導通テストモードでテスト

DMMとAVOメータの導通テストモードでも、コンデンサの良・オープン・ショートを判定可能。

  1. 電源を切り、コンデンサを基板から取り外す。
  2. 抵抗器を使ってコンデンサを完全放電。
  3. マルチメータを導通テストモードに設定。
  4. 赤プローブをアノード(+)、黒プローブをカソード(-)に接触。
  5. 導通表示(ビープ音やLED点灯)後、即座に「OL」(オープンライン)表示なら良好。
  6. 導通表示が出なければオープン。
  7. LED点灯・ビープ音が継続すればショート、新品交換必要。
デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

方法7:目視・外観チェックでテスト

マルチメータなしで、外観上の兆候から不良コンデンサを判定する基本的アプローチ。

以下の状態があれば故障・損傷:

電解コンデンサの天面ベント膨らみ

電解コンデンサの天面ベント(K、T、X字形の弱点)は、故障時の圧力逃がし用。天面が膨らんでいれば、故障時にガス圧でベントが破られた証拠(電解液の黒・白・オレンジ色は材料による)。

デジタル・アナログマルチメータでコンデンサをテストする8つの実証済み方法

底面膨らみとケース浮き

ガス圧が天面ベントを破らず底面へ逃げた場合、底面ゴムが押し出され底面膨らみ・ケース浮きが発生。

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SMD・セラミックコンデンサのテスト

セラミックや小型SMDコンデンサで以下の兆候があれば故障、正しい部品と交換必要:

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