A fejhallgató kábelek gyakran megsérülnek, a kábel belső vezetékei érintkezési hibásak lesznek, majd teljesen elszakadnak. A legtöbb esetben a javítás szempontjából a szakadás pontos helyének meghatározása nem releváns, most viszont szeretnék bemutatni egy viszonylag egyszerű módszert a szakadás helyének kapacitásméréssel történő meghatározására.
Elektromos kapacitást általában kondenzátorokon mérünk, azonban két párhuzamosan futó vezeték között is lehet kapacitást mérni, mintha azok egy kondenzátor fegyverzetei lennének. A kapacitás jele C, mértékegysége farad. A vezetékek kapacitása a síkkondenzátorhoz hasonlóan a két vezeték méretétől, azok távolságától, valamint a köztük lévő szigetelőanyagtól függ, amely az alábbi képlettel írható fel:
C = Ε × (A / d)
Ahol “Ε” a szigetelő anyag relatív dielektromos állandója, “A” a kondenzátor lemezeinek felülete, “d” a lemezek távolsága.
A kapacitás tehát egyenesen arányos a felülettel, jelen esetben a vezetékek hosszával. Vagyis minél hosszabbak a vezetékek, annál nagyobb lesz a kábel kapacitása. Ilyen alapon megállapítható, hogy a belső vezetékek szakadása a kábel végeitől milyen távolságra következett be. A kapacitást megmérhetjük például egy erre alkalmas multiméterrel.
Az általam használt műszer nem egy drága darab.
Típusa: UNI-T UT-131 multiméter
Csak halkan jegyzem meg, hogy a mérendő kábelek kapacitása a mérési tartomány alatt van, de a mérés valamennyire mégis működik.
- Mérési tartomány: 2 nF (2.000 pF) – 2 mF
- Pontosság: ±(3 % + 5)
A méréshez a kábelben legalább 2 belső vezetéknek kell lennie. A mérés szempontjából nem számít, hogy csak az egyik vezeték szakadt-e el, vagy mindkettő. A példákban feltételezzük, hogy a kábelben csak egy helyen vannak elszakadva a belső vezetékek.
A kábel két végét [A]-val és [B]-vel jelöltem. Az [A] és [B] végpont közötti távolság, vagyis a kábel teljes hossza ismert, amit [L]-lel jelöltem. A szakadás valahol [A] és [B] között van. Az [A] végpont és a szakadás közötti ismeretlen távolság legyen [a], a szakadás és a [B] végpont közötti ismeretlen távolság legyen [b]. A kérdés az, hogy hol van a szakadás, hány centire van [A] illetve [B] végpontokól, mekkora az [a] illetve [b] távolság?
Hogyha nem ismerem a kábel méterenkénti kapacitását…
- ehhez a módszerhez ismerni kell a kábel teljes hosszát,
- a kábel midnkét végén meg kell mérni a kapacitást,
- nem szükséges tudni a kábel méterenkénti kapacitását
Hogyha nem ismerem a kábel típus méterenkénti kapacitását, akkor megmérhetem a kapacitást mindkét végpont két belső vezetéke között, és ez a két kapacitás érték úgy fog aránylani egymáshoz, mint a szakadásnál elválasztott kábel két felének hossza:
Ca / Cb = a / b
Nézzük egy valós példát. Adott egy Shure SRH 440 típusú fejhallgató. A fejhallgatót azért hozták be javításra, mert a jobb oldala nem szólt. Ez egy cserélhető kábeles fejhallgató. Először a főkábel alsó és felső csatlakozójának érintkezőit mértem egymáshoz képest a multiméter szakadásvizsgáló funkciójával. Egyik vezetékben sem volt szakadás. Azt is megállapítottam, hogy a jobb oldali hangszóró ép, viszont a fejpánt kábelben futó mindkét belső vezeték elszakadt. A fejpánt kábelt kicseréltem. Most kipróbálhatom ezt a számomra új módszert a sérült kábelen. A kábel mindkét vége meg van blankolva, a vezetékek végei elő vannak ónozva. Vajon meg tudom állapítani a sérülés helyét anélkül, hogy szétvágnám a kábelt?
Mivel a kábel típus méterenkénti kapacitását nem ismerem, viszont mindkét végpontján tudok kapacitást mérni, ezért ezt a módszert fogom alkalmazni.
A kábel [A] végpontján a két belső vezetéke között mért kapacitás: Ca = 0,085 nF = 85 pF
A kábel [B] végpontján a két belső vezetéke között mért kapacitás: Cb = 0,010 nF = 10 pF
100% = 85 pF + 10 pF = 95 pF
1% = 85 pF / 100 = 0,95 pF
A kábel teljes hossza: 71 cm
100% = 71 cm
1% = 71 cm / 100 = 0,71 cm
85 pF / 0,95 pF = 89,47 %
a = 89,47 × 0,71 cm = 63,52 cm
10 pF / 0,95 pF = 10,52 %
b = 10,52 × 0,71 cm = 7,46 cm
Vagyis a szakadás [B] végponthoz esik közelebb, attól 7,46 cm távolságra van.
A mérés egész pontosra sikeredett, ugyanis valóban látható egy sérülés a kábel burkolatán [B] végponttól 8,3 cm távolságra.
Hogyha ismerem a kábel méterenkénti kapacitását…
- ehhez a módszerhez ismerni kell a kábel méterenkénti kapacitását,
- elegendő a kábel egyik végén megmérni a kapacitást,
- nem szükséges tudni a kábel teljes hosszát
Hogyha ismerem az adott kábel típus méterenkénti kapacitását, akkor a mérést elég a kábel egyik végén elvégezni, a végpont két belső vezetéke között.
Hogyha nem ismerem az adott kábel méterenkénti kapacitását, akkor azt meg tudom mérni egy ép kábelszakaszon. Például egy Neotech KE-01 (tipikus fülhallgató kábel) kábelből levágott 1 m hosszú kábeldarab egyik végpontján a két belső vezeték között mért kapacitás, vagyis a kábel méterenkénti kapacitása 0,192 nF.
- A kábel kapacitása 0,192 nF = 192 pF / méter
- A kábel kapacitása 1,92 pF / centiméter
- A kábel kapacitása 0,192 pF / milliméter
Hogyha elosztom a kábel egyik végpontjának két belső vezetéke között mért kapacitást a kábel típus centiméterenkénti kapacitásával, akkor közelítőleg megkapom, hogy a szakadás hány centire van a végponttól:
A kábel egyik végpontján a két belső vezetéke között mért kapacitás:
0,060 nF = 60 pF
A kábel centiméterenkénti kapacitása:
1,92 pF
60 pF / 1,92 pF = 31,25 cm
Ehhez képest a mért kábeldarab a valóságban 25 cm hosszú volt, vagyis a mérési eredmény nem pontos.
Egyébként létezik más módszer is a sérülés helyének pontos meghatározására, ami költségesebb, viszont 100%-ban megbízható, a sérült kábel röntgen vizsgálata: Fejhallgató kábelek röntgenvizsgálata