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電容器的基礎知識及檢測方法

作者:  來源:  更新時間:2019-07-22 17:51:18  點擊次數:

一、基礎知識:


電容器是一種儲能元件,在電路中用於調諧、濾波、耦合、旁路、能量轉換和延時。電容器通常叫做電容。按其結構可分為固定電容器、半可變電容器、可變電容器三種。


1.常用電容的結構和特點


常用的電容器按其介質材料可分為電解電容器、雲母電容器、瓷介電容器、玻璃釉電容等。


鋁電解電容


它是由鋁圓筒做負極,裏麵裝有液體電解質,插入一片彎曲的鋁帶做正極製成。還需要經過直流電壓處理,使正極片上形成一層氧化膜做介質。它的特點是容量大,但是漏電大,誤差大,穩定性差,常用作交流旁路和濾波,在要求不高時也用於信號耦合。電解電容有正、負極之分,使用時不能接反。有正負極性,使用的時候,正負極不要接反。紙介電容用兩片金屬箔做電極,夾在極薄的電容紙中,卷成圓柱形或者扁柱形芯子,然後密封在金屬殼或者絕緣材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)殼中製成。它的特點是體積較小,容量可以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大,用於低頻比較合適。


金屬化紙介電容


結構和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔,體積小,容量較大,一般用在低頻電路中。


油浸紙介電容


它是把紙介電容浸在經過特別處理的油裏,能增強它的耐壓。它的特點是電容量大、耐壓高,但是體積較大。


玻璃釉電容


以玻璃釉作介質,具有瓷介電容器的優點,且體積更小,耐高溫。陶瓷電容用陶瓷做介質,在陶瓷基體兩麵噴塗銀層,然後燒成銀質薄膜做極板製成。它的特點是體積小,耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適宜用於高頻電路。鐵電陶瓷電容容量較大,但是損耗和溫度係數較大,適宜用於低頻電路。


薄膜電容


結構和紙介電容相同,介質是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容,介電常數較高,體積小,容量大,穩定性較好,適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容,介質損耗小,絕緣電阻高,但是溫度係數大,可用於高頻電路。


雲母電容


用金屬箔或者在雲母片上噴塗銀層做電極板,極板和雲母一層一層疊合後,再壓鑄在膠木粉或封固在環氧樹脂中製成。它的特點是介質損耗小,絕緣電阻大、溫度係數小,適宜用於高頻電路。


鉭、铌電解電容


它用金屬鉭或者铌做正極,用稀硫酸等配液做負極,用鉭或铌表麵生成的氧化膜做介質製成。


它的特點是體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設備中。


半可變電容


也叫做微調電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片,中間夾著介質製成。調節的時候改變兩片之間的距離或者麵積。它的介質有空氣、陶瓷、雲母、薄膜等。


可變電容 它由一組定片和一組動片組成,它的容量隨著動片的轉動可以連續改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉動,叫做雙連。可變電容的介質有空氣和聚苯乙烯兩種。空氣介質可變電容體積大,損耗小,多用在電子管收音機中。聚苯乙烯介質可變電容做成密封式的,體積小,多用在晶體管收音機中。


2.主要性能指標


標稱容量和允許誤差:電容器儲存電荷的能力,常用的單位是F、uF、pF。電容器上標有的電容數是電容器的標稱容量。電容器的標稱容量和它的實際容量會有誤差。一般,電容器上都直接寫出其容量,也有用數字來標誌容量的,通常在容量小於10000pF的時候,用pF做單位,大於10000pF的時候,用uF做單位。為了簡便起見,大於100pF而小於1uF的電容常常不注單位。沒有小數點的,它的單位是pF,有小數點的,它的單位是uF。如有的電容上標有“332”(3300pF)三位有效數字,左起兩位給出電容量的第一、二位數字,而第三位數字則表示在後加0的個數,單位是pF。


額定工作電壓:在規定的工作溫度範圍內,電容長期可靠地工作,它能承受的最大直流電壓,就是電容的耐壓,也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中,要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。


絕緣電阻:由於電容兩極之間的介質不是絕對的絕緣體,它的電阻不是無限大,而是一個有限的數值,一般在1000兆歐以上,電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻,或者叫做漏電電阻,大小是額定工作電壓下的直流電壓與通過電容的漏電流的比值。漏電電阻越小,漏電越嚴重。電容漏電會引起能量損耗,這種損耗不僅影響電容的壽命,而且會影響電路的工作。因此,漏電電阻越大越好。


介質損耗:電容器在電場作用下消耗的能量,通常用損耗功率和電容器的無功功率之比,即損耗角的正切值表示。損耗角越大,電容器的損耗越大,損耗角大的電容不適於高頻情況下工作。


3.選用常識


電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中,電容的耐壓值不要小於交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候,還要注意正負極不要接反。


不同電路應該選用不同種類的電容。揩振回路可以選用雲母、高頻陶瓷電容,隔直流可以選用紙介、滌綸、雲母、電解、陶瓷等電容,濾波可以選用電解電容,旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。


電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現象,並且核對它的電容值。安裝的時候,要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到,以便核實。


二、電容器檢測的一般方法


1.固定電容器的檢測.


A 檢測10pF以下的小電容。因10pF以下的固定電容器容量太小,用萬用表進行測量,隻能定性的檢查其是否有漏電,內部短路或擊穿現象。測量時,可選用萬用表R×10k擋,用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳,阻值應為無窮大。若測出阻值(指針向右擺動)為零,則說明電容漏電損壞或內部擊穿。


B 檢測10PF~001μF固定電容器是否有充電現象,進而判斷其好壞。萬用表選用R×1k擋。兩隻三極管的β值均為100以上,且穿透電流要小。可選用3DG6等型號矽三極管組成複合管。萬用表的紅和黑表筆分別與複合管的發射極e和集電極c相接。由於複合三極管的放大作用,把被測電容的充放電過程予以放大,使萬用表指針擺幅度加大,從而便於觀察。應注意的是:在測試操作時,特別是在測較小容量的電容時,要反複調換被測電容引腳接觸A、B兩點,才能明顯地看到萬用表指針的擺動。C對於001μF以上的固定電容,可用萬用表的R×10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內部短路或漏電,並可根據指針向右擺動的幅度大小估計出電容器的容量。


2.電解電容器的檢測


A 因為電解電容的容量較一般固定電容大得多,所以,測量時,應針對不同容量選用合適的量程。根據經驗,一般情況下,1~47μF間的電容,可用R×1k擋測量,大於47μF的電容可用R×100擋測量。


B 將萬用表紅表筆接負極,黑表筆接正極,在剛接觸的瞬間,萬用表指針即向右偏轉較大偏度(對於同一電阻擋,容量越大,擺幅越大),接著逐漸向左回轉,直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容的正向漏電阻,此值略大於反向漏電阻。實際使用經驗表明,電解電容的漏電阻一般應在幾百kΩ以上,否則,將不能正常工作。在測試中,若正向、反向均無充電的現象,即表針不動,則說明容量消失或內部斷路;如果所測阻值很小或為零,說明電容漏電大或已擊穿損壞,不能再使用。


C 對於正、負極標誌不明的電解電容器,可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻,記住其大小,然後交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表筆接的是正極,紅表筆接的是負極。


D 使用萬用表電阻擋,采用給電解電容進行正、反向充電的方法,根據指針向右擺動幅度的大小,可估測出電解電容的容量。


3.可變電容器的檢測


A 用手輕輕旋動轉軸,應感覺十分平滑,不應感覺有時鬆時緊甚至有卡滯現象。將載軸向前、後、上、下、左、右等各個方向推動時,轉軸不應有鬆動的現象。


B 用一隻手旋動轉軸,另一隻手輕摸動片組的外緣,不應感覺有任何鬆脫現象。轉軸與動片之間接觸不良的可變電容器,是不能再繼續使用的


C 將萬用表置於R×10k擋,一隻手將兩個表筆分別接可變電容器的動片和定片的引出端,另一隻手將轉軸緩緩旋動幾個來回,萬用表指針都應在無窮大位置不動。在旋動轉軸的過程中,如果指針有時指向零,說明動片和定片之間存在短路點;如果碰到某一角度,萬用表讀數不為無窮大而是出現一定阻值,說明可變電容器動片與定片之間存在漏電現象。


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