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电子元器件之---电容器二(参数、标注、连接、检测)

 我们爱读好书 2020-03-07

电容器的命名

在国产电容器中,电容器的型号主要由4部分组成,从左至右依次为第一部分、第二部分、第三部分、第四部分。

第一部分为主称部分,用字母表示电容器的名字。如:C表示电容器。

第二部分为电容的介质材料部分,用字母表示电容器组成所用的材料。符号及意义见下表:

字母
电容介质材料
字母
电容介质材料
A
钽电解
L
聚酯等级性有机薄膜
B
聚苯乙烯等非极性薄膜
L S
聚碳酸酯等级性有机薄膜
C
高频陶瓷
N
铌电解
D
铝电解
O
玻璃膜
E
其他材料电解
Q
漆膜
G合金电解
S T
低频陶瓷
H
纸膜复合介质
V X
云母纸
I
玻璃釉
Y
云母
J
金属化纸介
Z

第三部分用数字或字母表示电容器的类别,一般用数字表示,个别类型用字母表示产品类型。具体符号及代表的意义见下表:

数字代号
                             分类意义
字母代号
分类意义
瓷介
云母
有机
电解
1
圆形
非密封
非密封箔式
G

T
高功率
2
管形
非密封
非密封箔式
3
叠形
密封
密封烧结粉液体
4
独石
密封
密封烧结粉固体
5
穿心

穿心

6
支柱等



W
微调
7



无极性
8
高压
高压
高压

9


特殊
特殊

第四部分为电容器的序号,用数字表示同类产片中的不同品种,以区分产品的外形尺寸和性能指标等。

电容器的参数

电容器的主要参数有标称容量、允许偏差、额定电压、漏电流、绝缘电阻、损耗角正切值、温度系数以及高频特性等。

1、标称容量:

标称容量是指标注在电容器上的电容量。电容量的基本单位是法拉(简称法)。用字母“F”表示。除了法拉外,还有豪法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)等单位,它们之间的换算关系为:1F=10^3mF=10^6μF=10^9nF=10^12pF。其中微法和皮法这两个单位最常用。

在实际应用时,如果电容器在0.01μF以上,通常用微法做单位,例如:0,047μF、0.1μF、2.2μF、47μF、330μF、4700μF等;如果电容量在0.01 以下,通常用皮法做单位。例如:2pF、68pF、100pF、680pF、5600pF等。

2、允许偏差:

允许偏差是指电容器的标称容量与实际容量之间允许的最大偏差范围。

电容器的容量偏差与电容器的介质材料及容量大小有关。电解电容器的容量较大,误差范围大于±10%,而云母电容器、玻璃釉电容器、瓷介电容器及各种无极性高频有机薄膜介质电容器(如:涤纶电容器、聚苯乙烯电容器、聚丙乙烯电容器等)的容量相对较小。误差范围小于±20%。

电容器的误差主要有六个等级,分别用不同的字母表示,见下表:

符号
F
G
J
K
L
M
允许偏差
±1%±2%±5%±10%(Ⅰ级)15%(Ⅱ级)
±20%(Ⅲ级)

3、额定电压:

额定电压也称为电容器的耐压值,是指电容器在规定的温度范围内能够连续正常工作时所能承受的最高电压。该额定电压值通常标注在电容器上。

实际使用电容器时,电容器的工作电压应低于电容器上标注的额定电压值,否则会造成电容器因过压而击穿损坏。另外,如果电容器上没有标注额定电压,其额定电压一般为63V。

4、漏电流:

当电容器加上直流电压时,虽然电容器的介质材料是绝缘体,但在一定的工作温度及电压条件下,总有一定的电流会通过电容器,我们称此电流为漏电流。

一般情况下,电解电容器的漏电流会大一些,而云母电容器、陶瓷电容器等的漏电流较小。

5、绝缘电阻:

电容器两极间的电阻值称为绝缘电阻。绝缘电阻也称漏电阻,它与电容器的漏电流成正比。漏电流越大,绝缘电阻越小;绝缘电阻越大,表明电容器的漏电流越小,质量也越好。

6、损耗角正切值:

损耗角正切值也称为电容器的损耗因数,用来表示电容器能量损耗的大小。该值越小,说明电容器的质量越好。

7、温度系数:

温度系数是指在一定温度范围内,温度每变化1℃时,电容器容量的相对变化值。温度系数值越小,电容器的性能越好。

8、高频特性:

高频特性是指电容器对各种不同高低的频率所表现出的性能(即电容量等电参数随着电路工作频率的变化而变化的特性)。不同介质材料的电容器的最高工作频率也不同。例如:容量较大的电容器(如电解电容器)只能在低频电路中正常工作,高频电路中只能使用容量较小的高频瓷介电容器或云母电容器等。

电容器的标注

电容器的主要参数一般标注在电容器上。电容器的标注方法与电阻器基本相同,具体如下:

1、直标法:

直标法就是用数字或符号将电容器的相关参数直接标在电容器的外壳上。这种标注方法常见于电解电容器和体积稍大的电容器上。

电容器上如标注为47μF 100V 表示容量为47μF 耐压为100V。

2、色环标注法:

色环标注法是对小型圆柱状电容器进行标注的方法。与电阻器的色标法基本相同。

3、数标法:

对于小容量和体积较小的电容器,常用数字加字母标注或用纯数字标示。

数字加字母标注,数字表示有效数。字母有p n m三种,表示单位。p代表pF,n代表10^3nF,m代表10^6pF(即μF)。如:2p2表示2.2pF;2n2表示2200pF;2m2表示2.2μF。

4、纯数字标法:

纯数字标注法常用三位数,前两位数字表示有效数,第三位数表示倍率。如:101表示10x10¹=100pF,102表示10x10²=1000pF,223表示22x10³=22000pF=0.022μF。

电容器的串联

电容器首尾相连,称为串联。电容器串联的特点是:流过每个电容器的电流都相等。


多个电容器串联后,总电容的倒数等于各串联电容器倒数之和。

电容器串联后,相当于增大了电容器极板间的距离,总容量减小。串联后各电容器上的电压之和等于总电压。即电容器串联分压:UAB=U1+U2+U3

电容器的并联

电容器头与头相连,尾与尾相连称为电容器并联。电容器并联的特点是:每个电容器两端的电压相同。

多个电容器并联后,总电容量等于各并联电容之和,即CAB=C1+C2+C3。电容器并联相当于增加了电容器极板间的面积,总容量增大。并联后各电容器上的电压相等。

电容器的检测与判断

业余条件下,电容器好坏的检查判定,主要是通过观察判断和利用万用表来进行,其中,观察判断主要是观察电容器是否有漏液,爆裂或烧毁的情况,如果有,就说明电容器与问题,需要更换同型号的电容器。对于利用万用表检测电容器好坏的方法,下面将进行详细介绍。

用指针式万用表检测电容器

1、固定电容器的检测

检测固定电容器时,0.01μF以下的固定电容器和0.01μF以上的固定电容器又有不同的检测方法。

1)0.01μF以下的固定电容器检测方法:

0.01μF以下的固定电容器大多是瓷片电容器、薄膜电容器等。因电容器容量太小,利用万用表只能定性的检查其绝缘电阻、既有漏电、内部短路或击穿现象,不能定量判定质量。

万用表检测0.01μF以下固定电容器的方法:将用万用表功能旋钮旋至“Rx10k”档,用两表笔分别任意接电容器的两个引脚,观察万用表的指针有无偏转,然后交换表笔再测一次。二次检测中 ,阻值都为无穷大。若能测出阻值(指针向右摆动),则说明电容器漏电损坏或内部击穿。

对0.01μF以下固定电容器也可以使用附加电路,利用复合三极管的放大作用进行检测,如图所示,其原理是被检测电容器的充放电电流复合管放大,使万用表指针摆幅度增大,从而便于观察。

利用复合三极管的检测方法:选两只β值均为100以上,穿透电流小的三极管,可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。然后将万用表的红表笔和黑表笔分别与复合管的发射极和集电极相接,电容器的两个电极瞬时接触复合管的基极和集电极,观察表针偏转后能否会到无穷大。接着交换电容器电极再测一次,观察表针偏转后能否会到无穷大。若两次测试中有一次表针不能回到无穷大位置处,表明电容器有损坏。

注意:

在测试操作时,特别是在检测较小容量的电容器时,要反复调换被测电容器引脚接触复合管的基极和集电极,才能明显地看到万用表指针的摆动。

2)0.01μF以上的固定电容器检测方法:

对于0.01μF以上的固定电容器,可用万用表的'Rx10k'挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量(与一个好的同容量的电容器相对比)。测试时,快速交换电容器两个电极,观察表针向右摆动后能否再回到无穷大位置处,若不能回到无穷大位置处,说明电容器有问题。

2、电解电容器的检测

电解电容器的容量较一般固定电容大得多,可利用电容器是否有充放电现象进行检测,进而判断其好坏,测量时,应针对不同容量选用合适的量程,根据经验,一般情况下,0.01μF-100μF间的固定电容器,可用“Rx10k”档测量,10-47μF 简的电容,可用“Rx100”挡测量,大于47μF的电容器可用“Rx10”或Rx1'挡测量。档测试时,一般先对电容器将电容器的两个电极相碰一下即可。

将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触瞬间,万用表指针既向右偏转大幅度(对于同一电阻、容量越大、摆幅度越大),接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。此时的漏电阻一般应在几百KΩ以上,否则,将不能正常工作。

在测试中,若正向,反向均无充电的现象,既表针不动,则说明电容器容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容器漏电大或已击穿损坏,不能使用。

如果要判断一只电容器的容量是否足够,可以用一只与被测电容器容量相同的好电容器作对比分别观察测试两只电容器充放电时表针的摆动幅度,可大致判断被电容器的容量是否足够。

3、电容器正负极性判断法

对于正、负极标志不明的电解电容器,可利用上述测量漏电电阻的方法加以判别。测量时,先假定某极为正极,让其与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止刻度(表针靠左表示阻值大),然后将电容器放电(既两根引线碰一下),两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置更靠左(阻值大)时黑表笔的就是电解电容器的正极,而红表笔接的是负极。测量时最好选用“Rx100”或挡“Rx1k”挡。

4、可变电容器的检测方法

(1)检测可变可变电容器的机械性能

由于可变电容器有旋转机械动作,轴带动电容器动片,有检测时用手旋动旋轴,感觉它的松紧情况,如果过松或过紧或由摩擦声,说明电容器的机械部分有问题,需要调整。

(2)检测可变电容器有无碰片短路

检测可变电容器的方法如下

将万用表调到“Rx10k”挡,然后将两只表笔分别接可变电容器的动片(中间的一个角)和静片,接着慢慢旋转转轴。如果万用表指针总是在无穷大位置,则此可变电容器无碰片和漏电现象;如果万用表指针在旋转到某个位置时,指针快速向右摆动,说明在此位置动片和静片相碰短路了;如果指针不在无穷大位置,则此可变电容器漏电。接下来将万用表表笔接在另一个静片上按照上述检测方法检测可变电容器是否有问题,如果有短路或漏电情况,则需要更换可变电容器。

用数字万用表检测电容器

1、利用数字万用表检测电容器测试孔测量电容器的好坏

数字万用表具有测试电容器的功能,测量量程一般为0-20μF。用数字万用表检测电容器的好坏的方法如下:

(1)将功能旋钮旋到电容挡量程大于被测电容器容量。

(2)将大于1μF的电容器的两级短接放电。

(3)将电容器的两只引脚分别插入电容器测试孔中。

(4)从显示屏上读出电容值。

(5)将读出的值与电容器的标称值比较,若相差太大,说明该电容器容量不足或性能不良,不能再使用,如图所示。

2利用数字万用表的电阻挡测量 电容器的好坏

用数字万用表判定电容器好坏的步骤如下:

(1)首先将万用表调到欧姆挡的适当挡位,一般容量在1μF以下的电容器用“20K”挡或二极管挡检测。

(2)然后用万用表的两只表笔分别与电容器的两端相接(红表笔接电容器的正极,黑表笔接电容器的负极),如果显示值从“000”开始逐渐增加,最后显示溢出符号“1”,显示“1”,(溢出符号),则可能电容器内部极间断路。

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