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電容器的基礎(chǔ)知識(shí)及檢測(cè)方法

  • 編輯: 深圳容樂電子官網(wǎng)
  • 發(fā)表時(shí)間:2020-09-09
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一、基礎(chǔ)知識(shí):

電容器是一種儲(chǔ)能元件,在電路中用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換和延時(shí)。電容器通常叫做電容。按其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

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


鋁電解電容

它是由鋁圓筒做負(fù)極,里面裝有液體電解質(zhì),插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過直流電壓處理,使正極片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特點(diǎn)是容量大,但是漏電大,誤差大,穩(wěn)定性差,常用作交流旁路和濾波,在要求不高時(shí)也用于信號(hào)耦合。電解電容有正、負(fù)極之分,使用時(shí)不能接反。有正負(fù)極性,使用的時(shí)候,正負(fù)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,然后密封在金屬殼或者絕緣材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)殼中制成。它的特點(diǎn)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,用于低頻比較合適。


金屬化紙介電容  

結(jié)構(gòu)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(lái)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(jīng)過特別處理的油里,能增強(qiáng)它的耐壓。它的特點(diǎn)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(zhì),具有瓷介電容器的優(yōu)點(diǎn),且體積更小,耐高溫。陶瓷電容用陶瓷做介質(zhì),在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。它的特點(diǎn)是體積小,耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適宜用于高頻電路。鐵電陶瓷電容容量較大,但是損耗和溫度系數(shù)較大,適宜用于低頻電路。


薄膜電容

結(jié)構(gòu)和紙介電容相同,介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容,介電常數(shù)較高,體積小,容量大,穩(wěn)定性較好,適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容,介質(zhì)損耗小,絕緣電阻高,但是溫度系數(shù)大,可用于高頻電路。


云母電容  

用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板,極板和云母一層一層疊合后,再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。它的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小,絕緣電阻大、溫度系數(shù)小,適宜用于高頻電路。


鉭、鈮電解電容  

它用金屬鉭或者鈮做正極,用稀硫酸等配液做負(fù)極,用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。

它的特點(diǎn)是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中。


半可變電容  

也叫做微調(diào)電容。它是由兩片或者兩組小型金屬?gòu)椘?,中間夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)的時(shí)候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等。

可變電容  它由一組定片和一組動(dòng)片組成,它的容量隨著動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng),叫做雙連??勺冸娙莸慕橘|(zhì)有空氣和聚苯乙烯兩種??諝饨橘|(zhì)可變電容體積大,損耗小,多用在電子管收音機(jī)中。聚苯乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的,體積小,多用在晶體管收音機(jī)中。


2.主要性能指標(biāo)

標(biāo)稱容量和允許誤差:電容器儲(chǔ)存電荷的能力,常用的單位是F、uF、pF。電容器上標(biāo)有的電容數(shù)是電容器的標(biāo)稱容量。電容器的標(biāo)稱容量和它的實(shí)際容量會(huì)有誤差。一般,電容器上都直接寫出其容量,也有用數(shù)字來(lái)標(biāo)志容量的,通常在容量小于10000pF的時(shí)候,用pF做單位,大于10000pF的時(shí)候,用uF做單位。為了簡(jiǎn)便起見,大于100pF而小于1uF的電容常常不注單位。沒有小數(shù)點(diǎn)的,它的單位是pF,有小數(shù)點(diǎn)的,它的單位是uF。如有的電容上標(biāo)有“332”(3300pF)三位有效數(shù)字,左起兩位給出電容量的第一、二位數(shù)字,而第三位數(shù)字則表示在后加0的個(gè)數(shù),單位是pF。

額定工作電壓:在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),電容長(zhǎng)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:由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體,它的電阻不是無(wú)限大,而是一個(gè)有限的數(shù)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(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗,這種損耗不僅影響電容的壽命,而且會(huì)影響電路的工作。因此,漏電電阻越大越好。

介質(zhì)損耗:電容器在電場(chǎng)作用下消耗的能量,通常用損耗功率和電容器的無(wú)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于高頻情況下工作。


3.選用常識(shí)

電容在電路中實(shí)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于交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時(shí)候,還要注意正負(fù)極不要接反。

不同電路應(yīng)該選用不同種類的電容??窕芈房梢赃x用云母、高頻陶瓷電容,隔直流可以選用紙介、滌綸、云母、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(xiàn)象,并且核對(duì)它的電容值。安裝的時(shí)候,要使電容的類別、容量、耐壓等符號(hào)容易看到,以便核實(shí)。


二、電容器檢測(cè)的一般方法  


1.固定電容器的檢測(cè)

A 檢測(cè)10pF以下的小電容。因10pF以下的固定電容器容量太小,用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量,只能定性的檢查其是否有漏電,內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。測(cè)量時(shí),可選用萬(wàn)用表R×10k擋,用兩表筆分別任意接電容的兩個(gè)引腳,阻值應(yīng)為無(wú)窮大。若測(cè)出阻值(指針向右擺動(dòng))為零,則說(shuō)明電容漏電損壞或內(nèi)部擊穿。

B 檢測(cè)10PF~001μF固定電容器是否有充電現(xiàn)象,進(jìn)而判斷其好壞。萬(wàn)用表選用R×1k擋。兩只三極管的β值均為100以上,且穿透電流要小??蛇x用3DG6等型號(hào)硅三極管組成復(fù)合管。萬(wàn)用表的紅和黑表筆分別與復(fù)合管的發(fā)射極e和集電極c相接。由于復(fù)合三極管的放大作用,把被測(cè)電容的充放電過程予以放大,使萬(wàn)用表指針擺幅度加大,從而便于觀察。應(yīng)注意的是:在測(cè)試操作時(shí),特別是在測(cè)較小容量的電容時(shí),要反復(fù)調(diào)換被測(cè)電容引腳接觸A、B兩點(diǎn),才能明顯地看到萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)。C對(duì)于001μF以上的固定電容,可用萬(wàn)用表的R×10k擋直接測(cè)試電容器有無(wú)充電過程以及有無(wú)內(nèi)部短路或漏電,并可根據(jù)指針向右擺動(dòng)的幅度大小估計(jì)出電容器的容量。

2.電解電容器的檢測(cè)

A 因?yàn)殡娊怆娙莸娜萘枯^一般固定電容大得多,所以,測(cè)量時(shí),應(yīng)針對(duì)不同容量選用合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般情況下,1~47μF間的電容,可用R×1k擋測(cè)量,大于47μF的電容可用R×100擋測(cè)量。

B 將萬(wàn)用表紅表筆接負(fù)極,黑表筆接正極,在剛接觸的瞬間,萬(wàn)用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大偏度(對(duì)于同一電阻擋,容量越大,擺幅越大),接著逐漸向左回轉(zhuǎn),直到停在某一位置。此時(shí)的阻值便是電解電容的正向漏電阻,此值略大于反向漏電阻。實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明,電解電容的漏電阻一般應(yīng)在幾百kΩ以上,否則,將不能正常工作。在測(cè)試中,若正向、反向均無(wú)充電的現(xiàn)象,即表針不動(dòng),則說(shuō)明容量消失或內(nèi)部斷路;如果所測(cè)阻值很小或?yàn)榱悖f(shuō)明電容漏電大或已擊穿損壞,不能再使用。

C 對(duì)于正、負(fù)極標(biāo)志不明的電解電容器,可利用上述測(cè)量漏電阻的方法加以判別。即先任意測(cè)一下漏電阻,記住其大小,然后交換表筆再測(cè)出一個(gè)阻值。兩次測(cè)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(fù)極。

D 使用萬(wàn)用表電阻擋,采用給電解電容進(jìn)行正、反向充電的方法,根據(jù)指針向右擺動(dòng)幅度的大小,可估測(cè)出電解電容的容量。


3.可變電容器的檢測(cè)

A 用手輕輕旋動(dòng)轉(zhuǎn)軸,應(yīng)感覺十分平滑,不應(yīng)感覺有時(shí)松時(shí)緊甚至有卡滯現(xiàn)象。將載軸向前、后、上、下、左、右等各個(gè)方向推動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)軸不應(yīng)有松動(dòng)的現(xiàn)象。

B 用一只手旋動(dòng)轉(zhuǎn)軸,另一只手輕摸動(dòng)片組的外緣,不應(yīng)感覺有任何松脫現(xiàn)象。轉(zhuǎn)軸與動(dòng)片之間接觸不良的可變電容器,是不能再繼續(xù)使用的

C 將萬(wàn)用表置于R×10k擋,一只手將兩個(gè)表筆分別接可變電容器的動(dòng)片和定片的引出端,另一只手將轉(zhuǎn)軸緩緩旋動(dòng)幾個(gè)來(lái)回,萬(wàn)用表指針都應(yīng)在無(wú)窮大位置不動(dòng)。在旋動(dòng)轉(zhuǎn)軸的過程中,如果指針有時(shí)指向零,說(shuō)明動(dòng)片和定片之間存在短路點(diǎn);如果碰到某一角度,萬(wàn)用表讀數(shù)不為無(wú)窮大而是出現(xiàn)一定阻值,說(shuō)明可變電容器動(dòng)片與定片之間存在漏電現(xiàn)象。



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