電子元器件識(shí)別與檢測(cè)課程課件-電容器

1、 在我們周圍的物質(zhì)世界中，大家能看到很多容器，如糧倉(cāng)、油筒、杯子等等。在無(wú)線電裝備中，卻有一種與眾不同的容器，在它內(nèi)部可儲(chǔ)存電荷，我們稱它為電容器。電容是電子制作中主要的元器件之一，和電阻器一樣幾乎每種電子電路中都離不開(kāi)它，通常用于調(diào)諧電路、旁路電路、去藕電路、濾波電路。電容器是一種儲(chǔ)存電能的元件。兩塊相互平行的且互不接觸的金屬板就構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器。電容器應(yīng)用不同、結(jié)構(gòu)不同、材料不同，它的品種規(guī)格也是五花八門(mén)。 (a) 電容器 (b) 電解電容器 (c)電解電容器 (d) 可變電容器 (e)微調(diào)電容器 電容量電荷量電容量電荷量/電壓之比電壓之比 如果把組成電容器的金屬板兩端分別接到電池的

2、正、負(fù)極上，那么接電池正極的金屬板上的電子就會(huì)被電池的正極吸收過(guò)去而帶正電荷，接負(fù)極的金屬板就會(huì)從電池的負(fù)極得到大量電子而帶負(fù)電荷。這種現(xiàn)象就叫做電容器的“充電”。充電的時(shí)候，電路中有電流流動(dòng)，當(dāng)兩塊金屬板所充的電荷而形成的電壓與電池電壓相等時(shí)，充電就停止，電路中就沒(méi)有電流，相當(dāng)于開(kāi)路，這就是電容器能隔斷直流通過(guò)的道理。 如果將電容器與電池分開(kāi)，用導(dǎo)線把電容器的兩端聯(lián)接起來(lái)，在剛接通一瞬間，電路中就有電流通過(guò)，隨著電流流動(dòng)，兩金屬板之間的電壓就很快降低，直到兩金屬板上的正負(fù)電荷完全消失，這種現(xiàn)象叫做“放電”。 電容器型號(hào)命名法見(jiàn)表1.8(1) 鋁電解電容器第四部分：序號(hào)第三部分：特征分類（箔式

3、）第二部分：材料（鋁）第一部分：主稱（電容器） C D 1 1 (2) 圓片形瓷介電容器 C C 11 第四部分：序號(hào)第三部分：特征分類（圓片 ）第二部分：材料（瓷介質(zhì) ）第一部分：主稱（電容器）第一部分：主稱第二部分：材料第三部分：特征、分類第四部分：序號(hào)符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義瓷介云母玻璃電解其他電容器C瓷介1圓片非密封箔式非密封對(duì)主稱、材料相同，僅尺寸、性能指標(biāo)略有不同，但基本不影響互使用的產(chǎn)品，給予同一序號(hào)；若尺寸性能指標(biāo)的差別明顯；影響互換使用時(shí)，則在序號(hào)后面用大寫(xiě)字母作為區(qū)別代號(hào)。Y云母2管形非密封箔式非密封I玻璃釉3迭片密封燒結(jié)粉固體密封O玻璃膜4獨(dú)石密封燒結(jié)粉固體密封Z紙介5穿

4、心穿心J金屬化紙6支柱B聚苯乙烯7無(wú)極性L滌綸8高壓高壓高壓Q漆膜9特殊特殊S聚碳酸脂J金屬膜H復(fù)合介質(zhì)W微調(diào)D鋁A鉭N鈮G合金T鈦E其他 電容器的種類很多。根據(jù)制作材料制作材料來(lái)分，有鋁質(zhì)電容、鉭電容、云電容、獨(dú)石電容、滌綸電容、瓷片電容等等。根據(jù)工作電壓工作電壓來(lái)分，有低壓電容和高壓電容。根據(jù)工作頻率工作頻率來(lái)分， 有低頻電容和高頻電容。還有固定電容、可變電容、穿心電容等等，可根據(jù)工作條件與要求加以選用。 固定式有機(jī)介質(zhì)紙介普通紙介金屬化紙介有機(jī)薄膜滌綸聚碳酸酯聚苯乙烯聚四氟乙烯聚丙烯漆膜無(wú)機(jī)介質(zhì)云母陶瓷瓷片瓷管獨(dú)石玻璃玻璃膜玻璃釉獨(dú)石電解鉭電解鋁電解鈮電解可變式可變：空氣、云母、薄膜半可

5、變：瓷介、云母電解電容（鋁、鉭）電解電容（鋁、鉭）n結(jié)構(gòu)：鋁箔紙電解液結(jié)構(gòu)：鋁箔紙電解液表示方法：表示方法：CD1160V0.22 特點(diǎn)：特點(diǎn)：容量大，損耗大，容量大，損耗大， 漏電大漏電大 測(cè)量：注意方向測(cè)量：注意方向符號(hào)：符號(hào)：用途：用途：用于電路要求不太高，用于電路要求不太高， 但電容量較大的場(chǎng)合。但電容量較大的場(chǎng)合。 如電源濾波、低頻耦如電源濾波、低頻耦 合、去耦、旁路等。合、去耦、旁路等。瓷介電容器瓷介電容器 CC12-63V-200P 電路符號(hào)電路符號(hào) I類類 COG/NPOn特點(diǎn)：低損耗電容材料、高穩(wěn)定性電容量特點(diǎn)：低損耗電容材料、高穩(wěn)定性電容量,不隨溫度、不隨溫度、電壓和時(shí)間的

6、變化而改變。電介質(zhì)特性好電壓和時(shí)間的變化而改變。電介質(zhì)特性好. II類類 X7Rn特點(diǎn)：電氣性能較穩(wěn)定，隨溫度、電壓、時(shí)間的變特點(diǎn)：電氣性能較穩(wěn)定，隨溫度、電壓、時(shí)間的變化，其特有性能變化并不顯著，屬穩(wěn)定性電容。化，其特有性能變化并不顯著，屬穩(wěn)定性電容。nIII類類 Z5V 特點(diǎn)：具有較高的介電常數(shù)，電容量較高，低頻通特點(diǎn)：具有較高的介電常數(shù)，電容量較高，低頻通用型。用型。瓷介電容器瓷介電容器 用途：用途： I類類n用途：用于穩(wěn)定性、可靠性要求較高的高頻、特用途：用于穩(wěn)定性、可靠性要求較高的高頻、特高頻、甚高頻電路。高頻、甚高頻電路。 II類類n用途：用于隔直、耦合、旁路、濾波即可靠性要用途：

7、用于隔直、耦合、旁路、濾波即可靠性要求較高的中高頻電路。求較高的中高頻電路。 III類類n用途：廣泛用于對(duì)電容、損耗要求偏低，標(biāo)稱容用途：廣泛用于對(duì)電容、損耗要求偏低，標(biāo)稱容量要求較高的電路。量要求較高的電路。 常用固定式電容的直流工作電壓系列為：6.3V、10V、16V、25V、40V、63V、100V、160V、250V、400V。 常見(jiàn)的有七個(gè)等級(jí)如表1.9所示。 容許誤差2%5%10%20%+20%-30%+50%-20%+100%-10%級(jí)別0.2IIIIIIIVVVI表表1.10 1.10 固定式電容器標(biāo)稱容量系列和容許誤差固定式電容器標(biāo)稱容量系列和容許誤差系列代號(hào)E24E12E6

8、容許誤差5%（I）或（J）10%（II）或（K）20%（III）或（m）標(biāo)稱容量對(duì)應(yīng)值10,11,12,13,15,16,18,20,22,24,27,30,33,36,39,43,47,51,56,62,68,75,82,9010,12,15,18,22,27,33,39,47,56,68,8210,15,22,23,47,68 ：標(biāo)稱電容量為表中數(shù)值或表中數(shù)值再乘以10n，其中n為正整數(shù)或負(fù)整數(shù)，單位為pF。 一般用三位數(shù)字來(lái)表示容量的大小，單位為pF。前兩位為有效數(shù)字，后一位表示位率。即乘以10i，i為第三位數(shù)字，若第三位數(shù)字9，則乘10-1。如223J代表22103pF22000pF0

9、.22F，允許誤差為5%；又如479K代表4710-1pF，允許誤差為5%的電容。這種表示方法最為常見(jiàn)。 這種表示法與電阻器的色環(huán)表示法類似，顏色涂于電容器的一端或從頂端向引線排列。色碼一般只有三種顏色，前兩環(huán)為有效數(shù)字，第三環(huán)為位率，單位為pF。有時(shí)色環(huán)較寬，如紅紅橙，兩個(gè)紅色環(huán)涂成一個(gè)寬的，表示22000pF。 1. 諧振法諧振法（1）串聯(lián)替代法）串聯(lián)替代法測(cè)量步驟：測(cè)量步驟：將將1、2端短接，調(diào)小端短接，調(diào)小Cs為為C1，改變信號(hào)源頻率使測(cè)，改變信號(hào)源頻率使測(cè)量回路諧振，設(shè)諧振頻率為量回路諧振，設(shè)諧振頻率為f0。去掉短路線，將去掉短路線，將Cx接至接至1、2端，保持端，保持f0不變，調(diào)節(jié)

10、不變，調(diào)節(jié)Cs至至C2使測(cè)量回路重新諧振。使測(cè)量回路重新諧振。上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振頻上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振頻率未變，故率未變，故221CCCCCXX串聯(lián)替代法測(cè)電容原理圖M1234CsL信號(hào)源V（2） 并聯(lián)替代法并聯(lián)替代法測(cè)量步驟：測(cè)量步驟：不接入不接入Cx，調(diào)大，調(diào)大Cs為為C1，改變信號(hào)源頻率使測(cè)量回，改變信號(hào)源頻率使測(cè)量回路諧振，設(shè)諧振頻率為路諧振，設(shè)諧振頻率為f0。將將Cx接至接至3、4端，保持信號(hào)源頻率端，保持信號(hào)源頻率f0不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)Cs至至C2使測(cè)量回路重新諧振。使測(cè)量回路重新諧振。上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振

11、頻上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振頻率未變，故率未變，故C1=C2+CxCx=C1C22、 電橋法電橋法n原理：原理：電橋平衡條件電橋平衡條件n平衡電橋分類：平衡電橋分類：直流電橋和交流電橋。直流電橋和交流電橋。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：工作頻率較寬，測(cè)量精度較高，可達(dá)工作頻率較寬，測(cè)量精度較高，可達(dá)104，比，比較適合低頻阻抗元件的測(cè)量。較適合低頻阻抗元件的測(cè)量。交流電橋交流電橋1. 工作原理工作原理n組成：組成：橋體、電源及平衡指示器。橋體、電源及平衡指示器。n平衡條件為：平衡條件為： 即：即： x+2=1+3312xZZZZ312xZZZZ圖6.8 交流電橋PZ1Z2Z3ZxIPGn結(jié)論

12、結(jié)論1：要使交流電橋完全平衡，必須同時(shí)滿足振幅平衡條要使交流電橋完全平衡，必須同時(shí)滿足振幅平衡條件和相位平衡條件。所以相鄰兩橋臂為純電阻時(shí)，另兩個(gè)橋臂件和相位平衡條件。所以相鄰兩橋臂為純電阻時(shí)，另兩個(gè)橋臂應(yīng)呈現(xiàn)同性電抗；相對(duì)橋臂為純電阻時(shí)，另一相對(duì)橋臂應(yīng)呈現(xiàn)應(yīng)呈現(xiàn)同性電抗；相對(duì)橋臂為純電阻時(shí)，另一相對(duì)橋臂應(yīng)呈現(xiàn)異性電抗；兩個(gè)橋臂由純電阻構(gòu)成時(shí)，呈現(xiàn)電抗特性的橋臂須異性電抗；兩個(gè)橋臂由純電阻構(gòu)成時(shí)，呈現(xiàn)電抗特性的橋臂須由標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電阻和電抗件構(gòu)成，該電抗件一般選用標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電由標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電阻和電抗件構(gòu)成，該電抗件一般選用標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電容。設(shè)容。設(shè)Z1、Z2為純電阻為純電阻R1、R2時(shí)，滿足關(guān)系：時(shí)，滿足關(guān)

13、系：n分類：分類：臂比電橋（相鄰橋臂為純電阻，適合測(cè)量電容），臂臂比電橋（相鄰橋臂為純電阻，適合測(cè)量電容），臂乘電橋（相對(duì)橋臂為純電阻，適合測(cè)量電感）。乘電橋（相對(duì)橋臂為純電阻，適合測(cè)量電感）。 321xZRRZ231xZRRZn結(jié)論結(jié)論2：交流電橋的電源必須為純正弦波交流電源；交流電橋的電源必須為純正弦波交流電源；否則，會(huì)使電橋產(chǎn)生假平衡，從而產(chǎn)生很大誤差。為否則，會(huì)使電橋產(chǎn)生假平衡，從而產(chǎn)生很大誤差。為了提高測(cè)量精確度，了提高測(cè)量精確度，IP要經(jīng)過(guò)選頻放大器放大、檢波器要經(jīng)過(guò)選頻放大器放大、檢波器檢波后送入檢流計(jì)。為了減小雜散耦合的影響，電橋檢波后送入檢流計(jì)。為了減小雜散耦合的影響，電橋各

14、部分之間要良好屏蔽。即使采取以上措施，交流電各部分之間要良好屏蔽。即使采取以上措施，交流電橋也僅適合在音頻或低射頻段使用；否則，由于高頻橋也僅適合在音頻或低射頻段使用；否則，由于高頻段所用的高頻電源本身也是干擾源，而且高頻段要求段所用的高頻電源本身也是干擾源，而且高頻段要求的屏蔽效果難以達(dá)到，所以交流電橋不適合在高頻段的屏蔽效果難以達(dá)到，所以交流電橋不適合在高頻段測(cè)量。測(cè)量。 人體電阻并在電容的兩端，引起測(cè)量誤差。 1、 固定電容器的檢測(cè)固定電容器的檢測(cè) 檢測(cè)10pF以下的小容量電容器 因?yàn)檫@些電容器的容量太小，用萬(wàn)用表的R10k檔，只能檢測(cè)它的漏電情況和有無(wú)短路。萬(wàn)用表指示為無(wú)窮大時(shí)才正常，

15、如果指示值不是無(wú)窮大，則說(shuō)明該電容器有漏電情況，如果指示值為零，則該電容器已經(jīng)擊穿短路。 10Pf0.01F的電容器 將萬(wàn)用表置于Rl0k檔，測(cè)一下電容器兩引腳間的電阻值，如果沒(méi)有漏電和短路情況，可以測(cè)一下它的充放電情況，由于電容量還比較小，直接用萬(wàn)用表R10k檔不易看清萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)情況，可用圖1所示電路來(lái)測(cè)它的大概容量。 測(cè)10Pf0.01F的電容器圖中C為待測(cè)電容VT1及VT2為兩只NPN型晶體管。由于復(fù)合晶體管的放大作用，使電容器充、放電流變大。測(cè)量時(shí)反復(fù)調(diào)換表筆，可觀察萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)幅度，擺動(dòng)幅度越大，說(shuō)明電容量越大。 . 檢測(cè)檢測(cè)0.01F以上的電容器以上的電容器 由于電容量較

16、大，由于電容量較大，充、放電流也較大，可用萬(wàn)用表歐姆檔直接觀察充、充、放電流也較大，可用萬(wàn)用表歐姆檔直接觀察充、放電流的大小，從而估計(jì)它的質(zhì)量和容量。將萬(wàn)用放電流的大小，從而估計(jì)它的質(zhì)量和容量。將萬(wàn)用表置于表置于R10k檔，測(cè)電容器兩引腳的阻值，如果電檔，測(cè)電容器兩引腳的阻值，如果電容器沒(méi)有漏電和短路情況，可以反復(fù)調(diào)換表筆測(cè)電容器沒(méi)有漏電和短路情況，可以反復(fù)調(diào)換表筆測(cè)電容器的阻值。若萬(wàn)用表指針向右擺到一定角度后停容器的阻值。若萬(wàn)用表指針向右擺到一定角度后停止，然后指針向左擺，并能回到無(wú)窮大刻度點(diǎn)，說(shuō)止，然后指針向左擺，并能回到無(wú)窮大刻度點(diǎn)，說(shuō)明該電容器充放電情況良好，并且沒(méi)有漏電情況，明該電容

17、器充放電情況良好，并且沒(méi)有漏電情況，根據(jù)擺動(dòng)角度大小可估計(jì)該電容器容量的大小。根據(jù)擺動(dòng)角度大小可估計(jì)該電容器容量的大小。 2 2、電解電容器的質(zhì)量檢測(cè)、電解電容器的質(zhì)量檢測(cè) 電解電容器的容量大，兩引出線有極性之分，長(zhǎng)腳為正極，短腳為負(fù)極,如圖1.2。在電路中，電容器的正極接電位較高的點(diǎn)，負(fù)極接電位較低的點(diǎn)，極性接錯(cuò)了，電容器有擊穿爆裂的危險(xiǎn)。外殼上，用“+”或“-”號(hào)分別表示正極或負(fù)極，靠近“+”號(hào)的那一條引線就是正極，另外的一條引線就是負(fù)極。 檢測(cè)時(shí)，一般萬(wàn)用表的歐姆檔（R1K），紅表筆接電容負(fù)極，黑表筆接電容正極，迅速觀察萬(wàn)用表指針偏轉(zhuǎn)狀況，測(cè)量時(shí)首先表針向右偏轉(zhuǎn)，然后表針慢慢的向左回疊，并穩(wěn)定在某一數(shù)值上。表針?lè)€(wěn)定后得到阻值是幾百千歐以上，則被測(cè)的電容器就是好的。測(cè)量電解電容器的絕緣阻值,如果測(cè)量時(shí)，萬(wàn)用表的指針沒(méi)有向右偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，則說(shuō)明該電容器的電解液已干涸不能使用了。如果測(cè)量時(shí)，萬(wàn)用表的指針有向右偏轉(zhuǎn)到很小的數(shù)字，甚至為“0”，且指針沒(méi)有回疊的現(xiàn)象，則說(shuō)明該電容器已被擊穿不能使用了。如果測(cè)量時(shí)，萬(wàn)用表的指針向右偏轉(zhuǎn)，然后指針慢慢回疊，但最后穩(wěn)定的數(shù)字在幾百千歐以下，則說(shuō)明電容器有漏電現(xiàn)象發(fā)生，一般也不能使用了。 可變電容器分為單連電