电子元器件识别与检测课程课件-电容器

1、 在我们周围的物质世界中，大家能看到很多容器，如粮仓、油筒、杯子等等。在无线电装备中，却有一种与众不同的容器，在它内部可储存电荷，我们称它为电容器。电容是电子制作中主要的元器件之一，和电阻器一样几乎每种电子电路中都离不开它，通常用于调谐电路、旁路电路、去藕电路、滤波电路。电容器是一种储存电能的元件。两块相互平行的且互不接触的金属板就构成一个最简单的电容器。电容器应用不同、结构不同、材料不同，它的品种规格也是五花八门。 (a) 电容器 (b) 电解电容器 (c)电解电容器 (d) 可变电容器 (e)微调电容器 电容量电荷量电容量电荷量/电压之比电压之比 如果把组成电容器的金属板两端分别接到电池的

2、正、负极上，那么接电池正极的金属板上的电子就会被电池的正极吸收过去而带正电荷，接负极的金属板就会从电池的负极得到大量电子而带负电荷。这种现象就叫做电容器的“充电”。充电的时候，电路中有电流流动，当两块金属板所充的电荷而形成的电压与电池电压相等时，充电就停止，电路中就没有电流，相当于开路，这就是电容器能隔断直流通过的道理。 如果将电容器与电池分开，用导线把电容器的两端联接起来，在刚接通一瞬间，电路中就有电流通过，随着电流流动，两金属板之间的电压就很快降低，直到两金属板上的正负电荷完全消失，这种现象叫做“放电”。 电容器型号命名法见表1.8(1) 铝电解电容器第四部分：序号第三部分：特征分类（箔式

3、）第二部分：材料（铝）第一部分：主称（电容器） C D 1 1 (2) 圆片形瓷介电容器 C C 11 第四部分：序号第三部分：特征分类（圆片 ）第二部分：材料（瓷介质 ）第一部分：主称（电容器）第一部分：主称第二部分：材料第三部分：特征、分类第四部分：序号符号意义符号意义符号意义瓷介云母玻璃电解其他电容器C瓷介1圆片非密封箔式非密封对主称、材料相同，仅尺寸、性能指标略有不同，但基本不影响互使用的产品，给予同一序号；若尺寸性能指标的差别明显；影响互换使用时，则在序号后面用大写字母作为区别代号。Y云母2管形非密封箔式非密封I玻璃釉3迭片密封烧结粉固体密封O玻璃膜4独石密封烧结粉固体密封Z纸介5穿

4、心穿心J金属化纸6支柱B聚苯乙烯7无极性L涤纶8高压高压高压Q漆膜9特殊特殊S聚碳酸脂J金属膜H复合介质W微调D铝A钽N铌G合金T钛E其他 电容器的种类很多。根据制作材料制作材料来分，有铝质电容、钽电容、云电容、独石电容、涤纶电容、瓷片电容等等。根据工作电压工作电压来分，有低压电容和高压电容。根据工作频率工作频率来分， 有低频电容和高频电容。还有固定电容、可变电容、穿心电容等等，可根据工作条件与要求加以选用。 固定式有机介质纸介普通纸介金属化纸介有机薄膜涤纶聚碳酸酯聚苯乙烯聚四氟乙烯聚丙烯漆膜无机介质云母陶瓷瓷片瓷管独石玻璃玻璃膜玻璃釉独石电解钽电解铝电解铌电解可变式可变：空气、云母、薄膜半可

5、变：瓷介、云母电解电容（铝、钽）电解电容（铝、钽）n结构：铝箔纸电解液结构：铝箔纸电解液表示方法：表示方法：CD1160V0.22 特点：特点：容量大，损耗大，容量大，损耗大， 漏电大漏电大 测量：注意方向测量：注意方向符号：符号：用途：用途：用于电路要求不太高，用于电路要求不太高， 但电容量较大的场合。但电容量较大的场合。 如电源滤波、低频耦如电源滤波、低频耦 合、去耦、旁路等。合、去耦、旁路等。瓷介电容器瓷介电容器 CC12-63V-200P 电路符号电路符号 I类类 COG/NPOn特点：低损耗电容材料、高稳定性电容量特点：低损耗电容材料、高稳定性电容量,不随温度、不随温度、电压和时间的

6、变化而改变。电介质特性好电压和时间的变化而改变。电介质特性好. II类类 X7Rn特点：电气性能较稳定，随温度、电压、时间的变特点：电气性能较稳定，随温度、电压、时间的变化，其特有性能变化并不显著，属稳定性电容。化，其特有性能变化并不显著，属稳定性电容。nIII类类 Z5V 特点：具有较高的介电常数，电容量较高，低频通特点：具有较高的介电常数，电容量较高，低频通用型。用型。瓷介电容器瓷介电容器 用途：用途： I类类n用途：用于稳定性、可靠性要求较高的高频、特用途：用于稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频电路。高频、甚高频电路。 II类类n用途：用于隔直、耦合、旁路、滤波即可靠性要用途：

7、用于隔直、耦合、旁路、滤波即可靠性要求较高的中高频电路。求较高的中高频电路。 III类类n用途：广泛用于对电容、损耗要求偏低，标称容用途：广泛用于对电容、损耗要求偏低，标称容量要求较高的电路。量要求较高的电路。 常用固定式电容的直流工作电压系列为：6.3V、10V、16V、25V、40V、63V、100V、160V、250V、400V。 常见的有七个等级如表1.9所示。 容许误差2%5%10%20%+20%-30%+50%-20%+100%-10%级别0.2IIIIIIIVVVI表表1.10 1.10 固定式电容器标称容量系列和容许误差固定式电容器标称容量系列和容许误差系列代号E24E12E6

8、容许误差5%（I）或（J）10%（II）或（K）20%（III）或（m）标称容量对应值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 ：标称电容量为表中数值或表中数值再乘以10n，其中n为正整数或负整数，单位为pF。 一般用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字，后一位表示位率。即乘以10i，i为第三位数字，若第三位数字9，则乘10-1。如223J代表22103pF22000pF0

9、.22F，允许误差为5%；又如479K代表4710-1pF，允许误差为5%的电容。这种表示方法最为常见。 这种表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，第三环为位率，单位为pF。有时色环较宽，如红红橙，两个红色环涂成一个宽的，表示22000pF。 1. 谐振法谐振法（1）串联替代法）串联替代法测量步骤：测量步骤：将将1、2端短接，调小端短接，调小Cs为为C1，改变信号源频率使测，改变信号源频率使测量回路谐振，设谐振频率为量回路谐振，设谐振频率为f0。去掉短路线，将去掉短路线，将Cx接至接至1、2端，保持端，保持f0不变，调节

10、不变，调节Cs至至C2使测量回路重新谐振。使测量回路重新谐振。上述两步，测量回路中的电感以及前后两次的谐振频上述两步，测量回路中的电感以及前后两次的谐振频率未变，故率未变，故221CCCCCXX串联替代法测电容原理图M1234CsL信号源V（2） 并联替代法并联替代法测量步骤：测量步骤：不接入不接入Cx，调大，调大Cs为为C1，改变信号源频率使测量回，改变信号源频率使测量回路谐振，设谐振频率为路谐振，设谐振频率为f0。将将Cx接至接至3、4端，保持信号源频率端，保持信号源频率f0不变，调节不变，调节Cs至至C2使测量回路重新谐振。使测量回路重新谐振。上述两步，测量回路中的电感以及前后两次的谐振

11、频上述两步，测量回路中的电感以及前后两次的谐振频率未变，故率未变，故C1=C2+CxCx=C1C22、 电桥法电桥法n原理：原理：电桥平衡条件电桥平衡条件n平衡电桥分类：平衡电桥分类：直流电桥和交流电桥。直流电桥和交流电桥。n特点：特点：工作频率较宽，测量精度较高，可达工作频率较宽，测量精度较高，可达104，比，比较适合低频阻抗元件的测量。较适合低频阻抗元件的测量。交流电桥交流电桥1. 工作原理工作原理n组成：组成：桥体、电源及平衡指示器。桥体、电源及平衡指示器。n平衡条件为：平衡条件为： 即：即： x+2=1+3312xZZZZ312xZZZZ图6.8 交流电桥PZ1Z2Z3ZxIPGn结论

12、结论1：要使交流电桥完全平衡，必须同时满足振幅平衡条要使交流电桥完全平衡，必须同时满足振幅平衡条件和相位平衡条件。所以相邻两桥臂为纯电阻时，另两个桥臂件和相位平衡条件。所以相邻两桥臂为纯电阻时，另两个桥臂应呈现同性电抗；相对桥臂为纯电阻时，另一相对桥臂应呈现应呈现同性电抗；相对桥臂为纯电阻时，另一相对桥臂应呈现异性电抗；两个桥臂由纯电阻构成时，呈现电抗特性的桥臂须异性电抗；两个桥臂由纯电阻构成时，呈现电抗特性的桥臂须由标准可调电阻和电抗件构成，该电抗件一般选用标准可调电由标准可调电阻和电抗件构成，该电抗件一般选用标准可调电容。设容。设Z1、Z2为纯电阻为纯电阻R1、R2时，满足关系：时，满足关

13、系：n分类：分类：臂比电桥（相邻桥臂为纯电阻，适合测量电容），臂臂比电桥（相邻桥臂为纯电阻，适合测量电容），臂乘电桥（相对桥臂为纯电阻，适合测量电感）。乘电桥（相对桥臂为纯电阻，适合测量电感）。 321xZRRZ231xZRRZn结论结论2：交流电桥的电源必须为纯正弦波交流电源；交流电桥的电源必须为纯正弦波交流电源；否则，会使电桥产生假平衡，从而产生很大误差。为否则，会使电桥产生假平衡，从而产生很大误差。为了提高测量精确度，了提高测量精确度，IP要经过选频放大器放大、检波器要经过选频放大器放大、检波器检波后送入检流计。为了减小杂散耦合的影响，电桥检波后送入检流计。为了减小杂散耦合的影响，电桥各

14、部分之间要良好屏蔽。即使采取以上措施，交流电各部分之间要良好屏蔽。即使采取以上措施，交流电桥也仅适合在音频或低射频段使用；否则，由于高频桥也仅适合在音频或低射频段使用；否则，由于高频段所用的高频电源本身也是干扰源，而且高频段要求段所用的高频电源本身也是干扰源，而且高频段要求的屏蔽效果难以达到，所以交流电桥不适合在高频段的屏蔽效果难以达到，所以交流电桥不适合在高频段测量。测量。 人体电阻并在电容的两端，引起测量误差。 1、 固定电容器的检测固定电容器的检测 检测10pF以下的小容量电容器 因为这些电容器的容量太小，用万用表的R10k档，只能检测它的漏电情况和有无短路。万用表指示为无穷大时才正常，

15、如果指示值不是无穷大，则说明该电容器有漏电情况，如果指示值为零，则该电容器已经击穿短路。 10Pf0.01F的电容器 将万用表置于Rl0k档，测一下电容器两引脚间的电阻值，如果没有漏电和短路情况，可以测一下它的充放电情况，由于电容量还比较小，直接用万用表R10k档不易看清万用表指针的摆动情况，可用图1所示电路来测它的大概容量。 测10Pf0.01F的电容器图中C为待测电容VT1及VT2为两只NPN型晶体管。由于复合晶体管的放大作用，使电容器充、放电流变大。测量时反复调换表笔，可观察万用表指针的摆动幅度，摆动幅度越大，说明电容量越大。 . 检测检测0.01F以上的电容器以上的电容器 由于电容量较

16、大，由于电容量较大，充、放电流也较大，可用万用表欧姆档直接观察充、充、放电流也较大，可用万用表欧姆档直接观察充、放电流的大小，从而估计它的质量和容量。将万用放电流的大小，从而估计它的质量和容量。将万用表置于表置于R10k档，测电容器两引脚的阻值，如果电档，测电容器两引脚的阻值，如果电容器没有漏电和短路情况，可以反复调换表笔测电容器没有漏电和短路情况，可以反复调换表笔测电容器的阻值。若万用表指针向右摆到一定角度后停容器的阻值。若万用表指针向右摆到一定角度后停止，然后指针向左摆，并能回到无穷大刻度点，说止，然后指针向左摆，并能回到无穷大刻度点，说明该电容器充放电情况良好，并且没有漏电情况，明该电容

17、器充放电情况良好，并且没有漏电情况，根据摆动角度大小可估计该电容器容量的大小。根据摆动角度大小可估计该电容器容量的大小。 2 2、电解电容器的质量检测、电解电容器的质量检测 电解电容器的容量大，两引出线有极性之分，长脚为正极，短脚为负极,如图1.2。在电路中，电容器的正极接电位较高的点，负极接电位较低的点，极性接错了，电容器有击穿爆裂的危险。外壳上，用“+”或“-”号分别表示正极或负极，靠近“+”号的那一条引线就是正极，另外的一条引线就是负极。 检测时，一般万用表的欧姆档（R1K），红表笔接电容负极，黑表笔接电容正极，迅速观察万用表指针偏转状况，测量时首先表针向右偏转，然后表针慢慢的向左回叠，并稳定在某一数值上。表针稳定后得到阻值是几百千欧以上，则被测的电容器就是好的。测量电解电容器的绝缘阻值,如果测量时，万用表的指针没有向右偏转的现象，则说明该电容器的电解液已干涸不能使用了。如果测量时，万用表的指针有向右偏转到很小的数字，甚至为“0”，且指针没有回叠的现象，则说明该电容器已被击穿不能使用了。如果测量时，万用表的指针向右偏转，然后指针慢慢回叠，但最后稳定的数字在几百千欧以下，则说明电容器有漏电现象发生，一般也不能使用了。 可变电容器分为单连电