怎樣用萬(wàn)用表檢測(cè)電容器教材

1、怎樣用萬(wàn)用表檢測(cè)電容器 （帶圖片）電容器是一種最為常用的電子元件。電容器的外形及電路符號(hào)繽?-10所示。電容器的通用文字符號(hào)為 “C電容器主要由金屬電極、介質(zhì)層 和電極引線組成，兩電極是相互絕緣的。因此，它具有隔直流通交流的基本性能。用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)電容器，可按以下方法進(jìn)行。山冋宦咆界脾冋迷電尋器電解電和越（山電畤帶號(hào)一、用電容檔直接檢測(cè)某些數(shù)字萬(wàn)用表具有測(cè)量電容的功能，其量程分為2000p、20n、200n、2 和20 口五檔。測(cè)量時(shí)可將已放電的電容兩引腳直接插入表板 上的Cx插孔，選取適當(dāng)?shù)牧砍毯缶涂勺x取顯示數(shù)據(jù)。2000p檔，宜于測(cè)量小于2000pF的電容；20n檔，宜于測(cè)量2000pF

2、至20nF之間的電容；200n檔，宜于測(cè)量20nF至200nF之間的電容；2 口檔，宜于測(cè)量200nF至2之間的電容；20 口檔，宜于測(cè)量2至20之間的電容。經(jīng)驗(yàn)證明，有些型號(hào)的數(shù)字萬(wàn)用表（例如DT890B +）在測(cè)量50pF 以下的小容量電容器時(shí)誤差較大，測(cè)量20pF以下電容幾乎沒(méi)有參考價(jià)值。此時(shí)可采用串聯(lián)法測(cè)量小值電容。方法是：先找一只220pF左右的電容，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)出其實(shí)際容量C1,然后把待測(cè)小電容與之并聯(lián)測(cè)出其總?cè)萘緾2，則兩者之差（C1 C2 ）即是待測(cè)小電容的容量。用 此法測(cè)量120pF的小容量電容很準(zhǔn)確。二、用電阻檔檢測(cè)實(shí)踐證明，利用數(shù)字萬(wàn)用表也可觀察電容器的充電過(guò)程，這實(shí)際

3、上是以離散的數(shù)字量反映充電電壓的變化情況。設(shè)數(shù)字萬(wàn)用表的測(cè)量速率為n次/秒，則在觀察電容器的充電過(guò)程中，每秒鐘即可看到n個(gè)彼此獨(dú)立且依次增大的讀數(shù)。根據(jù)數(shù)字萬(wàn)用表的這一顯示特點(diǎn)， 可以檢測(cè)電 容器的好壞和估測(cè)電容量的大小。 下面介紹的是使用數(shù)字萬(wàn)用表電阻檔 檢測(cè)電容器的方法，對(duì)于未設(shè)置電容檔的儀表很有實(shí)用價(jià)值。此方法適用于測(cè)量0.1 口幾千微法的大容量電容器。1 .測(cè)量操作方法如圖5-11 (a)所示，將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)苤梁线m的電阻檔，紅表筆和 黑表筆分別接觸被測(cè)電容器 Cx的兩極，這時(shí)顯示值將從“000開(kāi)始逐漸 增加，直至顯示溢出符號(hào) “ 1?！比羰冀K顯示“000”說(shuō)明電容器內(nèi)部短路； 若始終顯

4、示溢出，則可能時(shí)電容器內(nèi)部極間開(kāi)路，也可能時(shí)所選擇的電阻檔不合適。檢查電解電容器時(shí)需要注意，紅表筆(帶正電)接電容器 正極，黑表筆接電容器負(fù)極。2.測(cè)量原理用電阻檔測(cè)量電容器的測(cè)量原理如圖5-11 (b)所示。測(cè)量時(shí)，正電源經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻R0向被測(cè)電容器Cx充電，剛開(kāi)始充電的瞬間，因 為Vc = 0，所以顯示“000”隨著Vc逐漸升高，顯示值隨之增大。當(dāng) Vc = 2VR時(shí)，儀表開(kāi)始顯示溢出符號(hào) “ 1?！背潆姇r(shí)間t為顯示值從“000”變化到溢出所需要的時(shí)間，該段時(shí)間間隔可用石英表測(cè)出(a)測(cè)III電路連接CxII(b) MftKt理m 5-11用數(shù)字力用農(nóng)電為測(cè)冊(cè)電容器的電路連接與測(cè)秋値理3.

5、使用DT830型數(shù)字萬(wàn)用表估測(cè)電容量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)使用DT830型數(shù)字萬(wàn)用表估測(cè)0.1 uF幾千微法電容器的電容量 時(shí)，可按照表5-1選擇電阻檔，表中給出了可測(cè)電容的范圍及相對(duì)應(yīng)的 充電時(shí)間。表中所列數(shù)據(jù)對(duì)于其他型號(hào)的數(shù)字萬(wàn)用表也有參考價(jià)值。選擇電阻檔量程的原則是：當(dāng)電容量較小時(shí)宜選用高阻檔，而電容 量較大時(shí)應(yīng)選用低阻檔。若用高阻檔估測(cè)大容量電容器，由于充電過(guò)程 很緩慢，測(cè)量時(shí)間將持續(xù)很久；若用低阻檔檢查小容量電容器，由于充 電時(shí)間極短，儀表會(huì)一直顯示溢出，看不到變化過(guò)程。三、用電壓檔檢測(cè)用數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔檢測(cè)電容器，實(shí)際上是一種間接測(cè)量法， 此法可測(cè)量220pF1F的小容量電容器，并且能精確

6、測(cè)出電容器漏電 流的大小。1 .測(cè)量方法及原理測(cè)量電路如圖5-12所示，E為外接的1.5V干電池。將數(shù)字萬(wàn)用表 撥到直流2V檔，紅表筆接被測(cè)電容 Cx的一個(gè)電極，黑表筆接電池負(fù) 極。2V檔的輸入電阻RIN = 10MQ。接通電源后，電池E經(jīng)過(guò)RIN向 Cx充電，開(kāi)始建立電壓 Vc。Vc與充電時(shí)間t的關(guān)系式為M0 = E I - 唧(一 用nGc)(fl 5-12用電壓捋測(cè)尿電容器的按線閨在這里，由于RIN兩端的電壓就是儀表輸入電壓 VIN，所以RIN實(shí)際上還具有取樣電阻的作用。很顯然，VIN (t)= E Vc (t)= Eexp (- t/RINCx )(5-2 )圖5-13是輸入電壓VIN

7、(t)與被測(cè)電容上的充電電壓 Vc (t)的變化 曲線。由圖可見(jiàn)，VIN (t)與Vc (t)的變化過(guò)程正好相反。 VIN (t) 的變化曲線隨時(shí)間的增加而降低，而 Vc(t)則隨時(shí)間的增加而升高。 儀表所顯示的雖然是 VIN- (t)的變化過(guò)程，但卻間接地反映了被測(cè)電 容器Cx的充電過(guò)程。測(cè)試時(shí)，如果 Cx開(kāi)路(無(wú)容量)，顯示值就總 是“000”如果Cx內(nèi)部短路，顯示值就總是電池電壓 E,均不隨時(shí)間改 變。町匚(孌化曲線5-13 FimO)與他的變化曲線式(5-2)表明，剛接通電路時(shí)，t= 0, VIN=E，數(shù)字萬(wàn)用表最初顯 示值即為電池電壓，爾后隨著 Vc (t)的升高，VIN (t)逐漸

8、降低，直 到VIN = 0V , Cx充電過(guò)程結(jié)束，此時(shí)。%使用數(shù)字萬(wàn)用表電壓檔檢測(cè)電容器， 不但能檢查220pF1 uF的小 容量電容器，還能同時(shí)測(cè)出電容器漏電流的大小。設(shè)被測(cè)量電容器的漏電流為ID，儀表最后顯示的穩(wěn)定值為 VD (單位是V)，則(5-3)2 .實(shí)例舉例例一:被測(cè)電容為一只1口 F/160V的固定電容器，使用 DT830型數(shù)字萬(wàn) 用表的2VDC檔(RIN = 10應(yīng))。按圖5-12連接好電路。最初，儀表 顯示1.543V，然后顯示值慢慢減小，大約經(jīng)過(guò) 2min左右，顯示值穩(wěn)定 在0.003V。據(jù)此求出被測(cè)電容器的漏電流= 3xl0-w() = 0.3(被測(cè)電容器的漏電流僅為

9、0.3nA，說(shuō)明質(zhì)量良好。例二：被測(cè)電容器為一只0.022 口 F/63V滌綸電容，測(cè)量方法同例一。由于該電容的容量較小，測(cè)量時(shí)，VIN (t)下降很快，大約經(jīng)過(guò)3秒，顯示值就降低到0.002V。將此值代入式(5-3 )，算出漏電流為0.2nA。3.注意事項(xiàng)(1) 測(cè)量之前應(yīng)把電容器兩引腳短路，進(jìn)行放電，否則可能觀察 不到讀數(shù)的變化過(guò)程。(2) 在測(cè)量過(guò)程中兩手不得碰觸電容電極，以免儀表跳數(shù)。(3) 測(cè)量過(guò)程中，VIN (t)的值是呈指數(shù)規(guī)律變化的，開(kāi)始時(shí)下降很快，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，下降速度會(huì)越來(lái)越緩慢。當(dāng)被測(cè)電容器 Cx 的容量小于幾千皮法時(shí)，由于 VIN (t) 一開(kāi)始下降太快，而儀表的測(cè)量

10、 速率較低，來(lái)不及反映最初的電壓值，因而儀表最初的顯示值要低于電池電壓E。(4) 當(dāng)被測(cè)電容器Cx大于1時(shí)，為了縮短測(cè)量時(shí)間，可采用 電阻檔進(jìn)行測(cè)量。但當(dāng)被測(cè)電容器的容量小于 200pF時(shí)，由于讀數(shù)的 變化很短暫，所以很難觀察得到充電過(guò)程。一、用蜂鳴器檔檢測(cè)利用數(shù)字萬(wàn)用表的蜂鳴器檔，可以快速檢查電解電容器的質(zhì)量好壞。測(cè)量方法如圖5-14所示。將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)苤练澍Q器檔，用兩支表 筆分別與被測(cè)電容器 Cx的兩個(gè)引腳接觸，應(yīng)能聽(tīng)到一陣短促的蜂鳴聲， 隨即聲音停止，同時(shí)顯示溢出符號(hào)“ 1。”接著，再將兩支表筆對(duì)調(diào)測(cè)量一 次，蜂鳴器應(yīng)再發(fā)聲，最終顯示溢出符號(hào)“ 1,”此種情況說(shuō)明被測(cè)電解電 容基本正常。

11、此時(shí)，可再撥至 20MQ或200MD高阻檔測(cè)量一下電容器 的漏電阻，即可判斷其好壞。圖兔也蜂鳴as檔枕訓(xùn)電解電稈辭的連線期上述測(cè)量過(guò)程的原理是：測(cè)試剛開(kāi)始時(shí)，儀表對(duì)Cx的充電電流較大，相當(dāng)于通路，所以蜂鳴器發(fā)聲。隨著電容器兩端電壓不斷升高，充 電電流迅速減小，最后使蜂鳴器停止發(fā)聲。測(cè)試時(shí)，如果蜂鳴器一直發(fā)聲，說(shuō)明電解電容器內(nèi)部已經(jīng)短路；若 反復(fù)對(duì)調(diào)表筆測(cè)量，蜂鳴器始終不響，儀表總是顯示為“ 1,”則說(shuō)明被測(cè) 電容器內(nèi)部斷路或容量消失。二、用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量大于 20 口 F的電容常見(jiàn)的數(shù)字萬(wàn)用表，其電容檔的測(cè)量值最大為20,有時(shí)不能滿足測(cè)量要求。為此，可采用下述簡(jiǎn)單的方法，用數(shù)字萬(wàn)用表的電容檔測(cè)

12、 量大于20 口 F的電容，最大可測(cè)量幾千微法的電容。采用此法測(cè)量大容 量電容時(shí)，無(wú)需對(duì)數(shù)字萬(wàn)用表原電路做任何改動(dòng)。此方法的測(cè)量原理是以兩只電容串聯(lián)公式C串=C1C2/(C1+C2)為基礎(chǔ)的。由于容量大小不同的兩只電容串聯(lián)后，其串聯(lián)后的總?cè)萘恳?于容量小的那只電容的容量，因此，如果待測(cè)電容的容量超過(guò)了 20,則只要用一只容量小于20 口 F的電容與之串聯(lián)，就可以直接在數(shù)字萬(wàn)用 表上測(cè)量了。根據(jù)兩只電容串聯(lián)公式，很容易推導(dǎo)出C1 = C2C串/(C2-C 串)，利用此公式即可算出被測(cè)電容的容量值。下面舉一測(cè)試實(shí)例，說(shuō) 明運(yùn)用此公式的具體方法。被測(cè)元件是一只電解電容器，其標(biāo)稱容量為220F,設(shè)其為C1 o選取一只標(biāo)稱值為10 口 F的電解電容作為C2，選用數(shù)字萬(wàn)用表20 uF電 容檔測(cè)出此電容的實(shí)際值為 9.5 uF將這兩只電容串聯(lián)后，測(cè)出C串為 9.09 uF 將 C2 = 9.5 uF C 串=9.09 uF代入公式，則C1 = C2C 串/(C2-C 串)=9.5 9.09/(9.5- 9.09)211( u F)注意，無(wú)論C2的容量選取為多少，都要在小于