實訓項目2 電容元件的認知與識別實驗報告

實訓項目2電容元件的認知與識別一、實訓概要主要介紹電容器的基本知識及結(jié)構(gòu)特點。要求學生掌握三方面內(nèi)容：（1）電容器的類型、符號及標識；（2）各種電容器的特點及應用環(huán)境；（3）電容器的檢測技巧。學習時，要自始至終以認識電容器、檢測電容器、了解各種電容器的應用為重點。二、實訓目的1、了解電容器的分類和常任電容器的性能。2、了解電容器標志識別。3、掌握電容器的測量方法。三、實訓原理電容器是儲存電荷的容器，它的容量決定了它對電荷的存儲能力。若將兩塊彼此絕緣的金屬極板面對面放置，就構(gòu)成了一個最簡單的電容器。電容器的容量單位為法拉第，簡稱法，用F表示。法拉第這個單位太大，常用比法拉第更小的單位，如毫法（mF）、微法（UF）、納法（nF）、皮法（PF）等。一、電容器主要參數(shù)電容器的電路符號電容器的電路符號如圖一一所示。2.電容器型號命名例如，某電容器標注為CZD-250-0.47-±10%，其含義如下：名稱:紙介質(zhì)低壓額定工作標稱電容量：允許誤差:電容電壓0.47pF±10%//NVV7CZD2500.477±10%電容量電容量是指電容器儲存電荷的能力。常用單位：法（F）、微法（pF）、皮法（pF）。三者的關(guān)系為：1pF=10-6pF=10-i2pF。通常，容量在微法級的電容器直接在上面標注其容量，如47F,但皮法級的電容用數(shù)字標注其容量，如332即表明容量為3300pF，即最后位為十的指數(shù)，這和用數(shù)字表示電阻值的方法是一樣的。國家規(guī)定了一系列容量值作為產(chǎn)品標稱。固定電容器的標稱容量系列如表1.4所示。表1.4固定式標稱容量系列E24、E12、E6標稱值最大誤差偏差等級標稱值E24±5%I1.0,1.1,1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,3.3,3.9,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.8,7.5,8.2,9.1E12±10%II1.0,1.2,1.5,1.8,2.2,2.7,3.3,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2E6±20%III1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8電容器的分類按電容器的容量是否可調(diào)來分，電容器可分為：固定電容器、可變電容器及微調(diào)電容器。按電容器所用的介質(zhì)來分，可分為：有機介質(zhì)電容器、無機介質(zhì)電容器、氣體介質(zhì)電容器、電解電容器。固定電容器電解電容器電解電容器的介質(zhì)是一層極薄的金屬氧化膜，氧化膜的金屬基體是電容器的陽極（正極），另一塊未氧化的金屬極板是電容器的陰極（負極）。氧化膜及陰極均浸泡在電解液中，電解電容器的電極有正負之分。電解電容器的容量可以做得很大，一般在微法級以上，最大的可以做到法拉級。電解電容器可分為鋁電解電容器、鉭電解電容器及無極性電解電容器等。鋁電解電容器是以鋁氧化膜為介質(zhì)構(gòu)成的。鋁電解電容器具有容量范圍寬、容易制作、價格低廉等特點，因而應用十分廣泛。鉭電解電容器是以鉭氧化膜為介質(zhì)構(gòu)成的，由于鉭氧化膜的介電常數(shù)比鋁氧化膜介電常數(shù)大得多，因此，在同等容量下，鉭電解電容器的體積可以做得更小。鉭電解電容器的性能比鋁電解電容器要好，它的主要特點是：工作溫度范圍寬頻率特性好、容量穩(wěn)定度高、可靠性好。無極性電解電容器是由兩個有極性的電解電容器負極對接后，再封裝于同一外殼中而形成的。云母電容?云母電容器是以云母為介質(zhì)的電容器，其容量往往較小，一般在0.1UF以下。云母電容器的主要特點是高頻性能好、穩(wěn)定性和可靠性高，能用于要求較高的場合中。用云母片做介質(zhì)的電容器，高頻性能穩(wěn)定，耐壓高（幾百伏?幾千伏），漏電流小，但容量小，體積大。瓷質(zhì)電容瓷介質(zhì)電容器是以陶瓷材料為介質(zhì)的電容器，又稱陶瓷電容器。片形瓷介質(zhì)電容器應用最為廣泛，常說的瓷片電容器指的就是這種電容器。瓷介質(zhì)電容器常用于高頻濾波、高頻信號耦合及諧振等方面。采用高介電常數(shù)、低損耗的陶瓷材料作介質(zhì)，電容器的體積小、損耗小、絕緣電阻大、漏電流小、性能穩(wěn)定，可工作在超高頻段，但耐壓低，機械強度較差。玻璃釉電容玻璃釉電容具有瓷質(zhì)電容的優(yōu)點，但比同容量的瓷質(zhì)電容體積小，工作頻帶較寬，可在125°C下工作。紙介電容紙介電容的電極用鋁箔、錫箔做成，絕緣介質(zhì)是浸醋的紙，錫箔或鋁箔與紙相疊后卷成圓柱體，外包防潮物質(zhì)。體積小、容量大，但性能不穩(wěn)定，高頻性能差。聚苯乙烯電容器聚苯乙烯電容器是一種有機薄膜電容器。以聚苯乙烯為介質(zhì)，用鋁箔或直接在聚苯乙烯薄膜上蒸上一層金屬膜為電極。絕緣電阻大、耐壓高、漏電流小、精度高，但耐熱性差，焊接時，過熱會損壞電容。片狀電容器目前，片狀電容器廣泛用在混合集成電路、電子手表電路和計算機中。有片狀陶瓷電容、片狀鉭電容、片狀陶瓷微調(diào)電容等。其體積小、容量大。獨石電容獨石電容器是以鈦酸鋇為主的陶瓷材料燒結(jié)而成的一種瓷介質(zhì)電容器，體積小、耐高溫、絕緣性能好、成本低，多用于小型和超小型電子設備中。塑料薄膜電容器分類塑料薄膜電容器是以塑料薄膜為介質(zhì)構(gòu)成的，塑料薄膜電容器可分為聚苯乙烯電容器、聚丙烯電容器、聚四氟乙烯電容器、滌綸（聚脂）電容器、聚碳酸脂漆膜電容器及復合膜電容器等多種類型。特點聚苯乙烯電容器的主要特點是絕緣電阻高，容量精度高，穩(wěn)定性好。但要求工作環(huán)境的溫度不能太高，一般不能超過70°C。聚丙烯電容器的特點與聚苯乙烯電容器相似，且工作環(huán)境的上限溫度可以更高一些。它的容量穩(wěn)定性比聚苯乙烯電容器稍差。聚四氟乙烯電容器的特點是損耗小，耐溫性能好，參數(shù)穩(wěn)定性好。滌綸（聚脂）電容器的特點是介電常數(shù)大，耐熱性好，工作上限溫度可達120?130C。但其損耗隨頻率的增大而增大，因而不宜用于高頻環(huán)境。聚碳酸脂漆膜電容器具有體積小，重量輕、容量大等特點。但耐壓往往較低，一般只有幾十伏。?？勺冸娙萜骺勺冸娙萜魇侵福簯脮r，其容量可調(diào)節(jié)的電容器?？勺冸娙萜鲝V泛用于調(diào)諧電路，它即可用于選頻，也可用于校正頻率。變?nèi)菰砜勺冸娙萜鞯娜萘空{(diào)節(jié)原理非常簡單，例如在圖中，若該電容的一塊金屬極板A固定，而另一塊金屬極板B可以轉(zhuǎn)動，則通過轉(zhuǎn)動金屬極板B，就可以改變AB之間的正對面積，從而達到改變?nèi)萘康哪康摹６?可變電容器的主要類型及特點空氣介質(zhì)可變電容器這種電容器的介質(zhì)為空氣，它由兩組金屬片組成電極，一組固定，稱為定片，另一組可以轉(zhuǎn)動，稱為動片。當動片全部旋進定片中時，電容器的容量最大，全部旋出時，電容器的容量最小。這種可變電容器的容量可在幾PF到數(shù)百PF之間變化。固體介質(zhì)可變電容器這種電容器的動片和定片之間常以塑料薄膜作介質(zhì)，動片和定片之間距離極近，因而體積比空氣介質(zhì)可變電容器要小。這種可變電容器的容量變化范圍一般在5PF?300PF以內(nèi)。3、半可調(diào)電容器（微調(diào)電容器）半可調(diào)電容器在電路中主要用做補償和校正。調(diào)節(jié)范圍為幾十皮法。常用的半可調(diào)電容器有：有機薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器、瓷介質(zhì)微調(diào)電容器、拉線微調(diào)電容器和云母微調(diào)電容器等。電容器的命名（38頁）國產(chǎn)電容器的型號常由四部分組成。第一部分為產(chǎn)品的主稱；第二部分用字母表示產(chǎn)品的介質(zhì)材料；第三部分用數(shù)字或字母表示分類；第四部分用數(shù)字表示產(chǎn)品的序號。電容器的標識一個電容器上除了標有型號外，還常標有耐壓、容量、允許誤差、工作溫度范圍等內(nèi)容，這些統(tǒng)稱為電容器的標識。電容器的標識通常有直標法、文字符號法及色標法三種。直標法直標法是一種最直觀的方法，它直接在電容器的表面上標出型號、耐壓、容量、允許誤差、生產(chǎn)日期等內(nèi)容。文字符號法文字符號法是一種比較直觀的標識方法，它是利用數(shù)字和文字符號在電容器表面標出有關(guān)參數(shù)方法。數(shù)碼表示法數(shù)碼表示法是一種用數(shù)字表示電容器容量的方法。數(shù)值表示法數(shù)值表示法是一種利用具體數(shù)值來表示電容器容量的方法。三、電容器的檢測與更換檢測電容器的方法很多，這里主要介紹三種常用的方法。直觀檢查法對于一個電容器是好是壞，首先應采用直觀檢查法進行初步判斷，若電容器出現(xiàn)開裂、穿洞、燒焦、引腳松脫或銹斷、外部有電解液漏出、頂部明顯隆起、發(fā)熱比較嚴重等現(xiàn)象時，說明電容器損壞。用萬用表檢測電容器如何判斷電容器是否斷路在電容器使用前，必須對電容器進行測量，對于電容器的測量應用專用儀器，如電容測量儀。在某些情況下，對電容量大于0.1PF的電容器，可用萬用表進行檢測。其檢測方法是：首先根據(jù)電容器容量的大小選擇合適的量程，通常為：0.1-10住選用R*K檔，10-300住選用R*10K檔。然后用表筆分別接觸電容器的兩根引線，表針若先朝順時針方向轉(zhuǎn)動，然后又慢慢地向反方向退回到R=8的位置（零點位置）。當指針不能回到零點時說明電容器漏電，如果表針距零點位置較遠，表示電容器漏電嚴重，不能使用。對于容量在0.1PF以上的電容器來說，用萬用表很容易判斷其是否斷路。先將萬用表調(diào)至1k檔或10k檔。再測量電容器，若表針不擺動，說明電容器斷路。對于容量在0.1PF以下的電容器來說，由于充電速度太快，用萬用表難以判斷其是否斷路。。如何判斷電容器是否擊穿電容器是否擊穿，用萬用表很容易判斷出來。用萬用表電阻檔測量電容器時，若測得的阻值很小，且表針總是停在某固定讀數(shù)上，不再回擺，說明該電容器已擊穿。如何判斷電容器漏電電容器是否漏電，也可以用萬用表電阻檔（1k或10k檔）進行測量。若測量時，表針先偏轉(zhuǎn)一定角度，然后，又回擺至初始位置，說明電容器不漏電；若表針未能回擺至初始位置，說明存在一定的漏電現(xiàn)象。如何判斷電容器容量減小對于大容量電容器來說，其容量是否減小，可通過萬用表進行判斷。例如，某電容器的標稱容量為100UF，用萬用表1k檔測量其正向電阻，若表針偏轉(zhuǎn)角度明顯減小，說明其容量減小。四、實訓儀器和設備指針萬用表一臺，數(shù)字萬用表一臺，元件盒，電容元件若干，可變電容器若干五、實訓內(nèi)容和步驟1、根據(jù)給定的電容元件集合，認識如下元件：CC,CD,CZ,CA,CB,CBB,CY,CI,CJ，等固定電容器及各種可變電容器3、電容器的標稱系列的認識：E6,E12,E24,等系列電阻的允許偏差。4、電容器容量值和誤差的認知：直標法、文字符號法、數(shù)碼法、色標法等方法的訓練。5、可變電容器的認知與測試6、萬用表檢測電容器好壞的方法的訓練。六、實訓數(shù)據(jù)1、電路圖形識別練習：要求至少畫出10種電容器符號2、電容識別練習：要求至少寫出20種電容器的阻值和誤差3、電容器檢測技能訓練：要求用萬用表對固定電容器的性能進行檢測，并制作表格。4、電容器檢測技能訓練：要求用萬用表對可變電容器的性能進行檢測，并制作表格。5、看圖回答問題6、電容快速記憶測試：要求對各種固定電容進行三分鐘測試七、實訓思考題1、電解電容的極性為什么不能接反？2、有的電解電容器的標記看不清了，如何判斷其極性呢？3、CLX-63V-1200P;CC12-63V-300P;CT4D-40V-0.3