怎樣用萬用表檢測電容器(帶圖片)

怎樣用萬用表檢測電容器(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”的根本性能。

用數(shù)字萬用表檢測電容器，可按以下方法進(jìn)行。

一、用電容檔直接檢測某些數(shù)字萬用表具有測量電容的功能，其量程分為2000p、20n、200n、2μ和20μ五檔。測量時(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，宜于測量小于2000pF的電容；20n檔，宜于測量2000pF至20nF之間的電容；200n檔，宜于測量20nF至200nF之間的電容；2μ檔，宜于測量200nF至2μF之間的電容；20μ檔，宜于測量2μF至20μF之間的電容。經(jīng)驗(yàn)證明，有些型號(hào)的數(shù)字萬用表〔例如DT890B＋〕在測量50pF以下的小容量電容器時(shí)誤差較大，測量20pF以下電容幾乎沒有參考價(jià)值。此時(shí)可采用串聯(lián)法測量小值電容。方法是：先找一只220pF左右的電容，用數(shù)字萬用表測出其實(shí)際容量C1,然后把待測小電容與之并聯(lián)測出其總?cè)萘緾2，那么兩者之差〔C1－C2〕即是待測小電容的容量。用此法測量1～20pF的小容量電容很準(zhǔn)確。二、用電阻檔檢測實(shí)踐證明，利用數(shù)字萬用表也可觀察電容器的充電過程，這實(shí)際上是以離散的數(shù)字量反映充電電壓的變化情況。設(shè)數(shù)字萬用表的測量速率為n次/秒，那么在觀察電容器的充電過程中，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)字萬用表的這一顯示特點(diǎn)，可以檢測電容器的好壞和估測電容量的大小。下面介紹的是使用數(shù)字萬用表電阻檔檢測電容器的方法，對(duì)于未設(shè)置電容檔的儀表很有實(shí)用價(jià)值。此方法適用于測量0.1μF～幾千微法的大容量電容器。1．測量操作方法如圖5-11〔a〕所示，將數(shù)字萬用表撥至適宜的電阻檔，紅表筆和黑表筆分別接觸被測電容器Cx的兩極，這時(shí)顯示值將從“000”開始逐漸增加，直至顯示溢出符號(hào)“1”。假設(shè)始終顯示“000”，說明電容器內(nèi)部短路；假設(shè)始終顯示溢出，那么可能時(shí)電容器內(nèi)部極間開路，也可能時(shí)所選擇的電阻檔不適宜。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．測量原理用電阻檔測量電容器的測量原理如圖5-11〔b〕所示。測量時(shí)，正電源經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)電阻R0向被測電容器Cx充電，剛開始充電的瞬間，因?yàn)閂c＝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)，儀表開始顯示溢出符號(hào)“1”。充電時(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出。

3．使用DT830型數(shù)字萬用表估測電容量的實(shí)測數(shù)據(jù)使用DT830型數(shù)字萬用表估測0.1μF～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)字萬用表也有參考價(jià)值。選擇電阻檔量程的原那么是：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。假設(shè)用高阻檔估測大容量電容器，由于充電過程很緩慢，測量時(shí)間將持續(xù)很久；假設(shè)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，看不到變化過程。

三、用電壓檔檢測用數(shù)字萬用表直流電壓檔檢測電容器，實(shí)際上是一種間接測量法，此法可測量220pF～1μF的小容量電容器，并且能精確測出電容器漏電流的大小。1．測量方法及原理測量電路如圖5-12所示，E為外接的1.5V干電池。將數(shù)字萬用表撥到直流2V檔，紅表筆接被測電容Cx的一個(gè)電極，黑表筆接電池負(fù)極。2V檔的輸入電阻RIN＝10MΩ。接通電源后，電池E經(jīng)過RIN向Cx充電，開始建立電壓Vc。Vc與充電時(shí)間t的關(guān)系式為在這里，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(t)與被測電容上的充電電壓Vc〔t〕的變化曲線。由圖可見，VIN〔t〕與Vc〔t〕的變化過程正好相反。VIN〔t〕的變化曲線隨時(shí)間的增加而降低，而Vc〔t〕那么隨時(shí)間的增加而升高。儀表所顯示的雖然是VIN-〔t〕的變化過程，但卻間接地反映了被測電容器Cx的充電過程。測試時(shí)，如果Cx開路〔無容量〕，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。式〔5-2〕說明，剛接通電路時(shí)，t＝0，VIN=E，數(shù)字萬用表最初顯示值即為電池電壓，此后隨著Vc〔t〕的升高，VIN〔t〕逐漸降低，直到VIN＝0V，Cx充電過程結(jié)束，此時(shí)。

使用數(shù)字萬用表電壓檔檢測電容器，不但能檢查220pF～1μF的小容量電容器，還能同時(shí)測出電容器漏電流的大小。設(shè)被測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〕，那么

2．實(shí)例舉例例一：被測電容為一只1μF/160V的固定電容器，使用DT830型數(shù)字萬用表的2VDC檔〔RIN＝10MΩ〕。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2min左右，顯示值穩(wěn)定在0.003V。據(jù)此求出被測電容器的漏電流

被測電容器的漏電流僅為0.3nA，說明質(zhì)量良好。例二：被測電容器為一只0.022μF/63V滌綸電容，測量方法同例一。由于該電容的容量較小，測量時(shí)，VIN〔t〕下降很快，大約經(jīng)過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．考前須知〔1〕測量之前應(yīng)把電容器兩引腳短路，進(jìn)行放電，否那么可能觀察不到讀數(shù)的變化過程?！?〕在測量過程中兩手不得碰觸電容電極，以免儀表跳數(shù)。〔3〕測量過程中，VIN〔t〕的值是呈指數(shù)規(guī)律變化的，開始時(shí)下降很快，隨著時(shí)間的延長，下降速度會(huì)越來越緩慢。當(dāng)被測電容器Cx的容量小于幾千皮法時(shí)，由于VIN〔t〕一開始下降太快，而儀表的測量速率較低，來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?！?〕當(dāng)被測電容器Cx大于1μF時(shí)，為了縮短測量時(shí)間，可采用電阻檔進(jìn)行測量。但當(dāng)被測電容器的容量小于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程。

一、用蜂鳴器檔檢測利用數(shù)字萬用表的蜂鳴器檔，可以快速檢查電解電容器的質(zhì)量好壞。測量方法如圖5-14所示。將數(shù)字萬用表撥至蜂鳴器檔，用兩支表筆分別與被測電容器Cx的兩個(gè)引腳接觸，應(yīng)能聽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”，此種情況說明被測電解電容根本正常。此時(shí)，可再撥至20MΩ或200MΩ高阻檔測量一下電容器的漏電阻，即可判斷其好壞。上述測量過程的原理是：測試剛開始時(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。測試時(shí)，如果蜂鳴器一直發(fā)聲，說明電解電容器內(nèi)部已經(jīng)短路；假設(shè)反復(fù)對(duì)調(diào)表筆測量，蜂鳴器始終不響，儀表總是顯示為“1”，那么說明被測電容器內(nèi)部斷路或容量消失。二、用數(shù)字萬用表測量大于20μF的電容常見的數(shù)字萬用表，其電容檔的測量值最大為20μF，有時(shí)不能滿足測量要求。為此，可采用下述簡單的方法，用數(shù)字萬用表的電容檔測量大于20μF的電容，最大可測量幾千微法的電容。采用此法測量大容量電容時(shí)，無需對(duì)數(shù)字萬用表原電路做任何改動(dòng)。此方法的測量原理是以兩只電容串聯(lián)公式C串＝C1C2/(C1+C2)為根底的。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∮谌萘啃〉哪侵浑娙莸娜萘?，因此，如果待測電容的容量超過了20μF，那么只要用一只容量小于20μF的電容與之串聯(lián)，就可以直接在數(shù)字萬用表上測量了。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電容的容量值。下面舉一測試實(shí)例，說明運(yùn)用此公式的具體方法。被測元件是一只電解電容器，其標(biāo)稱容量為220μF，設(shè)其為C1。選取一只標(biāo)稱值為10μF的電解電容作為C2，選用數(shù)字萬用表20μF電容檔測出此電容的實(shí)際值為9.5μF，將這兩只電容串聯(lián)后，測出C串為9.09μF。將C2＝9.5μF、C串＝9.09μF代入公式，那么C1＝C2C串/(C2-C串)＝9.59.09/(9.5-9.09)≈211(μF)注意，無論C2的容量選取為多少，都要在小于20μF