1.电容器的测量

1)漏电电阻的测量

如图2-13 所示,用万用电表的欧姆挡(R×10 kΩ 或R×1 kΩ 挡,视电容器的容量而定)测量电容器的漏电电阻,当两表笔分别接触容器的两根引线时,表针首先朝顺时针方向(向右)摆动,然后又慢慢地向左回归至位置的附近,此过程为电容器的充电过程。当表针静止时所指的电阻值就是该电容器的漏电电阻(R)。在测量中如表针距无穷大较远,表明电容器漏电严重,不能使用。有的电容器在测漏电电阻时,表针退回到无穷大位置时,又顺时针摆动,这表明电容器漏电更严重。一般要求漏电电阻R≥500 kΩ,否则不能使用。对于电容量小于5 000 pF 的电容器,万用表不能测它的漏电阻。

图2-13　用万用表测量电容器的漏电电阻

2)电容器的断路(又称开路)、击穿(又称短路)检测

检测容量为6 800 pF～1 mF 的电容器,用R×10 kΩ 挡,红、黑表笔分别接电容器的两根引脚,在表笔接通的瞬间,应能见到表针有一个很小的摆动过程。如若未看清表针的摆动,可将红、黑表笔互换一次后再测,此时表针的摆动幅度应略大一些。若在上述检测过程中表针无摆动,说明电容器已断路;若表针向右摆动一个很大的角度,且表针停在那里不动(即没有回归现象),说明电容器已被击穿或严重漏电。

在检测时应注意手指不要同时碰到两支表笔,以避免人体电阻对检测结果的影响,同时,检测大电容器如电解电容器时,由于其电容量大,充电时间长,所以当测量电解电容器时,要根据电容器容量的大小,适当选择量程,电容量越小,量程R 越要放小,否则就会把电容器的充电误认为击穿。

检测容量小于6 800 pF 的电容器时,由于容量太小,充电时间很短,充电电流很小,万用表检测时无法看到表针的偏转,所以此时只能检测电容器是否存在漏电故障,而不能判断它是否开路,即在检测这类小电容器时,表针应不偏,若偏转了一个较大角度,说明电容器漏电或击穿。

关于这类小电容器是否存在开路故障,用这种方法是无法检测到的。可采用代替检查法,或用具有测量电容功能的数字万用表来测量。

3)电解电容极性的判断

电解电容器的引出极有正(+)、负(-)极性的区别,一般情况下,电解电容器上都标注了极性,长引线的引脚为正极,短引线的引脚为负极。当极性标识模糊时,可用万用表测量电解电容器的漏电电阻判别正负极。用万用表测量电解电容器的漏电电阻,并记下这个阻值的大小,然后将红、黑表笔对调再测电容器的漏电电阻,将两次所测得的阻值对比,漏电电阻小的一次,黑表笔所接触的是负极。

选择万用表合适量程,再将红表笔接电解电容器的负极,黑表笔接电解电容器的正极,此时,表针向R 为零的方向摆动,摆到一定幅度后,又反向向无穷大方向摆动,直到某一位置停下,此时指针所指的阻值便是电解电容器的正向漏电电阻,正向漏电电阻越大,说明电解电容器的性能越好,漏电流也越小。将万用表的红、黑表笔对调(红表笔接正极,黑表笔接负极),再进行测量,此时指针所指的阻值为电容器的反向漏电电阻,此值应比正向漏电电阻小些。如测得的两漏电电阻值很小(几百千欧以下),则表明电解电容器的性能不良,不能使用。一般情况下,1～2.2 μF 的电容用R×10 kΩ 挡,4.7～22 μF 的电容用R×1 kΩ挡,47～220 μF 的电容用R× 100 Ω 挡,470～4 700 μF 的电容用R× 10 Ω 挡,对于4 700 μF 以上的电容用R×1 Ω 挡。

4)用万用表测量电容器容量

用万用表测量电容器容量,可利用1.5 V 的干电池作为测试电源,万用表置直流2 V 电压挡。万用表、测量电源、被测电容器按图2-14 所示连接。如果万用表有电容刻度线,可直接读出被测电容器的电容值。对于没有电容刻度线的万用表,可读出表针在直流2V 刻度线上的位置,然后根据其电压,按照相应的数据计算出电容值。

图2-14　用万用表电压挡测量电容器容量的连接图(www.daowen.com)

5)用万用表测量双连可变电容器

双连可变电容器的两组与轴柄相连的动片是用一个焊片引出的,而两组的定片则用两个焊片引出,定片与动片之间都是绝缘的,因此用万用表欧姆挡测量动片与动片之间都不应出现较小阻值,且旋转双连的动片至任何位置,情况应该相同,如果它们之间直通了,就说明动片与定片之间碰片,短路了。

另外,可变电容器旋轴和动片应有稳固的连接。当转动旋轴时,用手轻摸动片组的外缘,不应感觉有任何活动现象。如已松动,则不应采用。

2.电容器的选用

(1)根据电路的要求合理选用型号,例如,纸介电容器一般用于低频耦合、旁路等场合;云母电容器和瓷介电容器适合使用在高频电路和高压电路中;电解电容器(有极性电容器只能用于直流或脉动支流电路中)较多使用在电源滤波或退耦电路中。

(2)合理确定电容器的精度。在大多数情况下,对电容器的容量要求不严格。在振荡电路、延时电路及音调控制电路中,电容器的容量则应尽量与要求相一致;而在各种滤波电路以及某些要求较高的电路中,其误差值应小于±0.3%～±0.5%。

(3)电容器额定工作电压的确定。一般电容器的工作电压应低于额定电压的30%～40%。

(4)要注意通过电容器的交流电压和电流。有极性的电解电容器,不宜在交流电路中使用,以免被击穿。

注意:电容器的性能与环境条件密切相关,所以在使用时应注意。在湿度较大的环境中使用的电容器,应选择密封型,以提高设备的抗潮湿性能等;在工作温度较高的环境中,电容器易于老化;在寒冷地区必须选用耐寒的电解电容器。

3.电容器的代用

电容器损坏后,一般都要用相同规格的新电容代换。若无合适的元件使用,可采用代用法解决,代用的原则如下:

(1)在容量、耐压相同,体积不限时,瓷介电容器与纸介电容器可以相互代用。

(2)在价格相同、体积不限制时,对工作频率、绝缘电阻值要求较高时,可用耐压相同和容量相同的云母电容器代用金属化纸介电容器;对工作频率、绝缘电阻值要求不高时,同耐压、同容量的金属化纸介电容器可代用云母电容器;不考虑频率影响时,同容量、同耐压的金属化纸介电容器可代用玻璃釉电容器。

(3)无条件限制时,同容量高耐压的电容器可代用耐压低的电容器;误差小的电容器可代用误差大的电容器。

(4)防潮性能要求不高时,同容量同耐压的非密封型电容器可代用密封电容器。

(5)串联两只以上不同容量、不同耐压的大电容可代用小电容,串联后电容器的耐压要考虑到每个电容器上的压降都要在其耐压允许的范围内。

(6)并联两只以上的不同耐压、不同容量的小容量电容器,可代用大电容器,并联后的耐压以最小耐压电容器的耐压值为准。