浅谈电解电容的简易测量

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  电解电容是一种体积较小、容量较大(从几微法到几千微法)有确定正负极性的固定电容器,被广泛用于家用电器中。下面介绍几种在没有电容电桥和Q表的情况下简易测量电解电容的方法。
  
  一、正负极性的判别
  
  对于无标记的电解电容可以按以下方法判别:
  1.外观判别
  对于铝壳电解电容器(如CD型、CDX型),与铝壳连通的是负极。
  对于CD11型小型电解电容器,可根据电极引线的长短来区分正、负极,长引线是正极,短引线是负极。
  组合式电解电容器的结构比较特殊,在一个外壳里装有两只电解电容器。根据引出端的数量,它又分三端、四端两种。国产CDZ型属于三端组合式电解电容器,其容量标在外壳上,例如30F+30F,表示有两只30F电解电容器。这类电容器又分共负极组合和共正极组合两种,参见图1。共正极组合式电解电容器的三个电极中,引线缴长的为公共正极,较短的是两个负极,适用于电源正端接地的电路(负压输出电路)。共负极组合式电解电容器的三个电极中,引线较短的是公共负极,引线较长的是两个正极,适用于电源负端接地的电路(正压输出电路)。四端组合式电解电容器的外型及内部结构如图2所示。其特点是内部两只电解电容器彼此独立。
  
  2.用万用表判定
  根据电解电容器的正向漏电电阻大于反向漏电电阻的特点,也能判定正负极。万用表拨至R×1K档,用交换表笔的办法分别测正、反向漏电阻。以漏电阻较大的一次为准,此时负表笔接的是电解电容器正极,正表笔接的是负极。
  注意事项:
  (1)每次测量前应将电容器短路一下,进行放电。
  (2)不能用此法判定正向漏电严重的电解电容器的极性,因为测出的正、反向电阻相差甚微。
  
  二、容量和质量的判别
  
  对于容量大(1F以上)的电解电容器可用万用表的欧姆档(R×1K档)测量电容器两端,表针应向小电阻值侧摆动,然后慢慢回摆至“∞”附近。迅速交替表笔再测一次,看表针的摆动情况,摆幅越大表明电容器的电容量越大。若表笔一直接电容器引线时,表针最终应指在“∞”。如果表针最后指示值不为“∞”,表明电容器有漏电现象;其电阻值越小,漏电越大,该电容器的质量就越差。如果测量时指针一下就指到“0”,不向回摆,就表示该电容已短路(击穿)。如果测量时表针根本不动,就表示电容器已失去容量。如果表针摆动不回到其始点,则表示电容器漏电很大,质量不佳。
  对于容量较小的电解电容器,往往用万用表测量时表针看不出摆动(即便用R×1K或R×10K档测量也无济于事),这时,可以借助于一个外加直流电压和万用表直流电压档进行测量,如图3所示。具体做法是:把万用表调到相应直流电压档,负表笔接直流电源负极,正表笔串接被测电容后接通电源正极。一个良好的电容在接通电源的瞬间,电表的指针应有较大摆幅;电容器容量越大,表针摆幅也越大。然后表针逐渐返回零点。如果电容与电源接通瞬间表针不摆动,说明电容失效或断路;如果表针一直指示电源电压而不是摆动,则说明电容器已短路(击穿);如果表针摆动正常但不返回零点,说明电容器有漏电现象存在,指示电压数越高表明漏电越大。需要注意的是,测量小电容用的辅助直流电压不要超过被测电容器的耐压,以免因测量而造成电容器的击穿损坏。
  
  三、电解电容器的漏电阻
  
  对于一般容量的电解电容器的漏电阻的测量,只需将万用表拨至R×1K档,负表笔接电容器的正极,正表笔接电容器的负极对电容器进行充电,因为电容器上建立电压的过程由下式决定:
  
  该式中:
  E——万用表电池的电动势
  R0——万用表对应档的欧姆中心值
  C——电解电容器的电容量
  当电解电容器充好电时,Uc=E,充电电流I=0,此时R×1K档的读数就是电容器的漏电阻,一般应大雨几百千欧。但在测量几百至几万微法的大容量电解电容器时,充电时间将回很长。例如C=1000F,R0=25k时,充电时间约为:
  
  由可知,当电池电压E、被测电容量C一定时,万用表欧姆中心值R0越低,充电时间就越短。因此,通过变换电阻档可以大大缩短测量漏电阻的等待时间。具体的方法如下:先将万用表拨至R×1K档,当指针已偏转到最大值时,迅速从R×1K档拨到R×1档,电容器很快就充好电,指针立即退回无穷大处。然后再拨回到R×1K档,若指针停在无穷大处,说明漏电阻极小,用R×1K档已测不出来;若指针又缓慢向右摆,最后停于某一刻度上,说明存在漏电,此时的读数值就是电容器的漏电阻值。
   注意事项:
  (1)开始测漏电阻时必须先拨至R×1K档。假如一开始就选R×1档,有可能因为充电时间太短,而无法观察到指针大幅度向右摆动的现象。
  (2)若在测量过程中指针始终停在无穷大处,就说明电容器内部开路。指针始终停在0欧姆处,则表明内部短路。
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