电容是衡量电容器存储电荷能力的指标。电容以法拉为单位,以圣彼得堡大学名誉成员、英国物理学家迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 命名。
什么是电容?
如果将单个电导体移到无限远的地方并排除带电体之间的影响,则移去的导体的电势与电荷成正比。但是大小不同的导体不具有相同的电位。
SI 中电容器容量的单位是法拉。比例系数用字母C表示,它是受导体尺寸和外部结构影响的电容。材料,电极物质的相态不起作用 - 电荷分布在表面上。因此,在 GHS 的国际规则中,电容不是以法拉为单位测量的,而是以厘米为单位的。
一个半径为 900 万公里(地球半径 1400)的孤球包含 1 法拉。单个导电元件所保持的电荷量不足以用于技术应用。根据21世纪的技术。创建单位大于 1 法拉的电容器。
至少有 2 个电极和一个隔离电介质的结构能够存储电子电路所需的电量。在这样的结构中,正负粒子相互吸引并保持自己。正负电子对之间的电介质防止湮灭。这种电荷状态称为束缚。
以前,为了测量电量,使用了不准确的笨重设备。现在,即使是业余无线电爱好者也知道如何用测试仪测量电容。
电容器标记
准确和安全操作需要了解电子设备的特性。
确定电容器容量涉及使用仪器测量值并读取外壳上的标记。标记值和测量值不同。这是由不完善的制造技术和操作变化(磨损、温度影响)引起的。
额定容量和公差参数标在外壳上。家用电器使用偏差高达 20% 的设备。在航天工业、军事设备和危险物体的自动化中,特性的变化是 5-10% 是允许的。工作电路不包含公差值。
额定电容根据 IEC 标准进行编码,即国际电工委员会,该委员会联合了 60 个国家的国家标准组织。
IEC 标准使用以下符号:
- 3位编码。开头的2位是pF的个数,第三位是0的个数,最后的9是小于10 pF的等级,前面的0是不超过1 pF。代码 689 - 6.8 pF、152 - 1500 pF、333 - 33000 pF 或 33 nF 或 0.033 µF。代码中的小数点被替换为字母“R”,以便于阅读。 R8=0.8 pF,2R5 为 2.5 pF。
- 标记中的 4 位数字。最后一个是零的数量。前 3 个是以 pF 为单位的值。 3353 - 335000 pF、335 nF 或 0.335 µF。
- 在代码中使用字母。字母 µ 是 µF,n 是纳法,p 是 pF。 34p5 为 34.5 pF,1µ5 为 1.5 µF。
- 平面陶瓷产品在 2 个寄存器中用字母 A-Z 和一个数字表示数字 10 的程度进行编码。K3 为 2400 pF。
- 电解贴片产品有2种标记方式:数字——pF的额定电容,如果有空格,则在第二行或第二行——额定电压值;字母编码电压和旁边的 3 位数字,2 定义电容,最后 - 零的数量。 A205 表示 10 V 和 2 μF。
- 表面贴装产品标有字母和数字代码:CA7 - 10 μF 和 16 V。
- 编码是按外壳的颜色。
IEC 标记、国家名称和品牌编码使记忆代码毫无意义。硬件设计人员和维修技术人员需要参考资源。
用公式计算
有两种情况需要计算电池的额定电容:
- 电子设备的设计人员在创建电路时计算参数。
- 大师,在没有合适容量和容量的电容器的情况下,使用单元计算从可用部件中进行选择。
RC 电路使用阻抗值 - 复电阻 (Z) 计算。 Ra - 电路元件加热时的电流损耗。 Ri 和 Re - 考虑到元件的电感和电容的影响。在 RC 电路中电阻器的端子上,电压 Up 与 Z 成反比。
热阻会增加负载的电位,而无功电阻会降低它。当复电阻的无功分量增加时,电容器在高于谐振的频率下工作,会导致电压损失。
共振频率与积累电荷的能力成反比。从确定 Fp 的公式计算电路所需的 Cc(电容器容量)值。
为了计算脉冲电路,使用了电路的时间常数,它决定了 RC 对脉冲结构的影响。如果你知道电路的电阻和电容器的充电时间,使用时间常数公式计算电容。结果的真实性受人为因素的影响。
主机使用电容器的并联和串联连接。计算公式与电阻器的公式相反。
串联使元件连接中的电容更小,并联电路将这些值相加。
如何用万用表测量电容器的电容量?
测量参数时,首先用手柄上的绝缘螺丝刀闭合它们之间的端子,使电容器放电。如果不这样做,低功率万用表将出现故障。
用万用表“Cx”模式如何检查电容器电容的问题的答案如下:
- 打开“Cx”模式并选择测量限值——标准仪表中的 2000 pF 至 20 μF;
- 将电容器插入仪器的插座或将探针放在电容器的引脚上,查看仪器刻度上的值。
使用电流表或万用表确定外壳内部是否存在短路或开路。
考虑到电流的方向,极性电容器包含在设备的电路中。产品的电极由制造商标记。如果反向电流高于正常值,设计用于 1-3 V 电压的电容器将失效。
在测量特性之前,极性电解电容器从板上拆下。在电阻测量或半导体测试模式下打开万用表。将探头放在极性电容器的电极上 - 正对正,负对负。有故障的电容器将显示电阻平滑增加。充电时,电流减小,EMF 增加并达到电源电压。
电容器的断路看起来就像万用表上的无限电阻。设备不会响应,或者模拟副本上的箭头几乎不会移动。
如果元件发生故障,则测量参数与标称值的对应关系较小,与故障幅度成正比。
如果您想知道如何用万用表测量复数或等效串联电阻(电容器的 ESR),那么在没有示波器的情况下这样做是有问题的。电容器在高频电流下表现出电抗特性。
其他测量方法
自己动手的电容式电容表是按照脉冲器件的方案组装而成的。具有可变电阻器的 RC 电路序列在产品的输出端产生一系列频率阶跃变化的信号。要调整设备,请使用将使用该设备的万用表。
一组经过测试的电容器依次连接到设计中,并调整每个子范围内的操作精度。
用您自己的双手将极性电解元件的容量计示意性地实现和调整为机顶盒的一部分,无需振荡电路。在输出端,而不是脉冲电压是恒定电压。
在数字电容表中,电源非常稳定。组装电路的元件的“浮动”参数将对测量精度产生不可接受的误差。
在逻辑元件上,为 ESR 测量创建脉冲交流电流源。
价格低廉的电容器电容测量装置、RLC 桥式装置,具有检查 SMD 电阻器、网络充电和液晶显示器的附加功能,它们本身只有手指大小。作为专业的计量综合体。能够作为电解电容器的电容表,包括极性和可变的。
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