电容元件又称电容器,是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、隔直、旁路、能量转换和延时等。按其容量是否可调,可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器3种。按其所用介质,可分为金属化纸介质电容器、钽电解电容器、云母电容器、薄膜介质电容器、瓷介质电容器。几种常见电容器的外形如图1-11所示。
固定电容器简称电容。半可变电容器又称微调电容器或补偿电容器,其特点是容量可在小范围内变化(几皮法至几十皮法,最高可达100pF)。可变电容器的电容量可在一定范围内连续变化,它们由若干片形状相同的金属片并接成一组(或几组)定片和一组(或几组)动片,动片可以通过转轴转动,以改变动片插入定片的面积,从而改变电容量。
图1-10 电阻器阻值的色标
图1-11 常用电容器的外形
电容器的主要参数为标称容量、容量误差、额定工作电压、绝缘电阻和介质损耗等。通常在选用电容时,只需考虑标称容量、容量误差、额定工作电压3项。
电容器的容量是指电容器加上电压后储存电荷的能力。标称容量是指电容器上标出的名义电容量值。电容器的容量是按国家规定的系列标注的,如表1-3所示。任何电容器的标称容量都满足表中数据乘以10n(n为整数)。
电容器的标识方法有3种:一是直标法,二是数码法,三是色环法。
(1)直标法 将电容器的容量、耐压及误差直接标注在电容上。
(2)数码法 用3位数字来表示容量的大小,单位为pF。前两位为有效数字,第三位表示倍率,即乘以10i,i的取值范围是1~9,但9表示10-1。例如,333表示33×103pF=3.3×104pF=3.3×104×10-6μF=3.3×10-2μF=0.033μF;229表示22×10-1pF=2.2pF。
(3)色环法 与电阻器的色环表示法类似,其各色环颜色所代表的含义与电阻色环完全一样,单位为pF。(www.xing528.com)
电容器的额定工作电压是在规定的工作温度范围内,长期、可靠地工作所能承受的最高电压。
表1-3 电容器的标称容量系列
容量误差或允许误差是指实际容量与标称容量之差除以标称容量所得的百分数。电容器的容量误差分8级,如表1-4所示。一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器常用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级。
表1-4 电容器的容量误差级别
根据国家标准,电容器的型号由四部分组成:第一部分用汉语拼音表示主称,第二部分用汉语拼音表示材料,第三部分用汉语拼音或阿拉伯数字表示特征,第四部分用阿拉伯数字表示参数。详细内容可参考相关书籍。
电容器的种类繁多,性能指标各异,合理选用电容器对实际电路很重要。对于一般电路可选用瓷介质电容器;要求较高的中高频、音频电路可选用涤纶或聚苯乙烯电容器(例如,谐振回路要求介质损耗小,可选用高频瓷介质或云母电容器);电源滤波、退耦、旁路可选用铝或钽电解电容。
电容器装接前应进行测量,看其是否短路、断路或漏电严重,利用万用表的欧姆档可以简单地测量。具体方法是:容量大于100μF的电容器用R×100Ω档测量;容量在1~100μF范围内的电容器用R×1kΩ档测量;容量更小的电容器用R×10kΩ档测量。对极性电容,将黑表笔接电容器的正极,红表笔接电容器的负极,若表针摆动大,且返回慢,返回位置接近∞,说明该电容器正常,且电容容量大;若表针摆动大,但返回时,表针显示的欧姆值较小,说明该电容漏电流较大;若表针摆动很大,接近于0Ω且不返回,说明该电容器已击穿;若表针不摆动,则说明该电容器已开路失效。对非极性电容,两表笔接法随意。另外,如果需要对电容器再一次测量时,必须将其放电后方能进行。
如果要求更精确的测量,可以用交流电桥和Q表(谐振法)来测量,此处不做介绍。
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