電容器的基礎(chǔ)知識及檢測方法

　　一、基礎(chǔ)知識

　　電容器是一種儲能元件，在電路中用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換和延時。電容器通常叫做電容。

　　按其結(jié)構(gòu)可分為固定電容器、半可變電容器、可變電容器三種。



1． 常用電容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

常用的電容器按其介質(zhì)材料可分為電解電容器、云母電容器、瓷介電容器、玻璃釉電容等。

表1　常用電容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

電容種類電 容 結(jié) 構(gòu) 和 特 點(diǎn)實(shí)物圖片

鋁電解電容它是由鋁圓筒做負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特點(diǎn)是容量大，但是漏電大，誤差大，穩(wěn)定性差，常用作交流旁路和濾波，在要求不高時也用于信號耦合。電解電容有正、負(fù)極之分，使用時不能接反。有正負(fù)極性，使用的時候，正負(fù)極不要接反。

紙介電容用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）殼中制成。它的特點(diǎn)是體積較小，容量可以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大，用于低頻比較合適。



金屬化紙介電容結(jié)構(gòu)和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。

油浸紙介電容它是把紙介電容浸在經(jīng)過特別處理的油里，能增強(qiáng)它的耐壓。它的特點(diǎn)是電容量大、耐壓高，但是體積較大。

玻璃釉電容 以玻璃釉作介質(zhì)，具有瓷介電容器的優(yōu)點(diǎn)，且體積更小，耐高溫。

陶瓷電容用陶瓷做介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。它的特點(diǎn)是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用于高頻電路。

鐵電陶瓷電容容量較大，但是損耗和溫度系數(shù)較大，適宜用于低頻電路。

薄膜電容結(jié)構(gòu)和紙介電容相同，介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介電常數(shù)較高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。

聚苯乙烯薄膜電容，介質(zhì)損耗小，絕緣電阻高，但是溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。

云母電容用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。它的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大、溫度系數(shù)小，適宜用于高頻電路。

鉭、鈮電解電容 它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。它的特點(diǎn)是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中。

半可變電容也叫做微調(diào)電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片，中間夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)的時候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等。

可變電容它由一組定片和一組動片組成，它的容量隨著動片的轉(zhuǎn)動可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動，叫做雙連。可變電容的介質(zhì)有空氣和聚苯乙烯兩種。空氣介質(zhì)可變電容體積大，損耗小，多用在電子管收音機(jī)中。聚苯乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的，體積小，多用在晶體管收音機(jī)中。



2． 主要性能指標(biāo)

標(biāo)稱容量和允許誤差：電容器儲存電荷的能力，常用的單位是F、uF、pF。電容器上標(biāo)有的電容數(shù)是電容器的標(biāo)稱容量。電容器的標(biāo)稱容量和它的實(shí)際容量會有誤差。常用固定電容允許誤差的等級見表2。常用固定電容的標(biāo)稱容量系列見表3。一般，電容器上都直接寫出其容量，也有用數(shù)字來標(biāo)志容量的，通常在容量小于10000pF的時候，用pF做單位，大于10000pF的時候，用uF做單位。為了簡便起見，大于100pF而小于1uF的電容常常不注單位。沒有小數(shù)點(diǎn)的，它的單位是pF，有小數(shù)點(diǎn)的，它的單位是uF。如有的電容上標(biāo)有“332”（3300pF）三位有效數(shù)字，左起兩位給出電容量的第一、二位數(shù)字，而第三位數(shù)字則表示在后加0的個數(shù)，單位是pF。

額定工作電壓：在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，電容長期可靠地工作，它能承受的 大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，要注意所加的交流電壓 大值不能超過電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。

表2　 常用固定電容允許誤差的等

允許誤差±2%

±5% ±10% ±20% ( 20% -30%)( 50% -20%)( -10%)

級　　別 02ⅠⅡⅢ Ⅳ ⅤⅥ



表3 常用固定電容的標(biāo)稱容量系列

電容類別允許誤差容量范圍標(biāo) 稱 容 量 系 列

紙介電容、金屬化紙介電容、紙膜復(fù)合介質(zhì)電容、低頻（有極性）有機(jī)薄膜介質(zhì)電容 5%

±10%

±20% 100pF-1uF 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8

1uF-100uF 1 2 4 6 8 10 15 20 30

50 60 80 100

高頻（無極性）有機(jī)薄膜介質(zhì)電容、瓷介電容、玻璃釉電容、云母電容 5% 1pF-1uF 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0

2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3

4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1

10% 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7

3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2

20% 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8

鋁、鉭、鈮、鈦電解電容 10%

±20%

50/-20%

100/-10% 1uF-1000000uF 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8

(容量單位uF)



絕緣電阻：由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對的絕緣體，它的電阻不是無限大，而是一個有限的數(shù)值，一般在1000兆歐以上，電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電電阻，大小是額定工作電壓下的直流電壓與通過電容的漏電流的比值。漏電電阻越小，漏電越嚴(yán)重。電容漏電會引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。

介質(zhì)損耗：電容器在電場作用下消耗的能量，通常用損耗功率和電容器的無功功率之比，即損耗角的正切值表示。損耗角越大，電容器的損耗越大，損耗角大的電容不適于高頻情況下工作。

表4　 常用電容的幾項(xiàng)特性

電容種類 容量范圍 直流工作電壓（ V） 運(yùn)用頻率（MHz） 準(zhǔn)確度 漏電電阻（>MΩ）

中小型紙介電容470pF-0.22uF63-6308以下-Ⅲ>5000

金屬殼密封紙介電容0.01uF-10uF250-1600直流，脈動直流Ⅰ>-Ⅲ>1000-5000

中小型金屬化紙介電容0.01uF-0.22uF160、250、4008以下Ⅰ>-Ⅲ>2000

金屬殼密封金屬化紙介電容0.22uF-30uF160-1600直流，脈動電流Ⅰ>-Ⅲ>30-5000

薄膜電容3pF-0.1uF63-500高頻、低頻Ⅰ>-Ⅲ>10000

云母電容10pF-0.51uF100-700075-250以下02-Ⅲ>10000

瓷介電容1pF-0.1uF63-630低頻、高頻02-Ⅲ>10000

鋁電解電容1uF-10000uF4-500直流，脈動直流ⅣⅤ

鉭、鈮電解電容0.47uF-1000uF6.3-160直流，脈動直流ⅢⅣ

瓷介微調(diào)電容2/7pF-7/25pF250-500高頻 >1000-10000

可變電容7pF-1100pF100以上低頻，高頻 >500





3．命名方法

根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)（SJ-73）規(guī)定，電容器的命名由下列四部分組成：第一部分（主稱）；第二部分：（材料）；第三部分（分類特征）；第四部分（序號）。它們的型號及意義見下表。

表5　電容器型號命名方法

第一部分 第二部分 第三部分 第四部分

用字母表示主稱 用字母表示材料 用數(shù)字或字母表示特征 序號

符號 意義 符號 意義 符號 意義

C電容器C

I

O

Y

V

Z

J

B

F

L

S

Q

H

D

A

G

N

T

M

E瓷介

玻璃釉

玻璃膜

云母

云母紙

紙介

金屬化紙

聚苯乙烯

聚四氟乙烯

滌綸

聚碳酸酯

漆膜

紙膜復(fù)合

鋁電解

鉭電解

金屬電解

鈮電解

鈦電解

壓敏

其他材料T

W

J

X

S

D

M

Y

C鐵電

微調(diào)

金屬化

小型

獨(dú)石

低壓

密封

高壓

穿心式包括：

品種、尺寸、代號、溫度特性、直流工作電壓、標(biāo)稱值、允許誤差、標(biāo)準(zhǔn)代號。



表6　第三部分是數(shù)字時所代表的意義：

符號 特征（型號的第三部分）的意義

（數(shù)字）瓷介電容器 去母電容器有機(jī)電容器電解電容器

1 圓片 非密封箔式

2 管型非密封 非密封箔式

3 迭片 密封密封燒結(jié)粉液體

4 獨(dú)石 密封密封燒結(jié)粉固體

5 穿心 穿心

6

7 無極性

8 高壓高壓高壓

9 特殊 特殊





4．選用常識

電容在電路中實(shí)際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中，電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候，還要注意正負(fù)極不要接反。

不同電路應(yīng)該選用不同種類的電容。揩振回路可以選用云母、高頻陶瓷電容，隔直流可以選用紙介、滌綸、云母、電解、陶瓷等電容，濾波可以選用電解電容，旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。

電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現(xiàn)象，并且核對它的電容值。安裝的時候，要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到，以便核實(shí)。



二、電容器檢測的一般方法

1.固定電容器的檢測.

　　A檢測10pF以下的小電容 。因10pF以下的固定電容器容量太小，用萬用表進(jìn)行測量，只能定性的檢查其是否有漏電，內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。測量時，可選用萬用表R×10k擋，用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳，阻值應(yīng)為無窮大。若測出阻值(指針向右擺動)為零，則說明電容漏電損壞或內(nèi)部擊穿。

B檢測10PF～001μF固定電容器是否有充電現(xiàn)象，進(jìn)而判斷其好壞。萬用表選用R×1k擋。兩只三極管的β值均為100以上，且穿透電流要小。可選用3DG6等型號硅三極管組成復(fù)合管。萬用表的紅和黑表筆分別與復(fù)合管的發(fā)射極e和集電極c相接。由于復(fù)合三極管的放大作用，把被測電容的充放電過程予以放大，使萬用表指針擺幅度加大，從而便于觀察。應(yīng)注意的是：在測試操作時，特別是在測較小容量的電容時，要反復(fù)調(diào)換被測電容引腳接觸A、B兩點(diǎn)，才能明顯地看到萬用表指針的擺動。C對于001μF以上的固定電容，可用萬用表的R×10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內(nèi)部短路或漏電，并可根據(jù)指針向右擺動的幅度大小估計(jì)出電容器的容量。



2.電解電容器的檢測

　　A因?yàn)殡娊怆娙莸娜萘枯^一般固定電容大得多，所以，測量時，應(yīng)針對不同容量選用合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，1～47μF間的電容，可用R×1k擋測量，大于47μF的電容可用R×100擋測量。

　　B將萬用表紅表筆接負(fù)極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大偏度(對于同一電阻擋，容量越大，擺幅越大)，接著逐漸向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容的正向漏電阻，此值略大于反向漏電阻。實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明，電解電容的漏電阻一般應(yīng)在幾百kΩ以上，否則，將不能正常工作。在測試中，若正向、反向均無充電的現(xiàn)象，即表針不動，則說明容量消失或內(nèi)部斷路；如果所測阻值很小或?yàn)榱悖f明電容漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。C對于正、負(fù)極標(biāo)志不明的電解電容器，可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負(fù)極。D使用萬用表電阻擋，采用給電解電容進(jìn)行正、反向充電的方法，根據(jù)指針向右擺動幅度的大小，可估測出電解電容的容量。



3.可變電容器的檢測

　　A用手輕輕旋動轉(zhuǎn)軸，應(yīng)感覺十分平滑，不應(yīng)感覺有時松時緊甚至有卡滯現(xiàn)象。將載軸向前、后、上、下、左、右等各個方向推動時，轉(zhuǎn)軸不應(yīng)有松動的現(xiàn)象。B用一只手旋動轉(zhuǎn)軸，另一只手輕摸動片組的外緣，不應(yīng)感覺有任何松脫現(xiàn)象。轉(zhuǎn)軸與動片之間接觸不良的可變電容器，是不能再繼續(xù)使用的。C將萬用表置于R×10k擋，一只手將兩個表筆分別接可變電容器的動片和定片的引出端，另一只手將轉(zhuǎn)軸緩緩旋動幾個來回，萬用表指針都應(yīng)在無窮大位置不動。在旋動轉(zhuǎn)軸的過程中，如果指針有時指向零，說明動片和定片之間存在短路點(diǎn)；如果碰到某一角度，萬用表讀數(shù)不為無窮大而是出現(xiàn)一定阻值，說明可變電容器動片與定片之間存在漏電現(xiàn)象。