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电容的测量方法与单位换算

时间:2014-07-05  数控技术网  http://tech.cncproduct.com

电容是板卡设计中必用的元件,其品质的好坏已经成为我们判断板卡质量的一个很重要的方面。 



①电容的功能和表示方法。 
由两个金属极,中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流,因此多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电容在电路中用“C”加数字表示,比如C8,表示在电路中编号为8的电容。 

②电容的分类。 

电容按介质不同分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。按极性分为:有极性电容和无极性电容。按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。 

③电容的容量。 

电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,容抗与交流信号的频率和电容量有关,容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)。 

④电容的容量单位和耐压。 

电容的基本单位是F(法),其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。由于单位F 的容量太大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。换算关系:1F=1000000μF,1μF=1000nF=1000000pF。 

每一个电容都有它的耐压值,用V表示。一般无极电容的标称耐压值比较高有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有极电容的耐压相对比较低,一般标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 

⑤电容的标注方法和容量误差。 

电容的标注方法分为:直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容,多采用直标法。如果是0.005,表示0.005uF=5nF。如果是5n,那就表示的是5nF。 

数标法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是10的多少次方。如:102表示10x10x10 PF=1000PF,203表示20x10x10x10 PF。 

色标法,沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一、二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)。颜色代表的数值为:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。 

电容容量误差用符号F、G、J、K、L、M来表示,允许误差分别对应为±1%、±2%、±5%、±10%、±15%、±20%。 

⑥电容的正负极区分和测量。 

电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆,涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负。 

当我们不知道电容的正负极时,可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体,它的电阻也不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。只有电解电容的正极接电源正(电阻挡时的黑表笔),负端接电源负(电阻挡时的红表笔)时,电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之,则电解电容的漏电流增加(漏电阻减小)。这样,我们先假定某极为“+”极,万用表选用R*100或R*1K挡,然后将假定的“+”极与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大),对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电(两根引线碰一下),然后两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置靠左(或阻值大)的那次,黑表笔接的就是电解电容的正极。 

⑦电容使用的一些经验及来四个误区。 

一些经验:在电路中不能确定线路的极性时,建议使用无极电解电容。通过电解电容的纹波电流不能超过其充许范围。如超过了规定值,需选用耐大纹波电流的电容。电容的工作电压不能超过其额定电压。在进行电容的焊接的时候,电烙铁应与电容的塑料外壳保持一定的距离,以防止过热造成塑料套管破裂。并且焊接时间不应超过10秒,焊接温度不应超过260摄氏度。 



四个误区: 

●电容容量越大越好。 

很多人在电容的替换中往往爱用大容量的电容。我们知道虽然电容越大,为IC提供的电流补偿的能力越强。且不说电容容量的增大带来的体积变大,增加成本的同时还影响空气流动和散热。关键在于电容上存在寄生电感,电容放电回路会在某个频点上发生谐振。在谐振点,电容的阻抗小。因此放电回路的阻抗最小,补充能量的效果也最好。但当频率超过谐振点时,放电回路的阻抗开始增加,电容提供电流能力便开始下降。电容的容值越大,谐振频率越低,电容能有效补偿电流的频率范围也越小。从保证电容提供高频电流的能力的角度来说,电容越大越好的观点是错误的,一般的电路设计中都有一个参考值的。 

●同样容量的电容,并联越多的小电容越好, 

耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数,对于ESR自然是越低越好。ESR与电容的容量、频率、

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