万用表测电容方法.docx

万用表测电容方法(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除怎样用万用表检测电容器电容器是一种最为常用的电子元件。电容器的外形及电路符号缤-10 所示。电容器的通用文字符号为“C”。电容器主要由金属电极、介质层和电极 引线组成，两电极是相互绝缘的。因此，它具有“隔直流通交流”的基本性 能。用数字万用表检测电容器，可按以下方法进行。一、用电容档直接检测某些数字万用表具有测量电容的功能，其量程分为2000p、20n、200n、2u和20U五档。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板上的Cx插孔，选取适当的量程后就可读取显示数据。2000p档，宜于测量小于2000pF的电容；20n档，宜于测量2000pF至 20nF之间的电容；200n档，宜于测量20nF至200nF之间的电容；2u档，宜 于测量200nF至2uF之间的电容；20u档，宜于测量2uF至20uF之间的电 容。经验证明，有些型号的数字万用表(例如DT890B+)在测量50pF以下的 小容量电容器时误差较大，测量20pF以下电容几乎没有参考价值。此时可采用 串联法测量小值电容。方法是：先找一只220pF左右的电容，用数字万用表测 出其实际容量C1,然后把待测小电容与之并联测出其总容量C2,则两者之差 (C1-C2)即是待测小电容的容量。用此法测量120pF的小容量电容很准 确。二、用电阻档检测实践证明，利用数字万用表也可观察电容器的充电过程，这实际上是以离 散的数字量反映充电电压的变化情况。设数字万用表的测量速率为n次/秒，则 在观察电容器的充电过程中，每秒钟即可看到n个彼此独立且依次增大的读 数。根据数字万用表的这一显示特点，可以检测电容器的好坏和估测电容量的 大小。下面介绍的是使用数字万用表电阻档检测电容器的方法，对于未设置电 容档的仪表很有实用价值。此方法适用于测量UF几千微法的大容量电容 器。1. 测量操作方法如图5-11 (a)所示，将数字万用表拨至合适的电阻档，红表笔和黑表笔 分别接触被测电容器Cx的两极，这时显示值将从“ 000”开始逐渐增加，直至 显示溢出符号“ 1”。若始终显示“000”，说明电容器内部短路；若始终显示 溢出，则可能时电容器内部极间开路，也可能时所选择的电阻档不合适。检查电解电容器时需要注意，红表笔(带正电)接电容器正极，黑表笔接电容器负极。2. 测量原理用电阻档测量电容器的测量原理如图5-11 (b)所示。测量时，正电源经 过标准电阻R0向被测电容器Cx充电，刚开始充电的瞬间，因为Vc =0,所以 显示“000”。随着Vc逐渐升高，显示值随之增大。当Vc =2VR时，仪表开 始显示溢出符号“ 1”。充电时间t为显示值从“000”变化到溢出所需要的时 间，该段时间间隔可用石英表测出。(a)测缺电Ift连接(b测量原理图A11卅数字万用海电阻挡测晨地容器的电路连接与前fit原理3. 使用DT830型数字万用表估测电容量的实测数据使用DT830型数字万用表估测UF几千微法电容器的电容量时，可按照 表5-1选择电阻档，表中给出了可测电容的范围及相对应的充电时间。表中所 列数据对于其他型号的数字万用表也有参考价值。选择电阻档量程的原则是：当电容量较小时宜选用高阻档，而电容量较大 时应选用低阻档。若用高阻档估测大容量电容器，由于充电过程很缓慢，测量 时间将持续很久；若用低阻档检查小容量电容器，由于充电时间极短，仪表会 一直显示溢出，看不到变化过程。三、用电压档检测用数字万用表直流电压档检测电容器，实际上是一种间接测量法，此法可 测量220pF1UF的小容量电容器，并且能精确测出电容器漏电流的大小。1. 测量方法及原理测量电路如图5-12所示，E为外接的干电池。将数字万用表拨到直流2V 档，红表笔接被测电容Cx的一个电极，黑表笔接电池负极。2V档的输入电阻 RIN=10MQ。接通电源后，电池E经过RIN向Cx充电，开始建立电压Vc。Vc 与充电时间t的关系式为气(0 = E 1-exp(-COM , 踞哀笔542用也压妙酬妆电容器的接线图在这里，由于RIN两端的电压就是仪表输入电压VIN，所以RIN实际上还具有取样电阻的作用。很显然，VIN (t)=EVc (t)=Eexp (-t/RINCx) (5-2)图5-13是输入电压VIN(t)与被测电容上的充电电压Vc (t)的变化曲线。 由图可见，VIN (t)与Vc (t)的变化过程正好相反。VIN (t)的变化曲线随 时间的增加而降低，而Vc (t)则随时间的增加而升高。仪表所显示的虽然是 VIN- (t)的变化过程，但却间接地反映了被测电容器Cx的充电过程。测试 时，如果Cx开路(无容量)，显示值就总是“000”，如果Cx内部短路，显示 值就总是电池电压E，均不随时间改变。图5-13 MN）与咋U）的变化llll线伺）爪（0®化曲线（国匚变化I也统式（5-2）表明，刚接通电路时，t = 0, VIN=E，数字万用表最初显示值即 为电池电压，尔后随着Vc （t）的升高，VIN （t）逐渐降低，直到VIN = 0V, Cx 充电过程结束，此时。二归使用数字万用表电压档检测电容器，不但能检查220pF1UF的小容量电 容器，还能同时测出电容器漏电流的大小。设被测量电容器的漏电流为ID，仪 表最后显示的稳定值为VD （单位是V），则&悟-3）2. 实例举例例一：被测电容为一只1UF/160V的固定电容器，使用DT830型数字万用表的2VDC档（RIN=10MQ）。按图5-12连接好电路。最初，仪表显示，然后显示 值慢慢减小，大约经过2min左右，显示值稳定在。据此求出被测电容器的漏电 流被测电容器的漏电流仅为，说明质量良好。例二：被测电容器为一只UF/63V涤纶电容，测量方法同例一。由于该电容的容 量较小，测量时，VIN(t)下降很快，大约经过3秒，显示值就降低到。将此 值代入式(5-3)，算出漏电流为。3. 注意事项(1) 测量之前应把电容器两引脚短路，进行放电，否则可能观察不到读 数的变化过程。(2) 在测量过程中两手不得碰触电容电极，以免仪表跳数。(3) 测量过程中，VIN (t)的值是呈指数规律变化的，开始时下降很快， 随着时间的延长，下降速度会越来越缓慢。当被测电容器Cx的容量小于几千皮 法时，由于VIN (t) 一开始下降太快，而仪表的测量速率较低，来不及反映最 初的电压值，因而仪表最初的显示值要低于电池电压E。(4) 当被测电容器Cx大于1UF时，为了缩短测量时间，可采用电阻档进 行测量。但当被测电容器的容量小于200pF时，由于读数的变化很短暂，所以 很难观察得到充电过程。一、用蜂鸣器档检测利用数字万用表的蜂鸣器档，可以快速检查电解电容器的质量好坏。测量 方法如图5-14所示。将数字万用表拨至蜂鸣器档，用两支表笔分别与被测电容器Cx的两个引脚接触，应能听到一阵短促的蜂鸣声，随即声音停止，同时显示 溢出符号“ 1”。接着，再将两支表笔对调测量一次，蜂鸣器应再发声，最终显 示溢出符号“ 1”，此种情况说明被测电解电容基本正常。此时，可再拨至 20MQ或200MQ高阻档测量一下电容器的漏电阻，即可判断其好坏。图5-14川蜂吗器若校则电解电弄器的避蝮囹上述测量过程的原理是：测试刚开始时，仪表对Cx的充电电流较大，相当 于通路，所以蜂鸣器发声。随着电容器两端电压不断升高，充电电流迅速减 小，最后使蜂鸣器停止发声。测试时，如果蜂鸣器一直发声，说明电解电容器内部已经短路；若反复对 调表笔测量，蜂鸣器始终不响，仪表总是显示为“1”，则说明被测电容器内部 断路或容量消失。二、用数字万用表测量大于20uF的电容常见的数字万用表，其电容档的测量值最大为20uF，有时不能满足测量 要求。为此，可采用下述简单的方法，用数字万用表的电容档测量大于20uF 的电容，最大可测量几千微法的电容。采用此法测量大容量电容时，无需对数 字万用表原电路做任何改动。此方法的测量原理是以两只电容串联公式C串=C1C2/（C1+C2）为基础的。 由于容量大小不同的两只电容串联后，其串联后的总容量要小于容量小的那只 电容的容量，因此，如果待测电容的容量超过了 20uF，则只要用一只容量小 于20M的电容与之串联，就可以直接在数字万用表上测量了。根据两只电容 串联公式，很容易推导出C1=C2C串/（C2-C串），利用此公式即可算出被测电 容的容量值。下面举一测试实例，说明运用此公式的具体方法。被测元件是一只电解电容器，其标称容量为220 UF，设其为C1。选取一只 标称值为10uF的电解电容作为C2，选用数字万用表20uF电容档测出此电容 的实际值为UF，将这两只电容串联后，测出C串为uF。将C2=uF、C串= uF代入公式，则C1=C2C串/（C2-C串）=注意，无论C2的容量选取为多少，都要在小于20uF的前提下选取容量较大的电容，且公式中的C2应代入其实测值，而非 标称值，这样可减小误差。将两电容串联起来用数字万用表实测，由于电容本 身的容量误差及测量误差，只要实测值与计算值相差不多即可认为待测电容C1 是好的，根据测量值即可进一步推算出C1的实际容量。从理论上讲，用这种方法可测量任意容量的电容，但如果待测电容器的容 量过大，则误差也会增大。其误差大小与待测电容的大小成正比。