电容器是电子电路中常见的基本元件,它由两个金属电极,中间夹一层电介质构成。电容器是“储存电荷的容器”。
电容器可分为固定电容器和可变电容器。电容器在电路中具有隔断直流电、通过交流电的作用,常用于滤波、旁路、级间耦合以及与电感组成振荡电路等功能。
电容器在电路中用字母 C 表示。常用的图形符号如图1.8所示。
图1.8 电容器图形符号
电容器的种类很多,分类方法也各不相同。通常按介质材料不同分为纸介电容器、油浸纸介电容器、金属化纸介电容器、有机薄膜电容器、瓷介电容器、云母电容器、独石电容器和电解电容器。按结构不同分为固定电容器和可变电容器。固定电容器是指电容量固定不能调节的电容器,而可变电容器的电容量是可调整变化的。按是否有极性可分为无极性电容器和有极性电容器。
电容器的主要参数有标称容量、允许误差、额定工作电压(耐压)、绝缘电阻等。
电容量是电容器的最基本的参数。标注在电容器外壳上的电容量数值称为标称电容量。标准化的电容值由标准系列规定,常用的标准系列和电阻器相同。在实际应用中,电容量在10 4 pF以上的电容器,通常采用μF作单位,电容量在10 4 pF以下的电容器,通常用pF作单位。
标称容量与实际容量有一定的允许误差,允许误差用百分数或误差等级表示。允许误差分为五级:±1%(00级)、±2%(0级)、±5%(Ⅰ级)、±10%(Ⅱ级)、±20%(Ⅲ级)。有些电解电容器的容量误差范围较大,在-20%~+100%。
额定工作电压是指在规定的温度条件下,电容器可长期连续可靠工作时,极间电压不允许超过的规定电压值,否则电容器就会被击穿而损坏。额定工作电压一般都是以直流电压形式在电容器外壳上标出。
电容器的绝缘电阻是指电容器两极间的电阻,也称漏电电阻。电容器中的介质并不是绝对的绝缘体,多少有些漏电。除电解电容器外,一般电容器漏电电流是很小的。显然,电容器的漏电电流越大,绝缘电阻越小。当漏电电流较大时,电容器的发热就会很严重,会导致电容器损坏,在使用时,应选择绝缘电阻大的电容器。
电容器的标注方法主要有直标法、色标法和数码表示法。
将电容器的标称容量、额定工作电压及允许误差直接标注在电容器的外壳上。如2.2μF,33n表示0.033μF;3u3表示3.3μF;p33表示0.33 pF。
色标法与电阻的色标法相似。色标法通常有三种颜色,沿着引线方向,前两种色标表示有效数字,第三种色标表示有效数字后面的零的个数,单位为pF。
不标单位,直接用数码表示容量。标注时有以下几种规则:
(1)凡不带小数点的数值,若无单位,则单位为pF。如4700表示4700 pF。
(2)凡带小数的数值,若无单位,则单位为μF。如0.068表示0.068μF。
(3)对于用三位数字表示电容量,前两位数字是电容量的有效数字,后一位是零的个数,单位为pF。如103表示1 0000 pF;223表示22000 pF;如第3位数字是9,则乘以10 -1 ,如339表示33×10 -1 =3.3 pF。
电容器的测量包括容量测量和电容器的好坏判断。电容器的容量测量主要用交流电桥、 Q 表(利用谐振原理制成)或电容表来测量,电容器的好坏判断一般用万用表进行,视其容量的大小选择万用表量程。根据电容器接通电源时有瞬时充电电流流过的原理来判断。
在选择数字万用表蜂鸣档时,若被测线路电阻很小(通常为10欧姆以内),则蜂鸣器发出声响。这里仅介绍使用数字万用表对电容器进行测量的方法。将数字万用表的两个表笔分别接在电容器的两个引脚上(对有极性电容器红表笔接正极,黑表笔接负极),能听到蜂鸣器声音持续一段时间即停止,同时显示溢出符号“1”。这是因为刚开始对被测电容器进行充电,电容器上电压较低,电流较大,相当于短路,所以蜂鸣器鸣叫,随着充电时间变长,充电电压升高,充电电流减小,蜂鸣器停止鸣叫。测量时应注意以下问题:
1.每次测量前应使被测电容器充分放电,对大容量电容器放电应注意放电安全。
2.若蜂鸣器一直鸣叫不停止,则说明电容器有内部短路。
3.被测电容器容量越大,蜂鸣器鸣叫的时间越长;如果电容器容量低于几微法就听不到蜂鸣器鸣叫(蜂鸣器鸣叫时间太短)。