1.2.1 电容器的检测方法
1. 检测电容器的性能
检测电容器的好坏可用指针式万用表的电阻挡进行。检测时,可根据电容器容量的大小选择电阻挡位。一般100 μF以上的电容器可选择“R×100”挡;1~100 μF的电容器可选择“R×10”挡;1 μF以下的电容器可选择“R×10 k”挡。
(1)普通固定电容器的检测方法
① 如图1-9所示为待测普通固定电容器的实物外形。
图1-9 待测普通固定电容器的实物外形
② 将指针式万用表调至欧姆挡,对于普通固定电容器的测量可选用“R×10 k”挡,并进行欧姆调零,如图1-10所示。
图1-10 选择万用表检测量程并进行欧姆调零
③ 将万用表的红、黑表笔分别搭在电容器两端的引脚上,观察万用表指示电阻值的变化,其检测方法如图1-11所示。
● 若在表笔接通的瞬间可以看到指针有一个小的摆动后又回到无穷大处,可以断定该电容器正常;
● 若在表笔接触的瞬间看到指针有很大的摇摆,可以断定该电容器被击穿或严重漏电;
● 若表盘指针几乎没有摆动,可以判定该电容器已开路;
● 由于小于6800 pF的固定电容器的容量太小,不能判断是否存在开路现象,若在表笔接通的瞬间,表盘指针摆动一个较大角度,可以断定小电容器漏电或被击穿。
(2)电解电容器的检测方法
① 如图1-12所示为电子产品中最为常见的电解电容器实物外形。
图1-12 常见的电解电容器实物外形
图1-11 检测电容器实际阻值的方法
电解电容器属于有极性电容器,其引脚有极性之分,从电解电容器的外观上即可判断。一般电解电容器的正极引脚相对较长,负极引脚相对较短,并且在电解电容器的表面上也会标识出电解电容器引脚的极性。可以看到该电解电容器的一侧标记为“-”,则表示这一侧的引脚极性即为负极,而另一侧引脚则为正极。
② 对电解电容器进行检测之前,要对待测电解电容器进行放电。因为容量较大的电容器被充高压电后,不容易放掉,为了避免电解电容器中存有残留电荷而影响检测的结果,需要对其进行放电操作。对电解电容器放电可选用阻值较小的电阻器(800 Ω/3 W左右),将电阻器的引脚与电容器的引脚相连即可,其放电操作如图1-13所示。
图1-13 电解电容器的放电操作
③ 放电完成后,将万用表旋至欧姆挡,量程调整为“R×10 k”挡,并进行欧姆调零。
④ 将黑表笔(接万用表正极)接至电解电容器的正极引脚上,红表笔(接万用表负极)接至电解电容器的负极引脚上(用数字万用表时,接法相反),观察万用表的读数,其检测方法如图1-14所示。
图1-14 电解电容器的检测方法
● 若在刚接通的瞬间,万用表的指针向右(电阻小的方向)摆动一个较大的角度(2 μF以上较明显),当表针摆动到最大角度后,接着表针又会逐渐向左摆回,然后,表针停止在一个固定位置,这说明该电解电容器有明显的充放电过程。所测得的阻值即为该电解电容器的正向漏电阻,该阻值在正常情况下应比较大。
● 若表笔接触到电解电容器引脚后,表针摆动到一个角度后立即向回稍微摆动一点,即并未摆回到较大的阻值,此时可以说明该电解电容器漏电严重。换句话说,表针达到最大摆动幅度与最终停止时的角度越小,则电解电容器的漏电情况越严重。
● 若表笔接触到电解电容器引脚后,表针即向右(电阻小的方向)摆动,并无回摆现象,指针就指示一个很小的阻值或阻值趋近于0,这说明当前所测电解电容器已被击穿短路。
● 若表笔接触到电解电容器引脚后,表针并未摆动,仍指示阻值很大或趋于无穷大,则说明该电解电容器中的电解质已干涸,失去电容量。
● 通过观察指针摆动的情况,可以判断出电解电容器的电容量。若表笔刚接触引脚时,表针摆动幅度越大且摆回的速度越慢,则说明电解电容器的电容量越大,反之则说明电容器的电容量越小。
● 在路检测电容器时,一般不使用万用表进行直接判断,这是由于电容器在路检测时常会受外围元器件的影响,使检测结果出现各种意想不到的情况。
例如,图1-15所示为对某电子产品中电容器的好坏判断。其外围接有一只1 kΩ左右的电阻器。若按照上述常规检测方法,不论电容器的电容量是大还是小,是断路还是性能不良,都只能检测到一个结果:约1 kΩ的电阻值。这是因为,该电路中检测电容器两端的电阻值,也等效于将万用表表笔接在电阻器的两端了,因此,根据检测结果判断电容器的好坏,肯定是不准确的。
图1-15 应用于电子产品中电容器的好坏判断
也正是由于图1-15所示的原因,在检测电子产品中电容器时,最好将电容器焊下或焊开一只引脚后进行测量,或用专用电容量检测仪表检测其电容量。
2. 测量电容器的电容量
测量电容器的电容量通常需要专门的电容测量仪来进行测量,不过对于电容量范围在6800 pF~2 μF的电容器也可使用数字万用表进行测量。
(1)用数字万用表测量电容器的电容量
① 根据待测电容器的标称值,将数字万用表的量程开关置于所需要的电容量程“2 μF”挡,其检测量程选择如图1-16所示。
② 并将待测电容器插入“Cx”电容输入插孔,读取显示值,测量并读取待测电容器的实际电容量值如图1-17所示。
● 若所测电容器显示的电容量数值等于或十分接近标称容量,可以断定该电容正常;
● 若所测电容器显示的电容量数值远小于标称容量,可以断定该电容器已经损坏;
● 若测量时无显示,有可能是插口接触不良;
● 若测量时显示值与标称值相差过大,则看其值是否在万用表测试的范围之内。有些万用表测量范围较小,可更换有适当量程的万用表再进行检测。
图1-16 数字万用表的检测量程选择
图1-17 测量并读取待测电容器的实际电容量值
(2)用电容测量仪检测电容器的电容量
电容测量仪是专门用来测量电容量的一种仪器,它的精度高、测试范围宽、操作简便、功能完善,主要用于生产线快速测量。
① 将电容测量仪的电容量预置选项调至适当位置,按下“进入”按钮,其检测范围及检测模式如图1-18所示。
图1-18 设置电容测量仪的检测范围及检测模式
② 将待测电容器与仪表的测量端子进行连接,然后适当调节功能选择区,方式为非检测模式,显示模式为直读模式,量程选择为自动模式,如图1-19所示。
图1-19 使用电容测量仪测量电容器及其参数
由图可知,主参数显示屏显示数值为11.6,主参数单位“nF”点亮;副参数显示屏为0.001。则得出该电容器的值为11.6 nF,其损耗因数为0.001。
● 若所测电容器显示的电容量数值等于或十分接近标称容量,可以断定该电容器正常;
● 若所测电容器显示的电容量数值远小于标称容量,可以断定该电容器已经损坏。