电容电感测量

电子测量方法与测量仪器7——电容电感测量

(三) 电容、电感测量

电容器的参数很多，通常有：电容量、耐压、漏电、等效电感、损耗、频率特性、温度稳定性、等效串联电阻（超大容量电容器）等；电感器的参数有：电感量、漏感、等效电阻、损耗、频率特性、饱和电流、最大功率等。在故障诊断以及电器维修中更换元器件时，需要对这些参数予以全面考虑。但是一般条件下，元器件上只会标明电容量或电感量、电容器的耐压值等，普通仪器也只能测量到这些基本参数，其他的参数只能靠选用规定类型、规格的电容器或电感器来保证。

电容器的种类很多，依其中使用的绝缘介质材料不同可分为：纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、瓷介电容、涤纶薄膜电容、聚本乙烯薄膜电容、钽电解电容、铝电解电容、双电层电容等。大多数电容器没有正负极之分，容量一般都在1uf 以下，一般适合在较高频率的场合使用；电解电容器的容量可以做到104uf ，超大容量的双电层电容器（EDLC ）其容量可以做到法拉级，但都有极性，适合低频场合使用，容量测量方法与无极性电容器不同。电感器一般有空心、磁心、铁心之分，但电感量的测量方法一般没有区别。

(1) 无极性电容器、电感器的测量

电容量、电感量的测量可归结为复阻抗虚部的测量。由于实际的电容器或电感器都不是理想的纯参数元件，不可避免地存在损耗电阻、（电感器）分布电容、（电容器）等效电感等，应看成是一个阻抗元件。在专用的数字化电容、电感测量仪器中，一般使用正弦交流电压t Vm t v ωsin )(=作为测量电源，在被测阻抗两端产生交流压降，并通过对波形的同步检波，实现相位分离，得到对应的实

部电压Vr 和虚部电压Vx 。

通过Vr 和Vx 就可以换算出被测阻抗的L 或C 数值，以及损耗情况，并通过LCD 以数字方式直接显示，因此是一种综合的测试仪器，可以对被测阻抗元件进行全面的性能测试和分析。

一些数字式万用表也具有电容、电感值测量功能，但在测量电容或电感时，一般都把被测元件当作是纯参数元件，采用较简单的“电容——电压变换”或“电感——电压变换”的方法测量电容器容量和电感器电感量。图（3-20）所示是

DT-890B 数字万用表中电容测量档的基本原理图。

由运放IC2a 构成的反向输入放大器，实际上起到了“电容——电压变换器”的作用。当输入的

400Hz 正弦交流信号幅度不变时，其输出电压V O2a （交流）与Cx 成正比，即：V O2a =KCx 。其中系数K 的大小与放大器电压增益有关，由量程电阻Ro 确定。改变Ro 可以更换测量档位，本例DT-890B 数字万用表设置有5个电容测量档位，依次是：2000pf 、20nf 、200nf 、2uf 、20uf 。

比例法：对于容量很大的被测电容器Cx ，可以将其与一个容量相当的已知电容器漏电流的数值（参见前一小节中“漏电流的测量”）。

器Co 相串联，并施加一个小于电容器额定耐压值的直流测试电压V T 对它们充电，如图（3-22）所示。充电结束，断开测试电压后，电容上被充上的电压V o 和Vx 将会维持很长一段时间，可以通过数字万用表电压档（内阻比较大）

测量读取。根据关系式： Vo

Cx Vx Co =（反比关系）求出Cx 。

需要注意的是：无论是使用充电法还是比例法，在每次Array测量之前都要先使被测电容Cx和参照电容Co充分放电。放电

方法是：用导体短接电容器正负两极。