电容器的识别、分类与测量

电容器的识别与检测1. 简介电容器是两金属板之间存在绝缘介质的一种电路元件。

其单位为法拉，符号为F。

电容器利用二个导体之间的电场来储存能量，二导体所带的电荷大小相等，但符号相反。

电容器包括二个电极，二个电极储存的电荷大小相等，符号相反。

电极本身是导体，二个电极之间由称为绝缘体（或称为介电质）Dielectric，绝缘金属隔开。

这种金属片通常用的是铝片或是铝箔，若用氧化铝来做介质的就是电解电容器。

普通用在电容器的介质是空气、云母、纸、油。

电荷会储存在电极表面，靠近介电质的部份。

由于二个电极储存的电荷大小相等，符号相反，因此电容器中始终保持为电中性。

1.1 电容器型号命名1.1.1型号标示国产电容器的型号一般由四部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器）。

依次分别代表名称、材料、分类和序号。

第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。

第二部分：材料，用字母表示。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。

第四部分：序号，用数字表示。

用字母表示产品的材料：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介国外电容器的型号命名方法国外电容器的型号命名由六部分组成. 第一部分用字母表示电容器的类型。

第二部分用数字表示外形结构。

第三部分用字母表示温度特性。

第四部分用字母或数字表示耐压值。

第五部分用数字表示标称容量。

第六部分用字母表示允许偏差。

1.1.2容量标示1）直标法用数字和单位符号直接标出。

如1uF表示1微法，有些电容用“R”表示小数点，如R56表示0.56微法。

2）文字符号法用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。

如p10表示0.1pF、1p0表示1pF、6P8表示6.8pF、2u2表示2.2uF.3）色标法用色环或色点表示电容器的主要参数。

电容器的色标法与电阻相同。

电容器偏差标志符号：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z表：采用色标法电容器的各色环代表的含义a、色标电容也分4环和5环：第1、2、（3）环是有效数，第3（4）环倍率，第4（5）环是误差，距4（5）环较远的5（6）环是耐压；b、一道色环的宽度是标准宽度的2～3倍，表示是相同颜色的2或3道环。

例：红红橙22000pF4）数学计数法：如上图瓷介电容，标值272，容量就是：27X100pf=2700pf.如果标值473，即为47X1000pf=47000pf（后面的2、3，都表示10的多少次方）。

又如：332=33X100pf=3300pf。

5）贴片电容器a、贴片电容器的容量代码由3位数字组成，单位为pF；b、贴片钽电解电容器通常用四色环标注，前三环表示容量，第四环表示耐压。

c、有一种贴片电容器容量由字母＋数字表示，字母表示有效数，数字表示0的个数，单位pF 。

例：B3表示：1100 pFA:1 B:1.1 C:1.2 D:1.3 E1.5 F:1.6 G:1.8 H:2.0………1.1.3 分类根据《2013-2017年中国电容器行业市场前瞻与数据挖掘分析报告》分析统计，电容器主要分为以下10类：1．按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。

2．按电解质分类：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。

电热电容器3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。

4．按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等等5．高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。

6．低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

7、滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。

8．调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

9．低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。

10．小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

1.1.4 充放电原理当电容器接通电源以后,在电场力的作用下,与电源正极相接电容器极板的自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下,正极由于失去负电荷而带正电,负极由于获得负电荷而带负电,正,负极板所带电荷大小相等,符号相反.电荷定向移动形成电流,由于同性电荷的排斥作用,所以开始电流最大,以后逐渐减小,在电荷移动过程中,电容器极板储存的电荷不断增加,电容器两极板间电压 Uc等于电源电压U 时电荷停止移动,电流I=0,开关闭合,通过导线的连接作用,电容器正负极板电荷中和掉.当K闭合时,电容器C正极正电荷可以移动负极上中和掉,负极负电荷也可以移到正极中和掉,电荷逐渐减少,表现电流减小,电压也逐渐减小为零.1.1.5 应用1）能量储存当电容器和其充电线路分离后，电容器会储存能量，因此可作为电池，提供短时间的电力。

电容器常用在配合电池使用的电子设备中，在更换电池时提供电力，避免储存的资料因没有电力而消失。

电容器也常用在电源供应器中，可缓和全桥或半桥整流器的输出。

电容器也可用在电容泵浦（charge pump）电路中，储存能量，以产生比输入电压更高的电压。

在许多的电子设备及较大的电力系统〔如工厂〕中，为了提供信号电路或控制电路一个“干净的”的电源，常将电容器和电源电路并联。

如音响系统会用数个电容去除由电源线上传来60Hz的讯号。

电容可储存直流的电源，同时使电源电路产生的交流电流一个旁路的路径。

在车用音响系统中，就常使用电容器来补偿蓄电池瞬时输出功率的不足。

2）功率因数更正（改善）电容器可使用在需要功率因数更正的场合中，在这种情形时，常常是三个电容器配合三相的负载使用。

此时电容器的单位不用法拉计算，而是使用无功功率（Reactive Power），单位为乏（V Ar）。

加入电容器的目的是因抵消马达或日光灯等电感性负载的影响，使负载尽量接近电阻性负载。

V Ar = V2 × 2 π f C上述公式中 V：电压（V）， f：频率(Hz)， C：电容量(F)如改使用千乏（KV Ar）与微法拉（μF）为单位，则公式变成：KV Ar ＝ V2 × 2 π f C × 10-6 ÷ 1000 ＝ V2 × 2 π f C × 10-93）过滤、滤波4）信号耦合主条目：电容耦合由于电容器阻隔直流信号通过的特性，电容器常用来过滤信号直流的部分，只留下交流的信号，称为交流耦合（有时也会用变压器来达到类似目的）。

用在交流耦合用途的电容器会有较大的电容量，其电容值不需很精确，但在信号交流成份流过时，电容需有低的感抗值。

为这种用途被设计成适合穿过一个金属控制板的电容，被称为穿心电容,在电路图上穿心电容与其他电容器的符号有细微的差别。

5）噪声过滤器、马达启动器、及减震缓冲器当电感有电流流过，而瞬间开关开路时，因开关无法流过电流，电感电流瞬间降到零，会在开关或继电器两端产生高电压。

若电感较大时，其能量会产生火花，使得接点氧化或熔化接合，或造成固态开关的损坏。

若在开关旁并联缓冲电容(Snubber capacitor)，可以在开关开路时，提供电感电流路径通过，可以延长开关的寿命。

例如在汽车点火系统的断路器就会并联一缓冲电容。

在功率较小的系统中，产生的火花不会造成开关损坏，但产生的高电压会产生射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)，若加装缓冲电容即可减少因开关开路带来的干扰。

缓冲电容一般会串联低阻值的电阻，可以消耗能量及降低射频干扰。

感应马达需要一个随着时间变化其角度的旋转磁场，才能正常工作。

三相感应马达可以直接由三相电源产生旋转磁场，若是单相感应马达，则需在启动时加装一电容器，利用电容器和马达电感的相位差产生旋转磁场，使马达启动，此电容称为启动电容。

6）信号处理储存于电容器中的能量可用来表达信息，如电脑中的二进制形式，或开关电容电路与“水桶队列延迟线”（bucket－brigade delay lines）中的模拟形式。

电容器可被应用在模拟电路中做为积分器（integrators）或更复杂滤波器的组件，也用在负反馈环路稳定性中。

信号处理电路也用电容器对电路信号求积分（integral）7）调谐电电容器及电感器在调谐电路中用来选择固定频率范围内的信号。

例如，收音机的接收器就利用可变电容器来调整接收的频率。

8）传感器应用电容器的应用多半不会改变其物理结构，而是利用电容器的特性来改变电压或电流。

不过在固定电压下，若改变介电质的物理特性或电子特性，电容器也可用在传感应用上。

若使空气可以渗透到电容器的介电质中，可用电容器测量空气的湿度。

用可挠性的平板制作的电容器则可测量应力或压力。

在电容式麦克风中，电容一端可随空气压力而位移，另一端固定，则可用电容作为声音的传感器。

有些加速计使用芯片上蚀刻的微机电电容来测量加速度的方向及大小。

如此用在倾斜仪或汽车安全气囊的传感器中，测量加速度的变化。

9）脉冲功率及武器应用电感值低、耐高电压的大电容组 (capacitor banks) 常用来提供脉冲功率应用需要的大电流。

这类的应用包括了电磁成形 (electromagnetic forming)、Marx 脉冲发生器、脉冲激光（尤其是 TEA激光）、脉冲成形网络、雷达、核聚变研究及粒子加速器。

大型电容组被用做桥梁爆破炸药、核武器里面的起爆装置和其他特殊武器里面。

利用电容组作为电磁式装甲（electromagnetic armor ）、动能混合型弹药（railguns）和轨道一线圈混合发射器的电源的试验性工作正在进行。

2、电容器的主要参数和标志方法1、电容器的主要参数：耐压、标称容量、允许误差。

（1）耐压：电容器长期工作不被击穿所能承受的最大直流电压。

系列值(V)：1.6、4、6.3、10、25、32、35、40、50、63、100、125、250、400、450、500、630、1000.电容器的耐压通常在电容器表面以数字的形式标注。

注意：电容器使用时：电压不能超过其耐压值；滤波电路中，电容耐压值不低于交流有效值的1.42倍；电解电容，极性不能接反。

（2）标称容量:电容器上标注的电容量值。

1F=106μF=109nF=1012ρF±5％系列：1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1±10％系列：1.0 1.5 2.0 2.2 3.3 4.0 4.7 5.0 6.0 6.8 8.2±20%系列：1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 （电解电容）（3）允许误差：电容实际值与标称值之差除以标称值所得百分数。