电子电路分析与实践

学习情境1电路基本元件参数和特性曲线的测量

——情境1-2测量电容、电感的参数

知识目标

↘电容、电感的主要技术参数；

↘电容、电感的标识方法；

↘电容、电感的选用方法；

↘正确使用模拟式万用表和数字式万用表对电容、电感进行测量；

↘正确使用万用电桥对电容、电感进行测量。

↘掌握元件Q值的含义；

↘掌握Q表的工作原理；

↘掌握利用Q表测电容的原理；

↘掌握利用Q表测电感的原理

能力目标

↘了解电容、电感的主要技术参数；

↘掌握电容、电感的标识方法；

↘掌握电容、电感的选用方法；

↘掌握正确使用模拟式万用表和数字式万用表对电容、电感进行测量的方

法；

↘掌握正确使用万用电桥对电容、电感进行测量的方法。

↘掌握利用Q表测量元件Q值的方法；

学习情境1-2学习型工作任务单

1资讯准备

（一）⑴电容、电感的主要技术参数

1.电容的主要技术参数有标称容值,容值误差,额定电压,绝缘电阻.容值误差指示了电容器容值的允许误差量,等于电容器实际容值与标称容值之差除以标称容值所得的百分数. 电容的主要技术参数除了电容量,额定电压外,还有损耗角正切、绝缘电阻类别温度范围。电容的种类繁多,不同的种类有不同的特性和应用范围。

2.电感的主要技术参数：

1）、电感量L

电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

2）、感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

3）、品质因素Q

品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。

4）、分布电容

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。

⑵电容的标识方法

1.电容标识方法：

1）．直标法

指在电容器的表面直接用数字和单位符号或字母标注出标称容量和耐压等。

例某电容器上标CD—1、2200µF、35V，表示这是一个铝电解电容器，标称容量为2200µF，耐压为35V。

某电容器上标CA1—1、2.2±5%、DC63V，表示这是一个钽电解电容器，标称容量为2.2µF，允许误差为±5%，直流耐压为63V。

2）．数字加字母标注法

指用数字和字母有规律的组合来表示容量，字母既表示小数点，又表示后缀单位。

例 p10表示0.1pF 1p0表示1pF 6P8表示6.8pF

2µ2表示2.2µF 7p5表示7.5 pF 2n2表示2.2nF

3）．数码标注法

数码标注法多用于非电解电容器的标注，它采用三位数标注和四位数标注： a三位数标注法采用三位数标注的电容器，前两位数字表示标称值的有效数字，第三位表示有效数字后缀零的个数，它们的单位是pF。这种标注法中有一个特殊的，就是当第三位数字是９时，它表示有效数字乘以１０-1。

例１０２表示标称容量是１０００pF，即１nF；

４７３表示标称容量是４７０００pF，即４７nF。

４７９表示标称容量是4.7pF。

b四位数标注法采用四位数标注的电容器不标注单位。这种标注方法是用1~4位数字表示电容量，其容量单位是pF；若用0.0X或0.X时，其单位为µF。

例 47表示标称容量是47 pF ；

0.56表示标称容量是0.56µF 。

采用数码标注的，有些后面带的还有字母，它表示允许误差。识别方法：

D——±0.5% F——±1% G——±2%

J——±5% K——±10% M——±20%

例 223J表示标称容量是22000 pF，误差为±5% 。

4)．电容器容量允许误差的标注方法

电容器容量允许误差的标注方法主要有三种：

a用字母表误差

识别方法：

B——±0.1% C——±0.25% D——±0.5%

F——±1% G——±2% J——±5%

K——±10% M——±20% N——±30%

例 223J表示标称容量是22000 pF，误差为±5% 。

b直接标出误差的值

例33 pF±0.2 pF 则表示电容器的标称容量是33 pF，允许误差是±0.2 pF。

c直接用数字表示百分比的误差

例 0.33/5 则表示电容器的标称容量是0.33µF，允许误差是±5%。

⑶电容的选用方法

电容的选用方法: 考虑额定电压，标称容量和精度，使用场合，体积。

(4)使用两种万用表对电容进行测量

1.采用模拟式万用表测量电容：

1）、用万用表电阻档检查电解电容器的好坏

电解电容器的两根引线有正、负之分，在检查它的好坏时，对耐压较低的电解电容器(6V或l0V)，电阻档应放在R×100或R×1Ｋ档，把红表笔接电容器的负端，黑表笔接正端，这时万用表指针将摆动，然后恢复到零位或零位附近。这样的电解电容器是好的。电解电容器的容量越大，充电时间越长，指针摆动得也越慢。

2）、用万用表判断电解电容器的正、负引线

一些耐压较低的电解电容器，如果正、负引线标志不清时，可根据它的正接时漏电电流小(电阻值大)，反接时漏电电流大的特性来判断。具体方法是：用红、黑表笔接触电容器的两引线，记住漏电电流(电阻值)的大小(指针回摆并停下时所指示的阻值)，然后把此电容器的正、负引线短接一下，将红、黑表笔对调后再测漏电电流。以漏电流小的示值为标准进行判断，与黑表笔接触的那根引线是电解电容器的正端。这种方法对本身漏电流小的电解电容器，则比较难于区别其的极性。

3）、用万用表检查可变电容器

可变电容有一组定片和一组动片。用万用表电阻档可检查它动、定片之间有否碰片，用红、黑表笔分别接动片和定片，旋转轴柄，电表指针不动，说明动、定片之间无短路(碰片)处；若指针摆动，说明电容器有短路的地方。

4）、用万用表电阻档粗略鉴别5000PF以上容量电容的好坏

用万用表电阻档可大致鉴别5000PF以上电容器的好坏(5000PF以下者只能判断电容器内部是否被击穿)。检查时把电阻档量程放在量程高档值，两表笔分别与电容器两端接触，这时指针快速的摆动一下然后复原，反向连接，摆动的幅度比第一次更大，而后又复原。这样的电容器是好的。电容器的容量越大，测量时电表指针摆动越大，指针复原的时间也较长，我们可以根据电表指针摆动的大小来比较两个电容器容量的大小

2. 采用数字式万用表测量电容：

1）常见的数字万用表，其电容档的测量值最大为20μF，现无需对数字万用表原电路做任何改动，就可以用数字万用表的电容档测量大于20μF的电容。

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20μF，则只要用一只容量小于20μF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220μF，设其为C1。选取一只标称值为10μF的电解电容作为C2，选用数字万用表20μF电容档测出此电容的实际值为9.5μF，将这两只电容串联后，测出C串为9.09μF。将C2＝9.5μF、C串＝9.09μF代入公式，则：

C1＝C2C串/(C2-C串)＝9.5 9.09/(9.5-9.09)≈211(μF)