电解电容器测量仪

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下面介绍的电解电容器测量仪,可以测量耐压6伏以上的各种电解电容器。它的结构简单,使用方便,适合于自己制作。

工作原理

这个测量仪的电路见图1。T是电铃变压器,初级接220伏市电,次10伏两端用作仪器的电源。D\(_{1}\)为整流器,它和R1,R\(_{2}\)组成串联回路。在交流正半周期内,R2上的电压波形如图2甲所示。这样的电压有直流成分U\(_{0}\)(图上的虚线),也有交流成分U~(图上的实线)。直流成分被电解电容器C1阻挡,交流成分则能通过C\(_{1}\),而被D2、D\(_{3}\)、D4和D\(_{5}\)组成的电桥整流。直流电流表M指示的是这个交流成分的平均值。R3和R\(_{4}\)用来调整电表的指示。A、B两端接待测电解电容器Cx。

图1
图1 🔍原图 (638×255)
图2
图2 🔍原图 (435×633)

当C\(_{x}\)=0,即A、B两端为开路时,交流成分最大,而直流成分最小(见图2甲),电表M指针也偏转最大,只要调整R4,即可使指针偏转到满刻度。

在A、B两端接上C\(_{x}\)以后,在交流正半周期内,Cx被充电到电压峰值(图2乙的ab)。在负半周期内,D\(_{1}\)不导电,而Cx便通过R\(_{2}\)放电(图2乙中的bc)。放电的快慢与R2、C\(_{x}\)的乘积有关,乘积越大,放电越慢,直流成分就越大,交流成分也就越小。在无限大的情况下全是直流成分,就没有交流成分了(图2丙)。由于R2是固定的,所以交流成分的大小就只决定于C\(_{x}\)的大小。本仪器正是利用这一关系而制成的。

选择元件

D\(_{1}\)选用面接触型二极管Д7A,最大允许通过电流是300毫安。如果误将A、B短路,或者接上已经被击穿了的电解电容器,这时通过D1的电流最大。所以用50欧5瓦的线绕电阻作为限流电阻(R\(_{1}\)),使电流达不到300毫安,D1就不致于烧坏了。

C\(_{1}\)应当选用电容大、漏电小的电解电容器,这样可以减小交流成分在它上面的电压降,而且也能防止直流成分在M上有明显的电压降,使测量结果更为准确。

为了使电表指示灵敏,M选用0~100微安的表头,D\(_{2}\)至D5为点接融型二极管Д1A。

R\(_{2}\)最关重要,它的大小直接影响测量范围。R2选用150欧时,可以测量5微法到200微法,耐压在6伏以上的电解电容器。

定标

先不接C\(_{x}\),并将R4调到阻值最大,接通电源后电表应有指示。然后调整R\(_{4}\)使指针满偏。在指针停住的地方标上“0”,表示Cx=0。

然后用已知数值的电解电容器依次接在A、B上(注意极性,不要接反),在表盘上指针停住的地方标上所接电解电容的数值。为了使仪器测量准确,这些用来定标的电容器最好事先用电容电桥精确地测出它们的数值,再行定标。

实际测量时,在A、B两端上可以接上一副表笔,用起来很方便。

假如要测的电解电容器是装在电路里的,如果它的旁路电阻不小于10千欧,那么电容器不必拆下来就可以直接测量,因为这样大的旁路电阻对测量的结果影响是不大的。(王绍文)