怎样用万用表检测电容器

怎样用万用表检测电容器 （带图片） 电容器是一种最为常用的电子元件。电容器的外形及电路符号缤 ?-10

所示。电容器的通用文字符号为 “C'电容器主要由金属电极、介质层 和电极引线组成，两电极是相互绝缘的。因此，它具有 隔直流通交流 的基本性能。 用数字万用表检测电容器，可按以下方法进行。

河电歸特号 一、用电容档直接检测 某些数字万用表具有测量电容的功能，其量程分为 2000p、20n、 200n、2 □和20 口五档。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板 上的Cx插孔，选取适当的量程后就可读取显示数据。

2000p档，宜于测量小于2000pF的电容；20n档，宜于测量2000pF

也解电界越 ｛叽IN宦瞅 至20nF之间的电容；200n档，宜于测量20nF至200nF之间的电容； 2 口档，宜于测量200nF至2"之间的电容；20 口档，宜于测量2"至

20"之间的电容。

经验证明，有些型号的数字万用表（例如DT890B +）在测量50pF 以下的小容量电容器时误差较大，测量 20pF以下电容几乎没有参考价 值。此时可采用串联法测量小值电容。方法是：先找一只 220pF左右 的电容，用数字万用表测出其实际容量 C1,然后把待测小电容与之并联 测出其总容量C2，则两者之差（C1 — C2 ）即是待测小电容的容量。用 此法测量1〜20pF的小容量电容很准确。

二、用电阻档检测 实践证明，利用数字万用表也可观察电容器的充电过程， 这实际上 是以离散的数字量反映充电电压的变化情况。 设数字万用表的测量速率 为n次/秒，则在观察电容器的充电过程中，每秒钟即可看到 n个彼此 独立且依次增大的读数。根据数字万用表的这一显示特点， 可以检测电 容器的好坏和估测电容量的大小。 下面介绍的是使用数字万用表电阻档 检测电容器的方法，对于未设置电容档的仪表很有实用价值。 此方法适 用于测量0.1 口〜几千微法的大容量电容器。

1 .测量操作方法

如图5-11 (a)所示，将数字万用表拨至合适的电阻档，红表笔和 黑表笔分别接触被测电容器 Cx的两极，这时显示值将从“000开始逐渐 增加，直至显示 溢出符号 “ 1。”若始终显示“000”说明电容器内部短路； 若始终显示溢出，则可能时电容器内部极间开路， 也可能时所选择的电 阻档不合适。检查电解电容器时需要注意，红表笔(带正电)接电容器 正极，黑表笔接电容器负极。

2.测量原理

用电阻档测量电容器的测量原理如图 5-11 (b)所示。测量时，正 电源经过标准电阻R0向被测电容器Cx充电，刚开始充电的瞬间，因 为Vc = 0，所以显示“000”随着Vc逐渐升高，显示值随之增大。当 Vc = 2VR时，仪表开始显示溢出符号 “ 1。”充电时间t为显示值从“000” 变化到溢出所需要的时间，该段时间间隔可用石英表测出。 _ ULilV JJO< N0>

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3.使用DT830型数字万用表估测电容量的实测数据

使用DT830型数字万用表估测0.1 uF〜几千微法电容器的电容量 时，可按照表5-1选择电阻档，表中给出了可测电容的范围及相对应的 充电时间。表中所列数据对于其他型号的数字万用表也有参考价值。

选择电阻档量程的原则是：当电容量较小时宜选用高阻档，而电容 量较大时应选用低阻档。若用高阻档估测大容量电容器，由于充电过程 很缓慢，测量时间将持续很久；若用低阻档检查小容量电容器，由于充 电时间极短，仪表会一直显示溢出，看不到变化过程。

三、用电压档检测 用数字万用表直流电压档检测电容器，实际上是一种间接测量法， 此法可测量220pF〜1^F的小容量电容器，并且能精确测出电容器漏电 流的大小。 1 .测量方法及原理

测量电路如图5-12所示，E为外接的1.5V干电池。将数字万用表 拨到直流2V档，红表笔接被测电容 Cx的一个电极，黑表笔接电池负 极。2V档的输入电阻RIN = 10MQ。接通电源后，电池E经过RIN向 Cx充电，开始建立电压 Vc。Vc与充电时间t的关系式为

= E [ 1 — fxp(- z/Tf^Cx)] l>u-2V

5-12用电圧捋测试电容器的Jt线图

在这里，由于RIN两端的电压就是仪表输入电压 VIN，所以RIN 实际上还具有取样电阻的作用。很显然，

VIN (t)= E — Vc (t)= Eexp (- t/RINCx ) (5-2 ) 图5-13是输入电压VIN(t)与被测电容上的充电电压 Vc (t)的变化 曲线。由图可见，VIN (t)与Vc (t)的变化过程正好相反。 VIN (t) 的变化曲线随时间的增加而降低，而 Vc(t)则随时间的增加而升高。 仪表所显示的虽然是 VIN- (t)的变化过程，但却间接地反映了被测电 容器Cx的充电过程。测试时，

如果 Cx开路(无容量)，显示值就总 是“000”如果Cx内部短路，显示值就总是电池电压 E,均不随时间改 变。

图5-13昨尉)与々⑴的变化曲线 式(5-2)表明，刚接通电路时，t= 0, VIN=E，数字万用表最初显 示值即为电池电压，尔后随着 Vc (t)的升高，VIN (t)逐渐降低，直 到VIN = 0V , Cx充电过程结束，此时。 %

使用数字万用表电压档检测电容器， 不但能检查220pF〜1 uF的小 容量电容器，还能同时测出电容器漏电流的大小。 设被测量电容器的漏 电流为ID，仪表最后显示的稳定值为 VD (单位是V)，则

(町爪(2娈化曲线 2k g (5-3)

2 .实例举例

例一: 被测电容为一只1口 F/160V的固定电容器，使用 DT830型数字万 用表的2VDC档(RIN = 10应)。按图5-12连接好电路。最初，仪表 显示1.543V，然后

显示值慢慢减小，大约经过 2min左右，显示值稳定 在0.003V。据此求出被测电容器的漏电流

被测电容器的漏电流仅为 0.3nA，说明质量良好。 例二： 被测电容器为一只0.022 口 F/63V涤纶电容，测量方法同例一。由于 该电容的容量较小，测量时，VIN (t)下降很快，大约经过3秒，显示 值就降低到0.002V。将此值代入式(5-3 )，算出漏电流为0.2nA。

3.注意事项

(1) 测量之前应把电容器两引脚短路，进行放电，否则可能观察 不到读数的变化过程。

(2) 在测量过程中两手不得碰触电容电极，以免仪表跳数。

耳 _ 0.003 為=R^= 10x10s = 3xl0-w(^) = 0.3(^ (3) 测量过程中，VIN (t)的值是呈指数规律变化的，开始时下 降很快，随着时间的延长，下降速度会越来越缓慢。当被测电容器 Cx 的容量小于几千皮法时，由于 VIN (t) 一开始下降太快，而仪表的测量 速率较低，来不及反映最初的电压值， 因而仪表最初的显示值要低于电 池电压E。

(4) 当被测电容器Cx大于1"时，为了缩短测量时间，可采用 电阻档进行测量。但当被测电容器的容量小于 200pF时，由于读数的 变化很短暂，所以很难观察得到充电过程。

一、用蜂鸣器档检测 利用数字万用表的蜂鸣器档，可以快速检查电解电容器的质量好 坏。测量方法如图5-14所示。将数字万用表拨至蜂鸣器档，用两支表 笔分别与被测电容器 Cx的两个引脚接触，应能听到一阵短促的蜂鸣声， 随即声音停止，同时显示溢出符号“ 1。”接着，再将两支表笔对调测量一 次，蜂鸣器应再发声，最终显示溢出符号“ 1,”此种情况说明被测电解电 容基本正常。此时，可再拨至 20MQ或200MD高阻档测量一下电容器 的漏电阻，即可判断其好坏。 图24川蜂鸣asm椅测世解电稈器的连线图 上述测量过程的原理是：测试刚开始时，仪表对 Cx的充电电流较 大，相当于通路，所以蜂鸣器发声。随着电容器两端电压不断升高，充 电电流迅速减小，最后使蜂鸣器停止发声。

测试时，如果蜂鸣器一直发声，说明电解电容器内部已经短路；若 反复对调表笔测量，蜂鸣器始终不响，仪表总是显示为“ 1,”则说明被测 电容器内部断路或容量消失。

二、用数字万用表测量大于 20 口 F的电容 常见的数字万用表，其电容档的测量值最大为 20",有时不能满 足测量要求。为此，可采用下述简单的方法，用数字万用表的电容档测 量大于20 口 F的电容，最大可测量几千微法的电容。采用此法测量大容 量电容时，

无需对数字万用表原电路做任何改动。

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 20", 则只要用一只容量小于20 口 F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 220^F,设其为C1 o 选取一只标称值为10 口 F的电解电容作为C2，选用数字万用表20 uF电 容档测出此电容的实际值为 9.5 uF将这两只电容串联后，测出C串为 9.09 uF 将 C2 = 9.5 uF C 串=9.09 uF代入公式，则 C1 = C2C 串/(C2-C 串)=9.5 9.09/(9.5- 9.09)〜211( u F) 注意，无论C2的容量选取为多少，都要在小于 20 u F的前提下选 取容量较大的电容，且公式中的 C2应代入其实测值，而非标称值，这 样可减小误差。将两电容串联起来用数字万用表实测， 由于电容本身的 容量误差及测量误差，只要实测值与计算值相差不多即可认为待测电容 C1是好的，根据测量值即可进一步推算出 C1的实际容量。