2024年11月22日
一种业余测试电容器的方法
1.概述
指针式万用表,只能根据表针的摆动范围估测电容量。对于0.1uF以下的容量,表针只是微动。本装置能使表针根据容量大小停留在不同刻度线上,最大可测2200uF的电容量。该装置可和指针式500型、MF型或其他型号的万用表直接配合使用。
本测试是利用交流(正弦波)电压,在二极管半波整流的导通和截止,使所并联的电容不断进行充放电,从而在负载RL中产生负半周电压,使原有的直流电压下降,其下降量与电容量成正比。
2.电路简介
在图1中电源变压器T可用市售成品录音机电源变压器,次级电压为2x9v的,若不测试10uF以上电容,也可用充电器上的次级电压为15v以上的小型电源变压器。无论采用任何变压器,应使图1中经二极管D整流的输出电压大于7.0V。图1电路中,K1、K2分别是两只单刀双掷开关。
本文以指针式500型万用表10V直流电压挡(此挡内阻200k)为例,来说明测试原理。
图1电路中,在未测试电容值时,要求电路输出端电压表的指针指示为8V,为此可按图1在变压器初级加入调压电路,带电阻的开关S1、S2就起这种作用。对于次级交流电压为2x9V的录音机电源变压器来说,在其初级上串联的电阻分别为:R1~R4=300欧盟,R5~R8=110Ω,R9~R12=100Ω,R13~R16=220Ω。当将这些电阻全部投入或退出时,电路所适应的最大最小输入电压分别为230V和210V。
3.电容测试
图1电容Cx未和整流二极管D并联前,负载仅为正半周电压波形。当不同电容Cx和整流二极管D并联后,电容c和负载RL构成负半周通路,负载RL中出现不同幅度的负半周电压。此电压为一不对称的交流电压,含有交直流两种成分,如图2所示。因用万用表直流电压挡只测直流不指示交流,此时表针所指电压将随并联电容C大小而变化。容量越大,表针所指电压越低,反之相反。
表针指示的直流电压除与电容C有关外,还与负载RL阻值大小有关。RL阻值越大,表针指示的直流电压越低,所以可改变负载RL值将电容分挡测试。这就是“大电阻RL测小电容,小电阻RL测大电容”。
负载RL的最大取值即为所用万用表直流电压挡的内阻,在图1的三个挡位里,1挡RL为万用表电压挡内阻,对500型万用表此挡内阻200k,2、3挡的RL分别为5k和88Ω。图1中R12=88Ω电阻旁还并联有一只68uF的电容,其作用是把输出电压提高到约12V左右,再经初级调压电路,使表针指在10v。此即为10uF以上电容的测试电压,用较高电压的目的是为了提高1000uF、2200uF的容量电压,测试电压较低时_二者的容量电压为0V。
图1中当单刀双掷开关K1、K2配合分别选择1、2、3挡时,测试容量范围依次为:0.01uF~0.33uF,0.33uF~10uF,10uF~2200uF,电压范围分别为:7.5V~1.0V,7.5V-1.0V,9.2V~0.2V。
表1是图1中2个测试量程的电容电压数据,其中第二、三(横行)负载分别为RL1=5k、RL=电压表内阻。
表2是图1负载RL2=88Ω,并采用10V电压在Cx所测电容电压数据。