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电容器在日常的使用和电路设计过程中,因为手册提供的数据量相对有限,以及其他的一些额外需求,需要对电容器进行实际测量来得到电容器的实际性能范围,这时候测量就需要遵循一些特定的规范来提高测量的准确性和可靠性,这样才能得到相对准确的数值,这样可以让设计和应用过程更加的合适,提高产品的可靠性和安全性。

电容器的测量设备:
电容器的电参数测量设备主要有两类:数字电桥和漏电流测试仪。

数字电桥主要用来测量电容在各频率下的容值C、损耗值D、等效串联阻抗ESR、阻抗Z等等参数。是电容器的主要测量设备。

漏电测试仪主要用来测试电容在电压下各时间点的漏电流特性。
测试时的注意点:
1:请正确设置仪器仪表的参数,铝电解电容器的仪表测量条件通常为以下范围:(以下为典型值,具体以手册和规格书为准,各型号可能会有不同。)
容量C、损耗D测量时,频率设定为100/120Hz,偏压1V,室温20℃。
ESR和Z测量时,频率设定根据需要调节,通常为100KHz,室温20℃。
漏电流测量时,设定到额定电压,充电时间根据型号不同60秒/120秒/300秒不等,室温20℃。
2:请保持合适的测量室温,一般数值都以20℃下测量为准,因为铝电解电容器的温度特性相对比较差,有时候我们会观测到夏天天热的时候电容参数会比较好,冬天天冷的时候电容参数会容量偏低一点点,损耗偏高一些。温度的波动容易引起测量数据的变化,在特定条件下,数据容易超出误差范围。

3:请选择合适的测量频率,测量C和D的时候通常选用100/120Hz,测量ESR和Z的时候通常选用100KHz,因为铝电解电容器的频率特性变化比较大,部分型号的电桥每次开机默认是1KHz频率,直接测量会导致容量C下降厉害,损耗值D超高,影响对电容的数值判断。

通常电容值C会随着频率的增高而降低。
损耗值D会随着频率的增高而增加。
ESR和Z会随着频率的增高而下降,直到转折频率点后再升高。
4:电容器测量的时候,开尔文夹具需要清洁后,夹住电容器的根部进行测量,电容器的引脚也有电阻的存在,引线过长测试的时候会带入误差,引起损耗D和ESR/Z的测量偏大。
5:电容器测量前记得彻底放电,电容器在放置的时候会有轻微的电压回升,如果放电不彻底,也会容易发现测量数据的偏差现象,甚至因为电压过高损坏仪表的情况。

(电容未放电)

(电容放电后)
以上两图为客户真实案例,电容器在实验后放电不彻底,测量显示损耗值超大,对比仪表设置正常,测试线缆正常无断点,我司留存测量数据均无问题。
后经过检查发现,电容器没有彻底放电,残留的电压导致仪表测量异常,后经过放电后测量数值恢复正常。
