靠近一端有四道色环,它们的意义分别是:第一、二色环表示阻值的第一、二位数,第三色环表示二位数后零的个数,第四色环表示阻值的允许误差。各种色代表的意义如表4所示。表4 色环颜色的意义
颜色 图2
黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 含义 代表数值 误差 金 银 底色 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ±5% ±10% ±20% 例如,第一、二、三、四色环分棕、绿、红、金色,则该电阻的阻值和误差分别为:
R=(1×10+5)×102Ω=1500Ω误差为±5%
即表示该电阻的阻值和误差是:1.5Ω±5%。
4、最高工作电压:最高工作电压是由电阻器、电位器最大电流密度、电阻体击穿及其结构等因素所规定的工作电压限度。对阻值较大的电阻器,当工作电压过高时,虽功率不超过规定值,但内部会发生电弧火花放电,导致电阻就变质损坏。一般1/8W碳膜电阻器或金属膜电阻器,最高工作电压分别不能超过150V或200V。 五、电阻器的简单测试
测量电阻的方法很多,可用欧姆表、电阻电桥和数字欧姆表直接测量,也可根据欧姆定律R=V/1,通过测量电阻的电流I及电阻上的压降V来间接测量电阻值。
当测量精度要求较高时,我们采用电阻电桥来测量电阻。电阻电桥有单臂电桥(惠斯登电桥)和双臂电桥(凯尔文电桥)两桥两种。这里不作详细介绍。 当测量精度要求不高时,可直接用欧姆表测量电阻。现以MF-500型万用表为例,介绍测量电阻的方法。首先将万用表的左边的开关旋钮旋至“Ω”档,右边的开关旋钮旋到合适档。将两根测试笔短接,表头指针应在Ω刻度线零点,若不在零点,则要调节“Ω”旋钮(零欧姆调整电位器)回零。调回零后把被测电阻串接与两根测试笔之间,此时表头指针偏转,待稳定后可从Ω刻度线上直接读出所示数值,再乘上事先所选择的量程,即可得到被测电阻的阻值。当另换一个量程时,必须再次短接两测试笔,重新调零。每换一量程档,都必须调零一次。 特别要指出的是,在测量电阻时,不能用双手同时捏住电阻或测试笔,因为那样的话,人体电阻将会与被测电阻并联在一起,表头上指示的数值就不单纯是
11
被测电阻的阻值。 2.1.2 电容器 一、电容器的分类
电容器是一种储能元件。在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路和能量转换等。电容器和种类如下。
1.按其结构,可分为以下三种:
(1) 固定电容器:电容量是固定不可调的,我们称之为固定电容器。 图3所示为
图3 固定电容器符号
几种固定电容器的电路符号。
(2)半可变电容器(微调电容器):电容器容量可在小范围内变化,其可变容量为十几——几十皮法,最高达一百皮法(以陶瓷为介质时),适用于整机调整后电容量需经常改变的场合。常以空气、云母或陶瓷做为介质。其电路符号如图4所示。
图4 半可变电容器符号
(3)可变电容器:电容器容可在一定范围内连续变化。常有“单联”、 “双联”之分,它们由若干片形状相同的金属片并接成一组定片或一组动片,其符号如图5所示。动片可以通过转轴转动,以改变动片插入定片的面积,从而改变电容量。一般以空气作介质,也有用有机薄膜作介质的。
图5 可变电容器符号
2.按电容器介质分,以铝、钽、铌、钛等金属氧化膜作介质的电容器。 (1)铝电解电容器。容量大、体积小,耐压高(但耐压越高,体积也就越小),应用最为广泛。一般在500V以下,常用于交流旁路和滤波。缺点是容量误差大,且随频率而变动,绝缘电阻低。电解电容有正、负极之分(外壳为负端,另一接头为正端)。一般,电容器外壳上都标有“+”“-”记号,如无标记则引线长的为“+”端引线短的为“-”端,使用时必须注意不要接反,若接反,电解作用会反向进行,氧化膜很快就薄,漏电流急剧增加,如果所加的直流电压过大,则电容器很快发热,甚至会引起爆炸。
12
由于铝电解电容具有不少缺点,在要求较高的地方常用钽、铌或钛电容。它们比铝电解电容的漏电流小、体积小,但成本高。
(2)云母电容器:以去母片作介质的电容器。其特点是高频性能稳定,损耗小,漏电流小,耐压高(几百伏∽几万皮法)。 (3)瓷介电容器:以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质,故体积小、损耗小、温度系数小,可工作在超高频范围,但耐压较低(一般为60V∽70V),容量较小(一般为1pF∽1000pF)。为克服容量小的缺点,现在采用了铁电陶瓷和独石电容。它们的容量分别可达680pF∽0.047uF和0.01uF∽几微法,但其温度系数大、损耗大、容量大、容量误差大。
(4)玻璃釉电容:以玻璃做介质,它具有瓷介电容的优点,具体积比同容量的瓷介电容小。其容量范围为4。7pF∽4uF。另外,其介电常数在很宽的频率范围内保持不变,还可应用到125OC高温下。
(5)纸介电容器:纸介电容器的电极用铝箔或锡箔做成,绝缘介质是浸蜡的纸,相叠后卷成圆柱体,外包防潮物抟,有时外壳采用密封的铁壳以提高了望潮性。大容量的电容器常在铁壳里灌满电容器油或变压器油,以提高耐压强度,被称为油浸纸介电容器。
纸介电容器的优点是在一定体积内可以得到较大的电容量,且结构简单,价格低廉。但介质损耗大,稳定性不高。主要用于低频电路和隔直电容。其容时一般为100pF∽10Uf。
新发展的纸介电容器用蒸发的方法金属附着于纸上作为电极,因此体积大大缩小,击穿好,有自愈作用,即电压恢复正常仍能工作。
(6)有机薄膜电容器:用聚苯乙烯、聚四氟乙烯或涤纶等有机薄膜代替纸介质,做成的各种电容器。与纸介电容器相比,糨的优点是体积小、耐压高、损耗小、绝缘电阻大、稳定性好,但温度系数大。 二、电容器型号命名法
电容器的型号命名法见表5。 示例:CJX-250-0.33-±10%电容器
表5 电容器的型号命名法
三、电容器的主要性能指标
13
1.电容量:电容量是指电容器加上电压后,储存电荷的能力。常用单位是:法(F)、微法(μF)和皮法(pF)。皮法也称微微法。三者的关系为:
1pF=10-6μF=10-12F
表5 电容器型号命名法
第一部分 用字母表示主称 符号 C 意义 电容器 第二部分 用字母表示材料 符号 C I O Y V Z J B F L S Q H D A G N T M E 意义 瓷介 玻璃釉 玻璃膜 云母 云母纸 纸介 金属化纸 聚苯乙烯 聚四氟乙烯 涤纶(聚酯) 聚碳酸酯 漆膜 纸膜复合 铝电解 钽电解 金属电解 铌电解 钛电解 压敏 其他材料电解 第三部分 用字母表示特征 符号 T W J X S D M Y C 意义 铁电 微调 金属化 小型 独石 低压 密封 高压 穿心式 第四部分 用字母或数字表示序号 包括品种、尺寸代号、温度特性、直流工作电压、标称值、允许误差、标准代号 一般,电容器上都直接写其容量,也有的则是用数字来标志容量的。如有
14
的电容上只标出“332”三为数值,左起两位数字给出电容量的第一、二位数字,而第三为数字则表示附加上零的个数,以pF为单位。因此“332“即表示该电容的电容量为3300pF。
2.标称电容量:标称电容量是标志在电容器上的“名义”电容量。我国固定式电容器标称电容量系列为E24、E12、E6。电容的电容量为330pF,3.3、4.7、6.8(以uF为单位)。 3.允许误差:允许误差是实际电容量对于标称电容量的最大允许偏差范围。固定电容器的允许误差分8级,如表6所示。
表6 允许误差等级
级别 允许 误差 01 02 Ⅰ Ⅱ ±10% Ⅲ ±20% Ⅳ ± Ⅴ ± Ⅵ ± ±±1% ±2% 5% 20%-30% 50%--20% 100%--10%
4.额定工作电压:额定工作电压是电容器在规定的工作温度范围内,长期、可靠地工作能承受的最高电压。常用固定式电容器的真流工作电压系列为:6.3V、10V、25V、40V、63V、100V、160V、250V和400V。
5.绝缘电阻:绝缘电阻是加其上的直流电压与通过它的漏电流的比值。绝缘电阻一般应在5000MΩ以上。优质电容器可达TΩ(1012Ω,称为太欧)级。 6.介质损耗:理想的电容器应没有能理损耗。但实际上电容器在电场的作用下,总有一部分电能转换成了热能,所损耗的能成为了电容器的损耗,它包括金属极板的损耗和介质的损耗两部分。小功率电容器主要是介质损耗。
所谓介质损耗,是指质缓慢极化和介质电导所引志的损耗。通常损耗功率和电容器的无功功率这比,即损耗的正切值来表示:
tg?损耗功率
无功功率 在同容量,同工作条件下,损耗角越大,电容器的损耗也越大。损耗角大的电容不适合高频情况下工作。 四、电容器质量优劣的简单测试
一般,我们利用万用表的欧姆档就可以简单地测量出电解电容器地优劣情况,粗略地辨别其漏电、电容衰减或失效地情况。具体方法是:选用“R×1K”或“R×100”档,将黑表笔接电容地正极,红表笔接电容器地负极,若表针摆动不动,且返回慢,返回位置接近∽,说明该电容正常,且电容量大;若表针摆动虽大,但返回时,表针显示的Ω值较小,说明该电容漏电流较大;若表针摆动很大,接近0Ω,且不返回,说明该电容器已击穿;若表针摆动,则说明该电容器
15