电容器电容量单位

电容器是一种储能元器件，能把电能转换为电场能储存起来。两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，即成了电容器，它也是电子仪器中常用的基本元器件，在电路中常作隔直流通交流、旁路、耦合等用途。

1．4．1 任务目标

(1)熟悉色环所代表的意义。

(2)掌握电容器的标称容量的表示法。

(3)掌握用万用表对电容器的优劣进行判别的简单方法。

1．4．2 基础知识

1．电容的构成和作用

电容由两个金属极，中间夹有绝缘材料(介质)构成。电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。

2．电容的符号

电容的符号同样分为国内表示法和国际电子符号表示法，但电容符号在国内和国际表示都差不多，唯一的区别就是在有极性电容上，国内的是一个空框下面加一根横线，而国际的就是普通电容加一个“+”符号代表正极，如图1-4-1所示。

图1-4-1 电容符号表示法

3．电容的单位

电容的基本单位是法(F)，此外还有微法(μF)、皮法(p F)，另外还有一个用的比较少的单位，就是纳法(n F)，由于电容的单位F容量比较大，所以我们看到的一般都是μF、n F、p F等单位，而不是单位F。

1F=106μF=109n F=1012p F

4．电容的耐压

每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压值要低，一般的标称耐压值有4V、6．3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。

5．电容的种类

电容的种类有很多，可以从原理上分为无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等; 从材料上可以分为CBB电容(聚乙烯)、涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等，如图1-4-2所示。表1-4-1列出了各种电容的优缺点。

图1-4-2 几种电容的外形

表1-4-1 各种电容的优缺点

6．电容的标称及识别方法

(1)直接标称法。用阿拉伯数字和文字符号在电容器上直接标出主要参数(标称容量、额定电压、允许偏差等)的标示方法。如: 4．7μF/16V表示其标称容量为4．7μF、耐压16V。一般容量较大的电容其容量值在电容上直接标明。

(2)不标单位的直接表示法。用1～4位数字表示，容量单位为皮法(p F)。如数字部分大于1时，单位为皮法(p F)，当数字部分大于0小于1时，其单位为微法(μF)。如3300表示3300皮法(p F)，680表示680皮法(p F)，7表示7皮法(p F)，0．056表示0．056微法(μF)。

(3)数码表示法。一般用三位数表示容量的大小，前面两位数字为电容器标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位是p F。如:

102: 10×102p F=1000p F

221: 22×101p F=220p F

224:22×104p F=220000p F=0．22μF

473:47×103p F=47000p F=0．047μF

(4)数字字母法。用2～4位数字和一个字母表示标称容量，其中数字表示有效数值，字母表示数值的单位。字母有时既表示单位也表示小数点。如:

33m:33×103μF=33000μF

47n:47×10-3μF=0．047μF

3μ3: 3．3μF

5n9: 5．9×103p F=5900p F

2p2: 2．2p F

μ22: 0．22μF

(5)色码表示法。沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示电容量的有效数字，第三种色环表示有效数字后零的个数(单位为p F)。

颜色意义: 黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。

电容的识别: 看它上面的标称，一般有标称容量和正负极，也有用引脚长短来区别正负极，长脚为正，短脚为负。

1．4．3 实践操作

电容器的质量检测

1．绝缘电阻的测试

绝缘电阻的测试一般有以下几种方法:

(1)万用表法

这种方法适用于无极性电容器绝缘电阻的测量。测量时将万用表电阻挡置于R×10k挡，将两只表笔分别接电容器的两个引脚，如图1-4-3所示。对于一般小电容量的电容器，此时测得的电阻值应为无穷大或接近无穷大; 对于容量较大的电容器，万用表指针会先沿顺时针方向摆动一下，然后会很快指向无穷大。如果测得的电阻值小于1MΩ，说明电容器漏电严重或介质有损坏现象，电容器不能使用。

图1-4-3 电容器绝缘电阻的测试

测试时注意不要用手拿电容器的两个引线，否则人体电阻将会对测试结果带来影响。

(2)兆欧表法

兆欧表又叫摇表，用它来测量电容器的绝缘电阻，可以测出较为准确的绝缘电阻值。但应注意，兆欧表中的直流发电机的最大输出电压为500V直流电压，如果被测电容器的耐压低于该电压，则会将该电容器击穿。

(3)耳机法

这种方法只适用于对电容量较大电容器的绝缘电阻的判断，可以用一副耳机和一节1．5 V干电池组成简易测试电路，如图1-4-4所示。测试时，当耳机与电容器断续相碰时，电池向电容器充电，耳机会发出“喀喀”声响。若多碰几次，电容器被充满电就听不到“喀喀”声了，说明电容器漏电流很小，绝缘电阻正常。若每相碰一次，耳机都发出很响的“喀喀”声，说明电容器漏电大，绝缘电阻不正常。如果第一次相碰时就无声响，并一直无声响，说明电容器已断路，不能使用。

图1-4-4 耳机法检查电容器漏电电路

2．电容量的测试

电容量的测量一般应用电容电桥进行，这样可以得到准确的电容量。在没有专用仪器的情况下，可以用万用表的高阻挡估测电容器的电容量，但它只适用于大容量电容器的测量。

图1-4-5 电解电容器电容量检测示意图

下面介绍一下用万用表检测电解电容器电容量的方法。首先将万用表的欧姆挡置于R×10k的位置，将表笔短接调零。将万用表的黑表笔接电解电容器的正极，红表笔接电解电容器的负极，如图1-4-5所示。由于原先电容器是未充电的，当两表笔刚接通电容器时，万用表内的电池通过表笔给电容器充电，由于电流流过电路，使万用表的表针发生偏转。电容量越大，表针的偏转角度越大，如果电容量较小，检测时表针的偏转角度就较小。可根据这一原理和实际检测的经验给出不同电容量所对应的表针偏转应到达的位置，判断所测电容器电容量的大小。表针偏转位置与电容量的关系如表1-4-2所示，供检测时参考。

表1-4-2 表针偏转位置与电容量的关系

随着电容器充电量的增多，充电电流越来越小。如果电容器不漏电，经过一段时间后，当电容器上的电压等于电池电压时，充电电流便会减少到零，万用表的表针也会从起始偏转位置慢慢返回到阻值无穷大的位置(即出发点位置)。实际上电解电容器总是有漏电流的，表针不可能返回到出发点位置，一般认为只要表针返回时能越过200刻度就算漏电流很小，电容器可以使用。测试结束后，应将电容器的两引脚短接进行放电处理，以备重新检测时不受影响。

1．4．4 技能拓展

电容器的选用

电容器的种类很多，性能指标各异，合理选用电容器对于产品设计十分重要。一般应从以下几方面进行考虑:

(1)额定电压。所选电容器的额定电压一般是在线电容工作电压的1．5～2倍。不论选用何种电容器，都不得使其额定电压低于电路的实际工作电压，否则电容器将会被击穿; 也不要使用其额定电压太高，否则不仅提高了成本，而且电容器的体积必然增大。但选用电解电容器(特别是液体电介质电容器)应特别注意，一是由于电解电容器自身结构的特点，应使线路的实际电压相当于所选额定电压的50%～70%，以便充分发挥电解电容器的作用。如果实际工作电压相当于所选额定电压的一半，反而容易使电解电容器的损耗增大; 二是在选用电解电容器时，还应注意电容器的存放时间(存放时间一般不超过一年)。长期存放的电容器可能会因电解液干涸而老化。

(2)标称容量和精度。大多数情况下，对电容器的容量要求并不严格，容量相差一些是无关紧要的。但在振荡回路、滤波、延时电路及音调电路中，电容量的要求则非常精确，电容器的容量及其误差应满足电路要求。

(3)使用场合。根据电路的要求合理选用电容器，云母电容器或瓷介电容器一般用在高频或高压电路中。在特殊场合，还要考虑电容器的工作温度范围、温度系数等参数。

(4)体积。设计时一般希望使用体积小的电容器，以便减小电子产品的体积和重量，更换时也要考虑电容器的体积大小能否正常安装。