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详解数字万用表测电容方法原理及实例举例
14:49:59　　
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& &&&电容器的通用文字符号为“C”。电容器首要由金属电极、介质层和电极引线组成，两电极是相互绝缘的。因而，它具有“隔直流通交流”的基本功用。
　　用数字万用表检测电容器，可按以下方法举行。& && &一、用电容档直接检测　　某些数字万用表具有测量电容的功用，其量程分为2000p、20n、200n、2μ和20μ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至20nF之间的电容；200n档，宜于测量20nF至200nF之间的电容；2μ档，宜于测量200nF至2μF之间的电容；20μ档，宜于测量2μF至20μF之间的电容。　　体会证明，有些型号的数字万用表（比如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，用数字万用表测出原本践容量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的小容量电容很精确。　　二、用电阻档检测　　实际证明，使用数字万用表也可观察电容器的充电进程，这实践上是以团圆的数字量反映充电电压的改动情况。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进程中，每秒钟即可看到n个彼此独立且顺次增大的读数。依据数字万用表的这一显示特征，可以检测电容器的好坏和估测电容量的大小。下面引见的是运用数字万用表电阻档检测电容器的方法，关于未配置电容档的仪表很有适用价值。此方法适用于测量0.1μF～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，将数字万用表拨至适宜的电阻档，红表笔和黑表笔区分接触被测电容器Cx的两极，这时显示值将从“000”开端逐渐添加，直至显示溢出符号“1”。若不断显示“000”，标明电容器内部短路；若不断显示溢出，则能够时电容器内部极间开路，也可以够时所挑选的电阻档不适宜。检验电解电容器时须要留意，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，正电源经历规范电阻R0向被测电容器Cx充电，刚开端充电的霎时，由于Vc ＝0，所以显示“000”。随着Vc 逐渐长高，显示值随之增大。当Vc ＝2VR 时，仪表开端显示溢出符号“1”。充电时间t为显示值从“000”改动到溢出所须要的时间，该段时间距离可用石英表测出。
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万用表测电容
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万用表测电容
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3． 运用DT830型数字万用表估测电容量的实测数据　　运用DT830型数字万用表估测0.1μF～几千微法电容器的电容量时，可依照表5-1挑选电阻档，表中给出了可测电容的范围及相对应的充电时间。表中所列数据关于其他型号的数字万用表也有参考价值。　　挑选电阻档量程的准绳是：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，由于充电进程很缓慢，测量时间将继续很久；若用低阻档检验小容量电容器，由于充电时间极短，仪表会不断显示溢出，看不到改动进程。
　　三、用电压档检测　　用数字万用表直流电压档检测电容器，实践上是一种间接测量法，此法可测量220pF～1μF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档的输进电阻RIN＝10MΩ。接通电源后，电池E经历RIN向Cx充电，开端树立电压Vc。Vc与充电时间t的联系式为
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万用表测电容
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& && & 在这里，由于RIN两端的电压就是仪表输进电压VIN，所以RIN实践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是输进电压VIN(t)与被测电容上的充电电压Vc（t）的改动曲线。由图可见，VIN（t）与Vc（t）的改动进程正好相反。VIN（t）的改动曲线随时间的添加而降低，而Vc（t）则随时间的添加而长高。仪表所显示的虽然是VIN-（t）的改动进程，但却间接地反映了被测电容器Cx的充电进程。测试时，假设Cx开路（无容量），显示值就总是“000”，假设Cx内部短路，显示值就总是电池电压E，均不随时间改动。
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万用表测电容
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式（5-2）标明，刚接通电路时，t＝0，VIN=E，数字万用表开始显示值即为电池电压，尔后随着Vc（t）的长高，VIN（t）逐渐降低，直到VIN＝0V，Cx充电进程完毕，此时
　　运用数字万用表电压档检测电容器，不但能检验220pF～1μF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，仪表开头显示的固定值为VD（单位是V），则
　　2．实例举例　　例一：　　被测电容为一只1μF/160V的固定电容器，运用DT830型数字万用表的2VDC档（RIN＝10MΩ）。按图5-12衔接好电路。开始，仪表显示1.543V，然后显示值渐渐减小，大约经历2min左右，显示值固定在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，标明质量良好。　　例二：　　被测电容器为一只0.022μF/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）降低很快，大约经历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． 留意事项　　（1） 测量之前应把电容器两引脚短路，举行放电，否则能够观察不到读数的改动进程。　　（2） 在测量进程中两手不得碰触电容电极，以免仪表跳数。　　（3） 测量进程中，VIN（t）的值是呈指数次第改动的，开端时降低很快，随着时间的延伸，降低速度会越来越缓慢。当被测电容器Cx的容量小于几千皮法时，由于VIN（t）一开端降低太快，而仪表的测量速率较低，来不及反映开始的电压值，因而仪表开始的显示值要低于电池电压E。　　（4） 当被测电容器Cx大于1μF时，为了缩减测量时间，可采用电阻档举行测量。但当被测电容器的容量小于200pF时，由于读数的改动很片刻，所以很难观察得到充电进程。
　一、用数字万用表测量大于20μF的电容　　多见的数字万用表，其电容档的测量值最大为20μF，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20μF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)为基本的。由于容量大小不一样的两只电容串联后，其串联后的总容量要小于容量小的那只电容的容量，因而，假设待测电容的容量超越了20μF，则只需用一只容量小于20μF的电容与之串联，就可以直接在数字万用表上测量了。依据两只电容串联公式，很简单推导出C1＝C2C串/(C2-C串)，使用此公式即可算出被测电容的容量值。下面举一测试实例，标明运用此公式的细致方法。　　被测元件是一只电解电容器，其标称容量为220μF，设其为C1。选取一只标称值为10μF的电解电容作为C2，选用数字万用表20μF电容档测出此电容的实践值为9.5μF，将这两只电容串联后，测出C串为9.09μF。将C2＝9.5μF、C串＝9.09μF代入公式，则C1＝C2C串/(C2-C串)＝9.5 9.09/(9.5-9.09)≈211(μF)
　　留意，无论C2的容量选取为多少，都要在小于20μF的前提下选取容量较大的电容，且公式中的C2应代入原本测值，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，由于电容自身的容量误差及测量误差，只需实测值与计算值相差不多即可以为待测电容C1是好的，依据测量值即可进一步推算出C1的实践容量。　　从实际上讲，用这种方法可测量任意容量的电容，但假设待测电容器的容量过大，则误差也会增大。其误差大小与待测电容的大小成正比。　二、用蜂鸣器档检测
　　使用数字万用表的蜂鸣器档，可以高速检验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，用两支表笔区分与被测电容器Cx的两个引脚接触，应能听到一阵急促的蜂鸣声，随即声响中止，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，开头显示溢出符号“1”，此种情况标明被测电解电容基本正常。此时，可再拨至20MΩ或200MΩ高阻档测量一下电容器的漏电阻，即可判别其好坏。
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万用表测电容
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　　上述测量进程的原理是：测试刚开端时，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时长高，充电电流快速减小，开头使蜂鸣器中止发声。　　测试时，假设蜂鸣器不断发声，标明电解电容器内部曾经短路；若重复对调表笔测量，蜂鸣器不断不响，仪表总是显示为“1”，则标明被测电容器内部断路或容量消逝。　
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看起来很复杂，不过测试电容还真是没学过。
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这是好经验，谢谢分享。
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在测量进程中两手不得碰触电容电极，以免仪表跳数
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刚好要用到感谢
高级工程师
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呵呵,支持一下哈
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不错，{:3:}
助理工程师
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学习了，谢谢& && && && && && && && && && && && && &&&
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科普一下，用实验判断数字万用表测量电容的方法
本帖最后由 昨夜长风 于
15:08 编辑
电容容量参数测量通常有三种方法：容抗法,振荡法和充电法。
　　容抗法是指利用电容对交流信号源所表现出的阻抗特性，通过测量电容在某一频率下的容抗值，再利用z=1/wc(w为角频率)关系式根据已知信号源的角频率w计算出待测电容容量的方法。这种方法能较好地反映出电容元件交流频率特性，可用来测量电容元件的多方面参数特性，例如容量，介质损耗等，是当前电容测试仪产品应用最广的一种方法。但是，它有一个缺点：电容的充电和放电同处于一个回路之中，要做到既能保证测量精度又能防高压设计比较困难。
　　振荡法是指利用由电阻、电容或电感无源元器件构成的振荡电路，通过测量振荡信号的频率，再利用w=1/RC或w2=/LC关系式，根据已知其它无源元器件参数值计算出待测电容容量的方法。这种方法测量精度一般比较差，而且对振荡电路所需的元件精度与稳定性都要求都很高，因此它主要应用在一些精度要求不高的产品或领域里。
　　充电法是指利用恒流源对待测电容进行充电，通过测量电容电压达到参考电压所需的时间，再利用i=c×dUc/dt关系式算出待测电容容量的方法，如图2所示。由于电流i是恒流源，所以i=c×dUc/dt可以演变为c=i×⊿t/⊿u关系式，这样电容容量c与充电时间就有严格的线性比例关系。测量时只要将最终的计数结果读出来并进行一定的换算就可知道待测电容的容量值。
& && & 现在振荡法测量电容已经基本不用了，主要是容抗法和充电法，要区分二者很容易，对于那种测量大容量电容要等待很多秒时间的表，基本可以肯定是充电法，而且这类表一般电容档也就200uf，最高做到2000uf，对于那种漏电太大的电容这类表是无能为力的，充电电流被漏掉不少，几十分钟都得不到稳定读数。容抗法的表红表笔是有输出一固定频率波形的交流电压的，用示波器就能明确辨别。
用耳机接入电路，能听到“嗒嗒嗒”声的是什么方法？
RE: 科普一下，数字万用表测量电容的方法
<font color="#free 发表于
用耳机接入电路，能听到“嗒嗒嗒”声的是什么方法？
脉宽法？？？？
试过vc921 f117c 都能听到嗒嗒嗒声
下面我就实验给大家看看看上面的理论成立不，手头两只表，一只老板VC97，电容档最大200uf，定义为充电法测量电容，一只UT61E，暂且当它是容抗测量法吧，因为很多人说也是充电法！
首先两表表笔正负对应连接起来
弄个电桥吧，偶上次坛子里抢个富贵的，还不错。
本帖最后由 昨夜长风 于
15:20 编辑
然后将ut61e打到直流电压档，vc97打到电容档，测量其电压0.6656v，证明vc97输出的是直流电压，不是交流
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本帖最后由 昨夜长风 于
15:23 编辑
再测vc97电容档输出电流值为21.63uA，难怪测量那么慢，充电电流太小！
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15:23 上传
本帖最后由 昨夜长风 于
15:29 编辑
再反过来测量ut61e电容档，同样先测直流电压。除了感应一点电压没有！
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15:29 上传
本帖最后由 昨夜长风 于
15:33 编辑
再用交流档测量其输出电压，在0.47到0.57之间循环摆动。证明ut61e输出的是交流电压！
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本帖最后由 昨夜长风 于
15:40 编辑
再测其电流也是不停波动的，证明是振荡脉冲电流，来个特写！
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15:40 上传
以上图文并茂的证明了我的老表是充电测量电容法，因此测量电容很慢，也不能做到大电容测量，最高档200uf，ut61e是容抗测量法测量电容，速度相对较快，而且档位很大，能到mf级别，希望那些想当然的人物就不要再叽歪了，可惜没有示波器，不然能更直观的体现容抗测量输出的振荡电压波形！
RE: 科普一下，用实验判断数字万用表测量电容的方法
caiyongzhi 发表于
弄个电桥吧，偶上次坛子里抢个富贵的，还不错。
业余使用万用表足够了
充电式10mF万用表用户路过
微信：caoyin513 QQ: E-mail：
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> 数字万用表测量电容功能的扩展
数字万用表测量电容功能的扩展
摘 要：介绍使用普通的直流电压档在线和扩展范围所使用的技术。 关键词： &　　通用的三位半或四位半都设有功能，但测量范围较窄及测量的准确度较低，而且一般没有功能。本文讨论如何扩展这些功能。 1　电容 　　根据微分积分电路性质，可将电容的测量转换成电压测量。测量原理和转换电路图如图1。 本文引用地址：电路的核心部分CX/V采用简单的有源RC反相微分和积分电路。文氏振荡器产生一固定频率的交流信号Vr，它激励CX/V转换电路，得到一个与CX成正 比的交流电压V0(V1)，经二阶带通滤波器滤波，滤除固定频率以外的杂波后，再经AC/DC后得到与CX成正比的直流输出电压V。当交流信号Vr激励CX/V电路时，反相积分器的输出电压 即，被测电容CX与输出电压C0成 正比，从而实现了CX→V转换。为了使电容基本档与2V档对应，选文氏振荡器振荡频率为400Hz，电压有效值为1V，R1取20kΩ，C1取0．1μF。R2从200Ω－2kΩ－20kΩ－200kΩ－2MΩ变化，对应的测量电容量程为20μF－2μF－200nF－20nF－2nF。 2　测量小电容 　　一般的三位半数字万用表测量电容的量程为2000pF～20μF，它对1pF以下微小电容的测量显得无能为力。根据容抗法并采用高频信号可以实现对微小电容的测量，测量电路图如图2。CX为被测电容，Rf为反相端反馈电阻。当输入频率为f的正弦信号Vi时，CX上呈现的阻抗，运算放大器的增益为：当A、Rf一定时，正弦信号频率f与被测电容CX成反比。为测量较小的电容，使用高频信号测量。　　 实现测量的电路原理方框图如图2(b)。测量过程为：高频信号发生器产生的高频正弦信号施加于被测电容上，将CX变换成容抗Xc，再通过C/ACV转换把Xc变成交流电压信号由放大器放大，隔离变压器输出送至相敏解调器解调；相敏解调器另一输入是高频正弦波通过波形变换器产生的方波(即解调信号)，两路输入信号同频同相。解调后的信号经过低通滤波器加以滤波得到一与被测电容CX值成正比例的直流电压，送至直流电压表直接显示测量结果。波形变换器由反相输入的过零比较器构成，它将来自文氏振荡器的标准1MHz高频正弦波变成标准的反相方波。由于相敏解调器的输出是一个含有高频谐波的脉动直流电压，所以，为了得到一个稳定的、恒定的直流电压输出，采用了一级π型滤波器以滤除谐波成分。最后将对应的电压平均值送至直流电压表。为了使电容基本档与数字万用表2V档对应，高频正弦信号的频率选 为1MHz(频率太高要考虑分布参数)，电压的有效值为1V，电路放大倍数与反馈电阻Rf的乘积为，这样数字万用表直流电压档200mV对应电容档为0．2pF，200V对应电容档为200pF，测量范围为10－4～102pF，分辨率为10－4pF，测量准确度为
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