電容器是各種電子設(shè)備中的基本元件，廣泛地應(yīng)用于對(duì)電子電路進(jìn)行旁路、耦合、濾波和調(diào)諧等。然而，要使用電容器就必須明白其特性：包括電容值、額定電壓值、溫度系數(shù)以及泄漏電阻等。電容器制造廠家對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行測(cè)試;最終用戶(hù)也進(jìn)行這類(lèi)測(cè)試。

本文討論的應(yīng)用實(shí)例是使用6487型皮安計(jì)源或6517A型靜電計(jì)測(cè)量電容器的泄漏電阻。此泄漏電阻可以用“IR”(絕緣電阻)來(lái)代表，并用兆歐-微法來(lái)表示(電阻值可以用“IR”值除以電容來(lái)計(jì)算)。在另一些情況下，漏電可以用給定電壓(通常為工作電壓)下的泄漏電流來(lái)表示。

測(cè)試方法介紹

測(cè)量電容器漏電的方法是向被測(cè)的電容器施加一個(gè)固定的電壓，然后測(cè)量所產(chǎn)生的電流。泄漏電流隨時(shí)間呈指數(shù)衰減，所以通常需要在一個(gè)已知的時(shí)間期間內(nèi)施加電壓(浸潤(rùn)時(shí)間)，然后再測(cè)量電流。

圖4-7是測(cè)試電容器漏電的一般電路。其中，在浸潤(rùn)時(shí)間內(nèi)將電壓加到電容器(CX)的兩端，該時(shí)間過(guò)去之后再用電流表測(cè)量其電流。在這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中，與電容器相串聯(lián)的電阻器(R)是一個(gè)重要的元件。這個(gè)電阻器有兩個(gè)作用：

1.在電容器短路的情況下，電阻器限制電流的大小。

2.電容器的容抗隨著頻率的增加而降低，這就會(huì)增加反饋電流表的增益。此電阻器則將增益限制到一個(gè)有限的數(shù)值。該電阻器的合理數(shù)值是使得RC的乘積為0.5到2秒。

在電路中加入一個(gè)正向偏置的二極管會(huì)得到更好的效果，如圖4- 8所示。該二極管象一個(gè)可變的電阻。當(dāng)電容器的充電電流很大時(shí)，其阻值很低;而電流隨時(shí)間變小時(shí)，其阻值增大。這時(shí)串聯(lián)的電阻器可以小得多，因?yàn)槠渥饔弥皇欠乐?strong>電壓源過(guò)載以及電容器短路時(shí)損壞二極管。該二極管應(yīng)采用小信號(hào)二極管，如1N914或者1N3595，并且必須具有閉光的封裝。當(dāng)進(jìn)行雙極性測(cè)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用兩個(gè)二極管，并將其反向并聯(lián)。

測(cè)試電路

從統(tǒng)計(jì)的角度來(lái)看，常常需要測(cè)試大量的電容器以獲得有用的數(shù)據(jù)。顯然，用手動(dòng)的方法進(jìn)行這些測(cè)試是不實(shí)際的，所以需要某種類(lèi)型的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。圖4-9示出這樣一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用6487型皮安計(jì)電壓源、7158型弱電流掃描器卡和7169A型C類(lèi)開(kāi)關(guān)卡。這些板卡安裝在一個(gè)程控開(kāi)關(guān)主機(jī)(如7002型)內(nèi)。用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制各種儀器自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。

在這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中，用一臺(tái)儀器——6487型皮安計(jì)電壓源來(lái)提供電壓源和弱電流測(cè)量的功能。這臺(tái)儀器對(duì)于這種應(yīng)用工作特別有用，因?yàn)樗梢燥@示電阻或漏電電流并且能輸出高達(dá)500V的直流電壓。在測(cè)量更低電流時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)也可以使用6517A。

根據(jù)電壓源的極性，互相并聯(lián)的兩個(gè)二極管(D)中的一個(gè)用來(lái)減小噪聲，而另一個(gè)二極管則提供放電通路。在測(cè)量完成以后，7169A型的常閉接點(diǎn)使電容器放電。由于7169A卡的限制，電壓源的輸出電壓不能超過(guò)500V。如果最大測(cè)試電壓只有110V，則可以用7111型的C 類(lèi)開(kāi)關(guān)卡來(lái)代替7169A卡。

一套開(kāi)關(guān)用來(lái)輪流向每一個(gè)電容器施加測(cè)試電壓，另一套開(kāi)關(guān)在適當(dāng)?shù)慕?rùn)時(shí)間之后將每個(gè)電容器連接到皮安計(jì)。