电容元件的识别与应用
1.电容元件的识别
（1）电容的分类、特点及用途 电容器是电信器材的主要元件之一，在电信方面采用的电容器以小体积为主，大体积的电容器常用于电力方面。
电容器基本上分为固定的和可变的两大类。固定电容器按介质来分，有云母电容器、瓷介电容器、纸介电容器、薄膜电容器（包括塑料、涤纶等）、玻璃釉电容器、漆膜电容器和电解电容器等。可变电容器有空气可变电容器、密封可变电容器两类。半可变电容器又分为瓷介微调、塑料薄膜微调和线绕微调电容器等。
常用的电容元件的外形、特点与应用如表1．5所示
表1．5 常用电容元件的外形、特点与应用
名称及实物图
特点与应用
云母电容器
耐高温、高压，性能稳定，体积小，漏电小，但电容量小，。宜用于高频电路中。
瓷介电容器
耐高温，体积小，性能稳定，漏电小，但电容量小。可用于高频电路中。
纸介电容器
价格低，损耗大，体积也较大。宜用于低频电路中。
金属化纸介电容器
体积小，电容量较大，受高电压击穿后，能“自愈”。即当电压恢复正常后，该电容器仍然能照常工作。一般由于低频电路中。
有机薄膜电容器
电容器的介质是聚苯乙烯和涤纶等。前者漏电小，损耗小，性能稳定，有较高的精密度。可用于高频电路中。后者介电常数高，体积小，容量大，稳定性较好。宜做旁路电容
油质电容器
又称油浸纸介电容器。电容量大，耐压高，但体积大。常用于大电力的无线电设备中。
钽（或铌）电容器
是一种电解电容器。体积小，容量大，性能稳定，寿命长，绝缘电阻大，温度特性好。由于要求较高的设备中。
电解电容器
电容量大，有固定的极性，漏电大，损耗大，宜用于电源滤波电路中。
半可变（微调）电容器
用螺钉调节两组金属片间的距离来改变电容量。一般用于振荡或补偿电路中。
可变电容器
它是由一组（多组）定片和一组（多组）动片所构成。它们的容量随动片组转动的角度不同而改变。空气可变电容器多用于大型设备中，聚苯乙烯薄膜密封可变电容器体积小，多用于小型设备中。
（2）电容的类别和型号 在固定电容器上，一般都印有许多字母来表示它的类别、容量、耐压和允许误差。随着电子工业的迅速发展，电容的种类也越来越多，为了区别电容的类别，在电容上可用字母符号来标明，如图1．46所示。
图 1.46 电容类别及型号表示
第一部分：主称，用字母C表示电容器；
第二部分：电容器介质材料，用字母表示；
第三部分：形状结构，一般用数字表示，个别用字母表示；
第四部分：序号，用数字表示；
电容类别的字母符号标志说明见表1．6，如“CZX”表示小型纸介电容器。
表1．6 电阻的类别和型号标志
第一部分
主称
C：电容
第二部分
介质材料
Z：纸介
Y：云母
C：瓷介
D：电解
T：铁电
第三部分
形状结构
T：筒形
G：管形
Y：圆片形
M：密封
X：小型
L：立式矩形
第四部分
序号
对主称、材料特征相同，仅尺寸性能指标略有差别，但基本上不影响互换的产品给同一序号，若尺寸、性能指标的差别已明显影响互换，则在序号后面用大写字母予以区别
（3）电容的主要参数 电容的主要参数是指额定工作电压、标称容量和允许误差范围、绝缘电阻。在实际应用时，根据电路图的要求选用电阻，则必须了解电阻的主要参数。
1）额定工作电压 在规定的温度范围内，电容器在线路中能够长期可靠地工作而不致被击穿所能承受的最大电压(又称耐压)。有时又分为直流工作电压和交流工作电压（指有效值）。单位是伏特，用“V’’表示，其值通常为击穿电压的一半。额定工作电压的大小与介质的种类和厚度有关。固定电容器的额定电压系列如表1．7所示。
表1．7 固定电容器的额定电压系列（单位V）
1.6
25
100
400
1600
5000
20000
45000
5
32*
125*
450*
2000
6300
25000
50000
6.3
40
160
500
2500
8000
30000
60000
10
50*
250
630
3000
10000
35000
80000
16
63
300*
1000
4000
15000
40000
100000
注：（1）有*者限电解电容采用。
（2）数值下有“ ”者建议优先选用。
2）标称容量和允许误差范围 为了生产和选用的方便，国家规定了各种电容器的电容量的一系列标准值，称为标称容量，也就是在电容器上所标出的容量。其数值也有标称系列，同电阻器阻值标称系列一样，见表1．3。
实际生产的电容器的电容量和标称电容量之间总是会有误差的。根据不同的允许误差范围，规定电容器的精度等级。电容器的电容量允许误差分为五个等级；00级表示允许误差±1%；0级表示允许误差±2%；Ⅰ级表示允许误差±5%，Ⅱ级表示允许误差±10%；Ⅲ级表示允许误差±20%。
3）绝缘电阻 电容器绝缘电阻的大小，说明其绝缘性能的好坏。当电容器加上直流电压U长时间充电之后，其电流最终仍保留一定的值，称为电容器的漏电电流I。
除电解电容器外，一般电容器的漏电电流是很小的。显然电容器的漏电电流越大，绝缘电阻越小。当漏电电流较大时，电容器发热，发热严重时，电容器因过热而损坏。
电容器的绝缘电阻的大小和介质的体积，电阻系数，介质厚度以及极片面积的大小都有关系，为了减小漏电电流的影响，要求电容器具有很高的绝缘电阻，一般应为5000~1MΩ以上。
（4）电容的规格标注方法 电容的规格标注方法，同电阻元件一样，有直标法和色标法两种。
1）直标法 将主要参数和技术指标直接标注在电容器表面上。
直标法中，电容量的单位分别为pF、μF和F，允许误差直接用百分数表示。但有的国家常用一些符号表明单位，如3.3pF标注为“3p3”，3300μF标注为“3m3”。
2）色标法 与电阻元件的色标法相同。
2．电容元件的应用
（1）电容器的检测 电容器的主要故障是：击穿、短路、漏电、容量减小、变质及破损等。
1）外观检查 观察外表应完好无损，表面无裂口、污垢和腐蚀，标志应清晰，引出电极无折伤；对可调电容器应转动灵活，动定片间无碰、擦现象，各联间转动应同步等。
2）测试漏电电阻 用万用表欧姆档（R×100或R×1k档），将表笔接触电容的两引线。刚搭上时，表头指针将发生摆动，然后再逐渐返回趋向R＝∞处，这就是电容的充放电现象（对0.1μF以下的电容器观察不到此现象）。指针的摆动越大容量越大，指针稳定后所指示的值就是漏电电阻值。其值一般为几百到几千兆欧，阻值越大，电容器的绝缘性能越好。检测时，如果表头指针指到或靠近欧姆零点，说明电容器内部短路，若指针不动，始终指向R＝∞处，则说明电容器内部开路或失效。
5000pF以上的电容器可用万用表电阻最高档判别，5000pF以下的小容量电容器应另采用专门测量仪器判别。
3）电解电容器的极性检测 电解电容器的正负极性是不允许接错的，当极性标记无法辨认时，可根据正向联接时漏电电阻大，反向联接时漏电电阻小的特点来检测判断。交换表笔前后两次测量漏电电阻值，测出电阻值大的一次时，黑表笔接触的是正极。（因为黑表笔与表内的电池的正极相接）。
4）可变电容器碰片或漏电的检测 万用表拨到R×10档，两表笔分别搭在可变电容器的动片和定片上，缓慢旋动动片，若表头指针始终静止不动，则无碰片现象，也不漏电；若旋转至某一角度，表头指针指到0Ω，则说明此处碰片，若表头指针有一定指示或细微摆动，说明有漏电现象。
（2）电容器的选用方法
1）选择合适的型号 根据电路要求，一般用于低频耦合、旁路去耦等，电气性能要求较低时，可以采用纸介电容器、电解电容器等。
晶体管低频放大器的耦合电容器，选用1～22μF的电解电容器。旁路电容器根据电路的工作频率来选，如在低频电路中，发射极旁路电容选用电解电容器，容量在10～220μF之间；在中频电路中，可选用0.01~0.1μF的纸介、金属化纸介、有机薄膜电容器等；在高频电路中应选择高频瓷介质电容器；若要求在高温下工作，则应选玻璃釉电容器等。
在电源滤波和退耦电路中，可选用电解电容器。因为在这些使用场合，对电容器性能要求不高，只要体积不大，容量够用就可以。
对于可变电容器，应根据电容统调的级数，确定应采用单联或多联可变电容器，然后根据容量变化范围、容量变化曲线、体积等要求确定相应品种的电容器。
2）合理确定电容器的容量和误差 电容器容量的数值，必须按规定的标称值来选择。
电容器的误差等级有多种，在低频耦合、去耦、电源滤波等电路中，电容器可以选±5%、±10%、±20%等误差等级，但在振荡回路、延时电路、音调控制电路中，电容器的精度要稍高一些；在各种滤波器和各种网络中，要求选用高精度的电容器。
3）耐压值的选择 为保证电容器的正常工作，被选用的电容器的耐值不仅要大于其实际工作电压，而且还要留有足够的余地，一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上的电容器。
4）注意电容器的温度系数，高频特性等参数 在振荡电路中的振荡元件、移相网络元件、滤波器等，应选用温度系数小的电容器，以确保其性能。
在高频应用时，由于电容器自身电感，引线电感和高频损耗的影响，电容器的性能会变坏。表1．8列出了一些电容器的最高使用频率范围，供选用电容器时参考。
表1．8 电容器的最高使用频率范围
电容器类型
最高使用频率（MHz）
等效电感(10-3μH)
小型云母电容器
150～250
4～6
圆片型瓷介电容器
200～300
2～4
圆管型瓷介电容器
150～200
3～10
圆盘型瓷介电容器
2000～3000
1～1.5
小型纸介电容器
（无感卷绕）
50～80
6～11
中型纸介电容器
（0.022μF）
5～8
30～60