汽车电工电子技术基础
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任务五 电容元件的认识

问题导入

电容元件有什么特性,在电路中起什么作用?在汽车电路中都有哪些应用?

知识分析

一、电容的基本知识

电容,顾名思义指的是可以存储电荷的器件。用字母C来表示。电容的单位是F(法拉),常用单位有mF、μF、nF、pF。

电容元件的直流特性

1F=103mF=106μF=109nF=1012pF

电容在电路中主要起隔直流、耦合交流、旁路交流、滤波、定时、振荡等作用。

电容可分为固定电容和可调电容。普通电解电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性。如图1-21所示。

图1-21 电容的结构及符号

二、电容值的标注

国外生产的电容器,参数标注方式繁多,与我国习惯不同,主要有以下几种标注方法。

1.直标法

直接标明电容的容量和单位。此法为欧洲国家所常用。其特点是在电容器的外壳上直接注明电容器的容量大小和单位。pF为最小标注单位,可直接标注数值而不写单位。电容量标注值中的小数点用R来表示。如R56μF=0.56μF。

2.全数码标注法

此法为西方国家所常用。采用这种表示法的容量单位有pF和μF两种。通常,对普通电容器,省略的单位是pF;对于电解电容器,省略的单位是μF。例如,普通电容器上标有“3”,表示3pF;“4700”表示4700pF;而电解电容标有“47”,则表示47μF。

3.字母标示法

2~4位数字表示有效值,字母表示数值的量级,有p、n、μ、m几种。标注数值时不用小数点,而把整数部分写在字母之前,小数部分则跟在字母后面。例如:“220n”表示220nF,即0.22μF;“1p5”表示1.5pF。

4.色环法

此法为西方国家和日本所采用。采用这种表示方法的电容容量单位为pF,在电容器上标有3~5个色环表示参数。常见的轴式电容器其色环都偏向一侧,其顺序从最靠近引线的一端开始为第一环,色环颜色有黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白,分别表示0~9十个数字,通常,第一、二环为电容量的有效值,第三环为倍幂,第四环为允许误差,第五环为电压等级。例如:标有黄、紫、橙三色环的轴式电容器,表示其容量为47×103pF。

三、电容在汽车电路中的应用

电容作为单元元件应用在传统点火系统中分电器电路上。在点火过程中,与分电器触点并联的电容器具有非常重要的作用。如果没有电容,点火能量将大大下降,火花塞点火的强度大大减少,发动机抖动,不能加速,甚至着不了车。电容并联在机械触点两端,消除触点断开时的电火花,用于增强点火能量。

电容在汽车音响、传感、控制方面都有广泛的应用。应该注意的是,电容器所承受的电压不能超过其额定电压,在汽车上,虽然蓄电池的电压是12V,但有些电路上有超过300V的高压,因此选用电容器时要认真研究电路的工作状态,选用额定电压有足够余量的电容。当环境温度很高时,电容会加速老化,所以在可靠性有要求的部件上,一般要选用云母、聚酯电容器。

四、固定电容的检测方法

1.测量方法

大部分的数字式万用表具有测量电容的功能,其量程为2000p、20n、200n、2μ和20μ五个挡位,个别表可能与之有些不同。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板上的插孔,选取适当的量程以后就可以显示数据。

使用电容挡的注意事项如下。

①数字式万用表如果在电容插座上标有极性,当测量极性电容时,被测量电容必须与电容插座极性保持一致。

②测量之前必须将被测电容的两个电极短路放电,然后再进行测量,以免损坏仪器。

③当测量电容器容量较大时,液晶屏上的读数需要数秒才能趋于稳定,等稳定后再读取容量值。

2.电容的简易判别方法

(1)大容量电解电容极性判别 将万用表置于电阻挡,先将两个表笔与电容器的两根引线任意连接,这时万用表的指针会向右偏转,此时万用表内部电池对电容开始进行充电。随着充电的进行,万用表的指针会自动向左偏转。此时再将电容的两引线对接放电,然后交换两个表笔做同样的检测。两次检测中电阻值较大的,黑表笔所接的引线是电容的正极。

(2)小容量电容器的检测 小容量电容指的是1μF以下的电容器。因其容量太小,充电现象不明显,无法根据指针的偏转来进行极性检测。用万用表的欧姆挡检测电容,若阻值无穷大,则表明电容正常;若能测出电阻值,表明电容器可能有漏电故障;若电阻值接近0,则表明电容已经击穿。

根据被测电容的标称值,选择合适的电容量程,如2μF挡,调整调零旋钮,使初始值为“000”或“-000”,插入数字万用表的CAP插座中,就可以显示电容的数值。