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仪器仪表丨三位数位式电容表的原理及电容作用介绍

发布时间:2020-11-25 15:56:58
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三位数位式电容表的原理及电容作用介绍


  电容器是通过两个电极及其间的介电材料所构成的,电容器具有电容特征。让我们一起来探究关于电容的定义是什么?电容有哪些作用呢?以及三位数位式电容表原理是什么呢?以下内容为你解答。

  电容的定义:

  电容器的电容量表示电容器在极板上储存电荷的能力,C = Q / U,电荷(Q,库仑)与电容器极板两端的电位差(U,伏)之比,称为电容器的电容量(C,法拉),在数值上等于极板两端每升高一伏电压时,极板上所增加的电荷量。电容量越大,表明它能够储存的电荷量越多。

  电容量的单位:如果电荷量为1库仑,相应的电位为1伏时,电容量为1法拉。简称法,用F表示。


  数位式电容表

  三位数字电容表原理:

  采用间接法测量电容的容量。电容器的充电时间和其容量大小有关,容量大的电容需要的充电时间长;容量小的电容需要的充电时间短。当选定固定电阻后,充电时间就与电容容量大小成正比。利用电容这一特性,将被测电容的充电时间作为门控信号,将基准脉冲发生电路所提供的脉宽作为测量尺度,在被测电容充电时间的同时,将控制闸门打开,让计数与显示电路统计并显示输入计数器脉冲的个数,电容充电结束的同时将控制闸门关闭,计数器显示的脉冲个数即为被测电容的容量。

  电容的作用:

  电容的作用

  作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:

  1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。下面分类详述之:

  1.旁路

  旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。 为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。 这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

  2.去藕

  去藕,又称解藕。 从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。

  去藕电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。

  旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。


  数位式电容表

  3.滤波

  从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。

  曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。

  4.储能

  储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。 电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

  以上就是关于三位数位式电容表的原理及电容的含义和作用相关内容的介绍,希望这些知识能让大家对电容器有更多的认识!