一、 测试参数及测试条件
我们一般通过测量陶瓷电容器的容值C、Q值/D.F.值、绝缘电阻I.R.值来初步判断电容的参数是否在规格范围内,是否存在**。
要注意的是,再精密的仪器测出的数据也只是测量值,由于存在环境,设备等多方面因素干扰,测量值只能尽可能地接近真实值。另外,随着市场需求多样化,陶瓷电容的种类繁多,测试条件并未完全统一,针对具体的型号的测量,请以对应规格书中标注的为准。
对于容值,Q值的测量,一般而言,我们针对不同温度特性(TC),不同容值的产品,对应的测量条件(交流频率&电压)也不同。一类材质Q值较低,我们用Q值作标准,二类材质Q值较高,我们往往用其倒数D.F.值作标准。如下表:
理想的电容器电阻无限大,但是实际电容加压后会有微小电流流过,其绝缘电阻I.R.存在有限值。
当给电容施加电压后,会有充电电流产生,并呈指数下降,如下图。为准确测量漏电流值,我们一般在额定电压充电1分钟(或2分钟)后测量绝缘阻抗,判定标准与额定容值有关,详见下表。
额定容值C
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判定良品标准
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C<=47nF
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I.R.>10000MΩ
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C>47nF
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I.R.>500Ω·F
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二、 测试设备&夹具
我们一般选用LCR电表即自动平衡电桥法测量容值和Q值,用高阻计测量IR值。工具包括:LCR电表(Keysight E4980), 夹具(16034E, 16334A),高阻计(Agilent 4339B), 镊子等。
三、 测试流程
1. 预热被测品
由于陶瓷材料特性,特别是高容品选用了高介电常数材料,久置后因内部晶格结构改变,容值会有所下降,此时测量会出现偏差,故需要先进行预热。一般执行在140~150℃,持续1小时的热处理,再放置24+/-2小时。
2. 设备校准
先启动设备电源,预热半小时使设备稳定工作,安装夹具。
校准(Calibration)对于精密测量非常重要。先保持夹具探头两端距离与被测件长度一致,进行开路校准;再使夹具两端接触,进行短路校准。设备操作详见对应的说明书。
3. 补偿
如果选用16334A等带一定长度导线的夹具,需对应设置CABLE补偿值,如1米,以减小夹具带来的寄生参数的影响。
4. 测量条件设置
根据规格书要求设置合适的交流电压,频率。对于容值大于1uF电容,打开ALC自动电平控制功能,使实测时被测件两端电压保持恒定,否则很可能测出的容值偏低。
5. 参数显示设置
有两种电路模式显示测量结果,一种是Cp并联模式,一种是Cs串联模式。一般而言,测小容值大电抗用Cp模式,测大容值用Cs模式。但对于高Q值的电容,两者差别不大。
作者:木子
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