工程师须知:陶瓷电容器静电容量的测量方法

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本文将对陶瓷电容器的静电容量测量方法进行说明。

1.测量仪器

一般使用LCR测试仪测量陶瓷电容器的静电容量。

LCR测试仪的外观照片

2.测量原理


LCR测试仪的代表性测量方法如图所示,为自平衡电桥法。其原理如下。


DUT为Device Under Test的缩写,指测量对象。高增益放大器会自动调整增益,使通过电阻R的电流与通过DUT的电流相等,DUT 的低电位侧(图中L一侧)一直处于虚拟接地(电位=0)状态。此时的输入电压E1及输出电压E2能测出相位角,如下所示。

E1=|E1|∠θ1=|E1|cosθ1+j|E1|sinθ1

E2=|E2|∠θ2=|E2|cosθ2+j|E2|sinθ2

通过这些数据与反馈电阻R,求出DUT的阻抗Zx。

Zx=R・E1/E2

=R・|E1/E2|・{cos(θ1-θ2)+jsin(θ1-θ2)}

其实部为Rx、虚部为Xx,求得的Xx通过Xx=j/ωCx可以计算出DUT的静电容量Cx。

高增益放大器

3.注意事项
在对陶瓷电容器的静电容量进行测量时,必须在规格书等相关资料上记载的正确测量条件下进行。需要注意的是由于电容标称值等的不同其条件也有所区别。这里所说的条件,主要是指测量前的热处理、测量电压、测量频率数。

另外,由于实际上包括测量电缆在内的测量端子的残余阻抗和导纳成分会影响测量结果,因此需要对测量端子进行补正。由于测量端子的补正是使用对端子头直接接触DUT的部分为止的值进行测量并将其阻抗等成分从测量结果中减除的方法,因此需要预先测量出补正值。补正通常会使用短路补正和开路补正。关于测量的详细步骤,请参阅以下文件。关于片状多层陶瓷电容器的静电容量与介质损耗角正切的测量

文章来源:村田官网

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