Параметры конденсаторов
В первую очередь в технической диагностике измеряются следующие параметры конденсаторов:
1. Номинальная емкость.
2. Тангенс угла потерь δ, рис.2.20.
Рис.2.20. Векторная диаграмма тока и напряжения для конденсатора.
В идеале вектор тока (Iн) опережает напряжение на конденсаторе на 90о. Угол δ – это величина, на которую отклоняется реальный вектор тока Iр от идеального (Iн). Чем больше δ, тем большее значение потерь энергии происходит в конденсаторе, тем большая мощность на нем выделяется. Для керамических конденсаторов tgδ = 0,001…0,01. Алюминиевые электроли-тические конденсаторы характеризуются значительно большим углом потерь (tgδ = 0,15…0,30).
3. Сопротивление изоляции Rиз = U/Iут, где U – напряжение, приложенное к конденсатору; Iут – ток утечки конденсатора.
4. Температурный коэффициент емкости (аналогично резисторам).
Реже при проведении диагностических операций проверяются значения следующих параметров:
1. Максимальная рабочая частота, при которой емкость конденсатора изменяется не более чем на 3дБ по сравнению с его значением на постоянном токе.
2. Коэффициент температурной нестабильности емкости, показывающий, насколько изменяется емкость конденсатора после того, как он подвергся воздействию отрицательной или положительной температуры.
3. Напряжение шумов.
4. Коэффициент диэлектрической абсорбции.
,
где U1 – напряжение на конденсаторе после заряда его от источника постоянного напряжения;
U2 – напряжение, измеренное на выводах конденсатора через 3 минуты, после того как он был закорочен на 5 секунд.
Примечание: параметр kа показывает остаточный заряд конденсатора после короткого замыкания его выводов. Знание величины kа требуется, например, при разработке и обслуживании схем генерации заданных промежутков времени (таймеров). Величина коэффициента диэлектрической абсорбции может достигать 15% (конденсаторы с диэлектриком из керамики Т-900).
Конденсаторы с изменяемым значением емкости
Конденсаторы с изменяющимся значением емкости делятся на подстроечные и конденсаторы переменной емкости. Емкость подстроечных конденсаторов изменяется только при выполнении операций настройки и регулировки РЭА. Конденсаторы переменной емкости делятся на 2 группы: конденсаторы с механическим изменением емкости и конденсаторы с электрическим изменением емкости. Конденсаторы переменной емкости дополнительно характеризуются параметрами:
- Смах - максимальная емкость;
- Сmin – минимальная емкость;
- Кс=Смах/Сmin – коэффициент перекрытия по емкости.
Конденсаторы с механическим изменением емкости характеризуются Смах порядка 600…5000пФ. Конденсаторы с электрическим изменением емкости (вариконды) содержат в качестве разделителя обкладок сегнетоэлектрики – керамические диэлектрики со спонтанной поляризацией (титанат бария, титанат стронция, титанат кальция). Смах таких конденсаторов достигает 0,2мкФ. На рис.2.21 показано включение вариконда для перестройки резонансной частоты колебательного контура. С помощью регулировочного резистора Rp изменяется напряжение на вариконде C2. Резонансная частота колебательного контура (L1, C1, C2) изменяется. Для того, чтобы источник регулируемого напряжения не шунтировал конденсатор С2 в схему включен добавочный резистор Rд большого сопротивления.
Рис.2.21. схема включения вариконда для перестройки колебательного контура.