为啥电桥和万用表测电解电容，万用表更接近标称值？

hc061218

这几天因为电解电容测量问题苦恼，搞清了一个问题，又有问题不太懂，特来请教！
刚才用电桥和万用表测试了一些电解电容！
发现:
1.电桥测量几十uf以上的电解电容，测量值比电容标称低很多！(频率100Hz)
2.万用表测电解电容结果普遍很接近标称值，电桥感觉值都偏低！
(配图是测量100uf和470uf)

什么原理？

washu

hc061218 发表于 2019-6-22 08:29
我咨询过同惠工程师，他回答说，电桥是交流测量，万用表是直流测量，两者没有可比性！

充放电（直流）周期反映了电容的容量，容抗（交流）也反映了电容的容量，它们都是正确的方法，因此对一个理想电容来说，正确测量方法得到的结果也是正确的。对不理想电容来说，不同方法引入的误差不同，但并非没有可比性。

至于你的问题，电容标称值 不等于 真值，首先你的待测电容本身属于标称误差超过 20% 的电解电容

其次，任何仪器都有误差

所以你的测试结果不说明任何问题。

简单说，你用一个标称 20% 的 1000 欧姆电阻，去测试 MF47 表和 Fluke 289 表，然后 47 表测得结果是 1000 欧姆，289 测得结果是 987 欧姆，这不说明任何问题。

washu

眉间尺 发表于 2019-6-23 12:56
看看电桥是否有偏置功能, 有的话加上直流偏置再试试.

一般铝电解电容，偏压对容量的影响没有那么大，变化比较大的是某些陶瓷电容。

某 100u、16V 工频铝电解电容，




加额定耐压 60% 偏压，容量变化仅 2% 而已





陶瓷电容，视材料不同，变化可能几乎没有（上），也可能大到没边（下），直接变几倍

北极兵

楼主观查到的现象，说明不了任何问题。最根本的问题，是这两个电容没有任何代表性。它只是两只普通电解电容，质量，容量等都不确定的情况下，还用它的标称值去衡量可信度较高的仪器仪表，这不符合逻辑。
如果有高质量的精密电容，或可靠方法标定过的电容，再用电桥或万用表测量进行对比，才有说服力。

hc061218

如果用6013电容表测的话，测量值几乎和标称值一致，是因为测量频率的原因吗？查了说明书6013电容表，20uf以上的量程，测量频率只有8.2Hz

bis

电桥更准。

t3486784401

你示波器看看万用表（例如9205）测电容的波形就知道了。

万用表是单向脉冲，相当于电解电容工作于纯正压状态；
电桥是小信号交流，相当于电解电容工作于正负压状态.

貌似负压状态时漏电决定了容量会变小。
验证方法：用万用表把电解电容反过来测就会变小

g13108

我记得在本坛看过一个帖子，在100Hz测试条件下，大于10uF的电解电容，D值都应该小于0.1， 超出即可判定坏的。

hc061218

我咨询过同惠工程师，他回答说，电桥是交流测量，万用表是直流测量，两者没有可比性！

vkjmmy

g13108 发表于 2019-6-22 07:47
我记得在本坛看过一个帖子，在100Hz测试条件下，大于10uF的电解电容，D值都应该小于0.1， 超出即可判定坏的 ...

我怀疑电解电容时，用指针表电阻档看偏转，看漏电，电容表测数值，对比几只就知道好坏了。单用一种表测不准，例如电容表测试数值基本正常，但是指针表电阻档摆动比正常电容慢的或摆幅小，说明电容漏电，内阻大，失容，已经坏了。

meteor01

万用表是不是测量电容的充电时间来判断容量

iffi123

vkjmmy 发表于 2019-6-22 08:37
我怀疑电解电容时，用指针表电阻档看偏转，看漏电，电容表测数值，对比几只就知道好坏了。单用一种表测不 ...

电桥可测并联电阻, 这个可以反映出漏电吧

washu

iffi123 发表于 2019-6-22 10:33
电桥可测并联电阻, 这个可以反映出漏电吧

不能，电桥测量的并联电阻是电容模型的并联电阻，它是模型串联电阻（ESR）在并联模型的转换，或者说，是电容介质耗损的转换。电容存在介质耗损，使得在一个充放电周期中，充入电容的电能再放出来总是略小，一部分电能耗损在介质上（发热）去了，这个耗损在模型中表现为一个电阻，串联模型就是等效串联电阻，并联模型就是等效并联电阻。

电容漏电则是另一回事，虽然在一个充放电周期中，电容的漏电一样导致“充入电容的电能再放出来总是略小”这个结果，换而言之就是电桥测出来的等效并联电阻（以及等效串联电阻）虽然实际上包含了电容漏电导致的能量耗损，但相对于电容介质耗损，通常的电容漏电导致的耗损并不大，尤其是电解电容这种介质耗损非常大的电容，如果漏电不大，很难分辨出来。

或者可以从另一个角度看这个问题，就是将电容漏电引入的电阻 Rd 并联到电容上，由于电解电容的容量大，因此电抗以及总复阻抗很小，我们假设 Rd 是 1 兆欧姆，那么一个 100u 电解电容在 100HZ 的容抗是 15.9 欧姆，DF 大概 0.06，那么 ESR 大约 1 欧姆，EPR 大概 300 欧姆...

所以，你给 EPR 并联一个 1 兆欧电阻，真分不出来 而且本身电解电容的 DF 又在一个很大的范围内，DF 的不确定导致漏电电阻 Rd 并联上去对 EPR 的影响，远不如 DF 的影响。

cuijl1881840

hc061218 发表于 2019-6-22 08:29
我咨询过同惠工程师，他回答说，电桥是交流测量，万用表是直流测量，两者没有可比性！

指针万用表是直流测量，用电阻档的直流电源来对电容充放电。数字万用表也是交流测量，只不过数字表是单一的频率，不像电桥那样可以选择频率。
数字万用表测量电容还分为容抗法和充电法，用容抗法的就比较准确，但是用容抗法的万用表，电容档的量程通常比较小，一般就200uF这样，测量大电解无能为力。

cuijl1881840

vkjmmy 发表于 2019-6-22 08:37
我怀疑电解电容时，用指针表电阻档看偏转，看漏电，电容表测数值，对比几只就知道好坏了。单用一种表测不 ...

支持7楼。我也没买电桥，测量电容也是用指针表和数字配合起来用。后来买了晶体管测试仪，看VLOSS和ESR这两个结果即可判断电解电容的好坏

w6955

hc061218 发表于 2019-6-22 12:53
我的电桥，测量几十uf以上的，比标称容量低10-30%，相反，万用表尤其是电容表和标称容量惊人的一致，查了 ...

这个就说明你的电容都不是开关电源上用的高频电容，高频电解电容要好一些，普通电解电容往往需要加上一个直流偏置测量好一些。

g13108

电解电容的误差允许范围是+、-20%，以前的老电容大多是正误差，容值偏大，现在的电容大多是负误差，容量偏小。