请教一下 测试什么样的电容需要加直流偏置？

biozoro

前段不是新入了个日置3536么  这几天开箱在研究测电容  这机器貌似自带2.5V直流电压偏置

问题1 不知道测什么电容要加直流电压偏置测试。
问题2 加直流电压偏置意义何在？
问题3 机身自带的2.5V直流电压偏置够用吗？需要外加源吗？
问题4 好像还有一种叫直流电流偏置，这个又是测什么电容要加的？这个貌似机身就不带了一定要外加源。不知道这个有多大用处？相比较于直流电压偏置


新人不懂  问题有点多

补充内容 (2025-3-8 15:46):
这个3536还有个RDC功能  看说明书意思是测试直流电阻  这个是不是又是个鸡肋功能？

washu

问题1 不知道测什么电容要加直流电压偏置测试。

电介质介电常数并不真的是“常数”，它可能具有电压效应。如 Y5V 之类铁电介质，具有较大的电压效应，也就是随着极板两端电压增大，Y5V 等电介质的介电常数会变小，等效于电容量变低，所以对于具有这种效应的电容应加偏测试。



问题2 加直流电压偏置意义何在？

等于问题 1 和我上贴，需要了解该电容在你的设计中是否可用




问题3 机身自带的2.5V直流电压偏置够用吗？需要外加源吗？

不够，Hioki 自己有外置的偏置用夹具和偏置电源，亦可自制，你的 3536 手册应该描述了这一点，反正我的 3531 手册有




问题4 好像还有一种叫直流电流偏置，这个又是测什么电容要加的？这个貌似机身就不带了一定要外加源。不知道这个有多大用处？相比较于直流电压偏置

电流偏置是测电感的，和电容一样，电感器的磁芯的磁导率也不是常数，会随着一些条件比如磁通变化而变化，甚至会饱和，也就是流过电感的电流继续增大，磁芯里的磁通量也不再增加，等效于电感没有感量了。

因此，需要测试电感在额定工作条件下磁芯是否饱和，是否可用。Hioki 好像都不带电流偏置，我上面那个 2819 同时带最大 10V，0.1A 偏置。同样的，LCR 表制造商都有专用的偏置电流源


这个 7220 就是一台 20A 的电感测试专用偏置电流源，如下图，测试的是 TDK 用于 DC-DC 变换器的 33u 电感，在流过 2A 电流时，电感量 31u，这也是河狸的



5A 时电感量只剩下 16u，已经不可用了

washu

biozoro 发表于 2025-3-8 12:45
问了买仪器的日置经销商 他也说不清  他说让我问电容厂家要规格书  以规格书为准。。  我也是醉了  
这 ...

对于电容器制造商，它们测试的依据是它们规格书上给出的测试参数。

对于电容器的使用者，测试依据是电容器实际上被使用的环境，比如一些开关电源或变换器，输出有一或若干个 MLCC，电源输出 10VDC，那么我们需要测试的就是在 10VDC 下，该电容的静电容量。

比如，这是一个标称 20u 的 MLCC



我们实测其电容量是 17u，这是河狸的，因为首先一般电容的误差是 20%，其次这种大容量 MLCC 的温度系数是很大的。然后，我们按计划的 10V 给它加偏（左下角 偏置开），电容量降低为 6u


也就是说，该电容在 10VDC 偏置下电容量从 17u 降低到 6u，减小了 11u，那么假设我们设计的开关电源输出电容最小需要 5u，这个电容可以用；如果最小需要 10u，则不可用，或需要并联两个；若需要 20u，则至少需要并联 4 个。

这就是为何 LCR 表必须具有加偏能力的原因。但 2.5VDC 的直流电压偏置嘛，我就不知道有啥用了

w6955

电解电容需要加电源，2.5V相对于测试信号肯定够用了。

washu

矿坛爱好者 发表于 2025-3-8 14:50
谢谢。大致明白一些了。

如果有兴趣可阅读一下《阻抗测量手册》，是德出版


电桥法是很古老的方法，比如我上面贴那个万用电桥，但如今已经很少用了；Resonant 就是 Q 表的方法



现代 LCR 表主要用自平衡桥法，比如楼主的 3536，我的 3531，2819，乃至那个 VR115 都是这种，现在它是主流 LCR 表的测量方法

w6955

biozoro 发表于 2025-3-8 12:36
谢谢老师回答  那偏置电压加多加少是和电解电容耐压值相关还是容量相关啊？

电解电容是有极性的，综合信号不能超过技术条件限制值更不能成负极性工作条件。在测量信号几十毫伏之下电压尽量高，常见电解电容最低工作电压也就是3伏，2.5还是合适的。

矿坛爱好者

借问，电桥测量电容，和数字万用表的量电容，有什么原理上的不一样？

yuming916

测电解电容要加偏压吧

biozoro

w6955 发表于 2025-3-8 10:29
电解电容需要加电源，2.5V相对于测试信号肯定够用了。

谢谢老师回答  那偏置电压加多加少是和电解电容耐压值相关还是容量相关啊？

yuming916

矿坛爱好者 发表于 2025-3-8 11:41
借问，电桥测量电容，和数字万用表的量电容，有什么原理上的不一样？

电桥是将待测电容与已知电容作比较，要求通过电流表的交流电流等于零。数字万用电表体积小不会储存已知电容作比较，甚至也不会产生交变电压，估计是利用电容的充放电公式计算的。

biozoro

矿坛爱好者 发表于 2025-3-8 11:41
借问，电桥测量电容，和数字万用表的量电容，有什么原理上的不一样？

我也新手不太懂  LCR测电容有副参数  什么D值Q值角度什么的   万用表只能测容量  没有副参数

yuming916

biozoro 发表于 2025-3-8 12:36
谢谢老师回答  那偏置电压加多加少是和电解电容耐压值相关还是容量相关啊？

应该是跟电桥内部产生的交变电压大小有关。电桥测量电容要叠加交流电压，要保证直流偏压叠加纯交流电压后电解电容的正极电压永远要高于负极电压。以上纯粹是根据理论推测的，没有实际操作过。

biozoro

yuming916 发表于 2025-3-8 12:39
应该是跟电桥内部产生的交变电压大小有关。

问了买仪器的日置经销商 他也说不清  他说让我问电容厂家要规格书  以规格书为准。。  我也是醉了  
这机器好像内置直流偏压从0.几V到2.5V可调  总不能什么电容都加2.5V吧。

biozoro

w6955 发表于 2025-3-8 12:46
电解电容是有极性的，综合信号不能超过技术条件限制值更不能成负极性工作条件。在测量信号几十毫伏之下电 ...

谢谢老师解答  那就是不管什么电解电容  直接给他来个2.5V直流偏置电压测他就对了是吧？

washu

矿坛爱好者 发表于 2025-3-8 11:41
借问，电桥测量电容，和数字万用表的量电容，有什么原理上的不一样？

多数万用表用振荡法，充放电法等测试电容量，对于电容器“不理想”的比如 ESR 等影响品质的参数测不出来。

电桥通过待测电容 Cx 和标准电容 Cn，标准电阻 Rn，桥臂电阻 Ra 和 Rb 构成一个全桥，通过调整 Rn 和 Rb，使得桥路平衡，然后根据平衡原理计算出待测电容 Cx 和电容的品质参数 D（Q）





*注意，楼主的 3536 和我的 2819 并不是这种电桥

kailin

钽电解电容不能承受负压，测试时必须加正向的直流偏压，避免出现负压。否则测试时的负电压可能对电容有永久性的损伤，后期使用易爆
铝电解电容可以短时间承受小的负压，测试时可不用加偏压，加上更好

偏流是测电感类器件用