专题二十一 万用表测量电容（课件）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十一 万用表测量电容 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.测量操作：将被测电容引脚插入测量插孔（极性电容注意极性），选择好档位后，待显示屏数值稳定读取电容值。 3.电阻检测法：用万用表电阻档测量电容绝缘电阻，阻值过低说明存在漏电问题；阻值接近 0Ω 可能短路；阻值无穷大可能断路 。 4.显示 “OL”：表示超量程，可能是量程选小或电容断路，需调整量程或检查电容连接。​无读数：原因可能是量程不当、表笔接触不良、万用表故障或电容损坏，需逐一排查。 2.容量对比法：测量电容容量，与标称值对比，误差在允许范围内（一般 ±5% - ±20%，依电容类型而定），且有正常充放电现象，电容质量基本正常。 一、考纲解读 1.能够准确识别数字式万用表测量电容功能区的结构组成，包括电容测量档位旋钮、测量插孔、显示屏等部件，并熟练掌握从显示屏上正确读取电容测量数值的方法。 1 2.深入理解数字式万用表测量电容的工作原理，掌握其通过对电容充电，依据容抗特性及相关公式将测量参数转换为电容值的过程。 2 3.全面了解电容质量检测的相关知识，明确电容好坏判断的标准，以及电容在不同状态（如正常、漏电、短路、断路）下的特性表现。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：能够清晰阐述数字式万用表测量电容功能区的具体结构，准确指出电容测量档位旋钮、测量插孔（含极性标识）、显示屏等关键部件的位置与作用。 简答题：熟练掌握数字式万用表测量电容后的读数规则，包括识别电容容量单位（法拉、毫法、微法、纳法、皮法）及其换算关系，能快速且准确地从显示屏读取电容测量数值。 论述题：理解数字式万用表测量电容时，内部电路对电容进行充电的基本过程，以及充电过程中时间、电压、电流等参数与电容值的关联。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识万用表测量电容功能区 要求 万用表测量电容功能区如图 5-1-1 所示,以小组为单位,仔细观察指针式万用表,认识指针式万用表的表盘和刻度,仔细观察数字式万用表,认识数字式万用表测量电容功能区。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识万用表测量电容功能区 1.结构 指针式万用表没有专门的电容测量区,一般利用电阻挡测量电容,如图 5-1-1(a)所示。大多数数字式万用表设置了电容测量挡,能直观准确地读取电容的容量。常见的有以下两种数字式万用表,一种是通过专用的电容测量插槽进行测量,另一种是直接用表笔接在电容引脚上进行测量,如图 5-1-1(b)所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识指针式万用表 2.读数 指针式万用表没有专门的电容挡位,因此只能通过与一个已知容量的电容对比指针偏转程度来估测容量,误差较大。为满足常见电容的测量需求,数字式万用表具有 3~6 个不同量程的电容挡位。图 5-1-1(b)所示万用表就具有2n、20n、200n、2μ、20μ和200 μ6挡。2n挡适合测量小于 2 nF 的电容;20 n挡适合测量 2~20 nF 之间的电容;200 n挡适合测量 20~200 nF 之间的电容;2 μ挡适合测量 200 nF~2 μF 之间的电容;20 μ挡适合测量 2~20 mF 之间的电容;200 μF 适合测量 20~200 μF 之间的电容。用数字式万用表检测电容,就是测量电容的容量,将测量值与电容的标称值进行比较。选择挡位,连接待测电容后,屏幕上显示的数值即为待测电容的容量,其单位应与所选挡位一致。例如,如图5-1-2(a)所示,所选挡位为 20 μ挡,显示数值为 9.35,该电容的容量测量值为 9.35 μF ;如图 5-1-2(b)所示,所选挡位为 200 n挡,显示数值为 31.9,该电容的测量值为 31.9 nF。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究数字式万用表测量电容的工作原理 以 DT890 型万用表为例,电容测量设置了2n、20 n、200 n、2 μ、200 p5挡,测量电路主要由 CMOS 双时基集成块IC7556 和外围阻容元件组成。集成块C7556中包含两个完全相同的定时器A1和A2,其中,A1与R1、C1构成多谐振荡器:42与R7、Cx 构成单稳态触发器。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究数字式万用表测量电容的工作原理 A1与R1、C1组成的多谐振荡器通过C1的充放电为电容与脉冲宽度的转换电路提供触发脉冲。假设选择 20n挡位,被测电容Cx 经由电源正极、R4充电,其充电脉冲由 A2 输出。在输出脉冲幅度一定的情况下,该脉冲的占空比与被测电容容量Cx 成正比,而占空比又与输出脉冲幅度的平均值有关( q-0时,U-0;9=100%时，U0=Um)。因此,只要适当调整电路,代表被测电容Cx 大小的脉宽信号就能转换成直流电压,输人 DVM,通过 A/D 转换,在屏幕上显示出被测电容的实际容量。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电容 使用数字式万用表测量电容的方法 放电开机 对待测电容进行测量前,需要确认该电容没有储存电量。因此应先对待测电容进行放电操作,以免损坏万用表或造成电击事故。然后按下万用表电源开关。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电容 选择适当的挡位 根据电容的标称容量,选择合适的挡位。常见的电容挡位有2 n、20n、200 n2μ、20μ和200μ等。将量程转换开关置于电容挡(F )合适的量程。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电容 测量读数 将待测电容插人电容专用插槽(Cx),或将万用表表笔连接在 Cx 插孔中,然后再用两表笔分别连接电容器两端。 读出屏幕上的读数,该读数加上所选挡位的单位即为该电容的容量。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电容 ① 将测量出的电容容量和电容标称容量对照,二者偏差应在允许误差范围内。如果偏差太大说明该电容失容较大,需要更换。 ② 无极性电容不需要考虑极性;对于有极性的电容,应用数字式万用表红 表笔接正极,黑表笔接负极。否则将大大增加测量误差。③ 片状电容的电极没有引出线,故测量时应先用较细的导线将电极引出。④ 与电阻测量一样,测量电容时手不能同时接触电容两端,以免影响测量结果。 ⑤ 为保证测量结果的准确度,数字式万用表的电池电压不要高于电容直流额定工作电压。 注意事项 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电容 如果电容无法拆下,也可以利用数字式万用表的电容挡对电容进行在路测量如图 5-1-4所示。首先根据电容的标称容量选择合适的挡位,读取显示屏的数值,若数值较小,则说明电容容量不足;若数值较大,则说明该电容与其他电容并联或电容漏电,需要拆下进行非在路测量。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、做--检测电容质量的好坏 除了使用电容挡直接测量电容的容量外,还可以使用万用表的电阻挡、电压挡、蜂鸣挡检测电容质量的好坏。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、做--检测电容质量的好坏 二、知识点梳理和重点概念复习 四、做--检测电容质量的好坏 二、知识点梳理和重点概念复习 五、修--数字式万用表测量电容时的故障排除 测量 AD 转换器集成块 ICL7106 三个关键电压是否正确,测量方法和数据见表 5-1-3。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、修--数字式万用表测量电容时的故障排除 工作电源与电池寿命有关,可略偏低;基本电源和基准电压必须符合要求。确保 AD 转换器无故障后,检查电容测量电路,最好的检修方法是用示波器检查关键点的波形,如果波形正常,说明测量电路工作正常。若无示波器,将质量没问题的数字式万用表置于直流电压挡,将被测表量程转换开关置于 DC挡,实际测量 IC7556各脚对模拟地 32 脚的电压。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、修--数字式万用表测量电容时的故障排除 最常见的电容测量电路故障是被测电容事先没有放电就插入到电容测量孔中,导致IC7556击穿。一旦双时基集成块击穿就会使ICL7106的 A/D转换器中的2.8V稳压电源短路,迫使 A/D 转换器 IC7106 中基准电压电源等于0V,致使数字式万用表无论在何挡位上均显示“溢出”符号。 题目 1： 数字式万用表的电容测量档位通常标注为？（ ） A. "VΩ" B. "A" C. "F" 或 "CAP" D. "Hz" 答案：C 解析：电容测量档位常见标注为 "F"（法拉单位）或 "CAP"（Capacitance 缩写），"VΩ" 是电压电阻档，"A" 是电流档，"Hz" 是频率档。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 测量电解电容时，红表笔应连接电容的？（ ） A. 正极 B. 负极 C. 任意一端 D. 外壳 答案：A 解析：电解电容有极性，红表笔（内部接万用表电池正极）应连接电容正极，否则可能导致测量错误或损坏电容。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 3： 数字万用表测量电容的核心原理是？（ ） A. 欧姆定律 B. 电磁感应 C. 充放电时间测量 D. 电压分压原理 答案：C 解析：万用表通过向电容充电，测量充电时间或电压变化率，结合公式推算电容值，本质是充放电原理。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 4： 若测量电容时显示 "OL"，表示？（ ） A. 电容短路 B. 电容开路 C. 量程过小 D. 测量值为 0 答案：B 解析："OL"（Over Limit）表示超量程或开路，说明电容未形成通路，可能引脚断裂或内部断路。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 5： 测量贴片电容（如 100pF），应选择的最佳量程是？（ ） A. 200μF B. 2nF C. 20mF D. 200pF 答案：D 解析：测量小容量电容需用最小量程（如 200pF 档），量程过大（如 200μF）会导致读数误差。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 6： 检测电容质量时，若测量值远低于标称值，可能是？（ ） A. 电容容量衰减 B. 电容短路 C. 表笔接触不良 D. 量程选错 答案：A 解析：电容老化或损坏会导致容量下降，短路时测量值应为 0，接触不良会显示不稳定读数。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 7： 电容测量前必须进行的操作是？（ ） A. 预热万用表 B. 调零校准 C. 放电处理 D. 更换电池 答案：C 解析：未放电的电容可能残留电荷，直接测量会损坏仪表或导致读数错误，需先放电。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 8： 万用表电容档无法开机，可能原因是？（ ） A. 档位开关接触不良 B. 电容测量模块损坏 C. 保险丝熔断 D. 以上都有可能 答案：D 解析：档位开关故障、模块损坏、保险丝熔断都可能导致电容档无法工作，需逐一排查。 选择题 三、常考习题练习与讲解 1.万用表电容档校准需使用 ______ 作为标准件。 答案：高精度标准电容 解析：通过对比标准电容测量值与标称值校准万用表精度。 2.电解电容反向测量时，可能出现 ______ 现象。 答案：测量值异常或电容损坏 解析：反向电压会导致电解电容漏电流增大甚至爆炸。 填空题 三、常考习题练习与讲解 3.数字万用表测量电容的核心元件是 ______ 芯片。 答案：A/D转换（模拟/数字转换） 解析：将电容充放电产生的模拟信号转换为数字信号显示。 4.测量大电容（如1000μF）时，读数稳定时间比小电容 ______（长/短）。 答案：长 解析：大电容充放电时间长，需等待更久才能获取稳定读数。 填空题 三、常考习题练习与讲解 1.测量大电容（如 1000μF）时，读数稳定时间比小电容短。（ ） 答案：错误 解析：根据充电公式 t = RC，电容值 C 越大，充电至稳定电压的时间越长，因此测量大电容时需等待更久才能获取稳定读数。 2.电容测量值为负值，一定是万用表故障导致。（ ） 答案：错误 解析：电容值不可能为负，测量值为负可能是表笔极性接反或万用表校准错误，需检查表笔连接并重新校准。 判断题 三、常考习题练习与讲解 3.万用表电容档的 “CAP” 插孔可与电流测量插孔共用。（ ） 答案：错误 解析：“CAP” 为专用电容测量插孔，电流测量插孔通常标注为 “A” 或 “mA”，两者功能不同，不可共用，否则可能损坏仪表。 4.所有电容在测量时都无需区分正负极。（ ） 答案：错误 解析：电解电容、钽电容等有极性电容测量时需区分正负极，陶瓷电容、薄膜电容等无极性电容则无需区分。 判断题 三、常考习题练习与讲解 三、常考习题练习与讲解 1.当万用表测量电容时显示 “OL”，可能的原因是什么？​ 答案：“OL” 通常表示超量程（Over Load），可能原因一是选择的电容测量量程过小，被测电容容量超出该量程范围；二是被测电容断路，无法形成充电回路，导致万用表无法测量出电容值。 简答题 三、常考习题练习与讲解 2.如果万用表测量电容时显示数值不稳定，忽大忽小，可能是什么原因造成的？​ 答案：可能原因有：① 被测电容引脚接触不良，存在虚接情况；② 周围存在电磁干扰，影响万用表的测量；③ 万用表本身存在故障，如内部电路元件不稳定；④ 被测电容性能不良，存在漏电、介质损耗大等问题。 简答题 三、常考习题练习与讲解 3.简述校准万用表电容档的目的、工具及基本步骤。​ 答案：目的：确保测量值的准确性，减小误差。工具：高精度标准电容（已知准确容量）。步骤：① 将万用表调至电容档；② 连接标准电容；③ 进入校准模式（部分万用表需按键操作）；④ 等待万用表自动调整或手动输入标准值完成校准。 简答题 三、常考习题练习与讲解 4.测量电容时读数频繁跳动，可能由哪些因素导致？如何解决？​ 答案：因素：① 表笔接触不良；② 环境电磁干扰；③ 电容漏电或不稳定；④ 万用表故障。解决方法：重新插拔表笔确保接触紧密；远离干扰源（如电机、变压器）；更换电容测试；校准或维修万用表。 简答题 重点复习知识点： 1.数字式万用表测量电容功能区主要由电容测量档位旋钮、测量插孔和显示屏构成。档位旋钮用于选择合适量程，测量插孔标有 “CAP” 标识，用于连接被测电容（极性电容需注意正负极对应） ，显示屏直接呈现测量数值。 2.测量时，万用表内部电路向被测电容充电，依据电容的容抗特性，通过测量充电过程中的时间、电压或电流等参数，结合相关公式将其转换为电容值。 3.测量前准备：检查万用表电量；将量程旋钮旋至合适电容测量档位；对带电被测电容进行放电处理；清洁电容引脚，确保接触良好。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$