標準電容器量值

標準電容器的量值通常是十進制的，其電容量范圍一般為1pF～1pF，特殊情況下也可以制成更小或更大的數(shù)值，或非十進制數(shù)值。

1-熔融石英;2-敷金電極;3-敷金保護環(huán);4-微調(diào)電容器;5-絕緣子，6-圃定極板;7-白云母片

標準電容器為了消除雜散電容的影響，常用金屬屏蔽罩將電容器屏蔽起來，并在屏蔽罩上設(shè)一接線端鈕，稱為屏蔽端鈕，這樣電容器就有三個端鈕。

作為計量標準用的標準電容器，按其在量值傳遞系統(tǒng)中的位置分為計量基準、計量標準及一般的工作標準量具三擋，較低擋標準電容器的量值由較高擋的傳遞。標準電容器按準確度分級，我國的標準電容器從0.01～0.2級共分為5個級別。

用于保存電磁單位制中電容單位法拉的量值的標準量具（見圖1）。

其特點是電容量非常準確和穩(wěn)定，常用作計量標準，或裝在電測量儀器內(nèi)作為標準電容元件。標準電容器通常為10進制,其電容量范圍一般為1皮法至1微法,特殊情況下也可做成更小或更大的量值，或非10進制量值。

等級　標準電容器的等級一般由各國計量部門制定的國家計量檢定系統(tǒng)表和有關(guān)的國家標準規(guī)定。中華人民共和國規(guī)定，作為計量標準用的標準電容器，按其在計量檢定系統(tǒng)表中的位置分為計量基準、計量標準和工作計量器具三檔。按計量檢定系統(tǒng)表的規(guī)定，較低檔標準電容器的量值由較高檔傳遞。

中國的電容基準是計算電容器，不確定度（見電磁測量誤差）為3.5×10。這是一種絕對測定裝置（見電單位的絕對測定），保存在國家計量技術(shù)機構(gòu)，用于復現(xiàn)法定法拉單位。計算電容器不能輕易動用，只用于定期向電容工作基準傳遞量值。由計算電容器復現(xiàn)的法拉單位量值由電容工作基準保存。電容工作基準是一組10皮法熔融石英介質(zhì)電容器，取其電容量的平均值作為所保存的電容量量值。電容工作基準組的年變化為 10量級。

為了使用方便，標準電容器的穩(wěn)定度也常用級別來表示。例如0.01級標準電容器，表示其年變化在規(guī)定的參考條件下小于0.01%。中國的標準電容器從0.01～0.2級，共分為5個級別。

構(gòu)造　標準電容器的電容量值與其電極形式和所用的介質(zhì)有關(guān)。10皮法以下的小容量標準電容器常采用空氣密封同軸圓柱形電極的結(jié)構(gòu)，年變化小于1×10，損耗角為10量級，電容量隨頻率的變化很小,因此這種電容器也常作為損耗角標準或高頻阻抗標準。其缺點是電容量不易做大,因此100～1000皮法的標準電容器常采用多層平板型空氣電容器，但此種結(jié)構(gòu)的電容器年變化稍大,約為10～10。大于1納法的標準電容器如仍采用平板型結(jié)構(gòu),則相當笨重，因而常采用云母鍍銀電容器,年變化約為1×10，損耗角也為10量級。10～100微法的標準電容器常采用金屬化薄膜電容,以減少體積,年變化為10～10，100微法以上的標準電容器不易制作,常采用帶有耦合變壓器或運算放大器的等效大電容方式，等效電容量可高達1法，不確定度及不穩(wěn)定度為10量級。

70年代以來，采用高純度熔融石英介質(zhì)制作的10～100 皮法標準電容器，顯示了優(yōu)異的性能，年變化僅為10～10量級，損耗角為10量級,可在計量技術(shù)機構(gòu)中作為保存電容單位量值的工作基準，并用作統(tǒng)一各國電容單位的比較標準。中國也已制成此種標準電容器。

使用　使用標準電容器時應(yīng)注意不使其工作電壓超過允許值。對小容量標準電容器，要仔細考慮屏蔽防護措施，去除各種寄生的雜散電容的影響。在交流下使用大容量標準電容器時應(yīng)注意引線阻抗帶來的誤差。

（1）按結(jié)構(gòu)及電容器是否能調(diào)節(jié)分：有固定電容器、可變電容器和半可變電容器．

（2）按介質(zhì)材料的不同分：有機介質(zhì)電容器(包括漆膜電容器、混合介質(zhì)電容器、紙介電容器、有機薄膜介質(zhì)電容器、紙膜復合介質(zhì)電容器等)、無機介質(zhì)電容器(包括陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、玻璃釉電容器等)、電解電容器(包括鋁電解電容器、鉭電解電容器、鈮電解電容器、鈦電解電容器及合金電解電容器等)和氣體介質(zhì)電容器(包括空氣電容器、真空電容器和充氣電容器等)。

（3）按作用及用途的不同分：有高頻電容器、低頻電容器、高壓電容器、低壓電容器、耦合電容器、旁路電容器、濾波電容器、中和電容器、調(diào)諧電容器．

（4）按封裝外形的不同分：有圓柱形電容器、圓片形電容器、管形電容器、疊片形電容器、長方形電容器、珠狀電容器、方塊狀電容器和異形電容器等多種．

（5）按引出線的不同分：有軸向引線型電容器、徑向引線型電容器、同向引線型電容器和無引線型(貼片式)電容器等多種 ．

鋁電解電容器結(jié)構(gòu)圖如圖2所示

1、標稱電容量（NominalCapacitance）指在測試頻率120Hz時所測得之電容量，電容量與金屬（鋁箔）相對面積及介質(zhì)常數(shù)成正比，與兩極間距離成反比。C=εA/d

2、電容量誤差（CapacitanceTolerance）K（±10%）,M（±20%）,V（-10～ 20%）

3、額定工作電壓（RatedWorkingVoltage）（WV）在最高工作溫度下，電解電容可以承受之最高直流電壓。

4、突波電壓（SurgeVoltage）（SV）在最高工作溫度下，電解電容器可以承受之相當瞬間最高峰值電壓。

5、工作溫度范圍（OperatingTemperatureRange）25～ 85℃,-40～ 85℃,-25～ 105℃,-40～ 105℃

6、等效串聯(lián)電阻（EquivalentSeriesResistance）（ESR）（電極電阻 電解質(zhì)電阻 介質(zhì)損失）。ESR=DF/2πfC

7、泄漏電流（LeakageCurrent）（LC）電容器施加直流電壓，經(jīng)規(guī)定時間后繼續(xù)流通之最大直流電流。I≦0.01CVor3μAWhicheverisgreater（上示公式須視不同系列產(chǎn)品而定。）

8、漣波電流（RippleCurrent）（RC）在最高工作溫度及120Hz（or100KHz）頻率下，電解電容器可以承受之最高交流電流。（溫度/頻率補正系數(shù)）

9、低溫特性（LowTemperatureCharacteristics）是指在-25℃/-40℃時，與在常溫20℃之最大阻抗比 。2100433B

高壓標準電容器作為測量高壓容性電器設(shè)備、絕緣材料的電容值及損耗角正切值（介質(zhì)損耗因數(shù)）的一個重要計量標準器具，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、科研機構(gòu)、變電所、發(fā)電廠、高電壓計量站及高壓電氣產(chǎn)品生產(chǎn)廠的試驗室。為確保高壓試驗數(shù)據(jù)準確，對高壓標準電容器進行校準是非常重要的 。

1.環(huán)境條件

（1）環(huán)境溫度：5℃～35℃；相對濕度：不大于70%。

（2）校準地點周圍無其他電磁場干擾。

（3）被校電容器在校準之前，需在規(guī)定的環(huán)境條件下放置24h以上。

2.校準用標準器

（1）高壓電容電橋

高壓電容電橋的電容比率測量準確度等級應(yīng)不低于0.05級，損耗角正切值（介質(zhì)損耗因數(shù)）測量準確度等級應(yīng)不低于0.5級。

（2）標準電容器

校準時所用標準電容器的電容實測值與標稱值誤差應(yīng)不大于1%；額定電壓值應(yīng)高于被校高壓標準電容器的額定電壓值； 損耗角正切值和電容電壓系數(shù)應(yīng)不大于1×10^-5。

（3）工頻高壓電源

電源的電壓穩(wěn)定度及頻率的穩(wěn)定度，應(yīng)能保證校準時讀數(shù)的變化不大于被校電容器允許誤差的1/10；電壓波形的畸變系數(shù)應(yīng)不大于5%；電源的頻率及輸出電壓幅值應(yīng)能滿足校準時被校電容器工作頻率及工作電壓范圍，并能準確地調(diào)節(jié)到所測的校準點上。

（4）電壓互感器及電容分壓器

電壓互感器的允許誤差限應(yīng)不大于±0.05%，電容分壓器的允許誤差限應(yīng)不大于±0.1%，測量范圍應(yīng)能滿足校準時被校電容器的工作電壓范圍。

（5）數(shù)字電壓表

數(shù)字電壓表的允許誤差限應(yīng)不大于±0.1%；數(shù)字電壓表的頻率及測量范圍應(yīng)滿足被校電容器的測量要求；數(shù)字電壓表的接入對被校電容器內(nèi)附分壓比的影響應(yīng)不大于其允許誤差限的1/15 。