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1、1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起 的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。2、介质损耗角6在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角)的余角(6)。 简称介损角。3、介质损耗正切值tg6又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下:介质损耗因数(tg 5)=被测试品的有功功转被测试品的无功功钮xlOO如果取得试品的电流相量和电压相量 U，则可以得到如下相量图:总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流旧合成，因此：介质损耗因 togE)=x 100%=100%=100%Q U
2、IC Ic这正是损失角6=(90-0)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量6或者得到 介损因数。测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映 为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。测量介损的同时，也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容 量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。4、功率因数cost功率因数是功率因数角的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。 功率因数的定义如下：功率因8(cos =被测试品的有功功率尹被测试品的视在功率
3、S有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cos4),而不是介质损耗因数(DF:tgO)。一般cos0tg6, 在损耗很小时这两个数值非常接近。(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级士5%,K级 10%,M 级20%.精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D级一0.5%;F级一1%;G级2%;J 级一5%;K 级一10%;M 级一20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压.对于结 构、介质、容量相同
4、的器件，耐压越高，体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内，温度每变化1 C,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的.一般小容量的电容，绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电 解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言，绝缘电阻越大越好，漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下，电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金 属损耗.通常用损耗角正切值来表示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数 在高频时比低频时小，电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外，在高频工作时，电容器
5、的分布参 数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能.所有这些，使 得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器，最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为 300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电 容器只有8MHZ.不同材质电容器，最高使用频率不同.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格，不同的规格有不同的用途.下面我 们仅就常用的
6、NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引 起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨 电子公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介质不同 所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时 应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.一 NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀 有氧化物组成
7、的.NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55C到+125C时容量变化为 030ppm/C,电容量随频率的变化小于0.3AC.NPO电容的漂移或滞后小于0.05%,相对大于2%的薄膜 电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于0.1%.NPO电容器随封装形式不同其 电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合 用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容.二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55C到+125C时其容量变化为15%，需要 注意的是此时电容器容量变化是
8、非线性的.X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变 化1%AC,表现为10年变化了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它 的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要 的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量. 但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、
9、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频 率响应，使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下：工作温度范围+10C - +85C温度特性+22% - -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30C到85C范围内其容量变化可达+22%到 -82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7pF电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下：工作温度范围-30C - +85C温度特性+22% - -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for commercial use
