Kondensator
Kondensator-Leitfaden
Grundlagen der Kondensatoren [Lektion 7] Messverfahren für die elektrostatische Kapazität von Keramikkondensatoren
In dieser technischen Rubrik werden die grundlegenden Fakten über Kondensatoren beschrieben.
Diese Lektion beschreibt die Methode zur Messung der elektrostatischen Kapazität von Keramikkondensatoren.
1. Messgeräte
Die elektrostatische Kapazität von Keramikkondensatoren wird im Allgemeinen mit einem LCR-Meter gemessen.
2. Messprinzip
Das typische Messsystem für LCR-Messgeräte ist die "automatische Ausgleichsbrückenmethode", wie in der Abbildung unten dargestellt. Das Messprinzip ist wie folgt.
DUT ist die Abkürzung für "Device Under Test" und bezieht sich auf das zu messende Objekt. Ein Verstärker mit hoher Verstärkung stellt den Verstärkungspegel automatisch so ein, dass der durch den Widerstand R fließende elektrische Strom gleich dem durch den Prüfling fließenden Strom ist, d. h. die Seite mit dem niedrigen Potenzial (in der Abbildung die Seite mit dem L-Ende) des Prüflings ist immer gleich dem virtuellen Massepegel (elektrisches Potenzial = 0). Die Phasenwinkel der Eingangsspannung E1 und der Ausgangsspannung E2 werden zu diesem Zeitpunkt ebenfalls gemessen und betragen wie folgt:
E1＝|E1|∠θ1＝|E1|cosθ1+ｊ|E1|sinθ1
E2＝|E2|∠θ2＝|E2|cosθ2+ｊ|E2|sinθ2
Die Impedanz Zx des Prüflings kann aus diesen Phasenwinkeln und dem Rückkopplungswiderstand R wie folgt ermittelt werden:
Zx＝R･E1/E2
＝R・|E1/E2|・{cos(θ1-θ2)+ｊsin(θ1-θ2)}
Hier ist der Realteil Rx, der Imaginärteil Xx, und die elektrostatische Kapazität Cx des Prüflings kann aus dem erfassten Xx mit der Gleichung Xx=ｊ/ωCx ermittelt werden.
3. Anmerkungen
Die elektrostatische Kapazität von Keramikkondensatoren muss unter den korrekten Messbedingungen gemessen werden, die in den Spezifikationen oder anderen Dokumenten angegeben sind. Dabei ist Vorsicht geboten, da die Bedingungen je nach dem Nennwert der elektrostatischen Kapazität und anderen Faktoren unterschiedlich sein können. Diese Bedingungen sind vor allem die Wärmebehandlung vor der Messung, die Messspannung und die Messfrequenz.
Darüber hinaus beeinflussen die Restimpedanz- und Admittanzkomponenten der Messklemme, einschließlich des Messkabels, die tatsächlichen Messergebnisse, weshalb die Messklemme kalibriert werden muss. Die Messklemme wird kalibriert, indem der Wert bis zu dem Teil gemessen wird, an dem die Spitze der Klemme den Prüfling direkt berührt, und dann die Impedanz und andere Komponenten von den Messergebnissen abgezogen werden. Das bedeutet, dass der Kalibrierwert vorher gemessen werden muss. Die Kalibrierung besteht im Allgemeinen aus einer kurzen und einer offenen Kalibrierung. Eine ausführliche Erläuterung dieser Messungen finden Sie im folgenden Dokument.
Vorsichtsmaßnahmen bei der Messung der Kapazität von Chip-Vielschicht-Keramikkondensatoren
Verantwortliche Person: Murata Manufacturing Co. Ltd. Martin
Die in diesem Artikel enthaltenen Informationen waren zum Zeitpunkt der Veröffentlichung aktuell. Bitte beachten Sie, dass sie von den neuesten Informationen abweichen können.
