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スーパー/ウルトラキャパシタなどの非常に大きなキャパシタンスを測定する方法
私は最近、兄弟からいくつかの神秘的なウルトラ/スーパーコンデンサを入手しました。どうやら彼は仕様もブランドも覚えていないようです。さらに問題を複雑にしているのは、意味のある識別情報がスタンプや印刷されていないことです。（英数字コードのバーコードラベルはありますが、それを使用した簡単なGoogle検索では何も見つかりませんでした。） Scooby-Doo Mystery Bussを起動するときが来たようです。 最初に、静電容量を測定しようと考えました。私のLCRメーターはこれらのような巨大なコンデンサには指定されていないので、テスト機器を工夫する必要がありました。 基本的な物理学を考慮に入れると、静電容量はコンデンサの両端のボルトあたりの蓄積電荷に比例することがわかります。 C=qVC=qV C=\frac{q}{V} コンデンサに蓄積された電荷は、コンデンサを流れる電流の積分です： ∫i(t)dt=q∫i(t)dt=q \int i(t)dt=q 電流源を使用してコンデンサを充電すると、コンデンサの両端の電荷と電圧のデルタ測定のみを使用して、計算を簡素化できます。 C=ΔqΔV=iΔtΔVC=ΔqΔV=iΔtΔV C=\frac{\Delta q}{\Delta V}=\frac{i\Delta t}{\Delta V} Advantest R6144電流源を使用して、設定された電流でコンデンサを充電し、トレンドプロットモードでTektronix DMM4050を使用してコンデンサの両端の電圧を簡単に測定できます。 テストセットアップの写真 ただし、ここでかなり大きな数字が表示されます。コンデンサは実際には約2200ファラッドである可能性がありますが、それは少し高いようです。確かに、コンデンサーは非常に大きく、半径約5.5インチ、半径約1インチです。 そして今、電気工学スタック交換の優秀な人々に対するいくつかの質問：この方法は、スーパーキャパシタを測定するための実行可能な手段ですか？または、それらを測定するために適用できるより適切な方法はありますか？また、スーパー/ウルトラコンデンサの静電容量は、コンデンサの電圧に対して大幅に変化しますか？たとえば、これらの測定結果は、より高い充電電圧の予測/指標となります。静電容量はいくらか変動するはずだと思いますが、その程度は疑問です。おそらく最悪の場合、それは数百ファラドですが、私はこの問題の専門家ではありません。 また、もう少し重要なことですが、コンデンサを破壊せずに最大充電電圧を見つけるにはどうすればよいですか？電圧が自己放電と何らかの平衡に達するまで、数週間にわたって約100uAの定電流充電が機能します。次に、数百ミリボルトをオフにして、最大充電電圧と呼びます。それとも、実験室全体に電解質を噴霧している間、ただトリップ点に達し、自己破壊しますか？ 最後に、コンデンサの極性の向きをどのように決定しますか？これらはいかなる方法でもマークされておらず、両方の端子は同一です。コンデンサに保存された残留電圧で賭けます。以前の充電からの誘電吸収/メモリ効果は正しい方向を知っていると思います... とにかく、これらのコンデンサの特性を試してみるのはちょっと楽しいです。しかし、極性の向き、メーカー、電気ショック療法などの有用なマーキングがないことは、いまだに悪化しています。