法拉电容的实验测试方法

法拉电容（超级电容器）的实验测试方法主要包括以下几种：

一、静电容量测试

1. 测试原理 ：
   • 采用对电容器恒流放电的方法测试静电容量。
   • 计算公式：C=It/(U1-U2)，其中C为静电容量，I为恒定放电电流，U1和U2为采样电压，t为U1到U2所需的放电时间。
2. 测试步骤 ：
   • 用10mA的电流对电容器充电至最高工作电压，并恒压10秒。
   • 以10mA的电流对电容器放电，取U1为1.2V，U2为1.0V，记录该电压范围内的放电时间。
   • 循环测试3次，取平均值作为最终结果。

二、储存能量测试

1. 测试原理 ：
   • 采用电容器给定的电压范围，对电容器进行恒功率放电到1/2工作电压的方法进行能量测试。
   • 电容器的输出能量W由恒定放电功率P和放电时间t关系得到，即W=P•t。
2. 测试步骤 ：
   • 用恒定电流10mA对电容器充电到最高工作电压。
   • 恒压至充电电流下降到规定电流（牵引型10mA，启动型1mA）。
   • 静止5秒后，以恒定功率对电容器放电到1/2工作电压，记录放电时间并计算能量值。
   • 循环测试3次，取平均值作为最终结果。

三、等效串联电阻测试（DC）

1. 测试原理 ：
   • 电容器的内阻是根据电容器断开恒流充电电路10毫秒内电压的突变来测量的。
2. 测试步骤 ：
   • 对电容器以恒定电流10mA充电至最高工作电压的80%。
   • 断开充电电路，用采样机记录电容器断电后10毫秒内的电压变化值。
   • 根据公式计算内阻，重复测试3次，取平均值作为最终结果。

四、漏电流测试

1. 测试步骤 ：
   • 将电容器以恒电流10mA充电至额定电压。
   • 在此电压值下恒压充电3小时。
   • 记录充电过程的电流值，即为漏电流。

五、自放电测试

1. 测试步骤 ：
   • 将电容器以恒电流10mA充电至额定电压。
   • 在此电压值下恒压充电30分钟。
   • 然后开路搁置72小时。
   • 在最初的三个小时内，每一分钟记录一次电压值；在剩余的时间内，每十分钟记录一次电压值。
   • 计算自放电能量损失SDLF（self-discharge energy loss factor）=1-(V/Vw)²，其中V为搁置后的电压值，Vw为搁置前的电压值。

六、温度特性测试

1. 测试条件 ：
   • 电容器依次进行25±3℃、65±3℃、-30±3℃、25±3℃的温度特性测试。
   • 电容器在一个环境温度下与环境温度达到平衡后进行性能测试（低温16小时、高温4小时、高低温恢复到室温的时间为6小时）。
2. 测试步骤 ：
   • 电容器恒电流10mA充电至额定电压。
   • 转恒压充电10秒。
   • 然后以恒电流10mA放电至额定电压的0.5倍。
   • 依此循环3次进行测试。

七、循环寿命试验

1. 测试步骤 ：
   • 电容器在20℃±5℃下，以恒流充电10mA至额定电压转恒压充电10秒。
   • 然后以恒电流10mA放电至额定电压的0.5倍。
   • 完成一次循环后记录数据。
   • 循环100次后若某个循环的放电时间小于初始放电时间的70%，则停止循环寿命试验。

这些测试方法涵盖了法拉电容的主要性能指标，包括静电容量、储存能量、等效串联电阻、漏电流、自放电、温度特性和循环寿命等。通过这些测试，可以全面评估法拉电容的性能和质量。