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发布时间:2020-07-07 23:52:30

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作者:陈学平

出版社:电子工业出版社

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电子元器件识别检测与焊接

电子元器件识别检测与焊接试读:

前言

随着电子信息产业的发展,与电子制造行业相关的各类行业,对技能型人才的需求更是与日俱增。电子信息产业需要大量的电子安装调试工人、电子产品的检测维修人员,而这都需要有较强的电子技术基本技能才能胜任工作。

本书各个单元相对独立,介绍的知识面宽,内容精练,文字简明,浅显易懂,实用性强。在形式结构和讲法上特色鲜明,每章对于元件先进行感性认识,然后逐渐加深对元件的认识,并对元件进行检测,最后两章专门介绍了焊接基本功训练和电子产品的安装维修技巧,对本书的知识进行巩固。

本书的主要内容如下:

第1章 介绍万用表的结构和电阻挡、电流挡、电压挡的使用。

第2章 介绍普通电阻器、电位器、熔断电阻器、水泥电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器、光敏电阻、湿敏电阻器的识别检测与训练。

第3章 介绍常用电容器的识别检测训练。

第4章 介绍电感器、电源变压器、行输出变压器等电感元件的识别与检测。

第5章 介绍半导体二极管的认知与检测。

第6章 介绍半导体三极管的认知与检测。

第7章 介绍可硅控的认知与检测。

第8章 介绍场效应管的认知与检测。

第9章 介绍开关、接插件、继电器的认知与检测。

第10章 介绍扬声器、耳机、压电蜂鸣器、传声器等电声器件的认知与检测。

第11章 介绍集成稳压器的认知与检测,并进行安装训练。

第12章 介绍集成电路的种类、模拟集成电路、数字集成电路的检测方法。

第13章 介绍光电器件、家电器件的认知与检测。

第14章 介绍焊接的材料和焊接方法,训练焊点练习、元件焊接、电路焊接等。

第15章 介绍电子产品安装与调试的综合训练,这是对全书的知识点进行巩固学习。使读者掌握焊接技能和元件的识别检测技能。

本书在编写内容上的应用,深入浅出,纵横交错,强调综合概念的形成与技能技术的掌握,淡化了理论与系统性,突出了“实用”、“够用”原则,大大提高了通过书本学习到实际动手能力的转化,最大限度地提高学生的专业素质和综合应用能力。本书配有电子教案和教学指南,请读者到华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)注册后免费下载。

本书由重庆电子工程职业学院的陈学平老师担任主编,本书能够顺利出版得到了电子工业出版社杨宏利老师的帮助。同时,本书在编写过程中参考了相关作者所编写的电子技术文章资料,在此一并表示感谢。同时,我也要感谢我的家人对我的支持。

由于编者水平有限,时间仓促,书中疏漏之处在所难免,恳请广大读者给予批评指正。

编者

2013年6月第1章 万用表的使用1.1 指针式万用表

万用表又称为复用电表,是一种可测量多种电量的多量程便携式仪表。由于它具有测量种类多,测量范围宽,使用和携带方便,价格低等优点,常用来检验电源或仪器的好坏,检查电路的故障,判别元器件的好坏及数值等,应用十分广泛。

一般万用表都可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等,有的万用表还可以测量音频电流、交流电流、电容、电感和晶体管的β值等。

万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串并联分流、分压规律的基础之上的。万用表由表头、转换开关、分流和分压电路、整流电路等组成。在测量不同的电量或使用不同量程时,可通过转换开关进行切换。1.1.1 指针式万用表的结构

1.指针式万用表的表头和转换开关

指针式万用表的形式很多,但基本结构是类似的。指针式万用表的结构主要由表头、转换开关(又称选择开关)、测量线路等三部分组成。下面以MF47万用表为例进行介绍。MF47型万用表的外形如图1-1所示。

表头采用高灵敏度的磁电式机构,是测量的显示装置,万用表的表头实际上是一个灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号、刻度线和数值。

在表盘部分,符号A-V-Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线,共有六条刻度,第一条专供测电阻用,第二条供测交直流电压、直流电流之用,第三条供测晶体管放大倍数用,第四条供测量电容之用,第五条供测电感之用,第六条供测音频电平之用。其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线,其右端为零,左端为∞,刻度值分布是不均匀的。符号“—”表示直流,“~”表示交流,“”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同挡位相对应的刻度值。表头上还设有机械零位调整旋钮(螺钉),用以校正指针在左端指零位。图1-1 MF47型万用表

转换开关用来选择被测电量的种类和量程(或倍率),万用表的选择开关是一个多挡位的旋转开关。用来选择测量项目和量程(或倍率)。一般的万用表测量项目包括直流电流()、直流电压()、交流电压()、电阻(Ω)。每个测量项目又划分为几个不同的量程(或倍率)以供选择。

MF47型万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。当转换开关拨到直流电流挡,可分别与5个接触点接通,用于500mA、50mA、5mA、0.5mA和50ΩA量程的直流电流测量。同样,当转换开关拨到欧姆挡,可用×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ倍率分别测量电阻;当转换开关拨到直流电压挡,可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流电压测量;当转换开关拨到交流电压挡,可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压测量。

2.万用表的表笔和表笔插孔

表笔分为红、黑二只,如图 1-2 所示。使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔中,黑色表笔插入标有“—”号的插孔中。另外MF47型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔以及5A的直流电流扩大插孔。使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。图1-2 万用表表笔1.1.2 指针万用表的使用准备和注意事项

1.使用前的准备

万用表使用前先要调整机械零点。把万用表水平放置好,看指针是否指在电压刻度零点,如不指在零点上,则应旋动机械调零螺钉,使表针准确指在零点上。机械调零的旋钮的位置如图1-1所示。

万用表有红色和黑色两支表笔(测试棒),使用时应插在表的下方标有“+”和“*”(或“-”)的两个插孔内,红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”或“*”插孔。

2.使用万用表的注意事项(1)正确选择被测量电量的挡位,不能放错。禁止带电转换量程开关。切忌用电流挡或电阻挡测量电压。(2)在测量电流或电压时,如果对于被测量电流、电压大小无法估计时,应先选到最大量程,然后再换到合适的量程上测量。(3)测量直流电压或直流电流时,必须注意极性。正、负端应与电路的正、负端相接。(4)测量电流时,应特别注意把电路断开,将表串接于电路之中。(5)测量电阻时不可带电测量,并要将被测电阻与电路断开。使用欧姆挡时换挡要重新调零。(6)每次使用完毕,应将转换开关拨到空挡或交流电压最高挡,以免造成仪表损坏。长期不使用时,应将万用表中的电池取出。

总之,在平时测量中应养成正确使用万用表的习惯,每次测量前,应该习惯性地对万用表的挡位、量程、连接方法检查一下。1.1.3 指针万用表电阻挡的使用

万用表最常用的功能之一就是能测量各种规格电阻器的阻值。本节主要学习万用表电阻挡的正确操作方法及测量过程中应注意的问题。

1.指针万用表电阻挡工作原理

指针万用表最简单的测量原理如图1-3所示。测电阻时把转换开关SA拨到“Ω”挡,使用内部电池做电源,由外接的被测电阻、E、R、R和表头部分组成闭合电路,形成的电流使表头的指针偏转。P1设被测电阻为R,表内的总电阻为R,形成的电流为I,则:X图1-3 万用表测量原理

从上式可知:I与R不成线性关系,所以表盘上电阻标度尺的刻X度是不均匀的。电阻挡的标度尺刻度是反向分度,即R=0,指针指X向满刻度处;R→∞,指针指在表头机械零点上。电阻标度尺的刻度X从左向右表示被测电阻逐渐增加,这与其他仪表指示正好相反,这在读数时应注意。

2.电阻挡测量电阻的操作步骤(1)机械调零:将万用表按放置方式(MF47型是水平放置)放置好(一放);看万用表指针是否指在左端的零刻度上(二看);若指针不指在左端的零刻度上则用一字起子调整机械调零螺钉,使之指零(三调节)。(2)初测(试测):把万用表的转换开关拨到欧姆挡位×100挡。红、黑表笔分别接被测电阻的两引脚,进行测量。观察指针的指示位置。(3)选择合适倍率:根据指针所指的位置选择合适的倍率。

① 合适倍率的选择标准:使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边1/3的部分,这部分刻度密集,读数偏差较大,即指针尽量指在欧姆挡刻度尺的数字5~50之间。

② 快速选择合适倍率的选择方法:示数偏大,倍率增大;示数偏小,倍率减小。

注:示数偏大或偏小是指相对刻度尺上数字5~50的区间而言。在指针指在5的右边时表明示数偏小;指针指在50的左边时表明示数偏大。(4)欧姆调零:倍率选好后要进行欧姆调零,将两表笔短接后,转动零欧姆调节旋钮,使指针指在电阻刻度尺右边的“0”Ω处。(5)测量及读数:将红、黑表笔分别接触电阻的两端,读出电阻值大小。

读数方法:表头指针所指示的示数乘以所选的倍率值,即为所测电阻的阻值。例如,选用R×100挡测量,指针指示40,则被测电阻值为:40×100=4000Ω=4kΩ。

3.电阻挡测量注意事项(1)当电阻连接在电路中时,首先应将电路的电源断开,决不允许带电测量。若带电测量则容易烧坏万用表,并且使测量结果不准确。(2)万用表内干电池的正极与面板上“-”号插孔相连,干电池的负极与面板上的“+”号插孔相连。在测量电解电容和晶体管等器件的电阻时要注意极性。(3)每换一次倍率挡,都要重新进行欧姆调零。(4)不允许用万用表电阻挡直接测量高灵敏度表头内阻。因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。(5)不准用两只手同时捏住表笔的金属部分测电阻,否则会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差,因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值,而不是待测电阻的阻值。(6)电阻在电路测量时可能会引起较大偏差,因为这样测得的阻值是部分电路电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值,而不是待测电阻的阻值。最好将电阻的一只引脚焊开进行测量。(7)用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时,测出电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的,机械表中,一般倍率越小,测出的阻值越小(具体内容见晶体二极管、三极管部分内容)。(8)测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时,必须注意两只笔的极性(具体内容见电容器质量判别部分)。(9)测量完毕,将转换开关置于交流电压最高挡或空挡。1.1.4 指针万用表电压挡的使用

万用表可以用来测量各种直流、交流电压的大小。下面分别介绍万用表测量直流电压、交流电压的方法及测量注意事项。

1.测量直流电压

MF47型万用表的直流电压挡主要有0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V共9挡。测量直流电压时首先估计一下被测直流电压的大小,然后将转换开关拨至适当的电压量程(万用表直流电压挡标有“V”或“DCV”符号),将红表笔接被测电压“+”端即高电位端,黑表笔接被测量电压“-”端即低电位端。然后根据所选量程与标直流符号“DC”刻度线(刻度盘的第二条线)上的指针所指的数字来读出被测电压的大小。例如,用直流500V挡测量时,被测电压的大小最大可以读到500V的指示数值。如用直流50V挡测量时,这时万用表所测电压的最大值只有50V了。

万用表测电压的具体操作步骤如下。(1)更换万用表转换开关至合适挡位:弄清楚要测的电压性质是直流电还是交流电,将转换开关转到对应的电压挡(直流电压挡或交流电压挡)。若不清楚待测电压极性可按先用最高直流电压挡试测,指针动,说明是直流电;指针不动(说明此时所测电压可能因量程太大或是交流电而指针不动),则转至最高交流电压挡再试测,指针动,说明是交流电,指针还不动,则再转到低一挡的直流电压挡试测,指针动,说明是直流电,指针不动,再转至下一挡的交流电压挡。(2)选择合适量程:根据待测电路中电源电压大小大致估计一下被测直流电压的大小选择量程。若不清楚电压大小,应先用最高电压挡试触测量,后逐渐换用低电压挡直到找到合适的量程为止。

电压挡合适量程的标准是:指针尽量指在刻度盘的满偏刻度的2/3以上位置(与电阻挡合适倍率标准有所不同,这点要注意)。(3)测量方法:万用表测电压时应使万用表与被测电路相并联。将万用表红表笔接被测电路的高电位端即直流电流流入该电路端,黑表笔接被测电路的低电位端即直流电流流出该电路端。例如,测量干电池的电压时,将红表笔接干电池的正极端,黑表笔接干电池的负极端。(4)正确读数

① 找到所读电压刻度尺:仔细观察表盘,直流电压挡刻度线应是表盘中的第二条刻度线。表盘第二条刻度线下方有V符号,表明该刻度线可用来测试交直流电压、电流。

② 选择合适的标度尺:在第二条刻度线的下方有三个不同的标度尺,0-50-100-150-200-250、0-10-20-30-40-50、0-2-4-6-8-10。根据所选用不同量程选择合适标度尺。例如,0.25V、2.5V、250V量程可选用0-50-100-150-200-250这一标度尺来读数;1V、10V、1000V量程可选用0-2-4-6-8-10标度尺;50V、500V量程可选用0-10-20-30-40-50这一标度尺。因为这样读数比较容易、方便。

③ 确定最小刻度单位:根据所选用的标度尺来确定最小刻度单位。例如,用0-50-100-150-200-250标度尺时,每一小格代表5个单位;用0-10-20-30-40-50标度尺时,每一小格代表1个单位;用0-2-4-6-8-10标度尺时,每一小格代表0.2个单位。

④ 读出指针示数大小:根据指针所指位置和所选标度尺读出示数大小。例如,指针指在0-50-100-150-200-250标度尺的100向右过2小格时,读数为110。

⑤ 读出电压值大小:根据示数大小及所选量程读出所测电压值大小。例如,所选量程是2.5V,示数是110(用0-50-100-150-200-250标度尺读数的),则该所测电压值是(110/250)×2.5=1.1V

⑥ 读数时,视线应正对指针,即只能看见指针实物而不能看见指针在弧形反光镜中的像所读出的值。

如果被测的直流电压大于1000V时,则可将1000V挡扩展为2500V挡。方法很简单,转换开关置1000V量程,红表棒从原来的“+”插孔中取出,插入标有2500V的插孔中即可测2500V以下的高电压了。

2.测量交流电压

MF47型万用表的交流电压挡主要有10V、50V、250V、500V、1000V、2500V共6挡。交流电压挡的测量方法同直流电压挡测量方法相同,不同之处就是转换开关要放在交流电压挡处以及红黑表笔搭接时不需再分高、低电位(正负极)。此处不再重复讲叙交流电压测量方法了。

3.万用表使用的注意事项(1)在使用万用表之前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。(2)在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。(3)在测量某一电量时,不能在测量的同时换挡,尤其是在测量高电压或大电流时,更应注意。否则,会使万用表毁坏。如需换挡,应先断开表笔,换挡后再去测量。(4)万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差。同时,还要注意避免外界磁场对万用表的影响。(5)万用表使用完毕,应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其他器件。1.1.5 指针万用表电流挡的使用

万用表除了进行电阻、电压的测量之外,最常用的另一个功能就是测量电流了。MF47型万用表只可以测量直流电流,而不能进行交流电流的测量(因为交流电流测量所需场合较少)。若要测量交流电流可选用MF116型万用表等有测量交流电流功能的万用表。

1.万用表测量直流电流步骤(1)机械调零

和测量电阻、电压一样,在使用之前都要对万用表进行机械调零。机械调零方法同前面测量电阻、测电压的机械调零操作方法一样。此处不再重复叙述,一般经常用的万用表不需每次都进行机械调零。(2)选择量程

根据待测电路中电源的电流大致估计一下被测直流电流的大小,选择量程。若不清楚电流的大小,应先用最高电流挡(500mA挡)测量,逐渐换用低电流挡,直至找到合适电流挡(标准同测量电压一样)(3)测量方法

使用万用表电流挡测量电流时,应将万用表串联在被测电路中,因为只有串联连接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同。测量时,应断开被测支路,将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间。特别应注意电流表不能并联接在被测电路中,这样做是很危险的,极易使万用表烧毁。同时注意红、黑表笔的极性,红表笔要接在被测电路的电流流入端,黑表笔接在被测电路的电流流出端(同直流电压极性选择一样)。(4)正确使用刻度和读数

万用表测直流电流时选择表盘刻度线同测电压时一样,都是第二条(第二条刻度线的右边有mA符号)。其他刻度特点、读数方法同测量电压一样。

如果测量的电流大于500mA时,可选用5A挡。操作方法:转换开关置500mA挡量程,红表笔从原来的“+”插孔中取出,插入万用表右下角标有5A的插孔中,即可测量5A以下的大电流了。

2.万用表测量电流时的注意事项(1)测量电流时转换开关的位置一定要置电流挡处。(2)万用表与被测电路之间的连接必须是串联关系。具体操作方法见上面内容。(3)不能带电测量。测量中人手不能碰到表笔的金属部分,以免触电。1.2 数字万用表1.2.1 数字万用表的结构和工作原理

1.数字万用表的组成及测量过程

数字万用表主要由液晶显示屏、模拟(A)/数字(D)转换器、电子计数器、转换开关等组成。其测量过程如图1-4所示。被测模拟量先由A/D转换器转换成数字量,然后通过电子计数器计数,最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。可见,数字万用表的核心部件是A/D转换器。目前,教学、科研领域使用的数字万用表大都以ICL7106、7107大规模集成电路为主芯片。该芯片内部包含双斜积分A/D转换器、显示锁存器、七段译码器、显示驱动器等。双斜积分A/D转换器的基本工作原理是在一个测量周期内用同一个积分器进行两次积分,将被测电压U转换成与其成正比的时间间隔,在此间隔内X填充标准频率的时钟脉冲,用仪器记录的脉冲个数来返回U的值。X图1-4 数字万用表测量过程

2.VC98系列数字万用表操作面板简介1/2

VC98系列数字万用表具有3(1999)位自动极性显示功能。该表以双斜积分A/D转换器为核心,采用26mm字高液晶(LCD)显示屏,可用来测量交直流电压、电流,电阻,电容,二极管,三极管,通断测试,温度及频率等参数。图1-5为其操作面板。图1-5 VC98系列数字万用表操作面板1—LCD液晶显示屏;2—POWER(电源)开关;3—B/L(背光)开关;4—旋钮开关;5—电容测量插孔;6—20A电流测量插孔;7—小于200mA电流测量插孔;8—公共地;9—电压/电阻测量插孔;10—刻度盘;11—hFE测试插孔;12—保持开关

面板说明如下。(1)LCD液晶显示屏:显示仪表测量的数值及单位。(2)POWER(电源)开关:用于开启、关闭万用表电源。(3)B/L(背光)开关:开启及关闭背光灯。按下“B/L”开关,背光灯亮,再次按下,背光取消。(4)旋钮开关:用于选择测量功能及量程。(5)Cx(电容)测量插孔:用于放置被测电容。(6)20A电流测量插孔:当被测电流大于200mA而小于20A时,应将红表笔插入此孔。(7)小于200mA电流测量插孔:当被测电流小于200mA时,应将红表笔插入此孔。(8)COM(公共地):测量时插入黑表笔。(9)V(电压)/Ω(电阻)测量插孔:测量电压/电阻时插入红表笔。(10)刻度盘:共8个测量功能。“Ω”为电阻测量功能,有7个量程挡位;“DCV”为直流电压测量功能,“ACV”为交流电压测量功能,各有 5 个量程挡位;“DCA”为直流电流测量功能,“ACA”为交流电流测量功能,各有6个量程挡位;“F”为电容测量功能,有6个量程挡位;“hFE”为三极管h值测量功能;“”为二极管及FE通断测试功能,测试二极管时,近似显示二极管的正向压降值,导通电阻<70Ω时,内置蜂鸣器响。(11)hFE测试插孔:用于放置被测三极管,以测量其h值。FE(12)HOLD(保持)开关:按下“HOLD”开关,当前所测量数据被保持在液晶显示屏上并出现“H”符号,再次按下“HOLD”开关,退出保持功能状态,“H”符号消失。1.2.2 VC98系列数字万用表的使用方法

1.直流电压的测量(1)黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔。(2)将旋钮开关转至“DCV”(直流电压)相应的量程挡。(3)将表笔跨接在被测电路上,其电压值和红表笔所接点电压的极性将显示在显示屏上。

2.交流电压的测量(1)黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔。(2)将旋钮开关转至“ACV”(交流电压)相应的量程挡。(3)将测试表笔跨接在被测电路上,被测电压值将显示在显示屏上。

3.直流电流的测量(1)黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“200mA”或“20A”插孔。(2)将旋钮开关转至“DCA”(直流电流)相应的量程挡。(3)将仪表串接在被测电路中,被测电流值及红表笔点的电流极性将显示在显示屏上。

4.交流电流的测量(1)黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“200mA”或“20A”插孔。(2)将旋钮开关转至“ACA”(交流电流)相应的量程挡。(3)将仪表串接在被测电路中,被测电流值将显示在显示屏上。

5.电阻的测量(1)黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔。(2)将旋钮开关转至“Ω”(电阻)相应的量程挡。(3)将测试表笔跨接在被测电阻上,被测电阻值将显示在显示屏上。

6.电容的测量

将旋钮开关转至“F”(电容)相应的量程挡,被测电容插入Cx(电容)插孔,其值将显示在显示屏上。

7.三极管h的测量FE(1)将旋钮开关置于hFE挡。(2)根据被测三极管的类型(NPN或PNP),将发射极E、基极B、集电极C分别插入相应的插孔,被测三极管的h值将显示在显示屏FE上。

8.二极管及通断测试(1)红表笔插入“V/Ω”孔(注意:数字万用表红表笔为表内电池正极;指针万用表则相反,红表笔为表内电池负极),黑表笔插入“COM”孔。(2)旋钮开关置于“”(二极管/蜂鸣)符号挡,红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极,显示值为二极管正向压降的近似值(0.55~0.70V为硅管;0.15~0.30V为锗管)。(3)测量二极管正、反向压降时,若只有最高位均显示“1”(超量限),则二极管开路;若正、反向压降均显示“0”,则二极管击穿或短路。(4)将表笔连接到被测电路两点,如果内置蜂鸣器发声,则两点之间电阻值低于70Ω,电路通,否则电路为断路。1.2.3 VC9801A+数字万用表使用注意事项(1)测量电压时,输入直流电压切勿超过1000V,交流电压有效值切勿超过700V。(2)测量电流时,切勿输入超过20A的电流。(3)被测直流电压高于36V或交流电压有效值高于25V时,应仔细检查表笔是否可靠接触、连接是否正确、绝缘是否良好等,以防电击。(4)测量时应选择正确的功能和量程,谨防误操作;切换功能和量程时,表笔应离开测试点;显示值的“单位”与相应量程挡的“单位”一致。(5)若测量前不知被测量的范围,应先将量程开关置到最高挡,再根据显示值调到合适的挡位。(6)测量时若只有最高位显示“1”或“-1”,表示被测量超过了量程范围,应将量程开关转至较高的挡位。(7)在线测量电阻时,应确认被测电路所有电源已关断且所有电容都已完全放完电时,方可进行测量,即不能带电测电阻。(8)用“200Ω”量程时,应先将表笔短路测引线电阻,然后在实测值中减去所测的引线电阻;用“200MΩ”量程时,将表笔短路仪表将显示1.0MΩ,属正常现象,不影响测量精度,实测时应减去该值。(9)测电容前,应对被测电容进行充分放电;用大电容挡测漏电或击穿电容时读数将不稳定;测电解电容时,应注意正、负极,切勿插错。(10)显示屏显示符号时,应及时更换9V碱性电池,以减小测量误差。1.3 技能训练——万用表的使用实训1 指针万用表的使用

1.实训目的

练习连接电路和使用万用表测量电压和电流。

2.实训内容

测量直流电压和电流。

3.实训器材

电池二节(放在电池盒中)100Ω/8W固定电阻,470Ω电位器、发光二极管、导线、万用表。

4.实训步骤(1)测量直流电压

① 将发光二极管和电阻、电位器接成图1-6的电路,旋转电位器使发光二极管正常发光。发光二极管是一种特殊的二极管,通入一定电流时,它的透明管壳就会发光。发光二极管有多种颜色,常在电路中做指示灯。我们将利用这个电路练习用万用表测量电压和电流。图1-6 用万用表测电压

注意:按图1-6连接电路。电路不做焊接。可采用图1-7所示的方法将导线两端绝缘皮剥去,缠绕在元件接点或引线上。注意相邻接点间引线不可相碰。

② 检查电路无误后接通电源,旋转电位器发光二极管亮度将发生变化。使发光二极管亮度适中。

③ 将万用表按前面讲的使用前应做到的要求准备好,并将选择开关置于直流10V挡。万用表应与被测电路并联。红表笔应接被测电路和电源正极相接处,黑表笔应接被测电路和电源负极相接处(图1-6)。

④ 手持表笔绝缘杆,将正、负表笔分别接触电池盒正负两极引出焊片,测量电源电压。正确读出电压数值。仔细观察表盘,直流电压挡刻度线是第二条刻度线,用10V挡时,可用刻度线下第三行数字直接读出被测电压值。注意读数时,视线应正对指针。图1-7 电路的连接方法

记录:电源电压为____________伏。

⑤ 将万用表红、黑表笔按图1-7接触发光二极管两引脚,测量发光二极管两极间电压。正确读出电压数值。

记录:发光二极管两端电压为____________伏。

⑥ 用万用表测量固定电阻器两端电压。首先判断正负表笔应接触的位置,然后测量。

记录:固定电阻器两端电压为____________伏。

在以上三步的测量中,哪一项电压值若小于2.5V,可将万用表选择开关换为直流2.5V挡再测量一次,比较两次测量结果(换量程后应注意刻度线的读数)。

⑦ 测量完毕,断开电路电源。按前面讲的万用表使用后应做到的要求收好万用表。(2)测量直流电流

① 选择量程:万用表直流电流挡标有“mA”量程。选择量程,应根据电路中的电流大小。如不知电流大小,应选用最大量程。

② 测量方法:万用表应与被测电路串联。应将电路相应部分断开后,将万用表表笔接在断点的两端。红表笔应接在和电源正极相连的断点,黑表笔接在和电源负极相连的断点,如图1-8所示。图1-8 用万用表测量电流

③ 断开电位器中间接点和发光二极管负极间引线,形成“断点”。这时,发光二极管熄灭。

④ 将万用表串接在断点处。红表笔接发光二极管负极,黑表笔接电位器中间接点引线。这时,发光二极管重新发光。万用表指针所指刻度值即为通过发光二极管的电流值。

⑤ 正确读出通过发光二极管的电流值。

记录:通过发光二极管的电流为____________毫安。

⑥ 旋转电位器转柄,观察万用表指针的变化情况和发光二极管的亮度变化,可以看出:____________。

记录:通过发光二极管的最大电流是____________毫安,最小电流是____________毫安。

通过以上操作,可以进一步体会电阻器在电路中的作用。

⑦ 测量完毕,断开电源,按要求收好万用表。实训2 数字万用表的使用

1.实训目的(1)通过对各种元器件及人体电阻的测量,增强学生的安全用电意识。(2)进一步学会数字万用表的使用。

2.实训内容(1)测量人体的电阻。(2)测量各种元器件的电压、电阻值。(3)测量用电插孔电压。

3.实训器材

万用表1台;全新7号南孚电池一节(自备)、用旧的7号南孚电池一节(自备)、台灯灯泡一个(自备)。

4.实训步骤(1)测量人体电阻

① 万用表置于20MΩ挡,左、右手分别用力捏住红、黑表笔,测量自身人体两臂间的电阻,将结果填入1-1中。

② 两手蘸少许水后,重做上一步骤。表1-1 人体电阻(2)测量各元器件的电压

① 测量全新7号南孚电池的电压,将结果填入表1-2中;

② 测量用旧7号南孚电池的电压,将结果填入表1-2中;表1-2 各元器件的电压

③ 测量家用电源插座的电压,将结果填入表1-3中;表1-3 交流电压

5.思考(1)人体的电阻与皮肤的潮湿程度之间有何关系?(2)使用数字万用表有哪些注意事项?第2章 电阻器的识别与检测

电阻的英文名称是Resistor,顾名思义,电阻就是对电流在流动时起到某种阻碍作用的器件。电阻器在电子设备和无线电工程中有着广泛的应用,可用于限流、分流、分压等电路中,是电器中不可缺少的基本器件。2.1 电阻器的外观与识别2.1.1 常见电阻器的外形

在讲述电阻器的相关知识之前,首先通过一些图片来认识电阻器,以便对电阻器有一个感性的认识。电阻器的外形如图2-1和图2-2所示。图2-1 电阻器外形一

电阻器的种类很多,形状也各式各样。普通电阻器一般有两个引脚。对于贴片电阻来说,它的两端就是两个引脚。而一些可调电阻器有三个引脚,排电阻有很多引脚。根据电阻器应用场合的不同,电阻器的体积也不相同。制造电阻器的材料不同,电阻器的阻值也不一样,在人们所熟悉的金属中,铜的电阻率较小,铁的电阻率较大。

在图2-1中,图2-1(a)、(i)为普通电阻器,图2-1(b)为排器电阻,图2-1(c)、(e)为贴片电阻器,图2-1(d)、(j)为水泥电阻器,图2-1(f)为功率电阻器,图2-1(g)为变阻器,图2-1(h)为柱形贴片电阻器,图2-1(k)、(l)为光敏电阻器。

在图2-2中,图2-2(a)~(c)为厚膜电阻器,图2-2(d)为大功率电阻器,图2-2(e)~(h)为压敏电阻器,图2-2(i)为线绕陶瓷电阻器。图2-2 电阻器外形二2.1.2 印制板上的电阻

电阻器一般有两个引脚,在其表面一般印有色环,这些色环表示不同的电阻值。在印制板上电阻器旁边一般标有字母R,如图2-3中的R9、R10表示编号为9、10的电阻器。图2-3 印制板上的电阻及表示2.2 电阻器的分类及命名方法2.2.1 电阻器的分类

常用电阻器一般分两大类。阻值固定的电阻器称为固定电阻器;阻值连续可变的电阻器称为可变电阻器(包括微调电阻器和电位器)。由于制作的材料不同,电阻器也可分为碳膜电阻器、金属膜电阻器或线绕电阻器等;按用途不同,有精密电阻器、高频电阻器、功率型电阻器和敏感型电阻器等。

1.固定电阻器(1)碳膜电阻器

这种电阻器的电阻体是在高温下将有机化合物热分解产生的碳沉积在瓷棒或瓷管表面而制成的,其型号标志为RT。改变碳膜的厚度和用刻槽的方法来改变碳膜的长度,可得到不同的阻值。

碳膜电阻器的阻值范围宽,有良好的阻值稳定性,高频特性好,电阻温度系数不大且是负值,价格低廉。

除了普通碳膜电阻器外,还有高频电阻器和精密型电阻器等。

碳膜电阻器是我国目前生产量最大、应用最广的一种电阻器,它广泛应用于收音机、录音机、电视机及其他电子设备和仪器中。(2)金属膜电阻器

这种电阻器的电阻体采用真空蒸发或阴极溅射等工艺,使合金粉沉积在陶瓷基体表面上,并形成一层很薄的金属膜或合金膜。通过改变金属膜厚度或刻槽可以精确地控制其电阻值。金属膜电阻器的型号标志为RJ。

金属膜电阻器的主要特点是耐热性能好,其额定工作温度为70℃,最高可达155℃。它与碳膜电阻器相比较,具有体积小、稳定性好、噪声低、温度系数小等优点,但成本稍高。

通过合金粉成分的调节和成膜工艺的更换等方法,除普通金属膜电阻器外,还可制成精密型、高阻型、高频型、高压型和高温型等多种类型的金属膜电阻器。

金属膜电阻器在要求较高的通信机、雷达机、医疗和电子仪器中得到广泛应用,在收音机、录音机、电视机等民用电子产品中也得到较多的使用。(3)线绕电阻器

这种电阻器是用高电阻率的镍铬合金或锰铜等合金金属线在绝缘骨架上绕制而成的。它具有耐高温(可达300℃)、温度系数低、阻值精度高、稳定性好、强度高、耐腐蚀性能好等优点,其型号标志为RX。线绕电阻器的额定功率较大(4~300W),常用在电源电路中作为限流电阻等。也可制成功率较大的精密型电阻器,用作分流电阻(如电动仪表、万用表等中常采用这种电阻器)。但由于为线绕式,其分布电容和分布电感大,高频性能差,不宜用于高频电路。

除上述3种电阻器外,还有合成膜电阻器(RH型)、有机实芯电阻器(RS型)、无机实芯电阻器(RN型)、金属氧化膜电阻器(RY型)、化学沉积膜电阻器(RG型)、玻璃釉膜电阻器(R1)等,它们各具特点,都有一定的应用。

2.可变电阻器

可变电阻器又称为半可调电阻器,它的阻值可在一定范围内进行手动调整,主要用在阻值不需经常变动的电路里,用来进行工作点的精确调整(如晶体管的偏流或偏压)或电压定位。可变电阻器的外形如图2-4所示。图2-4 常见可变电阻器的外形

常见的可变电阻器有两种:一种是滑线式电阻器,多为线绕电阻,主要用在电流较大的电路中,如电源整流滤波电路和电源电压调整电路等;另一种可变电阻器为碳膜或合成膜电阻器,其额定功率较小,主要用在小电流偏置电路或精确定位电路中。

3.特种电阻器

所谓特种电阻器,是指这种电阻器不同于普通固定电阻器的阻流或降压的功能,而是具有某种特定的功能。例如,熔断电阻器,当过流时会起熔断器的熔断功能。此外,还有功率型电阻器、水泥电阻器等。

4.敏感型电阻器

这类电阻器的电阻值随所处环境的某种物理量(如温度、湿度、光强、电压、气体浓度等)的变化而变化,也称为电阻型敏感元件。这类电阻器在自动检测和控制电路中应用广泛。2.2.2 电阻器的型号命名方法

1.电阻器(电位器)型号命名方法

前面介绍了常见的固定电阻器和可变电阻器的几种类型,实际上电阻器种类很多。不同种类的电阻器,其电阻体使用的材料不同,制作工艺也不同,其特性各异,并采用了不同的符号标志。那么,电阻器的型号是如何命名的呢?又有什么规律呢?

电位器实际上是一种连续可调的电阻器,因此,它的型号命名方法与电阻器的命名方法相同。

2.电阻器的命名

根据国家标准GB2470—1981,电阻器和电位器的型号由以下四部分组成。

第一部分:用字母表示产品的主称。

第二部分:用字母表示产品的材料。

第三部分:一般用数字表示分类,个别类型的也有用字母表示的。

第四部分:用数字表示序号。

主称、材料和分类部分的符号及意义,如表2-1所示。表2-1 电阻器和电位器型号中的代号及意义2.2.3 电阻器的主要参数

电阻器的主要技术指标有额定功率,标称阻值,允许偏差,温度系数,非线性度,噪声系数等。由于电阻器表面积有限,一般只标明阻值、精度、材料和额定功率,而对于小于0.5W的小电阻,通常只标明阻值和精度,材料及功率由外形颜色和尺寸判断。(1)标称阻值:即标称在电阻器上的电阻值。单位有Ω、kΩ、

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