作者：廖芳
出版社：电子工业出版社
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电子产品制作工艺与实训(第3版)试读：
前言
随着科学技术的发展和电子技术的进步，电子产品已渗透到各个领域，从家用电器、办公自动化设备、教学仪器到高科技产品，处处可见电子产品的应用。因而电子产品的品质和制作工艺已成为人们极其关心的问题，电子产品的制作人员也成为市场急需的专业人才。《电子产品制作工艺与实训》教材贯彻了高职高专培养目标，强调了理论与实践的结合，把握了教材与实际的结合，突出了操作与管理的结合。本教材采纳了当前电子行业先进的电子产品制作工艺与管理手段等技术，并结合电子制造业、电路设计与制板、现代电子设备的管理与维修等就业岗位群的实际需要以及学生的专业基本素养要求，同时考虑电子类职业技能鉴定和各种层次的电子竞赛等方面的要求来编写。教材内容包括了电子产品制作的完整的工艺过程和配套的实训项目。本教材内容丰富、贴近现实、简洁适用，可大大缩短人才培养与电子企业需求的距离。
教材特点：《电子产品制作工艺与实训》是《电子产品生产工艺与管理》升级版教材，本教材具有以下特点：
1.本教材顺应高职高专教学改革的需要，以“项目导向、任务驱动、教-学-做三位一体”的教学理念来构建教材格式。以电子整机产品制作工艺作为“项目导向”，以电子产品的设计、装配、调试、测试、维护、管理主要岗位工作任务为驱动，分解教学任务，确定教学单元，进行化整为零、由浅入深的教材结构的设计。
2.本教材由专业教师和电子行业、企业技术人员及专家共同合作完成。有关电子行业的技术人员及专家提供了教材中一些相关资料，并提出了指导性意见；专业教师执笔完成教材的编写。教材内容充分体现了目前电子行业的新技术、新工艺、新的管理知识和理念，教材的内容来源于实践又高于实践。
3.本教材强调实践技能的培养。教材精选了20个相关的电子实训项目供学生和其他读者进行实练操作。实训的内容结合了电子产品制作的实际工作过程、电子大赛的要求和案例以及职业技能考核的相关知识，选择的一些典型、适用的单元电路或整机电路。从基本的基础训练到综合性的课题实训，循序渐进的安排，能及时、有效地将理论知识转化为实际操作技能，强化学生动手能力的培养。
4.本教材注重多门课程知识的综合。相关课程（如电工基础、模拟电子技术、数字电子技术、电子测量、protel等）的知识在该课程上得以有机综合并转化为实际应用，有助于提高学生的专业综合素质。
5.本教材配备了相应的电子课件，可供教师在教学中使用，也可供学生复习或自学。
教学安排建议：由于《电子产品制作工艺与实训》是一本实践性很强的技能性教材，在教学安排上作如下建议：
1.课时分配。理论课时∶实践课时=1∶2
2.实训项目的选用。20个电子实训项目中，基础训练必选，课题实训项目各院校可根据本校的实际情况自行选择。
3.教学方式。理论教学采用电子课件与板书结合的方式进行；实践教学采用课堂实训、集中实训、第二课堂的形式进行。
参加编写本教材的学校及教师有：江西信息应用职业技术学院廖芳、何其贵、熊增举、于东红、应致远，南昌工程学院莫钊，杭州职业技术学院吴弋旻，河北工业职业技术学院胡长胜。其中江西信息应用职业技术学院廖芳老师担任本教材的主编，南昌工程学院莫钊、杭州职业技术学院吴弋旻担任副主编，何其贵老师担任主审。廖芳完成了第1、8、10章和前言、习题解答的编写，以及教材的统稿工作，莫钊完成第11章的编写，吴弋旻完成第7、9章的编写，应致远、熊增举完成第2、4、5章的编写，胡长胜、于东红完成第3、6章的编写工作。在教材编写过程中，得到了章向阳、王天养等专业人员的关心和帮助，在此表示衷心感谢。
由于编者水平和经验有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
编者
2009年9月
第1章 常用电子元器件及其检测
内容提要
本章介绍常用电子元器件的性能、特点、主要参数、标志方法，学习常用电子元器件的基本检测方法。
科学技术的发展，使电子产品渗透到各个领域，从家用电器、办公自动化设备、教学仪器到高科技产品，处处可见电子产品的应用，如图1.1所示。因而电子产品的制作和质量成为人们极其关心的问题，电子产品的制作人员也成为市场急需的人才。图1.1 部分常用电子产品
电子元器件是电子产品的基本组成单元，电子产品的发展水平主要取决于电子元器件的发展和换代。因而，学习电子元器件的主要性能、特点，正确识别、选用、检测电子元器件，是设计、制作、调试和维修电子产品必不可少的过程，是提高电子产品质量的基本要素。
电子元器件的种类很多，根据具体情况的分类有：（1）按元器件的性质分，可分为电阻、电容、电感、变压器、半导体分立元件、集成电路、开关件、接插件、熔断器以及电声器件等。（2）按安装工艺分，可分为传统的通孔插件元器件THC和表面安装元器件SMC、SMD。（3）按使用的性质、特点分，可分为有源元器件和无源元器件两大类；有源元器件的特点是：必须有电源才能支持其工作，且输出取决于输入信号的变化；如：三极管、场效应管、集成电路等均为有源元器件。无源元器件的特点是：无论电源、信号如何变化，它们都有各自独立、不变的性能特性；如：电阻、电容、电感、开关件、接插件、熔断器等均属于无源元器件。通常，把有源元器件称为器件，无源元器件称为元件。
1.1 电阻
1.1.1 电阻的基本知识
1.电阻的定义
当电流通过导体时，导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻。在电路中，起电阻作用的元件称为电阻，它由电阻的主体及其引线构成，用字母“R”表示，其基本单位是欧姆“Ω”，常用单位有“kΩ、MΩ、GΩ”等。
电阻是电子产品中不可缺少且用量最大的元件，常用电阻的外形结构及电路符号如图1.2所示。图1.2 常用电阻器的外形结构及电路符号
2.电阻的作用
电阻是耗能元件，它吸收电能并把电能转换成其他形式的能量。在电路中，电阻主要有分压、分流、负载（能量转换）等作用，用于稳定、调节、控制电压或电流的大小。
3.电阻的分类
按电阻的制作材料来分，可分为：金属膜电阻、碳膜电阻、合成膜电阻等。
按电阻的数值能否变化来分，可分为：固定电阻、微调电阻（电阻值变化范围小）、电位器（电阻值变化范围大）等。
按电阻的用途来分，可分为：高频电阻、高温电阻、光敏电阻、热敏电阻等。
常用电阻的性能、特点如表1.1所示。表1.1 常用电阻的性能及特点
4.电阻的命名方法
根据国标GB 2470—81，电阻型号的命名由4个部分组成，如图1.3所示。图1.3 电阻型号的命名方法
其中，第一部分——用字母表示产品的主称；
第二部分——用字母表示制作产品的材料；
第三部分——用数字或字母表示产品的分类（产品的用途、特点等）；
第四部分——用数字表示产品的生产序号。
电阻的主称、材料、分类代号及其意义如表1.2、表1.3所示。表1.2 电阻型号的命名方法的含义表1.3 敏感电阻型号命名方法中材料、分类的含义
例如，RJ21为普通金属膜固定电阻；WX52为高温线绕电位器。
1.1.2 固定电阻的主要性能参数
电阻是电子产品中不可缺少的电路元件，使用时应根据其性能参数来选用。电阻的主要性能参数包括：标称阻值与允许偏差、额定功率和温度系数等。
1.标称阻值与允许偏差（1）标称阻值。电阻的标称阻值是指电阻器上所标注的阻值，是电阻生产的规定值。电阻的阻值通常是按照国家标准GB 2471—81《电阻器标称阻值系列》中的规定进行生产的。如表1.4所示为通用电阻的标称阻值系列。n
电阻的标称阻值为表1.4所列数值的10倍。以E系列中的标称12值1.5为例，它所对应的电阻的标称阻值可为：1.5Ω，15Ω，150Ω，1.5kΩ，15kΩ，150kΩ和1.5MΩ等，其他系列依次类推。表1.4 通用电阻的标称阻值系列
E有1.0，1.5，2.2，3.3，4.7，6.8等6个标称阻值系列，根据其6允许偏差（±20%）可知，这6个阻值之间上下偏差后，可以覆盖所有需要的阻值范围，如：1.0阻值上偏差20%后，其阻值范围变化为1.0～1.2，1.5阻值下偏差20%后，其阻值范围变化为1.5～1.2，因此，1.0和1.5之间的所有阻值都覆盖在这6个标称阻值和它们的允许偏差范围之内。以此类推，E、E、E都具有该特点，不同之处在于：122448不同下标的允许偏差不同，其标称阻值的个数不同。E有12个标称12阻值系列，E有24个标称阻值系列，E有48个标称阻值系列。E24486的允许偏差最大（±20%），其精确度低，E的允许偏差最小48（±1%），其精确度最高。
为了简便起见，在电路图上常用的电阻值标注方法是：阻值在1000Ω以下的电阻，可不标“Ω”的符号；阻值在1kΩ以上、1MΩ以下的电阻，其阻值后只需加“k”的符号；1MΩ以上的电阻，其阻值后只需加“M”的符号。例如，150Ω的电阻可简写为150；3 600Ω的电阻可简写为3.6k或3k6；2 200 000Ω的电阻可简写为2.2M或2M2。（2）允许偏差。在电阻的生产过程中，由于所用材料、设备和工艺等诸方面的原因，厂家生产出的电阻与标称阻值存在一定的偏差，因而把标称阻值与实际阻值之间允许的最大偏差范围称为电阻的允许偏差，又称电阻的允许误差。
通用电阻的阻值偏差分为三级：Ⅰ级精度即允许±5%的偏差，Ⅱ级精度即允许±10%的偏差，Ⅲ级精度即允许±20%的偏差，如表1.4所示。允许偏差小于±1%的电阻称为精密电阻。电阻的精度越高，价格越贵。
有时，允许偏差可用字母表示。用字母符号表示偏差时各符号的含义如表1.5所示。表1.5 无源器件允许偏差的文字符号表示
2.额定功率
电阻的额定功率是指：在产品标准规定的大气压和额定温度下，电阻所允许承受的最大功率，因此又称为电阻的标称功率，其单位为瓦（W）。
常用的电阻标称（额定）功率有：1/16W（0.0625W）、1/8W（0.125W）、1/4W（0.25W）、1/2W（0.5W）、1W、2W、3W、5W、10W、20W等。电阻标称（额定）功率在电路图中的表示方法如图1.4所示。图1.4 电阻标称（额定）功率在电路图中的表示方法
对于同一类型的电阻来说，体积越大，其额定功率越大。功率越大，价格越高。在使用过程中，若电阻的实际功率超过额定功率，会造成电阻过热而烧坏。因而实际使用时，选取的额定功率值一般为实际计算值的1.5～3倍。
3.温度系数
温度每变化1℃时，引起电阻的相对变化量称为电阻的温度系数，用α表示：
式中，R、R分别是温度为t、t时的阻值。1212
温度系数α可正、可负。温度升高，电阻值增大，称该电阻具有正的温度系数；温度升高，电阻值减小，称该电阻具有负的温度系数。温度系数越小，电阻的温度稳定度越高。
1.1.3 固定电阻的标注方法
将电阻的主要参数（标称阻值与允许偏差）标注在电阻外表面上的方法称为电阻的标注方法。电阻常用的标注方法有：直标法、文字符号法、数码表示法和色标法等4种。
1.直标法
用阿拉伯数字和文字符号在电阻上直接标出其主要参数的标注方法称为直标法。如图1.5所示，其电阻值为2.7kΩ，偏差为±10%。若电阻上未标注偏差，则默认为±20%的误差。一般功率较大的电阻还会在电阻上标出额定功率的大小。这种标注方法主要用于体积较大的元器件上。
2.文字符号法
用阿拉伯数字和文字符号两者有规律地组合，在电阻上标出主要参数的标示方法称为文字符号法。
用文字符号法表示电阻主要参数的具体方法为：用文字符号表示电阻的单位，如：R或Ω表示欧姆（Ω）、k表示千欧（kΩ，361kΩ=10Ω）、M表示兆欧（MΩ，1MΩ=10Ω）、G表示吉欧（GΩ，91GΩ=10Ω）等，电阻值（用阿拉伯数字表示）的整数部分写在阻值单位的前面，电阻值的小数部分写在阻值单位的后面。如图1.6所示，其电阻值为3.9Ω。用特定的字母表示电阻的允许偏差，可参照表1.5所示。图1.5 电阻器的直标法图1.6 电阻器的文字符号法
例1.1 用文字符号法表示0.12Ω、1.2Ω、1.2kΩ、1.2MΩ、1.2×910Ω等电阻的阻值大小。
解：0.12Ω的文字符号表示为R12。
1.2Ω的文字符号表示为1R2或1Ω2。
1.2kΩ的文字符号表示为1k2。
1.2MΩ的文字符号表示为1M2。9
1.2×10Ω的文字符号表示为1G2。
3.数码表示法
用三位数码表示电阻阻值、用相应字母表示电阻允许偏差（如表1.5所示）的方法称为数码表示法。数码按从左到右的顺序，第一、第二位为电阻的有效值，第三位为乘数（即零的个数），电阻的单位是Ω。偏差用文字符号表示，如表1.5所示。
例1.2 解释下列用数码表示法标注的电阻的含义：102J、756K。2
解：102J的标称阻值为10×10=1kΩ，J表示该电阻的允许误差为±5%；6
756K的标称阻值为75×10=75MΩ，K表示该电阻的允许误差为±10%。
4.色标法
用不同颜色的色环表示电阻的标称阻值与允许偏差的标注方法称为色码标注法，简称色标法，亦称色环法。这种表示方法常用在小型电阻上，这类电阻亦称为色环电阻。通常用不同的背景颜色来区别电阻的不同种类，即浅色（浅棕、浅蓝或浅绿色）背景为碳膜电阻，红色背景为金属膜或金属氧化膜电阻，深绿色背景为线绕电阻。
色标法常用的有四色标法和五色标法两种，如图1.7所示。图1.7 电阻的色标法
其具体含义规定如下：
四色标法规定为：第一、二环是有效数值，第三环是乘数，第四环是允许偏差。
五色标法规定为：第一、二、三环是有效数值，第四环是乘数，第五环是允许偏差。
注意：读色码的顺序规定为，更靠近电阻引线的色环为第一环，离电阻引线远一些的色环为最后的环（即偏差环）；偏差环与其他环的间距要大（通常为前几环间距的1.5倍）。若两端色环离电阻两端引线等距离时，可借助于电阻的标称值系列（表1.4）以及色环符号的规定（见表1.6）中有效数字与偏差的特点来判断。表1.6 色环符号（颜色）的规定
四环电阻通常为普通电阻，其阻值误差较大，一般误差为±5%、±10%、±20%。五环电阻通常为精密电阻，其阻值误差相对较小，一般误差为±0.1%、±0.25%、±0.1%、±1%、±2%。还有一些三环电阻，就是允许误差≥+20%的电阻。
例1.3 如图1.8所示，读出图1.8（a）、（b）两图色环电阻标示的参数。
解：图1.8（a）、（b）中，由于两端色环离电阻的引线等距离，由表1.6可知，图1.8（a）中银色只代表误差，不能表示有效数字，因而棕色为第一环，银色是最后一环，由此得出该色环电阻的有效色2环是棕（1）、黑（0），乘数环是红环（×10），误差环是银环2（±10%），即该色环电阻为10×10=1kΩ，误差为±10%。
图1.8（b）中，由于两端的色环（红、绿环），既可作为有效数字位，又可作为误差位，这时，可参考表1.3《通用电阻器的标称阻值系列》中电阻器的标称阻值的规定，得出该色环电阻的第一环为绿3环，而非红环，其阻值大小为51×10=51kΩ，误差为±2%。图1.8 例1.3图
1.1.4 敏感电阻的性能与用途
敏感电阻是指对温度、光通量、电压、湿度、气体、磁通量等物理量敏感的特殊电阻。常用的敏感电阻有：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻和磁敏电阻等。敏感电阻常用于自动化控制系统、遥测遥感系统、智能化系统中。
1.热敏电阻
热敏电阻是一种对温度特别敏感的电阻，当温度变化时其电阻值会发生显著的变化。热敏电阻上的标称阻值一般是指温度在25℃时的实际电阻值。热敏电阻的外形结构及电路符号如图1.9所示。
按温度系数分，热敏电阻可分为负温度系数（电阻值与温度变化成反比）的热敏电阻NTC和正温度系数（电阻值与温度变化成正比）的热敏电阻PTC。负温度系数的热敏电阻NTC常用于稳定电路的工作点，正温度系数的热敏电阻PTC在家电产品中应用较广泛，如用于冰箱或电饭煲的温控器中。
2.压敏电阻
压敏电阻是一种对电压敏感的电阻元件。当加在该元件上的电压低于标称电压值时，其阻值无穷大；当加在该元件上的电压高于标称电压值时，其阻值急剧减小。压敏电阻的外形结构及电路符号如图1.10所示。图1.9 热敏电阻的外形结构及电路符号图1.10 压敏电阻的外形结构及电路符号
压敏电阻常常和保险丝配合使用，当电路出现过压故障时，压敏电阻值急剧减小，电路中的电流急剧增加，保险丝自动熔断，起到保护电路的作用。
3.光敏电阻
光敏电阻是一种利用光电效应的半导体材料制成、且对光通量敏感的电阻元件。在无光照时，光敏电阻的阻值较高；光照加强，光敏电阻的阻值明显下降。光敏电阻的外形和电路符号如图1.11所示。图1.11 光敏电阻的外形及电路符号
光敏电阻常用于光电自动控制系统中，如大型宾馆、商场的自动门、自动报警系统等。
1.1.5 微调电阻和电位器的主要性能指标
微调电阻和电位器都是电阻值可调的可变电阻，从结构上看，它们都具有三个引脚，其中两个引脚是固定端，另一个引脚是滑动端。可变电阻的标称阻值是其最大值，即两个固定引脚之间的阻值，调节可变电阻的滑动端，可以使滑动端与固定端之间的阻值在0Ω和最大阻值之间连续变化。
1.微调电阻和电位器的区别
从外形结构看，微调电阻的体积小，阻值的调节需要使用工具（螺丝刀）进行；电位器的体积相对来说更大些，滑动端带有手柄，使用时可根据需要直接用手调节。
从作用功能上来说，微调电阻一般是在电路的调试阶段进行电路参数的调整，一旦电子产品调整定形后，微调电阻就无须再调整了；电位器主要用于电子产品的使用调节方面，是方便用户使用设置的，如收音机的音量电位器等。
2.微调电阻和电位器的主要性能指标（1）标称阻值。标称阻值是指标注在微调电阻和电位器表面上的阻值，是微调电阻或电位器两个固定端之间的电阻值。可以通过测试两个固定端的阻值进行验证，并判断出其实际偏差。（2）额定功率。额定功率是指两个固定端之间允许消耗的最大功率。但是滑动端与固定端之间所承受的功率小于电位器的额定功率。（3）滑动噪声。调节滑动端时，滑动端触点与电阻体的滑动接触所产生的噪声。它是由于电阻材料的分布不均匀以及滑动端滑动时接触电阻的无规律变化引起的。
1.1.6 电阻的检测方法
对电阻的检测，主要是检测其阻值及其好坏。电阻的检测方法是：利用万用表的欧姆挡来测量电阻的阻值，将测量值和标称值进行比较，从而判断电阻是否出现短路、断路、老化（实际阻值与标称阻值相差较大的情况）及调节障碍（针对电位器或微调电阻）等故障现象，是否能够正常工作。
1.固定电阻的检测方法
检测固定电阻时，检测步骤如下：（1）外观检查。看电阻有无烧焦、电阻引脚有无脱落及松动的现象，从外表排除电阻的断路情况。（2）断电。若电阻在路（即电阻器仍然焊在电路中）时，一定要将电路中电源断开，严禁带电检测，否则不但测量不准，而且易损坏万用表。（3）选择合适的量程。根据电阻的标称值来选择万用表电阻挡的量程，使万用表指针落在万用表刻度盘中间（或略偏右）的位置为佳，其读数误差最小。（4）在路检测。若测量值远远大于标称值，则可判断该电阻出现断路或严重老化现象，即电阻已损坏。（5）断路检测。在路检测时，若测量值小于标称值，则应将电阻从电路中断开检测。此时，若测量值基本等于标称值，该电阻正常；若测量值接近于零，说明电阻短路；测量值远小于标称值，该电阻已损坏；测量值远大于标称值，该电阻老化；测量值趋于无穷大，该电阻已断路。
注意：测量时，应避免手指同时接触被测电阻的两根引脚，以免人体电阻并入被测电阻而影响测量的准确性。
2.电位器与微调电阻的检测方法（1）电位器与微调电阻的主要故障。电位器与微调电阻的故障发生率比普通电阻高得多，其主要故障表现为：
① 接触不良，元件与电路时断时续。
② 磨损严重，使实际值远大于标称值。
③ 元件断路。分为引脚断开和过流烧断两种情况。（2）电位器与微调电阻的检测方法。对电位器与微调电阻的测量，其方法与测量普通电阻类似，不同之处在于：
① 电位器与微调电阻两固定引脚之间的电阻值，应等于标称值，若测量值远大于或远小于标称值，说明元件出现故障。
② 缓慢调节电位器或微调电阻的滑动端，测量电阻某个固定端与滑动端之间的阻值，观察其电阻值的变化情况；正常时，电阻值应在0Ω与标称值之间变化。若电阻值变化连续平稳，没有出现表针跳动的情况，说明电阻是正常的，否则表明电阻出现接触不良的故障。若固定端与滑动端片之间的阻值远大于标称值，或为无穷大，说明电阻内部有断路现象。
3.敏感电阻的检测
当敏感源（气敏源、光敏源、热敏源等）发生变化时，用万用表的欧姆挡检测敏感电阻的阻值。若敏感源发生变化时，敏感电阻值也明显变化，说明该敏感电阻是好的；若敏感电阻值变化很小，或几乎不变，则敏感电阻出现故障。（1）热敏电阻的检测。使用万用表的欧姆挡检测热敏电阻的阻值。其步骤为：
① 25℃室温检测。在25℃室温条件下，用万用表测量热敏电阻的实际阻值，若实际阻值与标称阻值相差+2Ω之内，则电阻正常；若阻值相差较大，则敏感电阻性能变差或已损坏。
② 加温检测。在25℃室温检测正常时可进行加温检测，即用万用表连接热敏电阻两端，然后将热源（如加热后的电烙铁）靠近（但不能直接接触）热敏电阻，观测热敏电阻的阻值变化。若电阻值随温度的升高明显变化，则热敏电阻性能良好；否则，热敏电阻性能变坏，不能使用。（2）压敏电阻的检测。采用在路检测的方法。将被测压敏电阻与限流电阻串联后接到一个可变电压源两端，可变电压源的电压调到零伏，同时将万用表并接在压敏电阻的两端；然后将可变电压源的电压从零伏慢慢调高，若压敏电阻阻值减小，则该电阻是好的，否则该电阻性能变坏。（3）光敏电阻的检测。使用万用表的欧姆挡检测光敏电阻的阻值，其步骤为：
① 用一张挡光纸遮住光敏电阻，测量光敏电阻的电阻，正常时电阻为无穷大；若电阻很小则说明光敏电阻已损坏，不能再使用了。
② 将挡光纸拿开，用光源照射光敏电阻，万用表测量的电阻值明显减小；若电阻值不变，说明光敏电阻内部已断路，不能再使用了。
或用光源照射光敏电阻，用挡光纸在光源和光敏电阻之间晃动，正常时可以看到指针式万用表的指针左右晃动。
1.2 电容
电容是一种能储存电能的元件，其在电路中的使用频率仅次于电阻。
1.2.1 电容的基本知识
1.电容的定义
广义地说，由绝缘材料（介质）隔开的两个导体即构成一个电容。在电路中，电容用字母“C”表示，其基本单位是法拉“F”，常用单位有：“μF、nF、pF”等。
常用电容的外形结构及电路符号如图1.12所示。
2.电容的作用
电容在电路中主要起耦合、旁路、隔直、滤波、移相、延时等作用。几种常用电容的性能、特点如表1.7所示。
3.电容的分类
按介质材料来分，可分为：涤纶电容、云母电容、瓷介电容、电解电容等。
按电容器的容量能否变化来分，可分为：固定电容、半可变电容器又称微调电容（电容量变化范围较小）、可变电容（电容值变化范围教大）等。
按电容的用途来分，可分为：耦合电容、旁路电容、隔直电容、滤波电容等。
按有无极性分，可分为：电解电容（有极性电容）和无极性电容。图1.12 常用电容的外形结构及电路符号表1.7 几种常用电容的性能、特点
4.电容的命名方法
电容的命名方法与电阻的命名方法类似，可参照图1.3。电容的主称用“C”表示，其材料、分类代号及其意义如表1.8所示。表1.8 电容的材料、分类代号及其意义
例如，CJ1-63-0.022-K 非密封金属化纸介电容，耐压63V，容量 0.022μF±10%。
CT1-100-0.01-J 圆片形低频瓷介电容，耐压100V，容量 0.01μF±5%。
1.2.2 电容的主要性能参数
1.标称容量与允许偏差
与电阻一样，电容的标称容量是指在电容上所标注的容量。电容的标称容量与允许偏差也符合国家标准GB 2471—81中的规定，与电阻类似，可参照表1.4和表1.5的取值。通常，电容的容量为几个皮法（pF）到几千个微法（μF）。
2.电容的额定工作电压与击穿电压
电容的额定工作电压又称电容的耐压，它是指电容器长期安全工作所允许施加的最大直流电压，有时，电容的耐压会标注在电容器的外表上。
当电容两极板之间所加的电压达到某一数值时，电容就会被击穿，该电压叫做电容的击穿电压。
电容的耐压通常为击穿电压的一半。在使用中，实际加在电容两端的电压应小于额定电压；在交流电路中，加在电容上的交流电压的最大值不得超过额定电压，否则，电容会被击穿。
通常电解电容的容量较大（μF量级），但其耐压相对较低，极性接反后耐压更低，很容易烧坏。所以在使用中一定要注意电解电容的极性连接和耐压要求。
3.绝缘电阻
电容的绝缘电阻是指电容两极之间的电阻，也称为电容的漏电阻。理想情况下，电容的绝缘电阻应为无穷大，在实际情况下，电容810的绝缘电阻一般在10～10Ω，通常电解电容的绝缘电阻小于无极性电容。电容的绝缘电阻越大越好。若绝缘电阻变小，则漏电流增大，损耗也增大，严重时会影响电路的正常工作。
1.2.3 电容的标注方法
电容的标注方法主要有：直标法、文字符号法、数码表示法和色标法等四种。
1.直标法
用阿拉伯数字和文字符号在电容器上直接标出主要参数（标称容量、额定电压、允许偏差等）的标注方法称为直标法。若电容器上未标注偏差，则默认为±20%的误差。当电容器的体积很小时，有时仅标注标称容量一项。
2.文字符号法
用阿拉伯数字和文字符号或两者有规律的组合，在电容器上标出其主要参数的标示方法称为文字符号法。
该方法表示电容标称容量的具体规定为：用文字符号表示电容的单位（n表示nF、p表示pF、μ表示μF或用R表示μF等），电容容量（用阿拉伯数字表示）的整数部分写在电容单位的前面，小数部分写在电容单位的后面；凡为整数（一般为4位），又无单位标注的电容，其单位默认为pF，凡用小数、又无单位标注的电容，其单位默认为μF。
例1.4 用文字符号法表示3.3μF、0.33pF、0.56μF、2200pF等电容的主要参数。
解：3.3μF的文字符号表示为3μ3或表示为3R3。
0.33pF的文字符号表示为P33。
0.56μF的文字符号表示为R56或表示为μ56。
2200pF的文字符号表示为2n2或表示为2200。
3.数码表示法
用3位数码表示电容容量的方法称为数码表示法。数码按从左到右的顺序，第一、第二位为有效数，第三位为乘数（即零的个数），电容量的单位是pF。偏差用文字符号表示，如表1.5所示。
注意：用数码表示法来表示电容器的容量时，若第三位数码是-19“9”时，则表示10，而不是10。2
例如，标注为332的电容，其容量为33×10=3300（pF）；标注-1为479的电容，其容量为47×10=4.7（pF）。
4.色标法
用不同颜色的色环或色点表示电容器主要参数的标注方法称为色标法。在小型电容器上用的比较多。色标法的具体含义与电阻器类似，可参照如图1.7所示的规定。
注意：电容器读色码的顺序规定为，从元件的顶部向引脚方向读；即顶部为第一环，靠引脚的是最后一环。色环颜色的规定与电阻的色标法相同，见表1.6。
1.2.4 电容的检测方法
电容较电阻出现故障的概率大，检测也较复杂。
1.电容的常见故障（1）电容开路故障。这种情况是指电容的引脚在内部断开的情况；表现为电容两电极端的电阻无穷大，且无充、放电作用的故障现象。（2）电容击穿故障。电容的击穿是指电容两极板之间的介质（绝缘物质），其绝缘性被破坏，介质变为导体的情况；表现为电容两电极之间的电阻变为零的故障现象。（3）电容漏电故障。当电容使用时间过长、电容受潮或介质的质量不良时，电容内部的介质绝缘性能变差，导致电容的绝缘电阻变小、漏电流过大的故障现象。
电容出现故障后，即失去电容的作用，影响电路的正常工作。
2.电容的检测
对电容的检测通常指检测电容的容量大小、判断有极性电容的引脚极性和检测电容质量的好坏。
对电容的检测，一般采用模拟万用表的最高电阻挡进行。测量电容时，不能同时用手接触到被测电容的两引脚或万用表两表棒的金属部分，以免人体电阻并在电容的两端，引起测量误差。（1）电容容量大小的判别。5000pF以上容量的电容器可用模拟万用表检测判别电容的大小。具体操作是：将万用表的两表棒分别接在电容器的两个引脚上，这时，可见万用表指针有一个较小的摆动过程；然后将两表棒对换，再进行一次测量，此时万用表指针会有一个较大的摆动过程；这是电容器的充、放电过程。电容器的容量越大，冲、放电现象越明显，指针摆动范围越大，指针复原的速度也越慢。图1.13 5000pF以下容量的电容测量电路
对于5000pF以下容量的电容器，由于其容量小，充电电流小，即使用万用表的最高电阻挡测量，其充电时间也极短，因此在万用表上无法看出电容器的充、放电过程（即看不出指针的摆动）。这时可借助于三极管（要求β≥100）帮助测量，其测量电路如图1.13所示。这时电容接在A、B两端，由于三极管的放大作用，电容的充电电流被放大，则万用表上可以看出表针的摆动，从而完成对小容量电容的测量。或者直接选用具有测量电容功能的数字万用表对5000pF以下容量的电容器进行测量。（2）固定电容故障的判断。用上述对电容容量大小的判别方法，若出现万用表指针不摆动（5000pF以上容量的电容），说明电容已开路；若万用表指针向右摆动后，指针不再复原，说明电容被击穿；若万用表指针向右摆动后，指针有少量复原，说明电容有漏电现象，指针稳定后的读数即为电容的漏电电阻值。电容正常时，其电容的绝810缘电阻应为10～10Ω。（3）电解电容的检测。电解电容是一种有极性的电容，判断电解电容极性的方法通常有外表观察法和万用表检测法。
从电解电容的外表面上看，在电解电容的外壳上会标注“+”、“-”极性符号，由此判断其正、负极性；或根据电解电容引脚的长短来判断，长引脚为正极性引脚，短引脚为负极性引脚。
用万用表检测电解电容时，把万用表调到最高电阻挡，将黑表棒接电解电容的假设“正”极性端，将红表棒接电解电容的假设“负”极性端，测出电阻值；将表棒反接，再测一次；电阻大的一次黑表棒接的是电解电容的正极，由此判断出电解电容器的“正、负”极性。一般来说，电解电容器的绝缘电阻相对较小，在200～500kΩ，若小于200kΩ，说明漏电较严重。（4）微调电容和可变电容的检测。把万用表调到最高电阻挡，将两表棒接在定片和动片上。性能良好的微调电容和可变电容，其定810片和动片之间的电阻应在10～10Ω或以上；若测量电阻较小，说明定片和动片之间有短路故障；缓慢旋转电容的动片，若出现指针跳动的现象，说明该可变电容在指针跳动的位置有碰片故障。
1.3 电感和变压器
1.3.1 电感和变压器的基本知识
1.定义
电感是一种利用自感作用进行能量传输的元件。通常电感都是由线圈构成，故又称电感线圈。用字母“L”表示，其基本单位是享利“H”，常用单位有“mH、μH”等。
与电容一样，电感也是一种储能元件，是储存磁场能量的元件。在电路中电感具有耦合、滤波、阻流、补偿、调谐等作用。
变压器是一种利用互感原理来传输能量的元件，它实质上是电感的一种特殊形式。变压器具有变压、变流、变阻抗、耦合、匹配等主要作用。
常用电感和变压器的外形结构及电路符号如图1.14所示。
2.分类（1）电感的分类。
按电感量是否变化来分，可分为：固定电感、微调电感、可变电感等。图1.14 常用电感和变压器的外形结构及电路符号
按导磁性质来分，可分为：空芯线圈、磁芯线圈、铜芯线圈等。
按用途来分，可分为：天线线圈、扼流线圈、振荡线圈等。（2）变压器的分类。
按工作频率来分，可分为：高频变压器、中频变压器、低频（音频）变压器、脉冲变压器等。
按导磁性质来分，可分为：空芯变压器、磁芯变压器、铁芯变压器等。
按用途（传输方式）来分，可分为：电源变压器、输入变压器、输出变压器、耦合变压器等。
部分电感和变压器的性能及用途如表1.9所示。表1.9 部分电感器和变压器的性能及用途
1.3.2 电感及变压器的主要性能参数和标注方法
1.电感器的主要性能参数（1）标称电感量。标称电感量反映电感线圈自感应能力的物理量，电感量的大小与线圈的形状、结构和材料有关。实际的电感量常用“mH”、“μH”作单位。（2）品质因数Q。电感线圈中，储存能量与消耗能量的比值称为品质因数，也称Q值；具体表现为线圈的感抗（ωL）与线圈的损耗电阻（R）的比值。Q值反映电感线圈损耗的大小，Q值越高，损耗功率越小，电路效率越高。Q值的大小通常为50～300，一般谐振电路要求电感的Q值高一些，以便获得更好的选择性。Q值的提高受电感线圈的直流损耗电阻、线圈的介质损耗等因素的限制；当频率增加，会使Q值下降，严重时会破坏电路的正常工作。（3）分布电容。电感线圈的分布电容是指线圈的匝数之间形成的电容效应。这些电容的作用可以看成是一个与线圈并联的等效电容。低频时，分布电容对电感的工作没有影响；高频时，会改变电感的性能，分布电容使线圈的Q值减小，稳定性变差。（4）电感线圈的直流电阻。电感线圈的直流电阻即为电感线圈的直流损耗电阻R，其值通常在几欧至几百欧之间，可以用万用表的欧姆挡直接测量出来。
2.变压器的主要特性参数（1）变压比n。变压比n指变压器的初级电压U与次级电压U的12比值，或初级线圈匝数N与次级线圈匝数N比值：12（2）额定功率。额定功率指在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。（3）效率。效率指变压器的输出功率与输入功率的比值。一般来说，变压器的容量（额定功率）越大，其效率越高；容量（额定功率）越小，效率越低。例如：变压器的额定功率为100W以上时，其效率可达90%以上；变压器的额定功率为10W以下时，其效率只有
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