常用元件的识别与检测及
万用表的使用
A-1电阻器的简单识别与测试
1-电阻器的分类与命名
电阻器是电子线路中应用最广泛的一种元件。其主要作用是稳定和调节电路中的电流和电压,还可以作为分流器、分压器和消耗电能的负载等。
电阻器按结构可分为固定式和可变式两大类。
固定式电阻器由于制作材料和工艺不同,可分为炭膜电阻、实芯式电阻、金属绕线电阻(RX)和特殊电阻4种类型。
可变式电阻分为滑线式变阻器和电位器,应用广泛的是电位器。电阻器的命名方法详见表A-1所列。
2-电阻器的主要性能指标
(1)额定功率:电阻器的额定功率是在规定的温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率。额定功率分19等级,常用的有1/20W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,4W,5W。
(2)标称阻值:标称阻值是产品标志的“名义”阻值,其单位为欧()、千欧(k)、兆欧(M),标称阻值系列见表A-2所列。
(4)最高工作电压:由电阻器、电位器最大电流密度、电阻体击穿及结构等因素所规定的工作电压限度。对阻值较大的电阻器,当工作电压过高时,虽功率不超过规定值,但内部会发生火花放电,导致电阻变质损坏。一般1/8W碳膜电阻器或金属膜电阻器,最高工作电压分别不能超过150V或200V。
3-电阻器的简单测试
电阻器的主要故障是:过流烧毁(大多开路)、变值、断裂、引脚脱焊等。电位器还经常发生滑动触头与电阻片接触不良等情况,电阻器的检测方法有以下几种。
(1)首先观察外表,电阻器应标志清晰,保护层完好,帽盖与电阻体结合紧密,无断裂和无烧焦现象。电位器应转动灵活,手感接触均匀;若带有开关,应听到开关接通时清脆的“吧嗒”声。
(2)用万用表欧姆挡检测电阻器标称值,首先将万用表的功能转换开关置“”挡,量程转换开关置合适挡。将两根测试笔短接,表头指针应在刻度线零点,若不在零点,则要调节“”旋钮(零欧姆调整电位器)回零。调回零后,即可将被测电阻串接于两根表笔之间,此时表头指针偏转,待稳定后可从刻度线上直接读出所示数值,再乘以事先所选择的量程,即可得到被测电阻的阻值。当另换一量程时,必须再次短接两测试笔,重新调零。
要注意的是,在测电阻时,不能用双手同时捏电阻或测试笔,若这样的话,人体电阻将与被测电阻并联,表头上指示值就不单纯是被测电阻的阻值了。
当测量精度要求较高时,采用电阻电桥来测电阻。
4-电阻器的选用常识
(1)按照用途选电阻的类型,如对要求不高的电子设备,可选用普通的实心碳质电阻或碳膜电阻;对于精密的电子仪器,如测量电路或仪表等,应选用精密电阻;在要求耐热性、稳定性好和噪声小的电路中,需选用金属膜电阻;要求功率值大的低频电路可采用线绕电阻等。
(2)类型确定后,再按电阻器主要参数确定所选用的元件,通常按使用电路的估算值选择接近的标称电阻,至于允许误差,需视电阻在电路中的作用,如放大电路中的偏流电阻、RC电路中的电阻等,可选误差为5%~10%(即Ⅰ、Ⅱ级)的电阻;作为负载、滤波、退耦和反馈等电阻,可选误差为10%~20%(即Ⅱ、Ⅲ级);对额定功率一般选估算值的两倍或两倍以上。
5-电阻器使用注意事项
(1)焊接电阻时要快,长时间受热会使电阻变值或烧坏。
(2)弯曲电阻引线时,弯折处离根部距离一般应大于5mm,以免引线脱落或电阻器两端附录A常用元件的识别与检测及万用表的使用323金属帽松脱。
(3)使用前应检测电阻的实际值,安装时,电阻符号标志应向上,以便观察。
(4)电阻器接在电路中使用时,其功耗和两端电压均不可超过它的额定值。
A-2电容器的简单识别与测试
1-电容器的分类及型号命名
电容器是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。电容器的种类如下。
(1)按结构分3种:固定电容器、半可变电容器、可变电容器。如图A-2所示是几种常见的固定电容器的外形和电路符号。
(2)按电容器介质材料分6种:电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容器、纸介电容器、有机薄膜电容器。
电容器的型号命名法见表A-5所列。
2-电容器的主要性能指标
(1)电容量:电容量是指电容加上电压后,储存电荷的能力。常用单位是法拉(F)、微法(μF)和皮法(pF),一般电容器都直接写出其容量。也有的用数字来标志容量的。如有的电容上只标出“362”三位数字,左起两位数字给出电容量的第一、第二位数字,而第三位数字则表示附加零的个数,以pF为单位。因此“362”即表示电容量为3600pF。
(2)标称电容量:标称电容量是指标称在电容器上的“名义”电容量。我国固定电容器标称容量系列为E24,E12,E6。电解电容的标称容量参考系列为1,1-5,2-2,3-3,4-7,6-8(以μF为单位)。
(3)允许误差:允许误差是实际电容量对于标称电容量的最大允许偏差范围,固定电容器的允许误差分8级,见表A-6所列。
3-电容器质量优劣的简单测试
用万用表的电阻挡(R×100或R×1k挡),将表笔接触电容器的两引线,刚搭上时,表头指针将发生摆动,然后逐渐返回趋向R=,这就是电容器充放电现象(对0-1μF以下的电容观察不到此现象),说明该电容器正常。如果表指针指到或靠近欧姆零点,说明电容器内部短路;若表针不动,始终指向处,则说明电容器内部开路或失效。
4-电容器的选用常识
(1)电容器安装前应进行测量,看其是否短路、断路或漏电严重,并在装入电路时,应使电容器的标志易于观察,且标志顺序一致。
(2)电路中,电容器两端的电压不能超过电容器本身的工作电压。安装时应注意电解电容器正、负极性不能接反。
(3)根据用途选择电容器类型。例如,谐振回路需要介质损耗小的电容器,应选用高频附录A常用元件的识别与检测及万用表的使用325陶瓷电容器(CC型);隔直、耦合电容可选纸介、涤纶、电解等电容器;低频滤波电路一般应选用电解电容器;旁路电容可选纸介、陶瓷和电解电容器。
(4)根据电路要求选择电路参数,对电容量要求,视用途而定,如用做滤波、退耦、旁路与消振的电容,对容量要求不严格,一般选用比电路估算值大些即可,允许误差可10%~20%;对于振荡、延时、音调控制等电路中的电容,容量选取应尽量接近要求值;而在频带滤波器中的电容,则要求容量非常准确。电容耐压要留有足够的余量,尤其对工作电压稳定性差的电路更是如此。
A-3电感器的简单识别与测试
1-电感器的分类
电感器一般由线圈构成。为了增加电感量,提高品质因数和减小体积,通常在线圈中加入软磁材料的磁芯。
根据电感器的电感量是否可调,电感器分为固定、可变和微调电感器。
可变电感器的电感量可利用磁芯在线圈内移动而在较大的范围内调节。它与固定电容器配合应用于谐振电路中起调谐作用。
微调电感器可以满足整机调试的需要和补偿电感器生产中的分散性,调好后,一般不再变动。
根据电感器的结构可分为带磁芯、铁心和磁芯有间隙的电感器等,它们的符号分别如图A-3所示。
2-电感器的主要性能指标
(1)电感量:电感量是指电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力,其大小与磁导率μ、线圈单位长度中的匝数n及体积V有关。当线圈的长度远大于直径时,电感量为L=μn2V,电感量的常用单位为H(亨利)、mH(毫亨)、μH(微亨)。
(2)品质因数:品质因数Q反映电感器传输能量的本领。Q值越大,传输能量的本领越大,即损耗越小。一般要求Q=50~300。
其中:L为工作电源的角频率;L为线圈的电感量;R为线圈的电阻。
(3)额定电流:额定电流主要针对高频电感器和大功率调谐电感器而言。通过电感器的电流超过额定值时,电感器将发热,严重会损坏。
3-电感器的简单测试
测量电感的方法与测量电容的方法相似,也可以用电桥法、谐振回路法来测量。
4-电感器的选用常识
(1)在选用电感器时,首先应明确其使用频率范围。铁心线圈只能用于低频,一般磁芯线圈、空芯线圈可用于高频,其次要弄清线圈的电感量。
(2)电感线圈是磁感应元件,它对周围电感性元件有影响,安装时一定要注意电感性元件之间相互靠近时,电感线圈的轴线应互相垂直。
A-4万用表的正确使用
万用表的结构较复杂,它的类型较多,仪表的面板上旋钮、开关布局也各有差异,因此在使用万用表之前,必须仔细了解和熟悉各部件的作用,详细阅读使用说明书,然后再参照下述方法使用。
1-零位的调整
仪表使用前首先检查指针是否在零位,若不在零位,应调整零位调整器,将指针调至零位。在使用欧姆挡时,要先调整欧姆挡的零位(用欧姆调零电位器),每改变一次电阻的量程,都要调零。再测量时,如果调不到零位,说明万用表内干电池电压太低,应更换新电池。
2-正确连接表笔
红色表笔应插入“+”插孔,黑色表笔应插入“-”插孔。测量直流时,红色表笔接被测部分的正极,黑色表笔接被测部分的负极。若极性一时判断不出,可将转换开关放在直流电压最大量程位置上,将两表笔迅速地接触一下被测部分的两极,视其指针正向偏转还是反向偏转,就可判明被测部分的正负极性。
3-正确选择测量项目及其量程
根据被测对象(直流电压、电流、交流电压、电阻)及其量值大致范围,将功能转换开关旋至所需要的挡位置。如有两个转换开关,一般其中一个用来选择测量项目,另一个则用来选择量程。测量时还应使指针指示在满刻度的1/2~2/3以上,这样测量结果较为准确。如果预先不知道被测量的大致范围,则可先将转换开关置于该种测量项目的最大量程上,若读数太小,再逐次减小量程,要特别注意绝对不得将测量项目搞错,否则,将使仪表受到损伤,甚至将表头烧毁。
4-正确读数
在表盘上有许多条标度尺,它们是用来读取各种被测量数值的。例如:标有“”的标尺是测量电阻用的;标有“DC”或“-”的标尺是供测量直流时读数用;标有“AC”或“~”的标尺为测量交流时用;有些万用表交流低压挡有专用标度尺。
5-其他
测量电压时,万用表与被测电路并联;测量电流时,万用表与被测电路串联。测量电路中的电阻时,一定要切断电源,不允许带电测量。测量高压时,要注意人身安全,按说明书上的规定进行。万用表不用时,将转换开关放在电压挡的最大量程上。
A-5二极管的识别与测试
二极管是电子电路中经常使用的元件。二极管具有单向导电性,除常用的整流、检波二附录A常用元件的识别与检测及万用表的使用327极管外,还有稳压、发光、光电、开关二极管等。它们的管壳上都印有规格和型号,其型号命名法见表A-7所列。
1-普通二极管的识别与简单测试
普通二极管一般为玻璃封装和塑料封装两种,见图A-4所示。它们的外壳上均印有型号和标记。标记箭头所指方向为阴极。有的二极管上只有一个色点,有色点的一端为阳极。
根据二极管的单向导电性,可用万用表的挡来判断二极管的好坏和极性。具体做法是:万用表挡置“R×100”或“R×1k”处,将红黑两表笔接触二极管两端,表头有一指示值;将红黑两表笔对调再接触二极管两端,表头又将有一指示值。若两次指示的阻值相差很大,说明该二极管单向导电性好,且阻值大的一次红笔所接的为二极管的阳极;若两次指示的阻值相差很小,说明该二极管已失去单向导电性;若两次指示的阻值均很大,说明该二极管已开路。
2-特殊二极管的识别与简单测试
特殊二极管主要有发光二极管、稳压管、光电二极管等。
1)稳压管
稳压管有玻璃、塑料封装和金属外壳封装两种。前者外形与普通二极管相似,后者外形与三极管相似,但内部为双稳压二极管,如图A-5所示。
稳压管在电路中是反向连接的,它能使稳压管所接电路两端的电压稳定在一个规定的电压范围,称为稳压值。可根据稳压管的型号查阅手册来确定稳压值。
2)发光二极管
发光二极管(LED)被广泛用于单个显示电路或制作成七段矩阵式显示器,而在数字电路实验中,常用做逻辑显示器,发光二极管的电路符号如图A-6(a)所示。