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2024-01-22 08:40

電子元器件的檢測

電子元器件的檢測
一、任務(wù)目標(biāo)
1、掌握用普通數(shù)字萬用表簡單測試常用元器件好壞的方法
2、掌握用色標(biāo)法讀電阻及誤差等級(jí)
3、掌握常用元器件的符號(hào)及型號(hào)的命名方法
二、任務(wù)預(yù)習(xí)
1、常用半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)、性能及單向?qū)щ娞匦?br /> 2、常用半導(dǎo)體器件的型號(hào)命名法及簡單的測試方法
3、電阻器和電位器的型號(hào)命名法及簡單的測試方法
4、電容器的型號(hào)命名法及簡單的測試方法
三、實(shí)訓(xùn)設(shè)備
序 號(hào) 型 號(hào) 名           稱 數(shù) 量
LDCS01 電源控制屏 1 套
LDCS02 實(shí)訓(xùn)桌
VC890D 數(shù)字萬用表(便攜式) 1 臺(tái)
  元器件測試箱 1 件
 
表2-2-1
 
四、實(shí)訓(xùn)過程
常用電子元器件的識(shí)別和簡單測試
電子元器件的種類繁多,常用的有電阻器、電容器、電位器、二極管、三極管等,下面將對(duì)其測試方法作一介紹。
1、電阻器的識(shí)別和測試
(1)電阻的分類
電阻器按結(jié)構(gòu)可分為固定電阻、可變電阻和敏感電阻器;按材料和使用性質(zhì)可分為膜式電阻、線繞式電阻、熱敏電阻、壓敏電阻;按特性可分為線性電阻和非線性電阻等。
(2)電阻器的主要技術(shù)指標(biāo)
1)額定功率
電阻器在電路總消耗的功率有一定限制,超過了就可能損壞。電阻器在電路中長時(shí)間安全工作所允許消耗的最大功率,稱為電阻器的額定功率。1W或大于1W的電阻器都用代表額定功率的阿拉伯?dāng)?shù)字直接標(biāo)注在電阻器符號(hào)上;0.5W,0.25W和0.125W的電阻器分別用橫線和斜線表示;更小的電阻器則不作標(biāo)注。
2)標(biāo)稱阻值和允許偏差
標(biāo)稱阻值是電阻器的設(shè)計(jì)阻值,實(shí)際阻值往往偏差標(biāo)稱阻值,允許偏差給出了限制范圍。
電阻器的標(biāo)稱阻值和允許偏差一般都標(biāo)在電阻器上,標(biāo)志方法有直標(biāo)法、字母符號(hào)法和色標(biāo)法3種。
a)直標(biāo)法:標(biāo)稱阻值用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)志在電阻器表面,允許偏差用百分?jǐn)?shù)直接表示。
b)字母符號(hào)法:它用阿拉伯?dāng)?shù)字和拉丁字母組合表示標(biāo)稱阻值和允許偏差。拉丁字          母R、K、M分別代表阻值單位,具體對(duì)應(yīng)關(guān)系是:R-歐姆(Ω)、K-千歐(kΩ)、M-兆歐(MΩ)。字母前面的數(shù)字代表阻值的整數(shù)部分,字母后面的數(shù)字代表阻值的小數(shù)部分。例如,27R表示27Ω,6K8表示6.8kΩ。表示允許偏差的字母有J、K、M等,對(duì)應(yīng)關(guān)系為:J-±5%、K-±10%、M-±20%。
c)色標(biāo)法:小功率電阻器因表面積小,無法直接標(biāo)注數(shù)字和字母,往往在電阻器表面涂上3~5道不同顏色的色環(huán),其中較寬的一環(huán)是最后一環(huán)。五環(huán)色標(biāo)的含義圖2-2-2所示。
 

 
圖2-2-2  五環(huán)色標(biāo)的含義
 
四環(huán)色標(biāo)是在五環(huán)基礎(chǔ)上去除第三環(huán);三環(huán)色標(biāo)是在五環(huán)基礎(chǔ)上去除第三環(huán)和第五環(huán),這時(shí)允許偏差約定為±20%。色標(biāo)的含義見表2-2-3
 
色別 第一、二、三環(huán) 第四環(huán) 第五環(huán)
有效數(shù)字 應(yīng)乘倍數(shù) 允許偏差(%)
10-2 ±10
10-1 ±5
0 100
1 101 ±1
2 102 ±2
3 103
4 104
5 105 ±0.5
藍(lán) 6 106 ±0.25
7 107 ±0.1
8 108
9 109
 
 
圖2-2-3色標(biāo)的含義
 
(3)電阻器的型號(hào)命名方法:型號(hào)命名方法如圖2-2-4所示。
 

 
圖2-2-4  電阻器的型號(hào)命名方法
 
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
用字母表示主稱 用字母表示材料 用數(shù)字或字母表示分類  
符號(hào) 意義 符號(hào) 意義 符號(hào) 意義  
R 電阻器 T 碳膜 1 普通  
W 電位器 P 硼碳膜 2 普通  
    U 硅碳膜 3 超高頻  
    H 合成膜 4 高阻  
    I 玻璃釉膜 5 高溫  
    J 金屬膜 7 精密  
    Y 氧化膜 8 高壓(電阻)、
特殊(電位器)
 
    S 有機(jī)實(shí)心 9 特殊  
    N 無機(jī)實(shí)心 G 高功率  
    X 線繞 T 可調(diào)  
    C 沉積膜 X 小型  
    G 光敏 L 測量用  
        W 微調(diào)  
        D 多圈  
 
 
表2-2-5電阻器和電位器的型號(hào)命名方法
 
(4)電阻器的測試和好壞判別
1)阻值測量。選擇萬用表歐姆檔合適的量程。測電阻時(shí)手指不要觸碰電阻器,以免影響測量的準(zhǔn)確性。
2)電阻器好壞的判別。測得阻值為無窮大時(shí),表明電阻器已燒毀或引線斷開。數(shù)值來回跳動(dòng)表明內(nèi)部接觸不良。實(shí)測阻值超過允許偏差范圍表明該電阻器質(zhì)量不好。
2、電容器的識(shí)別和測試
(1)電容器的分類。
電容器一般分為固定電容器、可變電容器、微調(diào)電容器3種。
1)固定電容器。固定電容器按介質(zhì)材料不同可分為云母電容器、紙介電容器、陶瓷電容器、有機(jī)薄膜電容器、電解電容器等。
2)可變電容器。有空氣介質(zhì)和固體介質(zhì)等。
3)微調(diào)電容器。電容器的變化范圍比較小,常以陶瓷、云母及空氣作介質(zhì)。
(2)電容器的主要技術(shù)指標(biāo)。
標(biāo)稱容量和允許偏差。一般電容器的標(biāo)稱容量系列與電阻器采用的系列相同。電容器的標(biāo)稱容量和允許偏差一般標(biāo)在電容器上,標(biāo)志方法有直標(biāo)法、數(shù)碼表示法和色碼表示法3種。
直標(biāo)法:電容量單位通常有微法(μF,10-6F)、納法(nF,10-9F)和皮法(pF,10-12F)。例如,6μ8表示標(biāo)稱容量為6.8μF,51p表示標(biāo)稱容量為51pF。
數(shù)碼表示法:一般用三位數(shù)字來表示容量,單位為pF。前兩位數(shù)字為有效數(shù)字,第三位數(shù)字表示位率,該數(shù)字n=0~8時(shí),位率為10n;該數(shù)字n=9時(shí),位率為10n-10=10-1。三位數(shù)字后的字母表示允許偏差,常用的有J、K、M,分別表示±5%、±10%、±20%。例如,304J表示0.3μF±5%。
色碼表示法:類似于電阻器的色標(biāo)法。色碼一般有三位,前兩個(gè)代表有效數(shù)字,第三個(gè)代表位率,單位表示pF。
(3)電容器的額定直流工作電壓,又是指電容器在電路中能長時(shí)間安全工作所能承受的最大直流電壓,又稱耐壓。工作在交流狀態(tài)時(shí),加在電容器兩端的交流峰值電壓不得超過額定直流工作電壓。電容器的耐壓根據(jù)需要從幾伏到幾萬伏不等。
(4)電容器的型號(hào)命名方法。電容器的型號(hào)一般由4部分組成,如圖2-2-6所示,具體含義如表2-2-7和表2-2-8所示。
 

 
圖2-2-6  電容器的型號(hào)命名方法
 
表2-2-7 電容器的介質(zhì)材料字母符號(hào)及含義
 
字母符號(hào) 電容器介質(zhì)材料的含義 字母符號(hào) 電容器介質(zhì)材料的含義
A 鉭電解 L 聚酯等極性有機(jī)薄膜
B 聚苯乙烯等非極性有機(jī)薄膜 N 鈮電解
C 高頻陶瓷 O 玻璃膜
D 鋁電解 Q 漆膜
E 其他材料電解 T 低頻陶瓷
G 合金電解 V 云母紙
H 紙膜復(fù)合 Y 云母
I 玻璃釉 Z
J 金屬化紙    
 
 
 
表2-2-8 電容器的分類數(shù)字符號(hào)及含義
 
 
數(shù)字 瓷介電容器 云母電容器 有機(jī)電容機(jī) 電解電容器
1 圓形 非密封 非密封 箔式
2 管形 非密封 非密封 箔式
3 疊片 密封 密封 燒結(jié)粉  非固體
4 獨(dú)石 密封 密封 燒結(jié)粉  固體
5 穿心   穿心  
6 支柱等      
7       無極性
8 高壓 高壓 高壓  
9     特殊 特殊
 
 
(5)電容器的測試和好壞判別
一般用萬用表的歐姆檔判別電容器的好壞、性能、容量和極性(電解電容器)。要合理選用量程,容量越大,應(yīng)選量程越;容量越小,應(yīng)選量程越大。容量小于5000pF的電容器不能用萬用表測試(僅可判別是否擊穿短路)。
1)固定電容器性能好壞的判別
將萬用表的兩表筆分別接電容器的兩極,表針先正方向偏擺,然后逐漸向反方向復(fù)原,退回到R=∞處。如不能復(fù)原,穩(wěn)定時(shí)的讀數(shù)即為電容器的漏電電阻。此阻值越大,說明絕緣性越好。在測試時(shí)如表針無偏擺現(xiàn)象,說明電容器內(nèi)部斷路;如表針正擺后不返回,且阻值很小或?yàn)榱,說明電容器內(nèi)部短路。
2)電容器容量的判斷
用表筆接觸電容器的兩級(jí),表針先正擺,然后逐漸復(fù)原。對(duì)調(diào)紅、黑表筆,表針又正擺,偏轉(zhuǎn)幅度比前次大,然后又逐漸復(fù)原。電容量越大,表針偏擺幅度越大,復(fù)原速度越慢。據(jù)此可粗略判斷電容量的大小。
3)電解電容器極性的判斷
電解電容器正向連接時(shí)漏電小,反向連接時(shí)漏電大。對(duì)調(diào)表筆,分別測試電解電容器正、反向漏電電阻,取測得電阻值偏大的一次,黑表筆所接的為電解電容器的正極。
3、半導(dǎo)體的識(shí)別和測試
所謂半導(dǎo)體是指 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間的物質(zhì)。常用作半導(dǎo)體物質(zhì)有硅、鍺、氧化鉀等。
(1)二極管的主要參數(shù)
最大整流電流IFM。它是二極管長時(shí)間使用時(shí)允許通過的最大正向平均電流,也稱額定工作電流。
最大反向工作電壓URM。它是保證二極管不被擊穿的允許加上的最高反向電壓,也稱額定工作電壓。
最大反向電流IRM。它是最大反向工作電壓下的反向電流。
(2)三極管的主要參數(shù)
電流放大系數(shù):共發(fā)射極電路交流電流放大系數(shù)β,它是在三極管接成共射極電路時(shí),在規(guī)定的工作條件下,集電極電流變化量與基極電流變化量的比值。共發(fā)射極電路直流電流放大系數(shù)hFE,它是在三極管接成共發(fā)射極電路時(shí),在規(guī)定的工作條件下,集電極電流與基極電流的比值。
極間反向電流:集電極-基極反向飽和電流ICBO。它是當(dāng)發(fā)射極開路,在集電極和基極之間加一規(guī)定的反向偏置電壓時(shí)的反向電流。 集電極-發(fā)射極反向飽和電流ICEO。它是當(dāng)基極開路,在集電極-發(fā)射極之間加一規(guī)定的反向電壓時(shí)的反向電流,又叫穿透電流。
極限參數(shù):集電極最大電流ICM,是指β值下降到正常值的2/3時(shí)的集電極電流。
集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓UCEO,它是基極斷開時(shí),加在集電極和發(fā)射極之間最大的允許工作電壓。
集電極最大允許耗散功率PCM,它是保證三極管不損壞而允許集電極上損耗功率的最大值。
(3)半導(dǎo)體器件的命名方法
半導(dǎo)體器件的型號(hào)由五部分組成:第一部分用數(shù)字表示半導(dǎo)體管的電極數(shù);第二部分用拉丁字母表示半導(dǎo)體管的材料和極性;第三部分用拉丁字母表示半導(dǎo)體管的類別;第四部分用拉丁字母表示序號(hào),第五部分用拉丁字母表示區(qū)別代號(hào)。半導(dǎo)體器件型號(hào)前三部分的含義見表7,半導(dǎo)體器件型號(hào)識(shí)別示例如圖2-2-9所示。
 

a)                   b)
 
圖2-2-9 半導(dǎo)體器件識(shí)別實(shí)例 a)二極管  b)三極管
表2-2-10 二極管和三極管的分類數(shù)字符號(hào)及含義
 
第一部分 第二部分 第三部分
用數(shù)字表示
器件的電極數(shù)目
用拉丁字母表示
器件的材料和極性
用拉丁字母
表示器件類型
數(shù)字 意義 符號(hào) 意義 稱號(hào) 意義
2 二極管 A N型鍺材料 P 普通管
3 三極管 B P型鍺材料 W 穩(wěn)壓管
    C N型硅材料 V 微波管
    D P型硅材料 Z 整流管
    A PNP型鍺材料 S 隧道管
    B NPN型鍺材料 N 阻尼管
    C PNP型硅材料 U 光電器件
    D NPN型硅材料 K 開關(guān)管
        X 低頻小功率管
        G 高頻小功率管
        D 低頻大功率管
        A 高頻大功率管
        T 閘流管
        Y 體效應(yīng)管
        J 階躍恢復(fù)管
        L 整流堆
        C 參量管
        CS 場效應(yīng)管
        BT 半導(dǎo)體特殊器件
        FH 復(fù)合管
        GJ 激光器件
 
 
表2-2-10
 
(4)半導(dǎo)體器件的測試和判斷
1)二極管的測試和判別
用萬用表的二極管檔位進(jìn)行測試。如果儀表的兩次測試讀數(shù)均顯示為“1”,說明被測二極管已損壞或不是二極管。如果兩次讀數(shù)又一次顯示為.2××~.7××(×表示任意數(shù)字),另一次顯示為“1”時(shí),說明二極管是好的。在兩次測試中,有數(shù)字顯示的那次測量,數(shù)字萬用表的紅表筆所接的一端為陽極,黑表筆所接的一端為陰極。
2)三極管的測試和判別
可根據(jù)管腳排列從外觀上判別管腳。常見二極管的管腳排列如圖2-2-11所示。
a)判斷管型和基極
用萬用表的二極管檔來測試。用紅表筆按一個(gè)極,黑表筆依次碰接另外兩個(gè)極,如果均導(dǎo)通,則為PNP型三極管,紅表筆所接的電極為基極。用黑表筆固定一個(gè)極,紅表筆依次碰接另外兩個(gè)極,如果導(dǎo)通,則為NPN型三極管,黑表筆所接的極為基極。
b)判斷集電極和發(fā)射極
在已知的基極的前提下,假定另外兩管腳一個(gè)為集電極c,另一個(gè)為發(fā)射極e。對(duì)于NPN型管,將黑表筆接集電極c,紅表筆接發(fā)射極e,然后用大拇指和食指捏住基極b和集電極c(兩極不能相碰,相當(dāng)于在兩極間接上一個(gè)電阻),觀察萬用表并記下數(shù)值。交換連接集電極和發(fā)射極的兩表筆,重復(fù)上述過程。比較兩次測試結(jié)果,數(shù)值較大的一次對(duì)管腳的假設(shè)是正確的,即黑表筆所接的是集電極,另一極即為發(fā)射極。對(duì)于PNP型管,只需將紅表筆接假設(shè)的集電極,測試過程同上。數(shù)值較大的一次,紅表筆所接的是集電極,另一極為發(fā)射極。
3)晶閘管的測試和好壞判別
首先將晶閘管(MCR8SN)接入主電路,主電路直流0~50V電源用屏上直流電樞電源,控制回路電源用0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源,把30V可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器沿逆時(shí)針旋到底, 電位器選元器件測試箱上的1K\2W的電位器;電流表選用控制屏上20mA~2000mA的直流檔,直流電壓表選用100V的電壓檔
按圖2-2-12接線,按下控制屏上的“啟動(dòng)”按鈕,然后緩慢調(diào)節(jié)電樞電源電壓電壓為50V,同時(shí)監(jiān)視電壓表的讀數(shù),調(diào)節(jié)0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器,電壓調(diào)到1V,監(jiān)視電壓表、電流表的讀數(shù),當(dāng)電壓表指示接近零(表示管子完全導(dǎo)通),停止調(diào)節(jié),然后關(guān)斷1V控制電壓。陽極和陰極之間依然導(dǎo)通。只有將晶閘管的陽極和陰極之間的電壓調(diào)到不能維持晶閘管導(dǎo)通,(也就是減小電樞電源)管子才會(huì)關(guān)斷,說明此時(shí)的管子是好的。
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
圖2-2-11 三極管外形識(shí)別管腳
 
4)絕緣柵型場效應(yīng)管的測試和好壞判別
首先將絕緣柵型場效應(yīng)管(2KS956)接入主電路,主電路直流0~50V電源用屏上直流電樞電源,控制回路電源用0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源,把30V可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器沿逆時(shí)針旋到底, 電位器選元器件測試箱上的1K\2W的電位器;電流表選用控制屏上20mA~2000mA的直流檔,直流電壓表選用100V的電壓檔
按圖2-2-12接線,按下控制屏上的“啟動(dòng)”按鈕,然后緩慢調(diào)節(jié)電樞電源電壓電壓為50V,同時(shí)監(jiān)視電壓表的讀數(shù),調(diào)節(jié)0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器,電壓調(diào)到5V,監(jiān)視電壓表、電流表的讀數(shù),當(dāng)電壓表指示接近零(表示管子完全導(dǎo)通),停止調(diào)節(jié),說明此時(shí)的管子是好的。
 
 

 
 
 
 
 
 
 
圖2-2-12  晶閘管、場效應(yīng)管接線圖
5)單結(jié)晶體管的測試和好壞判別
首先將絕緣柵型場效應(yīng)管(BT33F)接入主電路,主電路直流0~20V電源用屏上直流電樞電源,控制回路電源用0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源,把30V可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器沿逆時(shí)針旋到底, 電位器選元器件測試箱上的1K\2W的電位器;電流表選用控制屏上20mA~2000mA的直流檔,直流電壓表選用100V的電壓檔
按圖2-2-13接線,按下控制屏上的“啟動(dòng)”按鈕,然后緩慢調(diào)節(jié)電樞電源,電壓為20V,同時(shí),監(jiān)視電壓表的讀數(shù),調(diào)節(jié)0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器,電壓從零開始調(diào),同時(shí)監(jiān)視電壓表、電流表的讀數(shù),當(dāng)電流表的值突然增加,電壓表的值隨著0~30V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源電位器增加突然下降到某一電壓值,繼續(xù)增加電壓值時(shí),電流會(huì)一直增加,電壓基本保持不變,(電壓調(diào)節(jié)到20V時(shí)停止調(diào)節(jié))。表示管子正常工作,說明此時(shí)的管子是好的。

 
 
 
 
 
 
 
圖2-2-13 單結(jié)晶體管測試電路接線圖

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
圖2-2-14單結(jié)晶體管特性曲線
單結(jié)晶體管的特性曲線如圖2-2-14所示當(dāng)UBE1=0時(shí),IE=IEO;當(dāng)UEB1增大至UP(峰點(diǎn)電壓時(shí)),PN結(jié)開始正向?qū),此時(shí)IE=IP(峰點(diǎn)電流);UEB1再增大一點(diǎn)管子就進(jìn)入負(fù)阻區(qū),隨著IE增大,UEB1減小,直至UEB1=UV(谷點(diǎn)電壓),IE=IV(谷點(diǎn)電流),UV取決于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓和rb1 的飽和電阻rs;當(dāng)IE再增大,管子進(jìn)入飽和區(qū)。單結(jié)晶體管的三個(gè)區(qū)如圖2-2-14所標(biāo)注。
五、技能實(shí)訓(xùn)考核評(píng)分記錄表(見表2-2-15)
 
表2-2-15
序號(hào) 考核內(nèi)容 考核要求 配分 得分
技能實(shí)訓(xùn)的準(zhǔn)備 對(duì)“任務(wù)預(yù)習(xí)”的預(yù)習(xí) 10  
實(shí)訓(xùn)元器件的測試 萬用表使用正確、量程選擇準(zhǔn)確,測量速度快,測量一次成功 25  
實(shí)訓(xùn)設(shè)備的使用 正確操作控制屏電源、操作按鈕,正確操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備其它資源 25  
觀察和記錄實(shí)訓(xùn)過程的現(xiàn)象 記錄現(xiàn)象正確 10  
分析各元器件的結(jié)構(gòu)和測試方法 用萬用表測量不同元器件的操作方法進(jìn)行正確分析 30  
考評(píng)合計(jì)得分  
否定項(xiàng) 發(fā)生重大責(zé)任事故、嚴(yán)重違反實(shí)訓(xùn)室紀(jì)律,得分為0分
 
指導(dǎo)老師簽名                          日期                     
 
六、技能實(shí)訓(xùn)報(bào)告
1、技能實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目名稱
2、技能實(shí)訓(xùn)的任務(wù)目標(biāo)
3、技能實(shí)訓(xùn)所用到的實(shí)訓(xùn)設(shè)備
4、繪制實(shí)訓(xùn)的測量圖
5、記錄實(shí)訓(xùn)的過程、現(xiàn)象
6、分析實(shí)訓(xùn)過程中萬用表測量不同元器件的操作方法
7、小結(jié)、體會(huì)和建議
七、思考與練習(xí)
1、試分析用萬用表測量二極管、三極管質(zhì)量好壞的測試方法
2、試分析用萬用表測試晶閘管質(zhì)量好壞的測試方法?