电子基本技能实训

电子基本技能实训烟台南山学院电工电子实训中心电子教研室电子元器件任何一个电子电路，都是由电子元器件组合而成。了解常用元器件的性能、型号规格、组成分类及识别方法，用简单测试的方法判断元器件的好坏，是选择、使用电子元器件的基础，是组装、调试电子电路必须具备的技术技能。下面我们首先分别介绍电阻器、电容器、电感器、继电器、晶体管、光电器件、集成电路等元器件的基本知识1.电阻器电阻器在电路中起限流、分流、降压、分压、负载、匹配等作用。1.1电阻器的分类电阻器按其结构可分为三类，即固定电阻器、可变电阻器(电位器)和敏感电阻器。按组成材料的不同，又可分为炭膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等。常用电阻器的外形图如图1.1图1.1：常用电阻器的外形图1.2电阻器的参数及标注方法电阻器的参数很多，通常考虑的有标称阻值、额定功率和允许偏差等。（１）、标称阻值和允许误差电阻器的标称阻值是指电阻器上标出的名义阻值。而实际阻值与标称阻值之间允许的最大偏差范围叫做阻值允许偏差，一般用标称阻值与实际阻值之差除以标称阻值所得的百分数表示，又称阻值误差。普通电阻器阻值误差分三个等级：允许误差小于±5﹪的称Ⅰ级，允许误差小于±１０﹪的称Ⅱ级，允许误差小于±２０﹪的称Ⅲ级。表示电阻器的阻值和误差的方法有两种：一是直标法，二是色标法。直标法是将电阻的阻值直接用数字标注在电阻上；色标法是用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值和误差，其规定如表1.1（a）和（b）。表1.1（a）：普通型电阻器色标法颜色第一色环第一位数第二色环第二位数第三色环倍乘数第四色环误差黑00100棕11101红22102橙33103黄44104绿55105蓝66106紫77107灰88108白99109金10-1±5﹪银10-2±10﹪无色±20﹪表1.1（b）：精密型电阻器色标法颜色第一色环第一位数第二色环第二位数第三色环第三位数第四色环倍乘数第五色环误差黑000100棕111101±1﹪红222102±2﹪橙333103黄444104绿555105±0.5﹪蓝666106±0.25﹪紫777107±0.1﹪灰888108白999109金10-1银10-2图１.２表示出了色标法的具体标注方法图１.２电阻器的阻值和误差的色标法允许偏差倍乘数第一位数第二位数用色标法表示电阻时，根据阻值的精密情况又分为两种：一是普通型电阻，电阻体上有四条色环，前两条表示数字，第三条表示倍乘，第四条表示误差。二是精密型电阻，电阻体上有五条色环，前三条表示数字，第四条表示倍乘，第五条表示误差。通用电阻器的标称阻值系列如表1.2所示，任何电阻器的标称阻值都应为表1.2所列数值乘以10nΩ，其中n为整数。表1.2标称阻值允许误差系列代号标称阻值系列±5﹪E241.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1±10﹪E121.01.21.51.82.22.73.33.94.95.66.88.2±20﹪E61.01.52.23.34.76.8（2）、电阻器的额定功率电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中，长期连续工作所允许消耗的最大功率。常用的额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W、25W等。电阻器的额定功率有两种表示方法，一是2W以上的电阻，直接用阿拉伯数字标注在电阻体上，二是2W以下的炭膜或金属膜电阻，可以根据其几何尺寸判断其额定功率的大小如表1.3。尺寸功率炭膜电阻器金属膜电阻器L(长度mm)D(直径mm)L(长度mm)D(直径mm)0.125W0.25W0.5W1W2W12152528462.54.54.5687810.81318.52.22.64.26.68.6表1.3炭膜电阻器和金属膜电阻器的尺寸与额定功率1.3电阻器的简单测试电阻器的好坏可以用仪表测试，电阻器阻值的大小也可以用有关仪器、仪表测出,测试电阻值通常有两种方法，一是直接测试法，另一种是间接测试法。（1）．直接测试法就是直接用欧姆表、电桥等仪器仪表测出电阻器阻值的方法。通常测试小于1Ω的小电阻时可用单臂电桥，测试1Ω到1MΩ电阻时可用电桥或欧姆表（或万用表），而测试1MΩ以上大电阻时应使用兆欧表。（2）、间接测试法就是通过测试电阻器两端的电压及流过电阻中的电流，再利用欧姆定律计算电阻器的阻值，此方法常用于带电电路中电阻器阻值的测试。2.电容器两块导体中间隔以介质便构成电容器。电容器是一种储能元件，在电路中用于耦合、滤波、旁路、调谐和能量转换，也是电子线路中常用的电子元器件之一。2.1电容器的分类电容器的种类很多，按其容量是否可调可分为固定电容器、半可调电容器和可调电容器。常见电容器外形图容器的外形图如图１.３所示。图１.３常见电容器外形图2.2电容器的参数（1）．表称容量及允许误差和电阻器一样，电容器的外壳表面上标出的电容量值，称为电容器的表称容量，表称容量与实际容量之间的偏差与表称容量之比的百分数称为电容器的允许误差。常用电容器的允许误差有±2﹪、±5﹪、±10﹪、±20﹪等几种。（2）．工作电压工作电压也称耐压或额定工作电压，表示电容器在使用时允许加在其两端的最大电压值。使用时，外加电压最大值一定要小于电容器的耐压，通常取额定工作电压的三分之二以下。（3）．绝缘电阻电容器的绝缘电阻，表示了电容器的漏电性能，在数值上等于加在电容器两端的电压除以漏电流。绝缘电阻越大，电容器质量越好。品质优良的电容器具有较高的绝缘电阻，一般都在MΩ数量级以上。电解电容器的绝缘电阻一般较低，漏电流较大。2.3电容器的标注方法电容器的容量、误差和耐压都标注在电容器的外壳上，其标注方法有直标法、文字符号法、数字法等。（1）、直标法:将容量、偏差、耐压等直接标注在电容体上。（2）、文字符号法：容量的整数部分写在容量单位符号的前面，容量的小数部分写在容量单位符号的后面。（3）、数字法：在磁片电容器上，常用三位数表示表称电容量，此方法以pF为单位。三位数字中，前两位表示标称值的有效数字，第三位表示有效数字后面零的个数。电容器的误差标注方法有三种，一是将允许偏差直接标注在电容体上；二是用字母表示。G表示±2﹪，J表示±5﹪，K表示±20﹪，N表示±30﹪，P表示+100﹪、-10﹪，S表示+50﹪、-20﹪，Z表示+80﹪、-20﹪。2.4电容器的命名方法电容器的命名方法如表1.4所示表1.4电容器型号组成部分的符号意义第一部分：主称第二部分：材料第三部分：特征分类第四部分：序号符号意义符号意义符号意义瓷介云母玻璃电解其它C电容器CYIOZBLSHDAG瓷介云母玻璃釉玻璃膜纸介聚苯乙烯涤纶聚碳酸脂复合介质铝钽铌合金其它材料123456789圆片管形叠片独石穿心支柱——高压——非密封非密封密封密封——————高压————————————————————泊式泊式烧结粉、固体烧结粉、固体————无极性——特殊非密封非密封密封密封穿心————高压特殊2.5电容器的简单测试电容器的常见故障是击穿短路、断路、漏电、容量变小、变质失效及破损。对电容器内部质量的好坏，可以用仪器检查。常用的仪器有万用表、数字电容表、电桥等。一．用万用表简测电容器（1）固定电容器漏电阻的判别用万用表表笔接触电容器的两极，表头指针应向顺时针方向跳动一下（5000pF以下电容不明显），然后逐渐逆时针恢复退至R=∞处。如果不能复原，稳定后的读数表示电容器漏电阻，其值一般为几百至几千KΩ,阻值越大表示电容器的绝缘电阻越大，绝缘性越好。（2）电容器容量的判别5000pF以上的电容器，可用万用表粗略判别其容量大小。用表笔接触电容器两极时，表头指针应先一跳，再逐渐复原。将两表笔对调，表头指针又是一跳，且跳得更高而又逐渐复原。电容器容量越大，指针跳动越大，复原的速度越慢。根据指针跳动的大小可粗略判断电容器容量的大小。同时，所用万用表电阻档越高，指针跳动的距离也越大。若万用表指针不动，说明电容器内部断路或失效。对于5000pF以下的小容量的电容器，用万用表的最高电阻档已看不出充、放电现象，应采用专门的仪器进行测试。（3）电解电容器极性的判别根据电解电容器正接时漏电小、反接时漏电大的特性可判别其极性。测试时，先用万用表测一下电解电容器漏电阻值，再将两表笔对调，测一下对调后的阻值，两次测试中漏电阻大的一次，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极二．用电容表测电容要测出电容器准确的容量，可以用电容表测试。测试时，先根据所测电容器容量的大小，选择合适的量限，再将电容器的两脚分别接电容表两极，直接读出电容器容量即可3.电感器电感器又叫电感线圈，是一种能够存储磁场能量的电气元件，在电路中有通直流，阻交流、通低频阻高频的作用。电感器有固定电感器和可变电感器、带磁芯电感器和不带磁芯电感器、低频电感器和高频电感器等。3.1电感器的基本参数（1）．电感量及其误差电感量表示电感线圈电感数值的大小，电感线圈表面所标的电感量为电感线圈电感量的标称值。线圈的实际电感量与标称值之间的偏差与标称值之比的百分数称为电感线圈的误差。（2）、品质因数线圈中存储能量与消耗能量的比值称为品质因数，用Q表示，通常定义为线圈的感抗ωL和直流等效电阻R之比，即Q=ωL/R.（3）、额定电流电感线圈的额定电流指线圈长期工作所能承受的最大电流，其值与材料和加工工艺有关。（4）、分布电容线圈的匝间、线圈与底座之间均存在分布电容。它影响着线圈的有效电感量及其稳定性，并使线圈的损耗增大，质量降低，一般总希望分布电容尽可能小。3.2电感器的简单测试使用万用表可以对电感器的好坏进行简单测试，其方法是用万用表的欧姆档测试电感线圈的直流电阻值，若所测得电阻与估计数值偏差不大，则说明电感器是好的，若测得电阻值为∞，则说明电感线圈内部断路，若测得直流电阻值远小于估计值，则说明被测线圈内部匝间击穿短路，不能使用。若想测出电感线圈的准确电感量，则必须使用万用电桥、高频Q表或数字式电感电容表。4接插件及开关接插件和开关是通过一定的机械动作完成电气连接和断开的元件，常串接在电路中，实现信号和电能的传输4.1常用接插件接插件又称连接器，在电子设备中，提供简便的插拔式电气连接。为了便于组装、更换、维修，在分立元器件或集成电路与印制电路板之间，在设备的主机和各部件之间，多采用接插件进行电气连接。接插件按工作频率可分为低频接插件和高频接插件，低频接插件通常是指频率在100MHz以下的接插件；高频接插件是指频率在100MHz以上的接插件。高频接插件一般用同轴结构与同轴线相连接，所以也常称为同轴连接器；按其外型结构可分为圆形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、带状扁平排线接插件等（1）．圆形接插件圆形接插件也称航空插头插座，它有一个标准的螺旋锁紧机构，接触点数目从两个到上百个。其插拔力较大，连接方便，抗震性好，容易实现防水密封及电磁屏蔽等特殊要求，适用于大电流连接，额定电流可从一安到数百安。用于不需要经常插拔的电路板或整机设备间的电气连接。（2）．矩形接插件矩形排列能充分利用空间，被广泛用于机内互连。带有外壳或锁紧装置时，可用于机外电缆和面板之间的连接（3）．印刷板接插件为了便于印制板电路的更换、维修，印制电路板之间或印制电路板与其它部件之间的互连经常采用此接插件。按其结构形式分为簧片式和针孔式。簧片式插座的基体用高强度酚醛塑料压制而成，孔内有弹性金属片，这种结构比较简单，使用方便。针孔式可分为单排、双排两种，插座可以装焊在印制板上，引线数目可从两根到一百根不等，常用在小型仪器中印制电路板的对外连接。（4）．带状扁平排线接插件带状扁平排线接插件是由几十根以聚氯乙烯为绝缘层的导线并排粘合在一起的。它占用空间小，轻巧柔韧，布线方便，不易混淆。带状电缆的插头是电缆两端的连接器，它与电缆的连接不用焊接，而是靠压力使连接端上的刀口刺破电缆的绝缘层实现电气连接。其工艺简单可靠，电缆的插座部分直接焊接在印制电路板上。带状扁平排线接插件常用于低电压、小电流的场合，适用于微弱信号的连接，多