《電子技術(shù)基礎(chǔ)技能實訓(xùn)教程》課件-第1章

第1章電阻元件的識別、檢測與應(yīng)用實訓(xùn)1.1

電阻在分壓、分流電路中的應(yīng)用1.1

電阻器及其應(yīng)用1.2萬用表及其應(yīng)用1.3直流穩(wěn)壓電源及其應(yīng)用1.4接插件及開關(guān)實訓(xùn)1.2電阻應(yīng)用電路的測試本章小結(jié)

實訓(xùn)1.1-電阻在分壓、分流電路中的應(yīng)用

1.實訓(xùn)目的

(1)熟悉電阻元件在電子線路中的分流、分壓作用,掌握電阻元件的識別與測量方法。(2)了解萬用表和直流穩(wěn)壓電源的功能,掌握利用萬用表測量電壓、電流和電阻的基本方法。(3)掌握分析、計算和測試電阻電路的基本方法與操作步驟。

2.實訓(xùn)設(shè)備與器件

(1)實訓(xùn)設(shè)備:直流穩(wěn)壓電源1臺,萬用表1臺,電烙鐵。

(2)實訓(xùn)器件:電阻元件,磁電系微安表頭,萬能板。

3.實訓(xùn)電路與說明

在圖1.1中,分別給出了用微安表頭和電阻元件組成的幾種基本電路,它們可分別用于測量直流電流和直流電壓。首先,對各種電路的基本工作原理進行定性分析,再根據(jù)實訓(xùn)內(nèi)容的要求在圖1.1中正確選擇出與之對應(yīng)的電路,并根據(jù)被測參數(shù)的范圍要求計算出電路中各電阻元件的阻值。圖1.1-電阻分流、分壓示意圖

4.實訓(xùn)內(nèi)容與步驟

(1)用滿偏為50μA、內(nèi)阻為3.5kΩ的磁電系微安表頭測量直流電流,設(shè)被測電流范圍為0~1mA及0~5mA。

(2)用同樣的磁電系微安表頭測量直流電壓,設(shè)被測電壓范圍為0~5V及0~10V。

(3)根據(jù)上述要求確定測量電路,并計算出各電阻的參數(shù)值。

(4)檢測元器件。

(5)連接和調(diào)試電路。

在通電前,要先檢查實訓(xùn)電路的連接是否正確,并用萬用表檢查各器件間接觸是否良好。用直流穩(wěn)壓電源模擬被測電壓信號(若用電壓源模擬電流信號,應(yīng)在電壓源的輸出端串入一個相應(yīng)的電阻)時,應(yīng)先將輸出電壓的幅值調(diào)至最小。待檢查無誤后,接通電源及輸入信號。然后逐漸增大輸入信號,觀察微安表指針的變化情況,此時表針的偏轉(zhuǎn)角度也應(yīng)逐漸增大(注意輸入信號不許超出規(guī)定的量程范圍,否則將損壞微安表頭)。當輸入信號達到允許測量范圍內(nèi)的最大值時,指針應(yīng)正好指在滿偏位置上,否則應(yīng)重新修正電阻元件的參數(shù)值。將得出的結(jié)果分別填入實驗數(shù)據(jù)表1-1和表1-2中。

5.實訓(xùn)總結(jié)與分析

(1)了解所使用的磁電系微安表頭的性能和使用方法。磁電系微安表頭是根據(jù)通電線圈在磁場中受力的原理制成的指針式指示器,指針偏轉(zhuǎn)的角度與通過線圈電流的大小成正比。

(2)熟悉電阻元件分壓、分流的基本原理和運算公式。若測量50μA以上的直流電流,應(yīng)在表頭上并入分流電阻RP,如圖1.1(a)所示。

(3)掌握電阻元器件的識別方法,如色環(huán)電阻值的讀法。

(4)掌握直流穩(wěn)壓電源的使用方法。

(5)了解萬用表的結(jié)構(gòu)特點、原理和使用方法,能熟練運用萬用表完成實訓(xùn)電路中各參數(shù)的測量,并掌握正確的測量方法。

(6)通過實訓(xùn),能獨立分析實訓(xùn)項目中各基本電路的工作原理并掌握相關(guān)元件參數(shù)的計算方法。

1.1-電阻器及其應(yīng)用

1.1.1-電阻器的分類常用的電阻器種類很多,一般分為固定電阻器和可變電阻器兩大類。固定電阻器是指電阻器的阻值固定不變,而可變電阻器的阻值可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。

1.固定電阻器

固定電阻器(簡稱電阻)可根據(jù)制作材料和工藝的不同,分為碳膜電阻器、金屬膜電器、線繞電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器和壓敏電阻器等不同類型。

(1)碳膜電阻器(RT)。

(2)金屬膜電阻器(RJ)。

(3)線繞電阻器。

(4)熱敏電阻器。

(5)光敏電阻器。

(6)壓敏電阻器。

2.可變電阻器

可變電阻器是指阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)的變阻器,它可分為半可調(diào)電阻器和電位器兩類。

(1)半可調(diào)電阻器。半可調(diào)電阻器是指電阻值雖然可以調(diào)節(jié),但在使用時經(jīng)常固定在某一阻值上的電阻器。

(2)電位器。電位器是通過旋轉(zhuǎn)軸來調(diào)節(jié)阻值的可變電阻器。

此外,還有其他特殊類型的電阻,如氣敏電阻、濕敏電阻等,它們的分類、特點和應(yīng)用將在其他課程中介紹,此處不再贅述。常用電阻器如圖1.2所示。

圖1.2常用電阻器

1.1.2電阻器的型號及命名

電阻器的型號很多,根據(jù)國家標準(GB2470-1981)規(guī)定,國產(chǎn)電阻器的型號由四個部分組成。

第一部分用字母表示產(chǎn)品的名稱,如用R表示電阻,W表示電位器。

第二部分用字母表示產(chǎn)品的制作材料,如用T表示碳膜,J表示金屬膜,X表示線繞等,如表1-3所示。

第三部分用數(shù)字或字母表示產(chǎn)品的分類,如表1-4和表1-5所示。

1.1.3電阻器的主要性能指標

1.允許偏差

允許偏差是指電阻器的標稱阻值與實際阻值之差。在電阻器的生產(chǎn)過程中,由于技術(shù)原因,實際電阻值與標稱電阻值之間難免存在偏差,因而規(guī)定了一個允許偏差參數(shù),也稱為精度。常用電阻器的允許偏差分別為±5%、±10%、±20%,對應(yīng)的精度等級分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。我國電阻器的標稱阻值有E6、E12、E24、E48、E96、E192幾種系列,其中E6、E12、E24比較常用,如表1-6所示。

2.額定功率P

額定功率P是指在一定條件下,電阻器能長期連續(xù)負荷而不改變性能的允許功率。額定功率的大小也稱為瓦(W)數(shù)的大小,如1/8W、1/4W、1/2W、1-W、2W、3W、5W、

10W、20W,一般用數(shù)字印在電阻器的表面上。

電位器額定功率的意義與電阻器相同。

1.1.4電阻器的識別方法

電阻器的主要參數(shù)(標稱阻值和允許誤差)可標在電阻器上,以供識別。

1.國內(nèi)電阻器的標志法

固定電阻器的常用標志方法有以下三種:

1)直接標志法

直接標志法是指將電阻器的主要參數(shù)和技術(shù)性能指標直接印制在電阻器表面上。它適用于體積較大(大功率)的電阻。使用時,可從電阻器表面直接讀出它的電阻值及允許誤差,如圖1.3(a)所示。

2)文字符號法

文字符號法是指用字母和數(shù)字符號有規(guī)律的組合來表示標稱電阻值,如圖1.3(b)所示。

文字符號標志法一般在大功率電阻器上應(yīng)用較多,具有識讀方便、直觀的特點,但對字母和數(shù)字含義不了解的人,在識讀時會有一定困難,因此不常采用此法。圖1.3電阻直接標志與文字符號標志示意圖

3)色碼帶標志法

色碼帶標志法在家用電器和音像設(shè)備中的電阻器上應(yīng)用極為廣泛。部分進口電阻器及常使用的碳膜電阻器均采用這種標志方法。

用色碼帶標志的電阻器上有3個或3個以上的色碼帶(也稱色環(huán))。最靠近電阻器一端的第一條色碼帶的顏色表示第一位數(shù)字,第二條色碼帶的顏色表示第二位數(shù)字,第三條色碼帶的顏色表示乘數(shù),第四條色碼帶的顏色表示允許誤差。如果有五條色碼帶,則其中第一條、第二條、第三條色碼帶表示第一位數(shù)、第二位數(shù)、第三位數(shù),第四條表示乘數(shù),第五條表示允許誤差,如圖1.4所示。圖1.4色碼帶標志示意圖

在識讀時,一定要看清最靠近電阻器一端的第一條色碼帶,否則會引起誤讀。四條色碼帶的電阻器色標符號規(guī)定見表1-7。

例1-某一電阻器最靠近某一端的色碼帶按順序排列顏色分別為紅、紫、橙、金。查閱表1-7可知該電阻器的阻值為27kΩ,允許誤差為±5%。

例2某一電阻器最靠近某一端的色碼帶按順序排列顏色分別為棕、黑、紅、銀。查閱表1-7可知該電阻器的阻值為1kΩ,允許誤差為±10%。

2.進口電阻器的標志法

進口電阻器的標志方法與國產(chǎn)電阻器的標志方法大致相同,也采用直標法和色碼帶標志法兩種方法。其中,色碼帶標志法與國產(chǎn)電阻器相同,可查閱表1-7。而直接標志法依據(jù)電阻的型號、規(guī)格的不同共分為六項內(nèi)容,每項都是采用字母或數(shù)字按一定順序的組合來表示特定的含義。如第一項由2個字母組成,表示電阻器的種類;第二項用數(shù)字表示外形結(jié)構(gòu);第三項用1~2個字母表示特性;第四項用數(shù)字和字母組成,表示功率。前四項如表1-8所示。第五項為標稱阻值,第六項表示阻值的允許誤差,所用字母及含義與國產(chǎn)電阻器相同。

3.電位器的標志法

電位器一般采用直標法,把材料性能、額定功率和標稱阻值直接印制在電位器的外殼上,也有用沖壓方法直接沖壓的。標志內(nèi)容分四個部分:第一部分為主稱,用字母W表示;第二部分為導(dǎo)體材料,用字母表示;第三部分為特性用途,用字母表示;第四部分為序號,用數(shù)字表示。其后用數(shù)字及單位直接標明電位器的額定功率和標稱阻值及電位器阻值變化特性。電位器各部分字母的意義如表1-9所示。

例如,“WH1374.7kΩ”表示合成膜電位器,阻值為4.7kΩ;“WSX-1150Ω”表示小型實心電位器,阻值為150Ω。進口電位器的標志也采用直標法。

常用電阻器、電位器的圖形表示符號如圖1.5所示。圖1.5電阻器、電位器的圖形表示符號

1.1.5電阻器的測量與代換

1.電阻器的靜態(tài)測量

用萬用表(指針式或數(shù)字式)測量電阻器是測量阻值和判別其質(zhì)量好壞最簡易的方法。即使電阻器表面的阻值模糊不清,也可以用萬用表進行測量,其測量方法如下:

(1)檢查電池。測量前,應(yīng)先觀察萬用表電池的電壓是否符合要求。以MF-500型萬用表(見圖1.6)為例。圖1.6MF-500型萬用表擋位選擇示意圖

(2)檢查表針。檢查在萬用表兩表棒未短接時指針是否在零位(萬用表左邊的零位置)。如不在零位,可旋轉(zhuǎn)機械調(diào)零旋鈕,將指針調(diào)至零位,這種方法一般稱為機械調(diào)零,其具體操作如圖1.7所示。圖1.7萬用表機械調(diào)零示意圖

(3)選擇倍率擋。測量某一電阻器的阻值時,先把轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕旋到電阻擋(標有符號“Ω”處),然后再依據(jù)電阻器的阻值正確選擇倍率擋。

(4)電阻擋調(diào)零。在測量電阻之前還必須進行電阻擋調(diào)零。方法是:把萬用表兩表棒短接,看指針是否在表盤右邊的零位。如有偏差,可用手轉(zhuǎn)動電阻擋調(diào)零旋鈕將指針調(diào)到零位。否則,測得的讀數(shù)將不準確。要注意,在測量電阻時,每換一次倍率擋后,都必須重新調(diào)零一次。

(5)測量電阻。

靜態(tài)檢測固定電阻器的操作方法是:用右手拿萬用表兩表棒(像用筷子的姿勢),左手拿電阻器的中間,然后用兩表棒接觸電阻器的兩引出端。此時,可從萬用表表盤上讀出讀數(shù)。對于較小的電阻器,可放置在臺面上,用表棒直接測量。測量時要注意,切不可用手同時捏表棒和電阻器的兩引出端。若用這種方法測量,等于是在原電阻器兩端并聯(lián)上人體的電阻,尤其在測量高阻值電阻器時,會使測量誤差較大。萬用表測電阻示意圖如圖1.8所示。

(a)正確;(b)錯誤圖1.8萬用表測電阻示意圖

在電路中測量電阻器時,一定要先切斷電源,而且測量時需將一端斷開,以免受其他元器件的影響,造成測量誤差。若電路中接有電容器,還必須將電容器放電,以免產(chǎn)生的電壓將萬用表燒壞。

靜態(tài)檢測可調(diào)電阻器的操作方法是:在調(diào)整好萬用表的電阻擋及倍率擋后,用表棒分別連接電位器的1、3引出端,如圖1.9(a)所示,可測出該電位器的標稱阻值。然后再將萬用表兩表棒分別連接1、2端或2、3端,如圖1.9(b)所示,緩慢地轉(zhuǎn)動電位器的旋轉(zhuǎn)軸,觀察表盤指針是否連續(xù)、均勻地移動。如果發(fā)現(xiàn)有斷續(xù)或跳動現(xiàn)象,則說明該電位器存在接觸不良和阻值變化不均的問題。

(a)測電位器標稱阻值;(b)測電位器變化阻值圖1.9

2.電阻器的動態(tài)測量

在通常的測試和維修中,除了要掌握電阻器靜態(tài)測試的操作方法外,還應(yīng)掌握電阻器的動態(tài)測試方法。

動態(tài)測量電阻器的具體方法包括測量不通電時電阻器的阻值和測量通電時電阻器兩端電壓這兩種方法。

1)測量不通電時電阻器阻值的方法

例3電阻器與電容器并聯(lián)時電阻值的測量。

若電路由10kΩ的電阻器和10μF的電容器相并聯(lián),如圖1.10所示,則該電阻器的阻值基本是10kΩ。圖1.10萬用表測量電阻與電容并聯(lián)電路示意圖

在測量時,由于并聯(lián)電容器的作用,萬用表刻度盤的指針開始時指在阻值較小的刻度上,而后慢慢上升,最后指針定在10kΩ的位置上。這種現(xiàn)象是由電容器的充電過程引起的。如果刻度盤指針指在無窮大位置(∞),則說明該電阻器已開路,需要更換;如刻度盤指針指在零位,則說明電阻器和電容器中有一只或全部被擊穿,需分別斷開,再進一步檢測。

例4兩只電阻器并聯(lián)時電阻值的測量。

兩只并聯(lián)電阻要判別其好壞,可用萬用表測其總阻值,如圖1.11所示。如測得的總阻值為R=R1//R2,說明兩只電阻器是完好的;若測得總阻值為無窮大(∞),說明兩只電阻器都已開路(燒斷),需更換;如測得總阻值為零,說明兩只電阻器有短路現(xiàn)象;如測得總阻值為其中一只電阻器的阻值,則說明另一只電阻器已開路。圖1.11-萬用表測量并聯(lián)電阻電路示意圖

例5測量動態(tài)電位器。

電路中的電位器如果和其他元器件連接在一起,則檢測較為困難。要判別其好壞仍需采用靜態(tài)測試的方法,另外,還可以在實際使用時進行判斷。如對于電視機和收錄機上的音量電位器,可在使用時慢慢轉(zhuǎn)動其旋鈕軸,如出現(xiàn)“沙沙”聲或者在某一位置出現(xiàn)無聲現(xiàn)象,都說明電位器已損壞。

2)測量通電時電阻器兩端電壓的方法

根據(jù)電路中電阻器的工作原理和所承受的工作電壓的大小,可判斷電阻器的好壞。即把萬用表的旋鈕調(diào)至電壓擋和相應(yīng)的倍率擋,然后用表棒測電阻器兩端的電壓,若其周圍電路電壓正常,而該電阻兩端無電壓,則說明電阻器已短路;若電壓值超過正常電壓,則說明該電阻器已開路。

動態(tài)檢測在排除電器設(shè)備故障時可節(jié)省時間,但在動態(tài)檢測中發(fā)現(xiàn)電路的故障后,仍需將電阻器拆下或斷開一頭,再進行靜態(tài)測量,就是說,開始可用動態(tài)檢測來判斷故障,而后再用靜態(tài)檢測進行驗證。

3.電阻器的代換

1)相同種類電阻器的串、并聯(lián)代換法

由實訓(xùn)1.1我們已經(jīng)知道,在串聯(lián)電路中,由于總電阻值等于各分電阻值之和,因此,只要幾只相同種類電阻器阻值之和等于被更換電阻器的阻值,用串聯(lián)方法就能替代。如一只4.7Ω的電阻器燒壞了,可用一只阻值為2.0Ω和一只阻值為2.7Ω的備件電阻器串聯(lián)代換。

2)其他種類及規(guī)格的代換

在代換時,要考慮性能與價格因素。在一般情況下,金屬膜電阻器可以代換同阻值、同功率的碳膜電阻器,氧化膜電阻器可以代換金屬膜電阻器。

半可調(diào)電阻器只使用某一阻值(即固定在某一阻值上),在損壞時可用相應(yīng)阻值的固定電阻器代換。相反,固定電阻器也可以用半可調(diào)電阻器調(diào)至相同阻值來代換。

另外,還要注意用于代換的電阻器的功率,原則上不能小于原電阻器的額定功率。如無同功率電阻器可代換,可用兩只以上功率略小的電阻器串聯(lián)或并聯(lián)來替代。例如,一只

100Ω、1/2W的電阻器燒壞后,可用兩只50Ω、1/4W的電阻器串聯(lián)來代替,同時,也可用兩只200Ω、1/4W的電阻器并聯(lián)來替代。在要求不是很高的電路中,一般可用稍大于原功率的電阻器來替代。如果代換電阻的功率小于實際電阻器的功率,會使器件燒毀甚至造成其他設(shè)備、器件的損壞,因此在替換時要格外小心。

1.2萬用表及其應(yīng)用

1.2.1-指針式萬用表指針式萬用表有U-10型、U-20型、U-101型、U-201型、MF-66型、MF-94型、MF-122型、MF-500型等多種型號。圖1.12為MF-500B型萬用表面板示意圖。圖1.12MF-500B型萬用表面板示意圖

1.主要技術(shù)指標

MF-500B型萬用表是一種高靈敏度、多量程的磁電整流式儀表,共有24個測量量程,能測量直流電壓(DCV)、交流電壓(ACV)、直流電流(DCA)、交流電流(ACA)、電阻(R)及音頻電平。表盤裝有減小視差的反射鏡,所有量程切換均由兩個選擇旋鈕來完成。它的測量范圍和精度等級如表1-10所示。

2.各主要旋鈕的作用

MF-500B型萬用表面板的上半部是指示部分,通過指針的位置和與之對應(yīng)的表盤刻度值可指示被測參數(shù)的數(shù)值。下半部是供操作的旋鈕和插座,共有4個調(diào)節(jié)旋鈕和4個插座,它們的名稱及作用如下:

(1)機械調(diào)零旋鈕:萬用表在沒有使用的狀態(tài)下,指針應(yīng)指在標度尺的“零”位上,如有偏移,可調(diào)節(jié)機械調(diào)零旋鈕,使指針處在“零”位置。

(2)電阻擋調(diào)零旋鈕:測量電阻時,無論選擇哪一擋旋鈕,都要先將指針指在“0Ω”處,否則,會給測量值帶來一定的誤差。

(3)、(4)分別為測量項目及量程選擇旋鈕:在測量過程中,首先要選擇測量項目,然后再根據(jù)被測值的大小選擇量程。

(5)負極插孔:在其上方標有“-”標記,在做任何項目的測量時,黑表筆都應(yīng)插在該插孔里。

(6)正極插孔:在其上方標有“+”標記,在測量電阻、500mA以下的直流電流及500V以內(nèi)的交直流電壓時,紅表筆應(yīng)插在該插孔里。

(7)高壓插孔:在其上方標有“2500V”標記,在測量500V以上的交直流電壓時,紅表筆應(yīng)插在該插孔里。這時,萬用表的最大量程為2500V。

(8)大電流插孔:在其上方標有“5A”標記,在測量500mA以上的交直流電流時,紅表筆應(yīng)插在該插孔里。這時,萬用表的最大量程為5A。

3.使用方法

(1)選擇電源:在選用R×1、R×10、R×100、R×1k擋時,萬用表內(nèi)部使用1節(jié)1.5V的5號干電池供電;在選用R×10k擋時,使用1節(jié)9V的層疊電池供電。

(2)測量直流電阻:先根據(jù)(或估計)被測電阻的阻值,調(diào)節(jié)旋鈕(3)到電阻擋,再調(diào)節(jié)旋鈕(4)選擇合適量程。測量前先將兩表棒短接,再調(diào)節(jié)電阻調(diào)零旋鈕,使指針指在“0Ω”處。

(3)測量直流電壓(小于500V):調(diào)節(jié)旋鈕(4)到電壓擋,把黑表筆插入“-”插座,紅表筆插入“+”插座。將旋鈕(3)置于直流電壓最大量程擋,以免電壓過大而損壞表頭和內(nèi)部電路,測量后再根據(jù)實際情況調(diào)整到適當?shù)膿跷?。測量時,紅表筆應(yīng)接在被測電壓的正極,否則指針會反轉(zhuǎn)而易使表頭損壞。然后根據(jù)指針的位置,讀出直流電壓值。用萬用表測直流電壓,如圖1.13所示。圖1.13萬用表測直流電壓示意圖

(4)測量交流電壓(小于500V):測量小于500V的交流電壓時,先將旋鈕4置于交流電壓的相應(yīng)擋位,紅、黑表筆可任意連接到被測電壓的兩端。如要測量大于500V且小于2500V的交流電壓,應(yīng)將紅表筆插在“2500V”的插孔中(黑表筆位置不變)。

(5)測量直流電流:把旋鈕(3)置于直流電流擋位,如無法估計被測電流大小,要先置旋鈕(4)于最大量程處。測量時,萬用表應(yīng)和被測電路串聯(lián),如圖1.14所示,把紅表筆接在高電壓端(或“+”端),黑表筆接在低電壓端(或“-”端)。如紅、黑表筆位置調(diào)錯,指針將會向左邊偏轉(zhuǎn),嚴重時會將表針打彎。

(6)測量交流電流:把旋鈕(3)置于交流電流擋位,紅、黑表筆位置可以調(diào)換,若被測電流小于10mA,應(yīng)在滿量程為10mA的紅色刻度線上讀取被測數(shù)據(jù)。圖1.14萬用表測直流電流示意圖

4.注意事項

(1)在使用萬用表前,應(yīng)先檢查萬用表是否調(diào)零,包括機械調(diào)零和電阻調(diào)零。在測量電阻時,每換一次擋都要重新調(diào)零。當一切正常后,才可開始測試。

(2)測試時,要根據(jù)測量項目及估計的量程,將調(diào)節(jié)旋鈕置在相應(yīng)的位置上。

(3)由于有些刻度是非線性的,在測量電壓或電流時,一般應(yīng)選擇讀數(shù)指針位于2/3滿量程與滿量程之間的位置上時讀數(shù)才較為準確。

(4)測量電流時,萬用表必須串聯(lián)在被測電路中;測量電壓時,萬用表必須并聯(lián)在被測電路兩端。

(5)在測量電路板中的電阻時,必須將被測電阻與其他元件斷開,并切斷電路板上的電源。

(6)不使用萬用表時,應(yīng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)放在電壓最高擋位上,防止下次使用時因忘記合理選擋而誤測高壓,將表損壞。

1.2.2數(shù)字式萬用表

數(shù)字式萬用表與指針式萬用表相比具有許多優(yōu)點:測量值直接用數(shù)字顯示,使讀數(shù)變得直觀、準確;機內(nèi)采用大規(guī)模集成電路,極大地提高了測量內(nèi)阻,從而減小了測量誤差,提高了測量精度;提高了防磁能力,使萬用表在強磁場下也能正常工作;增加了保護裝置,具備了輸入超限顯示功能,提高了可靠性和耐久性。

1.主要技術(shù)指標

直流基本精度為±0.05%,輸入阻抗為10MΩ,具備全量程保護功能,測量范圍如表1－11所示。

(5)hFE插孔:根據(jù)被測三極管的種類、型號,將三極管的e、b、c3個極分別插入對應(yīng)的“NPN”或“PNP”插孔內(nèi)。

(6)電容檢測插孔:將單個電容的兩個管腳分別插入該插孔中(務(wù)必在測量前將電容完全放電)。

3.使用方法

(1)測量直流電壓:將量程開關(guān)置于“DCV”的相應(yīng)擋位,黑表筆插在“COM”插孔,紅表筆插在“V·Ω”插孔,打開電源到“ON”處,將表筆接到測量點上,讀數(shù)即現(xiàn)。

(2)測量交流電壓:將量程開關(guān)置于“ACV”的相應(yīng)擋位,紅、黑表筆的插入位置與直流電壓測量時的相應(yīng)位置相同,將表筆接到測試點上,讀數(shù)即現(xiàn)。

(3)測量直流電流:將量程開關(guān)置于“DCA”的相應(yīng)擋位。當被測電流超過200mA時,應(yīng)將紅表筆插入“20A”插孔;當被測電流小于200mA時,應(yīng)將紅表筆插入“200mA”插孔,黑表筆仍插在“COM”孔中,然后將紅、黑表筆串入被測電路中,讀數(shù)即現(xiàn)。

(4)測量交流電流:將量程開關(guān)置于“ACA”的相應(yīng)擋位,其測量方法與測量直流電流的方法相同。

(5)測量電阻:將量程開關(guān)置于電阻的相應(yīng)擋位,黑表筆插入“COM”孔,紅表筆插入“VΩ”孔,然后將表筆接到電阻兩端,讀數(shù)即現(xiàn)。

(6)hFE檢測:根據(jù)被測三極管是PNP型或NPN型,將量程開關(guān)置于相應(yīng)的位置,然后將被測三極管的e、b、c3個極分別插入對應(yīng)的“e”、“b”、“c”插孔內(nèi)。此時,將顯示出

40~1000之間的β值。

(7)蜂鳴器:將量程開關(guān)置于標有蜂鳴器符號的位置,黑表筆置于“COM”孔,紅表筆置于“V·Ω”孔。如果所測電路的電阻在30Ω以下,則表內(nèi)的蜂鳴器將發(fā)出聲音,表示電路導(dǎo)通。

(8)測量二極管壓降:將量程開關(guān)置于二極管擋,因為數(shù)字表的紅表筆接表內(nèi)電池的正極,因此,在測試時將紅表筆插入“V·Ω”孔,接二極管的正極,黑表筆插入“COM”孔,接二極管的負極。

4.注意事項

(1)數(shù)字式萬用表使用9V的疊層電池,如電池電壓不足,顯示屏將有低電壓字符顯示,此時應(yīng)及時更換電池,以免引起測量誤差。

(2)在使用中,特別是測量電流時應(yīng)注意量程開關(guān)當前的擋位是否合適,紅、黑表筆所插的孔是否正確。否則,容易引起萬用表的損壞。

(3)應(yīng)在顯示穩(wěn)定后再讀數(shù),若顯示數(shù)字一直在一個范圍內(nèi)變化,則應(yīng)取中間值。

(4)不允許正在測220V以上高壓或0.5A以上大電流時撥動量程開關(guān),以免產(chǎn)生電弧,燒壞開關(guān)觸點。

(5)不允許在被測線路帶電的情況下測量電阻,也不允許測量電池的內(nèi)阻,因為這樣做不僅對測試結(jié)果毫無意義,還容易燒壞萬用表。

(6)在選用電阻擋檢測二極管時,紅表筆接正極,黑表筆接負極,與指針式萬用表用法正好相反。

1.3直流穩(wěn)壓電源及其應(yīng)用

直流穩(wěn)壓電源是電工、電子等實驗中常用的儀器之一,其種類很多。下面以DPS-2020雙路直流穩(wěn)壓電源為例來說明穩(wěn)壓電源的主要特性及使用方法,如圖1.16所示。圖1.16DPS-2020雙路直流穩(wěn)壓電源示意圖

1.面板各主要部分的作用

(1)電壓表頭:顯示輸出電壓。

(2)電流表頭:顯示輸出電流。

(3)從路輸出電流調(diào)節(jié)旋鈕。

(4)從路輸出穩(wěn)壓/穩(wěn)流指示燈(CV/CC):當穩(wěn)壓電源的從路輸出處于穩(wěn)壓狀態(tài)時,穩(wěn)壓指示燈CV發(fā)綠光;當處于穩(wěn)流工作狀態(tài)時,穩(wěn)流指示燈CC發(fā)紅光。

(5)從路輸出電壓調(diào)節(jié)旋鈕。

(6)指示表頭選擇開關(guān):選擇電流/電壓表頭接入主路或從路輸出。

(7)主路輸出電流調(diào)節(jié)旋鈕。

(8)主路輸出穩(wěn)壓/穩(wěn)流指示燈(CV/CC):當穩(wěn)壓電源的主路輸出處于穩(wěn)壓狀態(tài)時,穩(wěn)壓指示燈CV發(fā)綠光;當處于穩(wěn)流工作狀態(tài)時,穩(wěn)流指示燈CC發(fā)紅光。

(9)主路輸出電壓調(diào)節(jié)旋鈕。

(10)主路輸出“-”輸出端。

(11)主路輸出“+”輸出端。

(12)接地端。

(13)從路輸出“-”輸出端。

(14)從路輸出“+”輸出端。

(15)跟蹤/獨立輸出轉(zhuǎn)換開關(guān):當置于跟蹤方式時,電源工作于主從控制方式(具體方式由串/并聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇);當置于獨立方式時,各路獨立輸出。

(16)串/并聯(lián)轉(zhuǎn)換選擇開關(guān):當置于跟蹤方式時,可用于串聯(lián)與并聯(lián)方式的轉(zhuǎn)換。因為在有些情況下,根據(jù)負載的不同要求,電源可采用串聯(lián)或并聯(lián)兩種接法。

2.使用方法

(1)接通電源開關(guān),電源指示燈亮。

(2)輸出電壓和電流都是連續(xù)可調(diào)的。

(3)將跟蹤/獨立轉(zhuǎn)換開關(guān)置于獨立位置時,各路獨立輸出。

(4)指示表頭選擇開關(guān)彈出時,顯示窗口將顯示主路輸出電壓值和電流值;開關(guān)按下時,顯示從路輸出電壓值和電流值。

(5)將跟蹤/獨立轉(zhuǎn)換開關(guān)置于跟蹤位置時,若主路的正端輸出與從路的正端輸出相連,負端與負端相連,則為并聯(lián)跟蹤接法,可以輸出較大的電流,調(diào)節(jié)主路電壓或電流調(diào)節(jié)旋鈕,輸出電壓可在電壓表上讀出,電流為兩路電流之和;若主路的負端輸出接從路的正端輸出,則為串聯(lián)跟蹤接法,調(diào)節(jié)主路電壓或電流調(diào)節(jié)旋鈕,從路的輸出電壓或電流跟隨主路變化,負載電流可由電流表讀出,輸出電壓為兩路電壓之和。

(6)該電源具有限流設(shè)置功能。用一條短路線暫時將電源的(+)和(-)端子短路,旋轉(zhuǎn)電壓控制旋鈕直到CC穩(wěn)流指示燈亮,再調(diào)節(jié)電流旋鈕到需要的電流值,取掉短路線,電流的過載保護值就設(shè)定完畢,電源進入正常工作狀態(tài)。注意此后不能改變電流旋鈕。

(7)恒壓/恒流特性。當電源工作于恒壓狀態(tài)時,將輸出一個穩(wěn)定電壓。

1.4接插件及開關(guān)

1.常用接插件接插件是電子設(shè)備中廣泛使用的一種元件。按工作頻率可分為低頻接插件(使用頻率在100MHz以下)和高頻接插件(使用頻率在100MHz以上)。

按外形結(jié)構(gòu)特征,常用接插件可分為圓形接插件、矩形接插件、印制板接插件、扁平排線接插件等。以下介紹幾種常用的接插件。

(1)圓形接插件。這種接插件如圖1.17所示,俗稱航空插頭插座。圖1.17圓形接插件

(2)矩形接插件。矩形接插件能充分利用空間位置,所以被廣泛應(yīng)用于機內(nèi)互連。當帶有外殼或鎖緊裝置時,也可用于機外的電纜和面板之間的連接,如圖1.18所示。圖1.18矩形接插件

(3)印制板接插件。印制板接插件的結(jié)構(gòu)形式有直接型、插針型等,如圖1.19所示。圖1.19印制板接插件

(4)扁平排線接插件。這種連接器的端接方法不是靠接觸,而是靠刀口刺破絕緣層實現(xiàn)接點連接的目的,因此,也稱絕緣-移位-接觸連接器,如圖1.20所示。圖1.20扁平排線接插件

(5)其他接插件。

接線柱:常用于儀器面板的輸入、輸出接點,種類很多,如圖1.21所示。

接線端子:常用于大型設(shè)備的內(nèi)部接線,如圖1.22所示。圖1.21-接線柱圖1.22接線端子

2.常用開關(guān)

在電子設(shè)備中,開關(guān)是用于接通和切斷電路的,其大多數(shù)都是手動式機械結(jié)構(gòu)。

常用的機械結(jié)構(gòu)開關(guān)有波段開關(guān)、刷型開關(guān)、按鈕開關(guān)、鍵盤開關(guān)、琴鍵開關(guān)、鈕子開關(guān)和撥動開關(guān)等。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展,各種非機械結(jié)構(gòu)的開關(guān)不斷出現(xiàn),如氣動開關(guān)、水銀開關(guān)以及高頻振蕩式、電容式、霍爾效應(yīng)式等各類接觸和非接觸、有觸點和無觸點電子開關(guān)等。下面介紹幾種常用的機械結(jié)構(gòu)開關(guān)。

(1)波段開關(guān)。如圖1.23(a)所示,波段開關(guān)分為大、中、小型三種,接點采用切入或咬合接觸。波段開關(guān)多用幾刀幾擲為主要規(guī)格,電路符號如圖1.23(b)所示。圖1.23波段開關(guān)

(2)按鈕開關(guān)。如圖1.24所示,按鈕開關(guān)分為大、小型兩種,形狀多為圓形和方形。其結(jié)構(gòu)主要有簧片式、組合式、帶燈與不帶燈等結(jié)構(gòu)。

(a)外形圖;(b)電路符號圖1.24按鈕開關(guān)

(3)鍵盤開關(guān)。如圖1.25(a)所示,鍵盤開關(guān)多用于計算機(器)或智能儀器通訊器材等設(shè)備的快速通斷。鍵盤有數(shù)碼鍵和符號鍵,其接觸形式有簧片式、導(dǎo)電橡膠式等,電路符號如圖1.25(b)所示。

(a)外形圖;(b)電路符號圖1.25鍵盤開關(guān)

(4)琴鍵開關(guān)。如圖1.26(a)所示,琴鍵開關(guān)屬于摩擦式接觸,鎖緊形式有自鎖、互鎖、無鎖、互鎖復(fù)位,開關(guān)有單鍵、多鍵等形式。電路符號如圖1.26(b)所示。

(a)外形圖;(b)電路符號(四刀雙擲)圖1.26琴鍵開關(guān)

(5)鈕子開關(guān)。如圖1.27(a)所示,鈕子開關(guān)在電子設(shè)備中是較常用的一種開關(guān),它有大、中、小和超小型,有單刀、雙刀和三刀等結(jié)構(gòu),觸點有單擲和雙擲兩種,工作電流從0.5至5A不等,電路符號如圖1.27(b)所示。圖1.27鈕子開關(guān)

(6)撥動開關(guān)。如圖1.28(a)所示,撥動開關(guān)采用水平滑動換位、切入式咬合接觸,常用于儀器儀表、收錄機等電子產(chǎn)品中,電路符號如圖1.28(b)所示。圖1.28撥動開關(guān)

實訓(xùn)1.2電阻應(yīng)用電路的測試