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安徽大学电工电子实验教学中心ALLRIGHTSRESERVEDBYZHANGLIAHU 电工电子基础技能实训 安徽大学电工电子实验教学中心 电工电子基础技能实训 第一讲 电子元器件 3课时 第二讲 常用仪器仪表 3课时 第三讲 电路中基本物理量的测量 3课时 第四讲 焊接技术 3课时 第五讲 电子产品 万用表 装配实训 课时 第一讲 电子元器件 3课时 引例 发射电路原理图实物图 电子元器件是组成电路的基本元素 一些基础性实验中常见的元件 我们应当能够识别并且正确使用 1 电阻 位 器2 电容器3 电感器4 半导体器件5 集成电路6 石英晶体7 片状元器件 8 传感器9 接插件 开关件10 电子产品装配工艺 1 电阻 位 器当电流通过导体时 导体对电流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器 简称电阻 2 电阻的图形符号 常见电阻的实物图 单位 欧姆 1 1电阻器主称 材料和分类符号的意义 一 电阻的型号命名方法 电阻是电路中最常用的元器件 其作用 限流 降压 负载等国产电阻器的型号由四部分组成 不适用敏感电阻 第一部分 主称 用字母表示 表示产品的名字 如R表示电阻 W表示电位器 第二部分 材料 用字母表示 表示电阻体用什么材料组成 T 碳膜 H 合成碳膜 S 有机实心 N 无机实心 J 金属膜 Y 氮化膜 C 沉积膜 I 玻璃釉膜 X 线绕 第三部分 分类 一般用数字表示 个别类型用字母表示 表示产品属于什么类型 1 普通 2 普通 3 超高频 4 高阻 5 高温 6 精密 7 精密 8 高压 9 特殊 G 高功率 T 可调 第四部分 序号 用数字表示 表示同类产品中不同品种 以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如 RT11型普通碳膜电阻 二 电阻器的分类1 线绕电阻器 通用线绕电阻器 精密线绕电阻器 大功率线绕电阻器 高频线绕电阻器 2 薄膜电阻器 碳膜电阻器 合成碳膜电阻器 金属膜电阻器 金属氧化膜电阻器 化学沉积膜电阻器 玻璃釉膜电阻器 金属氮化膜电阻器 3 实心电阻器 无机合成实心碳质电阻器 有机合成实心碳质电阻器 4 敏感电阻器 压敏电阻器 热敏电阻器 光敏电阻器 力敏电阻器 气敏电阻器 湿敏电阻器 三 主要特性参数1 标称阻值 电阻器上面所标示的阻值 2 允许误差 标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差 它表示电阻器的精度 允许误差与精度等级对应关系如下 0 5 0 05 1 0 1 或00 2 0 2 或0 5 级 10 级 20 级3 额定功率 在正常的大气压力90 106 6KPa及环境温度为 55 70 的条件下 电阻器长期工作所允许耗散的最大功率 线绕电阻器额定功率系列为 W 1 20 1 8 1 4 1 2 1 2 4 8 10 16 25 40 50 75 100 150 250 500非线绕电阻器额定功率系列为 W 1 20 1 8 1 4 1 2 1 2 5 10 25 50 1004 额定电压 由阻值和额定功率换算出的电压 5 最高工作电压 允许的最大连续工作电压 在低气压工作时 最高工作电压较低 6 温度系数 温度每变化1 所引起的电阻值的相对变化 温度系数越小 电阻的稳定性越好 阻值随温度升高而增大的为正温度系数 反之为负温度系数 7 老化系数 电阻器在额定功率长期负荷下 阻值相对变化的百分数 它是表示电阻器寿命长短的参数 8 电压系数 在规定的电压范围内 电压每变化1伏 电阻器的相对变化量 9 噪声 产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏 包括热噪声和电流噪声两部分 热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动 使导体任意两点的电压不规则变化 1 2电阻器阻值的标注方法 1 直标法 用阿拉伯数字和单位符号在电阻上直接标出 用百分数直接标出允许偏差的方法称为直标法 如图 2 文字符号法 用阿拉伯数字和文字符号有规律的组合 表示标称阻值和允许误差的方法称为文字符号法 如图 RJ1W5 1K 5 2003 5 商标 型号 功率 允许阻值和允许偏差 制造日期 R51 51R 5R1 5K1 0 51 5 1 51 5 1K R K M G T表示电阻单位 文字符号前面的数字表示阻值的整数部分 后面的表示小数部分 如9M1 9 1M 3 色标法 用不同色环标注在电阻体上 表示标称阻值和允许误差的方法称为色标法 常见色标法有四色环和五色环两种 1 3电位器电位器是一种机电元件 它是靠电刷在电阻体上的滑动 取得与电刷位移成一定关系的输出电压 电位器的测量 中心点到任一固定点 读数变化连续 平稳 无跳动 无噪声 电位器在调节时按其阻值随触点变化的规律可分为 1 直线式 电位器阻值随滑动端运动做线性 均匀变化 2 对数式 电位器阻值随滑动端运动做对数规律变化 3 指数式 电位器阻值随滑动端运动做指数规律变化 电位器触电变化与实际阻值变化的关系X 直线式Y 对数式Z 指数式 返回 2 电容器 电容是电子设备中大量使用的电子元件之一 广泛应用于隔直 耦合 旁路 滤波 调谐回路 能量转换 控制电路等方面 用C表示电容 电容单位有法拉 F 微法拉 uF 皮法拉 pF 1F 10 6uF 10 12pF 一 电容器的型号命名方法国产电容器的型号一般由四部分组成 不适用于压敏 可变 真空电容器 依次分别代表名称 材料 分类和序号 第一部分 名称 用字母表示 电容器用C 第二部分 材料 用字母表示 第三部分 分类 一般用数字表示 个别用字母表示 第四部分 序号 用数字表示 用字母表示产品的材料 A 钽电解 B 聚苯乙烯等非极性薄膜 C 高频陶瓷 D 铝电解 E 其它材料电解 G 合金电解 H 复合介质 I 玻璃釉 J 金属化纸 L 涤纶等极性有机薄膜 N 铌电解 O 玻璃膜 Q 漆膜 T 低频陶瓷 V 云母纸 Y 云母 Z 纸介 二 电容器的分类按照结构分三大类 固定电容器 可变电容器和微调电容器 按电解质分类有 有机介质电容器 无机介质电容器 电解电容器和空气介质电容器等 按用途分有 高频旁路 低频旁路 滤波 调谐 高频耦合 低频耦合 小型电容器 高频旁路 陶瓷电容器 云母电容器 玻璃膜电容器 涤纶电容器 玻璃釉电容器 低频旁路 纸介电容器 陶瓷电容器 铝电解电容器 涤纶电容器 滤波 铝电解电容器 纸介电容器 复合纸介电容器 液体钽电容器 调谐 陶瓷电容器 云母电容器 玻璃膜电容器 聚苯乙烯电容器 高频耦合 陶瓷电容器 云母电容器 聚苯乙烯电容器 低频耦合 纸介电容器 陶瓷电容器 铝电解电容器 涤纶电容器 固体钽电容器 小型电容 金属化纸介电容器 陶瓷电容器 铝电解电容器 聚苯乙烯电容器 固体钽电容器 玻璃釉电容器 金属化涤纶电容器 聚丙烯电容器 云母电容器 三 电容器主要特性参数 1 标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差 在允许的偏差范围称精度 精度等级与允许误差对应关系 00 01 1 0 02 2 5 10 20 20 10 50 20 50 30 一般电容器常用 级 电解电容器用 级 根据用途选取 2 额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值 一般直接标注在电容器外壳上 如果工作电压超过电容器的耐压 电容器击穿3 绝缘电阻直流电压加在电容上 并产生漏电电流 两者之比称为绝缘电阻 当电容较小时 主要取决于电容的表面状态 容量 0 1uf时 主要取决于介质的性能 绝缘电阻越小越好 电容的时间常数 为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数 他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积 4 损耗电容在电场作用下 在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗 在直流电场的作用下 电容器的损耗以漏导损耗的形式存在 一般较小 在交变电场的作用下 电容的损耗不仅与漏导有关 而且与周期性的极化建立过程有关 四 电容容量的标注方法同电阻一样 电容标称容量和允许误差都标注在电容上且有 1 直标法 电解电容 2 文字符号法 3 数码表示法 用3位数字表示标称电容 前两位为有效数字 第三位为倍乘 如103 10 1000pf 229 22 0 1pf 4 色环法 色环标法原则与电阻相同 单位为pf 五 额定工作电压电容在其使用接通电路时 两端电压决不能超过其耐压值 否则会造成电容器损坏 严重的还会造成爆炸 六 电容器的简单测试1 电容器好坏的检测 测量电容两端的电阻0 1UF以下 用 1K或 10K档1UF以上 用 100或 10档 表笔接触瞬间 指针顺时针摆动 然后回到无穷大处 对调表笔再测 若表针出现同一现象 说明该电容是好的容量越大 表针摆动幅度越大 复原速度也越慢若表针不动 小容量除外 电容已断若表针在 0 位置 电容短路2 电解电容器件极性判断正接时漏电流小 反接时漏电流大a 用欧姆表测电解电容的漏电阻值b 表笔对调重复测量c 漏电阻大的一次 漏电流小为正接 黑表笔接的是正极 红表笔接的为负极 返回 3 电感器 电感线圈是由导线一圈 一圈地绕在绝缘管上 导线彼此互相绝缘 而绝缘管可以是空心的 也可以包含铁芯或磁粉芯 简称电感 用L表示 单位有亨利 H 毫亨利 mH 微亨利 uH 1H 10 3mH 10 6uH 一 电感的分类按电感形式分类 固定电感 可变电感 按导磁体性质分类 空芯线圈 铁氧体线圈 铁芯线圈 铜芯线圈 按工作性质分类 天线线圈 振荡线圈 扼流线圈 陷波线圈 偏转线圈 按绕线结构分类 单层线圈 多层线圈 蜂房式线圈 二 电感线圈的主要特性参数1 电感量L电感量L表示线圈本身固有特性 与电流大小无关 除专门的电感线圈 色码电感 外 电感量一般不专门标注在线圈上 而以特定的名称标注 2 感抗XL电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL 单位是欧姆 它与电感量L和交流电频率f的关系为XL 2 fL3 品质因素Q品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量 Q为感抗XL与其等效的电阻的比值 即 Q XL R线圈的Q值愈高 回路的损耗愈小 线圈的Q值与导线的直流电阻 骨架的介质损耗 屏蔽罩或铁芯引起的损耗 高频趋肤效应的影响等因素有关 线圈的Q值通常为几十到几百 4 分布电容线圈的匝与匝间 线圈与屏蔽罩间 线圈与底版间存在的电容被称为分布电容 分布电容的存在使线圈的Q值减小 稳定性变差 因而线圈的分布电容越小越好 三 常用线圈1 单层线圈单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上 如晶体管收音机中波天线线圈 2 蜂房式线圈如果所绕制的线圈 其平面不与旋转面平行 而是相交成一定的角度 这种线圈称为蜂房式线圈 而其旋转一周 导线来回弯折的次数 常称为折点数 蜂房式绕法的优点是体积小 分布电容小 而且电感量大 蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制 折点越多 分布电容越小3 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈线圈的电感量大小与有无磁芯有关 在空芯线圈中插入铁氧体磁芯 可增加电感量和提高线圈的品质因素 4 铜芯线圈铜芯线圈在超短波范围应用较多 利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量 这种调整比较方便 耐用 5 色码电感器色码电感器是具有固定电感量的电感器 其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记 6 阻流圈 扼流圈 限制交流电通过的线圈称阻流圈 分高频阻流圈和低频阻流圈 四 电感的简单测试用电感测试仪 交流电桥 表等用欧姆表测直流电阻电阻无穷大 线圈断开电阻过小 局部短路电阻为 完全短路中心抽头的判定 假定一根为中心抽头 测量与另外两根引线的直流电阻 相近 假定是对的 3 1变压器 变压器是将两组或两组以上线圈绕再同一骨架上 并在绕好的绕组中插入铁心或磁心等导磁材料而构成 变压器的图形符号和实物图 返回 4 半导体器件4 1半导体二极管 将PN结加上相应的电极引线和管壳 就成为半导体二极管 P区对应的称为阳极 或正极 N区对应的称为阴极 或负极 常见二极管电路符号及实物图 二极管的简单测试 判断二极管的阴阳极模拟表 用电阻档测两个电极 结果为几百 几千欧姆 黑表笔接的是阳极 红表笔接的是阴极 结果为几十千 几百千欧姆 则红表笔接的是阳极 黑表笔接的是阴极数字表 两次测量 有数字显示 红表笔 阳 黑表笔 阴 检查二极管的好坏 正常二极管反向电阻比正向电阻大几百倍正向电阻反向电阻一百 几千欧姆几十千 几百千欧姆好趋于 趋于 短路趋于无穷大趋于无穷大断路正反向电阻接近失效 硅管 锗管判断 导通压降硅管 锗管 4 2半导体三极管 特征就是具有三个电极 这就是 三极管 简称的来历 通俗来讲 三极管内部为由P型半导体和N型半导体组成的三层结构 根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类 图a b所示为NPN型三极管的内部结构 图c为NPN 一般为硅管 和PNP 一般为锗管 三极管的符号 三极管实物图和图形符号 4 3其他半导体器件 1 晶闸管俗称可控硅 SCR 晶闸管的实物图和图形符号 2 光敏二极管和光敏三极管 光敏二极管和光敏三极管的实物图和图形符号 光敏二极管 光敏三极管 4 4场效应晶体管 场效应晶体管的实物图与电路符号 4 5光耦合器 返回 5 集成电路集成电路是将电路有源元件 二 三极管 和无源元件 电阻器 电容器 以及连线等制作在基片上 形成一个具备一定功能的完整电路 并封装在特制外壳中制成的 返回 6 石英晶体 陶瓷谐振元件 声表面滤波器6 1石英晶体石英晶体振荡器通常又称为晶振元件或晶振 它是利用石英晶体 压电 效应制成的频率元件 6 2陶瓷晶体陶瓷元件同样是一种利用 压电 效应制成的频率元件 压电效应 某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时 其内部会产生极化现象 同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷 当外力去掉后 它又会恢复到不带电的状态 这种现象称为正压电效应 当作用力的方向改变时 电荷的极性也随之改变 相反 当在电介质的极化方向上施加电场 这些电介质也会发生变形 电场去掉后 电介质的变形随之消失 这种现象称为逆压电效应 或称为电致伸缩现象 依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器 6 3声表面滤波器 SAWF SAWF是一种集成滤波器 它利用 压电 和 反压电 原理进行信号传播 返回 7 片状元器件随着电子科技发展和工艺的改进 电子元件向着小 轻 薄发展 出现了表面安装技术 简称SMT SurfaceMountTechnology 技术 SMT是包括表面安装器件 SMD 表面安装元件 SMC 表面安装印刷电路板 SMB 及点胶 涂膏 表面安装设备 焊接及在线测试等一整套工艺技术的统称 其中SMD和SMC是重要基础 7 1片状电阻器片状电阻器应用广泛 有矩形和圆柱形两种 7 2片状电容 电感 半导体器件 片状电容 片状电感 片状二极管 片状二极管三极管 返回 8 传感器半导体传感器作为一种新型器件 发展迅速 基本传感器有光 磁 声 压力 温度 气体 生物传感器等 返回 9 接插件 开关件9 1常见接插件 9 2常见开关件 返回 10 电子产品装配工艺10 1元器件引线成型工艺 为方便将元器件插到印刷版上 提高插件效率 要预先将引线加工成一定形状 如左图 弯折所用工具在工厂大批量生产时用自动弯折机 手动弯折机和手动绕环器等 实验条件下一般使用圆嘴钳 使用圆嘴钳弯折时应注意勿用力过猛 以免损坏元器件 10 3集成电路的装置方法常用集成电路外形有晶体管式和扁平式两类 其装置方式如图 扁平式器件有两种触片外形 一种轴向式 应先将触片成型 然后直接焊在印刷电路版的接点上 另一种径向式 可直接插入印刷电路版焊接即可 10 2一般元器件装置方法一般元器件插装形式以板面为基准通常有直立式和水平式 贴片焊接SMB图THT元器件安装SMB图 1 用焊膏印刷机在SMB板上丝印焊膏 并检查印刷情况 2 按工序流程贴片 模拟工厂流水作业 不同的元器件放在不同的工位 按以下顺序在SMB板上依次装贴 C R1 C2 R2 C3 VT C VT2 C R3 SCl088 C7 C8 R4 C9 Clo Cll C12 C13 C14 C15 C16 注意 SMC和SMD不得用手拿 用镊子夹持元器件时不可夹到引线上 注意SCl088标记方向 贴片电容表面没有标志 一定要保证准确贴到指定位置 3 检查贴片数量及位置 确认无缺 漏和错误 10 4贴片收音机电路核心是单片FM收音机集成电路SC1088 如图 返回 演示完毕