數(shù)字萬用及元器件

數(shù)字萬用表使用及常用電子元器件參數(shù)的識別與檢測山東科技大學(xué)電子信息系一、數(shù)字萬用表的使用1、概述（1）采用數(shù)字化測量技術(shù)將被測電量轉(zhuǎn)化成電壓信號，并以數(shù)字形式加以顯示。顯示結(jié)果一目了然，克服了模擬式（即指針式）萬用表人為的測量誤差（例如視差）。

(2）、顯示位數(shù)及顯示特點(diǎn)

判斷數(shù)字儀表位數(shù)有兩條原則：第一，能夠顯示從0~9所有數(shù)字的位是整數(shù)位；第二，分?jǐn)?shù)位的數(shù)字是以最大顯示值中最高位的數(shù)字為分子，而用滿量程時最高位的數(shù)字作分母。例，某數(shù)字儀表的最大顯示值是±1999（最高位的數(shù)字為1），滿量程計(jì)數(shù)值為2000（最高位的數(shù)字為2）。

根據(jù)上述原則很容易判定，該數(shù)字儀表是由3個整數(shù)位（個、十、百位）和一個1/2位（千位，它只能顯示1）構(gòu)成的，統(tǒng)稱為“3?位”讀作三位半。（3）準(zhǔn)確度高數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合，它表示測量結(jié)果與真值的一致程度，也反映出測量誤差的大小。準(zhǔn)確度有兩種表達(dá)式，分別如下：準(zhǔn)確度=±（a﹪RDG+b﹪FS）準(zhǔn)確度=±（a﹪RDG+n個字）RDG為讀數(shù)值（即顯示值），F(xiàn)S表示滿度值。括弧內(nèi)前一項(xiàng)代表A/D轉(zhuǎn)換器和功能轉(zhuǎn)換器的綜合誤差，后一項(xiàng)是由于數(shù)字化處理而帶來的誤差。對于某塊數(shù)字萬用表而言，a值與選擇的測量項(xiàng)目及量程有關(guān)，b值則基本是固定的，通常要求b≤a/2。2、數(shù)字萬用表的使用要點(diǎn)（1）使用之前，應(yīng)熟悉電源開關(guān)、功能及轉(zhuǎn)換開關(guān)、輸入插孔、專用插口（例如晶體管插口hFE，電容器插座CAP或Cx）等。（2）剛開始測量時儀表會出現(xiàn)跳數(shù)現(xiàn)象，應(yīng)等待顯示值穩(wěn)定之后再去讀取數(shù)據(jù)。

（3）盡量避免操作上的誤動作，如用電流擋去測電壓，用電阻去測電壓或電流，用電容擋去測帶電的電容器等，以免損壞儀表。

（4）在事先無法估計(jì)被測電壓（或電流）的大小時，應(yīng)先撥至最高量程試測一次，再根據(jù)情況選擇合適的量程。

（5）某些數(shù)字萬用表具有自動關(guān)機(jī)功能。使用中如果發(fā)現(xiàn)突然消隱，說明電源已被切斷，儀表進(jìn)入“休眠”狀態(tài)。只要重新啟動電源，即可恢復(fù)正常。

（6）若萬用表最高位顯示數(shù)字“1”，其他位消隱，證明儀表已發(fā)生過載，應(yīng)選擇更高的量程。

（7）測量電阻、二極管、檢查線路通斷時，紅表筆應(yīng)接V?Ω插孔，此時紅表筆帶正電，黑表筆接COM插孔帶負(fù)電，這與模擬表的電阻擋恰好相反。檢測二極管、晶體管、發(fā)光二極管（LED）、電解電容器等有極性的元器件時，必須注意表筆的極性。（8）用200Ω電阻擋測量電阻時，應(yīng)先將兩支表筆短路，測出兩根表筆引線的電阻值，一般為0.1~0.3Ω。每次測量完畢需把測量結(jié)果減去此值，才是實(shí)際電阻值。二、常用電子元器件的識別與測試

1、電阻器：

電阻器分固定電阻、電位器和可變電阻

(1)固定電阻:

文字符號:R;圖形符號：單位：(1k=1000)

①種類

RT：碳膜電阻這種電阻是在一定的條件下使瓷棒或瓷管表面沉積一層碳膜而制成的。500Ω

RJ：金屬膜電阻這種電阻的外形結(jié)構(gòu)與碳膜電阻相似，只不過瓷管表面是一層很薄的金屬膜。這類電阻的阻值隨溫度變化?。幌嗤瑯?biāo)稱功率的電阻，體積比碳膜的小。

RX：線繞電阻電阻工作穩(wěn)定、耐高溫，有固定式和可調(diào)式。固定式可調(diào)式②電阻器的主要參數(shù)標(biāo)稱阻值：電阻體表面標(biāo)注的電阻值；

允許偏差：一個電阻的實(shí)際阻值不可能相等于標(biāo)稱阻值，兩者間的偏差允許范圍為允許偏差；

額定功率：長期連續(xù)工作允許承受的最大功率。

③電阻器的標(biāo)注方法直標(biāo)法：把重要參數(shù)值直接標(biāo)在電阻體表面

文字符號表示法:用文字和符號共同表示阻值大小RJ1W2.7kΩ5%98.23Ω35k6色標(biāo)法：顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差銀色金色黑色棕色紅色橙色黃色綠色藍(lán)色紫色灰色白色無色——0123456789—10-210-1100101102103104105106107108109—±10±5—±1±2±0.5±0.2±0.1—+5∽-20±20電阻色環(huán)的判斷：四環(huán)電阻：前2環(huán)代表有效數(shù)，第3環(huán)為零的個數(shù)，第4環(huán)為參數(shù)的允許偏差。

允許偏差標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字標(biāo)稱值有效數(shù)字后0的個數(shù)五環(huán)電阻：

前3環(huán)代表有效數(shù)，第4環(huán)為零的個數(shù)，第5環(huán)為參數(shù)誤差值。

標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字標(biāo)稱值第三位有效數(shù)字標(biāo)稱值有效數(shù)字后0的個數(shù)允許偏差

電阻額定功率值識別

除了較大體積的電阻直接標(biāo)注功率外，其它的電阻幾乎都不標(biāo)注額定功率值。電阻的額定功率值主要取決于它的電阻體材料、幾何尺寸和散熱面積，同類型電阻可采用尺寸比較法來識別其額定功率。

1/4W1/2W1W2W3W5W10W

1W以下或在電路中說明電阻值相對誤差的計(jì)算：

絕對誤差=測量值–標(biāo)稱阻值相對誤差=×100％

絕對誤差

標(biāo)稱阻值

（2）電位器和可變電阻文字符號：W圖形符號：按材料分：碳膜、線繞按結(jié)構(gòu)分：帶開關(guān)和不帶開關(guān)，旋轉(zhuǎn)式和直滑式按阻值變化：有指數(shù)變化、線性變化、對數(shù)變化電位器可變電阻2、電容器電容器簡稱電容，由兩個導(dǎo)體及它們之間的介質(zhì)組成。利用電容器充、放電和隔直、通交特性，在電路中常用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換等。電容器用符號C表示。（1）電容器的分類：按結(jié)構(gòu)分：固定電容器：電容量不能改變。半可變電容器（微調(diào)電容器）：容量可以在較小范圍內(nèi)變化。適用于整機(jī)調(diào)整后電容量不需經(jīng)常改變的場合?？勺冸娙萜鳎弘娙萘吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)。適用于一些需要經(jīng)常調(diào)整的電路中。按電容器材料分

電解電容器。有機(jī)介質(zhì)電容器：包括紙介電容器、塑料薄膜電容器等。無機(jī)介質(zhì)電容器：包括瓷介電容器、云母電容器、玻璃釉電容器等。

（2）電容器的型號命名：

電容器的產(chǎn)品型號一般由四部分組成：第一部分：主稱，用字母C表示電容器；第二部分：電容器介質(zhì)材料，用字母表示。第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個別用字母表示。第四部分：序號，用數(shù)字表示。常見電容器符號：一般電容器可變電容器微調(diào)電容器有極性電容器＋(3)電容器的參數(shù)標(biāo)稱容量：標(biāo)志在電容器上的“名義”電容器。允許誤差：實(shí)際電容量對于標(biāo)稱電容量的最大允許偏差范圍。Ⅰ級為±5％Ⅱ級為±10Ⅲ級為±20％

額定工作電壓：電容器在規(guī)定的工作范圍內(nèi)，長期可靠地工作所能承受的最高直流電壓。（4）電容器的判別與測試

①識別方法直標(biāo)法：電容器電容量數(shù)值等參數(shù)直接標(biāo)在電容器表面。CD1110f25V電解電容CY310.1F±5％500V密封云母電容器②數(shù)碼法標(biāo)在電容器表面上的是三位整數(shù)，其中第一、二位分別表示容量的有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示容量的有效數(shù)字加零的個數(shù)。數(shù)碼法表示電容量時，單位一律是pF。4700103注意：當(dāng)?shù)谌齻€數(shù)字是9時是個特例。如：

“229”表示容量不是22×109pF，而是22×10－1pF（2.2pF）。229③文字符號法將容量的整數(shù)部分寫在容量單位標(biāo)志的前面，小數(shù)部分放在容量符號標(biāo)志的后面。p33220.33pF2.2F④色標(biāo)法

原則上與電阻器色標(biāo)法相同，其單位為pF。小型電解電容器的工作電壓可以用正極根部色點(diǎn)來表示，其規(guī)則為：

顏色黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰工作電壓/V45.310162532425063

(5)電容器的檢測電容器的主要故障是：擊穿、短路、漏電、容量減小、變質(zhì)及破損等。①電容器漏電阻測試用模擬表歐姆檔，將表筆接觸電容的兩引線。剛搭上時，表頭指針將發(fā)生擺動，然后再逐漸返回電阻為無窮大處，這就是電容的充放電現(xiàn)象。

②電解電容器的極性檢測電解電容器的極性是不允許接錯的。當(dāng)極性無法辨認(rèn)時，可根據(jù)正向連接時漏電電阻大，反向連接時漏電電阻小的特點(diǎn)來判斷。交換表筆前后兩次測量漏電電阻值，測出電阻值大的一次時，黑表筆接觸的是正極。指針的擺動越大，容量越大指針穩(wěn)定后所指示的值就是漏電電阻值。其值一般為幾十到幾百兆歐，阻值越大，電容器的絕緣性能越好。檢測時，如果表頭指針指到或靠近歐姆零點(diǎn)，說明電容器內(nèi)部短路；若指針不動，說明電容器內(nèi)部開路或失效。

③用數(shù)字萬用表檢測電容器充放電現(xiàn)象將數(shù)字萬用表撥至適當(dāng)?shù)碾娮铏n檔位，萬用表表筆分別接在被測電容C的兩引腳上，這時屏幕顯示值從“000”開始逐漸增加，直至屏幕顯示“1”。然后將兩表筆交換后再測，顯示屏上瞬間顯示出數(shù)據(jù)后立刻變?yōu)椤?”，此時為電容器放電后再反向充電，證明電容器充放電正常。④電容器容量測試

數(shù)字萬用表可測試20F以下的電容。大于20F的電容可用RLC測試儀測量。C120HzF43324RLC1k/120Hz470ONOFFAUTO

三、二極管1、二極管分類（1）按材料分：可分為鍺管和硅管。兩者性能區(qū)別在于；鍺管正向壓降比硅管小。0.1-0.3V則為鍺二極管0.5-0.8V則為硅二極管（2）按用途分普通二極管：包括檢波、整流、開關(guān)、穩(wěn)壓二極管。特殊二極管：包括變?nèi)?、光電、發(fā)光二極管。普通二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管2、二極管的型號命名

二極管的型號由五部分組成。第一部分：用數(shù)字“2”表示二極管；用數(shù)字“3”表示三極管；第二部分：材料和極性，用字母表示；第三部分：類型，用字母表示；第四部分：序號，用數(shù)字表示；第五部分：規(guī)格，用字母表示。3、主要技術(shù)參數(shù)

最大整流電流IF：二極管允許通過的最大正向平均電流。

最高反向電壓URM：反向加在二極管兩端，而不致引起PN結(jié)擊穿的最大電壓。

最大反向電流IRM：由栽流子的漂移作用，二極管截止時仍有反向電流流過PN結(jié)。IRM越小，二極管質(zhì)量越好。

最高工作頻率：保證二極管單向?qū)щ娮饔玫淖罡吖ぷ黝l率。

4、二極管的識別與檢測（1）極性識別＋－＋－＋－＋－（2）檢測方法①單向?qū)щ娦缘臋z測

用萬用表歐姆檔測量二極管的正、反向電阻。R×100＋正向電阻－R×100＋反向電阻－②二極管正、反壓降的測量將數(shù)字萬用表撥至二極管檔（）VCOM0.748正向壓降VCOM1反向壓降③發(fā)光二極管測量其正、反向壓降與普通二極管的測試方法一致。發(fā)光二極管的發(fā)光檢測。將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“hFE”處，然后將發(fā)光二極管的長（＋）腳插入“NPN”的C孔中，短（－）腳插入e孔中，管子發(fā)光為正常。若不發(fā)光，則說明管腳插反或管子已壞。VCOM－000hFEebc＋－四、三極管

它是一種控制電流的半導(dǎo)體器件，可用來對微弱信號進(jìn)行放大和作無觸點(diǎn)開關(guān)。1、分類

（1）按材料分鍺三極管和硅三極管。（2）按導(dǎo)電類型分可分為PNP型和NPN型。鍺三極管多為PNP型，硅三極管多為NPN型。（3）按用途分依工作頻率：fT＞3MHz為高頻；

fT＜3MHz為低頻。依工作功率：Pc＞1W為大功率；Pc在0.5～1W為中功率；Pc＜0.5W為小功率。PNP型管符號NPN型管符號2、主要參數(shù)表征三極管特性的參數(shù)大致可分為三類。

（1）直流參數(shù)；（2）交流參數(shù)；（3）極限參數(shù)。

3、三極管的判別與檢測

（1）三極管極性的識別對于小功率三極管來說，有金屬外殼和塑料外殼封裝兩種。定位銷ebc金屬外殼封裝9013e