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整理项目1识别与检测电阻

项目一识别与测量电阻

知识目标

1.知道电路组成、电压、电流、电阻概念。

2.掌握指针式万用表和数字万用表的使用方法。

3.掌握发光二极管指示电路的工作原理及应用。

4.了解贴片电阻。

技能目标

1.学会识别电阻器、发光二极管，以及用万用表检测其参数、性能。

2.学会使用面包板搭接发光二极管指示电路。

3.学会使用万用表测量电阻、直流电压、直流电流。

项目描述

在我们日常生活中随处可见发光二极管作为电源指示，本项目就用面包板搭接一个发光二极管指示电路，从而认识和检测电路组成的发光二极管、电阻、电池这些电子元器件，并初步学会使用万用表来测试电路参数。

发光二极管指示电路原理图如图1.1所示。

说明：

电路原理图（又称电路图或电子线路图），它是由电子元器件的图形符号按规定的关系组合实现一定功能的图形。

工作原理：

该电路由9V的电源、发光二极管LED和限流电阻R组成。

发光二极管正极通过限流电阻与电池正极一端相连，发光二极管负极与电池负极相连，只要发光二极管两端加上足够的正向电压就能导通发光；而发光二极管两端加上反向电压或正向电压过低时会截止不发光，从而指示电路旳工作状态。

图1.1发光二极管指示电路图

任务1识别与检测发光二极管指示电路的元器件

任务描述

根据表1.1列出的元器件，对发光二极管指示电路所需元器件进行认识，并正确使用指针万用表对这些元器件进行检测。

实践操作

器材准备：

识别与检测发光二极管指示电路，需准备的元器件和仪表工具如表1.1所示。

表1.1发光二极管指示电路元器件清单和器材

元器件

代号

名称

实物图

电路符号

规格/型号

功能（作用）

电阻器

RJ7-0.25

2KΩ±1%

限流、降压（负载）

LED

发光二极管

红色Φ5（长引脚为正，短引脚为负）

发光指示（负载）

VCC

叠层电池

9V/1节（或9V直流电源）

电源（提供电能）

其

他

材料

连接导线

专用（Ф0.3硬铜芯导线10cm）

连接电路

电池扣

连接9V电池正负极头

连接电池

鳄鱼夹

红色和黑色各1个

夹接电路（当开关）

仪

表

万用表

MF47型

测量电阻、电压、电流

1.认识与使用指针式万用表

第一步：

☞认识指针万用表内部结构

MF47型指针式万用表主要由表头、测量线路和转换开关三部分组成，如图1.2所示。

表头是一只高灵敏度的磁电式直流电流表；测量线路是把各种被测量变换为表头适应的直流电流的电路；转换开关用于切换不同的测量线路，以满足不同被测量和不同档位的测量要求。

图1.2MF47型万用表内部结构图1.3MF47型万用表面板

第二步：

☞认识指针表的刻度盘

如图1.3所示，万用表面板主要由刻度盘和操作面板两部分组成。

刻度盘上有指针、反光镜、刻度线（标度尺）和一些字符标示。

操作面板上主要有转换开关、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮、表笔插孔、三极管放大系数检测插孔及档位标示牌。

如图1.4所示，刻度盘上有9条刻度线，主要使用的有电阻、10V交流电压、直流电流和交直流电压、三极管放大系数等刻度线（即读数标度尺）。

图1.4MF47型万用表的刻度盘

第三步：

☞读数

使用指针万用表的难度是读数，读数时要明白：

①转换开关所在档位应读哪条刻度线，及哪组数；②所读刻度线的每一小刻度代表多少。

如图1.5所示指针位置，在不同的测量档位时，所读出的测量值如表1.2所示。

图1.5读出指针指示的数据

表1.2万用表在不同档位时读数（测量值）

转换开关所在档位

指针指示值

读数

转换开关所在档位

指针指示值

读数

0.5V（直流）

（读0-50）为31

0.31V

5mA

（读0-50）为31

0.31mA

2.5V（直流）

（读0-250）为155

1.55V

50mA

（读0-50）为31

31mA

10V（直流）

（读0-10）为6.2

6.2V

500mA

（读0-50）为31

310mA

50V（直流）

（读0-50）为31

31V

（读0-50）为31

3.1A

250V（直流）

（读0-250）为155

155V

R×1

10Ω

500V（直流）

（读0-50）为31

310V

R×10

100Ω

10V（交流）

（读0-10）为6.4

6.4V

R×100

1KΩ

250V（交流）

（读0-250）为155

155V

R×1K

10KΩ

0.05mA

（读0-50）为31

0.031mA

R×10K

100KΩ

第四步：

☞指针万用表测量电量的方法

（1）准备测量：

①水平放置万用表，检查指针是否在左方“0”处，若不在“0”处需调节机械调零旋钮；

②检查红表笔是否插在“＋”孔中，黑表笔是否插在“COM”孔中；

③检查背面的电池安装正确否，有无足够电量。

（2）测量：

①正确选择合适的档位，尽量保证读数准确些。

在欧姆档尽量使指针指在刻度线中心左右1/3区域；在电压、电流档时，尽量使指针指在满偏2/3区域左右来选择档位。

②红、黑表笔正确接于电路中或被测元器件两端，有极性时注意极性。

测电阻前还必须欧姆调零。

③使指针与反光镜中投影重合，再按第三步方法读数。

（3）结束工作：

转换开关转动到在“OFF”位或在交流500V档，并将表笔拔出放置好。

2.识别与检测电阻器

第一步：

☞认识电阻器

图1.61（a）四色环电阻

电阻器采用4条色环表示其标称阻值和误差，如图1.61（a）所示，前2环“红黑”分别代表2个数字“20”，第3环“红色”代表倍率“×102”，第4环“金色”代表误差“±5%”，因此该电阻器的标称值为20×102=2kΩ，误差为±5%。

实际电阻值在1900Ω～2100Ω。

发光二极管指示电路中所用电阻器采用5条色环表示其标称阻值和误差，如图1.6（a）所示，前三环“红黑黑”分别代表三个数字“200”，第4环“棕色”代表倍率“×101”，第5环“棕色”代表误差“±1%”，因此该电阻器的标称值为200×101=2kΩ，误差为±1%。

实际电阻值在1990Ω～2010Ω。

该电阻器型号为“RJ7-0.25”表示为0.25W的精密型金属膜电阻器。

在电路图中我们用字母及符号来表示电阻器，“R”为电阻器的文字符号，“

”为电阻器的图形符号，如图1.6（b）所示；电阻阻值的单位是欧姆（Ω），常用的单位还有千欧姆（kΩ）、兆欧姆（MΩ），它们之间的换算关系为

1 MΩ=103 kΩ=106 Ω

（a）色标法表示阻值和误差（b）电阻器电路符号

图1.6电阻器阻值和电路符号

电阻器在电路中主要起降压、限流的作用。

第二步：

☞检测2KΩ的电阻器

（1）选择合适的档位。

将万用表档位选择在R×100档。

（2）欧姆调零。

如图1.7所示，将红、黑表笔测试头短接，观察指针是否指在“0Ω”处，调节欧姆调零旋钮使指针指在“0Ω”处。

（3）测量。

一手拿两表笔，一手拿电阻的一端，两表笔接于电阻两端（没有正反极性之分），注意不能引入人体电阻，以免影响测量值。

（4）读数与记录。

如图1.8所示，电阻值为指针指示值乘以档位倍率数。

观察指针所指位置，从右向左在第一条刻度线读数，指针指示数据为“20”，20乘以档位倍数100即：

20×100=2000Ω=2KΩ。

（a）欧姆调零（b）测量电阻

图1.7测量电阻器的阻值

（a）转换开关在R×100档（b）指针指在第一条刻度线的“20”处

图1.8读电阻测量值为2KΩ

3.识别与检测发光二极管

第一步：

☞认识发光二极管

发光二极管简称LED，与普通二极管一样都具有单向导电性。

本项目采用的是插件式发光二极管，器件本体直径5mm，因发光材料为磷砷化镓，因此在正向导通时可发出红色光，从而指示电路中有电流及电流大小。

发光二极管外形示意图、电路符号如图1.9所示，一般长脚为正极，短脚为负极。

（a）发光二极管外形示意图（b）发光二极管的符号

图1.9发光二极管插件式外形和电路符号

发光二极管正常工作电流为3～10mA，导通压降为1.7～2.5V，因此要正常工作必须电源电压高于1.7V,且需串一个阻值合适的限流电阻，防止发光二极管过流损坏。

第二步：

☞检测发光二极管

（1）测正向电阻

①选择合适的档位。

将万用表档位选择在R×10K档（此时万用表内电池电压为10.5V）。

②欧姆调零。

③测量正向电阻。

将黑表笔接发光二极管的正极（长脚），红表笔接二极管负极（短脚）。

因为指针万用表黑表笔接表内电池正极，红表笔接表内电池负极，因此此时二极管处于正向偏置状态。

④观察并记录读数，如图1.10（a）所示。

指针指在第一条刻度线的“3”处，乘以档位倍率10K就为实际测量值。

即正向电阻为30KΩ,还能看到管芯发光。

（2）测反向电阻，方法同上，只是测量时黑表笔接发光二极管的负极，红表笔接二极管正极，如图1.10（b）所示，其反向电阻很大。

正常的发光二极管正、反向电阻相差很大，且正向测试时会发光；若正反电阻均为0或无穷大，则该发光二极管损坏了。

（a）测量正向电阻（b）测量反向电阻

图1.10测量发光二极管的正、反向电阻

4.测量电池电压

本项目使用9V的叠层电池（也可使用9V的直流电源），使用电池前必须使用万用表检测电池两端电压，以保证电路正常工作。

检测步骤如下：

第一步：

☞选择合适的档位。

如图1.11（a）所示，转换开关置于直流电压10V档，表示测量范围为0～10V。

第二步：

☞两表笔并接电池正负极两端。

如图1.11（b）所示，将万用表红表笔接触电池正极，黑表笔接触电池负极。

第三步：

☞读数并记录。

如图1.11（c）所示，首先观察指针所指位置，对应第三条刻度线（黑色），从左到右的读0～10这组数，其每一小刻度为0.2，读出的数就是实际测量值为9.4V。

（a）转换开关在10V档（b）表笔接触电池两端（c）指针指示在9.4

图1.11指针万用表检测电池电压

任务1操作评价

将你识别与检测电阻、发光二极管、电池的有关数据填入表1.3中。

每空1分，共20分。

表1.3发光二极管指示电路中元器件识别与检测表（20分）

识别情况

检测情况

元器件名称

代号

规格

电路符号

外形示意图

万用表档位

检测值

电阻

（颜色）

发光二极管

正向电阻：

反向电阻：

电池

任务2搭接发光指示电路（面包板制作）

任务描述

将电阻和发光二极管按图1.1所示关系搭接在面包板上，并将9V叠层电池通过电池扣和鳄鱼夹正确连接在电路中，使发光二极管发光。

实践操作

器材准备：

搭接发光二极管指示电路需准备如表1.1所示器材和SYB-120型面包板。

如图1.12所示的SYB-120面包板，最上面一排从左向右靠近的15个孔通，中间靠近的20个孔通，右边靠近15个孔通，一般作电源正极连接用；最下面一排与最上面一排相同，一般作电源负极连接用。

中间两大排相互隔开，每列5孔相通，各列隔开，一般插装元器件。

其实打开背面胶带一看就全明白了。

面包板是电路实验板，只需将元器件插入小孔内，就可以完成电路的连接，实现电路功能，十分方便。

（a）SYB-120面包板正面

（b）SYB-120面包板结构示意图

图1.12SYB-120型面包板

1.搭接电路

第一步：

☞观察面包板结构和特点，思考面包板上哪些孔相通，哪些孔不相通，便于成功搭接电路；还要考虑如何摆放元器件，要便于后面任务3检测电路。

第二步：

☞依据原理图1.1的关系，在面包板相应孔内以串联的方式连接2KΩ电阻和发光二极管，连接示意图如图1.13所示。

第三步：

☞检查无误后，电池扣扣上电池，用两鳄鱼夹分别接于电路两端，观察发光二极管是否发光。

然后再交换两鳄鱼夹连接电路，观察发光二极管是否发光。

如图1.14所示。

图1.13发光二极管指示电路搭接示意图

（a）发光二极管正向偏置时发光（b）发光二极管反向偏置时不发光

图1.14搭接的发光二极管指示电路

2.电路功能调试

2KΩ电阻器与发光二极管在面包板上搭接正确后，只要发光二极管的正极接电源高电位，发光二极管的负极接电源低电位，发光二极管即可导通发光。

若发光二极管不发光，需检查：

①电池电压接反，使发光二极管处于反偏截止状态。

②电阻、连接导线、发光二极管是否在面包板相应孔内串联在一起，发光二极管两引脚是否被面包板的两孔短接在一起，或没有连接好。

③电池电压过低，在1.5V以下，不能使发光二极管导通。

④电池扣及鳄鱼夹线路断开。

特别注意：

切不可将9V电压直接接在发光二极管两端；接通电源观察发光二极管红光反白时应立即断开电源，因为这是过流造成的现象。

任务2操作评价

①你搭接的电路接通电源后有什么现象？

为什么不发光？

发光二极管具有单向导电性吗？

10分

②发光二极管可以直接接在9V电池两端吗？

为什么？

10分

检查搭接的电路并回答以下两个问题，搭接电路成功10分，每个问题10分，共30分。

任务3检测发光二极管指示电路

任务描述

使用万用表的直流电压档、直流电流档，检测搭接的电路中电阻、发光二极管两端的工作电压，以及回路电流。

实践操作

器材准备：

任务2搭接成功的电路、MF47型万用表1只

1.测量电阻两端直流电压

第一步：

☞选择合适档位。

万用表的转换开关置于直流电压10V档，如图1.15（a）所示，表示测量范围为0～10V。

第二步：

☞两表笔并接电阻两端。

接通电源使发光二极管发光，将万用表两表笔并接于电阻两端，红表笔接高电位，黑表笔接低电位，见图1.15（b）所示。

第三步：

☞读数并记录。

读从左向右读第三条刻度线（黑色），读0～10这一组数（刻度50等分），每一小刻度为0.2，指针指示数为7.4，实际测量值就为7.4V，见图1.15（c）所示。

（a）转换开关置10V档（b）两表笔接触电阻两端（c）指针指示在7.4

图1.15测量电阻两端直流电压步骤图

2.测量发光二极管两端电压

第一步：

☞选择合适档位。

转换开关在2.5V档，如图1.16（a）所示，表示指针向右偏满时为2.5V。

第二步：

☞两表笔并接发光二极管两端。

红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极，如图1.16（b）所示，

第三步：

☞读数并记录。

读第三条刻度线（黑色），读0～250这一组数，每一小刻为5，指针指示数为190，除以100得1.9V，就为实际测量值，如图1.16（c）所示。

（a）转换开关置2.5V档（b）两表笔接触发光二极管两端（c）指针指示在190

图1.16测量发光二极管两端直流电压步骤图

操作要领档位量程先选好，表笔并接路两端，红笔要接高电位，黑笔接在低电端，换档之前请断电。

3.测量电池两端直流电压

电路在工作状态下，万用表两表笔并接于电池电源两端，测量方法同上，记录测量数据。

4.测量直流电流

第一步：

☞选择合适档位。

转换开关置于直流电流5mA档，如图1.17（a）所示，表示指针偏满为5mA。

第二步：

☞两表笔串联于电路中。

去掉导线切断电路，将万用表两表笔串联接于电路中，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端，如图1.17（b）所示。

第三步：

☞读数与记录。

接通电路使发光二极管发光，读0～50这一组数时，每一小刻度为1，指示值为36.5，除以10即为实际测量值3.65mA，如图1.17（c）所示。

（a）转换开关置5mA档（b）两表笔串联于回路中（c）指针指示在36.5

图1.17测量发光二极管指示电路直流电流步骤图

操作要领量程开关拨电流，表笔串接电路中，正负极性要正确，档位由大换到小，换好档后再测量。

任务3操作评价

通过操作，将你检测电路的数据填入表1.4中，表中每空1分，共12分。

再回答下面3个问题，前2个问题8分，第3个问题7分。

共35分。

表1.4检测发光二极管指示电路电压电流（12分）

测量项目

万用表档位

所读组数

指针指示数据

实际检测值

电压

2kΩ电阻端电压

0～10

发光二极管端电压

0～250

电池端电压

0～10

电流

电路中电流

0～50

想一想：

（23分）

1、通过测量，电池端电压=电阻端电压+二极管端电压吗？

2、电路中电流=电阻端电压/电阻值吗？

3、若电池电压为9V，为保证发光二极管正常工作，电阻取值范围是多少才合适？

项目实训评价发光二极管指示电路操作综合能力评价如表1.5所示。

表1.5项目成绩评价表

评定内容

配分

评定标准

小组评分

教师评分

任务1

表1.3中，错1空扣1分。

完成时间

任务2

1.电路搭接不成功扣10分；

2.回答问题基本正确扣5-10分。

完成时间

任务3

1.表1.4中，错1空扣1分。

2.回答问题基本正确扣3-7分。

完成时间

安全文明操作

1.工作台不整洁，扣1-2分；

2.违反安全文明操作规程，扣1-5分。

表现、态度

好，得10分；较好7分；一般4分，差0分

总得分

知识链接1色环标示与数码标示的电阻值

在实际应用中，插件式电阻器多以色环标示法表示其标称值和误差；贴片电阻多用数码法表示其标称值。

1.色标法表示电阻

（1）色环电阻第1环的确定，第1环一般有如下特征，如图1.18所示。

图1.18第1环的确定

（2）规划实施中所采取的预防或者减轻不良环境影响的对策和措施有效性的分析和评估；①离引线出头更近的色环一般为第1色环。

一、环境影响评价的发展与管理体系、相关法律法规体系和技术导则的应用②误差环一般较宽些，且与其余几环距离相对较远。

③金色、银色环不能为数字环，只能为倍乘数环或误差环。

④靠进引线的一环为黑色或橙色或黄色，一定是第一环，不是最后一环。

1.环境影响评价依据的环境标准体系也可通过万用表测量后，由电阻阻值系列及以上特点综合考虑判断其标称值。

（2）色环电阻阻值读法：

4.广泛参与原则。

色环电阻上各颜色所代表的含义如表1.6所示。

填报内容包括四个表：

表1.6色标法电阻的各色环表示的含义

新增加的六个内容是：

风险评价；公众参与；总量控制；清洁生产和循环经济；水土保持；社会环境影响评价。

颜色

4.广泛参与原则。

黑

1.环境总经济价值的构成棕

本章中环境影响评价制度，2010年的真题中全部集中在环境影响评价这一节。

环境保护的对象，环境影响评价制度，环境影响评价文件的组成、文件的报批等是历年考试的热点。

红

橙

规划环境影响的跟踪评价应当包括下列内容：

黄

绿

蓝

紫

灰

白

金

银

无色

代表数字

代表倍乘数

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

10-1

10-2

代表误差

±1%

±2%

±0.5%

±0.25%

±0.1%

±5%

±10%

±20%

四色环电阻：

电阻器用4条色环表示电阻标称值及误差，其中前三条色环表示阻值，最后一条表示误差（通常为金色或银色）。

五色环电阻：

精密电阻用5条色环表示电阻值及误差，其中前四条表示阻值，最后一条表示误差（精密电阻器还有用6条色环标示的）。

它们共同特点是：

最后一环表示误差，倒数第二环表示倍乘数（即：

添多少个0）。

四色环电阻器阻值==第一、二色环数值组成的两位数×第三环的倍乘数（10n）Ω

五色环电阻器阻值==第一、二、三色环数值组成的三位数×第四环的倍乘数（10n）Ω

举例：

红紫黑金→表示27Ω±5%　，黄黄银综→表示0.44Ω±1%，蓝灰黑橙棕→表示680KΩ±1%　。

2.数码表示法

（1）标称值

数码法是在产品上用三位数字表示元件的标称值的方法。

前两位表示实际数字，第三位表示倍乘数（即零的个数），单位为欧姆。

（2）误差

误差多用字母表示，如表1.7所示。

表1.7字母表示误差

字母

误差

±0.1%

±0.25%

±0.5%

±1%

±2%

±5%

±10%

±20%

（3）举例

如：

标注“154J”，则第一位数字为“1”,第二位数字为“5”，第三位数字代表倍率104，该电阻阻值为15×104=150KΩ。

误差为±5%

又如图1.18中贴片电阻值为多少？

202表示20×102=2KΩ

图1.19识别贴片电阻阻值

知识链接2发光二极管

发光二极管常作为仪器仪表、家用电器的指示灯，或者组成文字或数字显示。

发光二极管是半导体二极管的一种，它可以把电能转化成光能，常简写为LED。

其发光材料由镓（Ga）、砷（AS）、磷（P）等化合物制成，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，制成各种发光二极管。

当发光二极管加上合适的正向电流时，不同的发光二极管便可发出不同颜色的光来（激光二极管也是发光二极管的一种），发光颜色与发光二极管的材料有关，发光强度与正向电流成正比。

磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

发光二极管种类很多，按光谱分为可见光和不可见光发光二极管；按显示颜色多少有单色、双色、三色发光二极管；单色发光二极管常见又有红、绿、黄、蓝色；外形上有圆形、方形、扁平、LED数码管型等；封装不同有插件式和贴片式；还有普通发光和高亮度发光；现在有LED电子显示屏、LED照明灯等。

因为LED十分省电，在不久的将来，人们都会的把白炽灯换成LED灯。

不管那种发光二极管都具有单向导电性，正向偏置电压达到发光二极管导通压降以上时导通发光，反向偏置截止不发光。

工作电流是它的一个重要的参数，工作电流太小，发光二极管点不亮；太大则容易损坏发光二极管。

发光二极管要正常工作，必须串一个阻值合适的限流电阻。

普通的发光二极管正常工作电流为3～10mA，最大工作电流不得超过50mA，导通压降为1.7～2.5V。

超高亮度二极管其导通电压有所提高，但注意不能让发光二极管的亮度太高，否则将损坏。

发光二极管的好坏可通过指针万用表的R×10K档或数字万用表的二极管检测档来判断。

也可通过串联一个电阻接在合适电源两端，观看是否发光来判断质量。

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