常用电子元件的测量方法总结.docx

1、常用电子元件的测量方法总结常用电子元件的测量方法总结第一章 常用电子元件的测量1.1 概述电路元件，如电阻器、电容器、电感器、晶体二极管、晶体三极管等是组成电子仪器最基本的元件，它们的质量和性能的好坏直接影响电子仪器的性能。因此，无论是在设计、生产、使用、调试或维护等工作中都必须掌握这些元件的测量方法。 电路元件按其在电路中的作用和使用条件不同，应采用不同的测量方法和测量仪器。但不管测试方法和手段如何变化，电路元件的测量必须保证测试条件与规定的标准工作条件相符合，即测量时所加电压、电流、频率及环境条件等必须符合测量要求，否则测量结果不能代表实际的参数。1.2 电阻器1. 电阻作用和表述。电阻在

2、电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等，也有在数字电路中作为提拉（上拉）电阻使用的，它是电路中应用最多的元件之一。电阻器它的代表符号为R，单位是欧姆（符号）。为了表示区分，一般将普通电阻标定为R，可调电阻用VR表示，热敏电阻用TR表示，等等。（实物照片1）电阻的单位:1M(兆欧)=1000K(千欧)=100000电阻主要参数有：标称阻值、误差等级和额定功率。电阻的表示方法有直标法和色环法。2. 电阻的表示方法电阻规格的直标法 直标法是直接将电阻的类别和主要技术参数的数值标注在电阻的表面上，如图1所示为碳膜电阻（T为碳膜，H为合成碳膜，J金属膜，X线绕），阻值为1.2 k，精度(误差)为

3、l0。（实物照片2） 电阻的色环表示色环颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色对应数值0123456789/误差5%10%20%色环表示法有两种形式：四道和五道色环表示法；四道色环，第1、2色环表示阻值的第一、第二位数字，第3色环表示前两位数字再乘以10的方次，第4色环表示阻值的容许误差。五道色环，第1、2、3色环表示阻值的3位数字，第4色环表示前3位数字再乘以10的方次，第5色环表示阻值的容许误差。1至4道（4色标为3道）色环是均匀分布的，另外一道是间隔较远分布的，读取色标应该从均匀分布的那一端开始。也可以从色环颜色断定从电阻的那一端开始读，最后一环只有三种色。（实物照片3）电阻额定功率的直接标识

4、方法。如图3所示。电阻额定功率一般常见的有1/8W，个别数字电路会用到1/4W，电源电路或大功率驱动会用到1/2W，甚至更大。替代电阻器和电位器时要注意元件的阻值和额定功率。3. 电阻器串联和并联电阻器串联时：总容量R=R1+R2+R3+；两个电阻器并联时：总容量R=（R1R2）/（R1+R2）；串、并联后总功率为：W=W1+W2+W3+；即串、并联小功率电阻可以代用大功率电阻。但是要注意：串或并联两个以上不同阻值的电阻时，其分担的功率是不同的。4. 测量电阻的方法。判断电阻是否正常最方便的办法就是使用万用表，用万用表的两个表笔直接测量电阻的两端就可以了。万用电表测量电阻的过程可以分解为四个步

5、骤：选量程调零测试读数。（万用电表面板图）一般的电阻是可以在线测量，在线阻值和标称阻值差别不大，但有些电路设计电阻的两端连接其他的电路形成并联，这样阻值就会降低，有些甚至降低一半还要多，那么就要用电烙铁焊起电阻的一端进行测量。大部分情况下在线测量的阻值是低于标称阻值的，因为属于并联；如果你测量出电阻高于标称阻值那么有几点可能，一是电阻断路，二是色标看错，三是万用表错误（使用错误或者电池低）。由于模拟式万用表电阻挡刻度的非线性，使得刻度误差较大(应合理选择量程，使指针尽可能偏转至刻度中心位置)，测量误差也较大，因而模拟式万用表只能做一般性的粗略检查测量。数字式万用表测量电阻的误差比模拟式万用表的

6、误差小，但用它测量阻值较小的电阻时，相对误差仍然比较大。（测电压和电流应靠近满刻度的1/3区域）其它测量电阻的方法有：电桥法测量电阻和伏安法测量电阻。当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。伏安法是一种间接测量法，先直接测量被测电阻两端的电压和流过它的电流，然后根据欧姆定律R=U/I算出被测电阻的阻值。伏安法原理简单、测量方便，尤其适用于测量非线性电阻的伏安特性。伏安法有电流表内接和电流表外接两种测量电路。当电流表内阻小于被测量电阻用电流表内接法。5. 电阻器常见故障：阻值变化，一般都是变大。用万用电表可以查出（注意在线测量会有误差），故障无法修理只有换新。断路，用万用电表测量

7、表针指示无穷大。内部接触不良。工作时有微小跳火花现象，给仪器带来杂音、噪声、时好时坏；只能在坏时检查并作更换。6. 电阻损坏的特点：以开路最常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。其损坏的特点一是低阻值（100以下）和高阻值（100k以上）的损坏率较高，中间阻值（如几百欧到几十千欧）的极少损坏；二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹，有的没有痕迹。水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时可能会断裂（实物照片4），否则也没有可见痕迹。保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，有的也没有什么痕迹，但绝不会烧焦发黑。根据以上特点，在检

8、查电阻时可有所侧重，快速找出损坏的电阻。7. 电位器：它是一种具有三个接头的可变电阻器，代表符号为W。它可以带开关，也可以不带开关。它分为可调电位器（调整幅度不超过360度）和多圈可调电位器。它的测量方法和常见故障同电阻器的相似。先测量电位器两固定端之间的总固定电阻，然后测量滑动端对任意一端之问的电阻值。进行测量时，缓慢调节滑动端的位置，观察电阻值的变化情况，阻值指示应平稳变化，没有跳变现象；而且滑动端从开始调到另一端时，应滑动灵活，松紧适度，听不到“咝咝”的噪声，否则说明滑动端接触不良，或滑动端的引出机构内部存在故障。电位器的标称一般采用3位数字标注，前两位是有效数值，后一位是10的幂数，例

9、如1k的电位器标注成102，10是有效数字，2表示10的2次方，这样组合起来就是1000也就是1k，同样103表示10k，223表示22k，202表示2k。（实物照片5-8）8. 其他种类电阻：水泥电阻，在电视机和开关电源里面常看到，巨大的白色电阻，电阻值很低，一般在几欧姆甚至几十欧姆，开路是最常见的故障，这个电阻一般用在假负载上，所以手触摸烫手是正常的。阻值一般直接标注在上面。（照片9）线绕电阻，体积功率都很大，阻值不大，一般在负载和高功率驱动中采用。热敏电阻，对温度敏感，根据温度的变化改变阻值，作为不精确温度测量使用。也用作电源电路的过流保护，根据不同的用途体积也不同，但温度范围都很宽可以

10、在很高或者很低的温度下工作，有些可直接浸入在液体内工作。压敏电阻，对电压敏感，一般用于电源过压保护，并联在电源输入端，电压高于标称范围即刻短路烧毁上一级保险，从而保护后级电路。这个电阻的阻值正常情况下很大几乎开路，发生保护时很小接近短路，也有一次性和自恢复型的。光敏电阻，对光敏感，目前很少采用了，一般都使用光电管替代了。1.3 电容器电容器在电路中多用来滤波、隔直、耦合交流、旁路交流及与电感元件构成振荡电路等，也是电路中应用最多的元件之一。电容器可分为无极性和有极性电容。照片11-12电解电容是目前用得较多的电容器，它体积小、耐压高，是有极性电容；正极是金属片表面上形成的一层氧化膜，负极是液体

11、、半液体或胶状的电解液。因其有正、负极之分，一般工作在直流状态下，如果极性用反，将使漏电流剧增，在此情况下，电解电容将会急剧变热而使电容损坏，甚至引起爆炸。常见的有铝电解和钽电解两种，铝电解有铝制外壳，钽电解没用外壳，钽电解体积小价格昂贵。电解电容大多用于电源电路中，对电源进行滤波。铝电解采用负极标注，就是在负极端进行明显的标注，一般是从上到下的黑或者白条，条上印有- 标记。新购买的铝电解正极的引脚要长于负极引脚。钽电解采用正极标记，在正极上有一条黑线注明+。实物照片13电容器它的代表符号为C，单位是法拉（符号F）。其主要参数有：标称容量、容许误差等级、工作电压（耐压）。1F=1000000F

12、（微法），1F=1000000PF（微微法）电容器的误差等级（实物照片14/15）容许误差2%5%10%20%30%+50%-20%+100%-10%级别02字母GJKMNSP表示方法有直标法、色环法和数码法。色环法及色环代表的意义同电阻器相同。数码法一般用三位数表示，从左算起，第1、2位数字为容量的第一、第二位数字，第3位数字表示前两位数字再乘以10的方次，数码法的电容量单位为PF，通常在三位数后用字母表示误差。（照片16）电解电容：体积小、容量大，但它有极性，极性不可以接错，而且容量数值不稳、漏电较大，容易老化，即使长期不用也容易变质容量减退。用万用电表的电阻档测量电解电容时，电表指针摆动

13、到一定的数值后，应当返回起点或接近起点；指针摆动的幅度越大表示电容容量越大，指针返回起点时离起点越近表示电容漏电越小、绝缘电阻越大；若指针不摆动或摆动后不返回，则表示电容器已断路或短路损坏。电容器常见故障主要是断路、短路、容量减退、漏电。大容量电容器可用万用电表查找，方法同“电解电容”。小容量电容器除短路、严重漏电外，其它故障用普通万用电表不易检查。有些机械万用电表具有测量电容的档，但要外加电源（使用方法参见万用电表的说明书），有些数字万用电表（包括数字式电容表）具有直接测量电容的档。替代电容器时要注意元件的容量值和耐压值。两个电容器串联时：总容量C=（C1C2）/（C1+C2）；串联后耐压为

14、：若串联的各电容容量相等，则所承受的电压也相等；若容量不等，则容量越大所承受的电压愈小，容量越小所承受的电压愈大。（因为串联时每个电容充电电流相等，其电压降相加等于总电压）。电容器并联时：总容量C=C1+C2+C3+；并联每个电容所承受的电压即为电路电压。1.4 电感元件电感元件概括起来可分两大类：一类为自感式线圈，如天线线圈、调谐线圈、阻流线圈、提升线圈、稳频线圈、偏转线圈等；另一类为互感式变压器，如电源变压器、音频变压器、振荡变压器、中频变压器（中周）等。电路图上用L表示电感。电感量（自感系数）单位是亨利，用H用表示，（实物照片17-19）1H=1000mH（毫亨）=1,000,000H(

15、微亨)。1.4.1线圈：是只有一个绕组并靠自感原理工作的元件，它一般由绕组、骨架和导磁芯三部分组成。（实物照片18）线圈广泛用于电子电器的阻流、降压、交连、滤波、谐振、调谐等电路中。普通的单层线圈固定电感大小跟1/4w电阻差不多，在电源输出电路中起“隔交通直”的作用，就是将电源中滤波不干净的交流信号阻挡，将直流通过。此类电感的阻值都非常小，只有几欧姆几十欧姆。有很多万用表可以测量mH级的电感，但在维修中电感的标称一般不是很重要。电感的标值有色标也有色点，这些都跟电阻的色标识别类似，还有直接标注的。（实物照片17）1.4.2变压器：是利用两个线圈绕组的互感原理来传递电信号和电能的器件，它一般由绕

16、组线圈、骨架和铁芯三部分组成。变压器绕组和圈数，直接关系到变压比、电流比、阻抗比以及高频电路里的谐振频率等。电路图上一般用B或T表示变压器。（实物照片19）1.4.3线圈常见故障主要是断线、短路、线匝松动。线圈断线可用万用电表欧姆档进行检查，在修理时可部分或全部重绕；线圈断线也时常发生在接线端子（如脱焊或受力而断线），要仔细观察就能发现。线圈短路大多是由于受潮后线的绝缘力降低而被击穿，由于一般线圈电阻小而用万用电表不易发现线圈短路（特别是局部短路），最好的办法是用Q表或电桥等仪器进行测量，看其电感值和Q值是否和正常值一致，在修理时可重绕或将短路处填以适当的绝缘材料。线圈线匝松动较轻时可用绝缘胶

17、水加固，较重时（有部分乱线或全部乱线）可部分或全部重绕。1.4.4变压器常见故障主要是断路、短路、漏电，断路时无输出电压，初级输入电流很小或无输入电流，可用万用电表欧姆档进行检查，在修理时可部分或全部重绕线圈。变压器线圈发生短路或严重漏电时，所产生的现象是变压器温度过高、有焦臭味、冒烟、输出电压降低，须将短路的线圈拆除重绕。1.5晶体极管（晶体极管包括晶体二极管和晶体三极管。）晶体二极管简称二极管，是一种常用的具有一个PN结的半导体器件。晶体二极管的用途有：整流、检波、稳压、发光、开关、变频等。晶体三极管通常简称为晶体管或三极管，是一种具有两个PN结的半导体器件。晶体三极管是电子电路中的核心器

18、件之一，在各种电子电路中的应用十分广泛。晶体三极管按用途可分为：低频放大管、高频放大管、开关管、低噪声管、高反压管、复合管；按输出功率的不同可分为：小功率管、中功率管、大功率管；按半导体材料的不同可分为：锗管、硅管和化合管；安导电极性的不同可分为：NPN型和PNP型。晶体三极管有三种状态：放大、截止、饱和。国产晶体管组成型号的符号及其意义见下表第一部分(电极数目)第二部分(极性和材料)第三部分(管子类型)第四部分第五部分符号意义符号意义符号意义2二极管AN型 锗材料PWZLKXGDACSBTN普通管稳压管整流管整流堆开关管低频小功率管（f3MHZ,Pc1W）高频小功率管（f3MHZ,Pc1W）

19、低频大功率管（f3MHZ,Pc1W）高频大功率管（f3MHZ,Pc1W）场效应管双基极管阻尼管(管子序号)用数字表示.(管子的区别代号)用字母表示.BP型 锗材料CN型 硅材料DP型 硅材料3三极管APNP型 锗材料BNPN型 锗材料CPNP型 硅材料DNPN型 硅材料E化合物材料例：2AP9(锗材料普通二极管)，3DG6（NPN型 硅材料高频小功率三极管）1.5.1晶体二极管的主要参数晶体二极管一般可用到十万小时以上。但是如果使用不合理，他就不能充分发挥作用，甚至很快地被损坏。要合理地使用二极管，必须掌握他的主要参数，因为参数是反应质量和特性的。 最高工作频率 fM（ MC ）二极管能承受的

20、最高频率。通过 PN 结交流电频率高于此值，二极管将不能正常工作。 最高反向工作电压 VRM（ V ）- 二极管长期正常工作时，所允许的最高反压。若越过此值， PN 结就有被击穿的可能，对于交流电来说，最高反向工作电压也就是二极管的最高工作电压。 最大整流电流 IOM（mA） - 二极管能长期正常工作时的最大正向电流。因为电流通过二极管时就要发热，如果正向电流越过此值，二极管就会有烧坏的危险。所以用二极管整流时，流过二极管的正向电流（既输出直流）不允许超过最大整流电流。1.5.2 晶体二极管的正、负极的判别： 1看外壳上的符号标记：通常在二极管的外壳上标有二极管的符号。标有三角形箭头的一端为正

21、极，另一端为负极。 （实物照片20-22）2看外壳上标记的色点：在点接触二极管的外壳上，通常标有色点（白色或红色）。除少数二极管（如 2AP9 、 2AP10 等）外，一般标记色点的这端为正极。 3透过玻璃看触针：对于点接触型玻璃外壳二极管，如果标记已磨掉，则可将外壳上的漆层（黑色或白色）轻轻刮掉一点，透过玻璃看那头是金属触针，那头是 N 型锗片。有金属触针的那头就是正极。4. 整流二极管体积较大，而且都是以黑色表示，所有的整流二极管都是负标记，就是在负极用白色或者黑色环状标示。开关管和稳压管在有些型号里面都是红色不好区分，有些稳压管是灰色的。除整流二极管外，其余的二极管很少损坏，其寿命一般都

22、在几十万小时。（实物照片23）5. 硅桥，整流桥，硅堆，这些都是指一个东西。整流桥实际上就是将4个二极管组合的桥式整流集成化了，表示交流输入，+-表示直流输出。实物照片24-256. 机械万用电表判断二极管的正负极：把万用电表拨到R100的档上，用万用电表的红黑两表笔接到二极管的两个电极上，若万用电表指针指示的电阻值较少，则黑表笔所接的是二极管的正极，红表笔所接的是二极管的负极；若万用电表指针指示的电阻值大于100，则黑表笔所接的是二极管的负极，红表笔所接的是二极管的正极；这是由于万用电表在使用电阻档测量时，黑表笔是接的是电表内电池的正极，红表笔所接的是电表内电池的负极。1.5.3 晶体二极管

23、的简易测试：1. 判断二极管的好坏：把万用电表拨到R1000的档上，用万用电表测量二极管的正反向电阻，好的二极管正向电阻值通常是：锗管是5002K，硅管是3K10K，反向电阻值通常是大于100K（硅管更大一些）；正向电阻越少越好，反向电阻越大越好。若测得反向电阻值很小，说明二极管已经失去单向导电的作用；若测得正反向电阻值很大，说明二极管已经损坏（接近断路）。从材料来分，二极管可分为锗管和硅管；它们最显著的特点是门限电压（或者称为接通电压）的不同，通常锗管是0.20.4V，硅管是0.60.8V；它可以由晶体管特性图示仪来测量。2. 用数字式万用表测量二极管一般数字式万用表上都有二极管测试挡。例如

24、，DT890D型数字万用表，但其测试原理与采用模拟式万用表测量电阻完全不同，它实际上测量的是二极管的直流电压降。当二极管的正负极分别与数字万用表的红黑表笔相接时，二极管正向导通，万用表上显示出二极管的正向导通电压UD（门限电压或者称为接通电压）。若二极管的正负极分别与数字万用表的黑红表笔相接，二极管反向偏置，表上显示一固定电压，约为2.8V。*3用晶体管图示仪测量二极管 晶体管图示仪可以显示二极管的伏安特性曲线。例如，测量二极管的正向伏安特性曲线。首先将图示仪荧光屏上的光点置于坐标左下角，峰值电压范围置020V集电极扫描电压极性置于“+”，功耗电阻置1K，x轴集电极电压置“0.1V/度”，y轴

25、集电极电流置“5mA度”，y轴倍率置“1”，将二极管的正负极分别接在面板上的C和E接线柱上，缓慢调节峰值电压旋钮，即可得到二极管正向伏安特性曲线。从屏幕显示图可以直接读出二极管的导通电压。4发光二极管的测量 发光二极管一般由磷砷化镓、磷化镓等材料制成它的内部存在一个PN结，也具有单向导电性，但发光二极管在正向导通时会发光，光的亮度随导通电流增大而增强，光的颜色与波长有关。（实物照片26）用模拟式万用表判别发光二极管。模拟式万用表判断发光二极管的极性的方法与判断普通二极管的方法是一样的，只不过一般发光二极管的正向导通电压值超过1V，实际使用电流可达100mA以上，测量时可用量程较大的“1 K”和

26、“10K”挡测量其正向和反向电阻。一般正向电阻小于50 K，反向电阻大于200K为正常。1.5.4晶体三极管的主要参数 半导体三极管是内部含有两个PN结、外部具有三个电极的半导体器件。有PNP和NPN形式。表征晶体管性能的电参数很多，主要分为两大类，一类是运用参数，表明三极管在一般工作时的参数；另一类是极限参数，表明了三极管的安全使用范围。前者主要包括电流放大系数、截止频率、极间反向电流等；后者包括击穿电压、集电极最大允许电流、集电极最大耗散功率等。1直流电流放大系数：定义为集电极直流电流ICQ与基极直流电流IBQ的比值。2交流电流放大系数，三极管在有信号输入时，交流电流放大系数定义为集电极电

27、流的变化量Ic与基极电流的变化量Ib之比。3穿透电流Iceo：是基极b开路，集电极c与发射极e间加反向电压时的集电极电流。硅管的Iceo在几微安以下。4反向击穿电压V(BR)CEO：是基极b开路，集电极c与发射极e间的反向击穿电压。5集电极最大允许电流ICM：是值下降到额定值的13时所允许的最大集电极电流。6集电极最大允许功耗PCM:是集电极上允许消耗功率的最大值。VCEO、ICM、PCM的值可由器件手册查得，、Iceo的值可用晶体管图示仪进行测量。1.5.5晶体三极管管型和管脚的判别：1.判别管型和基极（极）：根据晶体管结正向电阻小、反向电阻大的特点，可以判别管子的基极和管子的类型（是型还是

28、型）。把万用电表拨到R或R的档上，先假设管子的一根管脚为“基极”，用万用电表的红表笔接“基极”，黑笔分别接另外两个管脚，若万用电表指针指示的电阻值均较少，则红表笔所接的是要找的基极，而且是型的管子；再将红、黑表笔对调（即用黑表笔接“基极”，红笔分别接另外两个管脚），这时若测量得到的电阻值均较大，则上述假设的基极是正确的。如果红表笔接“基极”，按上述的方法测量得到的电阻值均较大，且用黑表笔接“基极”，红笔分别接另外两个管脚），这时若测量得到的电阻值均较小，则所接的“基极”是型管子的基极。如果按上述的方法测量得到的电阻值是一个较大、一个较小，则原假设的“基极”是错误的，这样就需要重新假设管子的另一

29、根管脚为“基极”，再进行测量直到满足上述要求为止。2.判别发射极（极）和集电极（极）：对于型的管子，先假设红表笔接的是极，黑表笔接极，并用手捏住、二个极（但不能使、直接接触），通过人体，相当于在、之间接入一个偏置电阻，读出、间的电阻值，如图1.1所示。然后将红、黑表笔对调，重新测、间的电阻值，并与前次的读数比较；哪一次阻值较小，说明哪一次的假设是正确的，即该次红表笔接的是极，其原理图见图1.2。因为、间的电阻值较小正说明通过万用电表的电流较大，偏置正常，因而表明原来的假设是正确的。若是型的管子，只要将红、黑表笔对调（即黑表笔接极），按照上述的方法测试判别即可。3.粗略判断晶体三极管的质量：对于

30、型的管子，当用红表笔接的是极，黑表笔接极，电阻值越大说明管子的穿透电流ceo越小，若电阻值很小，或者表针不稳，则说明管子的穿透电流ceo大，质量较差。当按照图1.1所示的方法给管子极加上一正向偏流时，电阻值变化越大，说明管子的放大倍数越大。有一些万用电表设有测量三极管直流fe参数档，根据读数也可以粗略判断晶体三极管的质量。方法是：先将万用电表拨到R的档上，红、黑两表笔短接，调节万用电表的欧姆调零电位器，使表针指示在欧姆刻度的“”处，然后分开红、黑两表笔，将万用电表拨到fe参数的档上，按照晶体三极管管脚的排列，将晶体三极管插入万用电表fe参数的测试管座上，（注意：测试管座上有分型和型）；这时就可以根据表针所指示的值（万用电表有专门的直流fe参数的刻度）读出晶体三极管的直流fe参数值。如果所用的晶体三极管是有型号标称的，可以根据晶体管手册找出管子的、三个电极。图1.3列出一些常用的晶体三极管的管脚位置，供参考。实物照片31-37晶体三极管有金属封装和塑料封装两种，一般金属封装的管子的外壳接C极。1.5.6 三极管的替换三极管的替换一般掌握这么几个原则，PNP对换PNP,NPN对换NPN；在开关管使用当中放大倍数不需要考虑的，耐压和