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ESAPGourp2 基本电子元器件介绍 2 22 2020 2 一 万用表使用相关安全知识 二 元器件知识介绍 使用万用表之前 请检查背面是否有calibrationsticker 并且检查是否过期 没有sticker或过期 停止使用 使用前请检查红黑表笔的绝缘是否良好 表笔金属头是否完好 检查表笔的通断 在使用之前 应更换损坏的表笔 当使用万用表时 确保指尖和手腕没有导电体 如戒子 手表之类 测量点不适合表笔插入 接触的测量点 请停止 不要在表笔上外加其他金属导体实现测量目的 请使用正确的挡位和测量范围 错误的选择可能导致仪表损坏 如测量DC用AC 测量电压时候 可以直接与被测量点电路并联 测电流时 请关掉机器总电源 万用表串联在电路回路 测量电阻 请关掉机器电源 并使电阻一端与电路断开进行测量 同时 测量连通性和电容时也需要关掉电源 请勿在爆炸性气体 水蒸汽或多尘的环境中使用仪表当测量有效值为30V的交流电压 峰值达42V的交流电压或者60V以上的直流电压时 请特别注意 因为此类电压会产生电击的危险为避免得到错误的读数而导致的电击危险或人员伤害 请在仪表指示低电压时马上更换电池 不要测量第II类600V以上或其它更高类别的电压 当测量电压时候 请严格遵守三点测量方法 1 已知电压 使用前测量已知电压 2 零电压 测量待测点是否零电压 3 已知电压 测量后 再次测量已知电压确认仪表在测量中是否完好 当万用表不使用时 请放置在 OFF 状态 测量电流时候 请先检查万用表保险丝 其他相关安全操作 请followupAES advanceelectricalsafety guideline 2 22 2020 4 1 电阻 2 22 2020 5 电阻 Resistance 通常用 R 表示 电阻的主要物理特征是变电能为热能 也可说它是一个耗能元件 电阻在电路中通常起分压 分流的作用 对信号来说 交流与直流信号都可以通过电阻 串联 R R1 R2 Rn并联 1 R 1 R1 1 R2 1 Rn两个电阻并联式也可表示为R R1 R2 R1 R2 电阻的单位是欧姆 ohm 简称欧 符号是 1T 1000G 1G 1000M 1M 1000K 1K 1000 也就是一千进率 阻值标法电阻的阻值标法通常有色环法 数字法 数码法 色环法在一般的的电阻上比较常见 2 22 2020 6 影响 电阻损坏会导致电路不稳定或者不工作 怎样判断电阻好坏 首先 从外表看如果有烧黑的现象说明电阻坏的 第二 测量电阻阻值 如果为无穷大 则电阻内部断路 再通过电阻上的色环计算电阻阻值 直接标出的则直接读数即可 和测量值进行对比 如果误差较小 应小于电阻上标出的允许误差 则电阻正常 如果误差较大则说明电阻已损坏 不能使用 2 22 2020 7 2 电位器 2 22 2020 8 2 电位器 电位器 英文 Potentiometer 电位器是具有三个引出端 阻值可按某种变化规律调节的电阻元件 电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成 电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用 后者可视作一可变电阻器 电位器是一种可调的电子元件 它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成电位器的作用 调节电压 含直流电压与信号电压 和电流的大小以及调节电阻大小 电位器的结构特点 电位器的电阻体有两个固定端 通过手动调节转轴或滑柄 改变动触点在电阻体上的位置 则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值 从而改变了电压与电流的大小 2 22 2020 9 电位器的原理 电位计 potentiometer 或称 电压计 也称为 pots 或可变电阻器 通常被制造成不管使用多久均能维持原有的特性 若当位置传感器使用 电位计可以是直线或旋转式位置传感器 电位计输出一个电压值 其正比于沿着可变电阻器之滑动器的位置 因为温度变化 磨耗及滑动器与可变电阻器之间的污垢均会造成电阻变化 影响电位计的精度 因此 电位计有太低的准确度 由于材料的发展 特别是在导电性塑料 使得电位计在使用很长时间后仍可以维持原有特性 同时也改进它们的性能 电位器的测试方法 测量时 选用万用表电阻档的适当量程 将两表笔分别接在电位器两个固定引脚焊片之间 先测量电位器的总阻值是否与标称阻值相同 若测得的阻值为无穷大或较标称阻值大 则说明该电位器已开路或变值损坏 然后再将两表毛分别接电位器中心头与两个固定端中的任一端 慢慢转动电位器手柄 使其从一个极端位置旋转至另一个极端位置 正常的电位器 万用表表针指示的电阻值应从标称阻值 或0 连续变化至0 或标称阻值 整个旋转过程中 表针应平稳变化 而不应有任何跳动现象 若在调节电阻值的过程中 表针有跳动现象 则说明该电位器存在接触不良的故障影响 电位器通常是使用过久导致碳膜磨损从而导致driver调速不稳定或者无法调速 2 22 2020 10 3 电容 2 22 2020 11 3 电容 电容 Capacitance 亦称作 电容量 是指在给定电位差下的电荷储藏量 记为C 国际单位是法拉 F 1法拉 F 1000毫法 mF 1000000微法 F 1微法 F 1000纳法 nF 1000000皮法 pF 主要分类 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 电容容量判定 观察电容的外表上标记如果有可以直接读出容量大小 如果无法准确读出电容本身容量大小 即可用万用表合适的电容档去测量 被测电容容量应小于等于万用表相应档位 2 22 2020 12 电解电容正负极性判断 通常新的未使用过得电解电容引脚长的为正极性 短的引脚为负极性 电容外壳也会显示负号 电容好坏的判断 首先观察电解电容电容体 防爆口已经开裂或者有电解液露出 证明此电容已老化或损坏 用万用表电容档去测量容量的大小 好的电容容量值测出来跟标记的值相当 如果差别很大就说明电容已坏 大容量电容只能使用专门的电容测试表才能测试出来 用万用表电阻档去测量电容的阻值 如果电阻值很小接近 0 证明电容被击穿 如果使用指针万用表欧姆档测试 指针正偏角度大放电时缓慢回到 0 点位置是正常 影响 在电路中会引起电路运行不稳定 无法工作甚至电路短路 2 22 2020 13 4 二极管 2 22 2020 14 4 二极管 二极管又称晶体二极管 简称二极管 diode 在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子 这种电子器件按照外加电压的方向 具备单向电流的转导性 二极管的管压降 硅二极管 不发光类型 正向管压降0 7V 锗管正向管压降为0 3V 发光二极管正向管压降会随不同发光颜色而不同 主要有三种颜色 具体压降参考值如下 红色发光二极管的压降为2 0 2 2V 黄色发光二极管的压降为1 8 2 0V 绿色发光二极管的压降为3 0 3 2V 正常发光时的额定电流约为20mA 2 22 2020 15 二极管极性与好坏判断 极性的判别 用数字万用表二极管档位 两表笔分别接二极管的两个电极 测出一个结果后 对调两表笔 再测出一个结果 两次测量的结果中 有一次测量出的值较大 为反向电阻 一次测量出的值较小 为正向电阻 在阻值较小的一次测量中 红表笔接的是二极管的正极 黑表笔接的是二极管的负极 好坏判断 若测得二极管的正 反向电阻值均接近0或阻值较小 则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏 若测得二极管的正 反向电阻值均为无穷大 则说明该二极管已开路损坏 影响 引起电路短路或者开路而无法工作 2 22 2020 16 5 三极管 2 22 2020 17 5 三极管 三极管又称 晶体三极管 或 晶体管 在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结 组成一个PNP 或NPN 结构 中间的N区 或P区 叫基区 两边的区域叫发射区和集电区 这三部分各有一条电极引线 分别叫基极B 发射极E和集电极C 是能起放大 振荡或开关等作用的半导体电子器件 由于三极管的结构和外形特征 它有三个接出来的端点 所以便被形象的命名为三极管 如图1所示 可有pnp和npn两种组合 三个接出来的端点依序称为发射极 emitter E 基极 base B 和集电极 collector C 2 22 2020 18 如何测试判别三极管 将数字万用表拨至二极管档 红表笔固定任接某个引脚 用黑表笔依次接触另外两个引脚 如果两次显示值均小于1V或都显示溢出符号 OL 或 1 若是PNP型三极管 则红表笔所接的引脚就是基极B 如果在两次测试中 一次显示值小于1V 另外一次显示溢出符号 OL 或 1 视不同的数字万用表而定 则表明红表笔接的引脚不是基极B 此时应改换其他引脚重新测量 直到找出基极为止 用红表笔接基极 用黑表笔先后接触其他两个引脚 如果显示屏上的数值都显示为0 6 0 8V 则被测管属于硅NPN型中 小功率三极管 如果显示屏上的数值都显示为0 4 0 6V 则被测管属于硅NPN型大功率三极管 其中 显示数值较大的一次 黑表笔所接的电极为发射极 在上述测量过程中 如果显示屏上的数值都显示都小于0 4V 则被测管属于锗三极管 HFE是三极管的直流电流放大倍数 用数字万用表可以方便的测出三极管的HFE 将数字万用表置于HFE档 若被测管是NPN型管 则将管子的各个引脚插入NPN插孔相应的插座中 此时屏幕上就会显示出被测管的HFE值 电流放大是晶体三极管的作用 其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量 这是三极管最基本的和最重要的特性 我们将 Ic Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数 用符号 表示 电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值 但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变 根据三极管的作用我们分析它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号 当然这种转换仍然遵循能量守恒 它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了 三极管有一个重要参数就是电流放大系数 当三极管的基极上加一个微小的电流时 在集电极上可以得到一个是注入电流 倍的电流 即集电极电流 集电极电流随基极电流的变化而变化 并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化 这就是三极管的放大作用 影响 通常因三极管短路电路没有放大信号从而引起电路不工作 driver输出端口会应为放大电路短路而没有output输出 有些电路使用CMOS场效应管 2 22 2020 19 6 热继电器 2 22 2020 20 6 热继电器价绍及工作原理 热继电器是由流入热元件的电流产生热量 使有不同膨胀系数的双金属片发生形变 当形变达到一定距离时 就推动连杆动作 使控制电路断开 从而使接触器失电 主电路断开 实现电动机的过载保护 使用热继电器对电动机进行过载保护时 将热元件与电动机的定子绕组串联 将热继电器常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中 并调节整定电流调节旋钮 使人字形拨杆与推杆相距一适当距离 当电动机正常工作时 通过热元件的电流即为电动机的额定电流 热元件发热 双金属片受热后弯曲 使推杆刚好与人字形拨杆接触 而又不能推动人字形拨杆 常闭触头处于闭合状态 交流接触器保持吸合 电动机正常运行 若电动机出现过载情况 绕组中电流增大 通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高 弯曲程度加大 推动人字形拨杆 人字形拨杆推动常闭触头 使触头断开而断开交流接触器线圈电路 使接触器释放 切断电动机的电源 电动机停车而得到保护 常见故障 1 热继电器接入后电路不通热元件烧断更换热元件进出线脱焊重新焊好接线螺钉未制紧制紧 2 热继电器控制电路不通刻度调整旋钮或螺钉在不合适的位置上 将触头顶开重新调整触头烧坏或动触杆弹性消失 触头接触不上修理触头或动触头杆 必要时更换 3热继电器拒绝动作热继电器选配不当重新选择整定值偏大重新整定热元件烧断或脱焊更换动作机构卡住修理调整 但应防止动作特性变化导板脱出重新放入并校验触头接触不良清除表面尘垢或氧化物 4热元件烧断负荷侧短路排除故障 更换产品操作频率过高合理选用热继电器机构有故障 使热继电器不能动作更换 2 22 2020 21 7 空气开关 2 22 2020 22 原理介绍 脱扣方式有热动 电磁和复式脱扣3种 当线路发生一般性过载时 过载电流虽不能使电磁脱扣器动作 但能使热元件产生一定热量 促使双金属片受热向上弯曲 推动杠杆使搭钩与锁扣脱开 将主触头分断 切断电源 当线路发生短路或严重过载电流时 短路电流超过瞬时脱扣整定电流值 电磁脱扣器产生足够大的吸力 将衔铁吸合并撞击杠杆 使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开 锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断 切断电源 开关的脱扣机构是一套连杆装置 当主触点通过操作机构闭合后 就被锁钩锁在合闸的位置 如果电路中发生故障 则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开 于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断 按照保护作用的不同 脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型 常见故障 1 触头压力不足 因长期使用 触头弹簧变形 氧化 张力消失或减退 因触头过热 使触头弹簧退火 都是触头压力不足的原因 2 触头表面氧化 金属的氧化层是一种不良导体 触头温度越高 氧化越严重 接触电阻越大 发热就更厉害 造成触头损坏 3 触头容量不够大 电流超过了额定值 引起触头发热 触头磨损过多 压力减小 也引起触头过热 必须引起触头过热 必须更换触头4 触头烧坏 一种是因开关分断时 电弧在触头之间燃烧 使触头熔化5 触头熔焊 严重的电弧会使触头熔化 熔化的金属在触头闭合后 使动静触头焊在一起 分断电路时 触头无法分开 这是严重的故障 6 触头磨损 主要由于电弧的高温使金属气化蒸发 触头厚度变得越来越薄 这种磨损是正常现象 所以触头使用日久应当更换 2 22 2020 23 8 交流接触器 2 22 2020 24 工作原理当线圈通电时 静铁芯产生电磁吸力 将动铁芯吸合 由于触头系统是与动铁芯联动的 因此动铁芯带动三条动触片同时运行 触点闭合 从而接通电源 当线圈断电时 吸力消失 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离 使主触头断开 切断电源 接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法 触头接触不牢靠会使动静触头间接触电阻增大 导致接触面温度过高 使面接触变成点接触 甚至出现不导通现象 造成此故障的原因有 1 触头上有油污 花毛 异物 2 长期使用 触头表面氧化 3 电弧烧蚀造成缺陷 毛刺或形成金属屑颗粒等 4 运动部分有卡阻现象 处理方法有 1 对于触头上的油污 花毛或异物 可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可 2 如果是银或银基合金触头 其接触表面生成氧化层或在电弧作用下形成轻微烧伤及发黑时 一般不影响工作 可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗 即使触头表面被烧得凸凹不平 也只能用细锉清除四周溅珠或毛刺 切勿锉修过多 以免影响触头寿命 对于铜质触头 若烧伤程度较轻 只需用细锉把凸凹不平处修理平整即可 但不允许用细砂布打磨 以免石英砂粒留在触头间 而不能保持良好的接触 若烧伤严重 接触面低落 则必须更换新触头 3 运动部分有卡阻现象 可拆开检修 2 22 2020 25 交流接触器常见接线示意图 2 22 2020 26 9 时间继电器 2 22 2020 27 原理介绍 时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的自动开关装置 它的种类很多 有空气阻尼型 电动型和电子型 本器件使用的是电子型 和其他型等电子型时间继电器是利用RC充放电路实现时间延迟功能 当达到设定时间后使内部的relay接通工作从而接通外部需要控制的负载电路 RC构成时间振荡回路 R 及可调电位器 调节时间继电器外壳的微调旋钮即可达到时间延迟功能调节目的 常见故障 1 继电器插脚接触不良 如有时不动作几个继电器换一下位置就可以 2 继电器开关触点接触不良或继电器内部线圈接触不良 有时动作 有时不动作 3 机械式磁铁工作面脏污 有时动作不能复位 4 电子式调节电位器接触不良或内部原件脱焊 2 22 2020 28 10 SSR 2 22 2020 29 固态继电器固态继电器 SolidStateRelay 缩写SSR 是由微电子电路 分立电子器件 电力电子功率器件组成的无触点开关 用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离 固态继电器的输入端用微小的控制信号 达到直接驱动大电流负载 SSR可分为交流和直流两种 是通过较低的电压 DC3V 32V 来触发晶闸管 单向或双向可控硅 使其负载端导通 输出较高的直流或交流 从而达到通过较低电压来控制较高电压或较强电流的目的 与普通的交流接触器相比 其在导通及截止时不会产生电火花现象 2 22 2020 30 工作原理它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件 单相SSR为四端有源器件 其中两个输入控制端 两个输出端 输入输出间为光隔离 输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后 输出端就能从断态转变成通态 SSR好坏的判断 在不通电的情况下测量输出端的通断状态 如果通了就说明继电器坏了 击穿了 反之就是好的 一般情况下 固态继电器的结电阻接近于无穷大 在机器上电情况下测量它两端的压降 如果在DC输入端加入控制电压时测量输出端电压应显示为 0 VAC 反之DC输入端没有给控制电压时输出端应为加热丝的