电子元器件识别与检测-项目 压电元件和霍尔元件的检测与识别ppt课件

1、工程要求工程要求工程实施方法与步骤工程实施方法与步骤工程相关知识工程相关知识【工程实施目的】【工程实施目的】【工程实施器材】【工程实施器材】【工程实施步骤】【工程实施步骤】【工程考核方法】【工程考核方法】1 1熟习各种压电元件的类型和用途。熟习各种压电元件的类型和用途。2 2熟习各种压电元件的外形和规格。熟习各种压电元件的外形和规格。3 3掌握用万用表检测压电元件的方法。掌握用万用表检测压电元件的方法。4 4熟习霍尔元件的类型和用途。熟习霍尔元件的类型和用途。5 5熟习霍尔元件的外形和规格。熟习霍尔元件的外形和规格。6 6掌握用万用表检测霍尔元件的方法。掌握用万用表检测霍尔元件的方法。 1 1

2、电子产品：各种类型的压电元件和电子产品：各种类型的压电元件和霍尔元件假设干。霍尔元件假设干。 2 2每两个人配备指针式万用表和数字每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。式万用表各一只。 1 1识别各种类型的压电元件和霍尔元识别各种类型的压电元件和霍尔元件，观看其外部特征，识读压电元件和霍尔件，观看其外部特征，识读压电元件和霍尔元件上的各种标志。元件上的各种标志。 2 2用万用表对各种压电元件进展检测。用万用表对各种压电元件进展检测。 3 3用万用表对霍尔元件进展检测。用万用表对霍尔元件进展检测。 4 4完成在工程实训报告中要求的操作，完成在工程实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的

3、表格中。将操作结果填入相应的表格中。 采取单人逐项考核方法，教师或是曾采取单人逐项考核方法，教师或是曾经考核优秀的学生对每个同窗都要进展如经考核优秀的学生对每个同窗都要进展如下下3 3项考核。项考核。 1 1各种压电元件和霍尔元件的识别情各种压电元件和霍尔元件的识别情况。况。 2 2压电元件和霍尔元件的特点和用途压电元件和霍尔元件的特点和用途的掌握情况。的掌握情况。 3 3用万用表对压电元件和霍尔元件进用万用表对压电元件和霍尔元件进展检测的过程和操作报告的记录情况。展检测的过程和操作报告的记录情况。知识知识1 石英晶体石英晶体知识知识2 陶瓷元件、声外表波滤波器陶瓷元件、声外表波滤波器和霍尔元

4、件和霍尔元件 石英晶体又称为石英谐振器，它是利用石石英晶体又称为石英谐振器，它是利用石英的英的“压电特性而按特殊切割方式制成的一压电特性而按特殊切割方式制成的一种电谐振元件。种电谐振元件。 石英晶体元件具有性能稳定、质量因数高、石英晶体元件具有性能稳定、质量因数高、体积小等优点，其电路符号及外形如图体积小等优点，其电路符号及外形如图13.113.1所示。所示。 石英晶体元件由石英晶片、晶片支架、外石英晶体元件由石英晶片、晶片支架、外壳等构成。壳等构成。 石英晶体元件在电路中作用相当于一个高石英晶体元件在电路中作用相当于一个高Q Q值的值的LCLC谐振元件。谐振元件。 因切割石英晶体时的方位不同

5、，切割出来因切割石英晶体时的方位不同，切割出来的石英晶片型状也不一样，常见的切型有的石英晶片型状也不一样，常见的切型有ATAT、BTBT、DTDT、X X、Y Y等数种。等数种。1石英晶体元件的构造及性能石英晶体元件的构造及性能 不同切型的石英晶片其性能不同，特别是不同切型的石英晶片其性能不同，特别是对频率的温度特性差别较大。对频率的温度特性差别较大。 晶片支架用于固定晶片及引出电极，晶片晶片支架用于固定晶片及引出电极，晶片支架有焊线式和夹紧式两种。支架有焊线式和夹紧式两种。 石英晶体元件的封装外壳有玻璃真空密封石英晶体元件的封装外壳有玻璃真空密封型、金属壳封装型、陶瓷外壳封装及塑料外型、金属

6、壳封装型、陶瓷外壳封装及塑料外壳封装型等。壳封装型等。 石英晶体元件普通有两个电极，但也有多石英晶体元件普通有两个电极，但也有多电极式的封装。电极式的封装。2石英晶体元件的种类和主要参数石英晶体元件的种类和主要参数 负载电容。负载电容。 所谓石英晶体的负载电容，是指从晶振所谓石英晶体的负载电容，是指从晶振的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效电容，即指与晶振插脚两端相关联的集成电电容，即指与晶振插脚两端相关联的集成电路内部及外围的全部有效电容之和。路内部及外围的全部有效电容之和。 国产石英晶体元件的型号命名由国产石英晶体元件的型号命名由3 3部分组部分组成

7、。第成。第1 1部分用字母表示外壳资料及外形，如部分用字母表示外壳资料及外形，如用用J J表示金属外壳，表示金属外壳，S S表示塑料外壳，表示塑料外壳，B B表示玻表示玻璃外壳等。璃外壳等。 第第2 2部分用字母表示晶体片的切割方式，部分用字母表示晶体片的切割方式，如如A A表示晶体切型为表示晶体切型为ATAT型，型，B B表示晶体切型为表示晶体切型为BTBT型等。型等。 第第3 3部分用数字表示石英晶体元件的主要部分用数字表示石英晶体元件的主要参数性能及外形尺寸，如用参数性能及外形尺寸，如用4.433 618 754.433 618 75表表示石英晶体元件的标称任务频率。示石英晶体元件的标称

8、任务频率。3石英晶体元件的命名石英晶体元件的命名 检测石英晶体通常采用以下几种方法，在检测石英晶体通常采用以下几种方法，在实践维修中更为常用的是用代换法来判别石实践维修中更为常用的是用代换法来判别石英晶体的好坏。英晶体的好坏。4石英晶体元件的检测石英晶体元件的检测 将万用表置于将万用表置于“R R10 k10 k挡，丈量石英晶挡，丈量石英晶体两引脚之间的电阻值，应为无穷大。体两引脚之间的电阻值，应为无穷大。 假设实测电阻值不为无穷大甚至出现电阻假设实测电阻值不为无穷大甚至出现电阻为零的情况，那么阐明晶体内部存在漏电或为零的情况，那么阐明晶体内部存在漏电或短路性缺点。短路性缺点。 现以鉴别彩电遥

9、控器晶体好坏为例，引现以鉴别彩电遥控器晶体好坏为例，引见此法的详细操作。见此法的详细操作。 将遥控器后盖翻开，找到晶体所在位置将遥控器后盖翻开，找到晶体所在位置和电源负端普通彩电遥控器均采用两节和电源负端普通彩电遥控器均采用两节1.5 V1.5 V干电池串联供电；把万用表置于直流干电池串联供电；把万用表置于直流10 V10 V电压挡，黑表笔固定接在电源的负端。电压挡，黑表笔固定接在电源的负端。 先在不按遥控键的形状下，用红表笔分别先在不按遥控键的形状下，用红表笔分别测出晶体两引脚的电压值，正常情况下，一测出晶体两引脚的电压值，正常情况下，一只脚为只脚为0V0V，另一只脚为，另一只脚为3V3V供

10、电电压左右；供电电压左右；然后按下遥控器上的任一功能键，再用红表然后按下遥控器上的任一功能键，再用红表笔分别测出晶体两引脚的电压值，正常情况笔分别测出晶体两引脚的电压值，正常情况下，两脚电压均为下，两脚电压均为1.5V1.5V供电电压的一半供电电压的一半左右。左右。 假设所得数值与正常值差别较大，那么阐假设所得数值与正常值差别较大，那么阐明晶体任务不正常。明晶体任务不正常。 用一只试电笔，将其刀头插入交流市电的用一只试电笔，将其刀头插入交流市电的火线孔内，用手捏住晶体的任一只引脚，将火线孔内，用手捏住晶体的任一只引脚，将另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分，假另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分，

11、假设试电笔氖管发光，阐明晶体是好的，否那设试电笔氖管发光，阐明晶体是好的，否那么，阐明晶体已损坏。么，阐明晶体已损坏。 陶瓷元件与石英晶体元件一样，也是利陶瓷元件与石英晶体元件一样，也是利用用“压电效应制成的一种元件，在无线电接压电效应制成的一种元件，在无线电接纳设备中运用非常广泛，如在彩电的中频放纳设备中运用非常广泛，如在彩电的中频放大电路中都采用了不同类型的陶瓷元件。大电路中都采用了不同类型的陶瓷元件。1陶瓷元件陶瓷元件 陶瓷元件是在由锆钛酸铝陶瓷资料制成陶瓷元件是在由锆钛酸铝陶瓷资料制成的薄片两边镀上金属银层，然后在银层上做的薄片两边镀上金属银层，然后在银层上做出电极引线，最后用塑料等资

12、料封装而成。出电极引线，最后用塑料等资料封装而成。 陶瓷元件的根本构造、任务原理、特性、陶瓷元件的根本构造、任务原理、特性、等效电路等与石英晶体元件类似，但其频率等效电路等与石英晶体元件类似，但其频率精度、频率稳定性等目的比石英晶体元件要精度、频率稳定性等目的比石英晶体元件要差一些。差一些。 陶瓷元件按用途和功能，可分为陶瓷陷波陶瓷元件按用途和功能，可分为陶瓷陷波器、陶瓷滤波器、陶瓷鉴频器、陶瓷谐振器器、陶瓷滤波器、陶瓷鉴频器、陶瓷谐振器等；按其引出的电极数目分为两电极陶瓷元等；按其引出的电极数目分为两电极陶瓷元件、三电极陶瓷元件和四电极以上的多电极件、三电极陶瓷元件和四电极以上的多电极陶瓷元

13、件。陶瓷元件。 陶瓷元件普通采用塑料壳封装或复合资料陶瓷元件普通采用塑料壳封装或复合资料封装方式，也有的采用金属壳封装方式。封装方式，也有的采用金属壳封装方式。 国产陶瓷元件的型号命名由国产陶瓷元件的型号命名由5 5部分组成，部分组成，其各部分符号及意义如表其各部分符号及意义如表13.413.4所示。所示。第1部分元件功能第2部分材料性质第3部分第4部分第5部分符号意义符号意义符号意义符号意义符号意义L滤波器T压电陶磁W或B形状数字和K频率和单位（kHz）字母表示产品系列X陷波器J鉴频器数字和M频率和单位（MHz）Z谐振器 陶瓷元件的主要参数有标称频率、插入损陶瓷元件的主要参数有标称频率、插入

14、损耗、陷波深度、失真度、鉴频输出电压、通耗、陷波深度、失真度、鉴频输出电压、通带宽度、谐振阻抗等，选用和改换陶瓷元件带宽度、谐振阻抗等，选用和改换陶瓷元件时只需其型号和标称频率一致即可。时只需其型号和标称频率一致即可。 声外表波滤波器声外表波滤波器SAWFSAWF是一种集成滤波是一种集成滤波器，它利用器，它利用“压电和压电和“反压电的原理进展反压电的原理进展信号的传播。信号的传播。 不同频率的信号，在不同频率的信号，在SAWFSAWF中换能的才干不中换能的才干不同，从而构成了对不同频率信号的滤波作用。同，从而构成了对不同频率信号的滤波作用。2声外表波滤波器声外表波滤波器SAWF 声外表波滤波器

15、由压电晶体基片及输入声外表波滤波器由压电晶体基片及输入换能器、输出换能器组成。换能器、输出换能器组成。 压电晶体通常由铌酸锂资料制成，换能压电晶体通常由铌酸锂资料制成，换能器呈叉指形，它将电压信号转换成机械波，器呈叉指形，它将电压信号转换成机械波，再将机械波转换成电压信号。再将机械波转换成电压信号。 叉指形换能器的几何尺寸和外形，决议叉指形换能器的几何尺寸和外形，决议了滤波器的通频带特性。了滤波器的通频带特性。 声外表波滤器声外表波滤器SAWFSAWF的特点是：选择的特点是：选择性好，吸收深度可达性好，吸收深度可达-35-3540 dB40 dB；幅频特性；幅频特性及相频特性好，且无须调整；温

16、度稳定性好，及相频特性好，且无须调整；温度稳定性好，不易老化；过载才干强，不会由于输入信号不易老化；过载才干强，不会由于输入信号的大小而引起频率特性的变化。的大小而引起频率特性的变化。 但它也存在插入损耗大、传输效率低和但它也存在插入损耗大、传输效率低和有有3 3次反射等缺陷。次反射等缺陷。 声外表波滤波器声外表波滤波器SAWFSAWF的主要参数有：的主要参数有：中心频率、带宽、矩形系数、插入损耗、最中心频率、带宽、矩形系数、插入损耗、最大带外抑制、幅度动摇、线性相位偏移等。大带外抑制、幅度动摇、线性相位偏移等。3霍尔元件霍尔元件 霍尔器件所用的资料有：锗、硅、锑化霍尔器件所用的资料有：锗、硅

17、、锑化铟、砷化铟、砷化镓等。霍尔器件按制造与铟、砷化铟、砷化镓等。霍尔器件按制造与识别可分为两大类：一类是用半导体单晶加识别可分为两大类：一类是用半导体单晶加工而成，称为体型霍尔器件；另一类是利用工而成，称为体型霍尔器件；另一类是利用真空蒸发或外延、分散等与识别在适当的衬真空蒸发或外延、分散等与识别在适当的衬底上制成半导体单晶或多晶薄膜，称为薄膜底上制成半导体单晶或多晶薄膜，称为薄膜型霍尔器件。型霍尔器件。 薄膜型霍尔器件可制造在集成电路中。薄膜型霍尔器件可制造在集成电路中。 霍尔元件的任务原理和外形如图霍尔元件的任务原理和外形如图13.213.2所所示。示。 由原理图可见，在半导体的薄片两端

18、通由原理图可见，在半导体的薄片两端通以控制电流，并在薄片的垂直方向施加感应以控制电流，并在薄片的垂直方向施加感应强度为强度为B B的磁场，那么在垂直于电流和磁场的的磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势为方向上将产生电势为VHVH的霍尔电势，它们之的霍尔电势，它们之间的关系为：间的关系为：VH = KH IBVH = KH IB 式中，式中，KHKH为霍尔灵敏度，它是一个与资为霍尔灵敏度，它是一个与资料和几何尺寸有关的系数。料和几何尺寸有关的系数。 霍尔元件通常有霍尔元件通常有4 4个引脚，即两个电源端个引脚，即两个电源端和两个输出端。和两个输出端。 它的电路符号和典型运用电路如图它的

19、电路符号和典型运用电路如图13.313.3所所示。示。 E E为直流供电电源，为直流供电电源，RPRP为控制电流为控制电流I I大小的大小的电位器。电位器。 I I通常为几十至几百毫安；通常为几十至几百毫安；RLRL是是VHVH的负载。的负载。霍尔元件具有构造简单、频率特性优良从霍尔元件具有构造简单、频率特性优良从直流到微波、灵敏度高、体积小、寿命长直流到微波、灵敏度高、体积小、寿命长等突出特点，因此，被广泛用于位移量丈量、等突出特点，因此，被广泛用于位移量丈量、磁场丈量、接近开关以及限位开关电路中。磁场丈量、接近开关以及限位开关电路中。 丈量输入电阻和输出电阻：丈量时要丈量输入电阻和输出电阻：丈量时要留意正确选择万用表的电阻挠量程，以保证留