仪器仪表的使用

第一章　家电维修基础知识

一、电工学基本知识

(一)电工学基本概念

1.电压与电动势

河水之所以能够流动，是因为有水位差。电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中，电压常用V表示。电压的单位是伏［特］(V)，也常用毫伏(mV)或者微伏(μV)做单位。1V=1000mV，1mV= 1000μV。

产生电压的势力称为电动势。产生电动势的物体有使用化学能的电池和使用动能的发电机。

电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在电路上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。

2.欧姆定律

我们已经知道由于电压的作用在闭合电路中产生了电流，电流的流动又受到输电体电阻的阻碍作用，那么电压、电流、电阻三者之间是一种什么样的关系呢?1827年德国科学家欧姆通过科学实验总结出:施加于电阻元件上的电压与通过它的电流成正比，即

U=RI

我们称这一规律为部分电路欧姆定律，简称欧姆定律。

3.电阻

电荷在电场力作用下沿输电体做定向运动时要受到阻碍作用，这种阻碍作用称为输电体的电阻，用符号R来表示。电阻的单位是欧姆(Ω)，有时用到千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，换算关系如下: 1kΩ=1000Ω=103Ω，1MΩ=106Ω。通过实验可知，当温度一定时输电体的电阻不仅与它的长度和横截面积有关，而且与输电体材料的电阻率有关，即

式中，L为输电体的长度，单位为米(m)。S为输电体的横截面积，单位为平方毫米(mm2)。ρ为输电体的电阻系数，单位为Ω·mm2/m。

电阻的倒数称为电导，用G来表示，在国际单位制中电导的单位为西门子，符号为(S)。

G=1/R

电阻是物体本身固有的一种特性。如果我们把物体做成有一定阻值的元件，我们就称这种元件为电阻元件，简称电阻。

4.功率

直流电情况下，在时间t内，电压UAB使电荷q从A点移到B点形成电流I并做了功WAB。我们称单位时间内做的功为电功率，简称功率，功率用符号P表示，公式如下:

在国际单位制中，功率的单位为瓦特，简称瓦，符号为W，有时还用到千瓦(kW)。功率只有正负，没有方向。换算关系如下:

1kW=1000W=103W

5.电能

在实际应用中，常用到电能这个物理量，电能的单位常用千瓦小时(kW·h)或度表示，1kW·h的电能通常叫做1度电。1度电为1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J。

在直流电路中，负载上的功率不随时间变化，则电路消耗的电能为

W=Pt

若功率的单位为瓦(W)，时间的单位为秒(s)，则电能的单位为焦耳(J)。

6.电压源和电流源

电源分为电压源和电流源。

能产生端电压始终保持不变的电压源称为理想电压源。大多数实际电压源如:干电池、蓄电池及一般直流发电机都可近似看成为理想电压源，其符号如图1-1(a)所示。

理想电压源的内阻Rs=0，输出的电压U总是等于它的端电压Us，其伏安特性就是U=Us这样一条水平直线，如图1-1(b)所示。

图1-1　理想电压源
(a)符号　(b)伏安特性

而实际电压源是有内阻的，所以实际电压源可用图1-2(a)所示的理想电压源和内阻的串联组合来表示。这一规律称为全电路欧姆定律。

实际电压源接上负载后，其输出电压就会降低，如图1-2(b)所示，其输出电压

U=Us－IRs

由式可知，负载电流越大，端电压越小。实际电压源的伏安特性如图1-2(c)所示。

图1-2　实际电压源
(a)实际电压源符号　(b)全电路　(c)外特性

能输出恒定电流的电源称为理想电流源，其符号和伏安特性如图1-3所示。

图1-3　理想电流源
(a)符号　(b)伏安特性

理想电流源的内阻为无穷大，电源输出的电流等于电源电流，即I=Is，而实际上，电源的电阻不可能无穷大，所以实际电流源可用理想电流源与电阻的并联来表示，如图1-3所示。实际电流源接上负载后电流会有所减小。

(二)电路基本知识

下面简要介绍电路的组成。

1.电源

电源是供应电能的装置，它把其他形式的能转换为电能。例如，汽轮发电机把机械能转换成电能，干电池把化学能转换成电能。

2.负载

负载是使用电能的装置，它把电能转换为其他形式的能。例如，电灯把电能转换成光能，电炉把电能转换成热能，电动机把电能转换成机械能。

3.输电导线

输电导线是电能的传输路径，把电能从一个位置传输到另一个位置。如汽轮发电机发出的电能通过输电导线传输到家庭或厂矿。

4.控制装置

控制装置是控制负载是否使用电能的装置。如它能使电灯亮或暗，电动机停或转。

5.电路状态

电路一般有三种状态:通路状态、断路状态和短路状态。

(1)通路(负载工作状态)。通路就是电源与负载接成闭合回路，如图1-4所示电路中开关S合上时的工作状态。

图1-4　通路(负载工作状态)

图1-5　断路(开路状态)

(2)断路(开路状态)。断路就是电源与负载没有接成闭合回路，如图1-5所示电路中的开关S断开时的状态。断路状态负载不工作，电路的电流I为零，此时电源不向负载供给电功率，即负载功率PL=0，这种情况称为电源空载。电源空载时的端电压称为断路电压或开路电压，电源的开路电压U就等于电源电压Us。

图1-6　短路(故障状态)

(3)短路(故障状态)。短路就是电源未经负载而直接由导线接通成闭合回路，如图1-6所示。图1-6中折线是指明短路点的符号，电源输出的电流就以短路点为回路而不流过负载。若忽略导线电阻，短路时回路中只存在电源的内阻Rs，这时的电流称为短路电流为

I=Us/Rs

因为电源内阻Rs一般比负载电阻小得多，所以短路电流总是很大。如果电源的短路状态不迅速排除，则由于电流热效应，很大的短路电流将会烧毁电源、导线以及短路回路中接有的电流表、开关等，甚至引起火灾。所以电源短路是一种严重事故，应严加防止。为了避免短路事故引起严重后果，通常在电路中接入熔断器(保险丝)或自动断路器，以便在发生短路时能迅速将故障电源自动切断。

6.电阻及其连接

电阻的串联计算:将若干个电阻元件顺序地无分支地连接起来，这种连接方式称为电阻的串联，这种电路称为串联电路，如图1-7所示。

图1-7　电阻的串联

电阻的串联具有如下特点:流过各串联电阻的电流相等，即: I=I1=I2。

总串联电阻的电压等于各串联电阻的电压之和，即:U=U1+ U2。

串联电阻的等效电阻等于各电阻之和，即:RAB=R1+R2。

串联电阻的总功率等于各电阻功率之和，即:PAB=P1+P2= U1I+U2I=UI。

上述结论可推广到两个以上电阻的串联。

图1-8　电阻的并联

电阻的并联计算:将若干个电阻元件都接在两个共同端点之间，这种连接方式称为并联，这种电路称为并联电路，如图1-8所示。

电阻并联具有如下特点:并联的各电阻元件承受同一电压，即:U=U1 =U2。

流过并联各支路电阻元件的电流之和等于并联总电流，即:I=I1+I2。

电阻并联的等效电阻的倒数等于各支路电阻元件电阻倒数之和，即:1/RAB=1/R1+1/R2。

并联电阻的总功率等于各电阻元件功率之和，即:PAB=P1+ P2=UI1+UI2=UI。

上述结论可推广到两个以上电阻的并联。

电阻的串并联计算:电路中既有电阻串联又有电阻并联的连接称为串并联，电阻的串并联在实际应用中十分普遍，如图1-9、图1-10所示为两种基本的串并联电路。图1-9所示为R1和R2串联后再与R3并联的电路，称为“先串后并”的结构，其等效电阻可写成:R=(R1+R2)//R3。

图1-10所示为R2和R3并联后再与R1串联的电路，称为“先并后串”的结构，其等效电阻可写成

R=R2//R3+R1

分析串并联电路的关键在于分清各电阻的串并联关系，然后采用逐步合并的化简方法，最后求出等效电阻。

图1-9　先串后并

图1-10　先并后串

7.电容器及其连接

1)电容器的连接

电容器是按一定的系列规格生产的，所以在实际工作中常常遇到单个电容器不能满足工作需要的情况，这时可通过把几个电容器并联使用的方法提高容量。几个电容器串联使用的方法可以提高耐压，以适应电路的需要。下面介绍电容器的两种基本连接形式——并联和串联。

2)电容器的并联

电容器并联主要用来增大电容量。并联的方法如图1-11所示，即把各个电容器的两端分别接在电路中共同的两点上。电容器并联之后有以下特点。

(1)各电容器上所承受的电压相等，即:U=U1=U2=U3。

(2)总电量Q等于各个电容器所带的电量之和，即:Q=Q1+ Q2+Q3。

(3)总电容量等于各分电容量之和，即:C=C1+C2+C3。

电容器并联时，外加电压不能超过其中任一电容器的耐压数值，否则会损坏电容器。

图1-11　电容器并联电路

图1-12　电容器串联电路

3)电容器的串联

几个电容器联成一串，中间没有分支，就是串联，如图1-12所示，电容器串联主要用来减小电容量和提高耐压。电容器串联后，有如下特点。

(1)各电容器上储存的电量相等，即:Q=Q1=Q2=Q3。

(2)总电压等于各分电压之和。即:U=U1+U2+U3。

(3)总电容量的倒数等于各分电容量的倒数之和。即:1/C= 1/C1+1/C2+1/C3。

(4)各电容器上所分得的电压和电容量的大小成反比，也就是电容量小的，分到的电压高，电容量大的，分到的电压低。即: U1/U2=C2/C1，U2/C3=C3/C2，U3/U1=C1/C3。

由上式看出:各电容器上的电压是与电容量成反比的。

(5)总耐压等于各电容器所允许储存电量的最小值除以电容器组的总电容量。即:U耐=Q最小/C。由于总电容量C减小，则总耐压U提高。

二、交流电路

现代工农业生产和日常生活中所使用的电能，几乎都是由发电厂通过交流电网供给的交流电，许多电子设备中使用的直流电也大都是由交流电变换而来的。在调试电子电路时，经常使用的高频和低频信号发生器所产生的信号也是一种交流电。因此，在学习家用电器的维修时，必须对交流电路的基本概念和分析方法有所了解。

(一)什么是交流

直流电是大小和方向都不随时间而变化的电流。而电流的大小和方向都随时间而变化，就叫交流电。图1-13示出了按正弦规律周期性变化的交流电的电流—时间关系曲线，这样的交流电习惯上称为正弦波交流电。

图1-13　正弦波交流电

图1-14　简单交流电路

图1-14是最简单的交流电路，由于电动势、电压和电流都是正弦交变量，常用小写字母e、u和i来表示。图中交流电源的极性是随时间不断变化的，所标的“正”、“负”极是瞬时极性，也叫参考极性，根据它画出电流的参考方向，如实线箭头所示。如果电动势e的极性变化了，则电流i的方向也随之改变，如图中虚线箭头所示。大家知道，正弦函数是一种周期函数，以360°(2π弧度)为一个周期，周而复始。于是，可以用角度(又称电角度)α作自变量，画出交流电i的函数图像，如图1-15所示。

图1-15　正弦交流电的函数图像

(二)简单交流电路分析

在稳态直流电路中，电路元件仅仅是电阻(R)，而在交流电路中，电路参数还包括电感(L)和电容(C)。由于电感、电容等参数的存在，负载的表现包括电阻、感抗和容抗三项，统称阻抗。它们不仅影响交流电的电压、电流的大小，而且还影响其相位关系。下面分别介绍由电阻、电感和电容组成的简单交流电路。

1.纯电阻交流电路

只含有电阻负载的交流电路，称为纯电阻交流电路。在实际应用中常遇到的有白炽灯、电炉、电热毯、电饭锅等。这种电路是最简单的交流电路。在纯电阻负载R两端外加正弦交流电压u，电路中将流过交流电流i，如图1-14所示。由于电阻R的值是不随时间变化的，所以，在每一瞬间电阻上电压和电流的关系都遵循欧姆定律，即:i=u/R。

若电压和电流用有效值表示，则:I=U/R。

上式称为纯电阻交流电路的欧姆定律。

纯电阻负载上消耗的平均功率为:P=IU=I2R=U2/R。

图1-16　电感线圈

2.纯电感交流电路

1)线圈与电感

线圈(又叫电感器)是储存磁能和转换电磁能的元件。它通常是用导线(漆包线、纱包线或镀银铜线等)在绝缘的骨架或铁心上绕制而成，其电路符号如图1-16所示。在电子电路中常用于放大、振荡电路。它具有通过直流、扼制交流的特性，所以也可用做扼流圈(阻流圈)。

当线圈中通过电流的时候，就会有磁通穿过线圈。当线圈中电流发生变化或接通与断开线圈回路时，穿过线圈的磁通量也随着发生变化。根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通发生变化时，线圈中就会产生感应电动势。这种由于线圈自身电流变化，在线圈中引起感应电动势的现象，称为自感现象，由自感产生的感应电动势叫自感电动势，用符号eL表示。实验证明，线圈上产生自感电动势的大小，不仅与电流的变化快慢有关，还与线圈的构造有关。这就意味着电流的变化快慢只是产生自感电动势的外因，线圈的结构特点决定着它产生自感电动势的固有能力，是内因。为此，需要引出一个体现线圈自身产生自感电动势能力的物理量，我们称它为电感量，简称电感，用L表示，其单位为亨利，用符号H表示。于是:eL=－LΔi/Δt，式中，Δi为相应变化的时间内电流的变化量，Δt为时间变化量。

电感的大小是这样规定的，如果通过线圈的电流每秒钟变化1安培，线圈中产生的自感电动势为1伏特，则电感定为1亨利。实用中还采用毫亨(mH)和微亨(μH)，它们与亨利之间的倍数关系是:

1mH=10－3H

1μH=10－3mH=10－6H

图1-17　纯电感交流电路

2)纯电感交流电路

在图1-17所示的正弦交流电路中，电流每时每刻都在变化，因而电感线圈中每时每刻都有自感电动势作用着。根据自感电动势的大小、方向与正弦交流电流之间的变化关系，可以画出图1-18所示的波形图。显而易见，在纯电感交流电路中，自感电动势与电流的变化步调是不一致的，在相位上电流超前自感电动势90°电流i滞后电压u90°

图1-18　纯电感电路中电压、电流的相位关系及矢量图

由于自感电动势与外加电压的方向相反，所以，它不断地阻碍着电流的变化。自感电动势对电流呈现的阻力叫感抗，用符号XL表示。根据理论推导，其大小为:XL=ωL=2πfL。

感抗的单位为欧姆。于是:I=U/XL。

上式称为纯电感交流电路的欧姆定律。

3)纯电容交流电路

把电容器串联在直流电路中时，由于电容器的两个极板间被绝缘的介质隔开了，电流不能通过，因此它对直流电相当于开路。可是，若把电容器接在交流电路中(如图1-19)，情况就不同了，电路中会出现持续的交流电流。

图1-19　交流电能通过电容器

图1-20　纯电容的交流电路

电容器在充电和放电过程中，电路中将有电荷移动，形成充电电流和放电电流。充电或放电的过渡过程结束后，电容器电路中就不再有电流流过。

把电容器接在正弦交流电路中，如图1-20所示，由于正弦电压的大小和方向随时间作周期性变化，电容器将被从两个方向往复交替地充电和放电，这时，在电路中就会出现交变电流。

纯电容交流电路中电流、电压波形如图1-21所示。从图中可看出，电压从零值向正的或负的最大值增长阶段，电容器处于充电状态，电流i与电压u方向相同;电压从正的或负的最大值向零值减少阶段，电容器处于放电状态，电流i和电压u方向相反。综上所述，电流在相位上超前电压90°。

电容器在电路中对交变电流所呈现的阻力叫做容抗，用符号Xc表示，单位为欧姆。根据理论推导，电容器对正弦电流呈现的容抗可由下式算出:XC=1/ωC=1/2πfC。

图1-21　电容器上Uc变化及充放电过程

纯电容交流电路中，电流I与电压U成正比，与容抗XC成反比，即:I=U/XC。

上式就是纯电容交流电路的欧姆定律。

(三)交流电路的电功率

交流电路中的元件主要是电阻、电感和电容，这三种元件上电压、电流的相位关系不同所以平均功率也不同。

最简单的元件就是电阻元件。接在交流电路中的电阻属于耗能元件，不论通过它的电流是直流还是交流，它都会把电能转换成热能。如果交流电压和电流都用有效值表示，则电阻元件上消耗的平均功率为:P=UI=I2R=U2/R。我们把电阻上消耗的平均功率叫有功功率。

三、常用电子元器件基本知识

电子电路、电子元器件几乎存在于生产和生活所使用的所有机器中。这里简要介绍作为电子电路的基础，有关电子器件、电子电路以及数字电子技术的基本知识。基于对作为制作电子器件的材料——半导体的理解，将介绍最基本的电子器件，即二极管、晶体管、运算放大器、发光元件、受光元件。此外，作为电子电路的基础，将介绍晶体管放大电路、偏置电路、调制解调电路及电源电路。在数字电子技术基础方面，将对数字电路中数的表示给予初步的说明，然后再介绍有关逻辑电路、数字集成电路(IC)及模拟与数字变换的基本知识。

(一)晶体二极管

二极管是在某一方向施加电压才有电流流动的具有整流作用的元件。在二极管中有pn结二极管和半导体与金属结合的肖特基二极管。在二极管上施加反向电压会引起击穿现象。在二极管中还有齐纳二极管和隧道二极管等具有特殊用途的二极管。

(二)晶体三极管

1.晶体三极管的构造

三极管包括NPN型晶体管与PNP型晶体管两类，它们的电流方向是不同的。三极管的工作原理基于开关作用和电流放大作用，晶体管的特性可用h参数来表示。晶体管在以放大信号为主要作用而使用时，大致分为三极晶体管和场效应晶体管两类。下面主要介绍晶体三极管。

晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子产品维修人员在维修过程中，经常要用多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作状态。

2.晶体三极管的使用知识

(1)晶体管工作点是随所使用的电压和电流的不同而变化的。所以，特性表中的参数，是在特定条件下的参数值，一般是指环境温度为25℃时的数值。

(2)不论是静态、动态或不稳定态(指电路启、闭时间)均需防止电流、电压超出极限值，也不允许两项参数指标同时达到极限值。提高晶体管的使用可靠性的具体措施，是增大电压和电流余量，以及改善散热条件。

(3)手册上给出的最大允许功率损耗PCM是指环境温度为25℃时的数值。

(4)对于大功率管，为保护其不过热，其最有效的方法是采用热敏电阻器。

(5)在电路使用中，为预防功率管出现二次击穿，尽量避免采用电抗成分大的负载，合理选择工作点及工作状态，使之不超过功率管的安全工作区。同时采用保护电路等措施，也能在一定程度上避免或减轻二次击穿的产生。

(6)晶体管电流、功率增益随使用的工作频率而改变。当晶体管工作于开关状态时，只使用其饱和状态和截止状态，所以给出的放大区参数，实际是无意义的。

(7)晶体管应尽量避免靠近发热元件，以减少温度变化和保证管壳散热条件良好。特别当功率管的耗散功率大于5W时，应加散热板或散热器。

(8)为减少低频放大器的音频信号失真，要使偏置晶体管与输出晶体管之间有密切的热跟踪。通过安装较大的散热器(当然要在电路结构允许的前提下)，不仅可增加输出级的可靠性，而且可以获得更佳的音质及其输出性能。

(9)不能改变加到晶体管的电压极性，即硅管、锗管是不能互相替换的。

(10)超高频晶体管或高频开关管，在试验或测试时，要防止自激而烧毁。同时，在测试过程中，开路电压不能太高，否则易击穿。

(11)焊接晶体管时，应采用熔点不超过150℃的低熔点焊锡，电烙铁以60W以下为宜，时间应小于5秒钟。

(12)不允许在引出线离外壳2mm以内的地方进行焊接或折弯。在甚高频或脉冲电路中使用的晶体管，引出线应尽量短。

(13)为了减少β值对温度的依赖性，应尽可能采用与β值变化关系不大的电路设计方案。

(14)在晶体管作为参数放大器的稳压电源中，常用稳压二极管的温度系数来抵消晶体管UBE温度系数的影响。

(15)在满足整机要求的前提下，晶体管的直流放大倍数hFE不宜过高，太高的放大倍数容易自激，参数变化也大。

(16)晶体管接入电路时应先接通基极，发射极与集电极间有电压时，不得断开基极电路。

(17)晶体管的替换，必须遵循以下原则:

a.类型相同，所用材料(硅或锗)、极性(PNP或NPN)必须相同。

b.主要特性相近，指集电极最大允许直流电流ICM、集电极最大直流耗散功率PCM、三个击穿电压(BUCEO、BUCBO、BUEBO)、直流饱和压降UCES、频率特性相近。

一般地说，性能高的晶体管可代替性能低的。低频小功率管可以被任何高、低频功率管代替，但截止频率fT不能太高。高频小功率管一般只要fT、PCM、ICM、BUCEO符合要求，都能代换，但应考虑hFE、UCES的影响。

(三)场效应晶体管

场效应晶体管简称场效应管，是在栅极端子和源极端子之间加上电压而产生电场，由它控制流过导电沟道电流的一种晶体管。它与一般晶体管相比，具有输入阻抗高(可达1015Ω)、噪声低(噪声系数可低至0.5～1dB)、热稳定性好、制造工艺简单等优点，因而它得到迅速发展和广泛应用。

场效应管属于电压控制型器件。按其构造，场效应管的分类如下。

(四)半导体分立器件的型号命名方法

国产半导体分立器件的型号一些由一至五部分组成，另一些仅由三至五部分组成。组成顺序如下。

第一部分　用阿拉伯数字表示器件的电极数目

第二部分　用汉语拼音字母表示器件的材料和极性

第三部分　用汉语拼音字母表示器件的类别

第四部分　用阿拉伯数字表示序号

第五部分　用汉语拼音字母表示规格号

由一至五部分组成的器件型号的符号及其意义如表1-1所列，由三至五部分组成的器件型号的符号及其意义如表1-2所列。

表1-1　由一至五部分组成的器件型号的符号及其意义

表1-2　由三至五部分组成的器件型号的符号及其意义

注　CS表示双绝缘栅场效应晶体管

(五)阻容元件的使用知识

(1)在低噪声和高频电路中，宜采用金属膜、氧化膜电阻器。

(2)由于碳膜电阻器稳定性较差，电阻值≥1MΩ时，应考虑选用金属膜电阻器。

(3)对于需耐热性能较好、过载能力较强的低阻值电阻器(1Ω～1kΩ)，宜选用氧化膜电阻器。

(4)在相对湿度较高(如达到80%以上)、温度较低(如:－40℃以下)环境下不宜采用薄膜电阻器(易开路)，而应选用实芯或玻璃釉电阻器。

(5)在高阻、高压情况下使用的电阻器，宜选用合成膜或玻璃釉电阻器。

(6)对于要求耗散功率较大、阻值要求不高、而精度要求较高的电路，可选用线绕电阻器，但此种电阻器分布电感、电容较大，不能使用在工作频率≥2MHz的电路中，此时可采用无感电阻器。

(7)同类电阻器，在电阻值相同时，功率越大，则高频特性也越差。一般合成膜电阻器、实芯电阻器可工作在几十MHz频率下，薄膜(碳膜、金属膜、氧化膜)电阻器一般可工作在100MHz频率下，而线绕电阻器只能工作在几兆赫兹频率范围内。

(六)电位器的使用知识

(1)选择电位器应根据电位器在电路中的作用、环境条件、特性参数、转轴及轴端结构形式是否带开关、锁紧、密封形式、引出轴长度、接点运动形式、功率、电流大小、阻值可调范围、动态噪声要求、分辨力及阻值变化特性曲线、使用频率等综合考虑。

(2)带有轴套的电位器在安装时，其螺母紧固强度应适当，不能过松或过紧，否则将影响转动手感或造成轴套损坏。旋动或滑动电位器时，要按规定操作，不能用力过猛，以免造成电位器接触不良，使动噪声或接触电阻增大，影响使用性能。

(3)在有集成电路组成的电路中，一般选用电压低、功率小、体积小的小型或超小型电位器，如:实芯电位器、玻璃釉或精密线绕电位器。

(4)额定功耗的选择，应注意在整个范围内都能满足需要，并留有一定余地。一般使用的电阻值为总阻值的50%以上，而在其上所加的允许功耗，只能在额定功耗的25%～30%，以便有一定保险系数。

为防止阻值调整接近于零时，电流超过允许的最大值，在电位器的电路中，应串联一只限流电阻，以防止电位器过流损坏。在信号电路中使用的电位器，外壳应良好接地，防止干扰信号的影响。高阻值的电位器，当电流通过电位器时所产生的电压降，不得超过电位器允许的工作电压。低阻值的电位器的工作电流不得超过接点允许的最大电流。

(5)实心电位器的耐热性、耐湿性、耐磨性、稳定性均比碳膜电位器好，但成本略高。金属玻璃釉电位器的高频特性，热稳定性、耐温性、耐湿性、耐磨性均比实芯电位器、碳膜电位器好，常在要求可靠性较高的电路中采用。

a.阻容元件的型号规格。为了便于识别，在电阻元件的产品表面上，都有统一的标志说明其型号、规格。电阻器的型号命名方法一般由四部分组成:

第一部分　主称:用字母“R”或“W”表示

第二部分　用字母表示产品的材料

第三部分　用数字或字母表示分类

第四部分　用数字表示序号，区分外形尺寸和性能指标

电阻器型号命名中各部分符号及意义，如表1-3所列。

b.电阻元件的标志方法。电阻元件有三种标志方法。

(a)直标法。在电阻元件表面上直接用字母和数字标示出产品的型号、参数和技术指标。

(b)文字符号法。与直标法的区别是:标称阻值的表示方法是在文字符号前的数字表示电阻值的整数部分，文字符号后的数字表示电阻值的小数部分。常用符号及含义为:R为欧，k为千欧，M为兆欧，G为千兆欧。

(c)色标法。色标法是指用不同颜色的带或点在产品表面上标示出阻值和允许偏差范围的标志方法。色标标示法又可分为四环标示法和五环标示法。①四环标示法:前两环为阻值的有效数字，前三环为乘数，第四环为允许偏差值。②五环标示法:前三环为阻值的有效数字，第四环为乘数，第五环为允许偏差值。

表1-3　电阻器型号各部分的符号及意义

电位器阻值变化规律类型常用类型有三种:①直线规律(用符号X或A表示)，适用于分压电路。②对数规律(用符号D或B表示)，适用于音调控制电路。③指数规律(用符号Z或C表示)，适用于音量控制电路。

(七)电容器的使用知识

(1)固定电容器接入电路时，应将外壳上有黑圈、黑点或类似其他颜色标记的一端，接在电路低电位或低阻抗的一端。

(2)电路中需要几只电容器串联时(特别是容量大的电容器)，为防止各电容器的漏电而影响电压分配，可在每只电容器上并联一只适当的电阻，其阻值一般在100kΩ～1MΩ之间。

(3)低频瓷介电容器容易被脉冲电压击穿。金属化电容器不适合在较大脉冲电流的电路中使用。在脉冲电路中，可使用云母、聚丙烯电容器。陶瓷电容器尽量不要使用在音响设备的电路中。涤纶电容器一般使用在低频电路中。玻璃釉电容器的电气性能与云母电容器相当，在200℃高温下仍能正常工作，且损耗小。聚碳酸酯薄膜电容器可在125℃高温电路中工作。云母电容器适合在高频电路中工作。

(4)聚苯乙烯电容器适合于RC时间常数要求大的电路(特别适合音响电路)，但耐温性能差，可在65℃以下的工作环境中使用。由于它具有低电平开路的特点，所以实际中，除精密型电容器外，一般使用电压不应低于额定工作电压的85%。

(5)电容器在脉冲电路中工作时，其交流分量的最大值，一般不得超过额定直流工作电压数值的百分比如下:频率在50Hz时为20%，100Hz时为5%，在10kHz时为2%。同时其交流分量的最大值和直流电压之和，应不超过额定直流工作电压。

(6)任何电容器都存在损耗，从电路角度上来说，希望损耗愈小愈好，在高频电路尤其重要。

(7)根据工作频率选择电容器的原则。①在高频小信号电路中，应选陶瓷、云母介质的电容器。②在高频大功率(指100MHz以上)电路中，应选择可变电容器或高压瓷介电容器，并组成匹配电路。③在高频旁路电路中，应选用具有引线的电容器与穿心电容器并联使用。避免因仅使用穿心电容器造成体积过大现象。④在高频(500MHz以上)电路中，宜全部采用无引线的金属化电容器。⑤不论使用上述那种电容器，引出线应愈短愈好。同时要求焊点圆滑，绝对不允许出现虚假焊现象。

(8)电容器串并联使用时应注意的问题。①两只电容串联以后的总容量:C串=C1·C2/(C1+C2)，并联以后的总容量:C并=C1 +C2。②串联后每只电容器上所承受的电压，与其容量的大小有关。容量愈大，承受电压愈低。容量愈小，承受电压愈高。串联端电压之和，等于串联电容器组两端的总电压。所以串联使用所选的每只电容器的耐压值要比计算出来的高一个等级的数值。③并联后每只电容器在电路中所承受的电压是相等的。因此，耐压应一致，若不一致，则其中最小耐压的电容器，不得低于电路中所加的电压。

(9)电解电容器的使用注意事项。①电解电容器适合在工频(50Hz/60Hz)，双倍工频(单相全波整流电路)的滤波或旁路电路中使用，且电路阻抗愈低愈可靠。②电解电容器有正负极之分，在电路中正负极不能接反。电容器的金属箔外壳(负极)应直接接到电路的地端(或低电位端)，且地线要短而粗。③钽电解电容器工作温度范围宽，能够满足军标要求。频率特性、可靠性都很好。损耗角正切小，室温漏电流小，贮存性能好，使用寿命长。它适合在超小型、高可靠高稳定性的电路中使用，但价格较贵。④电解电容器在交流电路或脉动电路中工作时，其交流电压的峰值不允许超过规定的峰值电压值。同时峰值电压与直流电压之和，不允许超过电容器额定直流工作电压，且最高交流峰值电压随工作频率的增加而减小。当工作频率达到10kHz时交流峰值电压应为规定值的50%以下。使用频率的提高，将引起电容量和损耗角正切值的显著增加，所以应特别注意这一情况。⑤有极性的电容器不允许负压工作，也就是加在电容器上的直流电压成分与交流电压峰值之差应大于等于零，超出此规定，应选用无极性电容器，例如在音频功率传输电路，现在就是采用无极性电解电容器。或将两个同规格的电解电容器负极连起来，而将两个正极分别接在电路中，即成两个背靠背工作的电容，此时每只电容器的容量应为实际所需电容的2倍，而直流工作电压则为实际所需直流工作电压的一半以上。⑥使用在有由低频到高频较宽频带范围内作滤波或旁路电容时，为了改变其高频性能(如高级音响设备希望低音丰富、高音透明度高、悦耳、不失真)，可数个电解电容器并联使用以增大电容量、减小等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)，提高纹波处理能力，其滤波频带依次变高。也可在电解电容器上并联一只非电解型低ESR和ESL的聚丙烯电容器或聚碳酸酯电容器，其中电解电容器容量大作低频通路，与之并联的电容器容量小作高频通路，其容量为电解电容器的10%左右。⑦为防止电路通断瞬间大电流对电容器介质的破坏，可在电路中设计一定的阻抗(约0.03Ω/V，但总阻抗不应大于5Ω)与电容器串联使用，以延长电容器的使用寿命。⑧由于电解电容器本身结构的原因，容易出现“低电平”开路的问题，所以与薄膜电容一样，不宜过量降压使用，使用电压应为其额定工作电压的80%～95%。⑨电解电容器安装应远离发热元件，防止由于热源而造成电容器芯子的干涸，损耗加大和容量损失。⑩安装电容器时，不要在电容器的接头或引线处加不必要的力或拉紧，这样可能会使引线断裂或接头处分离而导致电容器内部开路。按标准规定，引线结构的电容器的外壳直径在14mm以上者，其引线一般不作固定用，重量超过5g的元件都应采取加固措施。

四、常用元器件在电路图中的符号

为了便于读者熟悉常用元器件图形符号与文字符号，现选择一些元器件的图形符号与文字符号对应在一起，用表格形式表示，见表1-4。读者在识读电路图时，应能看到一个图形符号就知道其实物是什么，将各种图形符号与元器件实物对号入座。

表1-4　元器件图形符号与文字符号

续表

续表

续表

续表

续表

续表

五、仪器仪表的使用

(一)仪器仪表的测量方法与测量值

为了掌握电路与电子电路的状态，有必要对有关电工与电子的各种物理量进行正确的测量，从而得知其准确的数值。因此，电工电子测量是电工电子技术的基础，没有电工电子测量，电工电子技术的发展是不可能的。

测量有直接测量和间接测量。直接测量就是在测量某一物理量时，将其与同类的量相比较而求得其值的方法。如图1-22所示，将万用表调至电阻测量挡，将测试棒接触电阻两端读显示值，此即直接测量。

图1-22　直接测量

图1-23　间接测量

所谓间接测量，是测量与被测量有关的另外的量，然后通过计算求得结果的方法。例如，测量电阻数值，可采用图1-23所示的实验电路，测量电路中所流过的电流和电阻两端的电压。然后利用欧姆定律的公式求出电阻值，这就是间接测量。

测量值就是测量结果所得到的数值，应带有单位。此外，测量结果中还包含了测量者的个性误差、测量仪器本身存在的误差以及目视误差等。

(二)常用仪器仪表介绍及使用

1.万用表

万用表又称复用表、繁用表，它是一种必备的、最常用、最简单的便携式电工测量仪表。其主要用途是测量电路中的电阻、交直流电压和电流，所以平常又称为三用表。有些型号的万用表还具有测量电容、电感、电平、温度、频率和半导体二极管、三极管的简单参数等多种功能。

万用表的型号很多，主要分为两大类。一类称指针式(或模拟式)万用表。另一类称数字式万用表。数字万用表由于测量准确度高、功能强、显示直观，得到迅速发展。

1)指针式万用表基本原理

万用表由磁电式(也称永磁式)表头、测量线路和转换开关三大部分组成。其核心部件是表头，它用来指示被测量的数值，测量线路是用来把各种被测的量转换成适合表头测量的直流微小电流，转换开关则是用来实现对不同测量的选择。

(1)磁电式表头的结构和工作原理。磁电式表头是利用永久磁铁所产生的磁场与通电线圈相互作用的原理制成的，它的基本结构如图1-24所示。

图1-24　磁电式表头结构

(2)表头的参数。

a.灵敏度。表头灵敏度是指表头指针偏转到满度所需的电流值。满度时的电流值越小则表头的灵敏度越高。常用万用表表头灵敏度设为40～60μA。

表头灵敏度的另一种表示方法是用满度电流值的倒数表示，即:表头灵敏度=1/满度偏转的电流值(Ω/V)。

灵敏度为50μA的表头，也可写成20000Ω/V。20000Ω/V也称作电压灵敏度。表头灵敏度一般在技术说明书中给出，或在表头上注明。

b.内阻Rg。表头内部的线圈和游丝的直流电阻为表头内阻。其内阻值一般为十几欧到几千欧范围内。

(3)测量电路的原理。

a.直流电流测量电路。一个满量程为Ig的表头，作为电流表时，其量程就是Ig。但由于磁电式表头的灵敏度较高，一般为50μA左右，但量程较小，在实际使用时还需附加线路。以扩大量程。

图1-25　分流电路图

图1-26　直流电路分流电路

如果要把电流的量程扩展到某一数值IO，只要在内阻为Rg的表头上并联一个分流电阻Rs就可以做到，如图1-25所示。当然，当电流IO流过电表时(包括Rs)，实际上只有部分电流即Ig流过表头使电表指针满度，大部分电流IS(IS=IO－Ig)，都从分流电阻Rs上流过，这就是测量电流的分流原理。

万用表测量直流电流档的分流电路，一般采用闭路抽头式，如图1-26所示。其中，分流电阻Rs分段抽头。当分流电阻变小时，电表量程相应扩大。转换不同的抽头，即可得到不同的分流电阻Rs1、Rs2、Rs3，从而获得不同的电流量程。

b.直流电压测量电路。一个满量程电流为Ig，表头内阻为Rg的电流表，其满量程电压为Ug=Rg·Ig。Ug一般都很小(毫伏级)，作为测量电压用，需扩大量程。为将电压量程从Ug扩大到某一数值Uo，可利用串联电路的分压作用，把表头和分压电阻串联起来，这样就构成了直流电压表，转接不同的分压电阻，可获得不同的电压量程。其分压示意图，如图1-27所示。

图1-27　直流电压分压电路

c.交流电压测量电路。磁电式仪表不能直接用来测量交流电，必须配上整流电路，将交流变成直流后进行测量如图1-28所示。图中V2是整流器件，与表头串联。V1用于保护V2。加上整流电路后，除了在设计万用表电路时考虑整流系数带来的测量影响外，其测量原理与测直流电压相同。

d.交流电流测量电路。给整流式电表装上分流电阻，就扩大了电流量程，成为一只多量程交流电流表，如图1-29所示。

一般电流表的内阻越小，对被测电路的影响就越小。但在交流电路中，内阻越小，内阻压降相应也小，将使整流元件工作于显著的非线性区。因此，通常先规定内阻压降1～1.5V，即虚线框内两端的压降为1～1.5V，在此基础上，再进行分流。

图1-28　交流电压测量电路

图1-29　交流电流测量电路

图1-30　电阻测量原理电路

e.电阻档测量电路。欧姆表测量原理如图1-30所示。其中RT为调零电位器，Rb为限流电阻，Rg为表头内阻，Rx为被测电阻，E为干电池的电动势，A、B为电表测试表笔端。显然，电路中电流为:I=E/(Rg+Rb +RT+Rx)=E/(R内+Rx)，其中R内=Rg+Rb+RT称为欧姆表的内阻。

上式表明，当E一定时，对不同的被测电阻Rx，就有不同的I值，表头指针就偏转不同的角度，只要在表头的面板上刻以相应的欧姆值，在测量时，就可以直接读出被测电阻Rx的数值。

当Rx=0时I=Ig，满偏。

Rx=R内时I=Ig/2，指针偏在中心。

Rx=2R内时I=Ig/3，指针偏在满刻度的1/3处。

Rx=5R内时I=Ig/6，指针偏在满刻度的1/6处。

Rx=∞时I=0，指针不动。

可见欧姆表刻度与电流表相反，且是不均匀的倒刻度，如图1-31所示。由于电流I与被测电阻Rx不是线性关系，所以刻度是不均匀的。

图1-31　欧姆表刻度

(4)指针式万用表表盘上的符号及意义。在万用表的标度盘上，绘有许多标记符号，它们表征了万用表的技术特征、使用环境、等级精度等，是我们正确选择和使用的依据，常见的万用表度盘上的标记符号及其意义如表1-5所示。

表1-5　万用表度盘上的标记符号及其意义

续表

(5)指针式万用表的使用方法。各种型号的万用表，在使用方法上大同小异，以最常用的MF－500型为例，说明万用表的使用方法。

MF－500型万用表面板图如图1-32所示。

图1-32　MF－500型万用表面板图

主要技术性能如表1-6所示。

表1-6　MF－500型万用表主要技术数据

使用方法:①准备工作。a.使用前看指针是否指在零位上，若不指零应调电表的机械调零器，使指针指在零位。b.将测试用黑表笔插在“*”内，红表笔插在“+”内。②直流电压测量:将右面转换开关S1旋钮置 位置上，将左面转换开关S2旋至欲测直流电压()的相应量限位置上，再将表笔并接在被测电路两端，(红表笔接电路高电位端，黑表笔接电路的低电位端)。当不能预计被测电压大约数值时，将开关旋至最大量限位置上，然后再根据指示的大约数字，适当改变量限位置，读数见第二条刻度线，若测量大于500V电压时，将红表笔由“+”移至(2500V)插孔内，左边旋钮旋至2.5～500V任一量限上即可测量。③交流电压测量:右面转换开关S1仍置 位置，将左面转换开关S2旋至所测交流电压 相应的量限上，测量方法与测直流电压相似。由于是晶体管元件整流仪表，仪表指示值是交流电压平均值，但本表刻度已按正弦波形交流电压有效值校正，因而读数是有效值。测量读数除10V量限读表面“10V”专用刻度外，其他量限都读第二条刻度。④直流电流测量:将左面转换开关S2旋置“A”位置上，右面转换开关S1旋至所需测量直流电流相应的量限(mA)位置上，然后将表笔串在被测电路中，红表笔接正端，黑表笔接负端，读数见第二条刻度。测量过程中严禁将两表笔并接在直流电压两端。⑤电阻的测量:将左面转换开关S2旋至“Ω”位置上，右面转换开关S1旋至(Ω)倍率“×1”、“×10”等相应位置上，将“+”“*”两表笔短路，使表头指针向满度偏转，然后调整欧姆调零电位器“Ω”，使指针指到零(每换一次量限都要调零)。然后把被测电阻接在两表笔间测量。读数见第一条刻度。为了提高测量精度，测量时量限选择最好使指针指在刻度中间一段，即全刻度起始20%～80%弧度范围内。愈接近中心刻度，读数愈准确。测量电阻时，被测电阻不能带电。两表笔短路调零时，若表针指不到零处，表示电池不足，需更换电池。⑥音频电平测量:测量方法与测交流电压相似，将红黑表笔分别插在“dB”与“*”两插孔内，两个转换开关分别旋至和相应的交流电压量限上，然后将两表笔接触被测电平两端，音频电平刻度是以10V档为标准进行刻度的。当测高电平改用其他交流电压档时，要在分贝标尺读数的基础上再加上附加分贝数值，500型万用表的附加分贝值见表1-7。

表1-7　交流电压与附加分贝数

注意事项:①仪表在测试时，不得旋动转换开关。②万用表的正端红表笔接内部电池的负极，黑表笔接内部电池的正极，在测量有极性元件时(如:电解电容、晶体管等)，应注意这一点。③万用表测电阻调零时，短路时间应当尽量短，以延长电池寿命。④仪表使用完毕后，左右转换开关旋至“·”的位置上。

2)数字式万用表原理及使用方法

(1)特点。数字式万用表与指针式(模拟式)万用表相比，主要有以下几个特点:①测量功能多。数字式万用表测试功能远远超过模拟式万用表。它不仅能测量交直流电压、电流和电阻，还可测量电容、电导、温度、三极管的hFE、信号频率等参数，有的还可产生方波信号作为信号源使用。②输入阻抗高。在测量电路时，由于数字万用表的输入阻抗高，在被测电路上吸取的电流小，不会影响被测电路的工作状态，减小了测量误差。③测量准确度高。数字万用表的准确度远远超过模拟式万用表。

(2)数字式万用表的使用方法。以YDM－300型数字万用表为例说明使用方法。YDM－300型数字万用表是一种操作方便、功能齐全、读数准确，用9V电池作电源的袖珍式大屏幕液晶显示三位半数字万用表。它可以测量交直流电压、电流、电阻等参数，还可测量电容、二极管正向压降、三极管hFE、电导、温度和电路通断等参数。具有自动标零、自动极性指示、量程指示、超量程指示、全量程保护等功能。

使用前首先检查9V电池，将“ON－OFF”钮按下，这时在显示屏的左上方出现“－+”符号，则表示电池不足，应更换电池后再使用，否则测量不准。

还要注意测试笔插口旁边“△”符号，这是提示注意测试电压和电流不要超出指示数字，以免损坏仪表。另外，在使用前还要先将量程放在要测量的档级上再进行测量。

a.直流电压的测量。将黑色表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V·Ω·ns”插孔。将功能开关置“DCV”量程范围，并将表笔并接在被测负载或信号源上，如图1-33所示。在显示电压读数时，同时会指出红表笔的极性，注意:①在测量前不知被测电压的范围时，应将功能开关置于高量程档再逐步调低。②当在某档位显示“1”时，说明已超过量限，须调高一档。③不要测量高于1000V的电压，虽然可能读到读数，但有可能损坏内部电路。

b.交流电压的测量。将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V·Ω·ns”插孔。将功能开关置于“ACV”量程范围，并将表笔并接在被测负载或信号源上，如图1-34所示，注意:①在测量前不知 被测电压的范围时，应将功能开关置于高量程档再逐步调低。当在某档位显示“1”时，说明已超过量限，须调高一档。②不要测量高于700V有效值的电压，虽然可能读到读数，但有可能损坏内电路。

图1-33　直流电压测量

图1-34　交流电压测量

图1-35　直流电流测量

c.直流电流的测量。将黑表笔插入“COM”插孔，当被测电流在200mA以下时，红表笔插入“A·ns”插孔，如被测电流在200mA到20A之间，则将红表笔移至20A插孔。将功能开关置于“DCA”量程范围，将测试笔串入被测电路中，如图1-35所示红表笔的极性将在数字显示的同时指示出来，注意:①如被测电流范围未知，应将功能开关置于高档逐步调低。②如果只显示“1”，说明已超过量程，需调高量程档级。③“A·ns”插口输入时，过载时会将内装保险丝熔断，须更换，保险丝的规格为0.2A。④20A插口没有保险丝，测量时间应小于15秒。

d.交流电流的测量。测量方法和注意事项同直流电流测量。这时应将量程开关转到“ACA”。如图1-36所示。

图1-36　交流电流测量

图1-37　电阻测量

e.电阻的测量。将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V ·Ω·ns”插孔，注意:红表笔极性为正，将功能开关置于所需Ω量程上，将测试表笔跨接在被测电阻上，如图1-37所示，注意:①当输入开路时，会显示过量程状态“1”。②如果被测量电阻超过所置量程，则会指出过量程“1”，须换用高档量程，当被测电阻在1MΩ以上时，本表需数秒后方能稳定读数，对于高电阻测量这是正常的。③检查在线电阻时，须确认被测电路已断开电源，同时电容器已放电，方能进行测量。④有些器件有可能被进行电阻测量时所加的电流而损坏，表1-8列出了各档的电压、电流的参考值。所测器件必须能经受上述电压、电流的冲击。

表1-8　各档的电压、电流参考值

注　A:插座上的开路电压。B:跨于相当满量程电阻上的电压值。C:通过短接输入插口的电流值。

f.电容的测量。接上电容器以前，显示可以缓慢地自动校零，但测量精度在2nF量程时剩余n字这是正常的，不影响测试效果。把测量的电容插在电容输入插孔(不用测试表笔)，如图1-38所示，注意:①测试单个电容器时，把电容插脚插进位于面板上左下边的两个插孔中(插进测试孔之前电容器务必把电放完)。②测试大电容时，注意在最后指示之前，会存在一个一定的滞后时间。③单位:1μF=103nF，1nF=103pF。④不要把一个外部电压或已充好电的电容器(特别是大电容器)连接到测试端。

g.二极管的测量。将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V·Ω·ns”插孔，注意:红表笔为“+”极。将功能开关置于斜“”档，并将测试笔跨接在测试二极管上，注意:①当输入端未接入时，即开路时显示为“1”。②通过被测器件的电流为1mA左右。③本表显示值为正向压降伏特值，当二极管反接时，则显示过量程“1”。如图1-39所示。

图1-38　电容的测量

图1-39　二极管的测量

h.音响通断的检查。将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V·Ω·ns”插孔，将功能开关置于“”量程(与二极管测试同一量程)，并将测试表笔跨接在欲检查电路的两端，如图1-40所示，若被检查两点之间的电阻小于30Ω，蜂鸣器便会发出音响，注意:①当输入端未接入时，即开路时，显示值为“1”。②被测电路必须在切断电源的状态下检查通断，因为任何负载信号将会使蜂鸣器发声，导致判断错误。

图1-40　音响通断检查

图1-41　三极管hFE测试

i.三极管hFE的测量。将功能开关置于hFE档上，先认定三极管是PNP型还是NPN型，然后再将被测管e、b、c三脚分别插入面板对应的三极管插孔内，如图1-41所示，此时表显示出的是hFE的近似值，测试条件为基极电流10μA、Uce约3V。

j.电导的测量。将功能开关置“ns”档，将表笔分别插入“V· Ω·ns”插孔和“A·ns”插孔，测试表笔跨接在被测物上如图1-42所示，所测得的值为电导值，注意:①电导量度用于高阻及漏电测试，电导量程有效地展宽了电阻值的量程，使电阻值最高达到10000MΩ，故能测试各种元件，电缆或印制电路板等的漏电情况，测试电压不超过直流3V。②S(西门子)=1/Ω(欧姆)，lS(西门子)=109ns，S为国际电导单位，等于欧姆的倒数，若用本表测得电导值，要求电阻值，可用1除以所测得的电导值(单位为ns)，再乘以109。1/读数×109=电阻(欧姆)，如所测得结果为1.0ns，则电阻读数为:1/1.0×109=1000MΩ。又如所测得的结果为100.0ns，则电阻读数为:1/100.0×109=10MΩ。

k.温度的测量。将功能开关置于T档，将K型热电偶插头插入温度测量插座，如图1-43所示(注意“+”、“－”极性)。把热电偶顶端放在被测温度处，便可直接读取用℃表示的温度，注意:①无热电偶接入时，万用表显示的为环境温度。②插入热电偶后，内部已具有温度补偿线路，读取的温度就是实际温度。

图1-42　电导的测量

图1-43　温度的测量

3)万用表对普通电子元器件的检测

如前所述，万用表的主要作用是测量电路中的电压、电流和电阻。除此之外，利用万用表还可以对一些电子元器件进行检测。这里将简单介绍利用万用表对电容器、二极管、三极管、场效应管等元器件的检查、判别的方法。

(1)电容器的检测。电容器的参数主要有:标称电容量、额定工作电压、漏电电阻和漏电电流等。

电容器中的介质并不是绝对的绝缘体，或多或少总有些漏电，除电解电容外，一般电容的漏电流是很小的。显然电容器的漏电流越大，绝缘电阻越小。当漏电流较大时，电容器会发热，发热严重时，电容器可能因过热而损坏。电容器使用前应先进行检查，以免造成电路短路、开路或影响电路的性能指标。对电容进行检查，应视型号、种类、容量的不同而采用不同的方法。

a.电解电容。对电解电容的性能测量，最主要的是电容量、漏电流的测量，对正、负极标志脱落的电容，还要进行极性判别。

利用万用表检测电解电容的漏电流时，是用万用表电阻档测电阻的方法来检测，万用表的黑表笔应接电容器的“+”极，红表笔接电容器的“－”极，此时表针迅速向右摆动到一定位置，然后慢慢退回。表针停下不动时指示的电阻值越大表示漏电流越小。若表针偏转大于或等于表1-9所列范围，则该电容器质量不好，若偏转小于表列所示范围，则该电容器质量较好。若指针向右摆动不再摆回，说明电容器击穿短路。若指针根本不向右摆，说明电容器开路，失去容量。

表1-9　测量各种电容时指针摆动范围

上述测电容器漏电的方法，还可用来鉴别电容器的正、负极性和估算其容量大小。对失去正、负极性标志的电解电容器，可先假定某极性为“+”极，让其与万用表黑表笔相连，另一电极与红表笔相接，同时观察并记住指针向右摆动的幅度，将电容放电后，两表笔反接重新测量，表针最后停留的摆动幅度较小的那一次，接黑表笔的那一极为正。

图1-44　小电容的检测电路

b.中小电容的检测。中小容量电容器是指电容量小于1μF的电容器，这类电容一般为云母、陶瓷、薄膜等电介质，其特点是无正负极性之分，绝缘电阻值很大，因而其漏电流很小。若用万用表测量其绝缘电阻一般都很大。0.01μF以下的电容器表针基本不动，不易判断，此时可采用图1-44所示的方法解决。由图可见，被测电容的漏电流被晶体管V1、V2放大后，将增大几十倍，因而表针向右摆动幅度增大，可以方便地比较出电容充电情形。

图1-45　万用表电阻档等效电路

(2)半导体分立器件的检测。用万用表判断、检测半导体器件，主要是用万用表的电阻档测量各种半导体器件各个电极之间的电阻。万用表电阻档的等效电路如图1-45所示，图中E为表内电池，Rs为万用表的等效内阻，不同的档位，其等效电阻Rs也不同，一般情况下电阻档的等效电阻随着档位的增大而增大，这在前面已介绍过。由图可知，万用表正端(+)所接的红表笔对应于表内电池的负极，而万用表负端(－)所接的黑表笔则对应于表内电池正极。

a.晶体二极管的好坏及极性判断。检测二极管的好坏及极性判断就是检测二极管的单向导电特性。如果有单向导电特性，二极管就是好的，相反则是坏的。利用万用表检测二极管的单向导电特性，是通过测量二极管的正反向电阻来实现的。检测方法如下。

把万用表置“Ω”档，用两只表笔分别接二极管的两个电极，测量其电阻值，然后把二极管的两个电极反向，再测出其电阻值，这样就测出了其正反向电阻的阻值。对于正常的二极管，且正、反向电阻的数值应相差很大(10倍以上)，注意，测试时通常情况下用R×100或R×1k档。一般小功率二极管不要用R×1档，耐压较低的管子不要用R×10k档。因为R×1档使用时电流比较大，而R×10k档使用时电压比较高，都容易损坏管子。

二极管测得的结果，如果正、反向电阻相差不大，就说明该二极管的单向导电性能不好。如果正、反向电阻都是无穷大则表明该二极管内部已开路。若反向电阻偏小，则可能漏电流偏大。若正向电阻偏大，则小电流使用时，二极管正向电压增大而可能不导通。若正向电阻为零，则说明二极管已短路。一般小功率二极管的正向电阻为几百欧姆，反向电阻在几十到几百千欧姆以上，大功率二极管的阻值应小得多。表1-10列出普通二极管使用MF－500型万用表测得的正反向电阻的数值，一般偏离表中所列数值较大时，则说明该二极管有些不正常。

表1-10　用MF－500型万用表测普通二极管阻值范围

b.晶体三极管的检测。

(a)三极管三个电极的判断。三极管的三个电极通常情况下可以直观判断(根据各种管子的管脚排列规律进行判断)。但有时也会遇到无法直观判断的管子，遇到这种情况就可以利用万用表作出判断。

首先判定基极。因为三极管是由两个pn结组成的，基极到发射极和基极到集电极的正向电阻都很小，而反向电阻都很大。利用这一特点就可以找到基极。

判定的方法是(以NPN型管为例):将万用表的黑表笔和三极管的任一个电极相接，红表笔先后接到另外两个电极，轮换这一过程，直到测得黑表笔与两电极之间的电阻最低，那么与黑表笔相接的电极就是基极。用同样的方法，也可以判定出PNP型管的基极。不过这时应用红表笔去先后接连另外两个电极。

基极找到后，就可进一步判定出发射极和集电极。通常有三种方法。

第一种方法:用万用表的R×100档或R×1k档，测量基极和另外两个管脚之间的正向电阻，如果被测管是PNP型管，就用万用表红表笔接基极，如果被测管是NPN型管，就用万用表黑表笔接基极，再用另一表笔先后接到剩下的两个电极，这样就可测得两个电阻值，其中与基极之间电阻值稍小的那个电极是发电极，电阻值稍大的那个电极是集射极。必须注意，这两个阻差之差甚小，要仔细观察万用表的指示才能判明。

第二种方法:用万用表的R×100档或R×1k档，测量除了基极之外的两个电极之间的电阻值，先任意测量一次，然后把表笔对调一下，再测一次。在两次测量中，测量值一次大，一次小。对于PNP管，阻值较小的一次中，与万用表红表笔联接的那个电极是集电极，另一个就是发射极。对于NPN型管，则相反。

图1-46　PNP型集电极发射极的判别

第三种方法:用左手拇指、中指、无名指捏住三极管，右手像握筷子一样握表笔，让两表笔与管子除基极外的两个电极相接。对于PNP型管，用左手食指接触与红表笔相连的那个电极和基极，如图1-46(a)所示，此时指针有一定的指示，记住指针摆动角度的大小，然后再把两个表笔交换，按上述步骤再测一次，如图1-46 (b)所示，比较两次测量结果，指针摆动角度较大的一次中，与红表笔相接的是集电极，黑表笔相接的是发射极。对于NPN型三极管，要用手接触的是与黑表笔相连接的电极和基极，在指针摆动角度较大的一次中与红表笔相接的是发射极，与黑表笔相连的是集电极。

(b)三极管好坏的判断。判断晶体三极管的性能好坏，主要是检测管子pn结的性能好坏和看管子是否有放大能力，如果管子的两个pn结都是好的，又有放大能力，说明三极管就是好的，否则就是坏的。判别的方法如下:

首先判断两个pn结的好坏，判断pn结的好坏就是检测两个pn结正、反向电阻，它所遵循的规律和检测二极管是一样的，正向电阻小，反向电阻大，否则说明这个pn结已坏。如果发现一个pn结不正常，就不需要进行下面的检测，如果pn结都是好的，再进行放大能力的检测。

三极管放大能力的检测:以NPN型三极管为例。如图1-47 (a)所示。万用表黑表笔接集电极，红表笔接发射极，基极不接，此时可测得一个比较大的电阻值，从万用表的电阻档等效电路可知，此时通过的电流为穿透电流ICEO，通常这个电流越小越好，也就是这时所测的电阻越大越好。然后用手指把集电极和基极通过人体电阻接通，如图1-47(b)所示。测得一个电阻值，这个电阻应比前面不接基极时小得多，此时的电阻越小，放大能力越大，电阻越大，放大能力越小。这是根据三极管直流放大倍数β的定义而来的。因为接入基极后基极注入了电流，集电极加上工作电压后，集电极电流应为基极电流的β倍，所以接入基极后所测电阻应该明显减小。这种方法只能粗略测量三极管的放大能力大小。检测PNP型三极管时，与上述方法相同，只是把红黑表笔对调位置即可。

(c)硅晶体三极管和锗三极管的区分。硅管和锗管的正向电阻值是不一样的，利用这一特点，就可以很方便的判别出三极管是硅管还是锗管。

判别的方法是用万用表的R×100档或P×1k档，测量管子的pn结正向电阻，不论是晶体二极管还是晶体三极管，如果万用表指示的位置是在表盘中间偏左一点的地方，那么所测管子是硅管。如果表针指示位置是在表盘右端靠近起点的位置，所测管子就是锗管。

图1-47　NPN型三极管放大能力判断

c.结型场效应晶体管的检测。

(a)结型场效应管电极的判别。结型场效应管的结构及符号如图1-48所示。

图1-48　结型场效应管的结构及符号
(a)N沟道结型场效应管　(b)P沟道结型场效应管

根据pn结正、反向电阻不一样的特点，可以很方便地判别出结型场效应管的d、s、g极。具体方法是将万用表放在R×1k档，任选两个电极，分别测出它的正反向电阻。若某两个电极的正反向电阻相等，且为几千欧，则该两个电极分别为漏极d和源极s(对结型场效应管来说，漏、源极可互换)，剩下的电极则为栅极g。

也可用万用表的黑表笔(红表笔也可以)任意接触一只电极，另一支表笔依次接触其余两个电极，测其电阻值。当出现两次测得的阻值近似相等时，则黑表笔所接触的电极为栅极，其余两个电极分别为源极和漏极。

对于有四个电极的管子，与其他三个电极都不通的电极，为屏蔽极(使用中一般接地)。

图1-49　晶闸管内部结构及符号

(b)场效应管放大倍数估测。将万用表放在R×1k或R ×100档，对结型场效应管来说，两只表笔分别接触它的漏极d和源极s，用手接触其栅极g，此时表针将向右摆动，摆动的幅度越大，则放大倍数就越大。

d.晶闸管的检测。

(a)晶闸管的电极判断。晶闸管内部结构及符号见图1-49所示。

目前常见的晶闸管主要有螺栓形、平板型和塑封型三种，前两种三个电极形状区别很大，无须测量就可区分出来。至于塑封型，可用万用表的R×100或R×1k档，有的要用R×10k档，测任意两脚的正、反向电阻，若正、反向电阻都接近无穷大，则该两电极即为阳极及阴极，另一脚即为控制栅极，然后用黑表笔接控制栅极，用红表笔分别碰另外两极，电阻小的即为阴极，电阻大的即为阳极。

(b)晶闸管的性能检测。晶闸管内部有三个pn结，只有它们的特性都良好时，晶闸管才能正常工作。判别pn结好坏的最简单的方法是测量其正、反相电阻值的大小。晶闸管的控制极G与阴极K之间是一个pn结，利用万用表可方便的测量它的正、反向电阻。若二者有明显的差别，说明该pn结是好的。须指出的是晶闸管的G与K之间正反向电阻的差别与普通二极管相比要小得多。实践证明二者只要有差别(可用R×100或R×1k档)，该晶闸管就可以应用。若正、反向电阻皆为无穷大，说明控制极开路。

晶闸管控制极G与阳极A之间为两个pn结反向串联，测量它们之间的电阻时，黑表笔不管接触哪一个电极，显然都应很大。如果出现类似二极管那样，其正、反向电阻不一样，说明其中一个pn结击穿短路，这样的晶闸管不能再用。

晶闸管阳极A与阴极K之间，为三个pn结反向串联，它们之间的阻值应为很大，而与表笔的接法无关。显然，只有当其中的两个pn结击穿短路时，才会出现较明显的正反向电阻值，一个质量很好的晶闸管，其阳极A与阴极K之间的电阻应在几百千欧以上，阻值越大，截止时的漏电流越小。

2.电子示波器

电子示波器是一种用途非常广泛的电子仪器，它是在无线电测量，检验方面最基本最常用的仪器。它可以作电压(电流)波形的定性观察及观察电信号的瞬间变化，而且可以用来定量测量电信号的电压值(幅度)、周期、频率、相位和功率等。示波器具有输入阻抗高、灵敏度高、测量功能全面等优点。

示波器在使用前，应用机器内部校准信号进行自身的检查和校准。用本机附件中的探头，分别接到Y1输入端和校准信号输出端。仪器面板各控制机件如表1-11所示。

开电源开关，指示灯亮，电源接通。经预热后，调节“辉度”“聚焦”电位器，使亮度适中，聚焦最佳，再调节“触发电平”使波形同步，呈现如图1-50所示，说明仪器工作基本正常。

表1-11　面板控制件及作用位置

图1-50　单踪显示校准信号

图1-51　双踪显示校准信号

双踪显示:

将垂直方式开关置于Y1Y2位置。经探头将校准信号加入Y1、Y2输入端，调节Y1、Y2位移电位器，及V/DIV开关，使呈现如图1-51所示波形。

在双踪显示Y1Y2或Y1+Y2状态时，触发信号可由触发源开并选择Y1或Y2，如果被观察的信号和电源频率同号，也可以选择电源作为触发信号。Y1、Y2信号必须有一定的时间关系(同步)，才能同时稳定显示二踪波形。显示二踪波形有交替和断续2种工作方式，由t/DIC开关自动转换，1ms～0.5s/DIV范围是断续方式，0.2μs～0.5ms/DIV范围是交替方式。当Y1移位电位器旋钮拉出时，全部为断续方式工作。

在断续时，开关逻辑电路使Y1和Y2的信号轮流到Y轴后置放大器，使Y1及Y2的波形分成许多断续的小段显示在荧光屏上，如图1-52(a)所示。由于换接的频率很高，使每一个亮段形成一个个靠得很近的亮点，人眼看到的波形就成为连续的了。若被测信号频率较高，由于换接频率是固定的，就使被测信号波形中的断续现象比较显著，以至不能显示出完整的二个波形，因此断续方式仅适应用于观察二个频率较低的信号，另外，由于这种方式所看到的二个波形可以认为是同时出现的，所以可用以进行相位比较。

图1-52　开关逻辑电路控制的两种工作方式
(a)断续方式　(b)交替方式

在交替位置时，开关逻辑电路受扫描电压控制。当第一次扫描时接通Y1通道的信号，则第二次扫描时就接通Y2通道的信号，二个信号的波形轮流地出现在荧光屏上，因为扫描重复频率较高，二信号的轮流速度很快，另外荧光屏有余辉时间，加上人眼的视觉残留，所以看起来就像二个波形同时出现，如图1-52(b)所示。此方式在信号频率很低时，因扫速很慢，仅能看到轮流出现的单个波形，因此交替方式仅适应于扫描频率较高的场合，另外，正因为这种方式所看到的二个波形不是同时出现的，所以不适用于进行二个波形的相位比较。

当垂直方式开关置于Y1+Y2，屏幕显示Y1与Y2的信号和。当Y2位移电位器拉出时(拉出极性负)，此时Y2通道加到后置放大器的极性相反屏幕上显示Y1与Y2的信号差。为了相加或相减的测量准确，Y1、Y2通道的灵敏度必须严格地保持一致，如果二通道的灵敏度稍不一致，可借助微调电位器使其一致。

垂直方式开关置于Y1+Y2，Y1、Y2移位电位器都有作用，应调节Y1、Y2移位电位器都处于居中位置，因为此时Y1、Y2放大线性最好。

按照触发信号的频率、波形等参数，耦合开关选择不同的耦合方式，将触发信号耦合到触发电路。触发信号经过交流(AC)耦合电路馈送到触发电路，这是最常用的耦合方式，低频截止频率为10Hz。当信号中由于各种噪声、尖峰小脉冲及其他高频干扰，使触发不稳定。将耦合开关置于HF、REJ位置、各种高频于扰受到抑制使触发稳定。用断续方式测试较低频率的二路信号时，也应将耦合开关置于HF、RFJ位置，使二踪显示更为稳定。当观察电视视频信号时，耦合开关应置于TV，触发信号经AC耦合到触发电路，并经同步分离电路，结合t/DIV开关，不同的位置分别分离出行同步和场同步信号。TV·V:0.5s/DIV～O.1ms/DIV。TV·H: 0.5ms/DIV～0.2μs/DIV。根据同步信号的极性，置于极性开关于相应的位置，如图1-53所示。当要观察的信号频率很低，信号的占空比很大时应置于DC。

图1-53　视频信号与同步极性

当被测量的波形某一位置需要水平方向扩展时，通常采用加快扫速，然后如果要扩展的部位离扫描起点较远，加快扫速该部位将扩展到屏幕外面去，在这种情况可将扫描微调拉出。X放大倍数扩展10倍，在屏幕上显示的波形在水平方向扩大10倍，其扩展中心在屏幕中心向两边扩展，如图1-54所示，可借助X移位电位器，将显示波形的任意一点移到屏幕中心。

图1-54　水平扩展显示

3.信号发生器

在电子测量中，为了测量一些电子设备的性能，往往需要给被测设备输入一定的符合该项测量要求的电信号。信号发生器就是用来产生电子测量中所需的各种电信号。

XD2型信号发生器是一种多用途的全晶体管低频信号发生器，面板图如图1-55所示。它能产生1Hz到1MHz的正弦波信号。最大输出信号电压5V，最大衰减量为90dB，具有较小的失真系数。

图1-55　XD2型信号发生器面板图

根据使用的频率，按下频段选择按键开关的相应按键，然后把频率倍乘开关“×1”、“×0.1”和旋钮“×0.01”按照十进制原则调到所需频率上。

例如:需要输出325Hz的信号时，应将其左上角注有“100”的按键(其右上角则为1k)按下，然后将“×1”开关置于“3”，将“× 0.1”开关置于“2”，将“×0.01”旋钮置于“5”即可。

输出调整:仪器的正弦波振荡信号从“输出”接线柱输出。适当调节“输出细调”和“输出衰减”即可在输出端得到需要的电压。输出电压大小由输出电压指示电表指示。

当输出在1V以下时，电表直接指示的精度较差，电压很小时甚至难以测读。在使用了“输出衰减”开关衰减时，为了能大略地读取输出电压值，可先将“输出衰减”开关置于“0dB”档，从电表读出此时的电压值，再根据实际所用衰减档的dB估计算出输出端的电压。例如:“0dB”时电表指示为2V，则把“输出衰减”开关置于“40dB”位置时的输出电压为2×10－2=20mV。使用这种测读方法时要注意如下几点。

(1)当负载不能承受1V以上电压时，调整输出值应先在输出空载条件下进行。

(2)当负载阻抗很小(例如几千欧)时，“输出衰减”开关上所注的衰减dB值与实际相比误差较大。而且接上负载后的输出电压比空载时下降较多。

六、电子产品维修工具及技能操作

(一)常用电子产品维修工具的使用

对电子产品维修人员而言，能否熟悉和掌握维修工具的结构、性能、使用方法和规范操作，将直接影响工作效率和工作质量以及人身安全。

1.镊子

用以夹取微小的元器件，医用镊子比较好用。

2.锉刀

用以对工件表面进行切削加工，使工件达到一定的技术要求。普通锉刀按断面结构分平锉、方锉、三角锉、半圆锉、圆锉等。使用锉刀应注意锉刀的握法、锉削姿势、锉削力和锉削速度及锉削方法。当对铜、铝、锡等软金属工件进行锉削时，不能使用普通钢锉，而应使用锡锉，这种锉刀的特点是锉齿粗，不会被软金属屑堵塞。

3.克丝钳

克丝钳又称钢丝钳、老虎钳，是维修中应用最频繁的工具。克丝钳由钳头、钳柄和绝缘套管三部分组成，如图1-56所示。钳头包括钳口、齿口、切口、铡口四部分。其中钳口可用来钳夹和弯绞导线，齿口可代替扳手来拧小型螺母，切口可用来剪切电线、掀拔铁钉，铡口可用来铡切钢丝等硬金属丝。

图1-56　克丝钳

使用克丝钳时应注意以下几点:

(1)使用前，必须检查其绝缘柄，确定绝缘状况良好，否则，不得带电操作，以免发生触电事故。

(2)用克丝钳剪切带电导线时，必须单根进行，不得用刀口同时剪切相线和零线或者两根相线，以免造成短路事故。

(3)使用克丝钳时要刀口朝向内侧，便于控制剪切部位。

(4)不能用钳头代替手锤作为敲打工具，以免变形。钳头的轴销应经常加机油润滑，保证其开闭灵活。

4.尖嘴钳

尖嘴钳的头部尖细，适用于在狭小的空间操作，钳头用于夹持较小螺钉、垫圈、导线和把导线端头弯曲成所需形状，小刀口用于剪断细小的导线、金属丝等，如图1-57所示。

图1-57　尖嘴钳

图1-58　断线钳

5.断线钳

断线钳又称斜口钳，其头部扁斜，断线钳的钳柄采用绝缘柄，其耐压等级为1000V，如图1-58所示。断线钳专门用来剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等。

6.电工刀和剥线钳

(1)电工刀。电工刀是用来剖削和切割电工器材的常用工具，如图1-59所示。

图1-59　电工刀

电工刀的刀口磨制成单面呈圆弧状的刃口，刀刃部分锋利一些。在剖削电线绝缘层时，可把刀略微向内倾斜，用刀刃的圆角抵住线芯，刀口向外推出。这样既不易削伤线芯，又防止操作者受伤。切忌把刀刃垂直对着导线切割绝缘，以免削伤线芯。严禁在带电体上使用没有绝缘柄的电工刀进行操作。

(2)剥线钳。剥线钳用来剥削直径3mm及以下绝缘导线的塑料或橡胶绝缘层，如图1-60所示。它由钳口和钳柄两部分组成。剥线钳钳口分有0.5～3mm的多个直径切口，用于不同规格线芯的剥削。使用时应使切口与被剥削导线芯线直径相匹配，切口过大难以剥离绝缘层，切口过小会切断芯线。剥线钳钳柄也装有绝缘套管。

图1-60　剥线钳

7.螺丝刀

螺丝刀是用来紧固或拆卸带槽螺钉的常用工具。螺丝刀按头部形状的不同，有一字形和十字形两种，如图1-61所示。

(1)一字形螺丝刀用来紧固或拆卸带一字槽的螺钉，其规格用柄部以外的体部长度表示，常用的有50mm、150mm两种。

(2)十字形螺丝刀是专供紧固或拆卸带十字槽螺钉的，其长度和十字头大小有多种，按十字头的规格分为四种型号:1号适用的螺钉直径为2～2.5mm，2号为3～5mm，3号为6～8mm，4号为10～12mm。

另外，还有一种组合式螺丝刀，它配有多种规格的一字头和十字头，刀头可以方便更换，具有较强的灵活性，适合紧固和拆卸多种不同的螺钉。

图1-61　螺丝刀

螺丝刀是最常用的工具之一，使用时应选择带绝缘手柄的螺丝刀，使用前先检查绝缘是否良好，螺丝刀的头部形状和尺寸应与螺钉尾槽的形状和大小相匹配，严禁用小螺丝刀去拧大螺钉，或用大螺丝刀去拧小螺钉，更不能将其当凿子使用。

8.低压验电器

低压验电器又称试电笔，是检验导线、电器是否带电的一种常用工具，检测范围为50～500V，有钢笔式、旋具式和组合式多种。

低压验电器由笔尖金属体、降压电阻、氖管、笔身、视窗、弹簧、笔尾金属体等部分组成，如图1-62所示。

图1-62　低压验电器

使用低压验电器时，手指必须接触笔尾金属体。这样，只要带电体与大地之间的电位差超过50V时，验电器中的氖管就会发光。

低压验电器的使用方法和注意事项如下。

(1)使用前，先要在有电的导体上检查验电器能否正常发光，检验其可靠性。

(2)在明亮的光线下往往不容易看清氖管的辉光，应注意避光。

(3)有些验电器的笔尖金属体虽与螺丝刀头部形状相同，它只能承受很小的扭矩，不能像螺丝刀那样使用，否则会损坏。

(4)低压验电器可用来区分相线和中线，氖管发亮的是相线，不亮的是中线。低压验电器也可用来判别接地故障。如果在三相四线制电路中发生单相接地故障，用低压验电器测试中线时，氖管会发亮。在三相三线制线路中，用低压验电器测试三根相线，如果两相很亮，另一相不亮，则这相可能有接地故障。

(5)低压验电器可用来判断电压的高低。氖管越暗，则表明电压越低，氖管越亮，则表明电压越高。

(二)焊接

在进行电子产品维修时主要应用手工锡焊焊接，焊接工具就是电烙铁。

1.电烙铁

电烙铁主要有外热式电烙铁和内热式电烙铁两种。外热式电烙铁的结构如图1-63所示。它由烙铁头、烙铁心、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热式电烙铁。

图1-63　外热式电烙铁

烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上构成，中间由云母片绝缘，并引出两根导线与220V交流电源连接。烙铁芯的结构如图1-64所示。

图1-64　烙铁心的结构

外热式电烙铁的规格很多，常用的有25W、45W、75W和100W等。功率越大烙铁头的温度也就越高。通过测量烙铁心的内阻可以了解电烙铁为多大功率。如25W的阻值约为2kΩ、45W的阻值约为1kΩ、75W的阻值约为0.6kΩ、100W的阻值约为0.5kΩ。

烙铁头是用紫铜材料制成的，它的作用是贮存热量和传导热量，它的温度必须比被焊接的温度高很多。电烙铁的温度与烙铁头的体积、形状、长短等都有一定的关系。为适应不同焊接物的要求，烙铁头的形状应有所不同，如凿式、半凿式、圆锥凿式、尖锥式、圆斜面式、凹口式、圆锥尖式等，具体形状如图1-65所示。为了延长烙铁头的使用寿命，可以将烙铁头镀上铁或铁镍合金。

图1-65　各种烙铁头外形

内热式电烙铁由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙铁芯安装在烙铁头里面，因而发热快，热能利用率高，因此称为内热式电烙铁。如图1-66所示。

图1-66　内热式电烙铁的外形与结构

内热式电烙铁的常用规格为20W、50W等几种。由于它的热效率高，20W内热式电烙铁就相当于40W左右的外热式电烙铁，烙铁的温度可达350℃左右。

内热式电烙铁常用圆斜面烙铁头，它适合于焊接印制板及一般焊接点。

由于内热式电烙铁有升温快、重量轻、耗电省、体积小、热效率高的特点，因而得到了普遍的应用。

除此以外，还有恒温电烙铁、吸锡电烙铁等。恒温电烙铁用在需要对电烙铁焊接温度进行控制的场合。吸锡电烙铁是一种将活塞式吸锡器与电烙铁融为一体的拆焊工具。

选用电烙铁时，可从以下几个方面考虑。①焊接集成电路、半导体分立器件，小型阻容元件及受热易损元器件时，应选用20W内热式或25W外热式电烙铁。②焊接导线及同轴电缆时，应选用45～75W外热式电烙铁或50W内热式电烙铁。③焊接较大的元器件时，如变压器、电感的引线脚，大电解电容器、大功率线绕电阻的引线脚，金属底盘接地焊片、大电流引线时，应选用100W以上的电烙铁。

为了能使被焊件焊接牢靠，又不烫伤周围的元器件及导线，应根据被焊件的位置及大小，适当选择电烙铁的握法是很重要的。电烙铁的握法有反握法、正握法及握笔法三种。

电烙铁在使用过程中可能发生的故障有:电烙铁通电后不热、烙铁头带电及烙铁头不吃锡等故障，电烙铁通电后不热，一般说明有断路故障，应检查电源引线、电源插头和烙铁芯子。烙铁头带电除电源线错接在地线接线柱上外，还有可能是烙铁心与烙铁外壳间电绝缘降低而使外壳带电，要注意检查相关部位。烙铁头不吃锡是因为烙铁头经长时间使用后表面氧化而不沾锡，可用细砂纸或锉刀打磨光，重新镀上焊锡就可继续使用。

2.焊接材料

焊接材料主要指焊料及助焊剂。常用焊料主要是锡铅焊料，也称焊锡丝，常用焊锡丝在其内部夹有固体焊剂松香，直径有1.5mm、2mm、2.5mm、3mm及4.5mm等。常用助焊剂是松香和松香酒精焊剂(又叫松香水)，松香水重量配比是1份松香配2份无水乙醇。

(三)电子元器件的检验和筛选

为了保证电子整机产品能够稳定可靠地工作，必须在维修前对所使用的电子元器件进行检验和筛选，包括外观质量检验、功能性筛选和老化筛选。

1.外观质量检查的一般标准

(1)外形尺寸、电极引线的位置及直径应符合产品标准外形图的规定。

(2)外观应该完好无损，其表面无凹陷、划痕、裂口、污垢和锈斑。外部涂层不能有起泡、脱落和擦伤现象。除光电器件外，凡用玻璃或塑料封装的，一般应是不透光的。

(3)电极引出线上应无压折或扭曲，没有影响焊接的氧化层和伤痕。

(4)各种型号、规格标志应该清晰、牢固。特别是那些有参数分档标志和极性符号的元器件，其标志、符号不能模糊不清或脱落。

(5)对于电位器、可变电容或可调电感等元件，在其调节范围内应活动平稳、灵活，松紧适当，无机械杂音。开关、继电器、连接器类元件应保证接触良好，动作迅速、可靠。

在对电子产品进行维修时，对元器件外观质量的检验，可参照上述标准，但有些条款可适当放宽，有些元器件的毛病能够修复。例如:元器件引上的锈斑或氧化层可以擦除后重新镀锡，玻璃或塑料封装的元器件表面涂层脱落可用油漆涂补，可调元件或开关类元件的机械性能可经过细心调整改善等。但是，这绝不意味着维修时可以在装焊前放弃对电子元器件的外观检验。

2.电子产品一般需要在很长时间连续通电的情况下工作，并受到环境条件和其他因素的影响，因此要求它们必须有良好的可靠性和稳定性

有以下两点必须注意。

(1)绝不能因为元器件是从商店购买的“正品”而忽略测试。

(2)要学会正确使用测量仪器仪表的方法，避免由于测量方法不当而引起的不良后果。例如:用晶体管特性测试仪测量三极管或二极管时，要选择合适的功耗限制电阻。用指针式万用表测量电阻时，要使指针指示在靠近表盘中间的位置，否则读数误差较大。

3.元器件引线成型和导线加工准备

1)元器件引线成型

在维修时，为提高焊接质量，避免虚焊，使元器件排列整齐、美观，因此对元器件引线的加工就必不可少。元器件引线成型的各种形状如图1-67所示。

2)电子元器件引线及绝缘导线焊接前的加工准备

(1)电子元器件引线的上锡。由于元器件的长期存放，使元器件引线的可焊性变差。这主要是元器件表面附有灰尘、污物及氧化层造成的，因此元器件在装入印制板前，需要对引线脚进行上锡处理，以保证不出虚焊。具体方法是，用小刀或锋利的工具，沿着引线方向，距离元器件根部2～4mm处向外刮，一边刮，一边转动元器件引线，将引线上的氧化物彻底刮净为止。注意不能把引线上原有的镀层刮掉，同时不能用力过猛，以防将元器件的引线刮断或折断。

图1-67　元器件引线的成型
(a)引线的基本成形方法　(b)孔距不当时引线成形方法　(c)打弯成形
(d)垂直插装时元器件引线的成形方法　(e)集成电路的引线成形

将刮净的元器件引线及时蘸上助焊剂，用电烙铁上锡。上锡的时间都不能过长，以免元器件因过热而损坏，尤其是半导体分立器件。如晶体管在上锡时用镊子夹住引线脚上端，可以帮助散热。

经过上锡的焊片、引线等，其锡层要牢固均匀、表面光滑、无孔状、无锡瘤。如图1-68所示。

图1-68　元件焊片及引线浸锡要求

(2)绝缘导线加工。导线端头加工按以下几个步骤实施:按所需长度截断导线;按导线连接的方式(搭焊、钩焊、烧焊、压接等)决定剥头长度;对多股导线进行捻头处理;最后是上锡。

剥头就是将绝缘导线的两端去掉一段绝缘层而露出芯线，可采用剥线钳，注意不要损坏芯线。一般截面积1mm2以下导线剥头长度为8～10mm，截面积为1.1～2.5mm2导线剥头长度为载10～14mm。如图1-69(a)所示。

多股芯线经过剥头后，芯线有松散现象，并带有毛刺，需要再一次捻紧，以便于上锡及焊接。捻头的方法是:按原来的方向继续捻紧，一般螺旋角在30°～40°之间。捻线时用力要合适，不要将细线捻断。上锡时不要涂到导线的绝缘层上，如图1-69(b)所示。

对带屏蔽导线和同轴电缆的端头处理方法如下:第一步剥除外表绝缘层;第二步去掉一段屏蔽编织物;第三步剥除内部绝缘层;第四步对芯线和屏蔽编织物上锡。处理过程如图1-69(c)所示。

图1-69　绝缘导线和同轴电缆头加工
(a)绝缘导线剥头长度　(b)多股芯线的捻线角度　(c)同轴电缆头处理方法

4.布线要求

电子产品布线方法的好坏直接影响到电子产品的特性和可靠性，布线时应注意以下几点。

(1)以最短的距离布线，即前一级的输出端对准后一级的输入端，这是消除交流声和噪声的重要手段，但在连线时要宽松一些，以免在拉动导线时导致导线的端头脱落，也方便在组装、扎线、调整和维修时的移动。

(2)沿着线路板地线附近走线，可减少噪声，并便于导线的固定。

(3)交流电源线和信号线不要平行走线，以免交流电源的交流声通过导线间的分布电容进入信号电路。

(4)接地点应尽可能集中在一起，以保持它们的同电位。

(5)连线时不要形成环路，以免产生感应电流。

(6)连线要离发热体适当距离，以保证导线绝缘外皮的绝缘性能。

(7)不能在元器件上面走线，这样做有碍调整、测试和更换元器件。

5.绝缘套管的使用

使用绝缘套管主要是为了增加电气绝缘性能，增加导线或元器件的机械强度，保护耐热性差的导线，同时也作色别指示或作为扎线材料，将多根导线束为一个整体。

最常用的套管有聚氯乙烯套管、硅黄腊玻璃纤维套管及热收缩套管。

绝缘套管的使用方法如下:

元器件引线加套管的方法如图1-70(a)所示，小型元器件上加套管的方法如图1-70(b)所示。

图1-70　元器件加套管的方法
(a)元器件引线加套管的方法　(b)小型元器件上加套管的方法

为了区别半导体分立器件的各电极，最好在引线上加套带颜色的套管，如表1-12所列。

表1-12　半导体分立器件管脚套管颜色参考表

对引线较多的固体器件如运算放大器，可参照表1-13所列颜色选用套管。

元器件接线端子上加绝缘套管的目的，可以加强机械强度和绝缘。导线上加套管可增强导线的绝缘强度。

表1-13　固体器件引线套管颜色参考表

6.元器件的安装方法

安装是维修电子产品的主要操作环节，它与后面将要介绍的连接环节一样，对整机性能指标影响很大。经常可以听到一些比较贵重的电子产品因为一个螺钉的松动，一个焊点的虚焊而不能正常工作，甚至由于搬运、振动使某个部件脱落造成整机报废。实际上，对一个电子产品而言，只要打开机箱，看一看它的装配焊接质量，就可以判定它的性能优劣，也能判断出生产单位的技术力量和工艺水平。

元器件的安装要达到三个目的，即保证导通与绝缘的电气性能，保证机械强度和保证传热、电磁兼容等方面的要求。

1)元器件的常用插装方法

(1)卧式插装法。卧式插装法也叫水平式插装法，是将元器件紧贴印制电路板插装。元器件与印制板的间距可视具体情况而定。有间隙的卧式插装法适用于双面印制板。无间隙的卧式插装法适用于单面印制板。如图1-71所示。

图1-71　卧式插装

卧式插装法的优点是机械强度高，稳定性好，比较牢固，受振动时不易脱落，元器件的标记字迹显示清楚，便于查对维修。

卧式安装的元器件，应尽量使两端引线的长度相等对称，把元器件放在两孔中央，排列要整齐。有极性的元器件，插装时要保证方向正确。

外形为扁平形的元器件安装时，不应平放，而应竖放，这是为了减小这些元器件与印制板之间在电性能方面的影响及减少占用面积。

图1-72　立式插装

(2)立式插装法。立式插装法又称垂直式插装法，是将元器件垂直装置在印制板上，如图1-72所示。它的优点是装配密度大，占用印制板面积小，拆卸方便，但机械强度较差，元器件的一端在焊接时受热较多。单向引线的元器件如电容器、晶体三体管多数采用这种方法。

元器件的安装方法与印制板的设计有关，视具体要求分别采用卧式或立式插装法。

(3)常用元器件的安装方法。

a.晶体三极管的安装。晶体三极管在安装前一定要识别管脚，弄清那个是集电极c，那个是基极b，那个是发射极e。对于初学者来说，最好如表1-12所列在管脚上分别套上不同颜色的绝缘塑料套管，这样既可方便地辨认管脚，减少插装时的错误，又可防止短路。场效应管也可参照此法安装。晶体管以立式安装最为普遍，如图1-73所示。

图1-73　晶体管的安装方法
(a)小功率晶体三极管装置方法　(b)晶体二极管装置法
(c)塑封管的安装方法

立式安装的晶体管管脚引线不能留得太长，以防降低晶体管的稳定性，一般在3～5mm左右，但也不能留的太短，以防止焊接时过热而损坏晶体管。

塑封晶体管的安装方法与金属封装的晶体管基本相同。但对于一些大功率自带散热片的塑封晶体管或金封晶体管，为提高其使用功率，往往需要再加一块散热板或直接安装在机壳上，散热板(或机壳)与散热片之间要有可靠的热接触才行。安装时既要保证绝缘的要求，又不能影响散热的效果。如果工作温度较高，应使用云母垫片。低于100℃时可采用聚酯薄膜作垫片，并且在器件和散热器之间填上导热硅酯，以降低热阻、改善传导效果。穿过散热器和机壳的螺钉也要套上绝缘管。紧固螺钉时，不要将一个拧紧以后再去拧另一个，这样容易造成管壳同散热器贴合不严，影响散热性能。正确的方法是两个(或多个)螺钉轮流逐渐拧紧，可使贴合严密并减小内应力。如图1-74所示。

图1-74　金属封装大功率管的安装
(a)安装件分解图　(b)组合件图

b.集成电路的安装。集成电路的引线脚比晶体管及其他元件多许多，而且引线间距很小，所以安装和焊接的难度要比晶体管大。

集成电路在装入电路前，首先要弄清引出脚的排列与孔位是否能对准，否则不是装错就是装不进去。插装集成电路引线脚时，用力不能过猛，以防止弄断和弄偏引出脚，可用镊子辅助插入。

集成电路的封装形式有圆形和椭圆形金属封装晶体管排列式、单列直插式封装、双列直插式封装和扁平式封装，在使用时一定要弄清引线脚的排列顺序，不能插错。

圆形金属封装晶体管排列式集成电路可以按引出脚排列顺序插装后焊接，也可将集成电路翻180°，将引线脚反过来插装。前一种安装方式能清楚地看到集成电路的标记，安装比较美观，但若要维修、测量，查引出脚就很不容易。后一种安装方法的效果则与此相反。但无论哪种方法，都不能从器件引线的根部弯曲，应该从引线根部起留出5mm的长度。为防止短路，每个引脚都要套上有色绝缘套管。

单列直插式封装元器件可以直接按孔插装，也可采用新型单列线簧式集成电路插座插装，这种插座接触优良、可靠性高。如图1-75(a)所示。

双列直插式元器件可直接按孔插装，也可采用专用插座安装。专用插座有单簧片式、双簧片式和线簧式孔三种，单簧片式是早期产品，由于容易接触不良而被淘汰。双簧片式应用比较广泛，价格比较便宜。线簧式孔主要用在要求较高的场合如军用电子产品上，但价格较贵。如图1-75(b)所示。

图1-75　单、双列线簧式集成电路插座
(a)单列直插式插座　(b)双列直插式插座

现在电子产品中，大量使用扁平式封装外形的元器件，这种封装外形主要是为表面安装而准备。这种安装是一种先进的工业组装技术，特别适合大规模自动化生产。

2)装置板上焊装电子元器件

有时并非所有元器件都能安装在印制板上，而是要根据需要，用装置板或专用接线架、接线板等焊装好，再固定在机内适当部位。这时，要注意将各元器件的标称值露在上面，以便读取。

需要说明的是，在维修时，通常是安装元器件与焊接同步进行。应该先装配那些比较耐热的元器件，如:连接器、小型变压器、阻容元件等，然后再装配焊接那些比较怕热元器件，如:集成电路，半导体分立器件及塑料封装的元件。

3)元器件插装后的引线脚处理

元器件插装到印制板上去后，其引线穿过焊盘应保留一定的长度，一般为1～2mm左右，并与焊盘锡焊。为满足各种强度的需要，一般可采用如图1-76所示的三种处理方法，其中(a)图为直插式，这种形式焊接后强度较差，但拆焊方便。(b)图为半弯式，弯成45°左右，具有一定的机械强度又较容易拆焊，采用较多。(c)图为弯成90°左右，这种形式机械强度很高，但拆焊时较困难，在使用这种方法时，要注意焊盘中引线的弯曲方向，一般情况下应沿着铜箔电路方向弯曲。

图1-76　引线穿过焊盘后的处理
(a)不弯曲　(b)弯成45°(c)弯成90°

如只有焊盘而无印制导线时，可朝距印制导线远的方向打弯，如图1-77所示。

上述三种处理方法中，第一种适用于小型电子元器件，第三种适用于体积、重量相对大一些的元器件，第二种则介于两者之间，使用中应视具体情况而定。

图1-77　引线弯曲方向
(a)普通的弯线方法　(b)同方向回路的弯线方法　(c)单个焊盘的弯线方法

4)一般结构产品焊接前接点的连接方法

一般结构产品中，常见的焊接点在焊接前的连接方法有网绕、钩接、搭接、插接四种形式，采用这四种连接方式的焊接分别称为网焊、钩焊、搭焊和插焊。

(1)网绕(缠绕、卷绕)。这种连接方式，是将被焊元器件的引线或导线端头等网绕在待焊接的接点金属件上，以增加接点强度。采用这种方法连接，强度最牢，应用最广。高可靠整机产品的接点，通常都采用这种连接方式。网绕适用于眼孔式接点、焊片及柱形焊接点等。

常用接点有片状(包括焊片)、柱状、针状等不同形状。网绕时应根据这些接点的结构特点和产品的不同要求区别对待。

对眼孔类接点，要先将导线穿过眼孔再进行网绕。其基本步骤如下:①穿入导线。先看看从哪个方向穿线合适，要考虑布线排列的整齐美观和在焊接加热时不易损坏塑胶套管及导线的绝缘层，如图1-78(a)所示。②网绕。使用尖嘴钳夹位导线的端头，沿接点的外围网绕，如图1-78(b)所示。一般产品可网绕半周，有特殊要求的产品可网绕一周，以增加焊接点的强度。多根导线要并排贴紧，朝一方向网绕。③剪掉多余线头。在网绕尚未收口时，应将多余的线头剪掉，如图1-78(c)所示。在网绕裸导线时可预先估计网绕长度，省掉此步骤。④收头。注意收头的正确性，如图1-78(d)所示。⑤成形。网绕半周的接点，绕后的形状如图1-78 (e)所示。

图1-78　大功率电阻固定方法
(a)穿入导线　(b)网绕　(c)剪掉多余线头　(d)收头　(e)成形

柱形、针形接点一般最少要网绕一周。在网绕前应先将线端折弯，再沿接点的外围贴紧网绕，然后剪掉多余线头，最后收头。

常用接点的网绕示例见图1-79。

图1-79　常用接点的网绕示例

(2)各种电子管管座插孔焊片的网绕。电子管管座的插孔焊片有各种形状，管脚之间的距离也各不相同，一般管座的插孔焊片又要求可以活动，网绕方法如下。

小型电子管管座的插孔焊片有平头和尖头两种形状，其网绕方法见图1-80(a)、(b)所示。

图1-80(a)所示平头焊片的网绕有两种方法:立绕与横绕。

立绕采用得较多，用这种方法绕线后管脚之间不易相碰。图1-80 (b)所示尖头焊片只能采用横绕法。在采用横绕法时，由于焊片之间距离较近，网绕的导线方向要一致，以减少相碰的机会。这类管座的始脚与终脚之间距离较大，可同时将导线向内网绕。应当注意，尖头插孔焊片是活动的，为的是插入电子管时能有适当的活动范围。管座插孔焊片之间的跨接导线不能拉得过紧，以防焊接后插入电子管时损坏电子管的管脚，造成玻璃壳体开裂，如图1-80 (c)所示。有些石英晶体和继电器也用电子管管座连接。

常用八脚管座的插孔焊片，与其他管座不同，每个焊片上有上、下两个孔。在连接导线时，要将导线集中网绕在上边的孔中，而让下边的孔空着，这样可以防止焊锡流入管座内部。只有在导线较粗，接线较多，一个孔网绕不下时，才分别在上、下两个孔中网绕。八脚管座焊片网绕的导线应垂直于管脚方向，呈放射形，网绕示意见图1-80(d)。

图1-80　电子管管座插孔焊片网绕示意
(a)平头焊片网绕　(b)尖头焊片网绕
(c)跨接线的网绕　(d)八脚管座的网绕

(3)网绕注意事项。①为减小导线与接点之间的接触电阻，网绕时导线要紧贴接点，不要出现间隙。②网绕的导线要整齐美观，尤其是当多根导线网绕在一个接点上时，不能指望靠焊料来掩盖网绕时的缺陷。③多股导线在网绕时，不能散股，以避免焊接时出现尖刺。④网绕导线的收头不能露在焊接点的外面，要向内收紧。

常见的正确与不正确网绕比较，见图1-81。

图1-81　正确与不正确的网绕

图1-82　钩接

(4)钩接。这种连接方式是将被连接的导线等，钩接在接点的眼孔中，夹紧，形成钩状，使导线不易脱离，如图1-82所示。

钩接的机械强度不如网绕，它适用于不便网绕而又要求有一定机械强度和便于拆焊的接点上，如一些小型继电器的接点焊片等。

(5)搭接。这种连接方式是将导线搭在接点上，再行焊接，它适用于要求便于调整和改焊的临时焊接点上。某些要求不高的产品也采用此种连接方法。

图1-83　搭接

在搭接需要调整的元器件时，不要剪掉元器件的引线或导线端头的余量，为的是调试时更换元器件或移动接点较为方便。同时也为了调试合格后重新网绕焊接时不致损坏元器件。搭接示意见图1-83。

(6)插接。这种连接方式是将导线插入洞孔形接点中之后，再进行焊接。它适用于连接器的带孔圆形插针、插孔。

连接器插针、插孔的插接应注意接点孔的直径与导线的直径。如果孔径与线径相等，可直接插入孔中焊接。如果线径大于孔径或需要同时焊接两根导线时，可先将导线剪成斜尖形，以便于插入孔中，如图1-84所示。

图1-84　插接

7.导线的安装

印制板上有时需要使用较多的导线与面板上的开关、指示灯或插座相连接。这些导线一般要绑成小线把，为的是整齐美观。在焊接这些导线与印制板相连的一端时，采用插入式焊接法可以焊得比较牢固。对绑扎在线把内的导线，其长度应留有2～3次的重焊修整余量，见图1-85(a)所示。

接线端子上的连接导线，一般都要网绕后再焊接。网绕方法与一般产品相同，见图1-85(b)所示。

图1-85　印制线路板上导线的安装方法示意
(a)插入后焊接　(b)网绕焊接　(c)钻孔穿过导线

对单独引出且需要经常移动的导线，其接入印制板上的一端，可将导线穿入在接点附近打的孔之后再焊接，以免导线在焊接点处折断，见图1-85(c)所示。

8.焊接技术

在对电子产品维修过程中，焊接是一种重要的连接方法。其中锡焊使用最普遍、最具代表性。它是将焊件和熔点比焊件低的焊料(焊锡)共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并浸润焊接面，依靠二者的扩散形成焊件的连接。其主要特征有:①焊料(焊锡)熔点低于焊件。②焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化。③焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由于毛细管作用使焊料进入焊件的间隙形成一个结合层，从而实现焊件的结合。

对锡焊点的质量要求有以下几点:①焊点的机械强度要好，能保证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动。②焊接可靠，保证导电性能良好，防止虚焊、假焊和漏焊。③焊点表面要光滑、清洁，不要有表面粗糙、拉尖、棱角等现象。

要保证锡焊质量良好，必须具备的条件有以下几点:①焊件必须具有良好的可焊性。②焊件表面必须保持清洁，焊前注意清除污物、灰尘、氧化物等。③要使用合适的助焊剂，一般使用松香或松香水。④焊件要加热到适当的温度和掌握适当的焊接时间。⑤焊锡的成分和性能要适应焊接要求。

使用电烙铁进行手工焊接，要掌握四个要素:材料、工具、方式及操作者。其中最主要的当然还是人的技能，没有经过相当时间的焊接实践和用心体验、领会，就不能掌握焊接的技术要领。只有充分了解焊接原理再加上用心实践，才有可能在较短的时间里学会焊接的基本技能。

1)焊接前电烙铁的准备

有关焊接点及元器件、材料在焊接前的清洁、上锡等准备工作，前面已经介绍，这里主要介绍电烙铁的通电加温方法。

在通电加温前应首先检查电烙铁的外观，看其各部分是否完好。接着，用万用表测量电源线插头的两端(经常使用着的电烙铁可以不测)，看其是否有开路或短路现象。需要注意电源线绝缘层不应有损坏现象。经检查一切正常后，即可通电加温备用。

如果烙铁头是新更换的，或者是经过一段较长时间的使用，已有腐蚀损伤和严重氧化现象的，要先用锉刀把烙铁头按需要的角度锉好，去掉损坏部分及氧化层之后再镀锡备用。

将修整后的电烙铁加温到刚好能熔化松香的温度时，立即在烙铁头的使用部分涂上一层松香，或将烙铁头放在松香中去熔化松香。这是为了使烙铁头锉过的部分不被氧化。要注意，不允许在涂松香前使烙铁头温度过高，因为松香在150℃时最适合清除烙铁头的氧化物。在涂抹过程中，松香一部分要流掉，一部分要挥发掉，应反复多涂几次再去镀锡。可用焊锡丝在烙铁头上涂锡，也可将焊锡置松香上让烙铁头在焊锡与松香上平稳移动，使烙铁头的使用部分薄薄地镀上一层锡。要随时检查烙铁头的使用部分是否全部镀好锡，如有未镀好的地方，应重复涂松香、镀锡，直至全部镀好为止。镀好锡的烙铁头，可使用相当长的时间，直至烙铁头氧化严重。顶端有小孔洞和凹坑腐蚀现象时，才需要重新修整、镀锡。

为延长烙铁头的使用时间，要注意掌握合适的温度。一般来说，烙铁头的温度在320℃以下时可以减少烙铁头的腐蚀。

除此以外，焊前还要准备好各种工具，如:镊子、剪刀、斜口钳、尖咀钳等。

2)焊接步骤

焊接过程中，工具要摆放整齐，电烙铁要拿稳对准。一般接点的焊接，最好使用带松香的管形焊锡丝。要一手拿电烙铁，一手拿焊锡丝。其具体焊接步骤如图1-86所示。

(1)清洁烙铁头。焊接前要先将烙铁头放在松香或湿碎布上擦洗，以擦掉烙铁头上的氧化物及污物，并借此观察烙铁头的温度是否适宜。在焊接过程中烙铁头上出现氧化物及污物时也应随时清洁。

(2)加温焊接点。将烙铁头放置在焊接点上，使焊接点升温。如果烙铁头上带有少量焊料(可在清洁烙铁头时带上)，可以使烙铁头的热量较快传到焊接点上，如图1-86(a)所示。

(3)熔化焊料。在焊接点上的温度达到适当温度时，应及时将焊锡丝放置到焊接点上熔化，如图1-86(b)所示。

(4)移动烙铁头，拿开焊锡丝。在焊接点上的焊料开始熔化后，应将依附在焊接点上的烙铁头根据焊接点的形状移动，以使熔化的焊料在焊剂的帮助下流布接点，并渗入被焊物面的缝隙。在焊接点上的焊料适量后，应拿开焊锡丝，如图1-86(c)所示。

图1-86　焊接步骤
(a)加温焊接点　(b)熔化焊料
(c)移动烙铁头，拿开焊锡丝　(d)拿开电烙铁

(5)拿开电烙铁。在焊接点上的焊料接近饱满，焊剂尚未完全挥发，也就是焊接点上的温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻，迅速拿开电烙铁，如图1-86(d)所示。拿开电烙铁的时间、方向和速度决定着焊接点的质量和外观。正确方法是:烙铁头沿焊接点水平方向移动，在将要离开焊接点时，快速往回带一下，然后迅速离开焊接点。这样才能保证焊接点光亮、圆滑、不出毛刺。

以上介绍的焊接步骤，需要在实践中熟练掌握和细心体会其中的要领。从焊接点拿开电烙铁这一步骤，是获得高质量焊接点的关键，更要十分熟练地掌握。

也可以采用以下方法进行焊接。先将松香酒精焊剂涂在焊接点上，然后用烙铁头取锡，迅速接触焊接点，待熔化后的焊锡渗入焊接物的缝隙后，迅速拿开烙铁头，完成焊接。焊接过程中，注意涂布松香酒精焊剂适量，烙铁头取锡适量，宁少勿多。

对一些较难焊接的焊接点，为了增强焊接效果，可加涂一些助焊剂，并可适当增加些焊接时间。在焊接完了数个焊接点后，要及时检查焊接质量。发现质量不好的焊接点，要重新焊接。

焊接时，烙铁头与引线、印制板的铜箔之间的接触位置如图1-87所示。(a)图中烙铁头与引线接触而不与铜泊接触。(b)图中烙铁头与铜泊接触而与引线不接触，这两种情况将造成热的传导不均衡。(c)图中烙铁头与引线和铜箔同时接触，这是正确的焊接加热法。

图1-87　烙铁头焊接时的位置
(a)只与引线接触　(b)只与铜箔接触　(c)同时接触

3)有特殊要求的元器件焊接

(1)在一般结构的产品上焊接锗管时，可使用尖嘴钳或镊子夹住电极根部散热。如果焊接技术比较熟练，晶体管的引线与接点上锡良好，则不用钳子夹住直接焊接也可。硅管的耐高温性能高于锗管，一般可不加散热措施，只要注意焊接操作即可。场效应管的输入阻抗极大，电烙铁稍有漏电就能使其损坏。在焊接场效应管时，可在电烙铁加热后把插头拔下断电，然后再焊接。焊接时还要注意，管子本身的管脚短路线在焊接后才能拆除。

(2)集成电路的接点多而集中，焊接时应先将器件的引线与印制板的接点镀上锡，并将电烙铁的外壳妥善接地(消除漏电)或将电烙铁的外壳与印制板用导线连接，以免因电烙铁的绝缘不好而损坏器件。焊接时，先焊集成电路边沿的二只引出脚，以使其定位，然后再从左到右或从上到下逐个焊接。在焊接时，烙铁头应选尖形的，焊接温度以230℃±10℃为宜，焊接时间要短。焊料与焊剂都应严格控制，只需用烙铁头挂少量焊锡，轻轻在上好锡的器件引线与接点上一点即可。

(3)瓷件、玻璃绝缘端子元件的焊接。带玻璃绝缘端子的密封继电器、密封电容器及瓷质转换开关等元件，焊接时同样要严格控制温度和焊接时间。尤其是玻璃绝缘端子，耐高温性能差，温度过高极易开裂，造成整个元件的报废。焊接此类元件时，可用棉纱蘸酒精包着玻璃端子，以增强散热效果，防止端子开裂。

(4)渗银瓷件的焊接。瓷件上的渗银附着力差，极易脱开。在焊接此类元件时，不能轻易触动渗银层上的焊接层。要严格掌握时间及焊料流向，千万不要用烙铁头在渗银层上接触移动。否则，时间一长，渗银层会从瓷件上脱落，造成整个元件损坏。

(5)小型继电器的焊接。小型继电器一般为封闭型，在焊接时除要注意掌握焊接温度、不要使用过多的焊料与助焊剂外，还要注意在焊接过程中不要移动接点，否则要影响接点的可靠性。此类继电器的触点接触面积很小，接点稍有移动就会影响接触性能。

4)焊接质量的检查

标准的焊点应圆而光滑、无毛刺，如图1-88(a)所示。但是初学焊接时，焊点上往往带毛刺或焊点成蜂窝状，如图1-88(b)、(c)所示。

图1-88　焊点的形状
(a)合格焊点　(b)有毛刺　(c)蜂窝状(虚焊)

对焊点质量的检查，主要通过目视检查和手触检查发现问题。

目视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格，主要内容有:①是否有漏焊。②焊点是否光滑、有光泽，焊点是有否凸凹不平或拉尖现象。③焊点的焊料是否足。④焊点周围是否有残留的焊剂及助焊剂，⑤焊点有没有裂纹，焊盘有没有脱落。⑥焊点有无短路(桥接)现象。

手触检查主要是指手指触摸印制板上元器件时，有无松动、焊接不牢的现象。用镊子夹住元器件引线，有无松动现象。焊点在摇动时，上面的焊锡是否有脱落现象。在发现有焊点短路(桥接)、焊料拉尖、堆焊、空洞、浮焊、虚焊、焊料裂纹、铜箔翘起、焊盘脱落等情况时，要采取相应的修补措施。