二极管三极管测定
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模拟万用表和数字万用表在测二极管、三极管和电容时的应用并比较。
模拟万用表(电流黑出红入)
1) 测二极管正负极:用黑、红表笔分别接触二极管的两极,观察表头指针,若指针有较大偏转,则黑表笔接触极为正极,红表笔接触极为负极;若指针无偏转则相反。
2) 判断三极管的材料,e、b、c极并估计β值:
首先判断基极并判断三极管类型是NPN型还是PNP型:试着将黑表笔接触三极管的一级,再分别用红表笔接触其他两级,当两次指针都有较大偏转时,可以判断黑表笔接触端为b极,该三极管为NPN型;将红表笔接触三极管的一级,分别用黑表笔接触其他两级,若两次指针都有较大偏转,则红表笔接触端为b极,该三极管为PNP型。
以NPN为例,判断e、c两级:用红、黑表笔分别接触其余两级,用手分别接触黑表笔接触端和b极,当表头指针有偏转时黑表笔接触端为c极。
估计β值:可由测得的电阻值估测电流值,即可估测出相应的Ib和Ic值,β≈Ic/Ib
3) 测电容的好坏:将两表笔分别接触电容的两级,若观察到指针偏转到一定角度又返回,则电容是好的,并可以由其偏转大小估测电容大小。
数字万用表:(红正黑负)
1) 二极管:打到二极管的档上,用黑、红表笔接触两极,当发出声音时红表笔接触处为二极管的正极;
2) 三极管:将三极管的管脚直接插到测三极管的孔处,若管脚接对,则可显示放大倍数;
3) 测电容:将电容的两管脚插入相应的孔内可得到较精确的电容值。
晶体三极管 电子电工资料 2008-07-23 11:22:09 阅读84 评论0 字号:大中小 订阅
管特性频率的一半以下。
四、常用晶体三极管的外形识别
①小功率晶体三极管外形电极识别:对于小功率晶体三极管来说,有金属外壳和塑料外壳封装两种,如图5-25 所示。
图5-25小功率晶体三极管电极识别
②大功率晶体三极管外形电极识别:对于大功率晶体三极管,外形一般分为F型,G型两种,如图5-26(a) 所示。F型管从外形上只能看到两个电极。将管脚底面朝上,两个电极管脚置于左侧,上面为e极,下为b极,底座为C极。G型管的三个电极的分布如图5-26(b) 所示。
图 5-26 大功率晶体三极管电极识别
五、用指针式万用表判断晶体三极管好坏及辨别三极管的e、 b、c电极
三极管的管脚必须正确辨认,否则,接入电路不但不能正常工作,还可能烧坏晶体管。己知三极管类型及电极,指针式万用表判别晶体管好坏的方法如下:
①测 NPN 三极管:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或 "R × lk" 处,把黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。
②测 PNP 三极管:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或 "R × lk" 处,把红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。
当三极管上标记不清楚时,可以用万用表来初步确定三极管的好坏及类型 (NPN 型还是 PNP 型 ),并辨别出e、b、c三个电极。测试方法如下 :
①用指针式万用表判断基极 b 和三极管的类型:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或"R×lk" 处,先假设三极管的某极为"基极",并把黑表笔接在假设的基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很小(或约为几百欧至几千欧 ),则假设的基极是正确的,且被测三极管为 NPN 型管;同上,如果两次测得的电阻值都很大( 约为几千欧至几十千欧 ), 则假设的基极是正确的,且被测三极管为 PNP 型管。如果两次测得的电阻值是一大一小,则原来假设的基极是错误的,这时必须重新假设另一电极为"基极",再重复上述测试。
②判断集电极c和发射极e:仍将指针式万用表欧姆挡置 "R × 100"或"R × 1k" 处,以NPN管为例,把黑表笔接在假设的集电极c上,红表笔接到假设的发射极e上,并用手捏住b和c极 ( 不能使b、c直接接触 ), 通过人体 , 相当 b 、 C 之间接入偏置电阻 , 如图 5-27(a) 所示。读出表头所示的阻值 , 然后将两表笔反接重测。若第一次测得的阻值比第二次小 , 说明原假设成立 , 因为 c 、 e 问电阻值小说明通过万用表的电流大 , 偏置正常。其等效电路如图5-27(b) 所示 , 图中VCC 是表内电阻挡提供的电池 ,R为表 内阻 ,Rm 为人体电阻。
图 5-27 用指针万用表判别三极管 c 、 e 电极
用数字万用表测二极管的挡位也能检测三极管的PN结,可以很方便地确定三极管的好坏及类型,但要注意,与指针式万用表不同,数字式万用表红表笔为内部电池的正端。例:当把红表笔接在假设的基极上, 而将黑表笔先后接到其余两个极上, 如果表显示通〈硅管正向压降在 0.6V 左右 ), 则假设的基极是正确的 , 且被测三极管为 NPN 型管。
数字式万用表一般都有测三极管放大倍数的挡位(hFE), 使用时 , 先确认晶体管类型 , 然后将
被测管子 e 、b 、c三脚分别插入数字式万用表面板对应的三极管插孔中,表显示出hFE 的近似值。
以上介绍的方法是比较简单的测试,要想进一步精确测试可以使用晶体管图示仪 ,它能十分清楚地显示出三极管的特性曲线及电流放大倍数等。
六、三极管的选用
选用三极管要依据它在电路中所承担的作用查阅晶体管手册,选择参数合适的三极管型号。 a、NPN型和PNP型的晶体管直流偏置电路极性是完全相反的,具体连接时必须注意。 b、电路加在晶体管上的恒定或瞬态反向电压值要小于晶体管的反向击穿电压,否则晶体管很易损坏。
c、高频运用时,所选晶体管的特征频率F,要高于工作频率,以保证晶体管能正常工作。 d、大功率运用时晶体管内耗散的功率必须小于厂家给出的最大耗散功率,否则晶体管容易被热击穿,晶体管的耗散功率值与环境温度及散热大小形状有关,使用时注意手册说明。
七、中、小功率三极管的检测方
①性能好环的判定,对已知型号和端子排列的三极管,可按下述方法来判断其性能好环。
a、测量极间电阻。测试方法如图5-28所示。将万用表置于R×100或R×1K挡,按照红、黑表笔的6种不同接法时行测试,其中,发射结和集电结的正向电阻值比较低,其他4种接法测得电阻值得都很高。质量良好的中、小功率三极管。正向电阻一般为几百欧至几千欧,其余的极间电阻值都很高,约为几百千欧至无穷大,但不管是低阻还是高阻,硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大。
图5-28 三极管的正常极间电阻
b、测量穿透电流ICBD三极管的穿透电流ICBD的数值近似等于管子的放大倍数β和集电结的反向饱和电流ICBD乘积,ICBD随着环境温度的升高增长很快,ICBD的增加必然ICBD然的增大,而ICBD的增大将直接影响管子工作的稳定性,所以在使用中尽量选用ICBD+小的管子。
通过用万用表电阻挡测量三极管e-c极之间的电阻的方法,可间接估计ICBD的大小,具体方法如下。
测试电路如5-29所示,其中图(a)为测PNP型管的接法,图(b)为测NPN型管的接法,万用表电阻挡量程一般选用R×100或R×1K挡,要求测得的电阻值越大越好,e-c间的阻值越大,说明管子ICBD越小,反之,所测阻值越小,说明被测管ICBD越大。一般说来,中、小功率硅管、锗材料高频管及锗材料低频管,其阻值应分别在几百千欧,几十千欧及十几千欧以上。如果阻值很小或测试时万用表来回晃动,则表明ICEO很大,管子的性能不稳定。
图5-29 测量三极管的Iceo
在测量三极管的ICEO的过程中,还可以同时检查判断一下管子的稳定性优劣。具体办法是:测量时,用手捏住管壳约1min左右,观察万用表指针向右漂移的情况,指针向右漂移摆动速度越快,说明管子的稳定性越差。通常,e-c间电阻比较小的管子,热稳定性相对就较差。在使用的过程中,稳定性不佳的管子应尽量不用,特别是在要求稳定性较高的电路中更不能使用ICEO大的管子。另外,管子的β越大,ICEO也越大,所以在要求稳定性较高的电路中,所使用的管子的β值不要太高。
C.测量放大能力 β。测试电路如图 5-30 所示。其中图(a)为测 PNP 型管的接法,图(b)为 测 NPN 型管的接法。万用表置于 R×1k 挡。具体测试步骤是,先将红、黑表笔按图 7-46 所示电路接相应 端子,然后将电阻 R 接入电路。此时,万用表指针应向右偏转,偏转的角度越大,说明被测管的放大倍数 β 越大。如果接上电阻 R 以后指针向右摆幅度不大或者根本就停止在原位不动,则表明管子的放大能力很 差或者已经被损坏。电阻 R 可用 70~100k 的固定电阻,也可以利用人体电阻,即用手捏住 c、b 两端子 (注意,c、b 间不能短接)来代替电阻 R。另外也可以用两手操作,
用舌头去舔 c、b 两端子来充当电阻 R 进行测量。
图 5-30 测量三极管的 β 值方法一 上述方法的优点是简单易行,缺点是只能比较管子 β 的相对大小,而不能测出 β 的具体数值。 有些型号的中、 小功率三极管, 生产厂家在其管壳顶部表示出不同色点来表明管子的放大倍数 β 值,其颜色和 β 值的对应关系如表 5-8 所示。但要注意,各厂家用色标并不一定完全相同。
红 点 1 7 7~27
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
2 7~40
4 0~77
7 7~80
80 ~120
120 ~180
180 ~270
270 ~400 400
>
②检测判别电极 如果不知道三极管的型号及管子的端子排列,用万用表进行检测判断。
a.判定基极。测试电路如图5-31所示。用万用表R×100和R×1k挡测量三极管三个电极中两个之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极,而第二根表笔先后接触另外两个电极均测得低电阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b,黑表笔分别接在其他两电极时,测得的阻值都较小,则会判定被测三极管为PNP型管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两电极时,测得的阻值都较小,则被测三极管为NPN型管。
图5-31 判定三极管基极
b.判定集电极c和发射集e。测试方法如图5-32所示。现以PNP型三极管为例加以说明。将万用表置于R×1k挡。先使被测三极管的基极悬空,万用表的红、黑表笔分别任接其余两端子,此时指针应指在无穷大位置。然后用手指同时捏住基极与右边的端子,如果万用表指针向右偏转较明显,则表明右边一端即为集电极c,左边的端子为发射极e。如果万用表指针基本不摆动,可改用手指同时捏住基极与左边的端子,若指针向右偏转较明显,则证明左边端子为集电极c,右边的端子为发射极e。
图5-32 判定三极管c、e极
如果在以上两次测量过程中万用表指针均不向右摆动和摆动的幅度不明显,则说明万用表给被测三极管提供的测试电压极性接反了,应将红、黑表笔对调位置后按上述步骤重新测试直到将管子的c、e极区分开为止。
用此种方法判定c、e电极的原理如图7-48(b)所示。在这里,基极偏置电阻Rb是用手指来代替的。由于被测管子的集电结上加有反向偏压,发射结加的是正向偏压,所以使其处在放大状态,此时电流放大倍数较高,所产生的集电极电流Ic要使万用表指针明显向右偏转。倘若红、黑表笔接反了,就等于工作电压接反了,管子也就不能正常工作了。放大倍数大大降低了,从十几倍降到几倍,甚至为零,因此,万用表指针摆幅极小甚至根本不动。
③判别锗管和硅管 测试电路如图5-33所示。E为一节1.5V干电池,Rp为50~100kΩ的电阻。将万用表置于直流2.5V挡。电路接通以后,万用表所指示的便是被测管子的发射结正向压降。若是锗管,该电压值为0.2~0.3V;若是硅管,该电压值为0.6~0.8V。顺便指出,目前绝大多数硅管为NPN型管,锗管为PNP型管。
图5-33测三极管b、e电压判别锗管与硅管
④判别高频管与低频管 高频管的截止频率大于3MHz,而低频管的截止频率则小于3MHz,一般情况下,二者是不能互换使用的。由于高、低频管的型号不同,所以当它们的标志清楚时,可以查有关手册,较容易地直接加以区分。当它们的标志型号不清时,可利用其BVebo的不同用万用表测量发射结的反向电阻,将高、低频管区分开。
以NPN型管为例,将万用表置于R×1k挡,黑表笔接管子的发射结e,红表笔接管子的基极b。此时电阻值一般均在几百千欧以上。接着将万用表拔至R×10k高阻挡,红、黑表笔接法不变,重新测量一次e、b间的电阻值。若所测量阻值与第一次测得的阻值变化不大,可基本判定被测管为低频管;若阻值变化很大,超过万用表满度1/3,可基本判定被测管为高频管。
您会用万用表的欧姆挡测量二极管、三极管吗?(上)
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您会用万用表的欧姆挡测量二极管、三极管吗?(上) 您会用万用表的欧姆挡测量二极管、三极管吗?(上) 本文章分两部分:第一部分是万用表欧姆档的原理。第二部分:怎样正确用万用表欧姆档测量半导体器件 第一部分 万用表欧姆档原理 我问这句话;可能有人
会笑话我:你这话问的太小儿科了,简直看不起人,其实
您会用万用表的欧姆挡测量二极管、三极管吗?(上)
本文章分两部分:第一部分是万用表欧姆档的原理。第二部分:怎样正确用万用表欧姆档测量半导体器件 第一部分 万用表欧姆档原理
我问这句话;可能有人会笑话我:“你这话问的太“小儿科”了,简直看不起人”,其实不然;我讲此话;决不是看不起人。我接触过很多的维修师傅;有的是从事修理工作多年的老师傅,都不了解万用表的欧姆挡,也不会用万用表的欧姆挡。有这样一个事例;我有一个朋友开设了一个个体的电视机修理部;一天我去这个修理部;我这个朋友指着一台25寸的CRT对我说:“这台电视机我修不好了,你帮我分析一下”;故障现象是;光栅上部不满,上部有几根回扫线,这个故障一般都是场扫描的自举升压电路故障,一般损坏较多的是330微法 35伏电解电容器器的故障,我朋友的维修经过是;换了该电容,故障依旧,又检查周边部件,特别是升压二极管,他也拆下用万用表测量也是好的,换了场输出集成电路还是故障依旧,怀疑场偏转线圈有故障,把机芯拿到别的显像管上试;仍然故障依旧。测量场输出各部电压,供电25V正常,发现自举升压电压低于43V(正常50V)。场输出集成电路周边的元件几乎都换了,自举升压电容由330微法增加到470微法,还是不解决问题,到此他已经没有办法了。我分析了一下;自举升压低于正常值,一般是自举升压电容或升压二极管有问题造成。电容他换过了;二极管他用万用表检查过了;我分析一下;因为电容已经换新的并且是470微法;不再怀疑,场输出集成电路他已经换新的;偏转线圈连显像管都换试过也都不再怀疑。最后只想到升压二极管,我说你把升压二极管再测量一下,他拆下用万用表R×1K挡测量,正向阻值为零;反向为无穷大,他说是好的。我说;你用R×1挡测量一下正向电阻,他测量为80欧姆。我让他再拿几只新的二极管对比一下;其它几只正向电阻都为20欧姆左右;大大小于拆下的80欧姆;但是把这几只新的二极管用R×1K挡测量;和拆下的二极管;正反向电阻都一样。电视机换了一只新的正向电阻为20欧姆的二极管,故障就排除了。这说明这个升压二极管的正向导通特性变坏,在它导通是不能充分的对升压电容充电,而导致自举升压不够;产生光栅不满屏且逆程不能完全消隐出现回扫线。我这个朋友检查的步骤没有错,故障的部位也判断对了,只是他不会正确的用万用表的欧姆挡来测量、判断二极管的好坏。
这样的情况是大有人在。不知您们各位师傅们,在测量二极管好坏时;万用表是放在欧姆挡的那个档位?我现在明确的表示:万用表判断二极管、三极管等半导体器件;只能用万用表的R×1和 R×10 K 挡,其它档位都是不精确的,对于一些轻微漏电、正向特性变差的元器件尤为重要(轻微漏电、正向特性变差造成的故障都是一些;似是而非的疑难故障,这些故障能整的你吃不下饭、睡不好觉)。
维修人员,每天工作离不开万用表,对万用表的使用可以说是得心应手,对于电压、电流挡的应用是不在话下、非常娴熟,对于欧姆挡我的看法则不然,你们对万用表的欧姆挡了解多少?。
一、你对万用表欧姆挡的了解知多少?
你们现在在看我的这篇文章,我现在提几个关于万用表欧姆挡的问题;
1 万用表的指针的偏转角度是90度,当偏转45度时(在直流10V挡位;指示5V的位置);称为中心刻度;请问:不同的万用表欧姆挡的中心刻度的数值不同,MF47型万用表的中心刻度是:27欧姆。 500
型万用表的中心刻度是12欧姆(也有个别是10欧姆),这意味什么?中心刻度是大好;还是小好,你用的万用表欧姆挡中心刻度是多少欧姆?
2 万用表置于欧姆挡;当正、负表笔相碰时;指针偏转90度,指示为零欧姆;这是因为表笔的连接;联通了表内的电池、表头线圈、和限流电阻形成电流回路,也就是有电流经过表笔流过。那么请问你的万用表在欧姆挡不同的档位R×1、R×10、R×100、R×1K、R×10K各个不同挡位时;你的万用表表笔间流过的电流各有多大?你知道吗?再者;表笔相连有电流流过;电流是由红表笔流向黑表笔?还是由黑表笔流向红表笔?你知道吗?这对于我们有什么用处?
3 既然表笔相连;就有电流流过,把表笔分开,两端就有电压;那么这个电压在不同的R×1、R×10、R×100、R×1K、R× 10 K档位;分别有多大?万用表内部一般需要两块电池;一块1.5V、一块9V(也有是15V)分别是什么档位用的?。红、黑表笔之间;哪一端是正电压?哪一端是负电压?你知道吗?这对我们又有什么用处?
以上问题知道多少?这些问题对我们非常有用,特别是一个高级的维修师傅必须清楚。
在战场,枪是作战的武器;一个战士应该非常了解他手中的武器,点射、连射、击发的性能、标尺的定位、应用自如;这样才能消灭敌人保护自己,才能战胜敌人,取得胜利。部队有一个训练科目:把眼睛蒙上;在规定时间把枪械拆开、再把它装上。你对你手中的“武器”万用表了解多少?不了解!怎么搞好维修工作? 为什么我提到的这些欧姆挡的问题?,有用吗?有人说我干了一辈子;不知道;不是也赚钱了吗?是的;你不知道也赚钱了。如果你知道;你就可能赚大钱了。
我每次在外面培训讲课;来听的都是多年从事维修的师傅,每次提及这个问题;能全面知道掌握的极少。有的甚至全然不知。知道这些有用吗?有用 非常有用 知道这些能正确的掌握测量、判断半导体器件;三极管、二极管等的好坏;特别是:轻微的漏电及PN结正向阻值的变大引起的疑难故障。
半导体三极管、二极管等半导体器件;是我们维修工作中损坏比例最大、换件最多的原器件。检查故障时;怀疑这些半导体器件损坏,从电路板上拆下来;首先用万用表欧姆挡测量一下,以判断是否损坏。对于半导体元件的指标、参数有很多;耐压、电流、放大倍数等等;严格意义上来说,要判断一个半导体器件的优劣;这么多的参数;要用专门的测试仪器来测量;但是作为一般的维修部门是没有这些仪器的,所以一般就用万用表测量电阻的欧姆挡粗略的判断一下器件的好坏,也是可行的。欧姆挡是测量电阻阻值的、测量线路通、断的。用它来测量半导体元件;也是不得已而为之。既然万用表的欧姆挡并不是专门用来测量三极管、二极管的,就没有一个规定的测量三极管二极管的方法和标准,这样在不得已而为之之下;大家是各行其道;
你们就可以看到不同的师傅测量二极管、三极管方法就不同;有用R×1挡;有用R×10挡;有用R×100挡;有用R×1K挡;也有用R×10 K挡等等,花样繁多。测量E C时,也可以用舌头舔舔B和C看看指针的变化;以粗略的估估是否还有放大倍数。
一般的师傅;利用万用表测量三极管、二极管的原理是测量二极管PN结的正反两个方向的电阻,一般的方法是正向测量;万用表导通;方向测量万用表指针不动就判断为好。这个方法没有错,问题是你用的是欧姆挡的哪一个档位,是R×1、R×10、R×100、R×1K、R× 10 K其中的哪一挡?测正向用哪一挡?测反向用哪一挡?
我再一次明确的告诉您们,正确的方法是:只用R×1和R× 10 K这两挡;用R×1测量正向导通电阻;用R× 10 K挡测反向是否有漏电。
要说明为什么只能用 R×1和R× 10 K这两挡测量是正确的,这要从万用表欧姆挡的特性、原理说起;下面以介绍万用表欧姆挡测量原理来分析这个问题,虽然啰嗦,也等于给大家增加一下理解万用表欧姆挡的知识吧,既然是博客就不怕啰嗦。我结合上面给大家提的三个问题来分析。
二、万用表欧姆挡的电路原理:
万用表是我们修理的必备工具,可以测量电压、电流、电阻等。测量功能的转换;是依靠万用表面板上的一个转换开关(旋钮)来完成。图1所示 是一个万用表置于欧姆挡时的原理图:
图1
在图1中;可以看到万用表置于欧姆挡时内部的电路原理图;有4个元件;表头电感线圈、电阻R、电阻RX和1.5V电池。连接的方式是:电池和RX串联;电池的负极接红表笔接线端,RX另一端接黑表笔接线端;电阻R和表头电感线圈串联后在并接于电阻RX上,如图2的等效电路所示。稍微有点电路常识的人就可以看出它的工作原理。
图2
在图2中 电阻RX阻值是15欧姆 电感L是万用表表头(驱动表指针偏转);满度偏转电流是50微安(灵敏度);L的内阻是;1000欧姆(表头电阻);R是表头串联电阻(可变、欧姆挡零点校正);表内电池 1.5V。通过图2可以明显看出;此时;虽然电路中没有电流;但是红表笔是接在电池的负极;黑表笔是经过电阻RX接电池的正极,这是红、黑表笔之间是有电压的,并且电压就是电池电压1.5V,红表笔是负极;黑表笔是正极(和表笔的颜色习惯表示的相反)。
如果把万用表欧姆挡的 红、黑表笔连接;则表指针发生偏转;指针由表盘上∞(无穷大)位置;向右偏转
指向0Ω(零欧姆)位置;图3所示;图4是其等效原理图。
在图4中可以看出;红、黑表笔相连;1.5V电池和电阻RX组成一个电流回路,电流经由红、黑表笔、电阻RX和1.5V电池流通。电流由电池的正极流出;经过电阻RX及红、黑表笔;流入1.5V电池的负极。根据欧姆定律;可以得出电路的电流Ia是:
Ia= U ÷R=1.5V ÷15Ω=0.1A
此时;电路中流过的电流是0.1A也就是100 mA(也是流过红、黑表笔线间的电流)。电阻RX上的电压降URX 是:
URX=0.1A×15Ω=1.5V (电池内阻极小,忽略不计)
由于表头电感L和电阻R串联后;又并联于电阻RX上面,所以电阻RX上的压降URX又经过L和R 形成电流回路;产生电流Ib。由于表头的偏转满度电流是50μA(50微安=0.00005A)。所以L和R电流回路的最大电流Ib;在红、黑表笔相连时的电流;应该等于50μA。当URX是1.5V;要求Ib=50μA时;L和R的总串联总电阻应该是:
L和R串联总电阻=1.5V÷0.00005A(50微安)=30000Ω(30K)
前面已经提到;表头内阻是1000Ω(1K);那么电阻R的实际阻值是:
R=30K—1K=29K
考虑到电池的误差等因素;R一般选可变电阻,调整到在红、黑表笔连接时;指针正好指示为零(偏转90度)。R也就是万用表上面常用的欧姆调零电位器。
三、电阻的测量及中心刻度
在图3的状态;表笔连接,调整R的阻值;使指针正好指示为零。
此时;按图5的方法;用表笔去测量一只阻值为15欧姆的电阻RZ;此时的等效电路如图6所示;
此时;根据欧姆定律可以计算出电路中的电流Ia是:
Ia =U÷R=1.5V÷(RX+RZ)=1.5V÷30Ω=0.05A
电阻RX上的压降URX是:
URX= Ia×RX=0.05A×15Ω=0.75V
此时:表头回路的电流Ib是:
Ib=URX÷(R+1000Ω)=0.75V÷(29K+1000Ω)=0.000025A(25微安)
由于表头的满度电流是50微安(偏转90度);那么25微安电流流过表头;表头正好偏转满度的一半(45度);指针指示在万用表刻度的中间位置(欧姆刻度应为15欧姆),这个万用表欧姆档的中心刻度就是15欧姆。
通过以上的叙述和计算可以得出以下结论:
1,万用表欧姆档的中心刻度;就是表内部欧姆档限流电阻的阻值数。
2,中心刻度越小;万用表欧姆档内部的限流电阻RX阻值就小;流过表笔的电流就越大。
3,中心刻度越小;万用表欧姆档限流电阻上的压降URX就越小;就要选用灵敏度越高(表头满度电流越小)的表头;万用表的品质就越高。
4,中心刻度越小;低欧姆测量段;指示范围分辨越细致;低欧姆阻值电阻测量精度越高。
所以选用万用表应该选用欧姆档中心刻度小于12欧姆或以下的为好。
5,当改变被测量电阻RZ阻值时:测量的表笔回路电流Ia 即会相应改变;限流电阻上的压降URX也相应变化;流过表头的电流Ib也随之变化;表指针的指示也随之改变;其指示值;就是被测电阻的阻值,这就是万用表欧姆档测量电阻的原理。
四、测量电阻倍率的改变:
常用电阻的阻值从零点几欧姆到几兆欧姆;跨度范围非常大,要想用上述中心刻度为15欧姆的欧姆档;来测量阻值在1000欧姆以上的电阻,指针只会有一点微微的摆动,无法分辨确认被测电阻阻值的大小,这样就把万用表的欧姆档也和电压档一样设置测量倍率变换,这时变换不同倍率;指针指示值乘于倍率值;就是被测电阻的阻值。
在上一节(电阻的测量及中心刻度)中;中心刻度的数值;由限流电阻RX的阻值决定;如果把图6中的RX阻值改变成1.5K;那么只有当被测电阻RZ是1.5K时;限流电阻RX两端的压降URX才会是0.75V;表指针才会偏转指示到中心刻度位置。这样在表盘上;测量电阻的阻值分辨率清晰的范围就改变成为阻值较高的一段范围了,此时;中心刻度应为1.5K;为15欧姆的100倍(因为1.5K的阻值是15Ω阻值的100倍);那么分别把RX换成150Ω、1500Ω(1.5K)、15000Ω(15K)、150000(150K);相应的中心刻度
也随RX阻值的变换;而变换,测量电阻阻值的范围也就不断向高阻值扩展了,具有R×1、R×10、R×100、R×1K、R× 10 K倍率的测量档位了。档位以10倍率向上扩展,主要是表盘刻度的指示数值读取方便(刻度乘10倍率,读取阻值数比较简单方便)。
在R× 10 K倍率档位;由于此时限流电阻RX的阻值为150K,如果电池电压仍然为1.5V;这样当表笔连接进行零点校正时;电流Ia为1.5V÷150000(150K)=0.00001A(10微安)这显然不能使表头产生满度偏转,此时解决的办法就是采用高电压电池供电;目前一般的万用表欧姆档R× 10 K倍率档是采用原1.5V电池再串联一只9V电池(10.5V)来完成R× 10 K倍率档指针的满度偏转,电池的连接是由转换开关完成。
为了电阻测量倍率扩展的方便;在一般的万用表中欧姆档的倍率变换是由转换开关完成,图7所示就是万用表欧姆档扩展电路的原理图。
图7
图7中;开关K1的作用是对限流电阻RX进行切换;以完成R×1、R×10、R×100、R×1K、R× 10 K 档位的切换;开关K2的作用是;在K1切换到R× 10 K档位时;电池是1.5V和9V串联;以增加在R× 10 K档电池电压的不足,开关K1和K2是同轴联动。
五、应该记住:
通过图7大家可以方便的计算出在不同的倍率档位,表笔相连是流过表笔的电流是:
R×1档 是100毫安 图8所示
图8
R×10 档 是 10毫安 图9所示
图9
R×100 档 是1毫安 图10所示
图10
R×1K 档 100微安 图11所示
图11
R× 10 K 档 70微安 图12所示
图12
也可以看出不同的倍率档位,表笔开路时表笔两端的电压是:
R×1、R×10、R×100、R×1K档均是 1.5V 图13所示
图13
R× 10 K档 是10.5V 图14所示
图14
并且红表笔是负电位、黑表笔是正电位(很重要)
此文的介绍主要是希望大家了解;万用表欧姆档在不同的档位表笔短路连接时,流过的电流不同,在表笔开路时;表笔两端的电压是 R× 10 K档电压最高;为10.5V,其它档位为1.5V。
在表笔开路是两表笔之间;红表笔是负电位;黑表笔是正电位。
您会用万用表的欧姆挡测量二极管、三极管吗?(中) 第二部分 万用表欧姆档测量晶体二极管、晶体三极管的正确方法 上一节已经谈到;要全面的检测晶体二极管、晶体三极管的性能优劣;必须应用专门的测试仪器;但是作为我们一般的维修人员;是不可能有这
些仪器、设备的,这样一般的维修师傅们;就用万用表的欧姆
第二部分 万用表欧姆档测量晶体二极管、晶体三极管的正确方法
上一节已经谈到;要全面的检测晶体二极管、晶体三极管的性能优劣;必须应用专门的测试仪器;但是作为我们一般的维修人员;是不可能有这些仪器、设备的,这样一般的维修师傅们;就用万用表的欧姆档简单的判断一下这些晶体管的好坏也是可行的,这也是在没有专门测试仪器的情况下的不得已而为之的方法,虽然是不得已而为之;但是只要方法得当;也是可行的,特别是判断晶体管的是否击穿、开路,是否漏电、PN结的正向导通性能优劣;也是相当可靠的,不过测量方法必须正确、得当,不然就会出现误判断;从而导致故障维修进入死胡同。什么是测量方法必须正确、得当?也就是你采用万用表欧姆档的档位是那一档?这一档红黑表笔间的电压、电流是否符合、接近被测器件的工作特性?。掌握正确的欧姆档位测量晶体管
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