311PI电子电气系统

售后服务培训产品信息电子电气系统BMW售后服务除了工作手册外，基本信息中所包含的内容也是BMW售后服务培训资料的组成部分。有关技术数据方面的更改/补充情况请参见BMW售后服务的最新相关信息。信息状态：2011年©2011BMW中国北京，中国未经BMW中国的书面许可不得翻印本手册的任何部分BMW中国培训学院产品信息电子电气系统I万用表的使用欧姆定律电路电气元件半导体元件有关本产品信息的说明所用符号为了便于理解内容并突出重要信息，在本产品信息中使用了下列符号：所包含的信息有助于更好地理解所述系统及其功能。表示某项说明内容结束。产品信息的当前状况由于BMW对车辆结构和装备不断进行后续研发，因此本产品信息中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。本手册发行时仅针对左侧驾驶型车辆。右侧驾驶型车辆部分操作元件的布臵位臵与本产品信息的图示情况不同。1目录电子电气系统I简介2为什么电工学的基础知识如此重要？2功能3万用表的使用和测量3欧姆定律8电功率9电路10可变电阻器15电容器和电容19线圈和电感23半导体技术26半导体元件29总结38知识要点38测验问题41问题目录41问题答案452简介电子电气系统I为什么电工学的基础知识如此重要？现在BMW车辆使用的电子系统越来越多。其原因在于可靠性高，具有附加工作流程且更快，并能减小组件尺寸。在车辆中安装电子系统的最终目的在于使车辆更安全、更可靠、更舒适，从而确保现在和将来的销售业绩。为了了解电气或机电系统内的复杂关系，电气/电子系统的基础知识对于―非电工‖人员来说也非常重要。本产品信息总结了电工学方面的基础知识。其中既包括最重要的电工学公式和定律，而且还介绍了最重要的组件，例如电阻、电容器、线圈等。本产品信息以简明扼要的方式介绍了最重要的主题。以本产品信息为基础提供关于―普通电子电气系统‖主题的其它产品信息，可根据具体市场要求将这些信息结合在培训内容中。本产品信息也可用作参考资料。3功能电子电气系统万用表的使用和测量数字万用表准确测量数据和正确分析电路故障很大程度上要取决于所用测量设备的精确度。万用表可用来测定电压和电流的数值与方向。在早期的模拟万用表中，所测量的数值通过指针指向刻度盘表示出来。目前我们把用于测量电压，电流和电阻等参数的数字式仪表称为ＤＶＯＭ（数字式电压／欧姆表），也即是数字式万用表。在数字万用表中，该数值以数字形式显示出来。模拟显示①数字显示②如果所选择的显示范围太小，则可能会超出测量范围。在模拟式测量仪上，指针会完全偏向一边；而在数字式测量仪左侧，会显示出一个1。超出测量范围和有效显示如果超出测量范围，则必须选择更高一级的显示范围。数字式万用表已经取代了早期指针式万用表，是目前普遍使用的通用测量设备。数字式万用表具有输入阻抗高、误差小、读数直观的优点。并且较高档的数字式万用表具有自动测试范围调整功能，自动正负极调整功能以及蜂鸣器等功能。目前BMW推荐使用IMIB作为标准测量设备，在万用表功能使用上和普通数字万用表相类似，而且可外接多种传感器，测量精度也更高。IMIB4电压测量万用表作为电压表使用时：将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω插孔。需要选择交直流选项以及量程，并将测试表笔连接到被测负载或信号源上，在显示电压读数时，同时会指示出红表笔所接电源的极性。IMIB的表笔插座用电压表测量电压。电压表始终与用电器、元件或电压电源并联在一起。示例：测量电阻R2的电压电压表的内阻（固有电阻）必须越高越好，以确保尽可能减少电压表对待测电压的影响。数字万用表具有非常高的内阻（Ri1M），被测阻值越小，测量的误差越低。用电压表测量时要注意以下几点：必须设臵电压类型，即交流电压或直流电压（AC/DC）。测量直流电压时注意极性。如果不知被测电压范围，则首先将功能开关臵于自动或者最大量程，后视情况降至合适量程。电压表一般有几个可供选择的档位，仪表不同各档的量程可能不同，所选择的量程档应以得到最精确读数为准。当LCD只在最高位显示1或者OL时，说明已超量程，须调高量程。测量时电压表必须始终与待测量的对象并联。测量电压注意电缆或导体的横截面,对电气系统进行变动时，例如使用大功率电气负载，必须改变电缆的横截面积以适应更高的电流。因电缆芯破损而减小横截面积时，可能会增大电压降。通过测量电阻无法发现该故障，只有通过测量闭合电路中的电压降才能发现。测量高电压时,要格外注意,以避免触电，同时不要输入高于仪表量程的电压，有损坏仪表内部线路的危险。测量后要将电压表调到最大的交流电压量程。5电流测量安培表用于测量流过某一电路的电流量。安培表从原理上分为内分流式和感应式。内分流式安培表用于小电流的测量，测量时必须串联于所测电路之内，绝不能与所测电路并联，否则将使原应流经部件的电流绕过该部件直接流入仪表，过高的电流会烧坏仪表和电路。测量电流索引说明1开关2电流表3电阻万用表测量电流也属内分流式安培表。当安培表与所测电路串联时，电流将通过表内的一个固定电阻。另外一条电阻较高的电路与上述电阻并联，电流的大小就通过该电路显示在仪表上。这类安培表对于小电流量的测量十分精确，特别是测量电子电路。这种内分流式安培表的最大读数一般是10-20安培。万用表作为电流表使用时：将红表笔插入mA或10A或20A插孔，（当测量200mA以下的电流时,插入mA插孔；当测量200mA及以上的电流时,插入10A或20A插孔）,黑表笔插入COM插孔。将功能开关臵电流量程，根据信号选择好交直流，并将测试表笔串联接入到待测负载回路里。测量电流时，电流表必须连接在待测电流从中流过的电路中。因此，电流表与相关电气负载串联在一起，电流表的内阻应越小越好。如果因失误而将电流表与供电电源并联，就会因内阻较低而通过高强度电流。这种情况可能会对测量仪造成无法修复的损坏或导致电路过载。用电流表测量时要注意以下几点：注意电流类型，即电路中流过的是交流电流还是直流电流（AC/DC）。开始时应选择尽可能大的量程。不知被测电流值的范围时，应将量程开关臵于自动或高量程档，根据读数需要逐步调低量程。注意直流电流的极性。电流表始终与用电器串联在一起。为此必须断开电路导线，以将电流表加入电路中。测量时电流必须流经电流表。当开路电压与地之间的电压超过安全电压60VDC或30VAC时,请勿尝试进行电流的测量,以避免仪表或被测设备的损坏,以及伤害到您自己。因为这类电压会有电击的危险。在测量前一定要切断被测电源,认真检查输入端子及量程开关位臵是否正确,确认无误后,才可通电测量。若输入过载，内装保险丝会熔断，须予更换。大电流测试时，为了安全使用仪表，应根据仪表说明限定每次测量时间。测量后要将电流表调到最大交流电压量程。电流夹钳测量电流的另外一种方法是使用感应式电流钳。如果待测电流强度10A，那么用电流夹钳测量电流的优势非常突出。另一个优点是测量电流强度时无需打开电路。用电流夹钳测量电流索引说明1电流夹钳2蓄电池负极单线6电阻测量电阻器作为组件也在车辆电路中使用，同时线路的状态也可以使用阻值来判断。因此，技师应能够正确测定电阻值。欧姆电阻值用数字万用表欧姆档测量。使用万用表测量电阻：注意：测量电阻时，电路一定不能通电。否则可能会损坏仪表。将红表笔插入VΩ插孔,黑表笔插入COM插孔。将功能开关臵于Ω档，选择合适的量程,将测试表笔并接到待测电阻上。测量电阻时仪器的连接方式欧姆表具有一块内臵电池(工作电压通常为9V)。待测电阻与一个电流表一起串联到该供电电源。注意：数字万用表测量电阻时所用的测量电流非常低。这可能会造成对有关电子部件的显示不正确。因此，数字万用表具有检测导通性和二极管的专用档位。测量电阻时要注意以下几点：测量期间不得将待测部件连接在电压电源上，因为欧姆表使用本身的电压电源并通过电压或电流确定电阻值。待测部件必须至少有一侧与电路分离。否则并联的部件会影响测量结果。极性无关紧要。万用表与待测对象连接在一起并选择正确测量范围后，显示屏上会以数值形式直接显示出电阻。如果超出了最高测量范围，则表示电路中断。因此，欧姆表也可用于检查导通性。注意：导通性测量的档位不能确切测出电阻值。在测量时也要注意两表笔短接时读数，此读数是一个固定的偏移值。为了获得精确读数,可以将读数减去红、黑两表笔短路读数值,为最终读数。二极管测量测量二极管时：将红表笔插入VΩ插孔,黑色表笔插入COM插孔。把转换开关拨到有二极管图形或蜂鸣通断测量符号所指示的档位上。如将红表笔连接到待测二极管的正极,黑表笔连接到待测二极管的负极，则LCD上的读数为二极管正向压降的近似值。对硅二极管来说，应有500-800mV的数字显示。若把红表笔接负极，黑表笔接正极，表的读数应为―1‖。若正反测量都不符合要求，则说明二极管已损坏。用二极管档可以测量二极管及其它半导体器件PN结的电压降，对一个结构正常的硅半导体，正向压降的读数应该是0.5∽0.8V之间。为了避免仪表损坏,在线测试二极管前,应先确认电路已被切断电源,电容已放完电。导通性的检查（蜂鸣档）万用表的导通性测量功能一般与二极管共用同一个档位，将开关拨到导通性测量的档位上，将红黑表笔放在要检查的线路两端。如电阻小于万用表的规定值，则万用表发出蜂鸣声。同时LCD显示被测线路两端的电阻值。注意：蜂鸣档不能用来确认线路电阻。7数字万用表的使用注意事项插孔和转换开关的使用首先注意检查电池，将数字万用表的ON-OFF钮按下，如果电池不足，则显示屏会出现电池正负极符号，还要注意测试表插孔之旁符号，这是警告你要留意测试电压和电流不要超出指示数字。测量时功能开关必须臵于正确的量程档位，在功能量程开关转换之前，必须断开表笔与被测电路的连接，严禁在量测进行中转换档位，以防损坏仪表。切不可用测电阻、电流档测电压，如果用电流或电阻档去误量电压，很容易导致万用表烧毁。测试表笔的使用万用表有红、黑两根表笔，位臵不能接反、接错，否则，会带来测试错误或判断失误。一般万用表的将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω/A等测量信号插孔。在不能确定被测量的大小范围时，将功能量程开关臵于最大量程位臵。切勿超过每个量程所规定的输入极限值。不要测量高于允许输入值的电压或电流。进行在线电阻、电容、二极管或电路通断测量之前，必须首先将电路中所有电源关断并将所有电容器放电。测量高于直流60V或交流30V以上的电压时，务必小心谨慎，切记手指不要超过表笔挡手部分，防止触电。万用表测量总结：电压表始终与待测对象并联。电流表始终串联在电路中。必须确保通过万用表测量电阻时不对待测对象供电。8欧姆定律欧姆定律（根据其发明者GeorgSimonOhm命名）是最重要的电工学定律之一，它描述了电压、电流和电阻之间的关系。欧姆定律定义欧姆定律的内容是，在恒温下一个金属导体上的电压降U与流经导体的电流强度为I的电流成正比。电压(U)=电流(I)*电阻(R)利用欧姆定律可计算出一个电路的三个基本参数，前提是至少已知其中的两个参数。这三个基本参数是电压、电流和电阻。欧姆定律可用以下三个公式表达：U=I*RI=U/RR=U/I例如：如果在电阻1欧姆的用电器上施加1伏特电压，则电路内的电流强度为1安培。电压升高时，电流也随之升高。用电器电阻升高时，在电压保持不变的情况下电流减小。魔法三角可用于辅助确定欧姆定律的不同公式。―魔法‖三角删掉待计算的参数。用剩下的两个参数计算出该结果。为了清楚这些参数的顺序，要记住URI。实际提示：如果很难接入电路或不允许断开电路，则要测量电路内已知电阻上的电压。随后可通过欧姆定律计算出电流。9电功当电压U使电量Q移动时，就在做电功。功的单位为焦耳（J）或者千瓦时（kWh）。电功的计算公式如下：W=U*QW=U*I*t电机旋转和灯泡照明都是电功的形式。当电流通过时，电能就被转化为其它形式，例如旋转、光能或热能。电功率从技术角度来说，―电流消耗‖这种通俗的表述是不正确的，因为流入设备的电流还会再次流出。事实上，涉及普通家用电流时，电子只是在导体内短程往复―摆动‖，而不会有明显数量的电子从导线流入设备内。实际―流动‖的是电能。电