第1章常用电子元器件

项目一常用电子元器件电阻器1.1电位器1.2电容器1.3电感线圈1.4变压器1.5晶体二极管1.6晶体三极管1.7场效应管1.8开关、继电器、各种接插件1.12电声器件1.11集成电路1.10可控硅1.9显示器件1.15光电器件1.14表面安装元器件1.131.1电阻器1.1.1电阻器概述电阻器是具有电阻特性的电子元件，是电子线路中应用最为广泛的元件之一，通常称为电阻。电阻器分为固定电阻器和可变电阻器（电位器），在电路中起分压、分流和限流等作用。常见电阻器的电路符号如图1.1所示。图1.1常见电阻器的电路符号1.1.2电阻器的主要技术参数想一想电阻器有哪些技术参数呢？1．标称阻值标称阻值是指在电阻器表面所标示的阻值。为了生产和选购方便，国家规定了系列阻值，目前电阻器标称阻值系列，即E6、E12、E24系列，其中E24系列最全。三大标称阻值系列取值如表1.1所示。标称值系列允许偏差电阻器标称阻值E24Ⅰ级（±5%）1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E12Ⅱ级（±10%）1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2————E6Ⅲ级（±20%）1.01.52.23.33.94.75.68.2表1.1电阻器标称阻值系列对具体的电阻器而言，其实际阻值与标称阻值之间有一定的偏差，这个偏差与标称阻值的百分比叫做电阻器的误差。误差越小，电阻器的精度越高。电阻器的误差范围有明确的规定，对于普通电阻器其允许误差通常分为3大类，即±5%、±10%、±20%。使用表1.1时，将表中数值乘以10n（其中n为整数）即为系列阻值，如E24系列中1.5、15、150、1.5k、15k、150k等。实际选择时，若系列中没有则选择阻值相近的电阻使用。2．额定功率额定功率是指电阻器在正常大气压力及额定温度条件下，长期安全使用所能允许承受的最大功率值。在电路图中各种功率的电阻器采用不同的符号表示，如图1.2所示。图1.2电阻器额定功率在电路图中的表示方法1.1.3电阻器的分类1．碳膜电阻器2．金属膜电阻器3．合成膜电阻器4．线绕电阻器5．熔断电阻器6．热敏电阻器7．光敏电阻器8．贴片电阻器1.1.4电阻器的识别1．电阻的单位电阻的基本单位为“欧姆”，简称“欧”，用希腊字母“”来表示。除欧姆外，电阻的单位还有千欧（k）和兆欧（M）等，其换算关系见表1.2。【例】1M=1000k=106；1k=103。数量级1012109106103110-310−610−910−1210−15单位太吉兆千毫微纳皮飞字母TGMkmnpf表1.2常用的级数单位2．电阻器的标识方法（1）直标法直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面直接标出标称阻值和允许偏差的方法。其优点是直观，易于判读。但数字标注中的小数点不易辨识，因此又采用文字符号法。（2）文字符号法文字符号法是将阿拉伯数字和字母符号按一定规律的组合来表示标称阻值及允许偏差的方法。其优点是认读方便、直观，由于不使用小数点，提高了数值标记的可靠性，多用在大功率电阻器上。提示文字符号法规定：字母符号有（R）、k、M、G、T，用于表示阻值时，字母符号（R）、k、M、G，T之前的数字表示阻值的整数值，之后的数字表示阻值的小数值，字母符号表示小数点的位置和阻值单位。【例】5R1表示5.1，R表示欧姆（）；“56k”表示56k，“5k6”表示5.6k。k、M、G、T表示级数。误差等级所使用的字母及其含义如表1.3所示。字母允许误差（%）字母允许误差（%）W±0.05%G±2%B±0.1%J±5%C±0.25%k±10%D±0.5%M±20%F±1%N±30%表1.3电阻值允许误差与字母对照表（3）色标法色标法是用色环代替数字在电阻器表面标出标称阻值和允许误差的方法。其优点是标志清晰，易于看清，而且与电阻的安装方向无关。色环颜色规定如表1.4所示。颜色有效数字倍率允许误差（%）颜色有效数字倍率允许误差（%）棕色1101±1%灰色8108—红色2102±2%白色9109±50%～±20%橙色3103—黑色0100—黄色4104—金色—10−1±5%绿色5105±0.5%银色—10−2±10%蓝色6106±0.2%无色——±20%紫色7107±0.1%表1.4电阻值允许误差与字母对照表色标法分为四色环色标法和五色环色标法，如图1.5所示。图1.5电阻器的四色环和五色环色标表示法①四色环色标法：四色环的前两色环表示阻值的有效数字，第三条色环表示阻值倍率，第四条色环表示阻值允许误差范围。普通电阻器大多用四色环色标法来标注。②五色环色标法：五色环的前三条色环表示阻值的有效数字，第四条色环表示阻值倍率，第五条色环表示允许误差范围。精密电阻器大多用五色环色标法来标注。图1.6电阻器的四色环识读法1.2电位器1.2.1电位器的结构和种类1．电位器的结构2．电位器的种类和电路符号1.2.2电位器的主要技术参数1.2.3电位器的识别1．电位器阻值的标识电位器上阻值的标识法一般采用直标法、文字符号法和数码表示法，前两种一般用于体积较大的电位器上，而最后一种一般用于体积较小的电位器上。2．电阻器好坏的判断与检测电阻器的好坏可直接观看引线是否折断、电阻体是否烧焦等作出判断。阻值可用万用表合适的电阻挡进行测量，测量时应避免测量误差。提示选取指针式万用表合适的电阻档，用表笔分别连接电位器的两固定端，测出的阻值即为电位器的标称阻值；然后将两表笔分别接电位器的固定端和活动端，缓慢转动电位器的轴柄，电阻值应平稳地变化，如发现有断续或跳跃现象，说明该电位器接触不良。实训一：电阻器、电位器的识别与质量判别实训项目（一）：固定电阻器的直观识别1．实训目的通过本课题的实训，应掌握直观判别固定电阻器的类别、阻值大小、功率大小及允许偏差等基本参数的方法。2．实训器材相同电阻板若干块，每块放置有各种阻值、各种型号、各种功率的电阻器若干只（应包括热敏电阻器、压敏电阻器、片式电阻器等）。3．实训内容及步骤①碳膜电阻器、金属膜电阻器、酚醛线绕电阻器、水泥线绕电阻器、金属氧化膜电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等的识别和区分。②各电阻器标称功率的识别。③各电阻器标称阻值的识别。④各电阻器允许偏差的识别。4．实训报告将直观识别的各电阻器的参数填入表1.6中。序号电阻颜色（底色）电阻器类别阻值标称方法（色环）标称阻值误差标称方法允许偏差表1.5直观识别电阻器情况记录表实训项目（二）：固定电阻器的质量判别1．实训目的通过本课题的实训，应掌握固定电阻器的质量判别方法。2．实训器材①1/8W10、1/8W100、1/8W1k、1/8W10k、1/8W100k、1/8W1M电阻器各一只。②正、负温度系数热敏电阻器各一只。③万用表一台。3．实训内容及步骤①用万用表判别上述各电阻器的质量，看测量阻值是否与标称阻值相符。②检查热敏电阻器在温度变化时阻值的变化情况。4．实训报告①将固定电阻器测量情况填入表1.6中。②将热敏电阻器测量情况填入表1.7中。序号电阻标称阻值电阻测量阻值误差123456表1.6固定电阻器测量情况记录表序号标称阻值测量阻值温度升高时阻值变化12表1.7热敏电阻器测量情况记录表实训项目（三）：电位器的质量判别1．实训目的通过本课题的实训，应掌握各类电位器、可调电阻器外观识别及质量判别的方法。2．实训器材①普通旋柄X型、D型、Z型同阻值电位器各一只。②带开关旋柄电位器一只。③微型带开关电位器一只。④推拉开关电位器一只。⑤直滑电位器一只。⑥旋柄同轴双连电位器一只。⑦立式、卧式可调电位器各一只。⑧万用表一台。3．实训内容及步骤①各种电位器、可调电阻器的外观识别。②直滑电位器的质量判别。③可调电阻器的质量判别。④推拉开关电位器的质量判别。⑤普通旋柄X型、D型、Z型同阻值电位器的质量判别及阻值变化规律。⑥旋柄同轴双连电位器的质量判别。4．实训报告①绘制普通旋柄X型、D型、Z型同阻值电位器的阻值变化规律曲线。②比较双连电位器的阻值变化情况。1.3电容器1.3.1电容器概述电容器是组成电路的基本元件之一，是一种储存电能的元件，在电子电路中起到耦合、滤波、隔直流和调谐等作用。电容器的电路符号如图1.10所示。图1.10电容器的常用电路符号电容器的型号命名由4部分组成，如图1.11所示。图1.11电容器的型号命名1.3.2电容器的主要技术参数（1）标称容量和允许偏差（2）额定直流工作电压（3）绝缘电阻1.3.3电容器主要参数的标注方法1．直标法直标法是指在电容器的表面直接用数字或字母标注标称容量、额定电压及允许偏差等主要技术参数的方法，如图1.12所示。图1.12直标法2．文字符号法文字符号法是用特定符号和数字表示电容器的容量、耐压、误差的方法。一般数字表示有效数值，字母表示数值的量级。常用的字母有m、、n、p等，字母m表示毫法、表示微法（F）、n表示纳法（nF）、p表示皮法（pF）。【例】10表示标称容量为10F，10p表示标称容量为10pF等。字母有时也表示小数点。【例】p33表示0.33pF，2p2表示2.2pF、33表示3.3F。有时用3位数字表示，前两位数字表示标称容量的有效数字，第三位表示有效数字后面零的个数，单位为皮法（pF）。【例】224表示0.22F，102表示1000pF。有时也在数字前面加字母R或p表示零，点几微法或皮法。【例】p33表示0.33pF，R22表示0.22F。3．色标法电容器的色标法与电阻器色标法类似。1.3.4电容器的检测1．固定电容器的检测2．电解电容器的检测由图可知，两次测量中，漏电阻小的一次，黑表笔所接为负极。正向接入时，漏电阻小反向接入时，漏电阻大图1.13电解电容器极性的判别1.4电感线圈电感线圈简称电感，具有存储磁能的作用。电感器用文字符号L表示。电感线圈通常由骨架、绕组、屏蔽罩、磁芯等组成。常用的电感线圈的外形如图1.14所示。图1.14常用电感线圈的外形1.4.1电感线圈的分类电感线圈的种类很多，分类的方法也不同。①按电感的形式可分为固定电感器、可变电感器和微调电感器。②按磁体的性质可分为空芯线圈和磁芯线圈。③按用途可分为天线线圈、振荡线圈、低频扼流线圈和高频扼流线圈。④按耦合方式可分为自感应线圈和互感应线圈。⑤按结构可分为单层线圈、多层线圈和蜂房式线圈等，如图1.15所示。图1.15电感线圈按结构分类1.4.2电感线圈的主要技术参数（1）电感量（2）品质因数（3）分布电容（4）额定电流1.5变压器1．变压器的种类变压器按使用的工作频率可分为高频变压器、中频变压器、低频变压器和脉冲变压器等。变压器按其磁芯可分为铁芯变压器、磁芯（铁氧体芯）变压器和空芯变压器等。常见变压器的外形及电路符号如图1.16所示。图1.16常见变压器的外形及电路符号2．变压器的主要技术参数（1）额定功率额定功率是指在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。变压器输出功率的单位用瓦（W）或伏安（VA）表示。（2）变压比变压比是指变压器次级电压与初级电压的比值或次级绕组匝数与初级绕组匝数的比值。（3）效率效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。（4）温升温升主要是指线圈的温度，即当变压器通电工作后，其温度上升到稳定值时比周围环境温度升高的数值。除此以外，变压器还有绝缘电阻、空载电流、漏电感、频带宽度等参数。3．变压器的故障及检修变压器的故障有开路和短路两种。开路的检查用万用表欧姆挡测电阻进行判断。若变压器的线圈匝数不多，则直流电阻很小，在零点几欧姆至几欧姆之间，随变压器规格而异；若变压器线圈匝数较多，直流电阻较大。变压器的直流电阻正常并不能表示变压器就完好无损，如电源变压器有局部短路时对直流电阻影响并不大，但变压器不能正常工作。用万用表也不易测量中、高频变压器的局部短路，一般需用专用仪器，其表现为Q值下降、整机特性变差。电源变压器内部短路可通过空载通