电子产品装配与调试 第3版 课件 模块二 项目三　电声器件、光耦合器、数字显示器件等的识别与检测

项目11电声器件的检测与识别

项目要求:

通过对各种电声器件的实际解剖，要求学生会识别电声器件的种类，熟悉常见电声器件的名称，了解不同类型电声器件的作用，掌握常用电声器件的检测方法。

知识要求:

（1）掌握常见电声器件的种类、作用与标识方法。（2）掌握各种电声器件的主要参数。（3）掌握电声器件的检测方法

能力要求

:

（1）能用目视法判断、识别常见电声器件的种类，能正确说出各种电声器件的名称。（2）对电声器件上标识的型号能正确识读，了解该电声器件的作用和用途。（3）会用万用表对电声器件进行正确测量，并对其质量做出评价。学习方法:

该项目通过对各种电声器件进行现场识别与测量，对各种电声器件进行认识，再使用万用表对电声器件进行测量，达到能判别电声器件质量好坏的目的。项目实施方法与步骤【项目实施目标】（1）熟悉各种电声器件的类型和用途。（2）熟悉各种电声器件的外型和规格。（3）掌握用万用表检测电声器件的方法。【项目实施器材】（1）电子产品：各种类型的扬声器、压电蜂鸣器、耳机、动圈式话筒、驻极体话筒、无线话筒若干。（2）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。【项目实施步骤】（1）拆卸各种类型的扬声器、压电蜂鸣器、耳机、动圈式话筒、驻极体话筒、无线话筒，观看其内部结构，认识各种类型的电声器件，识读电声器件上的各种标志。（2）用万用表对电声器件进行检测。（3）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的表格中。项目相关知识电声器件是将电信号转换为声音信号或将声音信号转换成电信号的换能元件。在家用电器和测量仪器等电子设备中得到了广泛的应用

知识1扬声器的结构、类型和检测方法

1．扬声器的结构

扬声器又称为喇叭，是一种电声转换器件，它将模拟的语音电信号转化成声波，是收音机、录音机、电视机和音响设备中的重要器件，它的质量直接影响着音质和音响效果。电动式扬声器是最常见的一种结构。电动式扬声器由纸盆、音圈、音圈支架、磁铁、盆架等组成，当音频电流通过音圈时，音圈产生随音频电流而变化的磁场，这一变化磁场与永久磁铁的磁场发生相吸或相斥作用，导致音圈产生机械运动并带动纸盆振动，从而发出声音。电动式扬声器的符号与结构如图11.1所示。图11.1扬声器的符号及电动式扬声器结构2．扬声器的类型扬声器的类型很多，按其换能原理可分为电动式（即动圈式）、静电式（即电容式）、电磁式（即舌簧式）、压电式（即晶体式）等几种，后两种多用于农村的有线广播网中，其音质较差，但价格便宜。按扬声器工作时的频率范围可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器，高、中、低音扬声器常在音箱中作为组合扬声器使用。3．扬声器的主要技术参数扬声器的主要技术参数有额定功率、标称阻抗、频率响应、灵敏度等。（1）额定功率扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率又称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在不失真范围内容许的最大输入功率，在扬声器的标牌和技术说明书上标注的功率即为该功率值。扬声器的最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。为保证扬声器工作的可靠性，要求扬声器的最大功率为标称功率的2～3倍。常用扬声器的功率有0.1

W、0.25

W、1

W、2

W、3

W、5

W、10

W、60

W、120

W等。（2）标称阻抗扬声器的标称阻抗又称额定阻抗，是制造厂商规定的扬声器（交流）阻抗值。在这个阻抗上，扬声器可获得最大的输出功率。通常，口径小于90

mm的扬声器的标称阻抗是用1

000

Hz的测试信号测出的，大于90

mm的扬声器的标称阻抗则是用400

Hz的测试频率测量出的。选用扬声器时，标称阻抗是一项重要指标，其标称阻抗一般应与音频功放器的输出阻抗相符。（3）频率响应频率响应又称有效频率范围，是指扬声器重放声音的有效工作频率范围。扬声器的频率响应范围显然是越宽越好，但受到结构和价格等因素的限制，一般不可能很宽，国产普通纸盆扬声器（小于130

mm或5

in）的频率响应大多为120

Hz～10

000

Hz，相同尺寸的橡皮边或泡沫边扬声器的频率响应可达55

Hz～21

kHz。4．扬声器的检测方法（1）估测阻抗和判断好坏一般在扬声器磁体的标牌上都标有阻抗值，但有时也可能遇到标记不清或标记脱落的情况。因为一般电动扬声器的实测电阻值约为其标称阻抗的80%～90%，一只8

Ω的扬声器，实测铜阻值约为11.5～7.2

Ω，所以可用下述方法进行估测。将万用表置于“R×1”挡，调零后，测出扬声器音圈的直流铜阻R，然后用估算公式Z=1.17R即可估算出扬声器的阻抗。例如，测得一只无标记扬声器的直流铜阻为11.8

Ω，则阻抗Z=1.17×11.8=8

Ω。扬声器是否正常，除可用以上方法测其阻抗外，还可用以下方法进行简易判断。方法是：将万用表置R×1挡，把任意一只表笔与扬声器的任一引出端相接，用另一只表笔断续触碰扬声器另一引出端，此时，扬声器应发出“喀喀”声，指针亦相应摆动。如触碰时扬声器不发声，指针也不摆动，说明扬声器内部音圈断路或引线断裂。（2）判断相位就一只扬声器而言，其两个引线是无所谓相位之分的，但在安装组合音箱或用来播放立体声信号时，扬声器的相位是不能接反的。有的扬声器在出厂时，厂家已在相应的引出端上注明了相位，但有许多扬声器的引线上没注明相位，所以正确判断出扬声器的相位是很有用处的。判断扬声器引线相位的方法是：将万用表置于最低的直流电流挡，如50

A或100

A挡，用左手持红、黑表笔分别跨接在扬声器的两引出端，用右手食指尖快速地弹一下纸盆，同时仔细观察指针的摆动方向。若指针向右摆动，说明红表笔所接的一端为正端，而黑表笔所接的一端则为负端；若指针向左摆，则红表笔所接的为负端，而黑表笔所接的为正端。在测试时应注意，弹纸盆时不要用力过猛，切勿使纸盆破裂或变形将扬声器损坏；而且千万不要弹音圈上面的防尘保护罩，以防使之凹陷影响美观。知识2耳机和压电陶瓷蜂鸣器

1．耳机耳机也是一种电声转换器件，它的结构与电动式扬声器相似，也是由磁铁、音圈、振动膜片等组成，但耳机的音圈大多是固定的。耳机的外形及电路符号如图11.2所示。图11.2耳机的外形及电路符号（1）耳机的主要技术参数耳机的主要技术参数有频率响应、阻抗、灵敏度、谐波失真等。随着音响技术的不断发展，耳机的发展也十分迅速。现代音响设备如高级随身听、高音质立体声放音机等，都广泛采用了平膜动圈式耳机，其结构更类似于扬声器，且具有频率响应好、失真小等突出优点。平膜动圈式耳机多数为低阻抗型，如20

Ω×2、30

Ω×2等。（2）耳机的检测用万用表就可方便地检测耳机的通断情况。对双声道耳机而言，其插头上有3个引出端，插头最后端的接触端为公共端，前端和中间接触端分别为左、右声道引出端。检测时，将万用表置“R×1”挡，将任一表笔接在耳机插头的公共端上，然后用另一表笔分别触碰耳机插头的另外两个引出端，相应的左或右声道的耳机应发出“喀喀”声，指针应偏转，指示值分别为20

或30

左右，而且左、右声道的耳机阻值应对称。如果在测量时耳机无声，万用表指针也不偏转，说明相应的耳机有引线断裂或内部焊点脱开的故障。若指针摆至零位附近，说明相应耳机内部引线或耳机插头处有短路的地方。若指针指示阻值正常，但发声很轻，一般是耳机振膜片与磁铁间的间隙不对造成的。2．压电陶瓷蜂鸣器（1）压电陶瓷喇叭压电陶瓷喇叭是将压电陶瓷片和金属片粘贴而成的一个弯曲震动片，如图11.3所示。在震荡电路的激励下，交变的电信号使压电陶瓷带动金属片一起产生弯曲震荡，并随此发出清晰的声音。它和一般扬声器相比，具有体积小、重量轻、厚度薄、耗电省、可靠性好、造价低廉、声响可达120

dB等特点，广泛应用于电子手表、袖珍计算器、玩具、门铃、移动电话机、BP机以及各种报警设施中。压电陶瓷片用字母B表示，其直径有

15

mm、

20

mm、

27

mm、

35

mm等类型，而厚度仅0.4

mm～0.5

mm。常见型号有HTD20、HTD35等。图11.3压电陶瓷蜂鸣片的外形结构及电路符号具有反馈电极的压电陶瓷喇叭，是将压电陶瓷片分成主电极和反馈电极两部分，从反馈电极直接取出正反馈信号，使震荡电路变得很简单。具有反馈电极的压电陶瓷扬声器的型号有FT-27-4BT、FT-35-29BT等。（2）压电陶瓷蜂鸣器将一个多谐振荡器和压电陶瓷片做成一体化结构，外部采用塑料壳封装，就是一个压电陶瓷蜂鸣器。多谐振荡器一般是由集成电路构成，接通电源后，多谐振荡器起振，输出音频信号（一般为1.5

kHz～2.5

kHz），经阻抗匹配器推动压电陶瓷片发声。国产压电蜂鸣器的工作电压一般为直流3～15

V，有正负极两个引出线。压电陶瓷蜂鸣器的组成方框图如图11.4所示。图11.4压电陶瓷蜂鸣器组成方框图（3）压电陶瓷蜂鸣片的检测将万用表拨至直流2.5V挡，将待测压电蜂鸣片平放于木制桌面上，带压电陶瓷片的一面朝上。然后将万用表的一只表笔与蜂鸣片的金属片相接触，用另一表笔在压电蜂鸣片的陶瓷片上轻轻碰触，可观察到万用表指针随表笔的触、离而摆动，摆动幅度越大，则说明压电陶瓷蜂鸣片的灵敏度越高；若万用表指针不动，则说明被测压电陶瓷蜂鸣片已损坏。知识3话筒的类型和检测方法话筒是将声能转化成音频电信号的一种器件，又叫做传声器。话筒的种类也很多，应用最广泛的是动圈式话筒和驻极体电容式话筒。话筒的符号是“BM”。1．动圈式话筒（1）动圈式话筒的类型和技术指标动圈式话筒由永久磁铁、音膜、音圈、输出变压器等部分组成，音圈位于永久磁铁的缝隙中，并与音膜粘在一起。当有声音时，声波激发音膜振动，带动音圈作切割磁力线运动而产生音频感应电压，从而实现了声电转换。动圈式话筒的主要技术参数有频率响应、灵敏度、输出阻抗、指向性等。动圈式话筒的频率响应范围显然是越宽越好，但频率响应范围越宽，其价格越高。普通动圈式话筒的频率响应范围多在100

Hz～10

000

Hz，质量优良的话筒其频率响应范围可达20

Hz～20

000

Hz。动圈式话筒的灵敏度是指话筒将声音信号转换成电压信号的能力，用每帕斯卡声压产生多少毫伏电压来表示，其单位为mV/Pa。话筒的灵敏度还常用分贝（dB）来表示。一般来说，话筒灵敏度越高，话筒的质量就越好。动圈式话筒的输出阻抗有高阻和低阻两种。高阻话筒的输出阻抗为20

kΩ，低阻话筒的输出阻抗为600

Ω，要和扩音机的输入阻抗配合使用。一般是在购买扩音机后，再根据扩音机的输入阻抗购买相应的话筒。动圈式话筒的指向性是指其灵敏度与声波入射方向的特性。话筒的指向性是根据需要设计的，分为全指向性话筒、单向指向性话筒、双向指向性话筒和近讲话筒。全指向性话筒对来自四面八方的声音都有基本相同的灵敏度。单向指向性话筒其正面的灵敏度明显高于背面和侧面。双向指向性话筒其正面和背面有相同的灵敏度，两侧的灵敏度则比较低。近讲话筒只对靠近话筒的声音有比较高的灵敏度，对远方的环境噪声不敏感，多为在舞台上演唱的歌手所采用。（2）动圈式话筒的检测动圈式话筒的检测主要是用万用表的电阻挡测量输出变压器的初次级线圈和音圈线圈。先用两表笔断续碰触话筒的两个引出端，话筒中应发出清脆的“咔咔”声。如果无声，则说明该话筒有故障，应该对话筒的各个线圈做进一步的检查。测量输出变压器的次级线圈，可以直接用两表笔测量话筒的两个引出端，若有一定阻值，说明该次级线圈是好的，需要检查输出变压器的初级线圈和音圈线圈的通断。检查输出变压器的初级线圈和音圈线圈时，需要将话筒拆开，将输出变压器的初级线圈和音圈绕组断开，再分别测量输出变压器的初级线圈和音圈线圈的通断。2．驻极体电容式话筒（1）驻极体电容式话筒的结构和类型驻极体话筒是一种用驻极体材料制作的新型话筒，具有体积小、频带宽、噪声小、灵敏度高等特点，被广泛应用于助听器、录音机、无线话筒等产品中。驻极体话筒的结构由声电转换系统和场效应管放大器组成。国产驻极体话筒的常见型号有CRZ2-1、CRZ2-9、CRZ2-15、CRZ2-66等。驻极体电容式话筒是由相当于一个极板位置可变的电容和结型场效应管放大器组成的。当有声波传入时，电容的极板位置发生变化，相当于电容量发生变化，而电容两个极片上的电量保持一定，则电容两端的电压就发生变化，从而实现了声电转换。结型场效应管放大器对信号电压进行放大，并与扩音机内的放大器实现阻抗匹配。驻极体电容式话筒有两端式和三端式两种类型。两端式驻极体电容式话筒有2个输出端，分别是场效应管的漏极和接地端。三端式驻极体电容式话筒有3个输出端，分别是场效应管的漏极、源极和接地端。（2）驻极体电容式话筒的检测在场效应管的栅极和源极间有一只二极管，故可利用二极管的正反向电阻特性来判断驻极体话筒的漏极与源极。具体方法是：将万用表拨至“R×1k”挡，将黑表笔接任意一点，红表笔接另外一点，记下测得的数值；再交换两表笔的接点，比较两次测得的结果，阻值比较小的一次，黑表笔接触的点为场效应管的源极，红表笔接触的点为场效应管的漏极。极性判别完后，将万用表的黑表笔接话筒的漏极（D），红表笔接话筒的源极（S）和外壳（地），用嘴吹话筒，观看万用表的指示，若无指示，说明话筒已失效；有指示则话筒正常。指示范围越大，话筒灵敏度越高。驻极体电容式话筒的检测可用万用表的电阻挡来检测。对两端式驻极体电容式话筒而言，用黑表笔接话筒的D端，红表笔接地端，此时，用嘴对准话筒吹气，万用表的指针应有指示。同类型的话筒比较，指示范围越大，说明该话筒的灵敏度越高。如果无指示，说明话筒有问题。，此时，用嘴对准话筒吹气，万用表的指针应有指示。同类型的话筒比较，指示范围越大，说明该话筒的灵敏度越高。如果无指示，说明话筒有问题。3．无线话筒（1）无线话筒的结构无线话筒实际上是普通话筒和无线发射装置的组合体，其工作频率在88

MHz～108

MHz的调频波段内，用普通调频收音机即可接收。无线话筒由受音头、调制发射电路、天线和电池组成。受音头把声音信号转换为电信号，通过调制再发射出去，由相应的接收机接收、放大和解调后送入扩音设备。无线话筒的发射距离一般在100

m以内。（2）无线话筒的检测无线话筒的检测方法是：将无线话筒接入一个功放中，用示波器对话筒的输入端进行监测，当对着话筒讲话时，示波器应该有微弱的音频信号出现，若没有信号出现，则说明该话筒有问题。将话筒拆开，很容易看出其内部结构，一般都是线圈断路所导致的故障。有时，只要将断路的线圈焊接好，就可以修复故障。项目小结课后练习1．电声器件按功能可分为两大类：一类是将声音信号转换成电信号的元件，另一类是将电信号转换为声音信号的元件。2．扬声器、耳机和压电陶瓷片是将电信号转换为声音信号的元件，可以通过测量其电阻值来判断其质量。3．话筒和驻极体电容是将声音信号转换成电信号的元件，可以通过测量其电阻值来判断其质量。1．电声器件可分为哪两大类？各举出一个典型元件。2．扬声器、耳机和压电陶瓷片分别用于何种场合？3．无线话筒和驻极体电容式话筒各有何特点？分别用于何种场合？

项目10

音乐集成电路片的识别与应用

项目要求:通过对音乐集成电路片的实际识别，要求学生掌握音乐集成电路片的种类，熟悉常见音乐集成电路片的包装类型，了解不同种类音乐集成电路片的使用方法。

知识要求:

（1）掌握音乐集成电路片的种类与标识方法。（2）掌握各种音乐集成电路片的典型应用电路

能力要求

:

（1）能用目视法判断、识别常见音乐集成电路片的种类，能正确说出各种音乐集成电路片的名称。（2）对音乐集成电路片上标识的型号能正确识读，了解该音乐集成电路片的作用和典型应用。学习方法:该项目通过对各种音乐集成电路片进行实际识别，进而学习音乐集成电路片的应用。项目实施方法与步骤【项目实施目标】（1）熟悉各种音乐集成电路片的类型和用途。（2）熟悉各种音乐集成电路片的封装形状和规格。【项目实施器材】（1）电子产品：各种封装的音乐集成电路片。（2）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。【项目实施步骤】（1）观看各种音乐集成电路片，认识各种包装类型的音乐集成电路片，识读音乐集成电路片上的各种数字和其他标志。（2）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的表格中

项目相关知识音乐集成电路片是一种乐曲发生器，它可以向外发送固定存储的乐曲或者语音。目前，音乐集成电路片已发展成许多系列，在一片音乐集成电路片内，有的存储一首乐曲，有的存储多首乐曲，而且在控制功能上也各不相同。近几年还有各种中文语音集成电路片问世，如在汽车中安装的语音告警电路就是这种音乐集成电路片。从电路的角度来说，音乐集成电路片是一种高度集成的固态电路，应用非常广泛，如音乐贺卡、音乐门铃、汽车倒车示警、声控娃娃、语音提示、有语言提示功能的冰箱等，可以说，音乐集成电路片已经进入了人们的日常生活和生产领域之中。知识1音乐集成电路片的特点和工作条件

1．音乐集成电路片的特点音乐集成电路片自诞生以来，得到迅速发展，主要是它有如下优点。①功能强。一片音乐集成电路片虽然很小，却包含了成千上万个电子器件。它的内部有振荡电路、音乐发生器、节拍产生器、音色发生器、地址计数器、控制输出器等单元电路，功能巨大。②价格低。一般一片音乐集成电路片价格仅为1元左右。③使用方便。音乐集成电路片电路外的电路十分简洁，使用者不用了解其内部复杂的电路和工作原理，仅需要按要求接几个导线或者是加几个元件即可。④适应性强。音乐集成电路片对电源电压的要求不高，允许变化范围大，耗电还非常少。2．音乐集成电路片的工作条件一般音乐集成电路片的电源电压范围为1.5～3

V。使用时，最好按照生产厂家推荐的典型工作电压值供电。电源电压的高低对音乐集成电路片的工作时间有影响。通过对某音乐集成电路片的电路实测，当其电源电压为1.5

V时，演奏时间为34

s，工作电流为12

mA；当电源为3

V时，演奏时间为26

s，工作电流为34

mA；当电源为4.5

V时，工作电流为54

mA，演奏时间为24

s。有些音乐集成电路片工作时需要外接一个可调电阻，在电路图上冠以“*”号，说明该电阻的阻值需要调整。实验表明，音乐集成电路片演奏时间的长短与电路中R的取值是有联系的。例如，某音乐片的R取值范围为6.2

k

～10.5

k，正常的播放时间为20

s，当R取1.6

k时，演奏时间不足1

s，并且音质严重失真，因此，为了达到良好的音质效果，对这样的音乐集成电路片芯片，需要耐心地调整电路中可调电阻R的阻值。3．音乐集成电路片可再开发使用有些音乐集成电路片内存的内容可以根据用户的要求而变，因此，音乐集成电路片既可以直接应用，也可以进一步开发使用。一般来说，音乐片电路的工作与如下4个基本因素有关。①电源电压。②可调电阻。③触发信号。④输出负载。如果将音乐集成电路片作为一个电路元件来对待，那么仅仅从改变其触发手段方面考虑，就可以派生出很多的实用电路。例如，将音乐集成电路片的触发端用某种信号加以控制，就成为一个可以用声音形式报警的通断器；可以用音乐集成电路片制作接近开关、光电开管、防丢钱包提醒电路等；还可以利用音乐集成电路片作为信号源，它输出的是脉冲信号，如果再对信号加以处理，就可输出方波、尖顶波和三角波等信号，作为简易的脉冲发生器使用。如果将音乐集成电路片输出的音乐信号经变压器升压后，再经整流滤波后成为高压直流电，电压值可达1

500

V左右，用于电击蚊蝇是足够的了。知识2常见音乐集成电路片的型号和典型应用电路1．CW9300型音乐集成电路片CW9300型音乐集成电路片的外型和引脚功能如图10.1所示。图10.1CW9300型音乐集成电路片的外型和引脚功能CW9300是最常用的音乐集成电路片之一，它的乐曲种类很多，相同型号的音乐集成电路片，不同的音乐片内部的音乐各不相同。该系列音乐集成电路片用法灵活，用途极广，广泛应用在电子玩具、电话、门铃、钟表及各种仪器仪表中作发声装置。2．HY-100型音乐集成电路片HY-100型音乐集成电路片的外型和引脚功能如图10.2所示。图10.2HY-100型音乐集成电路片HY-100型音乐集成电路片是一个可以用作门铃的电路，可直接驱动2.5英寸的动线圈式扬声器发声。当HY-100型音乐集成电路片受到脉冲信号触发时，就会自动演奏长约20

s的乐曲。如果要改变演奏乐曲的速度，则只需要改变电阻R的阻值即可。3．CH-105型音乐集成电路片电路CH-105型音乐集成电路片的外型和引脚功能如图10.3所示。图10.3CH-105型音乐集成电路片的外型和引脚功能CH-105型音乐集成电路片的接法简单，合上电源开关电路就可以工作，进行乐曲的演奏，无须有外触发信号。发声元件采用HTD-20或HTD-27型压电陶瓷片。4．CW9561型音乐集成电路片CW9561型音乐集成电路片的外型和引脚功能如图10.4所示。图10.4CW9561型音乐集成电路片CW9561型音乐集成电路片是一种能发出警报声、汽笛声、警车声、机枪声的四声音乐集成电路片。当开关S2分别置于A、B、C位置时,电路可发出警报声、汽笛声、警车声；当开关S1闭合时，不论S2置于何处，电路均发出连续的机枪声。还有一种CW9561型音乐集成电路片，S2为一个双刀四掷开关，当S2置于不同的挡位时，电路就会发出警报声、汽笛声、警车声和机枪声。项目小结课后练习1．音乐集成电路片是一种高度集成的固态电路,它的内部有振荡电路、音乐发生器、节拍产生器、音色发生器、地址计数器和控制输出器等单元电路。2．音乐集成电路片的特点是功能强、价格低、使用方便、适应性强。3．音乐集成电路片对电源的要求比较高，如不按照生产厂家推荐的典型工作电压值供电，会造成工作不正常。4．音乐集成电路片可再开发使用，改变下列4个基本因素之一，就会改变它的应用：①电源电压、②可调电阻、③触发信号、④输出负载。5．音乐集成电路片主要分成音乐和语言两大类，厂家可根据用户需求进行制作。1．音乐集成电路片可分为哪几大类？各举出一个例子。2．音乐集成电路片都用于何种场合？3．音乐集成电路片对电源的要求有哪些？4．音乐集成电路片有哪些特点？5．音乐集成电路片可否进行再开发使用？

项目12光电器件的检测与识别

项目要求:

通过对各种光电器件的实际解剖，要求学生会识别光电器件的种类，熟悉常见光电器件的名称，了解不同类型光电器件的作用，掌握常用光电器件的检测方法。

知识要求:

（1）掌握常见光电器件的种类、作用与标识方法。（2）掌握各种光电器件的主要参数。（3）掌握光电器件的检测方法。能力要求

:

（1）能用目视法判断、识别常见光电器件的种类，能正确说出各种光电器件的名称。（2）对光电器件上标识的型号能正确识读，了解该光电器件的作用和用途。（3）会用万用表对光电器件进行正确测量，并对其质量做出评价。学习方法:

该项目通过对各种光电器件进行现场识别与测量，对各种光电器件进行认识，再使用万用表对光电器件进行测量，达到能判别光电器件质量好坏的目的。项目实施方法与步骤【项目实施目标】（1）熟悉各种光电器件的类型和用途。（2）熟悉各种光电器件的外型和规格。（3）掌握用万用表检测光电器件的方法。【项目实施器材】（1）电子产品：各种类型的发光二极管、光敏电阻、光敏三极管、光耦合器若干。（2）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。【项目实施步骤】（1）识别各种类型的光电器件，观看其外形和标志，识读光电器件上的各种数字和符号。（2）用万用表对光电器件进行检测。（3）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的表格中。项目相关知识

光电技术的历史实际上比电子技术的历史还要早，20世纪初，爱因斯坦就凭借光电效应的发现而获得诺贝尔奖。随着现代科学技术的发展，光电技术重新焕发了青春，各种新型器件不断涌现，光电技术已渗入到现代科技和生活的各个领域，成为遥控技术和信息传输技术中不可或缺的重要技术之一。光电技术的核心是光电子器件，它包括3大类：光电转换器件、电光转换器件、兼有前两者之特性的光耦合器件。光电器件能将光辐射转变为电信号，常见的有光敏二极管、光敏晶体管、太阳电池等。电光器件则正好相反，它能将电信号转变为光辐射，常见的有发光二极管（LED）、红外LED、激光二极管、电视机中的显像管、计算机的显示器等。近些年来发展起来的液晶显示技术和等离子显示技术，也是光电技术的一个分支。从液晶电子手表、液晶显示计算器、手提移动电话甚至液晶电视机、便携式计算机，都广泛应用了液晶技术。知识1电光转换器件

1．LEDLED是一种将电能转化为光能的半导体器件，有发出可见光、不可见光、激光等类型。LED与普通二极管一样具有单向导电性，但它的开启电压比普通二极管的大，一般为1.7～2.4V。（1）LED管的分类LED按光谱分类，可分为可见光和不可见光两种；按发光颜色分类可分为红、绿、黄、橙、蓝颜色；按LED的发光亮度分类，可分为一般亮度和高亮度两种；按发光效果分类，可分为变色和单色；按LED的功率分类，可分为小功率、中功率和大功率；按LED的外形分类，可分为圆形、方形、矩形和异形；按照LED的封装分类，可分为塑封和金属壳封装。（2）LED的主要参数LED的主要参数有最大工作电流Ifm和最大反向电压Urm。最大工作电流Ifm指LED长期正常工作所允许通过的最大正向电流。在使用LED时，LED中的电流不能超过此值，否则会烧毁发光二极管。最大反向电压Urm是指LED在不被击穿的前提下，所能承受的最大反向电压。LED的最大反向电压Urm一般在5

V左右，使用中不应使LED承受超过5

V的反向电压，否则LED将可能被击穿。用不同半导体材料做成的LED，可发出不同颜色的光，比如磷化镓LED发出绿色或黄色光，砷化镓LED发出红色光。LED因其具有驱动电压低、功耗小、寿命长、可靠性高等优点广泛用于显示电路中。近年来，用高亮度LED做成的节能灯泡，已经应用于汽车照明和家庭室内照明，有广泛的应用前景。LED的符号如图12.1所示。图12.1LED的符号LED的光谱范围是比较窄的，光的颜色取决于不同的化合物，几种常见LED的主要参数如表12.3所示。LED常用于作为显示器件，除单个使用外，也常做成七段式或矩阵式，LED的工作电流一般为几毫安至十几毫安。颜色波长（nm）基本材料正向压降（V）（10

mA时）光强（10

mA时，张角45°）mcd*光功率（

W）红外900砷化镓1.3～1.5100～500红655磷砷化镓1.6～1.80.4～11～2鲜红635磷砷化镓2.0～2.22～45～10黄583磷砷化镓2.0～2.21～33～8绿565磷化镓2.2～2.40.5～31.5～8随着技术的进步，现在已经有双色LED、变色LED和自闪光LED问世，极大地丰富了LED的家族，使得LED的应用越来越广泛。双色LED是将两种发光颜色（常见的为红、绿色）的管心VD1和VD2反向并联封装在一起，当工作电压为左正右负时，电流通过VD1使其发红光；当工作电压为左负右正时，电流通过VD2使其发绿色光。变色LED实际上是在一个管壳内装了两只LEDVD1和VD2的管心，一只是红色的，另一只是绿色的，两管的负极连在一起作为2脚接地，另外有两个极：1脚和3脚。当1脚接入工作电压时，电流通过VD1使其发红光；当3脚接入工作电压时，电流通过VD2使其发绿光；当1、3脚同时接入工作电压时，LED发出橙色光；当两个电流的比例不同时，LED的发光颜色在红、橙、绿之间变化，这就是变色LED的工作原理。自闪LED是一种特殊的发光器件，它与普通的LED的主要区别就是当给自闪LED两端加上额定的工作电压后，就可自行产生闪烁光，颜色有红、橙、黄、绿4种，具有较强的视觉感，现在广泛应用在各种电动玩具上。自闪LED其实是由一块CMOS集成电路和一只LED组合而成。CMOS集成电路内部包括振荡器、分频器和驱动器。当接上3～5

V的直流电源后，振荡器即可起振，经分频后获得一个频率为1.3～5.2

Hz范围内的某一固定频率，再经放大后驱动LED发出闪烁光。知识2光电转换器件

1．光敏电阻器光敏电阻器是应用半导体光电效应原理制成的一种器件。当半导体受光照时，产生大量的空穴和电子，空穴和电子在复合之前由一电极到达另一电极，从而使光电导体的电阻率发生变化。光敏电阻器在无光线照射时呈高阻态，当有光线照射时，其电阻迅速减小。现在广泛应用在楼房走廊内的声光两控节能灯，就使用了光敏电阻器。光敏电阻器的检测方法很简单，用指针式万用表检测光敏电阻器的阻值，同时改变光敏电阻器的受光情况，会看到万用表指针随光照度的变化而摆动，若摆动很小或基本不动，则可判定该光敏电阻器失效。2．光敏二极管光敏二极管又叫做光电二极管，是将光能转换成电能的器件，其构造与普通二极管相似，不同点是在管壳上有个入射光窗口，可将接收到的光线聚焦到半导体芯片上。在无光照时，光敏二极管与普通二极管一样具有单向导电性，如果外加正向电压，其电流与端电压呈现指数关系，若外加反向电压则会呈现出较大的电阻；在有光照时，光敏二极管上如果仍加有反向电压，将会产生与光照成正比的电流，这个电流被称为光电流。光敏二极管的符号如图12.4所示。图12.4光敏二极管的符号光敏二极管的检测，可用万用表的“R×1

k”挡测量，光敏二极管的正向电阻约10

k

。无光照射时，反向电阻为∞，说明管子是好的；有光照射时，反向电阻随光的强度增加而减小，阻值可减小到几千欧或1

k以下，则管子是好的；若反向电阻为∞或0，则管子是坏的。3．光敏晶体管

光敏晶体管是一种相当于在基极和集电极接入光敏二极管的晶体管。为了对光有良好的响应，其基区面积比发射区面积大得多，以扩大光照面积。光敏晶体管的管脚有三个也有两个的，在两个管脚的管子中，光窗口即为基极。其等效电路和符号如图12.5所示。图12.5光敏晶体管的等效电路及符号为了进一步扩大光敏晶体管灵敏度，人们制造了达林顿型光敏晶体管。当达林顿型光敏晶体管受到光照时，等效光敏二极管将光信号转换成电信号，此电信号被两级晶体管放大，因此，总放大倍数相当于两只晶体管放大倍数的乘积，所以灵敏度比普通光敏晶体管要高得多，通常光电流可达几十毫安以上。普通型光敏晶体管和达林顿型光敏晶体管的主要参数如表12.4所示

参数名称参数值型号击穿电流暗电流光电流饱和压降响应时间峰值波长光谱范围U(BR)CE（V）ICEO（

A）IL（mA）Uce(sat)（V）tr（

s）tf（

s）

p（nm）(

m)达林顿型3DU511D≥20≤0.5≥10≤1.5≤1008800.4～1.13DU512D≥20≤0.5≥15≤1.5≤1008800.4～1.13DU513D≥20≤0.5≥20≤1.5≤1008800.4～1.1普通型3DU11≥10≤0.3≥0.5≤0.3≤38800.4～1.13DU33≥50≤0.3≥2≤0.3≤38800.4～1.1知识3光耦合器件光耦合器是把LED和光敏晶体管组装在一起而成的电光电转换器件，其主要原理是以光为介质，实现了电—光—电的传递与转换。其等效电路和符号如图12.6所示。在光耦合电路中，为了切断干扰的传输途径，电路的输入回路和输出回路必须各自独立，不能共地。由于光耦合器是一种以光为介质传送信号的器件，实现了输出端与输入端的电气绝缘（绝缘电阻大于1019

），耐压在1

kV以上；光耦合器的特点可以记做：电气隔离、信号传输。光耦合器为单向传输，无内部反馈，抗干扰能力强，尤其是抗电磁干扰，是一种广泛应用于微机检测和控制系统中光电隔离方面的新型器件，在PLC中有广泛的应用。图12.6光耦合器的等效电路和符号知识4光电器件的检测

1．LED的检测方法（1）LED正负极的目测判断LED的管体一般都是用透明塑料制成的，所以可以用眼睛观察来区分它的正、负电极：将管子拿起置较明亮处，从侧面仔细观察两条引出线在管体内的形状，较小的一端便是正极，较大的一端则是负极。（2）LED正负极的万用表测量LED的开启电压约为2

V，而万用表置于“R×1

k”挡及其以下各电阻挡时，表内电池仅为1.5

V，比LED的开启电压低，所以无论LED是正向接入还是反向接入，管子都不能导通，也就无法进行检测判断。因此，用万用表检测LED管时，必须要使用“R×10

k”挡。置此挡时，表内接有9

V或15

V的高压电池，测试电压高于管子的开启电压，可以对LED进行测量。2．光敏二极管的检测方法光敏二极管的检测可以按照下列步骤进行。（1）将万用表置于“R×1

k”挡，测量光敏二极管的正向电阻，应为10

k

左右。（2）对调两只表笔，使光敏二极管工作在反偏状态，此时用一个物体将光敏二极管的透明窗口遮住，这时万用表的读数应为无穷大。（3）移去遮光体，这时万用表的表针应该向右偏转至几千欧姆处。光线越强，电阻应该越小，光线特强时，电阻可降低到1

k

以下，这样的管子就是好的。若管子的正反向电阻都是无穷大或者是零，说明管子已经损坏。3．光敏晶体管的检测方法光敏晶体管的检测可以按照下列步骤进行。（1）将万用表置于“R×1

k”挡，测量光敏晶体管的两个极间的电阻，此时用一个物体将光敏晶体管的透明窗口遮住，这时万用表的读数应为无穷大。（2）移去遮光体，使光敏晶体管的窗口朝向光源，这时万用表的表针应该向右偏转至1

k

左右，表针偏转的越大，管子的灵敏度就越高，这样的管子就是好的。4．光耦合器的检测方法光耦合器的检测可以按照下列步骤进行。（1）测量光耦合器的输入部分。将万用表置于“R×1

k”挡，测量光耦合器的两个输入端。光耦合器的两个输入端之间其实就是一个LED，所以只要测出这个LED的正反向电阻，就可以判断输入端的好坏。（2）测量光耦合器的输出部分。 在输入端悬空的前提下，用万用表测量光耦合器的两个输出端的正反向电阻，此时万用表的表针应该指示无穷大。（3）检测光耦合器的传输特性。最简单的测量方法是采用双电表法。用两只万用表同时分别测量光耦合器的输入端和输出端的电阻。当测量光耦合器的输入端电阻指示读数比较小时，测量光耦合器的输出端的电阻指示读数也比较小。这就说明输出端接收到了光信号，并且对信号加以放大了。（4）检测光耦合器的绝缘电阻。将万用表置于“R×10

k”挡，测量光耦合器的任意一个输入端和任意一个输出端之间的电阻，均应为无穷大。说明光耦合器的绝缘性能比较好。5．红外LED的检测方法红外LED发射的波长为1～3

m，已经处于红外光波段，人眼看不到。红外LED的发射功率只有几毫瓦，不同型号的红外LED，发光强度的角分布也不相同。正是由于其发射的红外光人眼看不见，所以利用上述可见光LED的检测法只能判定其PN结的正、反向电学特性是否正常，而无法判定其发光情况是否正常。为此，最好准备一只光敏电池器件，如2CR、2DR型硅光电池，作为接收器。在给红外LED加上电源的情况下，用万用表测量光电池两端电压的变化情况，就可以判断出红外LED能否正常发射红外光。项目小结课后练习1．光电器件按照工作原理和使用用途的不同，分为LED、光敏二极管、光敏晶体管、光电池、光耦合器、红外光器件、液晶显示器、等离子显示器等。2．LED显示器件将电信号转变为文字、数字、图像等，有广阔的应用范围。3．光敏二极管和光敏晶体管是将光信号转变为电信号的器件，尤其是光敏晶体管具有放大能力，是光电自动控制系统中的重要器件。4．光耦合器是实现电—光—电转换的重要器件，能将两个电气系统实现电隔离，在防止干扰、提高电路性能方面有重要的作用。5．红外光电器件工作在红外线领域，具有独特的功能，在自动化领域应用广泛。6．液晶显示器和等离子显示器是近几年得到飞速发展的新型电光显示器件，将来会有更加广阔的应用空间。1．常用的光电器件可分为哪几类？2．发光二极管的发光条件是什么？你知道有哪些应用？3．光敏二极管和光敏晶体管有何不同？有哪些应用？4．光耦合器的作用是什么？都有哪些应用？5．液晶显示器和等离子显示器在发光原理上有什么异同？

项目13

压电元件和霍尔元件的检测与识别

项目要求:通过对各种压电元件和霍尔元件的实际识别和测量，要求学生会识别压电元件和霍尔元件的种类，熟悉常见压电元件和霍尔元件的名称，了解不同类型压电元件和霍尔元件的作用，掌握常用压电元件和霍尔元件的检测方法。

知识要求:（1）掌握常见压电元件的种类和用途。（2）掌握压电元件的主要参数。（3）掌握压电元件的检测方法。（4）掌握霍尔元件的种类和用途。（5）掌握霍尔元件的主要参数。（6）掌握霍尔元件的检测方法。

能力要求

:（1）能用目视法判断、识别常见压电元件的种类，能正确说出各种压电元件的名称。（2）对压电元件上标识的型号能正确识读，了解该压电元件作用和特点。（3）会用万用表对压电元件进行正确测量，并对其质量做出评价。（4）能用目视法判断识别霍尔元件的种类，能正确说出霍尔元件的名称。（5）对霍尔元件上标识的型号能正确识读，了解该霍尔元件的作用和特点。（6）会用万用表对霍尔元件进行正确测量，并对其质量做出评价

学习方法:

该项目通过对各种压电元件和霍尔元件进行识别，再使用万用表对压电元件和霍尔元件进行测量，达到能判别压电元件和霍尔元件质量好坏的目的。项目实施方法与步骤【项目实施目标】（1）熟悉各种压电元件的类型和用途。（2）熟悉各种压电元件的外形和规格。（3）掌握用万用表检测压电元件的方法。（4）熟悉霍尔元件的类型和用途。（5）熟悉霍尔元件的外形和规格。（6）掌握用万用表检测霍尔元件的方法。【项目实施器材】（1）电子产品：各种类型的压电元件和霍尔元件若干。（2）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。【项目实施步骤】（（1）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元件上的各种标志。（2）用万用表对各种压电元件进行检测。（3）用万用表对霍尔元件进行检测。（4）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的表格中。项目相关知识压电元件是指利用“压电”效应制成的一系列器件。目前应用比较广泛的压电器件有石英晶体、声表面波滤波器、陶瓷谐振元件等，这些元件的运用使电子产品的整体性能得到大幅度的提高。

知识1石英晶体

石英晶体又称为石英谐振器，它是利用石英的“压电”特性而按特殊切割方式制成的一种电谐振元件。石英晶体元件具有性能稳定、品质因数高、体积小等优点，其电路符号及外形如图13.1所示。图13.1石英晶体的电路符号及外形1．石英晶体元件的结构及性能石英晶体元件由石英晶片、晶片支架、外壳等构成。石英晶体元件在电路中作用相当于一个高Q值的LC谐振元件。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相同，常见的切型有AT、BT、DT、X、Y等数种。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。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。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壳封装型等。石英晶体元件一般有两个电极，但也有多电极式的封装。2．石英晶体元件的种类和主要参数（1）石英晶体元件的种类石英晶体元件按封装外形有金属壳、玻壳、胶木壳和塑封等几种，按石英晶体元件的频率稳定度分，有普通型和高精度型，被广泛应用于彩电、手机、手表、电台、DVD机等。尽管石英晶体元件的分类形式较多，但彼此间的性能差别不大，只要体积及性能参数基本一致，许多石英晶体元件都可以互换使用。（2）石英晶体元件的主要参数石英晶体元件的主要参数有：标称频率、工作温度、频率偏移、温度系数、负载电容、激励电平等。①标称频率。在石英晶体成品上标有一个标称频率，当电路工作在这个标称频率时，其频率稳定度最高。这个标称频率通常是在成品出厂前，在石英晶体上并接一定的负载电容条件下测定的。②负载电容。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。3．石英晶体元件的命名国产石英晶体元件的型号命名由3部分组成。第1部分用字母表示外壳材料及形状，如用J表示金属外壳，S表示塑料外壳，B表示玻璃外壳等。第2部分用字母表示晶体片的切割方式，如A表示晶体切型为AT型，B表示晶体切型为BT型等。第3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4.433

618

75表示石英晶体元件的标称工作频率。4．石英晶体元件的检测检测石英晶体通常采用以下几种方法，在实际维修中更为常用的是用代换法来判断石英晶体的好坏。（1）电阻法将万用表置于“R×10

k”挡，测量石英晶体两引脚之间的电阻值，应为无穷大。若实测电阻值不为无穷大甚至出现电阻为零的情况，则说明晶体内部存在漏电或短路性故障。（2）在路测压法现以鉴别彩电遥控器晶体好坏为例，介绍此法的具体操作。将遥控器后盖打开，找到晶体所在位置和电源负端（一般彩电遥控器均采用两节1.5

V干电池串联供电）；把万用表置于直流10

V电压挡，黑表笔固定接在电源的负端。先在不按遥控键的状态下，用红表笔分别测出晶体两引脚的电压值，正常情况下，一只脚为0V，另一只脚为3V（供电电压）左右；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，正常情况下，两脚电压均为1.5V（供电电压的一半）左右。若所得数值与正常值差异较大，则说明晶体工作不正常。（3）电笔测试法用一只试电笔，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，将另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分，若试电笔氖管发光，说明晶体是好的，否则，说明晶体已损坏。知识2陶瓷元件、声表面波滤波器和霍尔元件陶瓷元件与石英晶体元件一样，也是利用“压电”效应制成的一种元件，在无线电接收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。1．陶瓷元件（1）陶瓷元件的结构及特点陶瓷元件是在由锆钛酸铝陶瓷材料制成的薄片两边镀上金属银层，然后在银层上做出电极引线，最后用塑料等材料封装而成。陶瓷元件的基本结构、工作原理、特性、等效电路等与石英晶体元件相似，但其频率精度、频率稳定性等指标比石英晶体元件要差一些。（2）陶瓷元件的分类及命名方式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陶瓷元件。陶瓷元件一般采用塑料壳封装或复合材料封装形式，也有的采用金属壳封装形式。国产陶瓷元件的型号命名由5部分组成，其各部分符号及意义如表13.4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谐振器国产陶瓷元件的型号命名表（3）陶瓷元件的主要参数及更换陶瓷元件的主要参数有标称频率、插入损耗、陷波深度、失真度、鉴频输出电压、通带宽度、谐振阻抗等，选用和更换陶瓷元件时只要其型号和标称频率一致即可。2．声表面波滤波器（SAWF）声表面波滤波器（SAWF）是一种集成滤波器，它利用“压电”和“反压电”的原理进行信号的传播。不同频率的信号，在SAWF中换能的能力不同，从而形成了对不同频率信号的滤波作用。（1）声表面波滤波器（SAWF）结构声表面波滤波器由压电晶体基片及输入换能器、输出换能器组成。压电晶体通常由铌酸锂材料制成，换能器呈叉指形，它将电压信号转换成机械波，再将机械波转换成电压信号。叉指形换能器的几何尺寸和形状，决定了滤波器的通频带特性。声表面波滤器（SAWF）的特点是：选择性好，吸收深度可达-35～−40

dB；幅频特性及相频特性好，且无须调整；温度稳定性好，不易老化；过载能力强，不会因为输入信号的大小而引起频率特性的变化。但它也存在插入损耗大、传输效率低和有3次反射等缺点。（2）声表面波滤器（SAWF）的主要参数 声表面波滤波器（SAWF）的主要参数有：中心频率、带宽、矩形系数、插入损耗、最大带外抑制、幅度波动、线性相位偏移等。3．霍尔元件（1）霍尔元件的特性利用霍尔效应制成的半导体元件叫霍尔元件。所谓霍尔效应是指当半导体上通过电流且电流的方向与外界磁场方向相垂直时，在垂直于电流和磁场的方向上产生霍尔电动势的现象。（2）霍尔元件的种类霍尔器件所用的材料有：锗、硅、锑化铟、砷化铟、砷化镓等。霍尔器件按制作与识别可分为两大类：一类是用半导体单晶加工而成，称为体型霍尔器件；另一类是利用真空蒸发或外延、扩散等与识别在适当的衬底上制成半导体单晶或多晶薄膜，称为薄膜型霍尔器件。薄膜型霍尔器件可制作在集成电路中。霍尔元件的工作原理和外形如图13.2所示。图13.2霍尔元件的工作原理和外形由原理图可见，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强度为B的磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势为VH的霍尔电势，它们之间的关系为：

VH=KHIB式中，KH为霍尔灵敏度，它是一个与材料和几何尺寸有关的系数。霍尔元件通常有4个引脚，即两个电源端和两个输出端。它的电路符号和典型应用电路如图13.3所示。E为直流供电电源，RP为控制电流I大小的电位器。I通常为几十至几百毫安；RL是VH的负载。霍尔元件具有结构简单、频率特性优良（从直流到微波）、灵敏度高、体积小、寿命长等突出特点，因此，被广泛用于位移量测量、磁场测量、接近开关以及限位开关电路中。（3）霍尔元件的检测①测量输入电阻和输出电阻：测量时要注意正确选择万用表的电阻挡量程，以保证测量的准确度。对于HZ系列产品应选择万用表的“R×10”挡测量；对于HT与HS系列产品应采用万用表的“R×1”挡测量，测量结果应与手册的参数值相符。如果测出的阻值为无穷大或为零，说明被测霍尔元件已经损坏。②检测灵敏度（KH）：一般采用双表法，将一只表置于“R×1”或“R×10”挡（根据控制电流I大小而定），为霍尔元件提供控制电流，将另一只万用表置于直流2.5V挡，用来测量霍尔元件输出的电动势VH。用一块条形磁铁垂直靠近霍尔元件表面，此时，电压表的指针应明显向右偏转。在测试条件相同的情况下，电压表的指针向右偏转的角度越大，表明被测霍尔元件的灵敏度（KH）越高。测试时要注意不要将霍尔元件的输入、输出端引线接反，否则，将测不出正确结果。图13.3霍尔元件电路符号和典型应用电路新器件与新技术片状元器件的包装和贴装方法1．片状元器件的包装形式目前生产的片状元器件有3种形式的包装。①散装。供手工贴装用。②盒式包装。将片状元器件按一定方向排列在朔料盒中，适合夹具式贴片机使用。③编带包装。将片状元器件一定方向逐只装入纸编带或塑料编带的孔中并封装，再按一定方向绕在带盘上，适合全自动贴片机使用。2．片状元件的贴装方法（1）专业生产片状元器件的焊接技术被称为表面组装技术，就是将片状元器件的焊接端子对准印制板上的焊盘，利用粘接剂或焊膏的粘性把片状元器件贴到印制板上，然后通过再流焊实现焊接。典型的与识别流程如下。印制板设计→涂粘接剂或印刷焊膏→贴装片状元器件→再流焊→清洗→测试。（2）人工焊接人工焊接采用电烙铁进行手工操作，为了防止焊接时元器件移位，可先用粘贴剂将元件粘贴在印制板上的对应位置，胶点的大小与位置要合适。待胶固化后，再刷上助焊剂，然后进行焊接。项目小结课后练习1．压电器件主要有石英晶体、声表面波滤波器、陶瓷谐振元件等，这些元件性能优异。2．陶瓷元件主要有陶瓷陷波器、陶瓷滤波器、陶瓷鉴频器、陶瓷谐振器等。3．声表面波滤波器由压电晶体基片及输入换能器、输出换能器组成，其对频率的选择性好，幅频特性及相频特性好，温度稳定性好，过载能力强。4．霍尔元件具有结构简单、频率特性优良、灵敏度高、体积小、寿命长等突出特点，被广泛用于位移量测量、磁场测量、接近开关以及限位开关电路中。1．压电元件有哪些主要产品？各有何种特点？2．霍尔元件有哪些应用？有什么特点？

项目8继电器和干簧管的检测与识别

项目要求:

通过对各种继电器和干簧管的实际解剖，要求学生会识别继电器和干簧管的种类，熟悉常见继电器和干簧管的名称，了解不同类型继电器和干簧管的作用，掌握常用继电器和干簧管的检测方法。

知识要求:（1）掌握常见继电器的种类和用途。（2）掌握各种继电器的主要参数。（3）掌握继电器的检测方法。（4）掌握常见干簧管的种类和用途。（5）掌握各种干簧管的主要参数。（6）掌握干簧管的检测方法。（7）掌握固态继电器的特点和应用场合

能力要求

:

（1）能用目视法判断、识别常见继电器的种类，能正确说出各种继电器的名称。（2）对继电器器件上标识的型号能正确识读，了解该继电器的作用和特点。（3）会用万用表对继电器进行正确测量，并对其质量做出评价。（4）能用目视法判断、识别常见干簧管的种类，能正确说出各种干簧管的名称。（5）对干簧管上标识的型号能正确识读，了解该干簧管的作用和特点。（6）会用万用表对干簧管进行正确测量，并对其质量做出评价。（7）能正确使用固态继电器，会用万用表对固态继电器进行正确测量，并对其质量做出评价。学习方法:

该项目通过对各种继电器、固态继电器和干簧管进行识别，再使用万用表对继电器、固态继电器和干簧管进行测量，达到能判别继电器、固态继电器和干簧管质量好坏的目的。项目实施方法与步骤【项目实施目标】（1）熟悉各种继电器的类型和用途。（2）熟悉各种继电器的外型和规格。（3）掌握用万用表检测继电器的方法。（4）熟悉各种干簧管的类型和用途。（5）熟悉各种干簧管的外型和规格。（6）掌握用万用表检测干簧管的方法。（7）掌握用万用表检测固态继电器的方法。【项目实施器材】（1）电子产品：各种类型的继电器、固态继电器和干簧管若干。（2）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只

【项目实施步骤】（1）拆卸和装配各种类型的继电器和干簧管，观看其内部结构，认识各种类型的继电器、固态继电器和干簧管，识读继电器、固态继电器和干簧管上的各种标志。（2）用万用表对各种类型的继电器进行检测。（3）用万用表对各种类型的固态继电器进行检测。（4）用万用表对各种类型的干簧管进行检测。（5）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的表格中。项目相关知识

电磁继电器实质上是一种用小电流来控制大电流的自动开关，广泛使用在自动控制电路中。电磁继电器主要分为交流继电器和直流继电器两大类，根据开关触点的形式又可分为常开式、常闭式和转换式。知识1电磁继电器的结构和型号命名

电磁继电器是由铁芯、线圈、衔铁、触点以及底座等构成。当线圈中通过电流时，线圈中间的铁芯被磁化而产生磁力，从而将衔铁吸下，衔铁通过杠杆的作用推动簧片动作，使触点闭合；当切断继电器线圈的电流时，铁芯失去磁力，衔铁在簧片的作用下恢复原位，触点断开。在电路中表示继电器时，要画出它的线圈与控制电路的有关触点。电磁继电器的常用符号如图8.1所示。图8.1电磁继电器的常用符号2．继电器的型号命名继电器的型号一般由5部分组成。第一部分用字母J表示继电器，第二部分用字母表示功率或形式，第三部分用字母表示外形特征，第四部分用数字表示序号，第五部分用字母表示封装，如表8.6所示。第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分继电器主称功率或形式外形序号封装形式JW：微功率W：微型F：封闭式JR：弱功率C：超小型M：密封式JZ：中功率X：小型（无）敞开式JQ：大功率G：干式JA：舌簧S：湿式JM：磁保持JH：极化JP：高频JL：交流JS：时间JU：温度知识2

继电器的检测方法

1．电磁继电器的检测方法（1）判别是交流继电器还是直流继电器判别方法：在交流继电器的线圈上常标有“AC”字样，并且在其铁芯顶端，都嵌有一个铜制的短路环；在直流继电器上则标有“DC”字样，且在其铁芯顶端没有铜环。（2）判别触点的数量和类别判别方法：只要仔细观察一下继电器的触点结构，即可知道该继电器有几对触点，还能看清楚在不通电的情况下，触点是闭合的还是断开的。也可以用万用表的欧姆挡测量触点两个引脚的电阻，通过电阻的阻值，来判断该继电器是常开式还是常闭式。若触点对外有3个引脚，则该继电器属于转换式。若触点对外只有两个引脚，则该继电器只能属于常开式或是常闭式。（3）测量触点接触电阻测量触点的接触电阻，可以判断该触点是否良好。用万用表的“R×1”挡，先测量一下常闭触点间的电阻，该阻值应为零。然后再测量一下常开触点之间的电阻，该阻值应为无穷大。接着，用手按下衔铁，这时常开触点闭合而常闭触点打开，常闭触点之间的电阻变为无穷大，常开触点之间的电阻变为零。如果常开触点和常闭触点的状态转换不正常，可轻轻拨动相应的簧片，使触点充分闭合或打开。如果触点闭合后接触电阻极大，看上去触点已经熔化，那么该继电器已不能再继续使用。若触点闭合后接触电阻时大时小状态不稳定，看上去触点完整无损，只是表面颜色发黑，这时，可用细砂纸轻轻擦蹭触点的表面，使其接触良好，然后在触点空载情况下，给继电器线圈加上额定工作电压，使其吸合、释放几次，然后再测一下触点的接触电阻是否恢复正常。检测继电器接点时，给继电器线圈接上规定的工作电压，再用万用表“R×1”挡检测接点的通断情况。未加上工作电压时，常闭接点应导通。当加上工作电压时，应能听到继电器吸合声，这时常开接点应导通，否则应检查接点是否清洁、氧化及接点压力是否足够。（4）测量线圈电阻根据继电器标称的线圈直流电阻值，将万用表置于适当的电阻挡，可直接测出该继电器线圈的电阻值。例如，某继电器标明线圈电阻值为R=1

000

，则将万用表拨至R×100挡，然后将万用表的两表笔接到继电器线圈的两个引脚，万用表指示应基本符合继电器标称的直流电阻值。如果测出线圈有开路现象，可查一下线圈的引出端，看看是否是线头开焊。如果断头在线圈的内部或看上去线包已烧焦，那么只有更换一个相同的线圈或将继电器整个更换。用万用表测量线圈电阻指示值的大小应与该继电器的线圈标注阻值基本相符，指示值过大、过小都说明线圈存在着断线和短路的故障。2．固态继电器的检测方法（1）固态继电器的特性固态继电器（SSR）是一种由集成电路和分立元件组合而成的一体化无触点电子开关器件，其功能与电磁继电器相似，但固体继电器是没有机械触点的开关，可以以很高的频率实现电路的通断，这是机械式开关所无法比拟的。固态继电器的种类很多，常用的有直流型固态继电器和交流型固态继电器两种。不论是直流型固态继电器还是交流型固态继电器，都采用光电耦合方式作为控制端与输出端之间的信号传输，既可以完成电气控制，又能实现控制端与输出端的电气隔离，有效地防止了电磁干扰。（2）固态继电器的检测输入、输出端引脚及其质量的判别在交流固态继电器的输入端一般标有“+”、“−”字样，而在输出端则不分正、负。在直流固态继电器的输入和输出端上均标有“+”、“−”，并注有“DC输入”和“DC输出”的字样，以示区别。用万用表判别时，可使用“R×10

k”挡，分别测量4