模拟电路常用电子元器件的检测方法分析
2018-04-12王静
王 静
(石家庄昌澎网络科技有限公司 河北 石家庄050081)
0 引言
所谓的电子元器件就跟人体的器官构成一样,是组成电子产品的各个基本要素,属于制造业的范畴,当前我国生产电子元器件的厂家有上万家,各种层次不齐,良莠不齐的产品相继出现的市场上,给电子产品制造者的商家提供了多种多样的选择机会,正是因为如此,一些非法商家,趁机将一些不合格的电子元器件投入市场上,一些个体消费者由于缺乏专业的电子元器件认识和判断水平,从而购买了劣质的电子元器件产品,导致了电子产品总是会出现各种各样的问题,另一方面,类似于家电,电冰箱,洗衣机等这种大型的电器,使用时间长后,就会出现各种各样的问题,导致电子产品不能够正常使用,但很多时候由于使用者缺乏专业的知识,也很难辨别出到底是什么原因引起了电子产品的故障,不得不费很大的力气情维修工人来帮忙,结果往往是一个自己都能解决的问题,往往会大动干戈,浪费了时间,为此,掌握电子元器件检测分析对于一个家庭正常的运行,工厂正常的生产具有现实意义[1]。为此,本文从对电子元器件的认知入手,通过对电子元器件检测方法的介绍,进一步阐述电子元器件和电子产品对于居民生活,企业生产的重大意义。
1 常见的电子元器件介绍
目前市场上的电子元器件的种类很多,分类方法各样。市场上常见分为:电阻器类型、电容器类型、电感器类型的电子元器件,电子二极管,电子三极管,集成电路等等。我们都知道,电子元器件质量的高低,功能的好坏及其性质直接影响电子产品的性能,使用寿命及外观等等。对于电子元器件质量检测方法的掌握能够有效的提升电子产品的质量,进而提升电子产品的价格,实现企业利润的最大化。
所谓的电子元器件,顾名思义主要是有两部分组成,一种是元件,一种是器件,那么什么是元件,什么又是器件呢?元件简单的来说就是指在制造业对该物品家进行加工的时候其自身的化学成分不会发生变化,电压和电流不会受到影响,而器件则正好相反,在电子产品进行加工的部分,其化学成分会随着加工程度发生显著的变化,电子会产生,电流和电压也会发生相应的变化。电子的元件和器件虽然在加工过程中的作用机理不甚相同,但是二者作为电子元器件的重要组成部分,在电子元器件功能的发挥中发挥了不可小觑的作用。
综上,我们对电子元器件的构成及电子元器件的种类有了一个简单的理解,本文的研究目的在于电子元器件检测方法的介绍,那么业界又是怎样理解电子元器件的检测这问题呢?我认为我们不妨从以下几个方面进行简单的理解:电子元器件的检测可以说是电子元器件生产过程中的一个重要环节,标志着电子元器件这一工作是否有效的完成,倘若电子元器件通过了检测,可以说电子元器件得以制造成功,但是电子元器件如果没有通过检测,说明电子元器件没有制造成功,还存在着这样或那样的问题,需要找出问题,进行改进,直至完成对电子元器件的制造;另一项理解则是已经制造好的并投入使用的电子元器件,由于使用不当或者是寿命比较长,出现了各种各样的问题,需要明确一下导致这些问题出现的原因,进而寻找解决问题的方法,这也可以称之为电子元器件的检修。所谓的检修就是当电子元器件完成大批量生产后,采取随机抽样的方法进行检测,进而推测出总体中有多少个合格的产品,有多少个次级产品,而事后检修则是对性能,功能出现问题的电子元器件进行检修[2],寻找原因。当然,电子元器件的种类不同,采用的方法不同,是需要对症下药的,针对不同的问题采取不同的解决方法。
2 电子元器件中常见的故障
经过数据调查显示,在电子元器件的使用过程中,经常会遇到如下几方面的故障:
2.1 电子元器件遭受损害
电子元器件损通常表现为电子元器件的电阻熔断,这主要是电阻值的大小发生变化,一般情况下,电阻值会有一个正常的水平,超过其正常值或小于正常值就会出现电阻中断的问题。
2.2 电子元器件的软件故障
通常情况下我们遇到的电器漏电,或者是产品发热的问题就属于电子元器件软件方面的故障,一般情况下这方面的故障不易被人们所察觉,一般都是问题出现很久了人们才发现,但是发现后也不易于修复,是常见的电子元器件的问题。
3 电子元器件的检测办法
通过人们多年的实践,各种各样的电子元件的检测办法已近被人们总结出来,并且得到了很好的利用,人们常见的电子元器件的检测办法我们这里归类为三种,一种是利用电阻器检测电子元器件,第二种是利用三极管来检测电子元器件,还有一种就是使用二极管检测电子元器件,这三种电子元器件的检测办法并不是能够解决所有的电子元器件故障问题,还需要进一步探究其他的方法来解决电子元器件中出现的问题,接下来我们分别了解一下这三种方法是如何进行电子元器件检测的。
3.1 利用电阻器检测电子元器件
利用万用表将两表笔与电阻的两端相连接,根据读数进行判断。通过我们会通过尝试得到一个正确的数值,当所读出来额数据超过这个数值和小于这个数值使,就表明电子元器件出现了故障,有这种检测方法检测出来的故障一般都是一些诸如短路,击穿或者是漏电问题[3],但是,万用表只可检测内部是否有短路、击穿以及漏电现象,测量精度不高,只能给人们一个大概的判断,并不能很准确的指明到底是出现了什么问题,人们还需要结合该电子产品出现的其他症状进一步明确电子元器件出现的问题,再进一步寻找解决问题的方法;为了提高测量的精度,电阻标值来选择相适应的量程以及非线性的刻度关系,在全指针20%一80%弧度内选择中段位置为最理想的状态,如果全指针超出这个范围,则表明电子元器件有故障。由于这种方法比较简单易行,一般电器出现问题时,人们会首先采用这种方法进行解决,当这种方法查不出原因是再选取另一种方法[4]。
3.2 利用三极管来检测电子元器件
用万用表检测三极管引脚极性的工作原理是,NPN型的三极管由两个PN结的公共正极构成的基极,PNP型的三极管是由两个PN结的公共负极构成的基极,由此可以判断出三极管的基极和管极型。根据当加在三极管的发射结电压为正、集电结电压为负时三极管工作在放大状态,此时三极管极管的穿透电流较大的特点,可以测出三极管的发射集和集电极。此种检测方法相比较利用电阻器检测电子元器件的方法来说就有一定难度了,需要具有一定的专业知识,但是一旦明白其原理,使用起来也就比较简单了。
3.2 使用二极管检测电子元器件
二极管具有单向导电的作用,如果正向电阻越小,则导电性能越好;如果反向电阻越大,那么导电性能越好。如果测得的阻值都接近零或者小于一定的范围之内,则表明二极管内部存在短路或者漏电问题,而如果无限大,就表明二极管已经开路。对于稳压二极管正负电极的判断一方面可以根据实际运用经验货值其正极为平面形状,负极为半圆面形状对于无法从外形判断出来的稳压二极管要采用万用表,选择RX 1k档的量程,剩下的操作与普通二极管方法类似[5]。二极管检测和三极管检测存在异曲同工之妙,只不过是在检测问题的类型方面存在不同,需要我们仔细进行辨别。来明确电子元器件中存在的问题,进一步寻找解决问题的方法。
由于上述三种方法所适用的电子元器件的问题各不相同,为此针对不同的问题我们要采用不同的检测方法,当人们不猛明确电子元器件存在的问题时,可以联合使用三种方法,找出问题的症结所在,然后对症下药,修复电子元器件。当然,还有一些其他的电子元器件的检测方法,本文并没有做详细的介绍,还需要读者自己去探究,充实自己的知识库,解决日常生活中所遇到的电器问题,提高生活的水平和质量[6]。
4 结论
随着现代社会电子产品生产技术的普及,电子产品越来越多样化,其功能也越来越多,对电子产品的要求也就越来越高,电子元器件是组成电子产品的基本零件,每个电子元器件必须经过严格的出厂测试才能组装到我们的电子产品上,所以电子元器件的检测方法,很重要,我们必须要不断的在电子元器件检测方法上进行改进与试验,更多的模拟电子元器件在电子产品中的使用电路,去更多的研发更新的检测方法,对电子元器件常见的故障做到分类和认知,在确保电子元器件质量的同时,为电子产品更好地服务生活与生产打下设备、器材、技术的基础。但是我们不得不认识到,当前我国电子元器件检测水平与其他国家相比还存在着很大的差距,依旧存在着各种难以攻克的难题,需要政府及科研机构不断的进行研究,提高应对电子元器件问题的处理能力,政府也要不断加大最科研的投入,为其研发奠定充足的物质基础,另外要充分发挥各大高校在培养人才方面的作用,设置一些专门的专业,在使学生掌握必要的理论知识的同时,提供更多的参加实践的机会,进一步在实践中明确电子元器件的原理,明确问题产生的原因[7-8]。寻找解决问题的方法,最大做强我国的电子产业,为我国经济的发展注入新的活力,从而进一步的方便居民的生活,提升居民的生活质量。
参考文献:
[1]胡梅,胡列峰,明德祥.模拟电路统一软故障诊断的研究[J].电子测量与仪器学报,2013,27(11):1060-1066. HU Mei, HU Lie-feng, MING De-xiang. Study on Unified Soft Fault Diagnosis of Analog Circuit [J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2013,27 (11): 1060-1066.
[2]何星,王宏力,陆敬辉,姜伟.基于优选小波包和ELM的模拟电路故障诊断[J].仪器仪表学报,2013,34(11):2614-2619. HE Xing, WANG Hong-li, LU Jing-hui, JIANG Wei. Analog Circuit Fault Diagnosis Based on Optimal Wavelet Packet and ELM [J]. Instrument and Meters, 2013,34 (11): 2614-2619.
[3]韩海涛,马红光,曹建福,张家良.基于非线性频谱特征及核主元分析的模拟电路故障诊断方法[J].电工技术学报,2012,27(08):248-254. HAN Hai-tao, MA Hong-guang, CAO Jian-fu, ZHANG Jia-liang. Analog Circuit Fault Diagnosis Method Based on Nonlinear Spectrum Characteristics and Kernel Principal Component Analysis [J]. Electrotechnical Journal, 2012,27 (08): 248-254.
[4]吴正苗. 基于信息融合和极限学习机的模拟电路故障诊断[D].湖南大学,2011. WU Zheng-miao.Analog Circuit Fault Diagnosis Based on Information Integration and Limit Learning Machine [D]. Hunan University, 2011.
[5]杨士元,胡梅,王红.模拟电路软故障诊断的研究[J].微电子学与计算机,2008(01):1-8. YANG Shi-yuan, HU Mei, WANG Hong. Research on Soft Fault Diagnosis of Analog Circuit [J]. Microelectronics and Computer, 2008 (01): 1-8.
[6]王承,陈光,谢永乐.小波-神经网络在模拟电路故障诊断中的应用[J].系统仿真学报,2005(08):1936-1938. WANG Cheng, CHEN Guang, XIE Yong-le. Application of Wavelet-Neural Network in Analog Circuit Fault Diagnosis [J]. System Simulation Journal 2005 (08): 1936-1938.
[7]黄洁,何怡刚.模拟电路故障诊断的发展现状与展望[J].微电子学,2004(01):21-25. HUANG Jie, HE Ye-gang. Development Status and Prospect of Analog Circuit Fault Diagnosis [J]. Microelectronics, 2004 (01): 21-25.
[8]杨春宁. 基于小波变换的故障电路特征值提取的研究[D].吉林大学,2004. YANG Chun-ning. Research on Eigenvalue Extraction of Fault Circuits Based on Wavelet Transform [D]. Jilin University, 2004.