电子电路测试与测绘

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电子电路测试与测绘

九江职业技术学院

项目九开关控制器件测试继电器的测试一、知识点（ 1）电磁继电器的工作原理和特性在电路中，一般线圈与接点组分开画，继电器的线圈用一方框表示，方框内注有字母“ J”，而各接点分别画在各自所控制的电路中。其外形、符号、内部结构如图 1.9.1 所示。

图 1.9.1 电磁继电器的内部结构、外形及符号

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项目九开关控制器件测试

当在电磁继电器的线圈 1、 2两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点 3与静触点 4（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点 3与原来的静触点 5（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。所谓“常开触点”就是继电器线圈未通电时处于断开状态的静接点；“常闭触点”则是继电器线圈通电处于接通状态的静接点。电磁继电器除了有直流的也有交流的，但凡是交流电磁继电器的铁芯上，都嵌有一个铜制的短路环。

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（ 2）继电器的主要参数 a. 额定工作电压或额定工作电流 b. 直流电阻 c. 吸合电流 e. 触点负荷 d. 释放电流（ 3）继电器的附加电路 a. 串联 R、 C电路 b. 并联 R、 C电路 c. 并联二极管电路

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二、测试方法最简单的方法是用万用表测试它的直流电阻、吸合电流、释放电流及额定工作电压。（ 1）继电器线圈直流电阻的测试所谓继电器的直流电阻就是继电器线圈线包的直流电阻。测试的方法十分简单，可用万用表的欧姆档直接测试，像测试固定电阻值一样。如果因为电阻很小，测量数值不准确，可用其他精密一起，如电桥等。

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项目九开关控制器件测试（ 2）继电器触点电阻的测试用万用表 R×1k 档，先测试常闭静触点 5与动触点 3间的电阻，阻值应为零；而常开静触点 4与动触点 3间的阻值应为无穷大。然后将继电器线圈通电使得继电器吸合，这时常开静触点 4与动触点 3间的阻值应为零；而常闭静触点 5与动触点 3间的电阻应为无穷大。（ 3）吸合电流、电压和释放电流、电压的测试测试时需要有一台 0～ 36V 的可调直流稳压电源，一只万用表和一个功率为 2W， 10kΩ的电位器，具体接线图如图 1.9.2 所示。

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干簧管的测试一、知识点（ 1）干簧管的主要参数 a. 外形尺寸，φD表示直径， L表示管的长度 b. 吸合安匝 c. 释放安匝 d. 动作时间（吸合时间） e. 接触电阻 f. 触点容量

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将万用表置于直流电流 50mA 档，电位器置于中间位置，直流稳压电源置于 10V （视标称电压而定）处。接通电源，如果这时继电器不动作（未吸合），说明吸合电流或电压不够，可慢慢调节可变电阻（或增加电压值），直至继电器刚好动作。记下万用表指示的电流值和电压值；再把电位器慢慢调节回去，减少电流，让已经吸合的继电器释放，并记下释放时的电流和电压。如此反复几次，并注意记录每次刚好动作（吸合或释放）时的电流和电压，以测量时最满意的一次为准（调整动作与继电器吸合或释放动作配合刚好时），确定继电器的吸合电流和释放电流。一般继电器的释放电压大概是吸合电压的 10 ～ 50％。如果释放电压小于 1/10 吸合电压，则该继电器就不能再使用了。

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二、测试方法测试接线如图 1.9.3 所示。测试时，将开关 K合上，然后把一块磁铁慢慢靠近干

簧管，当距离到一定程度时，干簧管的簧片即被磁化而吸合，把电路接通，使发光二极管导通发光。然后，将磁铁逐渐远离干簧管，外加磁场逐渐消失。此干簧管性能可判为正常。若磁铁靠近和离开时，干簧管却无开关作用，则说明被测干簧管是坏的。

图 1.9.3 干簧管的测试电路

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晶闸管的测试一、知识点晶闸管是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅。晶闸管是 PNPN 四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流。应用最多的是单向晶闸管和双向晶闸管。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“ V”、“ VT”表示（旧标准中用字母“ SCR”表示）。

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（ 1）单向晶闸管其电路符号、外形结构、等效电路等如图 1.9.4 所示。它有三个电极，分别为阳极（ A）、阴极（ K）和控制极又称门极（ G）。由图可见，它是一种 PNPN 四层半导体器件，其中控制极是从 P 型硅层上引出，供触发晶体管用。

图 1.9.4 单向晶闸管

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项目九开关控制器件测试a. 单向晶闸管的工作原理单向晶闸管在工作过程中，它的阳极 A和阴极 K与电

源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极 G和阴极 K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。 b. 单向晶闸管的伏安特性单向晶闸管的伏安特性如图 1.9.5 所示。

图 1.9.5 单向晶闸管的伏安特性

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项目九开关控制器件测试（ 2）双向晶闸管 a.双向晶闸管的结构特点

图 1.9.6双向晶闸管的结构图

（ a）（ b）（ c）（ d）（ e）

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其特点是，当 G极和 T2 极相对于 T1 的电压均为正时， T2 是阳极， T1 是阴极；反之，当 G极和 T2 极相对于 T1的电压均为负时， T1变成阳极， T2 为阴极，所以它可在任何一个方向导通。其在电路中的作用是和两只普通的单向晶闸管反向并联起来等效的。双向晶闸管符号如图 1.9.6 （ d）所示，其外形有平板型、螺栓型、塑封型多种，图 1.9.6 （ e）所示为小功率塑封晶闸管的外形。 b.双向晶闸管的伏安特性双向晶闸管在结构上相当于两个单向晶闸管反极性并联，所以它具有两个方向都导通、关断特性，即具有两个方向对称的伏安特性，如图 1.9.7所示。

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图 1.9.7 双向晶闸管的伏安特性

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二、测试方法（ 1）单向晶闸管的测试 a.判断单向晶闸管的电极鉴别单向晶闸管三个极的方法很简单，只要用

万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。将万用表拨至 R×1档，测量任意两脚间的电阻，根据 P-N结的原理，仅当黑表笔接 G极，红表笔接 K极时，电阻呈低阻值，对其它情况电阻值均为无穷大。由此可迅速判定 G、 K极，剩下的就是 A极。

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项目九开关控制器件测试b.判断单向晶闸管的好坏①测试极间电阻用万用表的最高电阻档测试，若阻值很小，再换低

阻档测试，若阻值确实较小，表示被测管 PN结已击穿，该晶闸管已损坏。晶闸管正向阻断特性可凭阳极与阴极间的正向阻值大小判断。当阳极接黑色表笔，阴极接红色表笔，测得阻值越大，表明正向漏电流越小，管子的反向阻断特性越好。晶闸管反向阻断特性可凭阳极与阴极间的反向阻值大小判断。当阴极接黑色表笔，阳极接红色表笔，测得阻值越大，表明反向漏电流越小，管子的反向阻断特性越好。

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应该指出的是，测 G － K极间的电阻，即是测一个PN接的正反向阻值，建议使用 R×10k 或 R×100 档进行。 G － K极间的反向阻值应较大，一般单向晶闸管的反向阻值为 80kΩ左右，而正向阻值为 2kΩ左右。若测得正向电阻（ G极接黑色表笔， K极接红色表笔）极大，甚至接近无穷大，则表示被测管的 G － K极间已被烧坏断路了。

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②导通试验电子电路中应用的单向晶闸管大都是小功率的，由

于所需的触发电流较小，故可以用万用表进行导通试验。万用表使用 R×1k 档，黑色表笔接 A极，红色表笔接 K极，这时万用表指针有一定的偏转。将黑色表笔在继续保持与 A极相接触的情况下跟 G极接触，这像当于给 G极加上一触发电压，此时应看到万用表指针明显地向小阻值偏转，说明单向晶闸管已触发导通而处于导通态。此后，仍保持黑色表笔和 A极相接，而断开与 G极的接触，若晶闸管仍处于导通态，就说明管子的导通性能是良好的，否则，管子可能是坏的。

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（ 2）双向晶闸管的测试 a.判断双向晶闸管的电极 ①找出 T2 极： G极与 T1 极靠近，距 T2 极较远。因此， G － T1 之间的正、反向电阻都很小。在万用表 R×1档测任意两脚之间的电阻时，只有在 G － T1 之间呈现低阻，正、反向电阻仅几十欧，而 T2－G、 T2－ T1 之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明，如果测出某脚和其他两脚都不通，就肯定是T2 极。另外，采用 TO － 220封装的双向晶闸管，T2 极通常与小散热板连通，据此亦可确定 T2 极。

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②区分 G极和 T1 极：首先假定剩下两脚中某一脚为 Tl极，另一脚为 G极。把黑色表笔接 T1 极，红色表笔接 T2极，电阻应为无穷大。接着用红色表笔尖把 T2 极与 G极短路，给 G极加上负触发信号，电阻值应为十欧左右，证明管子已经导通，导通方向为 T1－ T2 。再将红表笔尖与 G极脱开（但仍接 T2 ），若电阻值保持不变，证明管子在触发之后能维持导通状态。把红表笔接 T1 极，黑表笔接 T2 极，然后使 T2 与 G短路，给 G极加上正触发信号，电阻值仍为十欧左右，与 G极脱开后若阻值不变，则说明管子经触发后，在 T2－ T1 方向上也能维持导通状态，因此具有双向触发性质。由此证明上述假定正确。否则是假定与实际不符，需再作出假定，重复以上测量，便能判别 G极与 T1 极。

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b.质量的判断在识别 G、 T1 ，的过程中，也就检查了双向晶闸管的触发能力。如果无论怎样对换 T1 极、 G极的假设，都不能使双向晶闸管触发导通，证明管子已损坏。对于 lA 的管子，亦可用 RXl0 档检测，对于 3A及 3A以上的管子，应选 RXl档，否则难以维持导通状态。

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光电耦合器的测试一、知识点光电耦合器是以砷化镓红外发光二极管为输入端，硅光敏晶体管为输出端，以“光”媒介传输信号的半导体器件。它的封装形式有金壳、双列直插和扁平封装。目前在计算机系统和工业自动化等方面应用较多。（ 1 ）光耦合器的原理与结构光耦合器的工作原理是电信号输出给发光管（通常是红外发光管），使之发光并射向光敏器件，光敏器件（如光敏二、三极管、光敏电阻、光控晶闸管）受光后，又输出电信号。

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图 1.9.8所示为典型的光敏三极管型光耦合器的内部结构。（ 2）光耦合器的种类常用的可分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。常用的 4脚线性光耦有： PC817A----C ， PC111 TLP521 等，常用的六脚线性光耦有： TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031 等。常用的 4N 系列光耦属于非线性光耦。

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项目九开关控制器件测试（ 3）光耦合器的应用 a. 在开关电路中的应用 b. 在逻辑电路中的应用二、测试方法光电耦合器的检测a.比较法用万用表测量有疑问的光电耦合器内部二极管、三

极管的正反向电阻值，用其与好的光耦对应脚的测量值进行比较，若阻值相差较大，则说明光耦已损坏。b.数字 "万用表 " 检测法

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下面以 PC111光耦检测为例来说明数字万用表检测的方法，检测电路如图 1.9.11①所示。检测时将光耦内接二极管的‘ +’端（ 1）和‘－’端（ 2）脚分别插入数字万用表的 Hfe 的 c、 e插孔内，此时数字万用表应置于 NPN档；然后将光耦内接光电三极管 C极（ 5）脚接指针式万用表的黑表笔， e极（ 4）脚接红表笔，并将指针式万用表拨在 R×1档。这样就能通过指针式万用表指针的偏转角度——实际上是光电流的变化，来判断光耦的情况。指针向右偏转角度越大，说明光耦的光电转换效率越高，即传输比越高，反之越低；若表针不动，则说明光耦已损坏。

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图 1.9.11 光耦检测电路

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C．光电效应判断法。仍以ＰＣ１１１光耦合器的检测为例，检测电路如图 1.9.11②所示。将万用表置于 R×1K电阻档，两表笔分别接在光耦的输出端（ 4）（ 5）脚；然后用一节 1.5V 的电池与一只 50~100 欧的电阻串接后 ,电池的正极端接 PC111 的（ 1）脚，负极端碰接（ 2）脚，或者正极端碰接（ 1）脚，负极端接（ 2）脚，这时观察接在输出端万用表的指针偏转情况。如果指针摆动，说明光耦是好的，如果不摆动，则说明光耦已损坏，万用指针摆动偏转角度越大，表明光电转换灵敏度越高。

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