一文知道器件的篩選與檢測(cè)

動(dòng)手準(zhǔn)備元器件之前，最好對(duì)照電路原理圖列出所需元器件的清單。為了保證在試制的過(guò)程中不浪費(fèi)時(shí)間，減少差錯(cuò)，同時(shí)也保證制成后的裝置能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，待所有元器件都備齊后，還必須對(duì)其篩選檢測(cè)。

在正規(guī)的工業(yè)化生產(chǎn)中，都設(shè)有專門(mén)的元器件篩選檢測(cè)車間，備有許多通用和專用的篩選檢測(cè)裝備和儀器，但對(duì)于業(yè)余電子愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，不可能具備這些條件，即使如此，也絕不可以放棄對(duì)元器件的篩選和檢測(cè)工作，因?yàn)樵S多電子愛(ài)好者所用的電子元器件是郵購(gòu)來(lái)的，其中有正品，也有次品，更多的是業(yè)余品或利用品，如在安裝之前不對(duì)它們進(jìn)行篩選檢測(cè)，一旦焊入印刷電路板上，發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，再去檢查，不僅浪費(fèi)很多時(shí)間和精力，而且拆來(lái)拆去很容易損壞元件及印刷電路板。

⑴外觀質(zhì)量檢查

拿到一個(gè)電子元器件之后，應(yīng)看其外觀有無(wú)明顯損壞。如變壓器，看其所有引線有否折斷，外表有無(wú)銹蝕，線包、骨架有無(wú)破損等。如三極管，看其外表有無(wú)破損，引腳有無(wú)折斷或銹蝕，還要檢查一下器件上的型號(hào)是否清晰可辨。對(duì)于電位器、可變電容器之類的可調(diào)元件，還要檢查在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，其活動(dòng)是否平滑、靈活，松緊是否合適，應(yīng)無(wú)機(jī)械噪聲，手感好，并保證各觸點(diǎn)接觸良好。

各種不同的電子元器件都有自身的特點(diǎn)和要求，各位愛(ài)好者平時(shí)應(yīng)多了解一些有關(guān)各元件的性能和參數(shù)、特點(diǎn)，積累經(jīng)驗(yàn)。

⑵電氣性能的篩選

要保證試制的電子裝置能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地通電工作，并且經(jīng)得起應(yīng)用環(huán)境和其它可能因素的考驗(yàn)，對(duì)電子元器件的篩選是必不可少的一道工序。所謂篩選，就是對(duì)電子元器件施加一種應(yīng)力或多種應(yīng)力試驗(yàn)，暴露元器件的固有缺陷而不破壞它的完整性。篩選的理論是：如果試驗(yàn)及應(yīng)力等級(jí)選擇適當(dāng)，劣質(zhì)品會(huì)失效，而優(yōu)良品則會(huì)通過(guò)。人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新制造出來(lái)的電子元器件，在剛投入使用的時(shí)候，一般失效率較高，叫做早期失效，經(jīng)過(guò)早期失效后，電子元器件便進(jìn)入了正常的使用期階段，一般來(lái)說(shuō)，在這一階段中，電子元器件的失效率會(huì)大大降低。過(guò)了正常使用階段，電子元器件便進(jìn)入了耗損老化期階段，那將意味著壽終正寢。這個(gè)規(guī)律，恰似一條浴盆曲線，人們稱它為電子元器件的效能曲線，如圖1所示。

電子元器件失效的原因，是由于在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)所選用的原材料或工藝措施不當(dāng)而引起的。元器件的早期失效十分有害，但又不可避免。因此，人們只能人為地創(chuàng)造早期工作條件，從而在制成產(chǎn)品前就將劣質(zhì)品剔除，讓用于產(chǎn)品制作的元器件一開(kāi)始就進(jìn)入正常使用階段，減少失效，增加其可靠性。

在正規(guī)的電子工廠里，采用的老化篩選項(xiàng)目一般有：高溫存貯老化；高低溫循環(huán)老化；高低溫沖擊老化和高溫功率老化等。其中高溫功率老化是給試驗(yàn)的電子元器件通電，模擬實(shí)際工作條件，再加上＋80℃－＋180℃的高溫經(jīng)歷幾個(gè)小時(shí)，它是一種對(duì)元器件多種潛在故障都有檢驗(yàn)作用的有效措施，也是目前采用得最多的一種方法。對(duì)于業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，在單件電子制作過(guò)程中，是不太可能采取這些方法進(jìn)行老化檢測(cè)的，在大多數(shù)情況下，采用了自然老化的方式。例如使用前將元器件存放一段時(shí)間，讓電子元器件自然地經(jīng)歷夏季高溫和冬季低溫的考驗(yàn)，然后再來(lái)檢測(cè)它們的電性能，看是否符合使用要求，優(yōu)存劣汰。對(duì)于一些急用的電子元器件，也可采用簡(jiǎn)易電老化方式，可采用一臺(tái)輸出電壓可調(diào)的脈動(dòng)直流電源，使加在電子元器件兩端的電壓略高于元件額定值的工作電壓，調(diào)整流過(guò)元器件的電流強(qiáng)度，使其功率為1.5－2倍額定功率，通電幾分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間，利用元器件自身的特性而發(fā)熱升溫，完成簡(jiǎn)易老化過(guò)程。

⑶元器件的檢測(cè)

經(jīng)過(guò)外觀檢查以及老化處理后的電子元器件，還必須通過(guò)對(duì)其電氣性能與技術(shù)參數(shù)地測(cè)量，以確定其優(yōu)劣，剔除那些已經(jīng)失效的元器件。當(dāng)然，對(duì)于不同的電子元器件應(yīng)有不同的測(cè)量?jī)x器，但對(duì)于業(yè)余電子愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，一般不具備專用電子測(cè)量?jī)x器的條件，但起碼應(yīng)有一塊萬(wàn)用電表，利用萬(wàn)用電表可以對(duì)一些常用的電子元器件進(jìn)行粗略檢測(cè)。各種電子元器件涉及到的電性能參數(shù)很多，我們要根據(jù)業(yè)余制作牽涉到的必須要弄清楚的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，而不必對(duì)該元器件的所有參數(shù)都一一檢測(cè)。下面例舉幾種基本元器件的檢測(cè)。

①電阻器。它是所有電子裝置中應(yīng)用最為廣泛的一種元件，也是最便宜的電子元件之一。它是一種線性元件，在電路中的主要用途有：限流、降壓、分壓、分流、匹配、負(fù)載、阻尼、取樣等。

檢測(cè)該元件時(shí)，主要看它的標(biāo)稱阻值與實(shí)際測(cè)量阻值的偏差程度。在大量的生產(chǎn)中，由于加工過(guò)程中各道工序?qū)?a target="_blank">電阻器的作用，電阻器的實(shí)際值不可能做到與它的標(biāo)稱值完全一致，因此其阻值具有離散性，為了便于管理和組織生產(chǎn)，工程上按照使用的需要，給出了允許偏差值，如±5%、±10%、±20%。再加上萬(wàn)用電表檢測(cè)電阻器時(shí)的誤差，一般要求其誤差不超過(guò)允許偏差的10%即認(rèn)為合格。同時(shí)亦可通過(guò)外觀檢查綜合判斷其優(yōu)劣。

②電容器。電容器也是電子裝置中用得最多的電子元器件之一。它的質(zhì)量好壞直接影響到整機(jī)的性能，同時(shí)也是容易失效的元件。在檢查電容器時(shí)，如果電解電容器的貯存期超過(guò)了三年，可以認(rèn)為該元件已經(jīng)失效。有些電容器上沒(méi)有出廠年限標(biāo)志，外觀則完好無(wú)損，肉眼很難判斷出它的質(zhì)量問(wèn)題，因此就必須要對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)。

電容器在電路中擔(dān)任隔直、濾波、旁路、耦合、中和、退耦、調(diào)諧、振蕩等。它的常見(jiàn)故障有擊穿、漏電、失效（干涸）。用萬(wàn)用電表的歐姆檔檢查電容器是利用了電容器能夠充放電原理進(jìn)行的，這時(shí)應(yīng)選用歐姆檔的最高量程（R×1kΩ或R×10kΩ）來(lái)測(cè)量。如圖2所示。當(dāng)萬(wàn)用電表的兩根表棒與電容器的兩引腳相接時(shí)，表針先向順時(shí)間方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)稱為電容器的充電，當(dāng)充電到一定程度時(shí)，電容器又開(kāi)始放電，此時(shí)萬(wàn)用電表的指針便返回到∞位置。在測(cè)量過(guò)程中，表針擺動(dòng)的角度越大，說(shuō)明所檢測(cè)的電容器容量越大。表針?lè)祷睾笤浇咏尢帲f(shuō)明所檢測(cè)的電容器漏電越小，即所檢測(cè)的電容器的質(zhì)量越高。

測(cè)量電解電容器時(shí)，由于其引腳有正、負(fù)極之分，應(yīng)將紅表棒接電容器的負(fù)極，黑表棒接電容器的正極，這樣測(cè)量出來(lái)的漏電電阻才是正確的。反接時(shí)一般漏電電阻要比正接時(shí)小，利用這一點(diǎn)，還可判斷出無(wú)極性標(biāo)志的電解電容器的極性。如果電容器的容量太小，如在4700P以下，就只能檢查它是否漏電或擊穿，如果在測(cè)量中，表針擺動(dòng)一下回不到∞處，而是停留在0－∞處的中間某一位置上，說(shuō)明該電容器漏電嚴(yán)重；也可采取圖3所示的辦法。在萬(wàn)用電表與被測(cè)小電容器之間加裝一只NPN型硅三極管，要求其β值大于100，集電極-發(fā)射極之間的耐壓應(yīng)大于25V，ICEO越小越好。被測(cè)電容器接到A、B兩端。由于三極管VT的電流放大作用，較小容量的電容器也能引起表針較大幅度的擺動(dòng)，然后返回到∞位置，如不能返回到∞處的，則可估測(cè)出漏電電阻。

對(duì)于可變電容器、拉線電容器，亦可用萬(wàn)用電表檢測(cè)出它們有否碰片或漏電、短路等。

③電感器。電感器是一種非線性元件，可以儲(chǔ)存磁能。由于通過(guò)電感的電流值不能突變，所以，電感對(duì)直流電流短路，對(duì)突變的電流呈高阻態(tài)。電感器在電路中的基本用途有：扼流、交流負(fù)載、振蕩、陷波、調(diào)諧、補(bǔ)償、偏轉(zhuǎn)等。利用萬(wàn)用電表對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，即只能判斷出它的直流電阻值，如果已經(jīng)標(biāo)明了數(shù)值的電感器，只要其直流電阻值大致符合，即可視為合格。

④晶體二極管。晶體二極管是一種非線性器件，它的正、反兩個(gè)方向的電阻值相差懸殊，這就是二極管的單向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分?，利用這一特性，可以作整流、檢波、箝位、限幅、阻尼、隔離等。

用萬(wàn)用電表測(cè)量二極管時(shí)，可選用歐姆檔R×1kΩ。由于二極管具有單向?qū)щ娦?，它的正、反向電阻是不相等的，兩者阻值相差越大越好。?duì)于常用的小功率二極管，反向電阻應(yīng)比正向電阻大數(shù)百倍以上。用紅表棒接二極管的正極，黑表棒接它的負(fù)極，測(cè)得的是反向電阻。反之，紅表棒接二極管的負(fù)極，黑表棒接它的正極，測(cè)得的是正向電阻。諸二極管的正向電阻一般在100Ω－1kΩ左右；硅二極管的正向電阻一般在幾百歐至幾千歐。如果測(cè)得它的正、反向電阻都是無(wú)窮大，說(shuō)明該二極管內(nèi)部已開(kāi)路；如果它的正、反向電阻均為0，說(shuō)明二極管內(nèi)部已短路；如果它的正、反向電阻相差無(wú)幾，說(shuō)明二極管的性能變差失效。出現(xiàn)以上三種情況的二極管均不能使用。

⑤晶體三極管。三極管是電子裝置中的重要元件，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性，因此，它是最需要進(jìn)行老化篩選的元件之一。已知一個(gè)三極管的型號(hào)和管腳排列，可采用如下簡(jiǎn)易測(cè)試法來(lái)判斷它的性能。應(yīng)該注意的是：對(duì)一般小功率低壓三極管，不宜采用R×10kΩ檔進(jìn)行測(cè)試，以免表內(nèi)的高電壓損壞三極管。

在檢查三極管的穿透電流大小時(shí)，可采用圖4所示的測(cè)量法，圖中被測(cè)的是NPN型三極管，如果是NPN型三極管，其測(cè)試棒應(yīng)與管腳對(duì)調(diào)。萬(wàn)用電表的量程一般選用R×100或R×1kΩ檔，要求測(cè)得的電阻值越大越好，對(duì)于中功率的鍺管，此值應(yīng)大于數(shù)千歐；對(duì)于硅管，此值應(yīng)大于數(shù)百千歐。如果所測(cè)得的數(shù)值過(guò)小，說(shuō)明管子的穿透電流大，管子的性能不好。如果測(cè)量時(shí)萬(wàn)用電表的表針搖擺不定，說(shuō)明管子的穩(wěn)定性很差。如果測(cè)得的阻值接近于零，說(shuō)明管子內(nèi)部已擊穿短路，不能使用。

在檢查三極管的放大性能β值時(shí)，可以采用圖5所示的估測(cè)法。如果被測(cè)管是NPN型，可按此方法測(cè)試，如果被測(cè)管是PNP則按虛線方式連接。測(cè)量時(shí)表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明管子的放大倍數(shù)β越大。如果加上電阻R之后表針變化的角度不大或根本不變，則說(shuō)明管子的放大作用很差或已經(jīng)損壞。其R的阻值可在51kΩ－100kΩ范圍內(nèi)選取。也可能利用人手的電阻，用手捏位管子的c-b兩極，但不要使它們短路，以手的皮膚電阻代替R。

對(duì)于結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，已知型號(hào)與管腳，如果用萬(wàn)用電表測(cè)G（柵極）和S（源極）之間，G與D（漏極）之間沒(méi)有PN結(jié)電阻，說(shuō)明該管子已壞。用萬(wàn)用電表的R×1kΩ檔，其表棒分別接在場(chǎng)效應(yīng)管的S極和D極上，然后用手碰觸管子和G極，若表針不動(dòng)，說(shuō)明管子不好；若表針有較大幅度的擺動(dòng)，說(shuō)明管子可用。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管電路符號(hào)與引腳如圖6所示。

以上所述的管子測(cè)量方法雖是粗略的，但一般都切實(shí)可行，如欲進(jìn)行更嚴(yán)格的測(cè)量篩選，則宜使用專門(mén)的測(cè)試儀器。

⑥集成電路。集成電路的門(mén)類、品種很多，在業(yè)余條件下，電子愛(ài)好者似乎沒(méi)有特別的測(cè)試方法，采用萬(wàn)用電表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只能對(duì)照已知的集成塊引腳數(shù)據(jù)，用測(cè)得的數(shù)據(jù)與已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而判斷出被測(cè)集成塊的好壞。也可以搭一個(gè)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)電路，將集成塊插入電路中進(jìn)行試驗(yàn)，如能完成某些功能或符合某種邏輯關(guān)系便可用。如對(duì)音樂(lè)集成電路進(jìn)行測(cè)試，可先制作一個(gè)簡(jiǎn)易電路，留出音樂(lè)集成電路的插腳（或用夾子），將音樂(lè)集成電路置于電路中，如果發(fā)聲正常則可使用，否則不可使用。如果你有時(shí)間也樂(lè)于動(dòng)手的話不妨自制一些常用的集成電路的簡(jiǎn)易試驗(yàn)儀器（參見(jiàn)本站工具儀表一欄），可方便日后的電子電路制作。

⑦ 其它電子元器件。如常用的各種開(kāi)關(guān)、接插件、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、耳機(jī)等，主要用萬(wàn)用電表檢測(cè)它們的通斷情況。對(duì)于發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器、耳機(jī)，也可用電池組來(lái)試驗(yàn)其發(fā)光或發(fā)聲程序，以此來(lái)判斷其優(yōu)劣。