項目11電聲器件的檢測與識別

項目要求:

通過對各種電聲器件的實際解剖，要求學生會識別電聲器件的種類，熟悉常見電聲器件的名稱，了解不同類型電聲器件的作用，掌握常用電聲器件的檢測方法。

知識要求:

（1）掌握常見電聲器件的種類、作用與標識方法。（2）掌握各種電聲器件的主要參數(shù)。（3）掌握電聲器件的檢測方法

能力要求

:

（1）能用目視法判斷、識別常見電聲器件的種類，能正確說出各種電聲器件的名稱。（2）對電聲器件上標識的型號能正確識讀，了解該電聲器件的作用和用途。（3）會用萬用表對電聲器件進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價。學習方法:

該項目通過對各種電聲器件進行現(xiàn)場識別與測量，對各種電聲器件進行認識，再使用萬用表對電聲器件進行測量，達到能判別電聲器件質(zhì)量好壞的目的。項目實施方法與步驟【項目實施目標】（1）熟悉各種電聲器件的類型和用途。（2）熟悉各種電聲器件的外型和規(guī)格。（3）掌握用萬用表檢測電聲器件的方法?！卷椖繉嵤┢鞑摹浚?）電子產(chǎn)品：各種類型的揚聲器、壓電蜂鳴器、耳機、動圈式話筒、駐極體話筒、無線話筒若干。（2）每兩個人配備指針式萬用表和數(shù)字式萬用表各一只?！卷椖繉嵤┎襟E】（1）拆卸各種類型的揚聲器、壓電蜂鳴器、耳機、動圈式話筒、駐極體話筒、無線話筒，觀看其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認識各種類型的電聲器件，識讀電聲器件上的各種標志。（2）用萬用表對電聲器件進行檢測。（3）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結(jié)果填入相應的表格中。項目相關知識電聲器件是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號或?qū)⒙曇粜盘栟D(zhuǎn)換成電信號的換能元件。在家用電器和測量儀器等電子設備中得到了廣泛的應用

知識1揚聲器的結(jié)構(gòu)、類型和檢測方法

1．揚聲器的結(jié)構(gòu)

揚聲器又稱為喇叭，是一種電聲轉(zhuǎn)換器件，它將模擬的語音電信號轉(zhuǎn)化成聲波，是收音機、錄音機、電視機和音響設備中的重要器件，它的質(zhì)量直接影響著音質(zhì)和音響效果。電動式揚聲器是最常見的一種結(jié)構(gòu)。電動式揚聲器由紙盆、音圈、音圈支架、磁鐵、盆架等組成，當音頻電流通過音圈時，音圈產(chǎn)生隨音頻電流而變化的磁場，這一變化磁場與永久磁鐵的磁場發(fā)生相吸或相斥作用，導致音圈產(chǎn)生機械運動并帶動紙盆振動，從而發(fā)出聲音。電動式揚聲器的符號與結(jié)構(gòu)如圖11.1所示。圖11.1揚聲器的符號及電動式揚聲器結(jié)構(gòu)2．揚聲器的類型揚聲器的類型很多，按其換能原理可分為電動式（即動圈式）、靜電式（即電容式）、電磁式（即舌簧式）、壓電式（即晶體式）等幾種，后兩種多用于農(nóng)村的有線廣播網(wǎng)中，其音質(zhì)較差，但價格便宜。按揚聲器工作時的頻率范圍可分為低音揚聲器、中音揚聲器、高音揚聲器，高、中、低音揚聲器常在音箱中作為組合揚聲器使用。3．揚聲器的主要技術參數(shù)揚聲器的主要技術參數(shù)有額定功率、標稱阻抗、頻率響應、靈敏度等。（1）額定功率揚聲器的功率有標稱功率和最大功率之分。標稱功率又稱額定功率、不失真功率。它是指揚聲器在不失真范圍內(nèi)容許的最大輸入功率，在揚聲器的標牌和技術說明書上標注的功率即為該功率值。揚聲器的最大功率是指揚聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率。為保證揚聲器工作的可靠性，要求揚聲器的最大功率為標稱功率的2～3倍。常用揚聲器的功率有0.1

W、0.25

W、1

W、2

W、3

W、5

W、10

W、60

W、120

W等。（2）標稱阻抗揚聲器的標稱阻抗又稱額定阻抗，是制造廠商規(guī)定的揚聲器（交流）阻抗值。在這個阻抗上，揚聲器可獲得最大的輸出功率。通常，口徑小于90

mm的揚聲器的標稱阻抗是用1

000

Hz的測試信號測出的，大于90

mm的揚聲器的標稱阻抗則是用400

Hz的測試頻率測量出的。選用揚聲器時，標稱阻抗是一項重要指標，其標稱阻抗一般應與音頻功放器的輸出阻抗相符。（3）頻率響應頻率響應又稱有效頻率范圍，是指揚聲器重放聲音的有效工作頻率范圍。揚聲器的頻率響應范圍顯然是越寬越好，但受到結(jié)構(gòu)和價格等因素的限制，一般不可能很寬，國產(chǎn)普通紙盆揚聲器（小于130

mm或5

in）的頻率響應大多為120

Hz～10

000

Hz，相同尺寸的橡皮邊或泡沫邊揚聲器的頻率響應可達55

Hz～21

kHz。4．揚聲器的檢測方法（1）估測阻抗和判斷好壞一般在揚聲器磁體的標牌上都標有阻抗值，但有時也可能遇到標記不清或標記脫落的情況。因為一般電動揚聲器的實測電阻值約為其標稱阻抗的80%～90%，一只8

Ω的揚聲器，實測銅阻值約為11.5～7.2

Ω，所以可用下述方法進行估測。將萬用表置于“R×1”擋，調(diào)零后，測出揚聲器音圈的直流銅阻R，然后用估算公式Z=1.17R即可估算出揚聲器的阻抗。例如，測得一只無標記揚聲器的直流銅阻為11.8

Ω，則阻抗Z=1.17×11.8=8

Ω。揚聲器是否正常，除可用以上方法測其阻抗外，還可用以下方法進行簡易判斷。方法是：將萬用表置R×1擋，把任意一只表筆與揚聲器的任一引出端相接，用另一只表筆斷續(xù)觸碰揚聲器另一引出端，此時，揚聲器應發(fā)出“喀喀”聲，指針亦相應擺動。如觸碰時揚聲器不發(fā)聲，指針也不擺動，說明揚聲器內(nèi)部音圈斷路或引線斷裂。（2）判斷相位就一只揚聲器而言，其兩個引線是無所謂相位之分的，但在安裝組合音箱或用來播放立體聲信號時，揚聲器的相位是不能接反的。有的揚聲器在出廠時，廠家已在相應的引出端上注明了相位，但有許多揚聲器的引線上沒注明相位，所以正確判斷出揚聲器的相位是很有用處的。判斷揚聲器引線相位的方法是：將萬用表置于最低的直流電流擋，如50

A或100

A擋，用左手持紅、黑表筆分別跨接在揚聲器的兩引出端，用右手食指尖快速地彈一下紙盆，同時仔細觀察指針的擺動方向。若指針向右擺動，說明紅表筆所接的一端為正端，而黑表筆所接的一端則為負端；若指針向左擺，則紅表筆所接的為負端，而黑表筆所接的為正端。在測試時應注意，彈紙盆時不要用力過猛，切勿使紙盆破裂或變形將揚聲器損壞；而且千萬不要彈音圈上面的防塵保護罩，以防使之凹陷影響美觀。知識2耳機和壓電陶瓷蜂鳴器

1．耳機耳機也是一種電聲轉(zhuǎn)換器件，它的結(jié)構(gòu)與電動式揚聲器相似，也是由磁鐵、音圈、振動膜片等組成，但耳機的音圈大多是固定的。耳機的外形及電路符號如圖11.2所示。圖11.2耳機的外形及電路符號（1）耳機的主要技術參數(shù)耳機的主要技術參數(shù)有頻率響應、阻抗、靈敏度、諧波失真等。隨著音響技術的不斷發(fā)展，耳機的發(fā)展也十分迅速。現(xiàn)代音響設備如高級隨身聽、高音質(zhì)立體聲放音機等，都廣泛采用了平膜動圈式耳機，其結(jié)構(gòu)更類似于揚聲器，且具有頻率響應好、失真小等突出優(yōu)點。平膜動圈式耳機多數(shù)為低阻抗型，如20

Ω×2、30

Ω×2等。（2）耳機的檢測用萬用表就可方便地檢測耳機的通斷情況。對雙聲道耳機而言，其插頭上有3個引出端，插頭最后端的接觸端為公共端，前端和中間接觸端分別為左、右聲道引出端。檢測時，將萬用表置“R×1”擋，將任一表筆接在耳機插頭的公共端上，然后用另一表筆分別觸碰耳機插頭的另外兩個引出端，相應的左或右聲道的耳機應發(fā)出“喀喀”聲，指針應偏轉(zhuǎn)，指示值分別為20

或30

左右，而且左、右聲道的耳機阻值應對稱。如果在測量時耳機無聲，萬用表指針也不偏轉(zhuǎn)，說明相應的耳機有引線斷裂或內(nèi)部焊點脫開的故障。若指針擺至零位附近，說明相應耳機內(nèi)部引線或耳機插頭處有短路的地方。若指針指示阻值正常，但發(fā)聲很輕，一般是耳機振膜片與磁鐵間的間隙不對造成的。2．壓電陶瓷蜂鳴器（1）壓電陶瓷喇叭壓電陶瓷喇叭是將壓電陶瓷片和金屬片粘貼而成的一個彎曲震動片，如圖11.3所示。在震蕩電路的激勵下，交變的電信號使壓電陶瓷帶動金屬片一起產(chǎn)生彎曲震蕩，并隨此發(fā)出清晰的聲音。它和一般揚聲器相比，具有體積小、重量輕、厚度薄、耗電省、可靠性好、造價低廉、聲響可達120

dB等特點，廣泛應用于電子手表、袖珍計算器、玩具、門鈴、移動電話機、BP機以及各種報警設施中。壓電陶瓷片用字母B表示，其直徑有

15

mm、

20

mm、

27

mm、

35

mm等類型，而厚度僅0.4

mm～0.5

mm。常見型號有HTD20、HTD35等。圖11.3壓電陶瓷蜂鳴片的外形結(jié)構(gòu)及電路符號具有反饋電極的壓電陶瓷喇叭，是將壓電陶瓷片分成主電極和反饋電極兩部分，從反饋電極直接取出正反饋信號，使震蕩電路變得很簡單。具有反饋電極的壓電陶瓷揚聲器的型號有FT-27-4BT、FT-35-29BT等。（2）壓電陶瓷蜂鳴器將一個多諧振蕩器和壓電陶瓷片做成一體化結(jié)構(gòu)，外部采用塑料殼封裝，就是一個壓電陶瓷蜂鳴器。多諧振蕩器一般是由集成電路構(gòu)成，接通電源后，多諧振蕩器起振，輸出音頻信號（一般為1.5

kHz～2.5

kHz），經(jīng)阻抗匹配器推動壓電陶瓷片發(fā)聲。國產(chǎn)壓電蜂鳴器的工作電壓一般為直流3～15

V，有正負極兩個引出線。壓電陶瓷蜂鳴器的組成方框圖如圖11.4所示。圖11.4壓電陶瓷蜂鳴器組成方框圖（3）壓電陶瓷蜂鳴片的檢測將萬用表撥至直流2.5V擋，將待測壓電蜂鳴片平放于木制桌面上，帶壓電陶瓷片的一面朝上。然后將萬用表的一只表筆與蜂鳴片的金屬片相接觸，用另一表筆在壓電蜂鳴片的陶瓷片上輕輕碰觸，可觀察到萬用表指針隨表筆的觸、離而擺動，擺動幅度越大，則說明壓電陶瓷蜂鳴片的靈敏度越高；若萬用表指針不動，則說明被測壓電陶瓷蜂鳴片已損壞。知識3話筒的類型和檢測方法話筒是將聲能轉(zhuǎn)化成音頻電信號的一種器件，又叫做傳聲器。話筒的種類也很多，應用最廣泛的是動圈式話筒和駐極體電容式話筒。話筒的符號是“BM”。1．動圈式話筒（1）動圈式話筒的類型和技術指標動圈式話筒由永久磁鐵、音膜、音圈、輸出變壓器等部分組成，音圈位于永久磁鐵的縫隙中，并與音膜粘在一起。當有聲音時，聲波激發(fā)音膜振動，帶動音圈作切割磁力線運動而產(chǎn)生音頻感應電壓，從而實現(xiàn)了聲電轉(zhuǎn)換。動圈式話筒的主要技術參數(shù)有頻率響應、靈敏度、輸出阻抗、指向性等。動圈式話筒的頻率響應范圍顯然是越寬越好，但頻率響應范圍越寬，其價格越高。普通動圈式話筒的頻率響應范圍多在100

Hz～10

000

Hz，質(zhì)量優(yōu)良的話筒其頻率響應范圍可達20

Hz～20

000

Hz。動圈式話筒的靈敏度是指話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的能力，用每帕斯卡聲壓產(chǎn)生多少毫伏電壓來表示，其單位為mV/Pa。話筒的靈敏度還常用分貝（dB）來表示。一般來說，話筒靈敏度越高，話筒的質(zhì)量就越好。動圈式話筒的輸出阻抗有高阻和低阻兩種。高阻話筒的輸出阻抗為20

kΩ，低阻話筒的輸出阻抗為600

Ω，要和擴音機的輸入阻抗配合使用。一般是在購買擴音機后，再根據(jù)擴音機的輸入阻抗購買相應的話筒。動圈式話筒的指向性是指其靈敏度與聲波入射方向的特性。話筒的指向性是根據(jù)需要設計的，分為全指向性話筒、單向指向性話筒、雙向指向性話筒和近講話筒。全指向性話筒對來自四面八方的聲音都有基本相同的靈敏度。單向指向性話筒其正面的靈敏度明顯高于背面和側(cè)面。雙向指向性話筒其正面和背面有相同的靈敏度，兩側(cè)的靈敏度則比較低。近講話筒只對靠近話筒的聲音有比較高的靈敏度，對遠方的環(huán)境噪聲不敏感，多為在舞臺上演唱的歌手所采用。（2）動圈式話筒的檢測動圈式話筒的檢測主要是用萬用表的電阻擋測量輸出變壓器的初次級線圈和音圈線圈。先用兩表筆斷續(xù)碰觸話筒的兩個引出端，話筒中應發(fā)出清脆的“咔咔”聲。如果無聲，則說明該話筒有故障，應該對話筒的各個線圈做進一步的檢查。測量輸出變壓器的次級線圈，可以直接用兩表筆測量話筒的兩個引出端，若有一定阻值，說明該次級線圈是好的，需要檢查輸出變壓器的初級線圈和音圈線圈的通斷。檢查輸出變壓器的初級線圈和音圈線圈時，需要將話筒拆開，將輸出變壓器的初級線圈和音圈繞組斷開，再分別測量輸出變壓器的初級線圈和音圈線圈的通斷。2．駐極體電容式話筒（1）駐極體電容式話筒的結(jié)構(gòu)和類型駐極體話筒是一種用駐極體材料制作的新型話筒，具有體積小、頻帶寬、噪聲小、靈敏度高等特點，被廣泛應用于助聽器、錄音機、無線話筒等產(chǎn)品中。駐極體話筒的結(jié)構(gòu)由聲電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和場效應管放大器組成。國產(chǎn)駐極體話筒的常見型號有CRZ2-1、CRZ2-9、CRZ2-15、CRZ2-66等。駐極體電容式話筒是由相當于一個極板位置可變的電容和結(jié)型場效應管放大器組成的。當有聲波傳入時，電容的極板位置發(fā)生變化，相當于電容量發(fā)生變化，而電容兩個極片上的電量保持一定，則電容兩端的電壓就發(fā)生變化，從而實現(xiàn)了聲電轉(zhuǎn)換。結(jié)型場效應管放大器對信號電壓進行放大，并與擴音機內(nèi)的放大器實現(xiàn)阻抗匹配。駐極體電容式話筒有兩端式和三端式兩種類型。兩端式駐極體電容式話筒有2個輸出端，分別是場效應管的漏極和接地端。三端式駐極體電容式話筒有3個輸出端，分別是場效應管的漏極、源極和接地端。（2）駐極體電容式話筒的檢測在場效應管的柵極和源極間有一只二極管，故可利用二極管的正反向電阻特性來判斷駐極體話筒的漏極與源極。具體方法是：將萬用表撥至“R×1k”擋，將黑表筆接任意一點，紅表筆接另外一點，記下測得的數(shù)值；再交換兩表筆的接點，比較兩次測得的結(jié)果，阻值比較小的一次，黑表筆接觸的點為場效應管的源極，紅表筆接觸的點為場效應管的漏極。極性判別完后，將萬用表的黑表筆接話筒的漏極（D），紅表筆接話筒的源極（S）和外殼（地），用嘴吹話筒，觀看萬用表的指示，若無指示，說明話筒已失效；有指示則話筒正常。指示范圍越大，話筒靈敏度越高。駐極體電容式話筒的檢測可用萬用表的電阻擋來檢測。對兩端式駐極體電容式話筒而言，用黑表筆接話筒的D端，紅表筆接地端，此時，用嘴對準話筒吹氣，萬用表的指針應有指示。同類型的話筒比較，指示范圍越大，說明該話筒的靈敏度越高。如果無指示，說明話筒有問題。，此時，用嘴對準話筒吹氣，萬用表的指針應有指示。同類型的話筒比較，指示范圍越大，說明該話筒的靈敏度越高。如果無指示，說明話筒有問題。3．無線話筒（1）無線話筒的結(jié)構(gòu)無線話筒實際上是普通話筒和無線發(fā)射裝置的組合體，其工作頻率在88

MHz～108

MHz的調(diào)頻波段內(nèi)，用普通調(diào)頻收音機即可接收。無線話筒由受音頭、調(diào)制發(fā)射電路、天線和電池組成。受音頭把聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過調(diào)制再發(fā)射出去，由相應的接收機接收、放大和解調(diào)后送入擴音設備。無線話筒的發(fā)射距離一般在100

m以內(nèi)。（2）無線話筒的檢測無線話筒的檢測方法是：將無線話筒接入一個功放中，用示波器對話筒的輸入端進行監(jiān)測，當對著話筒講話時，示波器應該有微弱的音頻信號出現(xiàn)，若沒有信號出現(xiàn)，則說明該話筒有問題。將話筒拆開，很容易看出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一般都是線圈斷路所導致的故障。有時，只要將斷路的線圈焊接好，就可以修復故障。項目小結(jié)課后練習1．電聲器件按功能可分為兩大類：一類是將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件，另一類是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號的元件。2．揚聲器、耳機和壓電陶瓷片是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號的元件，可以通過測量其電阻值來判斷其質(zhì)量。3．話筒和駐極體電容是將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件，可以通過測量其電阻值來判斷其質(zhì)量。1．電聲器件可分為哪兩大類？各舉出一個典型元件。2．揚聲器、耳機和壓電陶瓷片分別用于何種場合？3．無線話筒和駐極體電容式話筒各有何特點？分別用于何種場合？

項目10

音樂集成電路片的識別與應用

項目要求:通過對音樂集成電路片的實際識別，要求學生掌握音樂集成電路片的種類，熟悉常見音樂集成電路片的包裝類型，了解不同種類音樂集成電路片的使用方法。

知識要求:

（1）掌握音樂集成電路片的種類與標識方法。（2）掌握各種音樂集成電路片的典型應用電路

能力要求

:

（1）能用目視法判斷、識別常見音樂集成電路片的種類，能正確說出各種音樂集成電路片的名稱。（2）對音樂集成電路片上標識的型號能正確識讀，了解該音樂集成電路片的作用和典型應用。學習方法:該項目通過對各種音樂集成電路片進行實際識別，進而學習音樂集成電路片的應用。項目實施方法與步驟【項目實施目標】（1）熟悉各種音樂集成電路片的類型和用途。（2）熟悉各種音樂集成電路片的封裝形狀和規(guī)格?！卷椖繉嵤┢鞑摹浚?）電子產(chǎn)品：各種封裝的音樂集成電路片。（2）每兩個人配備指針式萬用表和數(shù)字式萬用表各一只?！卷椖繉嵤┎襟E】（1）觀看各種音樂集成電路片，認識各種包裝類型的音樂集成電路片，識讀音樂集成電路片上的各種數(shù)字和其他標志。（2）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結(jié)果填入相應的表格中

項目相關知識音樂集成電路片是一種樂曲發(fā)生器，它可以向外發(fā)送固定存儲的樂曲或者語音。目前，音樂集成電路片已發(fā)展成許多系列，在一片音樂集成電路片內(nèi)，有的存儲一首樂曲，有的存儲多首樂曲，而且在控制功能上也各不相同。近幾年還有各種中文語音集成電路片問世，如在汽車中安裝的語音告警電路就是這種音樂集成電路片。從電路的角度來說，音樂集成電路片是一種高度集成的固態(tài)電路，應用非常廣泛，如音樂賀卡、音樂門鈴、汽車倒車示警、聲控娃娃、語音提示、有語言提示功能的冰箱等，可以說，音樂集成電路片已經(jīng)進入了人們的日常生活和生產(chǎn)領域之中。知識1音樂集成電路片的特點和工作條件

1．音樂集成電路片的特點音樂集成電路片自誕生以來，得到迅速發(fā)展，主要是它有如下優(yōu)點。①功能強。一片音樂集成電路片雖然很小，卻包含了成千上萬個電子器件。它的內(nèi)部有振蕩電路、音樂發(fā)生器、節(jié)拍產(chǎn)生器、音色發(fā)生器、地址計數(shù)器、控制輸出器等單元電路，功能巨大。②價格低。一般一片音樂集成電路片價格僅為1元左右。③使用方便。音樂集成電路片電路外的電路十分簡潔，使用者不用了解其內(nèi)部復雜的電路和工作原理，僅需要按要求接幾個導線或者是加幾個元件即可。④適應性強。音樂集成電路片對電源電壓的要求不高，允許變化范圍大，耗電還非常少。2．音樂集成電路片的工作條件一般音樂集成電路片的電源電壓范圍為1.5～3

V。使用時，最好按照生產(chǎn)廠家推薦的典型工作電壓值供電。電源電壓的高低對音樂集成電路片的工作時間有影響。通過對某音樂集成電路片的電路實測，當其電源電壓為1.5

V時，演奏時間為34

s，工作電流為12

mA；當電源為3

V時，演奏時間為26

s，工作電流為34

mA；當電源為4.5

V時，工作電流為54

mA，演奏時間為24

s。有些音樂集成電路片工作時需要外接一個可調(diào)電阻，在電路圖上冠以“*”號，說明該電阻的阻值需要調(diào)整。實驗表明，音樂集成電路片演奏時間的長短與電路中R的取值是有聯(lián)系的。例如，某音樂片的R取值范圍為6.2

k

～10.5

k，正常的播放時間為20

s，當R取1.6

k時，演奏時間不足1

s，并且音質(zhì)嚴重失真，因此，為了達到良好的音質(zhì)效果，對這樣的音樂集成電路片芯片，需要耐心地調(diào)整電路中可調(diào)電阻R的阻值。3．音樂集成電路片可再開發(fā)使用有些音樂集成電路片內(nèi)存的內(nèi)容可以根據(jù)用戶的要求而變，因此，音樂集成電路片既可以直接應用，也可以進一步開發(fā)使用。一般來說，音樂片電路的工作與如下4個基本因素有關。①電源電壓。②可調(diào)電阻。③觸發(fā)信號。④輸出負載。如果將音樂集成電路片作為一個電路元件來對待，那么僅僅從改變其觸發(fā)手段方面考慮，就可以派生出很多的實用電路。例如，將音樂集成電路片的觸發(fā)端用某種信號加以控制，就成為一個可以用聲音形式報警的通斷器；可以用音樂集成電路片制作接近開關、光電開管、防丟錢包提醒電路等；還可以利用音樂集成電路片作為信號源，它輸出的是脈沖信號，如果再對信號加以處理，就可輸出方波、尖頂波和三角波等信號，作為簡易的脈沖發(fā)生器使用。如果將音樂集成電路片輸出的音樂信號經(jīng)變壓器升壓后，再經(jīng)整流濾波后成為高壓直流電，電壓值可達1

500

V左右，用于電擊蚊蠅是足夠的了。知識2常見音樂集成電路片的型號和典型應用電路1．CW9300型音樂集成電路片CW9300型音樂集成電路片的外型和引腳功能如圖10.1所示。圖10.1CW9300型音樂集成電路片的外型和引腳功能CW9300是最常用的音樂集成電路片之一，它的樂曲種類很多，相同型號的音樂集成電路片，不同的音樂片內(nèi)部的音樂各不相同。該系列音樂集成電路片用法靈活，用途極廣，廣泛應用在電子玩具、電話、門鈴、鐘表及各種儀器儀表中作發(fā)聲裝置。2．HY-100型音樂集成電路片HY-100型音樂集成電路片的外型和引腳功能如圖10.2所示。圖10.2HY-100型音樂集成電路片HY-100型音樂集成電路片是一個可以用作門鈴的電路，可直接驅(qū)動2.5英寸的動線圈式揚聲器發(fā)聲。當HY-100型音樂集成電路片受到脈沖信號觸發(fā)時，就會自動演奏長約20

s的樂曲。如果要改變演奏樂曲的速度，則只需要改變電阻R的阻值即可。3．CH-105型音樂集成電路片電路CH-105型音樂集成電路片的外型和引腳功能如圖10.3所示。圖10.3CH-105型音樂集成電路片的外型和引腳功能CH-105型音樂集成電路片的接法簡單，合上電源開關電路就可以工作，進行樂曲的演奏，無須有外觸發(fā)信號。發(fā)聲元件采用HTD-20或HTD-27型壓電陶瓷片。4．CW9561型音樂集成電路片CW9561型音樂集成電路片的外型和引腳功能如圖10.4所示。圖10.4CW9561型音樂集成電路片CW9561型音樂集成電路片是一種能發(fā)出警報聲、汽笛聲、警車聲、機槍聲的四聲音樂集成電路片。當開關S2分別置于A、B、C位置時,電路可發(fā)出警報聲、汽笛聲、警車聲；當開關S1閉合時，不論S2置于何處，電路均發(fā)出連續(xù)的機槍聲。還有一種CW9561型音樂集成電路片，S2為一個雙刀四擲開關，當S2置于不同的擋位時，電路就會發(fā)出警報聲、汽笛聲、警車聲和機槍聲。項目小結(jié)課后練習1．音樂集成電路片是一種高度集成的固態(tài)電路,它的內(nèi)部有振蕩電路、音樂發(fā)生器、節(jié)拍產(chǎn)生器、音色發(fā)生器、地址計數(shù)器和控制輸出器等單元電路。2．音樂集成電路片的特點是功能強、價格低、使用方便、適應性強。3．音樂集成電路片對電源的要求比較高，如不按照生產(chǎn)廠家推薦的典型工作電壓值供電，會造成工作不正常。4．音樂集成電路片可再開發(fā)使用，改變下列4個基本因素之一，就會改變它的應用：①電源電壓、②可調(diào)電阻、③觸發(fā)信號、④輸出負載。5．音樂集成電路片主要分成音樂和語言兩大類，廠家可根據(jù)用戶需求進行制作。1．音樂集成電路片可分為哪幾大類？各舉出一個例子。2．音樂集成電路片都用于何種場合？3．音樂集成電路片對電源的要求有哪些？4．音樂集成電路片有哪些特點？5．音樂集成電路片可否進行再開發(fā)使用？

項目12光電器件的檢測與識別

項目要求:

通過對各種光電器件的實際解剖，要求學生會識別光電器件的種類，熟悉常見光電器件的名稱，了解不同類型光電器件的作用，掌握常用光電器件的檢測方法。

知識要求:

（1）掌握常見光電器件的種類、作用與標識方法。（2）掌握各種光電器件的主要參數(shù)。（3）掌握光電器件的檢測方法。能力要求

:

（1）能用目視法判斷、識別常見光電器件的種類，能正確說出各種光電器件的名稱。（2）對光電器件上標識的型號能正確識讀，了解該光電器件的作用和用途。（3）會用萬用表對光電器件進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價。學習方法:

該項目通過對各種光電器件進行現(xiàn)場識別與測量，對各種光電器件進行認識，再使用萬用表對光電器件進行測量，達到能判別光電器件質(zhì)量好壞的目的。項目實施方法與步驟【項目實施目標】（1）熟悉各種光電器件的類型和用途。（2）熟悉各種光電器件的外型和規(guī)格。（3）掌握用萬用表檢測光電器件的方法?！卷椖繉嵤┢鞑摹浚?）電子產(chǎn)品：各種類型的發(fā)光二極管、光敏電阻、光敏三極管、光耦合器若干。（2）每兩個人配備指針式萬用表和數(shù)字式萬用表各一只?！卷椖繉嵤┎襟E】（1）識別各種類型的光電器件，觀看其外形和標志，識讀光電器件上的各種數(shù)字和符號。（2）用萬用表對光電器件進行檢測。（3）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結(jié)果填入相應的表格中。項目相關知識

光電技術的歷史實際上比電子技術的歷史還要早，20世紀初，愛因斯坦就憑借光電效應的發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾獎。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，光電技術重新煥發(fā)了青春，各種新型器件不斷涌現(xiàn)，光電技術已滲入到現(xiàn)代科技和生活的各個領域，成為遙控技術和信息傳輸技術中不可或缺的重要技術之一。光電技術的核心是光電子器件，它包括3大類：光電轉(zhuǎn)換器件、電光轉(zhuǎn)換器件、兼有前兩者之特性的光耦合器件。光電器件能將光輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，常見的有光敏二極管、光敏晶體管、太陽電池等。電光器件則正好相反，它能將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣廨椛?，常見的有發(fā)光二極管（LED）、紅外LED、激光二極管、電視機中的顯像管、計算機的顯示器等。近些年來發(fā)展起來的液晶顯示技術和等離子顯示技術，也是光電技術的一個分支。從液晶電子手表、液晶顯示計算器、手提移動電話甚至液晶電視機、便攜式計算機，都廣泛應用了液晶技術。知識1電光轉(zhuǎn)換器件

1．LEDLED是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導體器件，有發(fā)出可見光、不可見光、激光等類型。LED與普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦?，但它的開啟電壓比普通二極管的大，一般為1.7～2.4V。（1）LED管的分類LED按光譜分類，可分為可見光和不可見光兩種；按發(fā)光顏色分類可分為紅、綠、黃、橙、藍顏色；按LED的發(fā)光亮度分類，可分為一般亮度和高亮度兩種；按發(fā)光效果分類，可分為變色和單色；按LED的功率分類，可分為小功率、中功率和大功率；按LED的外形分類，可分為圓形、方形、矩形和異形；按照LED的封裝分類，可分為塑封和金屬殼封裝。（2）LED的主要參數(shù)LED的主要參數(shù)有最大工作電流Ifm和最大反向電壓Urm。最大工作電流Ifm指LED長期正常工作所允許通過的最大正向電流。在使用LED時，LED中的電流不能超過此值，否則會燒毀發(fā)光二極管。最大反向電壓Urm是指LED在不被擊穿的前提下，所能承受的最大反向電壓。LED的最大反向電壓Urm一般在5

V左右，使用中不應使LED承受超過5

V的反向電壓，否則LED將可能被擊穿。用不同半導體材料做成的LED，可發(fā)出不同顏色的光，比如磷化鎵LED發(fā)出綠色或黃色光，砷化鎵LED發(fā)出紅色光。LED因其具有驅(qū)動電壓低、功耗小、壽命長、可靠性高等優(yōu)點廣泛用于顯示電路中。近年來，用高亮度LED做成的節(jié)能燈泡，已經(jīng)應用于汽車照明和家庭室內(nèi)照明，有廣泛的應用前景。LED的符號如圖12.1所示。圖12.1LED的符號LED的光譜范圍是比較窄的，光的顏色取決于不同的化合物，幾種常見LED的主要參數(shù)如表12.3所示。LED常用于作為顯示器件，除單個使用外，也常做成七段式或矩陣式，LED的工作電流一般為幾毫安至十幾毫安。顏色波長（nm）基本材料正向壓降（V）（10

mA時）光強（10

mA時，張角45°）mcd*光功率（

W）紅外900砷化鎵1.3～1.5100～500紅655磷砷化鎵1.6～1.80.4～11～2鮮紅635磷砷化鎵2.0～2.22～45～10黃583磷砷化鎵2.0～2.21～33～8綠565磷化鎵2.2～2.40.5～31.5～8隨著技術的進步，現(xiàn)在已經(jīng)有雙色LED、變色LED和自閃光LED問世，極大地豐富了LED的家族，使得LED的應用越來越廣泛。雙色LED是將兩種發(fā)光顏色（常見的為紅、綠色）的管心VD1和VD2反向并聯(lián)封裝在一起，當工作電壓為左正右負時，電流通過VD1使其發(fā)紅光；當工作電壓為左負右正時，電流通過VD2使其發(fā)綠色光。變色LED實際上是在一個管殼內(nèi)裝了兩只LEDVD1和VD2的管心，一只是紅色的，另一只是綠色的，兩管的負極連在一起作為2腳接地，另外有兩個極：1腳和3腳。當1腳接入工作電壓時，電流通過VD1使其發(fā)紅光；當3腳接入工作電壓時，電流通過VD2使其發(fā)綠光；當1、3腳同時接入工作電壓時，LED發(fā)出橙色光；當兩個電流的比例不同時，LED的發(fā)光顏色在紅、橙、綠之間變化，這就是變色LED的工作原理。自閃LED是一種特殊的發(fā)光器件，它與普通的LED的主要區(qū)別就是當給自閃LED兩端加上額定的工作電壓后，就可自行產(chǎn)生閃爍光，顏色有紅、橙、黃、綠4種，具有較強的視覺感，現(xiàn)在廣泛應用在各種電動玩具上。自閃LED其實是由一塊CMOS集成電路和一只LED組合而成。CMOS集成電路內(nèi)部包括振蕩器、分頻器和驅(qū)動器。當接上3～5

V的直流電源后，振蕩器即可起振，經(jīng)分頻后獲得一個頻率為1.3～5.2

Hz范圍內(nèi)的某一固定頻率，再經(jīng)放大后驅(qū)動LED發(fā)出閃爍光。知識2光電轉(zhuǎn)換器件

1．光敏電阻器光敏電阻器是應用半導體光電效應原理制成的一種器件。當半導體受光照時，產(chǎn)生大量的空穴和電子，空穴和電子在復合之前由一電極到達另一電極，從而使光電導體的電阻率發(fā)生變化。光敏電阻器在無光線照射時呈高阻態(tài)，當有光線照射時，其電阻迅速減小?，F(xiàn)在廣泛應用在樓房走廊內(nèi)的聲光兩控節(jié)能燈，就使用了光敏電阻器。光敏電阻器的檢測方法很簡單，用指針式萬用表檢測光敏電阻器的阻值，同時改變光敏電阻器的受光情況，會看到萬用表指針隨光照度的變化而擺動，若擺動很小或基本不動，則可判定該光敏電阻器失效。2．光敏二極管光敏二極管又叫做光電二極管，是將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，其構(gòu)造與普通二極管相似，不同點是在管殼上有個入射光窗口，可將接收到的光線聚焦到半導體芯片上。在無光照時，光敏二極管與普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦?，如果外加正向電壓，其電流與端電壓呈現(xiàn)指數(shù)關系，若外加反向電壓則會呈現(xiàn)出較大的電阻；在有光照時，光敏二極管上如果仍加有反向電壓，將會產(chǎn)生與光照成正比的電流，這個電流被稱為光電流。光敏二極管的符號如圖12.4所示。圖12.4光敏二極管的符號光敏二極管的檢測，可用萬用表的“R×1

k”擋測量，光敏二極管的正向電阻約10

k

。無光照射時，反向電阻為∞，說明管子是好的；有光照射時，反向電阻隨光的強度增加而減小，阻值可減小到幾千歐或1

k以下，則管子是好的；若反向電阻為∞或0，則管子是壞的。3．光敏晶體管

光敏晶體管是一種相當于在基極和集電極接入光敏二極管的晶體管。為了對光有良好的響應，其基區(qū)面積比發(fā)射區(qū)面積大得多，以擴大光照面積。光敏晶體管的管腳有三個也有兩個的，在兩個管腳的管子中，光窗口即為基極。其等效電路和符號如圖12.5所示。圖12.5光敏晶體管的等效電路及符號為了進一步擴大光敏晶體管靈敏度，人們制造了達林頓型光敏晶體管。當達林頓型光敏晶體管受到光照時，等效光敏二極管將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，此電信號被兩級晶體管放大，因此，總放大倍數(shù)相當于兩只晶體管放大倍數(shù)的乘積，所以靈敏度比普通光敏晶體管要高得多，通常光電流可達幾十毫安以上。普通型光敏晶體管和達林頓型光敏晶體管的主要參數(shù)如表12.4所示

參數(shù)名稱參數(shù)值型號擊穿電流暗電流光電流飽和壓降響應時間峰值波長光譜范圍U(BR)CE（V）ICEO（

A）IL（mA）Uce(sat)（V）tr（

s）tf（

s）

p（nm）(

m)達林頓型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知識3光耦合器件光耦合器是把LED和光敏晶體管組裝在一起而成的電光電轉(zhuǎn)換器件，其主要原理是以光為介質(zhì)，實現(xiàn)了電—光—電的傳遞與轉(zhuǎn)換。其等效電路和符號如圖12.6所示。在光耦合電路中，為了切斷干擾的傳輸途徑，電路的輸入回路和輸出回路必須各自獨立，不能共地。由于光耦合器是一種以光為介質(zhì)傳送信號的器件，實現(xiàn)了輸出端與輸入端的電氣絕緣（絕緣電阻大于1019

），耐壓在1

kV以上；光耦合器的特點可以記做：電氣隔離、信號傳輸。光耦合器為單向傳輸，無內(nèi)部反饋，抗干擾能力強，尤其是抗電磁干擾，是一種廣泛應用于微機檢測和控制系統(tǒng)中光電隔離方面的新型器件，在PLC中有廣泛的應用。圖12.6光耦合器的等效電路和符號知識4光電器件的檢測

1．LED的檢測方法（1）LED正負極的目測判斷LED的管體一般都是用透明塑料制成的，所以可以用眼睛觀察來區(qū)分它的正、負電極：將管子拿起置較明亮處，從側(cè)面仔細觀察兩條引出線在管體內(nèi)的形狀，較小的一端便是正極，較大的一端則是負極。（2）LED正負極的萬用表測量LED的開啟電壓約為2

V，而萬用表置于“R×1

k”擋及其以下各電阻擋時，表內(nèi)電池僅為1.5

V，比LED的開啟電壓低，所以無論LED是正向接入還是反向接入，管子都不能導通，也就無法進行檢測判斷。因此，用萬用表檢測LED管時，必須要使用“R×10

k”擋。置此擋時，表內(nèi)接有9

V或15

V的高壓電池，測試電壓高于管子的開啟電壓，可以對LED進行測量。2．光敏二極管的檢測方法光敏二極管的檢測可以按照下列步驟進行。（1）將萬用表置于“R×1

k”擋，測量光敏二極管的正向電阻，應為10

k

左右。（2）對調(diào)兩只表筆，使光敏二極管工作在反偏狀態(tài)，此時用一個物體將光敏二極管的透明窗口遮住，這時萬用表的讀數(shù)應為無窮大。（3）移去遮光體，這時萬用表的表針應該向右偏轉(zhuǎn)至幾千歐姆處。光線越強，電阻應該越小，光線特強時，電阻可降低到1

k

以下，這樣的管子就是好的。若管子的正反向電阻都是無窮大或者是零，說明管子已經(jīng)損壞。3．光敏晶體管的檢測方法光敏晶體管的檢測可以按照下列步驟進行。（1）將萬用表置于“R×1

k”擋，測量光敏晶體管的兩個極間的電阻，此時用一個物體將光敏晶體管的透明窗口遮住，這時萬用表的讀數(shù)應為無窮大。（2）移去遮光體，使光敏晶體管的窗口朝向光源，這時萬用表的表針應該向右偏轉(zhuǎn)至1

k

左右，表針偏轉(zhuǎn)的越大，管子的靈敏度就越高，這樣的管子就是好的。4．光耦合器的檢測方法光耦合器的檢測可以按照下列步驟進行。（1）測量光耦合器的輸入部分。將萬用表置于“R×1

k”擋，測量光耦合器的兩個輸入端。光耦合器的兩個輸入端之間其實就是一個LED，所以只要測出這個LED的正反向電阻，就可以判斷輸入端的好壞。（2）測量光耦合器的輸出部分。 在輸入端懸空的前提下，用萬用表測量光耦合器的兩個輸出端的正反向電阻，此時萬用表的表針應該指示無窮大。（3）檢測光耦合器的傳輸特性。最簡單的測量方法是采用雙電表法。用兩只萬用表同時分別測量光耦合器的輸入端和輸出端的電阻。當測量光耦合器的輸入端電阻指示讀數(shù)比較小時，測量光耦合器的輸出端的電阻指示讀數(shù)也比較小。這就說明輸出端接收到了光信號，并且對信號加以放大了。（4）檢測光耦合器的絕緣電阻。將萬用表置于“R×10

k”擋，測量光耦合器的任意一個輸入端和任意一個輸出端之間的電阻，均應為無窮大。說明光耦合器的絕緣性能比較好。5．紅外LED的檢測方法紅外LED發(fā)射的波長為1～3

m，已經(jīng)處于紅外光波段，人眼看不到。紅外LED的發(fā)射功率只有幾毫瓦，不同型號的紅外LED，發(fā)光強度的角分布也不相同。正是由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結(jié)的正、反向電學特性是否正常，而無法判定其發(fā)光情況是否正常。為此，最好準備一只光敏電池器件，如2CR、2DR型硅光電池，作為接收器。在給紅外LED加上電源的情況下，用萬用表測量光電池兩端電壓的變化情況，就可以判斷出紅外LED能否正常發(fā)射紅外光。項目小結(jié)課后練習1．光電器件按照工作原理和使用用途的不同，分為LED、光敏二極管、光敏晶體管、光電池、光耦合器、紅外光器件、液晶顯示器、等離子顯示器等。2．LED顯示器件將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲淖帧?shù)字、圖像等，有廣闊的應用范圍。3．光敏二極管和光敏晶體管是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷绕涫枪饷艟w管具有放大能力，是光電自動控制系統(tǒng)中的重要器件。4．光耦合器是實現(xiàn)電—光—電轉(zhuǎn)換的重要器件，能將兩個電氣系統(tǒng)實現(xiàn)電隔離，在防止干擾、提高電路性能方面有重要的作用。5．紅外光電器件工作在紅外線領域，具有獨特的功能，在自動化領域應用廣泛。6．液晶顯示器和等離子顯示器是近幾年得到飛速發(fā)展的新型電光顯示器件，將來會有更加廣闊的應用空間。1．常用的光電器件可分為哪幾類？2．發(fā)光二極管的發(fā)光條件是什么？你知道有哪些應用？3．光敏二極管和光敏晶體管有何不同？有哪些應用？4．光耦合器的作用是什么？都有哪些應用？5．液晶顯示器和等離子顯示器在發(fā)光原理上有什么異同？

項目13

壓電元件和霍爾元件的檢測與識別

項目要求:通過對各種壓電元件和霍爾元件的實際識別和測量，要求學生會識別壓電元件和霍爾元件的種類，熟悉常見壓電元件和霍爾元件的名稱，了解不同類型壓電元件和霍爾元件的作用，掌握常用壓電元件和霍爾元件的檢測方法。

知識要求:（1）掌握常見壓電元件的種類和用途。（2）掌握壓電元件的主要參數(shù)。（3）掌握壓電元件的檢測方法。（4）掌握霍爾元件的種類和用途。（5）掌握霍爾元件的主要參數(shù)。（6）掌握霍爾元件的檢測方法。

能力要求

:（1）能用目視法判斷、識別常見壓電元件的種類，能正確說出各種壓電元件的名稱。（2）對壓電元件上標識的型號能正確識讀，了解該壓電元件作用和特點。（3）會用萬用表對壓電元件進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價。（4）能用目視法判斷識別霍爾元件的種類，能正確說出霍爾元件的名稱。（5）對霍爾元件上標識的型號能正確識讀，了解該霍爾元件的作用和特點。（6）會用萬用表對霍爾元件進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價

學習方法:

該項目通過對各種壓電元件和霍爾元件進行識別，再使用萬用表對壓電元件和霍爾元件進行測量，達到能判別壓電元件和霍爾元件質(zhì)量好壞的目的。項目實施方法與步驟【項目實施目標】（1）熟悉各種壓電元件的類型和用途。（2）熟悉各種壓電元件的外形和規(guī)格。（3）掌握用萬用表檢測壓電元件的方法。（4）熟悉霍爾元件的類型和用途。（5）熟悉霍爾元件的外形和規(guī)格。（6）掌握用萬用表檢測霍爾元件的方法。【項目實施器材】（1）電子產(chǎn)品：各種類型的壓電元件和霍爾元件若干。（2）每兩個人配備指針式萬用表和數(shù)字式萬用表各一只。【項目實施步驟】（（1）識別各種類型的壓電元件和霍爾元件，觀看其外部特征，識讀壓電元件和霍爾元件上的各種標志。（2）用萬用表對各種壓電元件進行檢測。（3）用萬用表對霍爾元件進行檢測。（4）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結(jié)果填入相應的表格中。項目相關知識壓電元件是指利用“壓電”效應制成的一系列器件。目前應用比較廣泛的壓電器件有石英晶體、聲表面波濾波器、陶瓷諧振元件等，這些元件的運用使電子產(chǎn)品的整體性能得到大幅度的提高。

知識1石英晶體

石英晶體又稱為石英諧振器，它是利用石英的“壓電”特性而按特殊切割方式制成的一種電諧振元件。石英晶體元件具有性能穩(wěn)定、品質(zhì)因數(shù)高、體積小等優(yōu)點，其電路符號及外形如圖13.1所示。圖13.1石英晶體的電路符號及外形1．石英晶體元件的結(jié)構(gòu)及性能石英晶體元件由石英晶片、晶片支架、外殼等構(gòu)成。石英晶體元件在電路中作用相當于一個高Q值的LC諧振元件。因切割石英晶體時的方位不同，切割出來的石英晶片型狀也不相同，常見的切型有AT、BT、DT、X、Y等數(shù)種。不同切型的石英晶片其性能不同，特別是對頻率的溫度特性差別較大。晶片支架用于固定晶片及引出電極，晶片支架有焊線式和夾緊式兩種。石英晶體元件的封裝外殼有玻璃真空密封型、金屬殼封裝型、陶瓷外殼封裝及塑料外殼封裝型等。石英晶體元件一般有兩個電極，但也有多電極式的封裝。2．石英晶體元件的種類和主要參數(shù)（1）石英晶體元件的種類石英晶體元件按封裝外形有金屬殼、玻殼、膠木殼和塑封等幾種，按石英晶體元件的頻率穩(wěn)定度分，有普通型和高精度型，被廣泛應用于彩電、手機、手表、電臺、DVD機等。盡管石英晶體元件的分類形式較多，但彼此間的性能差別不大，只要體積及性能參數(shù)基本一致，許多石英晶體元件都可以互換使用。（2）石英晶體元件的主要參數(shù)石英晶體元件的主要參數(shù)有：標稱頻率、工作溫度、頻率偏移、溫度系數(shù)、負載電容、激勵電平等。①標稱頻率。在石英晶體成品上標有一個標稱頻率，當電路工作在這個標稱頻率時，其頻率穩(wěn)定度最高。這個標稱頻率通常是在成品出廠前，在石英晶體上并接一定的負載電容條件下測定的。②負載電容。所謂石英晶體的負載電容，是指從晶振的插腳兩端向振蕩電路的方向看進去的等效電容，即指與晶振插腳兩端相關聯(lián)的集成電路內(nèi)部及外圍的全部有效電容之和。3．石英晶體元件的命名國產(chǎn)石英晶體元件的型號命名由3部分組成。第1部分用字母表示外殼材料及形狀，如用J表示金屬外殼，S表示塑料外殼，B表示玻璃外殼等。第2部分用字母表示晶體片的切割方式，如A表示晶體切型為AT型，B表示晶體切型為BT型等。第3部分用數(shù)字表示石英晶體元件的主要參數(shù)性能及外形尺寸，如用4.433

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75表示石英晶體元件的標稱工作頻率。4．石英晶體元件的檢測檢測石英晶體通常采用以下幾種方法，在實際維修中更為常用的是用代換法來判斷石英晶體的好壞。（1）電阻法將萬用表置于“R×10

k”擋，測量石英晶體兩引腳之間的電阻值，應為無窮大。若實測電阻值不為無窮大甚至出現(xiàn)電阻為零的情況，則說明晶體內(nèi)部存在漏電或短路性故障。（2）在路測壓法現(xiàn)以鑒別彩電遙控器晶體好壞為例，介紹此法的具體操作。將遙控器后蓋打開，找到晶體所在位置和電源負端（一般彩電遙控器均采用兩節(jié)1.5

V干電池串聯(lián)供電）；把萬用表置于直流10

V電壓擋，黑表筆固定接在電源的負端。先在不按遙控鍵的狀態(tài)下，用紅表筆分別測出晶體兩引腳的電壓值，正常情況下，一只腳為0V，另一只腳為3V（供電電壓）左右；然后按下遙控器上的任一功能鍵，再用紅表筆分別測出晶體兩引腳的電壓值，正常情況下，兩腳電壓均為1.5V（供電電壓的一半）左右。若所得數(shù)值與正常值差異較大，則說明晶體工作不正常。（3）電筆測試法用一只試電筆，將其刀頭插入交流市電的火線孔內(nèi)，用手捏住晶體的任一只引腳，將另一只引腳觸碰試電筆頂端的金屬部分，若試電筆氖管發(fā)光，說明晶體是好的，否則，說明晶體已損壞。知識2陶瓷元件、聲表面波濾波器和霍爾元件陶瓷元件與石英晶體元件一樣，也是利用“壓電”效應制成的一種元件，在無線電接收設備中運用非常廣泛，如在彩電的中頻放大電路中都采用了不同類型的陶瓷元件。1．陶瓷元件（1）陶瓷元件的結(jié)構(gòu)及特點陶瓷元件是在由鋯鈦酸鋁陶瓷材料制成的薄片兩邊鍍上金屬銀層，然后在銀層上做出電極引線，最后用塑料等材料封裝而成。陶瓷元件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性、等效電路等與石英晶體元件相似，但其頻率精度、頻率穩(wěn)定性等指標比石英晶體元件要差一些。（2）陶瓷元件的分類及命名方式陶瓷元件按用途和功能，可分為陶瓷陷波器、陶瓷濾波器、陶瓷鑒頻器、陶瓷諧振器等；按其引出的電極數(shù)目分為兩電極陶瓷元件、三電極陶瓷元件和四電極以上的多電極陶瓷元件。陶瓷元件一般采用塑料殼封裝或復合材料封裝形式，也有的采用金屬殼封裝形式。國產(chǎn)陶瓷元件的型號命名由5部分組成，其各部分符號及意義如表13.4所示。第1部分元件功能第2部分材料性質(zhì)第3部分第4部分第5部分符號意義符號意義符號意義符號意義符號意義L濾波器T壓電陶磁W或B形狀數(shù)字和K頻率和單位（kHz）字母表示產(chǎn)品系列X陷波器J鑒頻器數(shù)字和M頻率和單位（MHz）Z諧振器國產(chǎn)陶瓷元件的型號命名表（3）陶瓷元件的主要參數(shù)及更換陶瓷元件的主要參數(shù)有標稱頻率、插入損耗、陷波深度、失真度、鑒頻輸出電壓、通帶寬度、諧振阻抗等，選用和更換陶瓷元件時只要其型號和標稱頻率一致即可。2．聲表面波濾波器（SAWF）聲表面波濾波器（SAWF）是一種集成濾波器，它利用“壓電”和“反壓電”的原理進行信號的傳播。不同頻率的信號，在SAWF中換能的能力不同，從而形成了對不同頻率信號的濾波作用。（1）聲表面波濾波器（SAWF）結(jié)構(gòu)聲表面波濾波器由壓電晶體基片及輸入換能器、輸出換能器組成。壓電晶體通常由鈮酸鋰材料制成，換能器呈叉指形，它將電壓信號轉(zhuǎn)換成機械波，再將機械波轉(zhuǎn)換成電壓信號。叉指形換能器的幾何尺寸和形狀，決定了濾波器的通頻帶特性。聲表面波濾器（SAWF）的特點是：選擇性好，吸收深度可達-35～?40

dB；幅頻特性及相頻特性好，且無須調(diào)整；溫度穩(wěn)定性好，不易老化；過載能力強，不會因為輸入信號的大小而引起頻率特性的變化。但它也存在插入損耗大、傳輸效率低和有3次反射等缺點。（2）聲表面波濾器（SAWF）的主要參數(shù) 聲表面波濾波器（SAWF）的主要參數(shù)有：中心頻率、帶寬、矩形系數(shù)、插入損耗、最大帶外抑制、幅度波動、線性相位偏移等。3．霍爾元件（1）霍爾元件的特性利用霍爾效應制成的半導體元件叫霍爾元件。所謂霍爾效應是指當半導體上通過電流且電流的方向與外界磁場方向相垂直時，在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生霍爾電動勢的現(xiàn)象。（2）霍爾元件的種類霍爾器件所用的材料有：鍺、硅、銻化銦、砷化銦、砷化鎵等?；魻柶骷粗谱髋c識別可分為兩大類：一類是用半導體單晶加工而成，稱為體型霍爾器件；另一類是利用真空蒸發(fā)或外延、擴散等與識別在適當?shù)囊r底上制成半導體單晶或多晶薄膜，稱為薄膜型霍爾器件。薄膜型霍爾器件可制作在集成電路中?；魻栐墓ぷ髟砗屯庑稳鐖D13.2所示。圖13.2霍爾元件的工作原理和外形由原理圖可見，在半導體的薄片兩端通以控制電流，并在薄片的垂直方向施加感應強度為B的磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電勢為VH的霍爾電勢，它們之間的關系為：

VH=KHIB式中，KH為霍爾靈敏度，它是一個與材料和幾何尺寸有關的系數(shù)?；魻栐ǔＳ?個引腳，即兩個電源端和兩個輸出端。它的電路符號和典型應用電路如圖13.3所示。E為直流供電電源，RP為控制電流I大小的電位器。I通常為幾十至幾百毫安；RL是VH的負載?；魻栐哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、頻率特性優(yōu)良（從直流到微波）、靈敏度高、體積小、壽命長等突出特點，因此，被廣泛用于位移量測量、磁場測量、接近開關以及限位開關電路中。（3）霍爾元件的檢測①測量輸入電阻和輸出電阻：測量時要注意正確選擇萬用表的電阻擋量程，以保證測量的準確度。對于HZ系列產(chǎn)品應選擇萬用表的“R×10”擋測量；對于HT與HS系列產(chǎn)品應采用萬用表的“R×1”擋測量，測量結(jié)果應與手冊的參數(shù)值相符。如果測出的阻值為無窮大或為零，說明被測霍爾元件已經(jīng)損壞。②檢測靈敏度（KH）：一般采用雙表法，將一只表置于“R×1”或“R×10”擋（根據(jù)控制電流I大小而定），為霍爾元件提供控制電流，將另一只萬用表置于直流2.5V擋，用來測量霍爾元件輸出的電動勢VH。用一塊條形磁鐵垂直靠近霍爾元件表面，此時，電壓表的指針應明顯向右偏轉(zhuǎn)。在測試條件相同的情況下，電壓表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度越大，表明被測霍爾元件的靈敏度（KH）越高。測試時要注意不要將霍爾元件的輸入、輸出端引線接反，否則，將測不出正確結(jié)果。圖13.3霍爾元件電路符號和典型應用電路新器件與新技術片狀元器件的包裝和貼裝方法1．片狀元器件的包裝形式目前生產(chǎn)的片狀元器件有3種形式的包裝。①散裝。供手工貼裝用。②盒式包裝。將片狀元器件按一定方向排列在朔料盒中，適合夾具式貼片機使用。③編帶包裝。將片狀元器件一定方向逐只裝入紙編帶或塑料編帶的孔中并封裝，再按一定方向繞在帶盤上，適合全自動貼片機使用。2．片狀元件的貼裝方法（1）專業(yè)生產(chǎn)片狀元器件的焊接技術被稱為表面組裝技術，就是將片狀元器件的焊接端子對準印制板上的焊盤，利用粘接劑或焊膏的粘性把片狀元器件貼到印制板上，然后通過再流焊實現(xiàn)焊接。典型的與識別流程如下。印制板設計→涂粘接劑或印刷焊膏→貼裝片狀元器件→再流焊→清洗→測試。（2）人工焊接人工焊接采用電烙鐵進行手工操作，為了防止焊接時元器件移位，可先用粘貼劑將元件粘貼在印制板上的對應位置，膠點的大小與位置要合適。待膠固化后，再刷上助焊劑，然后進行焊接。項目小結(jié)課后練習1．壓電器件主要有石英晶體、聲表面波濾波器、陶瓷諧振元件等，這些元件性能優(yōu)異。2．陶瓷元件主要有陶瓷陷波器、陶瓷濾波器、陶瓷鑒頻器、陶瓷諧振器等。3．聲表面波濾波器由壓電晶體基片及輸入換能器、輸出換能器組成，其對頻率的選擇性好，幅頻特性及相頻特性好，溫度穩(wěn)定性好，過載能力強。4．霍爾元件具有結(jié)構(gòu)簡單、頻率特性優(yōu)良、靈敏度高、體積小、壽命長等突出特點，被廣泛用于位移量測量、磁場測量、接近開關以及限位開關電路中。1．壓電元件有哪些主要產(chǎn)品？各有何種特點？2．霍爾元件有哪些應用？有什么特點？

項目8繼電器和干簧管的檢測與識別

項目要求:

通過對各種繼電器和干簧管的實際解剖，要求學生會識別繼電器和干簧管的種類，熟悉常見繼電器和干簧管的名稱，了解不同類型繼電器和干簧管的作用，掌握常用繼電器和干簧管的檢測方法。

知識要求:（1）掌握常見繼電器的種類和用途。（2）掌握各種繼電器的主要參數(shù)。（3）掌握繼電器的檢測方法。（4）掌握常見干簧管的種類和用途。（5）掌握各種干簧管的主要參數(shù)。（6）掌握干簧管的檢測方法。（7）掌握固態(tài)繼電器的特點和應用場合

能力要求

:

（1）能用目視法判斷、識別常見繼電器的種類，能正確說出各種繼電器的名稱。（2）對繼電器器件上標識的型號能正確識讀，了解該繼電器的作用和特點。（3）會用萬用表對繼電器進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價。（4）能用目視法判斷、識別常見干簧管的種類，能正確說出各種干簧管的名稱。（5）對干簧管上標識的型號能正確識讀，了解該干簧管的作用和特點。（6）會用萬用表對干簧管進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價。（7）能正確使用固態(tài)繼電器，會用萬用表對固態(tài)繼電器進行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價。學習方法:

該項目通過對各種繼電器、固態(tài)繼電器和干簧管進行識別，再使用萬用表對繼電器、固態(tài)繼電器和干簧管進行測量，達到能判別繼電器、固態(tài)繼電器和干簧管質(zhì)量好壞的目的。項目實施方法與步驟【項目實施目標】（1）熟悉各種繼電器的類型和用途。（2）熟悉各種繼電器的外型和規(guī)格。（3）掌握用萬用表檢測繼電器的方法。（4）熟悉各種干簧管的類型和用途。（5）熟悉各種干簧管的外型和規(guī)格。（6）掌握用萬用表檢測干簧管的方法。（7）掌握用萬用表檢測固態(tài)繼電器的方法?！卷椖繉嵤┢鞑摹浚?）電子產(chǎn)品：各種類型的繼電器、固態(tài)繼電器和干簧管若干。（2）每兩個人配備指針式萬用表和數(shù)字式萬用表各一只

【項目實施步驟】（1）拆卸和裝配各種類型的繼電器和干簧管，觀看其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認識各種類型的繼電器、固態(tài)繼電器和干簧管，識讀繼電器、固態(tài)繼電器和干簧管上的各種標志。（2）用萬用表對各種類型的繼電器進行檢測。（3）用萬用表對各種類型的固態(tài)繼電器進行檢測。（4）用萬用表對各種類型的干簧管進行檢測。（5）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結(jié)果填入相應的表格中。項目相關知識

電磁繼電器實質(zhì)上是一種用小電流來控制大電流的自動開關，廣泛使用在自動控制電路中。電磁繼電器主要分為交流繼電器和直流繼電器兩大類，根據(jù)開關觸點的形式又可分為常開式、常閉式和轉(zhuǎn)換式。知識1電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和型號命名

電磁繼電器是由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點以及底座等構(gòu)成。當線圈中通過電流時，線圈中間的鐵芯被磁化而產(chǎn)生磁力，從而將銜鐵吸下，銜鐵通過杠桿的作用推動簧片動作，使觸點閉合；當切斷繼電器線圈的電流時，鐵芯失去磁力，銜鐵在簧片的作用下恢復原位，觸點斷開。在電路中表示繼電器時，要畫出它的線圈與控制電路的有關觸點。電磁繼電器的常用符號如圖8.1所示。圖8.1電磁繼電器的常用符號2．繼電器的型號命名繼電器的型號一般由5部分組成。第一部分用字母J表示繼電器，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，第四部分用數(shù)字表示序號，第五部分用字母表示封裝，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繼電器主稱功率或形式外形序號封裝形式JW：微功率W：微型F：封閉式JR：弱功率C：超小型M：密封式JZ：中功率X：小型（無）敞開式JQ：大功率G：干式JA：舌簧S：濕式JM：磁保持JH：極化JP：高頻JL：交流JS：時間JU：溫度知識2

繼電器的檢測方法

1．電磁繼電器的檢測方法（1）判別是交流繼電器還是直流繼電器判別方法：在交流繼電器的線圈上常標有“AC”字樣，并且在其鐵芯頂端，都嵌有一個銅制的短路環(huán)；在直流繼電器上則標有“DC”字樣，且在其鐵芯頂端沒有銅環(huán)。（2）判別觸點的數(shù)量和類別判別方法：只要仔細觀察一下繼電器的觸點結(jié)構(gòu)，即可知道該繼電器有幾對觸點，還能看清楚在不通電的情況下，觸點是閉合的還是斷開的。也可以用萬用表的歐姆擋測量觸點兩個引腳的電阻，通過電阻的阻值，來判斷該繼電器是常開式還是常閉式。若觸點對外有3個引腳，則該繼電器屬于轉(zhuǎn)換式。若觸點對外只有兩個引腳，則該繼電器只能屬于常開式或是常閉式。（3）測量觸點接觸電阻測量觸點的接觸電阻，可以判斷該觸點是否良好。用萬用表的“R×1”擋，先測量一下常閉觸點間的電阻，該阻值應為零。然后再測量一下常開觸點之間的電阻，該阻值應為無窮大。接著，用手按下銜鐵，這時常開觸點閉合而常閉觸點打開，常閉觸點之間的電阻變?yōu)闊o窮大，常開觸點之間的電阻變?yōu)榱?。如果常開觸點和常閉觸點的狀態(tài)轉(zhuǎn)換不正常，可輕輕撥動相應的簧片，使觸點充分閉合或打開。如果觸點閉合后接觸電阻極大，看上去觸點已經(jīng)熔化，那么該繼電器已不能再繼續(xù)使用。若觸點閉合后接觸電阻時大時小狀態(tài)不穩(wěn)定，看上去觸點完整無損，只是表面顏色發(fā)黑，這時，可用細砂紙輕輕擦蹭觸點的表面，使其接觸良好，然后在觸點空載情況下，給繼電器線圈加上額定工作電壓，使其吸合、釋放幾次，然后再測一下觸點的接觸電阻是否恢復正常。檢測繼電器接點時，給繼電器線圈接上規(guī)定的工作電壓，再用萬用表“R×1”擋檢測接點的通斷情況。未加上工作電壓時，常閉接點應導通。當加上工作電壓時，應能聽到繼電器吸合聲，這時常開接點應導通，否則應檢查接點是否清潔、氧化及接點壓力是否足夠。（4）測量線圈電阻根據(jù)繼電器標稱的線圈直流電阻值，將萬用表置于適當?shù)碾娮钃?，可直接測出該繼電器線圈的電阻值。例如，某繼電器標明線圈電阻值為R=1

000

，則將萬用表撥至R×100擋，然后將萬用表的兩表筆接到繼電器線圈的兩個引腳，萬用表指示應基本符合繼電器標稱的直流電阻值。如果測出線圈有開路現(xiàn)象，可查一下線圈的引出端，看看是否是線頭開焊。如果斷頭在線圈的內(nèi)部或看上去線包已燒焦，那么只有更換一個相同的線圈或?qū)⒗^電器整個更換。用萬用表測量線圈電阻指示值的大小應與該繼電器的線圈標注阻值基本相符，指示值過大、過小都說明線圈存在著斷線和短路的故障。2．固態(tài)繼電器的檢測方法（1）固態(tài)繼電器的特性固態(tài)繼電器（SSR）是一種由集成電路和分立元件組合而成的一體化無觸點電子開關器件，其功能與電磁繼電器相似，但固體繼電器是沒有機械觸點的開關，可以以很高的頻率實現(xiàn)電路的通斷，這是機械式開關所無法比擬的。固態(tài)繼電器的種類很多，常用的有直流型固態(tài)繼電器和交流型固態(tài)繼電器兩種。不論是直流型固態(tài)繼電器還是交流型固態(tài)繼電器，都采用光電耦合方式作為控制端與輸出端之間的信號傳輸，既可以完成電氣控制，又能實現(xiàn)控制端與輸出端的電氣隔離，有效地防止了電磁干擾。（2）固態(tài)繼電器的檢測輸入、輸出端引腳及其質(zhì)量的判別在交流固態(tài)繼電器的輸入端一般標有“+”、“?”字樣，而在輸出端則不分正、負。在直流固態(tài)繼電器的輸入和輸出端上均標有“+”、“?”，并注有“DC輸入”和“DC輸出”的字樣，以示區(qū)別。用萬用表判別時，可使用“R×10

k”擋，分別測量4