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  1. 电子电路测试与测绘 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 九江职业技术学院

  2. 电子电路测试与测绘 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。 九江职业技术学院

  3. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 (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 九江职业技术学院

  4. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  5. 电子电路测试与测绘 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。 九江职业技术学院

  6. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 • 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 九江职业技术学院

  7. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  8. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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 九江职业技术学院

  9. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 • 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)。 九江职业技术学院

  10. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 (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 九江职业技术学院

  11. 电子电路测试与测绘 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 九江职业技术学院

  12. 电子电路测试与测绘 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 (c) (d) (e) (a) (b) 图1.9.6双向晶闸管的结构图 九江职业技术学院

  13. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  14. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 • 图1.9.7双向晶闸管的伏安特性 九江职业技术学院

  15. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  16. 电子电路测试与测绘 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。 九江职业技术学院

  17. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  18. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  19. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 (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。 九江职业技术学院

  20. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  21. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  22. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 • 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。 九江职业技术学院

  23. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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 。 九江职业技术学院

  24. 电子电路测试与测绘 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 九江职业技术学院

  25. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院

  26. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 图1.9.11光耦检测电路 九江职业技术学院

  27. 电子电路测试与测绘 项目九 开关控制器件测试 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。 九江职业技术学院