汽车电工的基础知识

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1、汽车电工的基础知识电阻损坏的特点及检测方法1.电阻损坏的特点电阻是电器设备中数量最多的元件，但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。前两种电阻应用最广，其损坏的特点一是低阻值（100以下）和高阻值（100k以上）的损坏率较高，中间阻值（如几百欧到几十千欧）的极少损坏；二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑，很容易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。线绕电阻一般用作大电流限流，阻值不大。圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹，有的没有痕迹。水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时可能会断裂，否则也没有可见痕

2、迹。保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，有的也没有什么痕迹，但绝不会烧焦发黑。1.电阻的检测方法1）检查万用表电池方法如下：将挡位旋钮依次置于电阻挡R1?和R10K挡，然后将红、黑测试笔短接。旋转欧姆调零电位器，观察指针是否指向零（MF47型万用表如R1?挡，指针不能校零，则更换万用表的1.5V电池。如R10?挡，指针不能校零，更换9V电池。）2）选择适当倍率挡测量某一电阻器的阻值时，要依据电阻器的阻值正确选择倍率挡，按万用表使用方法规定，万用表指针应在全刻度的中心部分读数才较准确。测量时电阻器的阻值是万用表上刻度的数值与倍率的乘积。如测量一电阻器，所选倍率为R1，刻度数值为9.4，该电阻器电

3、阻值为R=9.41=9.4?。3）电阻挡调零在测量电阻之前必须进行电阻挡调零。其方法如检查电池方法一样（短接红黑测试笔），在测量电阻时，每更换一次倍率挡后，都必须重新调零。2测量前的准备工作将两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度，根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系，它的中间一段分度较为精细，因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20%80%弧度范围内，以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值之间分别允许有5%、10%或20%的误差。如不相符，超出误差范围，则说明该电阻器变值了。注意事项：测试时

4、，特别是在测几十K以上阻值的电阻时，手不要触及表笔和电阻的导电部分；被检测的电阻人电路板中焊下来，至少要焊开一个引脚，以免电路中的其他元件对测试产生影响，造成测量误差；色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定，但在使用时最好还是用万用表测试下其实际阻值。根据以上特点，在检查电阻时可有所侧重，快速找出损坏的电阻。二电解电容损坏的特点及检测方法1.电解电容的损坏特点电解电容在电器设备中的用量很大，故障率很高。电解电容损坏有以下几种表现：一是完全失去容量或容量变小；二是轻微或严重漏电；三是失去容量或容量变小兼有漏电。查找损坏的电解电容方法有：（1）看：有的电容损坏时会漏液，电容下面的电路板表面甚至电容外

5、表都会有一层油渍，这种电容绝对不能再用；有的电容损坏后会鼓起，这种电容也不能继续使用；（2）摸：开机后有些漏电严重的电解电容会发热，用手指触摸时甚至会烫手，这种电容必须更换；（3）电解电容内部有电解液，长时间烘烤会使电解液变干，导致电容量减小，所以要重点检查散热片及大功率元器件附近的电容，离其越近，损坏的可能性就越大。2.电解电容的检测方法因为电解电容的容量比一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，一般情况下，470nF-10F间的电容，可用R1k挡测量；10F300F的电容可用R100挡测量；300 F以上的电容可用R1或R10挡测量。在检测电解电容器时，要

6、先对电容器放电，特别是对于大容量的电解电容器，可以直接短路两个引脚进行放电。然后万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百k以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。三.半导体器件损坏的特点1.半导体器件损坏的特点二、三极管的损坏一般是PN结击穿或开路，其中

7、以击穿短路居多。此外还有两种损坏表现：一是热稳定性变差，表现为开机时正常，工作一段时间后，发生软击穿；另一种是PN结的特性变差。2半导体器件的检测方法用万用表R1k测，各PN结均正常，但上机后不能正常工作，如果用R10或R1低量程档测，就会发现其PN结正向阻值比正常值大。测量二、三极管可以用指针万用表在路测量，较准确的方法是：将万用表置R10或R1档（一般用R10档，不明显时再用R1档）在路测二、三极管的PN结正、反向电阻，如果正向电阻不太大（相对正常值），反向电阻足够大（相对正向值），表明该PN结正常，反之就值得怀疑，需焊下后再测。这是因为一般电路的二、三极管外围电阻大多在几百、几千欧以上，

8、用万用表低阻值档在路测量，可以基本忽略外围电阻对PN结电阻的影响。四.集成电路损坏的特点集成电路内部结构复杂，功能很多，任何一部分损坏都无法正常工作。集成电路的损坏也有两种：彻底损坏、热稳定性不良。彻底损坏时，可将其拆下，与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻，总能找到其中一只或几只引脚阻值异常。对热稳定性差的，可以在设备工作时，用无水酒精冷却被怀疑的集成电路，如果故障发生时间推迟或不再发生故障，即可判定。通常只能更换新集成电路来排除。用指针万用表测电容的几种方法在家电维修过程中，因电容漏电或容量变化而引发的故障可谓屡见不鲜且故障现象各异。一般的指针万用表和部分数字万用表都无法

9、测量电容，特别是那些小电容，给维修造成很大的不便。在此，我给大家介绍几种小容量电容的测量方法，供参考。方法l：找一个250的晶体三极管(要求穿透电流要小)，如一时找不到，可用两只同型号的三极管复合成达林顿形式，见图1。将被测电容并接在三极管的c-e结(若为有极性电容则电容正极接三极管c极)，然后用万用表R10k挡，黑表笔接c极，红笔接e极，见图2，观察表针瞬时摆动程度。照此法用几个已知容量的正常(高精确度)的电容反复测试，记录下表针每次的瞬时最大摆动幅值，l进行处理计算，算出表盘上每小格应代表的电容值，备日后参考之用。对电容进行测量时，通过对所测电容表针摆动幅度与参考幅度进行比较可判断电容的好

10、坏。方法2：找一个高精确度已知容量的电容(耐压250V以上)和一个自耦输出电压可调的变压器，见图3。Cn为已知电容，Cx为待测电容，接好线通电之后测Cx与Cn上各自的分压，但需注意电源变压后的输出电压不应大于Cx的耐压。此时可根据公式UoUx=CoCx推算出Cx的容量。若Cx的耐压在300V以上，则可直接将两只串联电容接于220V的交流电源(注：此法只适应非极性电容)。方法3：若电容耐压在400V以上且只需估测电容容量，则可按图4接线，让被测电容与万用表某一表笔串接后，将万用表拨到电压挡(250V)测交流电压，如此用多个已知电容测试，记住表针摆动幅度，这样可为以后估测电容提供依据(注：此法只限

11、非极性电容)。方法4：电解电容的测量。因电解电容存在极性问题，可照图5接一个半波整流二极管，根据被测电容的耐压适当选择自耦变压器的输出电压。Co为已知容量的电解电容，cx为待测电容，照图接线测量后，根据公式CoCx=U0Uv可算出Cx容量。 三极管的管脚必须正确辨认,否则,接入电路不但不能正常工作,还可能烧坏晶体管。己知三极管类型及电极,指针式万用表判别晶体管好坏的方法如下:测 NPN 三极管:将万用表欧姆挡置 R 100 或 R lk 处,把黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很

12、大,则说明三极管是好的。测 PNP 三极管:将万用表欧姆挡置 R 100 或 R lk 处,把红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。当三极管上标记不清楚时,可以用万用表来初步确定三极管的好坏及类型 (NPN 型还是 PNP 型 ),并辨别出e、b、c三个电极。测试方法如下 :用指针式万用表判断基极 b 和三极管的类型:将万用表欧姆挡置 R 100 或Rlk 处,先假设三极管的某极为基极,并把黑表笔接在假设的基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的

13、电阻值都很小(或约为几百欧至几千欧 ),则假设的基极是正确的,且被测三极管为 NPN 型管；同上,如果两次测得的电阻值都很大( 约为几千欧至几十千欧 ), 则假设的基极是正确的,且被测三极管为 PNP 型管。如果两次测得的电阻值是一大一小,则原来假设的基极是错误的,这时必须重新假设另一电极为基极，再重复上述测试。判断集电极c和发射极e:仍将指针式万用表欧姆挡置 R 100或R 1k 处,以NPN管为例,把黑表笔接在假设的集电极c上,红表笔接到假设的发射极e上,并用手捏住b和c极 ( 不能使b、c直接接触 ), 通过人体 , 相当 b 、 C 之间接入偏置电阻 , 如图 5-27(a) 所示。读

14、出表头所示的阻值 , 然后将两表笔反接重测。若第一次测得的阻值比第二次小 , 说明原假设成立 , 因为 c 、 e 问电阻值小说明通过万用表的电流大 , 偏置正常。其等效电路如图5-27(b) 所示 , 图中VCC 是表内电阻挡提供的电池 ,R为表 内阻 ,Rm 为人体电阻。用数字万用表测二极管的挡位也能检测三极管的PN结,可以很方便地确定三极管的好坏及类型,但要注意,与指针式万用表不同,数字式万用表红表笔为内部电池的正端。例:当把红表笔接在假设的基极上, 而将黑表笔先后接到其余两个极上, 如果表显示通硅管正向压降在 0.6V 左右 ), 则假设的基极是正确的 , 且被测三极管为 NPN 型管

15、。数字式万用表一般都有测三极管放大倍数的挡位(hFE), 使用时 , 先确认晶体管类型 , 然后将被测管子 e 、b 、c三脚分别插入数字式万用表面板对应的三极管插孔中,表显示出hFE 的近似值。以上介绍的方法是比较简单的测试,要想进一步精确测试可以使用晶体管图示仪 ,它能十分清楚地显示出三极管的特性曲线及电流放大倍数等。二极管符号二极管（国标）二极管的判别及参数1.简述半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能导电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体最重要的两种元素是硅(读“gu”)和锗(读“zh”)。我们常听说的美国硅谷，就是因为那里有好多家半导体

16、厂商。二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前，人们热衷于装配一种矿石收音机来收听无线电广播，这种矿石后来就被做成了晶体二极管。二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来(从正极流向负极)。我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，说明它能够导电；然后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点，说明导电不良(万用表里面，黑表笔接的是内部电池的正极)。常见的几种二极管中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。像它的名字，二极管有两个

17、电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“”号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺母以便固定在散热器上。?2半导体二极管的极性判别及选用(1) 半导体二极管的极性判别一般情况下，二极管有色点的一端为正极，如2AP12AP7，2AP112AP17等。如果是透明玻璃壳二极管，可直接看出极性，即内部连触丝的一头是正极，连半导体片的一头是负极。塑封二极管有圆环标志的是负极，如IN4000系列。无标记的二极管，则可用万用表电阻挡来判别正、负极，万用表电阻挡示意图见图T304。根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点，将万用表拨到电阻挡(一般

18、用R100或R1k挡。不要用R1或R10k挡，因为R1挡使用的电流太大，容易烧坏管子，而R10k挡使用的电压太高，可能击穿管子)。用表笔分别与二极管的两极相接，测出两个阻值。在所测得阻值较小的一次，与黑表笔相接的一端为二极管的正极。同理，在所测得较大阻值的一次，与黑表笔相接的一端为二极管的负极。如果测得的正、反向电阻均很小，说明管子内部短路；若正、反向电阻均很大，则说明管子内部开路。在这两种情况下，管子就不能使用了。(2) 半导体二极管的选用通常小功率锗二极管的正向电阻值为300500，硅管为1k或更大些。锗管反向电阻为几十千欧，硅管反向电阻在500k以上(大功率二极管的数值要大得多)。正反向

19、电阻差值越大越好。点接触二极管的工作频率高，不能承受较高的电压和通过较大的电流，多用于检波、小电流整流或高频开关电路。面接触二极管的工作电流和能承受的功率都较大，但适用的频率较低，多用于整流、稳压、低频开关电路等方面。选用整流二极管时，既要考虑正向电压，也要考虑反向饱和电流和最大反向电压。选用检波二极管时，要求工作频率高，正向电阻小，以保证较高的工作效率，特性曲线要好，避免引起过大的失真。3半导体分立元器件命名方法利用二极管单向导电的特性，常用二极管作整流器，把交流电变为直流电，即只让交流电的正半周(或负半周)通过，再用电容器滤波形成平滑的直流。事实上好多电器的电源部分都是这样的。二极管也用来

20、做检波器，把高频信号中的有用信号“检出来”，老式收音机中会有一个“检波二极管”，一般用2AP9型锗管。二极管的类型也有好几种，对于电子制作来说，常常用到以下的二极管： 用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常看见的是发光二极管。1发光二极管(1) 符号(2) 发光二极管发光二极管在日常生活电器中无处不在，它能够发光，有红色、绿色和黄色等，有直径为3mm或5mm圆形的，也有规格为25mm长方形的。与普通二极管一样，发光二极管也是由半导体材料制成的，也具有单向导电的性质，即只有极性正确才能发光。发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同，但是近年

21、来出现了透明的发光管，它也能发出红黄绿等颜色的光，只有通电了才能知道。 辨别发光二极管正负极的方法，有实验法和目测法。实验法就是通电看看能不能发光，若不能就是极性接错或是发光管损坏。注意发光二极管是一种电流型器件，虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光，但容易损坏，在实际使用中一定要串接限流电阻，工作电流根据型号不同一般为1mA到30mA。另外，由于发光二极管的导通电压一般为1.7V以上，所以一节1.5V的电池不能点亮发光二极管。同样，一般万用表的R1挡到R1k挡均不能测试发光二极管，而R10k挡由于使用15V的电池，能把有的发光管点亮。用眼睛来观察发光二极管，可以发现内部的两个电极一大一

22、小。一般来说，电极较小、个头较矮的一个是发光二极管的正极，电极较大的一个是它的负极。若是新买来脚较长的一个是正极。(3) 发光二极管的伏安特性 发光二极管的伏安特性与普通二极管类似，但它的正向压降较大，并在正向压降达到一定值时发光。发光颜色和构成PN结的材料有关，通常有红、黄、绿、蓝和紫等颜色。发光亮度近似和工作电流密度成正比，但掺杂ZnO和GaP的发光二极管，其发光亮度随电流密度的增加会很快趋向饱和。另外，随结温的升高，LED的发光亮度将会减弱。由于发光二极管的响应时间(光信号对电信号的延迟时间)一般小于100ns，故直流信号、交流信号或脉冲信号均可作为它的驱动信号。国产LED器件用FG 1

23、 2 3 4 5 6命名，其中1表示材料，1取值1，2，3分别对应LED的材料为GaAsP，GaAsAl和GaP。2表示发光颜色，2取16时表示发光颜色为红、橙、黄、绿、蓝和复色， 3表示封装形式。 4表示外形，取0 6各整数时，分别指发光二极管的外形为圆形、长方形、符号形、三角形、正方形、组合形和特殊形。 5 6为序号。使用发光二极管时，若用电压源驱动，则应在电路中串接限流电阻，以防止LED中电流过大而损坏。用交流信号驱动时，为防止LED被反向击穿，可在两端反极性并连整流二极管。几种红色发光二极管的参数见表B313。 2Z310半导体发光器件：LED数码管常用的LED数码管如图T310(a)

24、所示。它是利用发光二极管的制造工艺，由7个条状管芯 和一个点状管芯的发光二极管制成。LED数码管有两种不同的结构形式，其等效电路分别如图T311所示。各段发光二极管的阳极连在一起作为公共端，因此称为共阳极数码管。工作时应当将阳极连电源正极，各驱动输入端通过限流电阻接相应的译码驱动器的输出。当译码驱动器的输出为低电平时，数码管相应的段变亮。LED数码管各段发光二极管的伏安特性与普通二极管类似，只是正向压降稍大，在正向电流达到适当大小时就能发光。在一定范围内，发光亮度和正向电流的大小近似成正比，但正向电流应小于允许的最大电流，并应留有适当的裕量，一般以不超过极限电流的70%为宜。因此，它的驱动输入

25、端和译码电路或电压源相连时，应当串接合适的限流电阻，以免损坏器件。表B314列出了几种数码管的参数。LED数码管的大小规格很多，一般尺寸大的工作电压也大，这是因为大尺寸数码管的每一段可能是由几个发光二极管串联组成，称为导光柱型。国产LED数码管的管脚排列规格很多，因此，使用时除查产品说明书外，主要采用实测的方法来确定各管脚的功能，下面以共阳极数码管为例来说明。先按图T312准备好测试线路，把数码管的左下角接地，再使A端逐个和其它管脚接触。若A端和所有管脚都已接触过，而数码管各段全不亮，则左下角管脚即为阳极或空脚(设数码管是好的)。若A端接触管脚时数码管上某段变亮，则A端接触的管脚为阳极。然后使

26、A和阳极连好，用地线分别接触阳极以外的各管脚，相应的段就会变亮，从而可确定管脚和显示段间的对应关系。3Z312半导体光敏器件：光敏二极管光敏二极管又称光电二极管，目前使用最多的是光电二极管。它有四种类型：PN结型，PIN结型，雪崩型和肖特基结型。以下简介PN结型光敏二极管。PN结型光敏二极管同普通二极管一样，也是PN结构造，只是结面积较大，结深较浅，管壳上有光窗，从而使人射光容易注入PN结的耗尽区中进行光电转换，大的结面积增加了有效光面积，提高了光电转换效率。在无光照射时，光敏二极管的伏安特性和普通二极管一样，此时的反向饱和电流叫暗电流，一般在几微安到几百微安之间，其值随反向偏压的增大和环境温

27、度的升高而增大。在检测弱光电信号时，必须考虑用暗电流小的管子。在有光照时，光敏二极管在一定的反偏电压范围内(UR5V)，其反向电流将随光照强度(10-3103 lx范围内)的增加而线性增加，这时的反向电流又叫光电流。因此，对应一定的光照强度，光敏二极管相当于一个恒流源。在有光照而无外加电压时，光敏二极管相当于一个电池，P区为正，N区为负。光敏二极管有一定光谱响应范围，并对某波长的光有最高的响应灵敏度(峰值波长)。因此，为获取最大的光电流，应选择光谱响应特性符合待测光谱的光敏二极管，同时加大照度和调整入射的角度。光敏二极管的响应时间，一般小于几百微秒，主要取决于结电容和外部电路电阻的乘积。表B316列出了几种光敏二极管的参数，其中灵敏度指输入给定波长的单位功率时，光敏二极管能输出的光电流值。