北京最好的荨麻疹医院 http://m.39.net/pf/a_9159711.html第二章电子电路
电子电路应用广泛，种类繁多，举不胜举，按电子电路的基本功能可分四大类型电路：整流电路、开关电路、放大电路和振荡电路。注塑机控制电路中亦包含了这四大类型的电子电路。熟练掌握这四大类型电路的基本工作原理和维修方法，并能举一反三，融会贯通，这对于从事注塑机维修工作的人员来说是必备的基础。
1.1组成电子电路的元器件
图1-1是综合电子电路原理，它包括了许多电子元器件，组成了三种电路。首先它是由变压器、整流二极管、电解电容器、三端稳压器、LED发光二极管等元件组成的理想电源电路。再由开关S2控制电位器、三极管、二极管、高灵敏继电器J组成的开关放大电路来控制继电器的工作状态。继电器的常开触点控制是由单结管、电阻和电容器组成的振荡电路控制可控硅，可控硅又对灯泡进行功率控制。这个电子电路的组成，涉及的是分立的电子元器件。了解电子元器件特性，对于理解电子电路的工作原理十分有益。
本章还将对注塑机电子电路中常用的其他类型的电子元器件进行了介绍，如光电耦合器、双向可控硅、固态继电器、接近开关、拨盘开关、光学解码器、电子尺、模拟集成电路芯片、数字集成电路芯片等。了解电子元器件的功能、作用及特性，熟悉电子元器件的技术参数、器件类型、使用条件及注意事项，以便在实际维修过程中，应用这些电子元器件的基本基础知识，对电子元器件进行检查测量、分析判断、器件替换，提高实际维修的技术水平。
1.1.1电阻器
电阻器简称电阻，电阻是组成电子电路的最基本的分立元件。电阻在电路中对通过的电流产生阻碍作用。导体的电阻R与导体横截面面积S成反比，与导体长度L成正比，还与导体的电阻率ρ成正比，其关系如下
R=ρL/S
式中ρ是电阻率或电阻系数，是与材料性质有关的物理量。电阻率的大小等于长度1m，截面面积1mm2的导体在一定温度下的电阻值，其单位是欧·米。表1-1是几种材料在20℃时的电阻率。
常用的电阻就是利用高电阻率的材料经过一定工艺加工制成的，其电阻阻值是一个常数。电阻的文字符号用R表示。电阻广泛应用在电力、电子、电工、通信等技术中，可以起到分压、分流和限流的作用。电阻器从结构形式上可分为固定电阻、可变电阻和电位器三种类型；从电阻器的物质结构上分有碳膜、金属膜、实心、绕线等金属材料电阻和热敏正、负温度系数电阻等导热材料电阻。常用电阻外形及符号如图1-2所示。
1.1.1.1电阻器主要技术参数
电阻器主要技术参数电阻器主要技术参数有标称阻值、额定功率、温度系数和精度等级等。
①标称阻值电阻器的标称电阻值一般按标准系列规定的阻值制造。每只合格的电阻都标有电阻值。电阻器标称阻值的标准单位是欧姆，用Ω表示，常用的还有千欧，其单位换算是
1MΩ=kΩ=000Ω
标称电阻值即普通电阻的阻值系列由E24系列规定的阻值决定。表1-2是普通固定电阻的E24系列阻值。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值，误差越小，精度越高，标称阻值越多。
②额定功率电阻的额定功率是指在规定的环境温度下，电阻器所允许消耗的最大功率。电阻是耗能元件，额定功率实质上是指在正常工作条件下，向周围空气散发的热量。
电阻器额定功率常用标志图来表示，如图1-3所示。电路图中额定功率小于1W的电阻器一般不标出额定功率符号标志，大于10W的电阻器可以用数字加单位直接标出。
③温度系数电阻器的阻值会随温度的变化而略有变化。温度升高或降低1℃所引起电阻值的相对变化称为电阻的温度系数。温度系数是衡量电阻稳定性能的标准。如果温度系数小，则表明电阻器的稳定性能好。
④精度等级电阻器的精度等级是指电阻器的实际阻值与标称阻值之间所允许的最大偏差范围。工业电子电气广泛应用的通用电阻器规定有七级，常用的三级精度如下。
Ⅰ级精度等级误差±5%。
Ⅱ级精度等级误差±10%。
Ⅲ级精度等级误差±20%。
精密电阻器的精度要求高、偏差范围小，允许偏差有±0.5%、±2%、±1%、±0.05%等，最精密的电阻器精度等级的误差范围可达±0.%。
电阻器技术参数的标志方法及有关规定电阻器的标称阻值和精度等级是电阻器重要的技术参数，通常都要标注在电阻器的表面上，其标注方法常用的有文字符号直标法、数字标注法和色环标注法。
①文字符号直标法一般直标法是用油墨或染料将阻值参数印在电阻器表面上，大功率电阻常采用这种方法进行参数标注。
②数字标注法电阻器的标称阻值用阿拉伯数字进行标注，阻值单位采用欧姆。常用三位数字来表示。前两位数字表示标称阻值的有效数字。第三位数字是有效数字后面0的个数，或者理解为乘以10的乘方数。数字标注见表1-3。
例如一电阻数字标注为，那么它的阻值有效数字为33，乘数是1表示为10的1次方，或者理解为有效数字后面0的个数是1，根据乘积关系该电阻是Ω。又例如一电阻数字标注是，则该电阻阻值如下。
一电阻数字标注是，则该电阻应是
③色标法电子电气电路中广泛采用色环标注法来标注电阻器的标称阻值。读取色环电阻阻值，要记住色环颜色及色环道的含义。表1-4是固定电阻器色环颜色的规定。
规定的色环颜色用来表示标称电阻阻值和精度误差范围。常用四色环带和五色环带来标志电阻阻值。图1-4是色环电阻表示，图1-4表示的五色环带电阻中，第一色环带是棕色，表示1；第二色环带是红色，表示2；第三色环带是黑色，表示0，那么有效数字就是。第四色环带是橙色，表示3。第五色环带是金色，表示是精度误差在±5%。那么有效数字就应乘以10的3次方或有效数字后面0的个数是3。该五色环带电阻的标称阻值是kΩ±5%。
电阻排组元件在实际应用中，还会广泛用到电阻排组元件，电阻排组是将一组阻值相同的电阻连在一起，集成而成的元件，又称电阻排。电阻排焊接加工制作方便，电路板空间紧凑，尤其在微机控制电路、程控器控制电路中作为上拉电阻或下拉电阻最为适宜。图1-5是电阻排组的外形和等效电阻。
电阻排组的引脚有奇数只脚和偶数只脚，图1-5方式排列的，两两引脚构成一个电阻功能，其电阻阻值均为标称阻值，即3.3kΩ。
1.1.1.2电位器
电位器是常用的可调电子元器件，包括可变电阻器。电位器有三个外接引出端，其中两个外接端1和外接端2之间的电阻值为最大，等于标称阻值，相当于一个固定电阻器。外接端3是中间抽头，连接在电位器内部的一个可活动的臂上。从外接端1到外接端3测得的阻值，加上从外接端2到外接端3测得的阻值，等于电位器的总固定电阻值。外接端3在电位器总阻值范围内连续可调，调节外接端3时，其余两个外接端的电阻值都会改变，但总的电阻值保持不变。电位器的文字符号用RP表示，符号及等效电路如图1-6所示。图1-6中电位器滑在下极限端，R32=0，R31=RP。
电位器在电路中主要用作分压器和变阻器使用，主要技术参数同电阻器，即标称阻值、额定功率、精度等级等。
电位器按材料组成可分为碳膜、金属膜、有机实芯、无机实芯、玻璃釉、绕线电位器等。电位器按结构可分为旋转式、直滑式、带开关双连式、多圈式电位器等。图1-7是常用电位器的外形。
1.1.1.3特殊电阻器
特殊电阻器主要是指敏感型电阻器，常用的有压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻、力敏电阻、气敏电阻、磁敏电阻、湿敏电阻等，用符号M表示，类别见表1-5。
敏感型电阻器主要指电特性对温度、湿度、压力、电磁感应、气体浓度等外界条件的物理量反应敏感的元器件，它可以将这些物理量转换成电信号、制成各种传感器或器件，还可进行放大和处理，以实现自动控制。常用的几种敏感型电阻器如图1-8所示。
所示，压敏电阻文字符号用RV来表示。压敏电阻器是利用半导体材料的非线性特性原理制成的。是多晶半导体器件。其特点是压敏电阻器对外加电压感应非常迅速和敏感。当外加电压达到压敏电阻器的临界值时即达到标称额定值时，其电阻值会急剧变化，反应速度极其快速。压敏电阻器的阻值在外加电压没有达到额定电压值时，呈现出很高的阻值，趋于无穷大；当外加电压超过额定电压值时，电阻值急剧变小，超过临界极限值将导致过流过压保护装置动作，起到过电压保护、抑制浪涌电压、削波、限幅、吸收电能和防雷击等作用。电路中由于各种原因产生的瞬时电压或瞬时电流会超过正常电压和电流值的许多倍，而所超过的时间很短，被称为浪涌电压或浪涌电流。压敏电阻在一定温度范围内，其两端能承受的电压值称为标称电压或耐压。而这两个参数是压敏电阻的主要电气参数。压敏电阻反应时间快速，达到纳秒级。所以，压敏电阻具有耐浪涌电压大、抑制过电压能力强、反应速度快、温度特性好、可靠性高的优点，被广泛应用在交流电路和直流电路的保护回路中。
所示，热敏电阻文字符号用RT来表示。热敏电阻器是由钛酸钡材料，掺杂能改变居里点温度的物质铅或锶和加入极微量的导电杂质稀土元素镧，经过研磨、压型、高温烧结而成的复合钛酸盐的N型半导瓷体，大多是单晶或多晶半导体器件。其特点是热敏电阻在达到特定温度前，电阻值随温度变化较缓慢，当越过一定的温度时，其阻值急剧增大。这个温度称为居里点温度。热敏电阻利用居里点温度及阻值变化敏感材料制成，温度升高电阻阻值增大称为正温度系数；温度升高电阻阻值减小称为负温度系数。热敏电阻常用于温度补偿、自动保护、自动测温、电机过热保护及电气设备软启动等场合。
所示。光敏电阻器是由半导体硒化镉、硫化铅、硫化锌等材料制成的。利用半导体的光电导特性原理，当射入强光线时，光敏电阻的阻值减小；当射入弱光线时，光敏电阻的阻值增大。光敏电阻还具有灵敏度高、电气性能稳定、制作工艺简单等特点。根据不同光源可分为：红外光光敏电阻、可见光光敏电阻、紫外线光敏电阻等。光敏电阻在有光照射下，产生的亮阻阻值很小，在没有光照射下，产生的暗阻阻值较大。光敏电阻电流随电压呈现线性变化，在自动控制、光电控制、自动检测、通信及报警电路中广泛应用。
所示。气敏电阻是利用某种半导体在加热状态下，其表面吸入特定气体，并在发生氧化或还原反应后，产生离子，导致其电阻率发生改变的一种器件。气敏电阻器的文字符号用Q来表示，图示气敏电阻的引脚如下。
引脚1和引脚2——加热电极端子。
引脚3和引脚4——测量端子。
QN型气敏电阻常用于可燃性气体检测的感应头，当气体浓度发生变化时，外接负载电压随之而变化，阻值也随之而变化。在实际应用中，当有害气体超标时，气敏电阻阻值急剧变化，幅度可达几十倍，通过外接电路进行控制。气敏电阻常用于自动检测、自动控制以及有害气体、可燃性气体超标的报警电路中。
力敏电阻力敏电阻器是制造压力传感器的核心部件，常用的力敏电阻有金属应变片和半导体力敏电阻。力敏电阻受到外力如机械力或加速度旋转力矩等时本身电阻阻值发生变化。实际应用中常采用力敏电阻组成惠斯登电桥电路的传感器，将力敏电阻参数变化转换成为电信号参数变化。力敏电阻在组成电桥电路时，桥臂输出保持平衡。在受到外力作用时，各金属应变片受力作用，产生不同的变化，其阻值也发生变化，电路桥臂输出电压信号也发生变化。变化的结果和受力大小有关，受力越大，电路桥臂越不平衡，输出电信号幅度越大。总之通过力敏电阻组成的桥臂电路，将外力作用的非电信号变成电信号，通过放大和处理，实现对外力等物理量的自动监视和自动控制。
1.1.2电容器
电容器是一种能储存电能的元件，电容器是由两块金属电极和中间的电解质绝缘材料夹层构成。在两金属电极上加上电压时，电容器就会存储电荷，进行充电；加上负载时，电容器就会释放电荷，进行放电。电容器还具有阻隔直流电、允许通过交流电的特点，常用于滤波电路、耦合电路、旁路电路、反馈电路、定时及振荡电路中。电容器的文字符号用C表示，符号及外形如图1-9所示。
图1-9中电容器按结构形式分为：固定电容器、可变电容器和微调电容器三类，固定电容器又分为无极性电容器和有极性电容器。电容器按所用绝缘材料可分为：固体无机介质电容器、固体有机介质电容器、电解电容器、气体介质电容器等类型。
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1.1.2.1电容器主要技术参数
电容器主要技术参数有额定工作电压、标称容量、精度等级等。
额定工作电压电容器的额定工作电压是指在规定的环境温度下，电容器在电解质绝缘良好的前提下，能够承受的最高电压值，通常也称为耐压。
为单位，其换算关系是
1F=μF=pF
在实际应用中还有用n和m来表示容量单位。
1nF=pF
1mF=μF(mF为毫法）
精度等级电容器的精度等级是电容器的实际容量和标称容量之间的误差。不同的精度等级有不同的允许误差范围。电容器精度等级分为七级，允许误差范围从±2%～
1.1.2.2电容器主要技术参数标识方法
电容器的标称值和精度等级是电容器主要的技术参数，通常也都要标注在电容器的表面上，其标注方法同电阻器的标注方法，也有文字符号直标法、数字标注法和色环标注法。
文字符号直标法一般是将电容器的主要参数如标称容量值、耐压值、温度参数等直接标注在电容器的表面上，通常标注时省略F字母和小数点。
μF标注为μ。
μF标注为μ。
4.7μF标注为4μ7。
pF标注为p。
欧洲一些国家电容器不标注小数点，可以由文字符号读出标称容量，常用文字符号代表标称容量，见表1-7。
(2)数字标注法电容器标称容量用阿拉伯数字进行标注，标称容量单位采用皮法，常用三位数字来表示。数字的第一、二位表示的是有效数字，数字的第三位是有效数字后面0的个数或是10的乘方数，其读数方法完全同电阻数字标注法。例如
即0pF=22n
色环标注法即电容器标称容量用色点或色环带来表示的方法。色环带与电阻器色环带意义相同，只是标注的基本单位是pF。色环带电容器也同色环带电阻相同，有四色环带电容器和五色环带电容器，具体如图1-10所示。
图1-10是五色环电容器，其中一色环、二色环和三色环表示有效数字，四色环表示有效数字后面0的个数或乘数，五色环表示精度等级。该电容器的标称容量应该是：0pF±5%=22nF±5%。
图1-10是四色环电容器，色环带标注是：一色环、二色环表示有效数字，三色环表示有效数字后面0的个数，四色环表示电容器的精度等级，该电容器的标称容量应该是：pF±10%。
1.1.3电感器
电感器是一种能够产生自感、互感作用的器件。电感器一般由线圈构成，也称作电感线圈。电感器具有让直流电流通过、阻碍交流电流通过的能力，即阻碍电路电流的任何变化。在直流电路中，若忽略导线本身电阻，则可看成短接线，无任何作用；而在交流电路中，电感器有一定的感抗，并且交流电频率越高，其感抗就越大。感抗是电感器对交流电流起阻碍作用的物理量。电感器用文字符号L来表示，感抗用XL来表示。电感器通常用在滤波电路、谐振电路、延时电路和整形电路中，还可以在交流电路中起阻流、变压、交连、负载等作用。电感器一般可以分为三类：固定电感器、可变电感器和微调电感器。固定电感器的符号及外形如图1-11所示。部分固定电感器型号及名称见表1-8。
通常所用的电感器是具有固定电感量的固定电感器，将线圈绕制在软磁铁氧体基体上构成。它有上述卧式和立式两种类型。电源常采用电感器作阻流、滤波、整形之用途。固定电感器在音频滤波器和高频滤波器的电感线圈、振荡线圈、阻流线圈等中均有采用。可变电感器的电感量可以在较大的范围内进行调节。可变电感器可用于天线自动调谐电路。微调电感器的电感量可以在较小的范围进行调节。电视机、收录机、显示屏内中频变压器的频率调节采用微调电感器，调节其内的磁芯上下移动位置来实现调节电感量的目的。可变、微调电感器常用符号及外形如图1-12所示。
1.1.3.1电感器主要技术参数
电感器主要技术参数有电感量、额定工作电流、品质因数、分布电容等。
，其换算关系是
1H=mH=000μH
电感量的大小与电感线圈的圈数有关，与电感线圈的直径有关。电感线圈圈数越多、直径越大，电感量就越大。
品质因数品质因数是电感器的一个重要参数，用英文字母Q来表示。
额定工作电流是指电感器工作时允许通过的电流大小。正常工作时，电感器中通过的电流一定要小于规定的额定工作电流，否则电感器会因过流发热而烧坏。
分布电容分布电容是电感器的主要技术参数。
1.1.3.2电感器主要技术参数标识方法
电感器的电感量是电感线圈的自感、互感作用大小的衡量标志，是电感器最重要的技术参数。电感量参数同电阻器、电容器标注方法一样，也用文字符号直接标注法和色码标注法。文字符号直标法简单易懂，方法简便。色码电感类似电阻、电容的色环带标注，颜色带和色点表示的意义相同，其常用的色码固定电感器有EL型和SL型电感器。
是立式高频电感器色点标志，其电感量为μH±5%。
是SL型卧式电感器色环带标识。第一色环带橙色表示3、第二色环带橙色表示3，是色环电感器的有效数字，第三色环是棕色，表示10的乘方数，即=10，或者有效数字后面0的个数是1。第四色环带银色，表示偏差在±10%范围。其电感量为μH±10%。
总之，电感器的色环带或色点代表意义、色环带的标注方法均与电阻器、电容器的标注相同，而其基本单位为微亨（μH)。
1.1.4变压器
变压器是常用的电子电气器件。变压器利用线圈的互感作用，对交流电进行各种参数的变换，如对交流电进行电压变换、电流变换、阻抗变换。变压器还可传递交流电能，隔断直流电能。变压器文字符号用T或B表示。图1-14是变压器的符号及结构示意。
变压器能够提升或降低交流电压。其工作原理是在变压器的初级线圈n1上加上初级电压u1，产生初级电流I1，则在变压器的次级线圈n2上互感产生次级电压u2和产生次级电流I2，就有u1/u2=n1/n2=N。
当n1＞n2时，N＞1，则有u1＞u2；
当n2＞n1时，N＜1，则有u2＞u1。
由此可见，当N＞1时，输入电压大于输出电压，变压器起降压作用。通常变电所、高低压变电所均采用降压变压器。当N＜1时，输入电压小于输出电压，变压器起升压作用。通常发电站、发电厂均采用升压变压器输送电力。
变压器的技术参数主要有额定功率、匝数比和工作效率等。
来表示容量或功率。
匝数比变压器的初级绕组匝数与次级绕组匝数之比称作匝数比，也可称为输入输出电压比，还可换算出输入输出的额定电压、额定电流等。
工作效率变压器次级绕组输出功率与输入功率之比的百分数。
工作效率=输出功率/输入功率×%
图1-15是常见变压器符号及外形。
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