项目一万用表欧姆档的使用和电阻的识别样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
项目一　万用表欧姆档的使用和电阻的识别
实训目的
1．理解色环的含义, 熟练掌握四色环、 五色环电阻的识别方法。
2．理解测量误差和电阻精度的含义, 掌握”断路”和”短路”的概念。
3．学会简单电路的制作方法, 能熟练使用万用表欧姆档。
实训器材
1．装配工具　　　　　2．万用表　　　　3．开关两个　　　　4．电阻十个
实训学时: 12
第一部分 教学内容
一、 指针式万用表电阻档的使用
1．万用表电阻档原理简介
电阻测量电路经过转换开关与内部电池相连接, 根据欧姆定律U＝IR可知, 流过表头的电流与被测电阻的阻值成反比, 故被测电阻越大指针偏转越小。转换开关共有五档: R╳1、 R╳10、 R╳100、 R╳1K、 R╳10K, R╳10K档采用9V－15V电源来提高测量电阻值, 其余采用1.5V电源( 可打开后盖观察) 。用电阻档进行测量时黑表笔与内部电池的正极相连, 红表笔与内部电池的负极相连, 即黑表笔电位比红表笔高。
2．使用注意事项
( 1) 选择适当的倍率档位: 测量电阻可使用不同倍率档, 仪表的指针越靠近标度尺的中心( 偏右) 部分, 读数越准确。一般, 可先估计被测电阻的阻值( 或先进行试测) , 然后选择比被测电阻略小的档位进行测量。
( 2) 调零: 在测量电阻前, 选择适当的倍率档, 首先将两表笔短接检查指针是否在零刻度位, 若不在零刻度位应调节”调零”旋钮, 使指针对准零刻度位。
( 3) 不允许带电测量电阻。
( 4) 不允许用万用表的欧姆档直接测微安表表头、 检流计、 标准电池等。
( 5) 长期不用时, 应将万用表打到电阻档以外的其它档位, 如交流500V档等。
二、 测量误差
测量误差是测量值与真值的差别, 它有绝对误差和相对误差两种常见的表示方法。
1．绝对误差
( 1) 绝对误差△X是测量值X与真值X0之差, 即△X＝X－X0。
( 2) 测量值X能够是量具或仪器的示值, 也能够是近似计算值等。
( 3) 真值X0能够是元件的标称值, 也能够由理论值给出或按计量学规定。
2．相对误差
相对误差是绝对误差△X与真值X0之比, 常以百分数表示, 即
＝( △X/ X0) 100%, 它只有大小, 没有量纲。
三、 电阻器
1．电阻器简介
( 1) 电路中具有电阻性能的实体元件称为电阻器。它主要用作稳定和调节电流、 电压, 在电路中起到限流、 分流、 降压、 偏置、 取样、 调节时间常数等作用。
( 2) 电阻器的种类: 按工作特性及功能分固定电阻器、 可变电阻器和特殊电阻器。固定电阻器按材料又分为碳膜、 金属膜、 线绕、 实芯电阻器等; 特殊电阻按功能可分为敏感( 光敏、 热敏和压敏) 、 水泥、 熔断( 保险) 电阻器等。
( 3) 主要参数: 阻值、 功率、 温度系数。
( 4) 电阻器的电路符号如图3－1所示。
固定电阻器 可变或可调电阻器 ( 电位器) 微调电阻器
　　　　　　　　　　　　　　图3－1　电阻器的电路符号
2．电阻的标称阻值和允许偏差
( 1) 大多数电阻上, 都标有电阻的数值, 这就是电阻的标称阻值。标称阻值有直标法和色标法两种, 其中, 色标法( 四色环或五色环) 最常见。
( 2) 电阻的标称阻值, 往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值比实际偏大一些, 有的阻值偏小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差, 除以标称阻值所得的百分数, 叫做电阻的误差( 也叫偏差) 。
( 3) 国家规定了一系列数值作为产品的标准值, 如E6、 E12、 E24、 E48、 E96等。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值, 如表3－1所示。误差越小的电阻, 标称值越多。
表3－1　电阻的标称值和允许偏差
系列
偏差
标称值( 标称阻值R＝标称值10n, n为正整数)
E6
20%
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
E12
10%
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
E24
5%
1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
3．色环电阻的色标符号
( 1) 普通色环电阻( 误差±5%以上) 只有四个色环, 第一、 第二个色环代表数值, 第三个色环代表倍率( 乘数) , 第四色环代表精度, 且与第三色环间隔距离较大, 如图3－2所示。各色环颜色代表的数值如表3－2所示。

　　　　橙　白　黄　　金　　　　　　　　　　　　绿 蓝 黑 棕　棕
图3－2　四色环电阻　　　　　　　　　　　图3－3　五色环电阻
( 2) 倍率环就是数值后面加零的数量, 如倍率环的颜色是橙色, 就是数值后面加3个零。例如, 某电阻上色环排列为”橙白黄金”, 则该电阻的标称阻值为390K, 允许偏差为5%。
( 3) 精密色环电阻( 误差±2%以内) 有五个色环, 第一、 第二、 第三个色环代表数值, 第四个色环代表倍率, 第五个色环代表精度, 且与第四色环间隔距离较大, 如图4－3所示。例如, 某电阻上色环排列为”绿蓝黑棕棕”, 则该电阻的标称阻值为5.6K, 允许偏差为1%。
表3－2　色环电阻的色标符号
颜色
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
金
银
无色
有效数字
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
－
－
－
乘数
101
102
103
104
105
106
107
108
109
100
10-1
10-2
－
偏差%
1
2
－
－
0.5
0.2
0.1
－
－
－
5
10
20

第二部分 技能训练
任务1　电烙铁电阻的测量
( 1) 已知电烙铁的功率P为______W, 根据P＝U2/R、 U＝220V, 算出电烙铁内阻R0＝___________。
( 2) 用万用表R100档测得电烙铁的电阻为________, 其绝对误差△R为__________, 相对误差为____________。
( 3) 用万用表R1K档测得电烙铁的电阻为__________, 其绝对误差△R为___________, 相对误差为____________。
( 4) 从测量精度、 档位选择等方面对上述测量结果进行分析。如有需要, 可再换其它档位进行测量。
任务2　电阻的识别与检测
　　( 1) 对照表3－3, 检查分发的三个电阻R1－R3的色环、 阻值和偏差是否一致。
( 2) 分别将万用表打到R╳10、 R╳1K、 R╳10K档, 测量R1－R3的阻值, 计算绝对误差和相对误差, 填入表3－3。
　　( 3) 重复上述步骤, 完成表3－3。R4－R10的顺序可任意指定。
　　　　　　　　　　　　　　表3－3　　色环电阻的识别
　　电阻
色环顺序
读数
检测
绝对误差△R
相对误差
标称阻值R0
偏差%
档位
测量值R
R1
棕黑棕金
100
5
R╳10

R2
黄紫黑棕棕
4.7K
1
R╳1K

R3
绿棕黑橙棕
510K
1
R╳10K

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

　　任务3　色环电阻识别速度竞赛
　　( 1) 规定”常见电子元器件电路板”中30个电阻的顺序, 快速读出R1－R30的阻值, 填入表3－4( 色环顺序和偏差只需填写在”实训报告”中即可) 。
　　　　　　　　　　表3－4　　色环电阻识别速度竞赛
电阻
色环顺序
读数R0
电阻
色环顺序
读数R0
电阻
色环顺序
读数R0
R1

R11

R21

R2

R12

R22

R3

R13

R23

R4

R14

R24

R5

R15

R25

R6

R16

R26

R7

R17

R27

R8

R18

R28

R9

R19

R29

R10

R20

R30

　　( 2) 相互交换线路板和识别数据, 并进行检查。检查结果: 对_________个; 错______
__________________________________________________________________( 例: 错R1应1.5K、 R2应27……) , 共______个。
　( 3) 指导老师需记录识别速度和错误个数。
　任务4　混联电路的制作与电阻的测量
　　( 1) 观察两个开关的形状与引脚数量, 将万用表打到R╳1K档, 按动或拨动开关, 用测量电阻的方法, 判断开关通断状态, 确定引脚功能。
( 2) 在”常见电子元器件电路板”上制作图3－4所示混联电路, 由指导老师指定R1、 R2、 R3的位置。
　　( 3) 为了避免元件排列不恰当、 连接错误或走线不合理的现象, 在用多孔板制作电路之前, 一般需要设计装配图。多孔板装配图是反映实际元件( 包括引脚) 的具体位置和连接关系的电路图, 如图3－5所示。
( 4) 图3－5中, 开关元件S1、 S2各占3格, 粗线表示需用镀锡铜丝连接的导线, 细线表示已有导线, R2、 R3两测试针( 口) 之间可用短路帽连接。请在图2－6中设计装配图, 并完成电路作制。

图3－4　混联电路　　　　　　　　　　图3－5　混联电路装配图
( 5) 断开S1、 S2, 测量R1、 R2、 R3的阻值, 填写表3－5。
( 6) 闭合S1, 将R1、 R2、 R3的理论值和测量值填入表格, 并完成表3－5。
表3－5　　混联电路中电阻的测量
电阻
色环
读数
测量值
S1闭合
S2闭合
S1、 S2均闭合
理论值
测量值
理论值
测量值
理论值
测量值
R1

R2

R3

项目二　电位器和电容器的判别
实训目的
1．了解电位器、 电容器的结构、 种类和作用, 学会判别电位器质量的判别方法, 掌握电容器漏电阻的测量方法, 学会电容器容量大小、 电解电容极性的判别方法。
2．学会制作简单的RC充放电电路。
实训器材
1．万用表　　　　2．装配工具　　　　3．电位器三个　　　　4．电容器五个
实训学时: 10
第一部分 教学内容
1．电位器简介
( 1) 电位器是指阻值在规定范围内可连续调节的电阻器。它按调节方式可分为旋转式和直滑式两种。
( 2) 电位器由外壳、 滑动轴、 电阻体和3个引出端组成。三个引出端中两边二个为固定端ab, 中间一个为活动端或可调端c。　　　　　　　　　　　　　　　　　
( 3) 使用时可用ac或bc作二端可调电阻, 也可将ac或bc短路, 用ab作二端可调电阻, 如图5－1所示。

　图4－1　电位器　　　　　　　　　　　　　　图4－2　电容器
2．电容器简介
( 1) 电容器由两个相互靠近的导体之间敷一层不导电的介质构成。它有充放电现象, 通电后可在介质两边储存一定量的电荷, 是一种储能元件。
( 2) 储存电荷的能力用电容量C表示, 基本单位是法拉F, 常见单位是微法F、 纳法nF和皮法( 微微法) pF。1F＝10＿6F＝10＿9nF＝10＿12pF。
( 3) 电容器的基本特性是隔直流、 阻( 通) 交流, 它对交流信号的阻碍作用可用容抗Xc＝1/C表示, 有滤波、 耦合、 旁路等作用。
( 4) n个电容器串联时, ;
n个电容器并联时, C＝C1＋C2＋…Cn。　　　　
( 5) 电容器按结构可分为固定电容器、 可变电容器和微调电容器; 按绝缘介质可分为空气介质电容器、 云母电容器、 瓷介电容器、 涤纶电容器、 聚苯乙烯电容器、 独石电容器、 金属化纸介电容器、 电解电容器( 有极性) 、 玻璃釉电容器等, 如图4－2所示。
( 6) 电容器的额定电压( 耐压) 应略高于实际工作电压, 否则电容器将会击穿甚至爆炸, 但耐压选得过高, 将会使体积和成本增加。
第二部分 技能训练
任务1　电位器的质量判别
( 1) 电位器的阻值( 规格) 常见直标法标于电位器表面, 如102表示标称阻值为10╳102＝1K, 同理, 503表示50K。
( 2) 选取指针式万用表合适的电阻挡( 视电位器阻值而定) , 用两表笔分别连接电位器的两固定端ab, 测出的电阻RP应为电位器的标称阻值。
( 3) 将一表笔接电位器的任一固定端, 另一表笔接活动端, 缓慢转动电位器的轴柄, 电阻值应平稳地变化, 如发现有断续或跳跃现象, 说明该电阻器接触不良。
表4－1　电位器的质量判别
电位器
规格
标称阻值R0
测量值RP
接触性能
最左
中间
最右
电位器一

电位器二

电位器三

( 4) 分别将上述三个电位器的活动端与任一固定端用短路线相连, 依次调节三个电位器的轴柄, 使活动端的位置分别为”最左、 最右和中间”, 观察两固定端阻值的变化。
任务2　电容器漏电阻和容量的判别
( 1) 电容器漏电阻的大小反映它绝缘性能的好环, 漏电阻越大, 漏电越小( 少) , 绝缘性能越好。正常情况下, 电容器的漏电阻在1M以上。
( 2) 电容器的容量常见直标法标于电容器表面, 单位为PF。如10表示10PF, 104表示100nF＝0.1F, 333表示33nF。小容量电容( 5nF以下) 用R10K档测量, 大容量电容用R1K或R100档测量。
( 3) 将万用表打到合适的电阻档, 使红、 黑表棒分别接电容器两极( 手不能并接) , 万用表指针应向顺时针方向跳动一下( 5nF以下的小电容观察不出跳动) , 然后逐渐逆时针复原至R处。若不能复原, 则稳定后的读数表示该电容器的漏电阻。
表4－2　电容器漏电阻和容量的判别
电容
规格
容量
读数
类型
档位
最小
阻值
充放电时间
漏电阻
绝缘
性能
C1

C2

C3

　　( 4) 对5nF以上的电容, 若红、 黑表棒对调, 则指针应跳得更高。这就是电容充、 放电的情形。容量越大, 跳得越高, 复原时间也越长。对5nF以上的电容, 若用万用表最高档判别时, 指针不跳动, 则说明该电容器内部开路; 若测得R＝0且不复原, 则说明该电容器内部_________。
( 5) 按表4－2要求, 对C1、 C2、 C3三个电容器漏电阻和容量进行测量, 估计充放电时间, 完成表格, 并根据最小阻值和充放电时间, 比较上述三个电容容量的大小: _____>______>______。
任务3　电解电容极性判别
　　( 1) 根据万用表电阻档黑笔电位比红笔电位高的原理, 可知电解电容在正接( 黑笔接正极) 时漏电小( 漏电阻大) 、 反接时漏电大( 指针离R远) 。
( 2) 未使用过的电解电容正极引脚较长, 负极引脚较短且有符号标志。指定ａ、 ｂ引脚的顺序, 用万用表多次测量C4、 C5的正反向漏电阻, 将测量数据填入表4－3。可得漏电阻小的一次, 黑笔接电容器的负极。
表4－3　电解电容极性判别
电容
容量
读数
类型
档位
漏电阻
结论
极性
黑接a
黑接b
标志
C4

a为___极b为___极

C5

a为___极b为___极
任务4　RC串联电路制作
　　1．制作要求
　　( 1) 根据容量C1和C2的大小, 选择两个不同阻值的电阻R1和R2, 制作两个不同参数的RC串联电路, 如图4－3所示, 使阻值R与容量C的乘积均在2秒至20秒之间, 即2S≤RC≤20S。
　　( 2) 为便于今后测试, 需在AB两端设置测试口( 图4－4中的4个小圆圈) 。

图4－3　RC串联电路　　　　　　　　　　图4－4　RC串联电路装配图
　　2．制作方法
　　( 1) 确定元件参数: R1＝________, C1＝________; R2＝________, C2＝________。
　　( 2) 确定元件位置: R1、 R2尽量安排在同一组内, C1、 C2尽量占2格。若电容容量较大, 需占3格, 则需要与测试口之间另加一连接导线, 如图4－4中粗线所示。