实验二常用电子元器件的测量一．实验目的1．掌握用万用表测量电阻、电容、二极管、三极管及检测元件性能的好坏2．进一步熟悉低频信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源、双踪示波器的使用，并通过测试一个实验电路理解电阻、电容、电感、二极管等元器件在电路中的作用。

二．实验原理㈠固定电阻1．固定电阻器的主要参数固定电阻器的主要参数是标称阻值、允许误差和额定功率。

（1）标称阻值和允许误差电阻器上标志的阻值叫标称值，而实际值与标称值的偏差，除以标称值所得的百分数叫电阻的误差，它反映了电阻器的精度。

不同的精度有一个相应的误差，表2-1列出了常用电阻器的允许误差等级（精度等级）。

目前固定电阻器大都为I级或II级普通电阻，而III级很少，都能满足一般应用的要求，02、01、005级的精密电阻器，一般用于测量仪器，仪表及特殊设备电路中。

国家有关部门规定了阻值系列作为产品的标准，表2-2是普通电阻器系列表。

表中的标称值可以乘以10n，例如，4．7这个标称值，就有0．47Ω、4．7Ω、47Ω、470Ω、4．7K Ω……。

选择阻值时必须在相应等级的系列表中进行。

表 2–2 电阻器系列及允许误差（2）电阻器的额定功率电阻器长时间工作允许所加的最大功率叫额定功率。

电阻器的额定功率，通常有1/8、1／4、1／2、1、2、3、5、10瓦等。

表示电阻器额定功率的通用符号见图2-1。

大于1W的则用阿拉伯数字表示。

125.0WW15.0W.0W25图2-1 电阻器通用符号2．固定电阻器主要参数的标志方法（1）电阻器的额定功率、阻值及允许误差一般都标在电阻器上。

额定功率较大的电阻器，一般都将额定功率直接印在电阻器上。

额定功率较小的电阻器，可以从它的几何尺寸和表面面积上看出来，一般1/8w、1/4w电阻器的直径约2．5毫米，长约7-8毫米；1/2W电阻器的直径约4．5毫米，长约10-12毫米。

（2）电阻值及允许误差有三种表示法，即直标法、文字符号法和色标法。

直标法是阻值和允许误差直接标明，如2KΩ±5％；文字符号法是阻值用数字与符号组合在一起表示，组合规律如下：文字符号Ω、K、M前面的数字表示整数阻值，文字符号Ω、K、M后面的数字表示小数点后面的小数阻值。

允许误差用符号J＝±5％、K＝±10％、M＝±20％。

例如5Ω1J表示5．1Ω±5％。

这种表示法可避免因小数点脱掉而误识标记。

目前小型化的电阻器都采用色标法，用标在电阻体上不同颜色的色环作为标称值和允许误差的标记。

色标法具有颜色醒目、标志清晰、无方向性的优点，它给生产过程中的安装、调试与检修带来方便。

误差为±5％、±10％的普通色环电阻用四色环表示，左端部为第一色环（比较靠近引脚），顺次向右为第二、第三、第四色环。

各色环所代表的意义为：第一、第二色环相应代表阻值的第一、第二位有效数字，第三色环表示后面加“0’’的个数，第四环代表允许误差，各色环颜色一数值对照表2-3。

精密电阻用五色环（或六色环）表示阻值和允许误差，见表2-4。

表2-3 四色环电阻读数表 2-4 五色环电阻读数一般四色环电阻的允许误差为±5％、±10％；五色环电阻的允许误差多数为±1％、±2％；六色环电阻的误差为＋0．5％。

固定电阻的测量，可以根据电阻标称值选用万用表适当的电阻档量程来直接测量。

㈡ 电位器电位器是一种常用的电子元件。

在收音机中用来控制音量和音质。

在可调稳压电源中用来调节输出电压等，电位器是一种连续可调的电阻器，其滑动臂（动接点）在电阻体上滑动，可获得与电位器外加输入电压按滑动臂转角成一定比例关系的输出电压。

尽管电位器种类规格极多，但在电路中的符号都是一样的，都用图 2 - 2（a ）所示的符号来表示，其文字符号用“RP ”，符号旁标出的阻值为电位器的最大阻值，有些电位器带有开关，它用图2 - 2（b ）（c ）所示符号表示。

其中右半部分表示开关，中间虚线表示开关与电位器是由同一个轴控制的。

(a)普通电位器符号 （b ）带单刀单掷开关电位器 （c ）带双刀单掷开关电位器图 2–2 电位器电路符号电位器的测量分两步。

首先根据其标称值，用万用表选取适当的电阻档量程来直接测量其两定点之间的电阻值。

然后用万用表一个表笔接触电位器两个定点的其中一个，再用万用表另一个表笔接触电位器的动接点，观察此时万用表显示的电阻值是否小于电位器标称值，再将动接点从一个定点移动到另一个定点，观察万用表显示的电阻值有否相应变化，正常情况下应从0增加到标称值或从标称值减少到0。

㈢ 电容 1． 概述电容器也是电子设备中常用基本元件。

电容器是储存电荷的容器，简称电容，文字符号用C 表示。

能储存电荷数量的本领叫电容量，电容量的单位是法拉（简称法），常用符号F 表示，由于法拉这一单位太大，实际上使用的单位是微法（μf ，简写μ）和微微法（pF 简写p ）。

其换算关系如下：1F （法拉）= 106μF （微法）= 1000000μF （微法）1μF （微法）= 106pF （微微法）= 1000000pF （微微法）电容的特征正好跟电感相反，它对交流电的阻力，称为容抗，用Xc 表示。

容抗Xc 与电容量的大小成反比，也与交流电的频率f 的高低成反比，即电容量越大或是交流电的频率越高，则电容的容抗越小，电子电路中常利用电容的这种特性，用它设计各种类型的滤波器，用来分离高频电流和低频电流或对交流电起旁路滤波作用。

容抗Xc 的计算公式是：Xc=1/2πfC式中：Xc-容抗（欧）；C-电容量（法拉）；f-交流电频率（赫）。

从上式可知，电容对直流电的容抗呈无穷大，故直流电不能通过电容器，电子电路中电K RP10容常用于隔离直流而耦合交流的隔直耦合作用，也常用来旁路交流；常与电感，晶振或电阻等元件构成各式各样的振荡电路。

总之电容器在电子电路中的应用极为广泛，由于电容器的品种规格特别多，而且其性能特点差异甚大，在电子电路设计与制作过程中要真正做到合理选择电容器，就必须掌握电容器的分类及其性能特点及主要参数和用途等基本知识。

电容的测量，可将电容两引脚直接插入万用表电容测试插座中，然后根据其标称值选取适当的电容档量程来测量。

当被测量电容标称值大于最大测量时（本实验用万用表为20μF），可用万用表电阻档定性测量该电容的好坏。

方法如下，先将待测电容两极短路（使电容放电），然后选择合适的电阻档量程（如50μF用200K档），测电容两极之间电阻，若万用表上显示的电阻读数开始时很小（相当于短路），然后电容充电，读数逐渐增大，最后读数变为“1”（相当于开路），则说明该电容是好的，否则电容已坏（开路或短路）。

2．电容量标称法（1）色环电容标称方法与色环电阻阻值标称方法一样，它是用（pF）作单位。

（2）直接标称：1.0 1．5 2．0……1000（单位：pF）0．01 0．022 0．033 0．047 0．068 0．082 0．1 0．22 0．33 0．47 0.68 O.82（单位：pF）（3）常用标称：101（＝100pF）；221（＝220pF）；102（＝1000pF）；222（＝2200pF）；332（＝3300pF）；103（＝0.01uF）；223（＝0.022uF）；473（＝0.047uF）；104（＝0.1uF）；224（＝0.22uF）。

说明：电容标称中的字母D，J，K,M表示误差；其中：D＝±0．5％；J＝±5％；K＝±10％；M±20％。

例如：474K＝0．47pF±10％。

3．数码表示法：国外生产的CK型瓷介电容器和电阻器采用数码表示法，即用一个三位数字表示容量值后面再加一个大写英文字母表示容量误差。

其中，前面两位数字表示容量的有效数字了第三位数代表倍乘率。

例如，220F、223J、104K等，它们所表示的电容量和误差分别是：220F——表示22×lpF＝22pF；误差：±l％223J——表示22×1000pF＝22000pF=0．022uF；误差＝±5％104K——表示10×l0000pF＝100000uF；误差：±10％说明：（1）若第三位数是9，则表示×0.1，而不表示乘10。

例如：339代表33×0.1pF=3.3pF （2）误差符号意义：见图 2-3所示。

(a)22×10－1pF＝2.2pF （b）10×103pF＝0.01μF (c) 47×104pF＝0.47μF（误差＝±1％）（误差＝±5％）（误差＝±10％）图 2–3 电容器数码表示法应用范例4．常用电容器的基本性能特点（1）电解电容器：电容量较大，一般在：1uF,2.2uF,3.3uF,……22000uF之间，有正负极性之分，一般用电容脚的长短来表示正负极，长的为正极，大多数都标明负极（或正极）端，其电容量温度系数较大，电容量误差较大，一般用于滤波、退耦、旁路和耦合等电路中。

（2）云母电容器：电容量一般在几十pF～10000pF之间，耐压一般在100-1000v之间，具有温度系数小，电容量稳定，高频损耗小等特点，常用在高频振荡电路中作谐振电容和定时电路中作定时电容。

（3）涤纶电容器：电容量一般在几百pF-1uF之间，耐压一般在50V-2KV，具有电容量稳定，温度系数较小等特点，一般用于定时、低频傍路、隔直和振荡等电路中。

（4）高频瓷介电容器：电容量一般在1pF～几千pF之间，具有电容量稳定，高频损耗小等特点，常用于高频电路中。

（5）低频瓷介电容器：电客且一般在几百pF～0．47uF之间，温度系数较大，一般用于旁路、隔直和滤波等电路中。

（6）独石电容器：电容量一般在0．01uF ～ 0．47uF之间，具有电容量大，但体积较小，其温度系数较大。

㈣电感电感器是电子电路中常用的器件，把导线绕成线圈形状就是一个电感器，把导线绕成的脱胎线圈叫空芯电感器，如电视机高频头中的电感线圈。

把导线绕在铁芯上，叫铁芯电感器，如日光灯的镇流器，把线圈绕在高频磁芯上的高频电感器，如收音机中的磁棒线圈、色码电感等。

电感器的电感量L与线圈匝数N及导线环绕面积成正比，还与线圈中导磁材料的导磁率有极大关系。

高频电感器的工作频率范围取决于磁芯材料的截止频率，故在不同场合使用时必须注意加以选择，电感符号用L表示，电感量的单位常用亨（H）、毫亨（mH）和微亨（uH），其换算关系如下： 1H＝1000mH＝10000000μH电感在电路中对交流电有一定的阻力，为了与电阻区分开来，这个阻力叫感抗，用X L 表示。