用到的一些工具介绍
这里介绍一些测试用仪器的使用。
万用表
万用表,是电压表、电流表等的集合。通过旋钮开关切换不同挡位,可以实现功能/量程的切换。
一般来说,万用表会有4个表笔插孔。其中黑色的为负极。另外三个孔位分别是小电流、大电流和其他挡位(电压、欧姆等)的正极。万用表内部,电流表笔插孔和内部电路之间有保险丝,防止电流过大烧毁万用表。
在维修的过程中,需要直接测量电流的情况较少。需要知道某一路的电流时很多时候都可以找到一个已知阻值的电阻,测量对应的电压,通过欧姆定律计算得到电流。而电流挡使用不当时容易烧坏保险丝,所以一般不使用电流挡,表笔一般插在电压/欧姆挡的插孔内。
现代数字电压表内一般有保护措施,电压等OL(Overload,过载)时损伤电表的风险较小。如果使用的是指针万用表,需要采取试触、从高挡往低挡测等措施,防止损坏表头。
以下为不同挡位的简单介绍。
电压挡
电压挡的使用比较简单,给待测电路上电,用表笔接触需要测电压的两个点即可。
由于需要上电测试,有一些小的细节需要注意。
- 一部分电器是220V直通电路板,尽量选择其他测量方式替代。如确需测量,上电前需做好保护措施,包括但不限于佩戴绝缘手套、采用单手操作等。在测量时,注意手不要触碰到电路板的任何部分。测量结束后应立即断电。
- 如果电路中涉及不同电压(比如220V,12V,5V以下),需要分区测试。12V和5V可能共地,而两脚插座中220V的零线和火线位置可以互换,电路中与低压分区采用一些结构来降压,一般不共地。
- 上电测试时,需防止表笔导致的短路。测量MCU或者靠的比较近、焊盘比较小的元件时,尽量找到等电位的另一端方便测试的点。如确实没有更方便测试的位置,建议换用特尖表笔。使用普通表笔时短路风险较大。(某前辈在测试自己的电路板时将12V灌入MCU若干次,把好几个MCU烧冒烟了)
欧姆挡(电阻挡)
欧姆挡用于电阻的测量。
使用欧姆挡时,注意电路板不得上电,否则可能损坏电表。测量之前先短接表笔,检查短接时示数是否归零。
电阻的测量有两种情况:(1)测电路上某两点间的电阻;(2)测某个元件两个引脚之间的电阻。
对于情况(1),直接在电路板上完成测试即可。对于情况(2),绝大多数时候需要将元件拆卸才可得到准确结果。
一些元件的电阻特征(待补充)
电容:初期欧姆挡示数较小,后逐渐升高。
蜂鸣挡
当我们只需要知道电路的通断,不需要知道具体阻值时可以使用蜂鸣挡,通则蜂鸣器响,不需要查看电表的显示屏/指针。
二极管挡
二极管挡用于测二极管的导通电压降。将红表笔接在二极管的正极,黑表笔接在负极,就可以测出对应二极管的电压降。
一部分低端万用表的二极管挡量程较小,可能无法测量大LED的电压降。
电容挡
电容挡会给电容充电,显示电容的容值。
使用电容挡时,请勿使用双手同时接触两根表笔。
示波器
警告
如果你以前没使用过示波器,在使用示波器前,请仔细阅读本部分,尤其是关于表笔的使用。
示波器,可以理解成加了时间轴的万用表。
实验室中的示波器一般为双通道。和万用表不同,示波器的两个接口分别为两个通道,而非一正一负。如果只需要测量一组电压和时间的关系,连接一根表笔即可。
示波器的表笔使用与万用表有较大区别。示波器的表笔为同轴线缆而非单根导线。也就是说,示波器一根表笔就承担了正负极的连接。
完整的示波器表笔可拆卸为3个部分:表笔帽、表笔本体和接地线。表笔帽中有带弹簧的钩子,按下以后钩子会从顶端出现。可以将钩子钩至测试点/排针等位置进行测量。如需使用笔针,则将表笔帽移除。接地线一段接表笔的金属接地环,另一端通过鳄鱼夹夹至电路板的地。一般不要将接地线从表笔上拆除。使用结束后将表笔帽与接地线装回,防止遗失。
示波器的具体使用待补充。
直流稳压电源
在其他电路实验室会用到双路直流稳压电源。204只有单路电源。
调整好电压和电流后,按下输出键,电源会开始输出。在电流没达到上限时,输出电压稳定。若电流达到上限则电压会下降到产生对应电流的电压。
204 的电源没有配很好的电源线,可以考虑买几根香蕉插-鳄鱼夹的线方便连接。
热成像仪
热成像仪可以方便地查看电路板上有无异常发热。