常用元器件的识别Word文档格式.docx
- 文档编号:22351457
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:49.99KB
常用元器件的识别Word文档格式.docx
《常用元器件的识别Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《常用元器件的识别Word文档格式.docx(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2
x100
2
橙色
3
x1000
黄色
4
x10000
绿色
5
x100000
0.5
蓝色
6
x1000000
0.2
紫色
7
x10000000
0.1
灰色
8
x100000000
白色
9
x1000000000
二、电容
1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf
c
(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法:
电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。
电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:
毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:
1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10
uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法:
1m=1000
uF
1P2=1.2PF
1n=1000PF
数字表示法:
一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。
如:
102表示10×
102PF=1000PF
224表示22×
104PF=0.22
uF
3、电容容量误差表
符
号
F
G
J
K
L
M允许误差
1%
2%
5%
10%
15%
20%
一瓷片电容为104J表示容量为0.
uF、误差为±
5%。
三、晶体二极管
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:
D5表示编号为5的二极管。
1、作用:
二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;
而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:
整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:
用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:
型号
1N4001
1N4002
1N4003
1N4004
1N4005
1N4006
1N4007
耐压(V)
50
100
200
400
600
800
1000
电流(A)
均为1
四、稳压二极管
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:
ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:
稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。
这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:
稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。
在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;
后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:
型
1N4728
1N4729
1N4730
1N4732
1N4733
1N4734
1N4735
1N4744
1N4750
1N4751
1N4761
稳压值
3.3V
3.6V
3.9V
4.7V
5.1V
5.6V
6.2V
15V
27V
30V
75V
五、电感
电感在电路中常用“L”加数字表示,如:
L6表示编号为6的电感。
电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;
当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。
电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。
棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。
电感的基本单位为:
亨(H)
换算单位有:
H=103mH=106uH。
六、变容二极管
变容二极管是根据普通二极管内部
“PN结”
的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。
在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。
变容二极管发生故障,主要表现为漏电或性能变差:
(1)发生漏电现象时,高频调制电路将不工作或调制性能变差。
(2)变容性能变差时,高频调制电路的工作不稳定,使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。
出现上述情况之一时,就应该更换同型号的变容二极管。
七、晶体三极管
晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:
Q17表示编号为17的三极管。
1、特点:
晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有:
A92、9015等型号;
NPN型三极管有:
A42、9014、9018、9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。
为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。
名称
共发射极电路
共集电极电路(射极输出器)
共基极电路输入阻抗
中(几百欧~几千欧)
大(几十千欧以上)
小(几欧~几十欧)输出阻抗
中(几千欧~几十千欧)
小(几欧~几十欧)
大(几十千欧~几百千欧)电压放大倍数
大
小(小于1并接近于1)
大电流放大倍数
大(几十)
小(小于1并接近于1)功率放大倍数
大(约30~40分贝)
小(约10分贝)
中(约15~20分贝)频率特性
高频差
好
好
应用
多级放大器中间级,低频放大
输入级、输出级或作阻抗匹配用
高频或宽频带电路及恒流源电路。
八、场效应晶体管放大器
1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中。
尤其用场效管做整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能。
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。
如图1-1-1是两种型号的表示符号:
3、场效应管与晶体管的比较
(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。
在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;
而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。
(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。
被称之为双极型器件。
(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。
(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把
很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。
三极管的管型及管脚的判别
三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:
“三颠倒,找基极;
PN结,定管型;
顺箭头,偏转大;
测不准,动嘴巴。
”下面让我们逐句进行解释吧。
一、
三颠倒,找基极
大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。
根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×
100或R×
1k挡位。
图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。
由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。
这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;
接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。
在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:
即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;
剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。
二、
PN结,定管型
找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。
将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;
若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。
三、
顺箭头,偏转大
找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?
这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1)
对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。
根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:
黑表笔→c极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
(2)
对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:
黑表笔→e极→b极→c极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c(参看图1、图3可知)。
四、
测不出,动嘴巴
若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。
具体方法是:
在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。
其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。
现场总线的概念
摘
要:
分析了现场总线产生的原因,阐述了现场总线的概念、体系结构和特点,给出了现场总线的发展现状,提出了为迎接现场总线这场自控领域内的技术变革应采取的对策,并结合实例说明了现场总线具体开发应用方法。
关键词:
现场总线;
分布式体系结构;
通讯协议;
开放性;
可互操作性;
LonWorks
一、引言
现场总线在控制领域崭露头角不过是最近几年,然而其来势凶涌,且有愈演愈烈之趋势。
那么,究竟什么是现场总线?
什
么是现场总线控制系统?
现场总线控制系统较之目前在工控界仍占主导地位的集散控制系统(DCS)有何特点和优点?
在现场总
线标准尚未统一之前,能采用吗?
若欲采用,40多种现场总线,应选用哪一种?
本文将围绕以上问题展开论述,从控制系统的发展历程角度探讨现场总线的成因;
阐述现场总线的概念、体系结构和特点给出现场总线的发展现状;
提出面对现场总线百家争鸣的现状应采取的对策;
结合具体实例说明现场总线开发应用方法。
二、现场总线的产生
纵观控制系统的发展史,不难发现,每一代新的控制系统推出都是针对老一代控制系统存在的缺陷而给出的解决方案,最终在用户需求和市场竞争两大外因的推动下占领市场的主导地位,现场总线和现场总线控制系统的产生也不例外。
1、模拟仪表控制系统
模拟仪表控制系统于六七十年代占主导地位。
其显著缺点是:
模拟信号精度低,易受干扰。
2、集中式数字控制系统
集中式数字控制系统于七八十年代占主导地位。
采用单片机、PLC、SLC或微机作为控制器,控制器内部传输的是数字信
号,因此克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺陷,提高了系统的抗干扰能力。
集中式数字控制系统的优点是易于根据全局情况进行控制计算和判断,在控制方式、控制机时的选择上可以统一调度和安排;
不足的是,对控制器本身要求很高,必须具有足够的处理能力和极高的可靠性,当系统任务增加时,控制器的效率和可靠性将急剧下降。
3、集散控制系统(DCS)
集散控制系统(DCS)于八、九十年代占主导地位。
其核心思想是集中管理、分散控制,即管理与控制相分离,上位机用于集中监视管理功能,若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制,各上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。
因此,这种分布式的控制系统体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。
在集散控制系统中,分布式控制思想的实现正是得益于网络技术的发展和应用,遗憾的是,不同的DCS厂家为达到垄断经营
的目的而对其控制通讯网络采用各自专用的封闭形式,不同厂家的DCS系统之间以及DCS与上层Intranet、Internet信息网络之间难以实现网络互连和信息共享,因此集散控制系统从该角度而言实质是一种封闭专用的、不具可互操作性的分布式控制系统且DCS造价昂贵。
在这种情况下,用户对网络控制系统提出了开放化和降低成本的迫切要求。
4、现场总线控制系统(FCS)
FCS正是顺应以上潮流而诞生,它用现场总线这一开放的,具有可互操作的网络将现场各控制器及仪表设备互连,构成现场总线控制系统,同时控制功能彻底下放到现场,降低了安装成本和维护费用。
因此,FCS实质是
一种开放的、具可互操作性的、彻底分散的分布式控制系统,有望成为21世纪控制系统的主流产品。
三、现场总线及现场总线控制系统
1、现场总线的概念
现场总线是将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通讯网络,遵循ISO的OSI开放系统互连参考模型的全部或部分通讯协议。
FCS则是用开放的现场总线控制通讯网络将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时网络控制系统
2、现场总线与局域网的区别
(1)按功能比较,现场总线连接自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备,网线上传输的是小批量数据信息,如检测信息、状态信息、控制信息等,传输速率低,但实时性高。
简而言之,现场总线是一种实时控制网络。
局域网用于连接局域区域的各台计算机,网线上传输的是大批量的数字信息,如文本、声音、图像等,传输速率高,但不
要求实时性。
从这个意义而言,局域网是一种高速信息网络。
(2)按实现方式比较现场总线可采用各种通讯介质,如双绞线、电力线、光纤、无线、红外线等,实现成本低。
局域网需
要专用电缆,如同轴电缆、光纤等,实现成本高。
3、现场总线控制系统体系结构
如图1所示,最底层的Infranet控制网即FCS,各控制器节点下放分散到现场,构成一种彻底
的分布式控制体系结构,网络拓扑结构任意,可为总线形、星形、环形等,通讯介质不受限制,可用双绞线、电力线、无线、红外线等各种形式。
FCS形成的Infranet控制网很容易与Intranet企业内部网和Internet全球信息网互连,构成一个完整的企业
网络三级体系结构。
4、现场总线控制系统的特点
(1)开放性和可互操作性
开放性意味FCS将打破DCS大型厂家的垄断,给中小企业发展带来了平等竞争的机遇。
可互操作性实现控制产品的“即插即用”功能,从而使用户对不同厂家工控产品有更多的选择余地。
(2)彻底的分散性
彻底的分散性意味着系统具有较高的可靠性和灵活性,系统很容易进行重组和扩建,且易于维护。
(3)低成本
衡量一套控制系统的总体成本,不仅考虑其造价,而且应该考察系统从安装调试到运行维护整个生命周期内总投入。
相对DCS而言,FCS开放的体系结构和OEM技术将大大缩短开发周期,降低开发成本,且彻底分散的分布式结构将1对1模拟信号传输方
式变为1对N的数字信号传输方式,节省了模拟信号传输过程中大量的A/D、D/A转换装置、布线安装成本和维护费用。
因此从总体上来看,FCS的成本大大低于DCS的成本。
可以说,开放性、分散化和低成本是现场总线最显著的三大特征,它的出现将使传统的自动控制系统产生划时代的变革,这场变革的深度和广度将超过历史上任何一次变革,必将开创自动控制的新纪元。
四、现场总线的发展现状
现场总线发展迅速,现处于群雄并起、百家争鸣的阶段。
目前已开发出有40多种现场总线,如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、P-Net、FIP、ISP等,其中最具影响力的有5种,分别是FF、Profitbus、HART、CAN和LonWorks(性能对照见表1)
1、FF(Foundation
Fieldbus现场基金会总线)由美国仪器协会(ISA)1994推出,代表公司有Honeywell和Fisher-Rosemount,主要应用于石油化工、连续工业过程控制中的仪表。
FF的特色是其通讯协议在ISO的OSI物理层、数据链路
层和应用层3层之上附加了用户层,通过对象字典OD(Object
Dictionary)和设备描述语言DDL(Device
Description
Language)实现可互操作性。
目前基于FF的现场总线产品有,美国Smar公司生产的压力温度变送器,Honeyweill&
Rockweill
推出的ProcessLogix系统,Fisher-Rosemount推出的PlantWeb。
2、Profibus(Process
Fieldbus)德国西门子公司1987年推出,主要应用于PLC。
产品有三类:
FMS用于主站之间的通讯;
DP用于制造行业从站之间的通讯;
PA用于过程行业从站之间的通讯。
由于Profibus开发生产的现场总线产品开发时间早至
十年前,限于当时计算机网络水平,大多建立在IT网络标准基础上,随着应用领域不断扩大和用户要求越来越高,现场总线的
产品只能在原有IT协议框架上进行局部的修改和补充,以致在控制系统内增加了很多的转换单元(如各种耦合器),这为该产
品今后的进一步发展带来了一定的局限性。
3、HART(Highway
Addressable
Remote
Tranducer可寻址远程传感器数据通路)美国Rosemount公司1989年推出,主要应
用于智能变送器。
HART为一过渡性标准,它通过在4-20mA电源信号线上叠加不同频率的正弦波(2200HZ表“0”,1200HZ表“1”)来传送数字信号,从而保证了数字系统和传统模拟系统的兼容性,预计其生命周期为最近20年。
4、CAN(Controller
Area
Network控制局域网络)德国Bosch
6公司1993年推出,应用于汽车监控、开关量控制、制造业
等。
介质访问方式为非破坏性位仲裁方式,适用于实时性要求很高的小型网络,且开发工具廉价。
Motorala、Intel、Philips
均生产独立的CAN芯片和带有CAN接口的80C51芯片。
CAN型总线产品有AB公司的DeviceNet、台湾研华的ADAM数据采集产品等。
5、LonWorks(LON
Local
Operating
System局部操作系统)美国Echelon公司1991年推出,主要应用于楼宇自动化、工业
自动化和电力行业等。
LonTalk的全部7层协议,介质访问方式为P-P
CSMA(预测P-坚持载波监听多路复用),采用网络逻辑地
址寻址方式,优先权机制保证了通讯的实时性,安全机制采用证实方式,因此能构建大型网络控制系统。
Echelon公司推出的Neuron神经元芯片实质为网络型微控制器,该芯片强大的网络通讯处理功能配以面向对象的网络通讯方式,大大降低了开发人
员在构造应用网络通讯方面所需花费的时间和费用,而可将精力集中在所擅长的应用层进行控制策略的编制,因此业内许多专家认为LonWorks总线是一种很有希望的现场总线。
基于LonWorks的总线产品有美国Action公司的Flexnet&
Flexlink等。
五、我们的对策
1、要不要搞FCS在国外正蓬勃发展,我国工控界应如何迎接自控领域这场变革的到来呢?
这个问题可从分析我国工控业的发展历程和现状中找到答案。
我国民族工控产品如PLC、DCS长期落后于国外,根本原因是国外少数几家大公司为保证其垄断经营的地位对其工控产品采用封闭式结构,我国对其关键核心技术只有通过引进消化后方可掌握,因此贻误了市场时机而总是落后于人家,受制于人。
现场总线技术的开放性策略无疑为我国工控界在国际市场上的发展带来了一个千载难逢的平等竞争机遇,当游戏规则的变更使大家站在同一起跑线上时,就看谁捷足先登,抢先占领市场,把握主动权,最终领导市场。
因此,我们应当紧紧抓住这一契机,率先推出有中国特色的现场总线产品,开创中国自己的国际工控产品的名牌,从而翻开中国工控界发展的新篇章。
2、搞哪种FCS
?
既然确定搞FCS,面对种类繁多的现场总线,应该搞哪种呢?
分析现场总线多样性产生的原因,有助于理清这一思想。
造成现场总线多样性的局面,一是因为行业习惯,如Profibus一直应用于PLC行业,FF应用于仪表行业;
二是由于利益冲突,各工控厂商都不愿意放弃自己的标准而丧失已占用的市场份额。
显而易见,现场总线标准完全统一尚为时过早。
鉴于此,对于我国工控界的发展,建议采取以下策略:
(1)短期目标根据具体针对的行业特征,如楼宇自动化、过程自动化等,选择这一领域有较好业绩的一种(或两种)现场总线,加以研究开发,一方面抢先推出自己有特色的产品,占领市场,产生应用价值和社会效益;
另一方面在于重点掌握现场总线的本质和精髓,以不变应万变,万一选用的总线没能成为最终标准总线,由于各总线之间本质的相通性,因此也能很快转产到最终的标准总线。
(2)长期目标掌握各总线的精髓后,扬长避短,制定中国自己的现场总线标准,振兴中国民族工控业。
六、开发实例
针对楼宇自动化行业,鉴于LonWorks现场总线在该领域中突出的业绩,我们开发研制出一种基于LonWorks通用网络型智能控制器节点产品和可视图形化控制组态平台——Visual
Control
Configuration
。
该套产品特色在于目前国外大多数LonWorks产品开发商仍停留在集成Echelon公司提供的Neuron
C
编程环境阶段,欲使用
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 常用 元器件 识别