第四节　常用维修工具、设备与检测方法

一、常用维修工具、设备及使用

维修电动自行车常用的工具有测电笔、螺钉旋具、电工刀、电工钳、活扳手、跨接线、电烙铁等。常用的仪表有万用表等。

1.测电笔

测电笔又称电笔，用来检测交流电的低压线路和电气设备是否带电，检测电压范围为60～500V。它有钢笔式和螺丝刀式两种，如图1-13所示。

使用测电笔时应注意的事项如下。

①使用测电笔前，一定要在有电的电源上检查测电笔氖管能否正常发光，以鉴定测电笔是否完好，确保测电笔正常后方可使用。

②手应触及测电笔尾部的金属体（金属笔挂或金属螺钉）才能构成回路，氖管才会发光，否则，极容易发生误判。

③低压测电笔前端应加护套，只能露出10mm左右作测试用，否则易引起相线之间及相线对地短路。

④测电笔的氖管亮度较低，测试时应避光，以防误判。

⑤螺丝刀式测电笔的刀体探头只能承受很小的转矩，只宜用于拧动小螺钉，不可作一般的螺钉旋具使用，否则极易造成损坏。

2.螺钉旋具

螺钉旋具又称螺丝刀，是一种紧固或拆卸螺钉的工具。按握柄所用材料不同，可分为木柄和塑料柄两种；按头部形状不同，可分为一字形和十字形两种。一字形螺丝刀的规格用握柄以外的刀杆长度的毫米数表示，常用的有50mm、100mm、150mm、200mm、300mm、400mm等规格。十字形螺丝刀专供紧固或拆卸十字槽螺钉，常用的规格有4种，可适用于直径2～162mm的螺钉。

除一字形和十字形螺丝刀外，常用的还有多用螺丝刀。它是一种组合工具，握柄和刀体可拆卸，握柄用塑料制成，刀体有几种规格，有一字形和十字形。

3.电工刀

电工刀是用来剖削电线、切削绝缘材料的一种刀具，如图1-14所示。使用时，电工刀的刀口应朝外剖削，以免伤手。剖削导线绝缘层时，刀面与导线成45°倾斜切入，以免割伤导线，在电工刀的柄部无绝缘保护，使用时应注意防止触电。

4.电工钳

电工钳主要有钢丝钳、尖嘴钳、剥线钳、断丝钳等，如图1-15所示。

（1）钢丝钳　它是一种夹持或折断金属薄片、切断金属的工具。

（2）尖嘴钳　它适用于在狭小的空间操作。主要用于剪断较细的导线和金属丝，或将其弯制成所要求的形状，并可夹持、安装较小的螺钉、垫圈等。

（3）断线钳　断线钳专供剪断较粗的金属丝、导线等。常用的为耐压500V的带绝缘柄的断线钳。

（4）剥线钳　剥线钳是用来剥落小直径导线绝缘层的专用工具。剥线钳的钳口部分设有几个不同尺寸的刃口，以剥落直径为0.5～3mm导线的绝缘层。其柄部是绝缘的，耐压为500V。

5.活扳手

活扳手是用于紧固和松动螺母的一种专用工具。其规格以长度×最大开口宽度表示，常用的有150mm×9mm（6in）、200mm×24mm（8in）、250mm×30mm（10in）、300mm×36mm（12in）等几种。

使用时，将扳口放在螺母上，调节蜗轮，使扳口将螺母轻轻咬住，按如图1-16所示方向施力，不可反向施力，以免造成损坏。

6.跨接线

跨接线就是一段多股导线，两端分别接有鳄鱼夹或不同形式的插头。跨接线可用来替代被怀疑有断路故障的导线，也可以在不需要某部件的功能时，用跨接线将其短路，以检查部件的工作情况。

使用跨接线应注意的事项如下。

①用跨接线将电源电压加至试验部件之前，必须确认被测部件的电源电压规定值。若将36V或24V直接加在5V用电设备上，则可能导致用电设备损坏。

②跨接线不可将被测部件“+”端子与搭铁直接跨接，以免造成电源短路。

7.电烙铁

电烙铁主要是用来焊接电动机、蓄电池线线头及控制电路板的元件。它主要由手柄、电热元件、烙铁头等组成。根据烙铁头的加热方式不同，电烙铁有内热式和外热式两种，如图1-17所示。

一般配用一把大功率电烙铁和一把调温式电烙铁就可以了（大功率电烙铁是在恒温式电烙铁结构的基础上增加了一个可以调节温度的功率控制器，可调温度范围为100～400℃，最大功率为60W）。

另外还要准备一把吸锡烙铁，用来拆卸集成电路、排电阻等引脚较多的组件。维修电动自行车大多使用30W以上的电烙铁。

使用电烙铁时应注意的事项如下。

①使用电烙铁前，对于紫铜烙铁头，先除去烙铁头的氧化层，然后用锉刀锉成45°的尖角。电烙铁通电加热，当烙铁头变成紫色时，马上沾上一层松香，再在焊锡上轻轻擦动，这时烙铁头会沾上一层焊锡，这样就可以进行焊接了。

②对于已经“烧死”或沾不上焊锡的烙铁头，要细心地锉掉氧化层，然后再沾上一层焊锡。

二、常用检测仪表与仪器及使用

1.蓄电池容量检测表

蓄电池容量检测表可以测量各种规格的汽车蓄电池和其他用途铅酸蓄电池的容量状态。可用来测试单个6～12V蓄电池。它主要由直流电压表、负载电阻、外壳和测试夹、触头等组成，外壳下方由测试夹、触头等组成，标度盘上标有各种蓄电池的容量状态指示，即“充足”“正常”“重充”“放完”等。

蓄电池容量检测表与蓄电池配用，还可检查汽车的前灯开关、尾灯开关、继电器开关、启动开关等各种电器开关的质量。

特别提醒如下。

①每次测试的时间不得超过3s。

②当蓄电池的液体不足时不能测试。

③测试仪左下端的锥形触头与夹子同为负极，测试时也可用该触头测量。

2.指针式万用表

（1）使用指针式万用表时应注意的事项　使用万用表前，应熟悉量程转换开关的作用，明确要测量什么，怎样测量，然后将量程转换开关拨至所需测量挡的位置，切不可弄错挡位。

①万用表必须水平放置，以免造成误差，并注意避免外界磁场对万用表的影响。

测量前要检查测试表笔是否插在正确位置，红、黑表笔应分别插入“+”、“.”或“COM”插孔内。还要检查有无绝缘损坏而引起漏电，以免发生危险。

②应使用小螺丝刀调节欧姆调零旋钮，使指针保持静止时处在左端零位。测量电阻时，欧姆调零旋钮用来使指针对准右端零位，以保证测量数值准确。将两根表笔短接，欧姆调零旋钮旋至最大，如果指针仍未达到零点，则可能是由于表内蓄电池的电压不足造成的，应更换新蓄电池。

③在使用万用表的过程中，不能用手去接触表笔和被测电路或元器件的金属部分。

④在测量的过程中不能同时换挡，尤其是在测量高电压或大电流时，更应注意。否则，会损坏万用表。

⑤测量高压或大电流时，应先切断电源并变换量程。

⑥测量时，若对被测量电量的数值范围不太清楚，则量程转换开关应先拨至最大量程挡上测试，以免损坏表针或仪表，然后再选择适当的量程挡测量。

⑦测量高压时，要站在干燥的绝缘板上，并采用一只手进行操作。

⑧蓄电池应定期检查、更换，以保证测量精度。如果长期不用，应取出蓄电池，以防止电解液溢出腐蚀而损坏其他零件。

⑨测量电阻时，必须切断电源，以免烧坏万用表。每次换挡后，都应进行调零操作。测量电阻时，不要用手触及元器件的两端，以免人体电阻与待测电阻并联，影响测量结果。

⑩测量直流电压和直流电流时，正、负极性不要接错。如果发现指针开始反转，应立即调换表笔，以免损坏指针和表头。

每次使用完毕，应拔出表笔，将选择开关旋至“OFF”挡，若无此挡，应将量程转换开关转到交流电压最高一挡或空挡位置，以防止他人误用造成损坏，也可避免电阻挡上两表笔相碰造成表内部的蓄电池长时间耗电。

若长期不用，则应将表内电池取出，以防电池漏液而腐蚀表内的其他器件。

为减小测量误差，选择量程挡时应使表针尽量处在仪表量程的2/3以上。

普通万用表的内部线路中串联一个0.5A的熔断器，以防止过大电流损坏表头。因此，当表针不动时，可打开外壳观察是否熔断器烧断，若烧断，则可换上同型号的熔断器。

（2）指针式万用表的使用方法　指针式万用表可以用来测量各种直流、交流电压、电阻、电感、电容的大小。其检测方法如下。

1）测量直流电压　测量直流电压时首先估计一下被测直流电压的大小，再将转换开关拨至适当的电压量程，将红表笔接被测电压“+”端（即高电位端），黑表笔接被测量电压“.”端（即低电位端）。然后根据所选量程与标有的刻度线上的指针所指数字，读出被测电压的大小。

2）测量交流电压　测量交流电压的方法与测量直流电压的方法类似。与测量直流电压的不同之处就是转换开关要放在交流电压挡处以及红黑表笔搭接时不需再分正负极。

3）测量电流　测量电流也是万用表的常用功能。

①测量准备　先进行机械调零和欧姆调零。方法是，用小螺丝刀旋动定位螺钉，使指针指在左端电流零刻度处，即机械调零。将红、黑表笔分别接入“+”、“.”插孔，将量程选择开关置于欧姆表“×1”挡。在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，即欧姆调零。如果欧姆调零不能到位时，则应更换表内电池。一般经常用的万用表不需每次都进行机械调零。再选择量程，根据待测电路中电源的电流大致估计一下被测直流电流的大小选择量程或直接选用最高电流挡，逐渐换用低电流挡，直到找到合适的电流挡。电流挡不像电压挡，应特别注意最大电流，一旦超过量程，就会损坏万用表。

②测量步骤　将万用表串联在被测电路中。方法是，先断开被测电路，将万用表红、黑表笔串联在被断开的两点之间。红表笔要接在被测电路的电流流入端，黑表笔接在被测电路的电流流出端。特别注意电流表不能并联在被测电路中，否则，极易烧坏万用表。

③测量电阻　测量电阻的方法是，先进行机械调零和欧姆调零，再将万用表打到电阻挡，将电阻两端与两表笔接触，根据读数选择合适的挡位，使读数接近该挡位的1/2，最好不要使用刻度盘左边1/3的部分，因为这部分刻度太密，准确度较差，然后查看指针在第一条刻度线上的读数，即右边标有“Ω”的刻度线，读取指示值，最后将指示值乘以量程挡的倍率即是所测电阻值。例如用R×100挡测电阻，指针指示为“10”，那么它的电阻值为10×100=1000，即1kΩ。

4）测量电容　一般只用指针式万用表定性地测量电容，而且是使用R×100或R×1k电阻挡来测量容量较大的电容（5000pF以上）。

测量时先校正指针归零，然后将两表笔搭接在电容的两端引脚，此时万用表指针将迅速右摆后再逐渐返回左端，指针停止时所指电阻值为此电容绝缘电阻。电容的绝缘电阻越大越好。一般应接近∞。用万用表测量电容时若表针不动，说明电容已开路；摆动后不返回，说明电容已漏电。

测量容量较小的电容（5000pF以下）时，由于容量小，表针基本不动，所以难以判断是否有开路问题，如果此时表针瞬间摆动较大值，反而要考虑到该电容是否短路或漏电。对于电解电容的测量，由于电解电容是有极性的，所以测试时应将红表笔接电解电容负极，黑表笔接正极，电容量越大，表针摆动就会越大，而后根据表针返回看其绝缘电阻。在每次测量后都应将电容两端短接，将电容上所充电荷放掉。

3.数字式万用表

（1）数字式万用表的结构　数字式万用表的结构通常根据仪表的规格、功能和使用范围会有所不同，但常见的数字式万用表的面板上会有显示窗口、功能开关、选择键、表笔及测量插孔等组成部分。

不同型号的数字式万用表，其插座虽有不同的类型、数量和配置，但主要还是公共插座和选择性插座两个组成部分。公用表笔插座（COM），也是仪表的公共端，是插黑表笔用的。

数字式万用表内部使用大规模集成电路，并采用液晶显示屏。图1-18为常用的DT-890型数字式万用表。

（2）使用数字式万用表时应注意的事项

①测量前应检查仪表、校对量程转换开关的位置及两表笔所插的插孔，无误后再进行测量。如发现任何异常，如表笔芯线裸露、机壳破损、液晶显示异常等，均不要继续使用；严禁使用没有后盖和后盖没有盖好的仪表。

②不要在交流或直流600V（对地电压交流或直流300V）以上的电路中测量，也不要测量超过每个量程所规定的输入极限值，特别是高于允许输入值的电压或电流；在被测量值不确定时，应将量程置于最大位置。

③在测量过程中（特别是测量电压、电流时）不能随意旋转功能开关，以防损坏仪表，也不能打开电池盖，防止出现危险。

当无法估计测量值的大小时，应选择最高量程挡测量，然后根据显示结果选择合适的量程挡。

④进行在线电阻、电容、二极管或电路通断测量前，应将电路中所有电源关断，并将所有电容器进行放电。

⑤测量高于直流60V或交流30V以上的电压时，为确保安全，手指不要超过表笔的安全部位，当仪表在线测量时，不要触摸裸露的电路连线、连接器、元器件引脚等。

⑥不要在高温、高湿、易燃、易爆和强磁场环境中使用仪表。

⑦当表内电池电量不足时，应及时更换，以确保测量精度。

（3）数字式万用表的使用方法

1）短路和电阻的测量

①短路测量　将量程开关拨到标有晶体二极管符号的挡位上，将红、黑表笔接在要检查的线路两端。如电阻小于50Ω，则万用表发出声音。同时，该挡也可用来进行通断测试。其操作方法是，将量程开关拨至蜂鸣器挡，将红表笔插入V/Ω孔，黑表笔插入COM孔。然后将红、黑两表笔分别与要检测的电路两端相接。此时，若万用表发出蜂鸣声，则说明该连线导通；若万用表没有发出蜂鸣声，则说明该电路断开。

电动车维修中，也可使用数字式万用表的蜂鸣器挡，对充电器电路中的熔断器进行检测。正常情况下，将两表笔与熔断器两端相接时，万用表则发出声音，且显示读数为0Ω。

②电阻的测量　将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω插孔，数字式万用表的红表笔极性为正极（即表内电流流出端），黑表笔为负极（表内电流流入端），与指针式万用表正好相反（黑表笔为表内电流流出端，红表笔为表内电流流入端），将功能开关置于所需量程上，将测试笔跨接在被测电阻上。当输入开路时，会显示过量程状态“1”，如果被测电阻超过所用量程，也会指示出过量程状态“1”，提示操作者要用高挡量程。在合适的量程下即可显示数值。

2）直流电压的测量

①将红表笔插进“V/Ω/Hz”孔中，黑表笔插进“COM”孔中。

②根据被测电路所估计的直流电压值，在DCV挡位范围内选取量程。然后，将红表笔接电源正极或高电位端，黑表笔接电源负极或低电位端，使表笔与被测电路接触点接触稳定，其电压数值可以在显示屏上直接读出。如显示屏显示“1”，则说明量程较小，应适当增大量程进行检查。如数值左侧出现“-”，则说明表笔极性与电源极性相反，此时黑表笔所接的是电源的负极。

3）交流电压的测量　测量交流电压时，表笔插孔与测量直流电压时相同，但测量交流电压时应将挡位旋钮至“V”处所需量程。测量方法与直流电压的测量方法相同，不同的是测量交流电压时，挡位要调至交流挡。

4）直流电流的测量　将黑表笔插入“COM”孔，如测量小于200mA的电流，可将红表笔插入“200mA”插孔，然后把挡位旋钮旋至直流200mA挡。如测量大于200mA的电流，可将红表笔插入“10A”挡。

将万用表串联在电路中，此时显示屏上的数值即为被测电路中的直流值。如显示“1”，应加大量程；如显示数字左侧出现“.”，则说明电流由红表笔流出万用表。

5）交流电流的测量　将量程开关拨到ACA（交流电流）的合适量程，红表笔插入A孔（<200mA时）或20A孔（>200mA时），黑表笔插入COM孔，并将万用表串联在被测电路中即可显示电流数字。

6）晶体二极管的测量　数字式万用表设置了专用的晶体二极管测试挡，测量晶体二极管时，把转换开关拨到有晶体二极管符号所指示的挡位上。红表笔接正极，黑表笔接负极。对于硅晶体二极管来说，应有0.40～0.80V的数字显示；对于锗晶体二极管来说，则有0.20～0.30V的数字显示。若把红表笔接负极，黑表笔接正极，表的读数应为“1”。

7）测量“hFE”挡　数字式万用表设置了专用的晶体管hFE测试插孔，分为PNP和NPN管的测量。将基极插入对应管型“b”孔，其余两脚分别插入“e”、“c”孔，此时可以读取数值，然后固定基极，其余两脚对调，比较两次读数，读数较大的管脚位置与表面所标“e”、“c”一一对应。

测量hFE时，把转换开关拨到hFE，不用表笔，在弄清楚被测管的极性和引脚顺序后，将被测晶体三极管插入相应的插孔内，屏幕上会直接显示hFE值。

8）电容的测量　数字式万用表设置了专用的电容插孔。测量电容时，把转换开关拨到被测电容容量的量程范围。将测试线的黑表笔插入COM公用插座，红表笔插入V/Ω/Hz插座，将选择开关放置在有电容符号的挡位（该挡只有自动量程工作方式）。

万用表经缓慢自动校零后会显示零（0），如不显示零则需按一次REL按钮清零。然后将表笔分别与被测电容引脚连接，其显示的数值即为被测量电容值（nF、μF的测量单位会根据测量值自动显示，其换算单位为1PF=10-6μF，1nF=10-3μF）。因测试电容的容量不同，所以测试时显示数值的时间也会不同，特别是测试大电容时，在最后显示数值前都会存在一定的滞后，如测量200μF电容的稳定读数时间一般会大于15s。

9）测量频率　用数字式万用表测量频率时，测试线的黑表笔（或屏蔽层）插入COM公用测量插座，红表笔（或屏蔽电缆芯线）插入V/Ω/Hz（电压、电阻、频率）测量插座，将选择开关设置为频率30MHz挡位（显示屏会有相应符号），被测回路或负载信号的两端分别接红、黑表笔，按动Hz/DUTY按钮进行转换，这时显示的数值即为被测量电路的频率或占空比数值。

10）测量温度　有的数字式万用表设计了温度测量电路，可以利用温度测量功能来检查相应的发热器件，但测量温度时需要感温器件，即热电偶传感器。测量时将选择开关置于温度（℃）挡位，将传感器冷端（自由端）负极（黑色插头）插入万用表笔的mA插孔，传感器的工作端（测温端）正极（红色插头）插入万用表笔的COM插孔，然后将传感器置于被测温度环境或器件上，仪表显示屏上的读数即是被测温度值（单位为摄氏度）。

4.绕组短路侦察器

绕组短路侦察器是用来检查电动机绕组接地、短路或断路的一种仪器，它是采用变压器原理制成的铁芯绕组，其铁芯采用“H”形硅钢片叠压而成，上面有励磁绕组，相当于变压器的次级绕组，如图1-19所示。

使用时，电动机定子绕组不接电源，把侦察器的开口部分放在被检查的定子铁芯槽口上，在侦察器线圈的两端接上单相交流电，侦察器与定子铁芯就构成一个磁回路，侦察器的线圈就相当于变压器的一次绕组，而被检查的槽内线圈相当于变压器的二次绕组。此时观察串联在侦察器线圈回路里的电流表，如读数增大，则说明被测绕组存在短路。

三、电路元件的更换方法与注意事项

1.拆卸集成电路

拆卸时，用酒精灯火焰加热印制电路板上的集成电路各引脚焊盘，快速均匀地移动印制电路板，直至所有焊盘的焊锡熔化，用镊子将集成电路从印制电路板上取下。

焊接时，将焊孔里的焊锡清除干净，将集成电路插装好，用接地良好的电烙铁迅速焊接好各引脚。注意速度要快，以免因焊接时间长，引起局部温度过高，损坏电路或焊盘。

2.拆卸功率器件

拆卸时，将MOS管或三端稳压器的管脚剪断，然后分别焊开、清除印制电路板上残留下的引脚，这样可以避免拆卸大管脚元件时损坏印制电路板焊盘。

3.焊接集成电路、功率器件

焊接的窍门在于一次性焊接好，因为电烙铁是有一定热量的，不能将电烙铁长时间地停留在焊接处，否则可能会使电烙铁上的热量传递到非焊接的部件上，损坏高精度的部件。这是电动自行车电器元件焊接时，特别值得注意的地方，以此来避免损坏元件内部的电路。

焊接集成电路、功率器件前，首先要除去多余的焊锡，让焊盘孔清晰可见。然后用30W左右的电烙铁将集成电路和功率器件焊在相应的位置上。

4.控制器上半导体元器件引脚的识别

（1）识别续流二极管　其特点为，三个脚中间的为N脚，接电动机的一条动力线（有刷电机的话为正极），这条线同时接电源的正极，用指针式万用表电阻×1挡测量它与电源正极之间电阻为0Ω；两边的引脚都是P脚，在线路板上是相连的，接电动机的另外一条动力线（有刷电机的话为负极），即与电动机该条线之间电阻为0Ω。

（2）识别MOS管　三个脚中间的为漏极（D），在线路板上是和续流二极管两边的脚（P）相连的，并且接电动机的非电源正极的那条动力线（电流流出电机）。右脚为源极（S），是和电流取样电阻相连的，取样电阻的阻值很小，可能只有0.01Ω，它可能是一段康铜丝，或印制电路板上的一段很粗的线，用于给控制器内部电路提供信号，所以用万用表电阻×1挡测量MOS管S极与地的电阻近似为0。余下的左脚为栅极（G），即控制极。

（3）识别三端稳压器　如果直接识别有难度，可使用排除法。如果线路板上有3个带散热器TO-220封装的元件，首先识别出续流二极管和MOS管，剩下的就是三端稳压器；如果线路板上有4个带散热器的TO-220封装的元件，一般含两个MOS管，先识别续流二极管，再识别MOS管，两个MOS管是并联的，即它们的中间脚（D）在线路板上是相连的，它们的右脚（S）在线路板上是相连的，这样剩下的就是三端稳压器。

三端稳压器都是正极型的，但是又有固定型（如78××等）和可调型（LM317或LM337）之分，如图1-20所示。78××的中间脚接地，左脚为输入，右脚为输出。LM317和LM337的共同点是，没有直接的接地脚，左脚是调整脚（ADJ）；区别是，LM317右脚为输入，中间脚为输出，LM337中间脚为输入，右脚为输出。

5.控制器上元器件好坏的识别

①确定MOS的D和S是否短路，用指针式万用表电阻×1挡测量，如果正测、反测电阻都接近0，就表示已损坏。正测、反测是指黑、红表笔交换测量2次。

②确定续流二极管的P、N是否短路，用指针式万用表电阻×1挡测量接电动机的两根线，在不与电动机连接的情况下，如果正测、反测电阻都接近0，就表示已损坏。

③确定三端稳压器是否短路，用指针式万用表电阻×100挡测量，分别测输入端和地之间、输出端和地之间的电阻，如果正测、反测电阻都接近0，就表示已损坏。

图1-21和图1-22给出了各种三极管和集成电路的引脚顺序说明，供参考。