第2章 常用元器件
2.1 电阻器
2.1.1 电阻器的单位表示及命名
电阻器,一般简称电阻。其主要的物理特征是变电能为热能,电流经过它就产生热能。它在电路中通常起分压分流作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻器。
1.电阻器的单位表示
电阻器的单位用欧姆(Ω)表示。为了对不同阻值的电阻器进行标注,通常使用千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。其换算关系为
1MΩ=1000kΩ
1kΩ=1000Ω
2.电阻器的命名
根据相关标准规定,电阻器产品的型号由4部分组成,各部分的含义如下:
其中材料代号的含义如表2-1所示。
表2-1 材料代号的含义
2.1.2 电阻器的分类
根据阻值能否调整,电阻器可分为以下两大类。
1.固定电阻器
固定电阻器的阻值是不可变的。它又根据材料的不同分为碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等。固定电阻器的外形如图2-1所示。
固定电阻器在电路中通常用字母“R”表示,其电路符号如图2-2所示。
图2-1 电阻器外形
图2-2 电阻器的电路符号
TIPS 为了便于区别各线路的连接,电动自行车电气系统的连接导线按颜色可分为单色线和双色线两种。双色线上的两种颜色又有主色与辅色之分,辅色呈线状,其余为主色。
TIPS 例如,一般调速转把电源(+)线为红色,调速转把电源(-)线为黑色,调速转把输出导线为黄色;制动转把电源(+)线为红色,制动转把电源(-)线为蓝色,制动转把输出导线为绿色等,电动自行车常见线路颜色见本书附录B所示。
TIPS 线头虚接是造成电路故障的较多原因之一。电池盒内线头虚接一般表现为接触电阻增大,续行里程缩短,驱动无力,严重时电动机还有停顿,接触点会出现发热打火现象,个别的会因发热导致元器件损坏,塑料壳变形。
固定电阻器通常采用以下三种标志方法。
(1)直标法
即直接在电阻器的表面标明其阻值,如100Ω、1kΩ、1MΩ等。
(2)数字符号法
即在电阻器表面用三位数表示其阻值的大小,三位数的前两位是有效数字,第三位数是10的指数,如100表示10Ω,101表示100Ω;当阻值小于10Ω时,以“R”表示,这里的R表示小数点,如5R1表示5.11Ω,R22表示0.221Ω。
2.色环标志法
简称色标法,即将表示元件各种参数值的颜色直接标志在产品表面上的一种方法,各种颜色表示的数值如表2-2所示。
表2-2 电阻器表面色环与数字的关系
我们举例来说明。
根据表2-2,图2-3a所示电阻器的阻值为27000Ω(271kΩ),允许误差±0.5%;图2-3b所示电阻器的阻值为17.51Ω,允许误差±1%。
图2-3 电阻器色环标志示意图
TIPS 全车无电是电源主电路断路的典型特征,根据检查方法的方便程度,应依次检查电池盒输出电压和熔断器。如果电池盒输出电压正常,故障发生有偶然性,则应振动摇晃电池盒,观察电源指示灯和电量指示灯是否有熄灭现象,排除电池盒内故障后再测量锁前电压。
TIPS 电池输出电压正常,锁后无电。带电检查,锁进线电压正常,接通后出线无电;无电检查,接通状态下锁进线和出线之间电阻为无穷大,这是电源开关触点断开故障的特点。
TIPS 电源指示时有时无,电动自行车骑行过程中经常出现电源指示灯熄灭同时电动机停转等现象,道路颠簸时尤为明显。检查时可以反复开关几次,同时尽量晃动钥匙,并打开另一挡位,观察电源指示灯,如果发现电源指示灯有点亮现象,说明锁开关触点虚接。
3.可变电阻器
可变电阻器的阻值是可变的,它又分为以下几种类型。
(1)可调电阻器
可调电阻器即旋转它的滑动端时其阻值是变化的。常见的可调电阻器外形和电路符号如图2-4所示。
可调电阻器的阻值标注方法有直标法和数字符号法两种。
(2)压敏电阻器
压敏电阻器即当输入的电压达到标称电压值后,阻值急剧减小的电阻器。
压敏电阻器主要作用是保护电动自行车充电器内部电路不被过高的市电电压损坏。其外形和电路符号如图2-5所示。
图2-4 可调电阻器
a)外形 b)电路符号
图2-5 压敏电阻器
a)外形b)电路符号
(3)热敏电阻器
热敏电阻器即在不同温度下阻值会变化的电阻器。
热敏电阻器有以下两种类型。
1)正温度系数热敏电阻器。其阻值随温度升高而增大。
2)负温度系数热敏电阻器。其阻值随温度升高而减小。
目前仅部分电动自行车的充电器采用了负温度系数热敏电阻器,而未采用正温度系数热敏电阻器。
热敏电阻器的外形和图所示的压敏电阻器基本相同,但颜色多为黑色。
(4)光敏电阻器
光敏电阻器就是在不同强度光照时阻值会变化的电阻器。目前的电动自行车未采用此类电阻器。
2.1.3 电阻器的检测
1.固定电阻器的检测
有的固定电阻器损坏后表面的颜色会发黑或有裂痕,所以电阻器出现裂痕或变色,则说明该电阻器过电流损坏。
若怀疑的电阻器外观正常,应从电路板上取下后,再按图2-6所示的方法判断其是否正常:
如果测量的阻值与标称值相同,说明该电阻器正常;
如果测量的阻值大于标称值,说明该电阻器变值或开路。
2.可调电阻器的检测
从外观检查可调电阻接触良好后,应将其从电路板上取下,按图2-7所示的方法判断它是否正常:
若AB脚间的阻值等于标称值,并且RAC+RBC=RAB,说明该电阻器正常;若阻值大于正常值或不稳定,说明该电阻器变值或接触不良。
TIPS 转向灯在转向过程中不闪光或闪光频率过快、过慢,表明闪光器与转向灯功率配或线路某处接触电阻过大。
TIPS 转向灯的闪光频率一般为每分钟60~120次,以每分钟80~90次为宜。若转向灯闪光频率高于规定标准,则说明转向灯闪光频率太快。
TIPS 某一只转向灯不亮时,首先检查该转向灯是否烧毁,然后检查该灯与灯座接触是否良好,最后检查灯座的电源线和地线是否良好。
3.压敏电阻器的检测
一般压敏电阻损坏后,其表面有裂痕或烧焦的痕迹。如表面正常,可用万用表R×10k、R×100k挡检测压敏电阻的阻值,如图2-8所示。交换表笔后再测一次,如两次测得阻值都为0,则说明被测压敏电阻合格;否则,说明压敏电阻已损坏。
图2-6 电阻检测示意图
图2-7 可调电阻检测示意图
4.热敏电阻器的检测
热敏电阻器可按图2-9所示的方法判断其是否正常,若所测的阻值大于标称值,说明热敏电阻器已损坏。测量其冷态阻值正常后,再用电烙铁为它加热,若阻值下降,说明热敏电阻器正常,否则说明其性能下降。
图2-8 压敏电阻器的检测
图2-9 热敏电阻器的检测
TIPS 熔断器容易烧毁故障,一般是由线路某处短路接地所致。当出现熔断器易烧故障时,要先仔细检查电路中的短路接地处,然后打开电源试验,切勿烧毁全车线路。
TIPS 转向灯电路是一个双并联电路,若转向灯全不亮,除转向灯全部烧毁外,故障可能发生在信号电路总线上,也可能发生在转向灯电路的公共部分,如闪光器内部触点严重烧蚀、接触不良,转向开关严重损坏及转向灯电路的公共部分出现断路、短路等。