第1章 电脑检测维修工具的使用方法
学习目标
1.掌握指针万用表的结构及使用方法。
2.掌握数字万用表的结构及使用方法。
3.掌握电烙铁的使用方法。
4.掌握焊接电路板的基本方法。
5.掌握热风焊台的使用方法。
6.掌握吸锡器的使用方法。
学习效果
电脑检测维修常用的工具有万用表、示波器、电烙铁、热风焊台、锡炉、超声波清洗器、螺丝刀、钳子、镊子、吸锡器等。
1.1 知识储备
工欲善其事,必先利其器。要掌握电脑的检测与维修,首先要学会元器件检测维修工具的使用方法。接下来先介绍这些常用工具的基本功能和结构。
1.1.1 万用表
问答1:什么是万用表?
“万用表”是万用电表的简称。万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头,当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。有些万用表还可测量电容容量、信号频率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。万用表是电工必备的仪表之一,是电子维修中必备的测试工具。万用表有很多种,目前常用的有机械指针式万用表(简称指针万用表)和数字式万用表(简称数字万用表),如图1-1所示。
图1-1 指针万用表和数字万用表
问答2:指针万用表由哪些部分组成?
指针万用表的型号很多,外形及结构差异很大,但基本原理和和使用方法是一样的。指针万用表的结构主要由表头、功能旋钮和测量电路组成,外配两支测量用的表笔。从万用表的正面看,万用表有表盘、指针、功能旋钮、表笔插孔且标有各种符号,如图1-2所示。表头是一种高灵敏度的电流计,采用磁电式机构,配有指针及各种刻度线形成表盘,是测量的显示装置。
图1-2 指针万用表的结构
1.功能旋钮
万用表的功能旋钮是一个有箭头指示的多挡位的旋转开关,用来选择测量功能和量程。一般的万用表都可以测量直流电压(V)、交流电压(V)、电阻(Ω)。这三项是功能绝大多数万用表都具有的功能,所以也有人将万用表称为“三用表”。
每个测量功能下又划分为几个不同的量程以适应被测对象。不同的万用表测量功能也不一样。图1-3所示为MF-47型万用表,这是一款市面上出售的很普通的万用表。该万用表的性能不错,可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻值、电容值、晶体管hFE等。
图1-3 指针万用表的功能旋钮
2.表盘
万用表的表盘上有指针、刻度线和数值并标有多种符号,如图1-4所示。符号A-V-Ω-C表示这只万用表是可以测量电流、电压、电阻和电容的多用表。
图1-4 表盘
注意:万用表在不使用时,指针停在表盘最左端的“零”位置处。在测量时,指针在电流产生的磁力作用下向右偏转,经过的路程称为“行程”。指针从左端“零位”处偏转到刻度线右端点所经历的路程称为“满行程”。
3.欧姆挡调零旋钮
万用表的欧姆挡调零旋钮如图1-5所示。
图1-5 欧姆挡调零旋钮
4.表笔插孔
万用表的表笔有红表笔和黑表笔二支,使用时应将红表笔插头插入标有“+”或“VΩ”的插孔,黑色表笔插头插入标有“COM”或“-”号的插孔,如图1-6所示。
图1-6 表笔插孔
5.晶体管插孔
晶体管插孔是专为测量晶体管的hFE用的插孔(见图1-6)。
问答3:指针万用表是如何工作的?
1.电阻测量原理
万用表内置两块电池,一块是5号1.5V通用电池,另一块是9V层叠电池(也有用15V的)。在测量电阻时,转换开关拨到欧姆挡,当两支表笔分别接触被测对象的两端点(如一根导线两端)时,由万用表内置电池、外接的被测电阻、内部测量电路和表头部分共同组成闭合电路,由电池形成的电流使表头的指针偏转。电流与被测电阻不成线性关系,所以表盘上电阻刻度线的刻度是不均匀的,而且是反向的。刻度线的刻度从右向左依次表示被测电阻逐渐增加,电阻值越大,指针偏转的幅度越小;电阻值越小,指针偏转的幅度越大。这与万用表其他数值刻度线正好相反,在读数时应注意。
2.电压测量原理
测量直流电压时,当把表笔接到被测量电路时,被测电路中的电压(电能)通过表笔接通万用表内部电路,形成电流通过表头,从而驱动指针偏转。
问答4:数字万用表由哪些部分组成?
数字万用表以其直观的数字显示及精确的测量精度展示了它的魅力,它除了能完成指针万用表的测量功能外,还可以测量小容量电容器、电感、信号频率、温度等,有些数字万用表还具有语音提示功能。因此,数字万用表越来越受到电子爱好者的青睐。数字万用表主要由液晶显示屏、功能旋钮及各种插孔等组成,如图1-7所示。
图1-7 数字万用表的结构
1.液晶显示屏
液晶显示屏是数字万用表的特有部件,它以数字形式显示测量的结果,使读取数据直观方便,不同的数字万用表能显示的数字位数不同。
2.电源开关
数字万用表大多都有电源开关,在不使用数字万用表时,可以关掉开关以节约表内电池。
3.功能旋钮
数字万用表的功能旋钮用来选择测量功能,在它的周围用数字标示出功能区及量程,如图1-8所示。数字万用表的测量功能比较多,主要有电阻测量、交直流电压测量、电容测量、交直电流测量、二极管测量、晶体管放大倍数测量、逻辑电平测量、频率测量等。每个功能下又分出不同量程,以适应被测量对象的性质与大小。其中,“V~”表示测量交流电压的挡位;“”表示测量直流电压的挡位;“A~”表示测量交流电流的挡位;“”表示测量直流电流的挡位;“Ω(R)”表示测量电阻的挡位;“hFE”表示测量晶体管的挡位。
图1-8 功能旋钮
4.表笔插孔
万用表的表笔有红表笔和黑表笔二支,使用时应将红色表笔插头插入标有“+”或“VΩ”的插孔,黑色表笔插头插入标有“COM”或“-”的插孔,如图1-9所示。
5.电容插孔和晶体管插孔
数字万用表大多数具有测量小容量电容器的功能,测量电容器容量时,要将电容器的两个引脚插入该插孔。
晶体管插孔是专为测量晶体管的hFE用的插孔(见图1-8)。
6.指示灯
有些数字万用表具有测量二极管时进行指示的功能,如图1-10所示。
图1-9 表笔插孔
图1-10 指示灯
1.1.2 电烙铁
电烙铁是通过熔解锡进行焊接的一种修理电器时的必备工具,主要用来焊接元器件间的引脚。图1-11所示为几种常用的电烙铁。
图1-11 电烙铁
问答1:电烙铁是如何分类的?
电烙铁的种类比较多,常用的有内热式、外热式、恒温式和吸锡式等几种。
1.外热式电烙铁
外热式电烙铁由烙铁头、烙铁心、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成,因其烙铁头安装在烙铁心里面而得名,如图1-12所示。
图1-12 外热式电烙铁
2.内热式电烙铁
内热式电烙铁因其烙铁心安装在烙铁头里面而得名,如图1-13所示。
图1-13 内热式电烙铁
3.恒温式电烙铁
恒温式电烙铁的烙铁头内一般装有电磁铁式的温度控制器,通过控制通电时间而实现温度控制,如图1-14所示。
图1-14 恒温式电烙铁
4.吸锡式电烙铁
吸锡式电烙铁是一种将活塞式吸锡器与电烙铁融为一体的拆焊工具,如图1-15所示。
图1-15 吸锡式电烙铁
问答2:电烙铁的辅助材料有哪些?
电烙铁使用时的辅助材料主要包括焊锡、助焊剂等,如图1-16所示。
图1-16 电烙铁的辅助材料
问答3:怎样正确进行焊接操作?
手工焊接技术是一项基本功,即便是在大规模生产的情况下,维护和维修也必须使用手工焊接。因此,必须通过学习和实践熟练掌握这项技术。图1-17所示为电烙铁和焊锡丝的握法。
图1-17 电烙铁和焊锡丝的握法
1.1.3 热风焊台
问答1:热风焊台由哪些部件组成?
热风焊台是一种常用于电子焊接的手动工具,通过给钎料(通常是指锡丝)供热,使其熔化,从而达到焊接或分开电子元器件的目的。热风焊台的外形及部件组成如图1-18所示。
问答2:热风焊台使用时应注意哪些问题?
在使用热风焊台时,应注意以下事项。
(1)首次使用热风焊台前,必须仔细阅读使用说明。
(2)使用热风焊台前,必须接好地线,以备泄放静电。
(3)禁止在焊铁前端网孔放入金属导体,否则会导致发热体损坏及人体触电。
图1-18 热风焊台
(4)电源开关打开后,根据需要选择不同的风嘴和吸锡针(已配附件),然后把温度旋钮(HEATER)调至适当的温度,同时根据需要将风力旋钮(AIRCAPACITY)调到所需风量,待预热温度达到所调温度时即可使用。
(5)如果短时不用,可将风力旋钮(AIRCAPACITY)调至最小,温度旋钮(HEATER)调至中间位置,使加热器处于保温状态。再使用时,调节风力旋钮、温度旋钮即可。
(6)在风枪内部,装有过热自动保护开关,当枪嘴过热时保护开关打开,机器停止工作。必须把风力旋钮(AIRCAPACITY)调至最大,延迟2min左右,加热器才能工作,机器恢复正常。
(7)使用完热风焊台后要注意冷却机身。关电后,发热管会自动短暂喷出冷风,在此冷却阶段,不要拔出电源插头。
(8)不使用时,须把手柄放在支架上,以防意外。
1.1.4 吸锡器
问答1:吸锡器有何作用?
吸锡器是拆除电子元器件时用来吸收引脚焊锡的一种工具。吸锡器分为手动吸锡器和电动吸锡器两种,也可分为自带热源吸锡器和不带热源吸锡器。常用的吸锡器如图1-19所示。
图1-19 常见的吸锡器
问答2:如何使用吸锡器?
吸锡器的使用方法如图1-20所示。
图1-20 吸锡器的使用方法
1.1.5 主板故障诊断卡
主板故障诊断卡的工作原理是利用主板中BIOS内部自检程序的检测结果,通过代码一一显示出来,这样可以很快知道电脑的哪个部件不工作,继而很快地知道电脑故障所在。尤其在电脑不能引导操作系统或出现黑屏等故障时,主板故障诊断卡更能体现其便利的优势。
BIOS在每次开机时,对系统的电路、内存、键盘、显卡、硬盘、软驱等各个组件进行严格测试,并分析硬盘系统配置,对已配置的基本I/O设置进行初始化,一切正常后再引导操作系统。如果在检测的过程中发现主板或其他硬件出现故障,主板故障诊断卡将用故障代码显示出来,再查出该代码所表示的故障原因和部位,就可以清楚地知道故障所在。主板故障诊断卡如图1-21所示。
图1-21 主板故障诊断卡
问答1:主板故障诊断卡是如何工作的?
当BIOS要进行某项测试动作时,首先将主板的自检程序(POST)写入80H地址,如果测试顺利完成,再写入下一个自检程序,因此如果发生错误或死机,根据80H地址的POST CODE值,就可以了解问题出在什么地方。主板故障诊断卡的作用就是读取80H地址内的POST CODE值,并经译码器译码,最后由数码管显示出来。这样就可以通过主板故障诊断卡上显示的十六进制代码准确地判断问题出在硬件的哪一部分,而不用仅依靠主板单调的警告声来粗略判断硬件错误。通过它可以知道硬件检测时没有通过检测的设备(如内存、CPU等)。
问答2:主板故障诊断卡上的检测指示灯有何含义?
故障诊断卡上的检测指示灯可以帮助用户了解电脑运行的情况,用户可以通过观察指示灯的情况判断故障的位置。检测指示灯的含义如表1-1所示。
表1-1 检测指示灯的含义
问答3:主板故障诊断卡的使用方法
主板故障诊断卡的使用流程如下。
(1)关闭电源,然后取出电脑中所有的扩展卡。
(2)将诊断卡插入PCI插槽,接着打开电源,观察各个检测指示灯是否正常,如果不正常,关闭电源,根据显示的结果判断故障发生的部件,并排除故障。
(3)如果检测指示灯正常,查看故障代码,如果提示有错,关闭电源,然后根据故障代码表示的错误检查故障发生的部件,并排除故障。
(4)如果故障代码提示无错,接着关闭电源,然后插上显卡、键盘、硬盘、内存等设备,打开电源,再用诊断卡检测,看故障代码是否提示有错。
(5)如果提示有错,关闭电源,然后根据故障代码提示的错误检查故障发生的部件,并排除故障。
(6)如果提示无错,并且检测结果正常,但不能引导操作系统,应该是硬盘或软件的故障,检查硬盘和软件,并排除故障。
使用诊断卡时,常见的故障代码如下。
(1)C1、C3、C6、D2、D3:内存读写测试,如果内存没有插上,或者频率太高,会被BIOS认为没有内存条,那么POST就会停留在C1处。
(2)0D:表示显卡没有插好或者没有显卡,此时蜂鸣器也会发出“嘟嘟”声。
(3)2B:测试磁盘驱动器,软驱或硬盘控制器出现问题都会显示2B。
(4)FF:表示对所有配件的一切检测都通过了。但如果一开机就显示FF,则表示主板的BIOS出现了故障。导致该故障的原因可能是CPU没插好、CPU核心电压没调好、CPU频率过高、主板有问题等。
1.2 实战:常用工具的使用
下面通过一些实例来讲解电脑检测维修常用工具的使用方法。
1.2.1 任务1:指针万用表的欧姆调零
在量程选准后及正式测量前必须进行欧姆调零,如图1-22所示。注意如果重新换挡,在测量之前也必须调零一次。
图1-22 指针万用表的欧姆调零
1.2.2 任务2:用指针万用表测量电阻
用指针万用表测量电阻的方法如图1-23所示。
图1-23 用指针万用表测电阻
1.2.3 任务3:用指针万用表测量直流电流
用指针万用表测量直流电流的方法如图1-24所示。
图1-24 用指针万用表测量直流电流
1.2.4 任务4:用指针万用表测量直流电压
测量电路的直流电压时,选择万用表的直流电压挡,并选择合适的量程。当被测电压数值范围不清楚时,可先选用较高的量程,不合适时再逐步选用低量程,使指针停在满刻度的2/3处附近为宜。
用指针万用表测量直流电压的方法如图1-25所示。
图1-25 用指针万用表测量直流电压
1.2.5 任务5:用数字万用表测量直流电压
用数字万用表测量直流电压的方法如图1-26所示。
图1-26 用数字万用表测量直流电压的方法
1.2.6 任务6:用数字万用表测量直流电流
用数字万用表测量直流电流的方法如图1-27所示。
图1-27 用数字万用表测量直流电流的方法
专家提示
交流电流的测量方法与直流电流的测量方法基本相同,只需将功能旋钮调到交流挡位。
1.2.7 任务7:用数字万用表测量二极管
用数字万用表测量二极管的方法如图1-28所示。
图1-28 用数字万用表测量二极管的方法
专家提示
一般锗二极管的压降约为0.15~0.3V,硅二极管的压降约为0.5~0.7V,发光二极管的压降约为1.8~2.3V。
1.2.8 任务8:焊接电路板实战
焊接电路板时,一般需要进行焊前处理、焊接、检查焊接质量几个步骤,下面详细讲解。
1.焊前处理
焊前处理主要包括焊盘处理和清洁电子元器件引脚两方面工作,如图1-29所示。
图1-29 焊前处理
2.焊接
焊接操作的基本方法如图1-30所示(以直插式元器件为例)。
焊接时,首先准备好被焊件、焊锡丝和电烙铁,并清洁电烙铁头。接着预热电烙铁,待电烙铁变热后,用电烙铁给元器件引脚和焊盘同时加热。
专家提示
加热时,烙铁头切不可用力压焊盘或在焊盘上转动,由于焊盘是由很薄的铜箔贴敷在纤维板上的,高温时,机械强度很差,稍一用力焊盘就会脱落,造成无法挽回的损失。
3.检查焊接质量
焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好,要保证焊接质量。好的焊点应是光亮、圆滑、无毛刺、锡量适中的,如图1-31所示。
图1-30 焊接操作的基本方法
图1-30 焊接操作的基本方法(续)
图1-31 焊接质量良好的焊点
专家提示
相邻两个焊点不可因焊锡过多而互相连在一起,或焊点与相邻导电铜箔相接触。
1.2.9 任务9:热风焊台焊接实战
焊接操作时,热风焊台的前端网孔通电时不得接触金属导体,否则会导致发热体损坏甚至使人体触电,发生危险。另外在使用结束后要注意冷却机身,关电后不要迅速拔掉电源,应等待发热管吹出的短暂冷风结束,以免影响焊台使用寿命。
1.使用热风焊台焊接贴片小元器件实操
使用热风焊台焊接贴片小元器件的方法如图1-32所示。
图1-32 使用热风焊台焊接贴片小元器件
专家提示
对于贴片电阻器的焊接一般不用电烙铁,因为用电烙铁焊接时,一方面由于两个焊点的焊锡不能同时熔化而可能焊斜;另一方面,焊第二个焊点时由于第一个焊点已经焊好,如果下压第二个焊点会损坏电阻或第一个焊点。
拆焊这类电容时,要用两个电烙铁同时加热两个焊点使焊锡熔化,在焊点熔化状态下用烙铁尖向侧面拨动使焊点脱离,然后用镊子取下。
2.使用热风焊台焊接四面引脚贴片集成电路实操
使用热风焊台焊接四面引脚贴片集成电路的方法如图1-33所示。
图1-33 使用热风焊台焊接四面引脚贴片集成电路
1.3 高手经验总结
经验一:使用指针万用表测量直流电压和直流电流时,注意“+”“-”极不要接错。如果发现指针反转,应立即调换表笔,以免损坏指针及表头。
经验二:如果不知道被测电压或电流的大小,应先用最高挡,然后再选用合适的挡位测试,以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的挡位越靠近被测值,测量的数值就越准确。
经验三:测量电阻时,如果将两支表笔短接,将欧姆调零旋钮调至最大,指针仍然达不到零刻度,这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的,换上新电池才能准确测量。
经验四:测量高值电阻时,不要用两只手碰触元器件裸露的两端或表笔的金属部分测电阻,否则会将人体电阻与被测电阻并联而引起测量误差。
经验五:焊接元器件时,焊接时间不宜过长,否则容易烫坏元器件,必要时可用镊子夹住引脚帮助散热。
经验六:集成电路应最后焊接,电烙铁要可靠接地,或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座,焊好插座后再把集成电路插上去。
经验七:在使用热风焊台后,要注意冷却机身。先关闭电源开关,这时发热管会自动短暂喷出冷风,在此冷却阶段,不要拔去电源插头。