万用表如何判断压电陶瓷的好坏

你好：

——★1、压电陶瓷属于电容性负载，集振荡与发声为一体的器件。它的基板是金属铜片，厚度会影响陶瓷片振动的强度：【薄一点输出功率要相对大一点】。

——★2、压电陶瓷片的厚度，对电压没有影响，但对陶瓷片的电容有影响：越厚、电容越小。  另外，根据金属片的振动特点看，【直径越大，振幅就越大，输出功率相对较大】。

第一种方法：将万用表的量程开关拨到直流电压2.5V挡，左手拇指与食指轻轻捏住压电陶瓷片的两面，右手持万用表的表笔，红表笔接金属片，黑表笔横放陶瓷表面上，然后左手稍用力压一下，随后又松一下，这样在压电陶瓷片上产生两个极性相反的电压信号，使万用表的指针先向右摆，接着回零，随后向左摆一下，摆幅约为0.1一0.15V，摆幅越大，说明灵敏度越高。若万用表指针静止不动，说明内部漏电或破损。

切记不可用湿手捏压电片，测试时万用表不可用交流电压挡，否则观察不到指针摆动，且测试之前最好用R×l0k挡，测其绝缘电阻应为无穷大。

第二种方法：用R×10k挡测两极电阻，正常时应为∞,然后轻轻敲击陶瓷片，指针应略微摆动。追问：

若果是大批量的话，先用万用表检测出几片压电陶瓷的电压极性，然后从外观上来分辨出正负极性的外观差异。因为在生产压电陶瓷时，由于生产工艺和生产过程一定会有差异，必定会导致外观上的差异。那么，根据已知的外观上的差异就可以大批量的分辨出压电陶瓷的电源极性了。

压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度，通常用介电常数ε0来表示。在外电场不太大时, 电介质对电场的响应可用线性关系： 表示,P为极化强度, ε0为真空介电常数,为电极化率,E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如, 压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大, 而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。

压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它弹性体一样,遵循胡克定律: Xmn=cmnpqxmnpq, 式中cmnpq叫做弹性体的弹性硬度常数, X 为应力,x为应变。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。 压电陶瓷最大的特性是具有压电性, 包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化, 从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在外力不太大的情况下, 其电荷密度与外力成正比, 遵循公式：

其中,δ为面电荷密度, d为压电应变常数,T为伸缩应力。反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化, 由此位移导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系, 遵循公式：

dt为逆压电应变常数, 即d的转置矩阵, E为外加电场, x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示, 遵循公式:

其中u12为压电能, u1为弹性能, u2为介电能。 经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时，片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。

另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。 压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。

压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。

谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。

【山东仪器仪表网】简称仪表网：目前万用表最全面的使用方法

一、指针表和数字表的选用：

1、指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小（比如测电视机数据总线（SDL）在传送数据时的轻微抖动）；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。

2、指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块是高电压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。

3、在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。

4、总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。

二、测量技巧（如不作说明，则指用的是指针表）：

1、测喇叭、耳机、动圈式话筒：用R×1Ω档，任一表笔接一端，另一表笔点触另一端，正常时会发出清脆响量的“哒”声。如果不响，则是线圈断了，如果响声小而尖，则是有擦圈问题，也不能用。

2、测电容：用电阻档，根据电容容量选择适当的量程，并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。①、估测微波法级电容容量的大小：可凭经验或参照相同容量的标准电容，根据指针摆动的最大幅度来判定。所参照的电容不必耐压值也一样，只要容量相同即可，例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照，只要它们指针摆动最大幅度一样，即可断定容量一样。②、估测皮法级电容容量大小：要用R×10kΩ档，但只能测到1000pF以上的电容。对1000pF或稍大一点的电容，只要表针稍有摆动，即可认为容量够了。③、测电容是否漏电：对一千微法以上的电容，可先用R×10Ω档将其快速充电，并初步估测电容容量，然后改到R×1kΩ档继续测一会儿，这时指针不应回返，而应停在或十分接近∞处，否则就是有漏电现象。对一些几十微法以下的定时或振荡电容（比如彩电开关电源的振荡电容），对其漏电特性要求非常高，只要稍有漏电就不能用，这时可在R×1kΩ档充完电后再改用R×10kΩ档继续测量，同样表针应停在∞处而不应回返。

3、在路测二极管、三极管、稳压管好坏：因为在实际电路中，三极管的偏置电阻或二极管、稳压管的周边电阻一般都比较大，大都在几百几千欧姆以上，这样，我们就可以用万用表的R×10Ω或R×1Ω档来在路测量PN结的好坏。在路测量时，用R×10Ω档测PN结应有较明显的正反向特性（如果正反向电阻相差不太明显，可改用R×1Ω档来测），一般正向电阻在R×10Ω档测时表针应指示在200Ω左右，在R×1Ω档测时表针应指示在30Ω左右（根据不同表型可能略有出入）。如果测量结果正向阻值太大或反向阻值太小，都说明这个PN结有问题，这个管子也就有问题了。这种方法对于维修时特别有效，可以非常快速地找出坏管，甚至可以测出尚未完全坏掉但特性变坏的管子。比如当你用小阻值档测量某个PN结正向电阻过大，如果你把它焊下来用常用的R×1kΩ档再测，可能还是正常的，其实这个管子的特性已经变坏了，不能正常工作或不稳定了。

4、测电阻：重要的是要选好量程，当指针指示于1/3～2/3满量程时测量精度最高，读数最准确。要注意的是，在用R×10k电阻档测兆欧级的大阻值电阻时，不可将手指捏在电阻两端，这样人体电阻会使测量结果偏小。 对于常见的进口型号的大功率塑封管，其c极基本都是在中间（我还没见过b在中间的）。中、小功率管有的b极可能在中间。比如常用的9014三极管及其系列的其它型号三极管、2SC1815、2N5401、2N5551等三极管，其b极有的在就中间。当然它们也有c极在中间的。所以在维修更换三极管时，尤其是这些小功率三极管，不可拿来就按原样直接安上，一定要先测一下。

仅用万用表作为检测工具的集成电路的检测方法

编者按：虽说集成电路代换有方，但拆卸毕竟较麻烦。因此，在拆之前应确切判断集成电路是否确实已损坏及损坏的程度，避免盲目拆卸。本文介绍了仅用万用表作为检测工具的不在路和在路检测集成电路的方法和注意事项。文中所述在路检测的四种方法（直流电阻、电压、交流电压和总电流的测量）是业余维修中实用且常用的检测法。这里，也希望大家提供其他实用的（集成电路和元器件）判别检测经验。

一、不在路检测

这种方法是在IC未焊入电路时进行的，一般情况下可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值，并和完好的IC进行比较。

二、在路检测

这是一种通过万用表检测IC各引脚在路（IC在电路中）直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。这种方法克服了代换试验法需要有可代换IC的局限性和拆卸IC的麻烦，是检测IC最常用和实用的方法。

1．在路直流电阻检测法

这是一种用万用表欧姆挡，直接在线路板上测量IC各引脚和外围元件的正反向直流电阻值，并与正常数据相比较，来发现和确定故障的方法。测量时要注意以下三点：

(1)测量前要先断开电源，以免测试时损坏电表和元件。

(2)万用表电阻挡的内部电压不得大于6V，量程最好用R×100或R×1k挡。

(3)测量IC引脚参数时，要注意测量条件，如被测机型、与IC相关的电位器的滑动臂位置等，还要考虑外围电路元件的好坏。

2．直流工作电压测量法

这是一种在通电情况下，用万用表直流电压挡对直流供电电压、外围元件的工作电压进行测量；检测IC各引脚对地直流电压值，并与正常值相比较，进而压缩故障范围，找出损坏的元件。测量时要注意以下八点：

(1)万用表要有足够大的内阻，至少要大于被测电路电阻的10倍以上，以免造成较大的测量误差。

(2)通常把各电位器旋到中间位置，如果是电视机，信号源要采用标准彩条信号发生器。

(3)表笔或探头要采取防滑措施。因任何瞬间短路都容易损坏IC。可采取如下方法防止表笔滑动：取一段自行车用气门芯套在表笔尖上，并长出表笔尖约0．5mm左右，这既能使表笔尖良好地与被测试点接触，又能有效防止打滑，即使碰上邻近点也不会短路。

(4)当测得某一引脚电压与正常值不符时，应根据该引脚电压对IC正常工作有无重要影响以及其他引脚电压的相应变化进行分析，才能判断IC的好坏。

(5)IC引脚电压会受外围元器件影响。当外围元器件发生漏电、短路、开路或变值时，或外围电路连接的是一个阻值可变的电位器，则电位器滑动臂所处的位置不同，都会使引脚电压发生变化。

(6)若IC各引脚电压正常，则一般认为IC正常；若IC部分引脚电压异常，则应从偏离正常值最大处入手，检查外围元件有无故障，若无故障，则IC很可能损坏。

(7)对于动态接收装置，如电视机，在有无信号时，IC各引脚电压是不同的。如发现引脚电压不该变化的反而变化大，该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化，就可确定IC损坏。

(8)对于多种工作方式的装置，如录像机，在不同工作方式下，IC各引脚电压也是不同的。

3．交流工作电压测量法

为了掌握IC交流信号的变化情况，可以用带有dB插孔的万用表对IC的交流工作电压进行近似测量。检测时万用表置于交流电压挡，正表笔插入dB插孔；对于无dB插孔的万用表，需要在正表笔串接一只0．1～0．5μF隔直电容。该法适用于工作频率比较低的IC，如电视机的视频放大级、场扫描电路等。由于这些电路的固有频率不同，波形不同，所以所测的数据是近似值，只能供参考。

4．总电流测量法

该法是通过检测IC电源进线的总电流，来判断IC好坏的一种方法。由于IC内部绝大多数为直接耦合，IC损坏时（如某一个PN结击穿或开路）会引起后级饱和与截止，使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判断IC的好坏。也可用测量电源通路中电阻的电压降，用欧姆定律计算出总电流值。

以上检测方法，各有利弊，在实际应用中最好将各种方法结合起来，灵活运用。

如何借助万用表检测可控硅

单向可控硅和双向可控硅两种，都是三个电极。单向可控硅有阴极（K）、阳极（A）、控制极（G）。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T2极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。

1、单、双向可控硅的判别：先任测两个极，若正、反测指针均不动（R×1挡），可能是A、K或G、A极（对单向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G极（对双向可控硅）。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。

2、性能的差别：将旋钮拨至R×1挡，对于1~6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低（或触发电流小）。然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。

对于1~6A双向可控硅，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极，指针应指示为几十至一百多欧（视可控硅电流大小、厂家不同而异）。然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明可控硅良好，且触发电压（或电流）小。

若保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明可控硅触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明可控硅损坏。

对于双向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。否则说明该器件已损坏。

万用表使用之一二

万用表的使用的注意事项

(1)在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时 ，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。

(2)在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分 ，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。

(3)在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时 ，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。

(4)万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时， 还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。

（5）万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用 ，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。

欧姆挡的使用

一、选择合适的倍率。在欧姆表测量电阻时，应选适当的倍率，使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边三分之一的部分，这部分刻度密集很差。

二、使用前要调零。

三、不能带电测量。

四、被测电阻不能有并联支路。

五、测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时，必须注意两支笔的极性。

六、用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时，测出电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的，机械表中，一般倍率越小，测出的阻值越小。

万用表测直流时

一、进行机械调零。

二、选择合适的量程档位。

三、使肜万用表电流挡测量电流时，应将成用表串联在被子测电路中，因为只有串连接才奶使流过电流 表的电流与被测支路电流相同。测量时，应断开被测支路，将万用表红、黑表笔串接在被子断开的两点之间。特别应注意电流抄录能并联接在被子测电路中，这样做是很危险的，极易使万表烧毁。

四、注意被测电量极性。

五、正确使用刻度和读。

六、当选取用直流电流的2.5A挡时，万用表红表笔应插在2.5A测量插孔内，量程开关可以置于直流电流挡的任意量程上。

七、如果被子测的直流电流大于2.5A，则可将2.5A挡扩展为5A挡 。方法很简单，使用者可以在“2.5A”插孔和黑表笔插孔之间接入一支0.24欧姆的电阻 ，这样该挡位就变成了5A电流挡了。接入的0.24A电阻应选取用2W以上的线绕电阻 ，如果功率太小会使之烧毁。

�用万用表判断扬声器的正负极

首先，把指针式万用表拨到直流0～5mA挡，然后将两表笔分别接在待测扬声器的两个焊片上。用手轻按扬声器的纸盆，观察万用表指针的摆动方向，若指针正向偏转，则红表笔接的是扬声器负极，黑表笔接的是扬声器正极。反之，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极。

2�用万用表判断压电陶瓷的好坏

压电陶瓷是一种人工合成的压电材料。当受到外界压力时，两面会产生电荷，电荷量与压力成正比，这种现象称为压电效应。压电陶瓷具有压电效应，即在外电场作用下，会产生形变，所以压电陶瓷片可用作发声元件。

利用压电陶瓷片的压电效应，可用万用表判断其好坏。

将压电陶瓷片的两极引出两根导线，然后把陶瓷片平放到桌子上，将两根引线分别接至万用表两表笔上，把万用表拨至最小电流挡，然后用铅笔橡皮头轻按陶瓷片，若万用表指针明显摆动，说明陶瓷片完好，否则，说明已损坏。

万用表的使用方法

一、36V以下的电压为安全电压，在测高于36V直流，25V交流电时，要检查表笔是否可靠接触，是否正确连接，是否绝缘良好等，以免电击。

二、换功能和量程时，表笔应离开测试点，测试时选择正确的功能和量程，谨防误操作。

三、直流电压测量，先将量程开关转至相应的DCV量程上，然后将测试表笔跨接在被测电路上，红表笔所接的该点电压与极性显示在屏幕上。

四、交流电压测量，先将量程开关转至相应的ACV量程上，然后将测试表笔跨接在被测电路上。

五、直流电流测量，先将量程开关转至相应的DCA档位上，然后将仪表串入被测电路上。

六、交流电流测量，先将量程开关转至相应的ACA档位上，然后将仪表串入被测电路上。

七、电阻测量，将量程开关转到相应的电阻量程上，将两表笔跨接在被测电阻上。

八、电容测量，将量程开关转到相应的电容量程上，将测试表笔跨接在被测电容、两端进行测量，必要时注意极性。

九、极管及通断测试，将量程开关置 档。将红表接二极管正极，黑表笔接二极管负极。如测线路的通断时，将表笔连接在待测线路的两端，如蜂鸣器响则电路通，反之电路断开。

十、管放大倍数测量，将量程开关置于hFE档，决定所测晶体管为NPN型或PNP型，将发射极，基极，集电极分别插入相应的孔里。

如何使用万用表

万用表是电子制作中必备的测试工具。它具有测量电流、电压和电阻等多种功能。

本节将介绍万用表的结构和使用万用表的方法。同学们应努力学会使用万用表。

一、观察和了解万用表的结构。

万用表种类很多，外形各异，但基本结构和使用方法是相同的。常用万用表的结构和外形见彩页附图。

万用表面板上王要有表头和选择开关。还有欧姆档调零旋钮和表笔插孔。下面介绍各部分的作用：

（一）表头

万用表的表头是灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号，刻度线和数值（如图3-4（B））。符号A一V一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为∞，刻度值分布是不均匀的。符号“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。

表头上还设有机械零位调整旋钮，用以校正指针在左端指零位。

（二）选择开关

万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程。（如图3一4（B））。一般的万用表测量项目包括：“mA”；直流电流、“V”：直流电压、“V”：交流电压、“Ω”：电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。

（三）表笔和表笔插孔

表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有“＋”号的插孔，黑色表笔插入标有“－”号的插孔。

二、万用表的使用方法

（一）万用表使用前，应做到：

1．万用表水平放置。

2．应检查表针是否停在表盘左端的零位。如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械零位调整旋钮，使表针指零。

3．将表笔按上面要求插入表笔插孔。

4．将选择开关旋到相应的项目和量程上。就可以使用了。

（二）万用表使用后，应做到：

1．拔出表笔。

2．将选择开关旋至“OFF”档，若无此档，应旋至交流电压最大量程档，如“又1000V”档。

3．若长期不用，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。

晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率， 是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给它通电，它就会产生机械振荡，反之，如果给它机械力，它又会产生电，这种特性叫机电效应。他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。（YXC扬兴晶振）