元器件的篩選與檢測

⑴外觀質量檢查
　　拿到一個電子元器件之後，應看其外觀有無明顯損壞。如變壓器，看其所有引線有否折斷，外表有無鏽蝕，線包、骨架有無破損等。如三極體，看其外表有無破損，引腳有無折斷或鏽蝕，還要檢查一下器件上的型號是否清晰可辨。對於電位器、可變電容器之類的可調元件，還要檢查在調節範圍內，其活動是否平滑、靈活，鬆緊是否合適，應無機械雜訊，手感好，並保證各觸點接觸良好。
　各種不同的電子元器件都有自身的特點和要求，各位愛好者平時應多了解一些有關各元件的性能和參數、特點，積累經驗。
　⑵電氣性能的篩選
　　要保證試製的電子裝置能夠長期穩定地通電工作，並且經得起應用環境和其它可能因素的考驗，對電子元器件的篩選是必不可少的一道工序。所謂篩選，就是對電子元器件施加一種應力或多種應力試驗，暴露元器件的固有缺陷而不破壞它的完整性。篩選的理論是：如果試驗及應力等級選擇適當，劣質品會失效，而優良品則會通過。人們在長期的生產實踐中發現新製造出來的電子元器件，在剛投入使用的時候，一般失效率較高，叫做早期失效，經過早期失效后，電子元器件便進入了正常的使用期階段，一般來說，在這一階段中，電子元器件的失效率會大大降低。過了正常使用階段，電子元器件便進入了耗損老化期階段，那將意味著壽終正寢。這個規律，恰似一條浴盆曲線，人們稱它為電子元器件的效能曲線，如圖1所示。

　　電子元器件失效的原因，是由於在設計和生產時所選用的原材料或工藝措施不當而引起的。元器件的早期失效十分有害，但又不可避免。因此，人們只能人為地創造早期工作條件，從而在製成產品前就將劣質品剔除，讓用於產品製作的元器件一開始就進入正常使用階段，減少失效，增加其可靠性。
　　在正規的電子工廠里，採用的老化篩選項目一般有：高溫存貯老化；高低溫循環老化；高低溫衝擊老化和高溫功率老化等。其中高溫功率老化是給試驗的電子元器件通電，模擬實際工作條件，再加上＋80℃－＋180℃的高溫經歷幾個小時，它是一種對元器件多種潛在故障都有檢驗作用的有效措施，也是目前採用得最多的一種方法。對於業餘愛好者來說，在單件電子製作過程中，是不太可能採取這些方法進行老化檢測的，在大多數情況下，採用了自然老化的方式。例如使用前將元器件存放一段時間，讓電子元器件自然地經歷夏季高溫和冬季低溫的考驗，然後再來檢測它們的電性能，看是否符合使用要求，優存劣汰。對於一些急用的電子元器件，也可採用簡易電老化方式，可採用一台輸出電壓可調的脈動直流電源，使加在電子元器件兩端的電壓略高於元件額定值的工作電壓，調整流過元器件的電流強度，使其功率為1.5－2倍額定功率，通電幾分鐘甚至更長時間，利用元器件自身的特性而發熱升溫，完成簡易老化過程。
　⑶元器件的檢測
　　經過外觀檢查以及老化處理后的電子元器件，還必須通過對其電氣性能與技術參數地測量，以確定其優劣，剔除那些已經失效的元器件。當然，對於不同的電子元器件應有不同的測量儀器，但對於業餘電子愛好者來說，一般不具備專用電子測量儀器的條件，但起碼應有一塊萬用電錶，利用萬用電錶可以對一些常用的電子元器件進行粗略檢測。各種電子元器件涉及到的電性能參數很多，我們要根據業餘製作牽涉到的必須要弄清楚的有關參數進行檢測，而不必對該元器件的所有參數都一一檢測。下面例舉幾種基本元器件的檢測。
　①電阻器。它是所有電子裝置中應用最為廣泛的一種元件，也是最便宜的電子元件之一。它是一種線性元件，在電路中的主要用途有：限流、降壓、分壓、分流、匹配、負載、阻尼、取樣等。
　檢測該元件時，主要看它的標稱阻值與實際測量阻值的偏差程度。在大量的生產中，由於加工過程中各道工序對電阻器的作用，電阻器的實際值不可能做到與它的標稱值完全一致，因此其阻值具有離散性，為了便於管理和組織生產，工程上按照使用的需要，給出了允許偏差值，如±5%、±10%、±20%。再加上萬用電錶檢測電阻器時的誤差，一般要求其誤差不超過允許偏差的10%即認為合格。同時亦可通過外觀檢查綜合判斷其優劣。
　②電容器。電容器也是電子裝置中用得最多的電子元器件之一。它的質量好壞直接影響到整機的性能，同時也是容易失效的元件。在檢查電容器時，如果電解電容器的貯存期超過了三年，可以認為該元件已經失效。有些電容器上沒有出廠年限標誌，外觀則完好無損，肉眼很難判斷出它的質量問題，因此就必須要對它進行檢測。

　　電容器在電路中擔任隔直、濾波、旁路、耦合、中和、退耦、調諧、振蕩等。它的常見故障有擊穿、漏電、失效（乾涸）。用萬用電錶的歐姆檔檢查電容器是利用了電容器能夠充放電原理進行的，這時應選用歐姆檔的最高量程（R×1kΩ或R×10kΩ）來測量。如圖2所示。當萬用電錶的兩根表棒與電容器的兩引腳相接時，錶針先向順時間方向偏轉一個角度，此時稱為電容器的充電，當充電到一定程度時，電容器又開始放電，此時萬用電錶的指針便返回到∞位置。在測量過程中，錶針擺動的角度越大，說明所檢測的電容器容量越大。錶針返回后越接近∞處，說明所檢測的電容器漏電越小，即所檢測的電容器的質量越高。

　　測量電解電容器時，由於其引腳有正、負極之分，應將紅表棒接電容器的負極，黑表棒接電容器的正極，這樣測量出來的漏電電阻才是正確的。反接時一般漏電電阻要比正接時小，利用這一點，還可判斷出無極性標誌的電解電容器的極性。如果電容器的容量太小，如在4700P以下，就只能檢查它是否漏電或擊穿，如果在測量中，錶針擺動一下回不到∞處，而是停留在0－∞處的中間某一位置上，說明該電容器漏電嚴重；也可採取圖3所示的辦法。在萬用電錶與被測小電容器之間加裝一隻NPN型硅三極體，要求其β值大於100，集電極-發射極之間的耐壓應大於25V，ICEO越小越好。被測電容器接到A、B兩端。由於三極體VT的電流放大作用，較小容量的電容器也能引起錶針較大幅度的擺動，然後返回到∞位置，如不能返回到∞處的，則可估測出漏電電阻。
　對於可變電容器、拉線電容器，亦可用萬用電錶檢測出它們有否碰片或漏電、短路等。
　③電感器。電感器是一種非線性元件，可以儲存磁能。由於通過電感的電流值不能突變，所以，電感對直流電流短路，對突變的電流呈高阻態。電感器在電路中的基本用途有：扼流、交流負載、振蕩、陷波、調諧、補償、偏轉等。利用萬用電錶對其進行檢測時，即只能判斷出它的直流電阻值，如果已經標明了數值的電感器，只要其直流電阻值大致符合，即可視為合格。
　④晶體二極體。晶體二極體是一種非線性器件，它的正、反兩個方向的電阻值相差懸殊，這就是二極體的單嚮導電性。在電路中，利用這一特性，可以作整流、檢波、箝位、限幅、阻尼、隔離等。
　用萬用電錶測量二極體時，可選用歐姆檔R×1kΩ。由於二極體具有單嚮導電性，它的正、反向電阻是不相等的，兩者阻值相差越大越好。對於常用的小功率二極體，反向電阻應比正向電阻大數百倍以上。用紅表棒接二極體的正極，黑表棒接它的負極，測得的是反向電阻。反之，紅表棒接二極體的負極，黑表棒接它的正極，測得的是正向電阻。諸二極體的正向電阻一般在100Ω－1kΩ左右；硅二極體的正向電阻一般在幾百歐至幾千歐。如果測得它的正、反向電阻都是無窮大，說明該二極體內部已開路；如果它的正、反向電阻均為0，說明二極體內部已短路；如果它的正、反向電阻相差無幾，說明二極體的性能變差失效。出現以上三種情況的二極體均不能使用。
　⑤晶體三極體。三極體是電子裝置中的重要元件，它的質量優劣直接關係到系統工作的可靠性和穩定性，因此，它是最需要進行老化篩選的元件之一。已知一個三極體的型號和管腳排列，可採用如下簡易測試法來判斷它的性能。應該注意的是：對一般小功率低壓三極體，不宜採用R×10kΩ檔進行測試，以免表內的高電壓損壞三極體。

　　在檢查三極體的穿透電流大小時，可採用圖4所示的測量法，圖中被測的是NPN型三極體，如果是NPN型三極體，其測試棒應與管腳對調。萬用電錶的量程一般選用R×100或R×1kΩ檔，要求測得的電阻值越大越好，對於中功率的鍺管，此值應大於數千歐；對於硅管，此值應大於數百千歐。如果所測得的數值過小，說明管子的穿透電流大，管子的性能不好。如果測量時萬用電錶的錶針搖擺不定，說明管子的穩定性很差。如果測得的阻值接近於零，說明管子內部已擊穿短路，不能使用。

　　在檢查三極體的放大性能β值時，可以採用圖5所示的估測法。如果被測管是NPN型，可按此方法測試，如果被測管是PNP則按虛線方式連接。測量時錶針應向右偏轉，其偏轉角度越大，說明管子的放大倍數β越大。如果加上電阻R之後錶針變化的角度不大或根本不變，則說明管子的放大作用很差或已經損壞。其R的阻值可在51kΩ－100kΩ範圍內選取。也可能利用人手的電阻，用手捏位管子的c-b兩極，但不要使它們短路，以手的皮膚電阻代替R。
　對於結型場效應管，已知型號與管腳，如果用萬用電錶測G（柵極）和S（源極）之間，G與D（漏極）之間沒有PN結電阻，說明該管子已壞。用萬用電錶的R×1kΩ檔，其表棒分別接在場效應管的S極和D極上，然後用手碰觸管子和G極，若錶針不動，說明管子不好；若錶針有較大幅度的擺動，說明管子可用。結型場效應管電路符號與引腳如圖6所示。

　　以上所述的管子測量方法雖是粗略的，但一般都切實可行，如欲進行更嚴格的測量篩選，則宜使用專門的測試儀器。
　⑥集成電路。集成電路的門類、品種很多，在業餘條件下，電子愛好者似乎沒有特別的測試方法，採用萬用電錶進行測量時，只能對照已知的集成塊引腳數據，用測得的數據與已知的數據進行對比，從而判斷出被測集成塊的好壞。也可以搭一個簡單的試驗電路，將集成塊插入電路中進行試驗，如能完成某些功能或符合某種邏輯關係便可用。如對音樂集成電路進行測試，可先製作一個簡易電路，留出音樂集成電路的插腳（或用夾子），將音樂集成電路置於電路中，如果發聲正常則可使用，否則不可使用。如果你有時間也樂於動手的話不妨自製一些常用的集成電路的簡易試驗儀器（參見本站工具儀錶一欄），可方便日後的電子電路製作。
　　⑦ 其它電子元器件。如常用的各種開關、接插件、發光二極體、揚聲器、耳機等，主要用萬用電錶檢測它們的通斷情況。對於發光二極體和揚聲器、耳機，也可用電池組來試驗其發光或發聲程序，以此來判斷其優劣。