儀器技能實踐

電子技術基礎知識范雯杰中國氣象局氣象干部培訓學院2012.12第一部分電子元器件識別

一、電阻1、特性：用來分壓、限流，還可以與電容器組成濾波、陷波器等。屬于一種耗能元件。2、參數識別：

電阻的單位為歐姆（Ω），倍率單位有：千歐（KΩ），兆歐（MΩ）等。換算方法是：1兆歐（MΩ）=1000千歐（KΩ）=1000000歐（Ω）。電阻的參數標注方法有3種，即直標法、色標法和數標法。3、分類：（1）按材料不同分為：炭膜電阻（RT）、金屬膜電阻（RJ）、金屬氧化膜電阻（RY）。

（2）按阻值不同分為：固定式、可調式。

（3）按結構不同分為：圓柱型、管型、圓盤型、平面片狀

4、電阻的標注方法：（1）緊靠電阻一端的為第一色環，也就是電阻阻值第一位有效數字，其余的有效數字沿著電阻體依次類推。（2）色環顏色所代表的數字以及允許偏差圖表：色環顏色黑棕紅橙黃綠藍紫灰白金銀本色有效數字0123456789倍率10010110210310410510610710810910-110-2允許偏差%±1±2±0.5±0.25±0.1+50~-20±5±10±205、根據電阻的體積來判斷電阻的功率額定功率（W）碳膜電阻（RT）金屬電阻（RJ）長度（mm）直徑（mm）長度（mm）直徑（mm）1/8113.96~82~2.51/418.55.57~8.32.5~2.91/2285.510.84.2130.57.213.06.6248.59.518.58.66、四環電阻（普通電阻）、與五環電阻（精密電阻）的表示法：1、碳膜電阻（RT）特性：具有較好的穩定性，適用于高頻電路，用色環標注。參數識別：１０×１０４＝１０００００歐＝１００Ｋ歐（Ω），誤差±１０%，功率３Ｗ。

棕色第一位有效數黑色第二位有效數黃色倍數銀色允許偏差(色標法)２、精密電阻（RT）特性：具有較好的穩定性，誤差很小，適用于高頻電路，用色環標注。參數識別：６３０×１０１＝６３００歐＝６．３Ｋ歐（Ω），誤差±１%，功率１／４Ｗ。

藍色第一位有效數橙色第二位有效數棕色允許偏差黑色第三位有效數棕色倍數(色標法)3、貼片電阻貼片電阻精密型普通型(數標法)阻值為220Ω，誤差值一般標在外包裝盒上阻值為10KΩ，誤差值一般標在外包裝盒上第一位有效數第二位有效數倍數第一位有效數第二位有效數第三位有效數倍數二、電容1、特性:

是一種儲存電荷或者儲存電場能量的元件。它是電路中常用的電子元器件之一，多用來濾波、隔直、交流耦合，交流旁路以及與電感構成振蕩回路等。2、識別方法：

電容的識別方法與電阻的方法基本相同，分直標法，色標法、和數標法3種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位換算如下：

1法拉=103毫法（mF）=106微法（uF）=109納法（nF）=1012皮法（pF）容量大的電容其容量值在電容上直標標明，如10uF/16V

容量小的電容其容量值在電容上用字母表示字母表示法：1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF

數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率。

如：102表示10×102PF=1000PF4n7=4.7×103PF=4700PF4、分類：

一、根據容量可分為兩種：（1）固定電容，容量保持不變。（2）可變電容，容量可以改變。

二、根據性能、結構、用途可分為:紙介電容、薄膜電容、云母電容、玻璃電容、陶瓷電容、電解電容等。

1、瓷片電容特性：容量小、無極性，常用于高頻旁路中。參數識別：（一）10×103PF=10000PF。

（二）10×102PF=1000PF，耐壓3000V。

（一）（二）低壓類高壓類數標法

2、電解電容特性：容量有大、有極性，在電路中起濾波、耦合作用。有耐壓、耐溫要求。參數識別：容量10uF,耐壓400V,耐溫-40C。

直標法長腳正極“+”短腳負極“-”

3、滌淪電容特性：容量小、無極性，在電路中起通交隔直作用，交流性能好，有耐壓要求。參數識別：容量47×102PF=4700PF，耐壓400V，誤差±5%（J）

數標法4、貼片電容貼片普通電容貼片鉭電容參數為:容量10UF耐壓為16V,有極性之分標記端為正極“+”參數為一般標在外包裝盒上第三章電感1、特性：

具有儲存磁場能量的作用，在電路中與電容構成濾波或諧振回路，它對交流信號起阻礙作用。2、識別方法：一般在電路圖中電感符號用“L”表示，單位為亨利（H），1H=103mH，線圈的表示符號1mH=103uH。

固定式電感可調式電感四、

變壓器特性：

變壓器是利用互感原理將某一交流電壓變換成同一頻率的另一種交流電壓的元件。主要作用是電壓變換、電流變換、阻抗變換。變壓器特性：交流變換大，有初級和次級之分參數識別：INPUT（輸入）：230VAC頻率：50HZ

OUTPUT（輸出）：7VAC電流：200mA

電路符號直標法230V7V初級次級帶黃臘套管的為次級五、晶體二極管1、特性：

晶體二極管的主要特性是單向導電，也就是在正向電壓下導通電阻很小。而在反向電壓的作用下電阻極大或者是無窮大。它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編程調制和靜噪等電路中。2、識別方法：

小功率二極管的N極（負極），在外表大多采用一種色圈標出來，有些也用P極（正極）或N極（負極），發光二極管的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。3、測試注意事項：

用數字萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接負極，此時測得出的阻值者二極管的正向導通阻值。普通二極管特性：起單向導電作用，有方向區分，涂顏色的一邊固定為負極。參數識別：ＩＮ４００７，耐壓１０００Ｖ，電流１Ａ。

穩壓二極管特性：起穩壓作用，有方向區分，涂顏色的一邊固定為負極。參數識別：ＩＮ４７３９，穩壓９．１Ｖ。

貼片二極管做標記一端為負極特性：具有單向導電特性，有方向區分，涂顏色的一邊固定為負極。做標記一端為負極發光二極管特性：有發光作用，固定長腳為正，短腳為負極。參數識別：根據燈頭直徑識別，可參考原包裝盒上的標識。

六、集成電路缺口對缺口進行插件特性：各種元件集合在一起組成的電路，體積小，使用方便，插件時要注意缺口對缺口，我們通常稱為“IC”。參數識別：根據集成電路表面的絲印文字，選擇當前所需的材料。

貼片式芯片七、保險管帶帽帶引腳不帶帽、引腳帶腳不帶帽小型式特性：當電路電流超過額定電流時，保險絲將熔斷，起保護作用。參數識別：一般標識在鐵帽上，如1A/125V，代表額定電流為1A，額定電壓為125V。

八、數碼管特性：在電路中起數字顯示作用,有方向之分。小圓點第二部分電子技術基礎一、電壓/電流/電阻物理量物理意義符號國際單位測量工具電流電荷定向移動IA電流表電壓使電荷移動形成電流的原因UV電壓表電阻導體對電流的阻礙作用RΩ二、數字萬用表

知道萬用表的基本用法，能夠利用萬用表測量萬用表量程內直流電壓、交流電壓、電阻及通斷等在國家級自動氣象站及多要素區域自動站日常維修中常常需要測量的電參數，能夠熟練使用萬用表會對日常維修有非常大的幫助。萬用表的測量

1.測量交流電壓：

測量時沒有極性問題（自動站市電）

2.測量直流電壓：

測量時注意電壓的極性（采集器直流供電）

3.交直流電流的測量：將萬用表串聯在被測電路中即可

4.電阻的測量：（溫度傳感器電阻值）

測量晶體管、電解電容器等有極性的元器件時，必須注意表筆的極性。模擬萬用表與數字萬用表注意事項

測量電參數時，一般使用萬用表，請注意萬用表的“檔”、“量程”和“極性”。還請注意，萬用表的“測筆”較粗，操作稍有不當，單筆同時觸及二個“點”時，便會導致印制板線路短路。三、串行通信

串口相關知識說明： RS-232-C

RS-232針腳定義:1CD←CarrierDetect載波檢測

2RXD←ReceiveData接收數據3TXD→TransmitData發送數據4DTR→DataTerminalReady數據終端就緒

5GND—SystemGround系統接地6DSR←DataSetReady數據設備就緒7RTS→RequestToSend請求發送8CTS←ClearToSend允許發送9RI←RingIndicator金屬外殼接地串口隔離器它的作用是利用光電隔離原理，將采集器的收發信號和計算機的收發信號之間的地隔離開來，起到了防雷的作用，其有效隔離電壓是可以隔離瞬間電壓3000V；并同時利用串口竊點技術，對采集器和計算機之間的串口RS232信號進行驅動，使二者之間的信號得到有效的傳輸。四、ASCII碼表五、模擬電路與數字電路的區別

1.電路的輸入、輸出信號的類型不同數電：工作信號是數字信號“0”“1”，且信號的幅度只有高低兩種電平，數值上是離散的。模擬：隨時間緩慢變化的信號，數值上是連續的。2.對電路的要求不同

數電：是實現輸入輸出的數字量之間實現一定的邏輯關系。

模電：要求電路實現模擬信號的放大、變換、產生。第三部分自動氣象站組成一、自動氣象站的基本原理標準傳感器變化出來的電信號類型：數字量和模擬量兩大類

▲數字量：脈沖頻率量；開關量（通斷信號）；數字電平信號。

▲模擬量：電阻；電流；電壓（差分電壓、單端電壓）。二、傳感器技術最常應用的傳感器技術，包括：★材料特性：溫度傳感器、濕敏電容；★電磁轉換：風向/風速、雨量、氣壓、土壤水分；★光電轉換：能見度、天氣現象、風、溫廓線；★機電轉換：固態降水、顆粒物的監測；★熱電偶：各種輻射、熱通量；★超聲波：超聲風速儀、水位、水深、雪深等；★影像識別：云觀測等；二、傳感器技術三、數據采集器技術對測量信號的處理方式

數字量：脈沖頻率量，采用測頻率（計數）或測周期（時間）的方式；開關量（通斷信號），采用計數方式測量；數字電平信號，采用讀取數字電平方式測量。

模擬量：通過A/D轉換進行測量；（16位/串行A/D）A/D的性能決定著數據采集準確度問題。

三數據采集器技術對測量信號的處理方式

數字通道測量方式

周期測量方式

計數測量方式

計數門控數據通訊：

提供連接通訊設備的接口，完成觀測數據的傳輸處理。自動氣象站常用的通訊方式串口直接連接無線數據傳輸衛星通訊傳輸計算機以太網連接三、數據采集器技術三、數據采集器技術數據采集器的最小基本結構外部總線標準

外部控制總線也稱現場測量總線，它首先是由工業控制行業發展起來的，外部總線技術具有以下特點：

◆一般只需要2根線（雙絞線）即可進行數據傳輸。◆數據傳輸距離長。◆多點方式，一條總線可以掛接多個測量設備。◆數據通訊可靠。◆數據傳輸量小。

目前在氣象探測方面應用比較多的總線標準是：

RS-485總線、CAN總線以及SDI-12總線四、自動氣象站的基本組成結構RS-485總線的結構示意圖RS-485標準可以進行長距離、多點的異步串行數據通訊。一條RS-485總線最多可以掛256個設備。只能現象“一主多從”的通訊方式。四、自動氣象站的基本組成結構CAN總線的結構示意圖

帶有硬件控制器可以