物料清单是描述产品结构的技术文件。它表明了产品的总装件、分装件、组件、部件、零件直到原材料之间的结构关系,以及所需的数量,是元器件、物料采购的依据。制作物料清单最重要的是要求元器件的各种参数测量值精确,因为如果元器件参数有误,就可能影响作业者对元器件的判断和物料采购的准确性,甚至可能导致项目开发失败。
物料清单由设计部门设计,是制造企业的核心文件之一,对于企业各部门的管理工作有着十分重要的作用。各部门和不同的系统都要用到物料清单,从物料清单中获取特定的数据。例如,工艺部门根据物料清单建立各零件的制造工艺和装配件的装配工艺,以及加工制造过程中应使用的工装、模具等;生产部门根据物料清单来生产产品;库房根据物料清单进行发料;财务部门根据物料清单中每个自制件或外购件的成本来确定最终产品的成本;质量控制部门要根据物料清单保证产品的正确生产;维修部门通过物料清单了解最终产品的具体结构,了解需要哪些备件等。物料清单对于经营管理中各项功能的优化整合有着十分重要的意义。某企业生产的风光互补控制器产品物料清单见表1-1。
表1-1 风光互补控制器(出口型)产品物料清单(400W/24V)
(续)
想一想
1)什么是物料清单?
2)物料清单有什么作用?
做一做
根据图1-20参照表1-1试制作一份物料清单。
(四)收音机用特殊元器件
收音机中有许多元器件,其中电阻、电容、电感等常用元器件在以前的课程中已经学习过如何识别与检测,此处不再赘述。下面只针对收音机中用到的一些特殊元器件,介绍其结构、作用及检测方法。
1.天线
(1)天线的作用
天线是在无线电收发系统中向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。由于不同系统采用不同的波段,所以天线的设计也不一样。因此,作为终端设备的无线收音机的天线也不同。天线的种类有很多,收音机常用的天线有两种:一种是鞭状天线(如俗称的拉杆天线),常用于调频(FM)收音机;另一种是磁性天线,常用于调幅(AM)收音机。收音机常用天线如图1-21所示。
图1-21 收音机常用天线
(2)磁性天线的结构
磁性天线由磁棒和天线线圈两部分组成。磁棒是由软磁材料制成的,磁棒所用的材料目前常用的有两种,即锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。前者磁导率高,但工作频率低,只运用于中波段;后者磁导率虽然较低,但工作频率较高,适用于短波段。为了在使用中便于识别,一般将中波磁棒涂成黑色,短波磁棒涂成灰色。常用磁棒的形状有圆形和扁形两种,如图1-22所示。磁棒的尺寸也有很多种,主要是为了适应各种机壳的大小而设计的。圆形磁棒的直径一般是10mm,长度有100mm、140mm和170mm等。扁形磁棒有4mm×20mm×60mm、4mm×20mm×l00mm和4mm×20mm×120mm等。
天线线圈绕在一个纸管上(见图1-23),再套在磁棒上,可分为一次线圈和二次线圈两种。实验证明,为了获得较高的Q值,降低高频情况下由于趋肤效应和其他影响而产生的损耗,用多股线比用单股线绕制的线圈在灵敏度和选择性上都有比较明显的提高。因此,通常采用多股纱包漆包线绕制(如用直径为0.05mm的13股漆包线绞成一根后绕制,或用7股×0.07mm或15股×0.05mm的漆包线绕制)。股数再多的话,性能提高不大;股数再少些,Q值就有所下降了。接收短波的线圈是用直径为1~1.5mm的漆包线间绕,匝间距离为2~2.5mm。
图1-22 常用的圆形和扁形磁棒
图1-23 天线线圈
(3)磁性天线的分类
半导体收音机的磁性天线按工作频率来分,有中波磁性天线,用来专门接收中波段广播信号,如图1-24a、b所示;短波磁性天线,用来接收短波段广播信号,如图1-24c所示;还有一种是中、短波共用同一个磁性天线,如图1-24d所示;也有磁棒是由中波磁棒和短波磁棒粘接组成的,在它们的上面分别套有中、短波线圈,如图1-24e所示。
图1-24 各种磁性天线
(4)天线线圈的简易测量
天线线圈简易检测主要是看天线线圈是否因发生霉变而造成断线,或使用万用表检测线圈多股线是否因某几股线连接不上而造成断线等。
做一做
1)天线有什么作用?
2)试找出几种不同类型的天线加以比较。
3)找一个天线线圈,画出其结构图,确定一次线圈、二次线圈的圈数。
2.中频变压器
(1)中频变压器的构造
中频变压器(俗称中周)分单调谐和双调谐两种。只有一次绕组和电容组成一个调谐回路的叫单调谐中频变压器;如果有两个调谐回路,它们之间用电容或电感耦合的叫双调谐中频变压器。
一般晶体管收音机有三个中周,其谐振频率可在一定范围内微调,它们的位置不可互换。
收音机中的单调谐中频变压器结构较简单,占用空间较小。整个结构装在金属屏蔽罩中,下有引脚,上有调节孔。一次绕组和二次绕组都绕在磁心上,磁帽罩在磁心外面。磁帽上有螺纹,能在尼龙支架上旋转。调节磁帽和工字磁心的间隙可以改变线圈电感量,从而改变谐振频率。中频变压器的结构如图1-25所示。
(2)中频变压器简易测量
绕组通断判断:万用表置于R×1挡,按照中频变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。
绝缘性能检测:万用表置于R×10k挡,测试:
1)一次绕组与二次绕组之间的电阻值。
2)一次绕组与外壳之间的电阻值。
3)二次绕组与外壳之间的电阻值。
测试结果:
1)若阻值为无穷大,则表示正常。
2)若阻值为零,则有短路性故障。
图1-25 中频变压器的结构
1—屏蔽罩 2—支架 3—支座 4—引脚5—磁帽 6—工字磁心 7—绕组
3)若阻值小于无穷大,但大于零,则有漏电性故障。
做一做
1)找一个中周进行检测,并记录测量结果。
2)找几种不同类型的中周进行检测,并比较测量结果。
3.电位器
电位器也叫可调电阻器,它是在一定范围内阻值连续可变的一种电阻器,主要用于阻值需要经常变动的电路中,如收音机中的音量控制。
电位器有三个引出端,其中两个引出端为固定端,固定端之间的电阻值是固定的;另一个是滑动端(也称中心抽头),滑动端可以在固定端之间的电阻体上做机械运动,使其与固定端之间的电阻发生变化。习惯上,把滑动端带有手柄、易于调节的称为电位器;把不带手柄、调节不方便的称为半可调(微调)电阻器。半可调电阻器主要用于要求电阻变化而又不常变动的场合。
(1)电位器和微调电阻器的电路符号及实物图
微调电阻器的电路符号及实物如图1-26所示。
图1-26 微调电阻器的电路符号及实物
电位器的电路符号及实物如图1-27所示。
(2)电位器的分类
电位器种类很多,分类方式也是多种多样。
图1-27 电位器的电路符号及实物图
1)按阻值变化特征,电位器可分为:
① 线性电位器,主要用于要求均匀调节的场合,如分压电路、偏置电路和平衡控制电路。
② 指数型电位器,主要作为音量控制器。因为人耳的响度感觉与声源的声强成对数关系,采用指数型电位器作为音量控制器,这样随着音量旋钮的均匀旋转,人的响度感觉也线性增大。
③ 对数型电位器,主要用于音调控制电路中。
2)按用途,电位器可分为普通、精密、微调、功率、高频、高压、耐热等类型。
3)按结构特点,电位器可分为小型、单联、多联、带推拉开关、带旋钮开关、锁紧式等类型。
4)按调节方式,电位器可分为旋转式、直滑式等类型。
(3)电位器的主要参数
描述电位器技术指标的参数很多,但一般来说,最主要的几项基本指标有:
1)标称阻值。标称阻值是标在产品上的名义阻值,其系列与电阻器的阻值标称系列相同。
2)额定功率。电位器的额定功率是指两个固定端之间允许耗散的最大功率。
3)滑动噪声。当电刷在电阻体上滑动时,电位器中心端与固定端之间的电压出现无规则的起伏,这种现象称为电位器的滑动噪声。它是由材料电阻率分布的不均匀性以及电刷滑动时接触电阻的无规律变化引起的。
4)极限电压。电位器两个固定端之间所能承受的最高电压。
5)阻值变化规律。
6)分辨力。对输出量可实现的最精细的调节能力,称为电位器的分辨力。
(4)电位器的质量判别与检测
1)标称阻值的检测。选用万用表电阻挡的适当量程,将两表笔分别接在电位器两个固定引脚焊片之间,先测量电位器的总阻值是否与标称阻值相同。若测得的阻值为无穷大或较标称阻值大,则说明该电位器已开路或阻值损坏。
2)测量滑动端与固定端的阻值变化情况。选用万用表电阻挡的适当量程,两表笔分别接电位器中心头与两个固定端中的任一端,慢慢转动电位器手柄,使其从一个极端位置旋转至另一个极端位置。正常的电位器,万用表表针指示的电阻值应从标称阻值(或0)连续变化至0(或标称阻值)。整个旋转过程中,表针应平稳变化,而不应有任何跳动现象。若在调节电阻值的过程中表针有跳动现象,则说明该电位器存在接触不良的故障。
3)用电位器动噪声测量仪判别质量好坏。
4)滑动端和两个固定端应与外壳绝缘。
5)带开关电位器的检测。对于带开关的电位器,除应按以上方法检测电位器的标称阻值及接触情况外,还应检测其开关是否正常。具体方法是,先旋转电位器轴柄,检查开关是否灵活,接通、断开时是否有清脆的“喀哒”声。再用万用表R×1挡,两表笔分别接在电位器开关的两个外接焊片上,旋转电位器轴柄,使开关接通,万用表上指示的电阻值应由无穷大(∞)变为0。再使开关断开,万用表表针应从0返回“∞”处。测量时应反复接通、断开电位器开关,观察开关每次动作的反应。若开关在“开”的位置阻值不为0,在“关”的位置阻值不为无穷大,则说明该电位器的开关已损坏。
做一做
1)用万用表测量一个电位器和一个微调电阻器,并准确记录测量数据。
2)试一试还能找到哪些形状不同的电位器。
(1)晶体振荡器的结构
晶体振荡器简称晶振,它是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的。(www.xing528.com)
从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体振荡器。封装外壳一般用金属外壳,也有用玻璃、陶瓷或塑料封装的,如图1-28所示。
(2)晶体振荡器的作用
晶体振荡器的等效电路如图1-29a所示,这个网络有两个谐振点,其中频率较低的是串联谐振,频率较高的是并联谐振。由于晶体振荡器自身的特性致使这两个频率的距离相当接近,在这个极窄的频率范围内,晶体振荡器等效为一个电感,所以只要晶体振荡器的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
图1-28 晶体振荡器封装
在电路实际应用中,通常把它当作一个高Q值的谐振回路。由于石英晶体的损耗非常小,即Q值非常高,所以在作振荡器用时,可以产生非常稳定的振荡频率;作滤波器用时,可以获得非常稳定和陡峭的带通或带阻特性。晶体振荡器的电路符号和电抗曲线如图1-29b、c所示。
(3)晶体振荡器简易测量
通常采用示波器或频率计对晶体振荡器进行检测。如果没有条件或没有办法判断其好坏时,也可以采用代换法进行判断。晶体振荡器常见的故障有内部漏电、内部开路和变质及频偏等。
电阻法检测晶体振荡器:万用表设置在R×10k挡,测量晶体振荡器两引脚间的电阻值应为无穷大。如果测量出的电阻值不是无穷大甚至接近于零,则说明被测晶体振荡器漏电或击穿。这种办法只能检测晶体振荡器是否漏电,如果晶体振荡器内部出现断路,此方法就不适用了。
也可自制晶体振荡器测试器进行检测,电路如图1-30所示。
图1-29 晶体振荡器的等效电路、电路符号和电抗曲线
图1-30 晶体振荡器测试器电路
图中,VT1及其外围元器件(包括被测晶体振荡器)共同组成一个电容三点式振荡器。当探头X1、X2两端接入被测晶体振荡器时,电路产生振荡。振荡信号经VT2射极跟随器放大后输出,经C4耦合,再经VD1、VD2倍压整流后为VT3提供偏置,VT3导通,LED发光。若晶体振荡器不良或断路,电路则不能起振,因而LED不发光。该测试器可测试频率为450kHz~49MHz的各种晶体振荡器。
做一做
1)选一个晶体振荡器采用万用表检测法进行检测,并作好检测记录。
2)试查找还有哪些不同种类的晶体振荡器。
5.可变电容器和微调电容器
(1)可变电容器
可变电容器由动片、定片和绝缘介质三部分组成,改变动、定片的相对角度即可改变电容器的容量。可变电容器有单联、双联等多种,在收音机中动片通常接地。将可变电容器与线圈并联,可构成用于选台的调谐电路。可变电容器的电路符号如图1-31所示。
图1-31 可变电容器的电路符号
可变电容器的动片和定片之间采用不同材料作为介质。有以空气为介质的可变电容器,其特点是稳定性高、损耗小、精确度高,但体积大;还有以聚苯乙烯薄膜为介质的可变电容器,外面加以封装。由于动片和定片之间距离极近,因此在相同的容量下,薄膜介质可变电容器比空气介质可变电容器的体积小,质量也小。不同介质可变电容器的外形如图1-32所示。
图1-32 不同介质可变电容器的外形
1—定片 2—动片
(2)微调电容器
微调电容器简称微调电容,又称半可变电容器。微调电容器的容量都不大,在收音机的调谐或振荡电路中用于辅助特性调整。其常见结构和电路符号如图1-33所示。
图1-33 常见微调电容器的结构和电路符号
图1-34 可变电容器的检测
1—定片 2—动片
(3)可变电容器的检测
可变电容器的容量一般都很小,用万用表测不出来。其检测主要是用万用表判断动片和定片间是否发生碰片或漏电。可变电容器的检测如图1-34所示,将万用表设在电阻挡的位置,用两根表笔分别与可变电容器的定片和动片引出端相接,同时将可变电容器轴来回旋转几下,表针都应指在∞位置不动。如果表针指向0或某一较小的数值,说明可变电容器已发生碰片,应修复或更换。
做一做
1)练习使用万用表检测一个可变电容器和一个微调电容器,并作好记录。
2)试查找还有哪些外形不同的可变电容器和微调电容器。
(五)元器件焊接质量检验
焊点好坏基本上能反映出焊接质量,对焊点总的要求是:电接触性良好,机械性能牢固、可靠,外形美观。
1.焊点质量的评定
(1)标准焊点
1)焊点呈内弧形,无虚焊、错焊。
2)焊点要圆满光亮,无针孔,无尖角,无拖尾,无松香渍。
3)要有线脚,而且线脚的长度为1~1.2mm。
4)零件引脚外形可见锡的流散性好,焊点大小一致。
5)焊锡量适中,既要使焊锡充满焊盘,又不得堆锡,更不能粘连。
(2)不标准焊点
不标准焊点如图1-35所示。
1)虚焊。看似焊牢其实没有焊牢,主要有焊盘和引脚脏污或助焊剂不足和加热时间不够。
2)短路。有引脚元器件在引脚之间被多余的焊锡所连接短路,另一种现象则因检验人员使用镊子、竹签等操作不当而导致引脚之间碰触短路,亦包括残余锡渣使引脚之间短路。
3)偏位。由于元器件在焊前定位不准,或在焊接时造成失误导致引脚不在规定的焊盘区域内。
4)缺锡。焊点太薄,不能将元器件焊盘充分覆盖住,影响其连接固定作用。
5)多锡。元器件引脚完全被锡覆盖,及形成外弧形,看不见元器件外形及焊盘位,不能确定元器件及焊盘是否上锡良好。
6)错件。元器件放置的规格或种类与作业规定不符者,即为错件。
7)掉件。应放置元器件的位置,因不正常的原因而产生空缺。
8)有锡球、锡渣。PCB表面附着多余的焊锡球、锡渣,导致细小管脚短路。
9)极性错误。极性方位与加工要求不一致。
图1-35 不标准焊点
2.不良焊点及可能产生的原因
不良焊点及可能产生的原因见表1-2。
表1-2 不良焊点及可能产生的原因
3.产生虚焊的原因
虚焊是焊接工作中的大敌。虚焊若出现在民用电器中会造成电器设备的不稳定,若出现在工业电器电子产品中,则会给企、事业单位造成经济损失,若出现在国防工业中,其后果不堪设想。所以,在电子元器件的装配过程中一定要避免虚焊现象的产生。
造成虚焊的原因主要有以下几个方面:
(1)元器件的可焊性差造成的虚焊
元器件的表面有氧化层,装配前没有处理干净造成的虚焊。引脚表面的氧化层影响了焊锡与引脚之间的融合,因此焊锡不能在助焊剂的作用下渗透元器件引脚的表层,造成虚焊。因为这种虚焊故障较明显,所以在质量检验中或调试中可以被查出来。
(2)焊盘的可焊性差造成的虚焊
像落在荷叶上的水珠不能渗透荷叶一样,焊点上的焊锡也没能渗透焊盘的表层,这种虚焊是在预热时未能给焊盘加热造成的。送焊锡丝时向引脚或烙铁头上送,焊锡滴落在焊盘上,也会形成同样的效果。
(3)元器件引脚有局部氧化斑造成的虚焊
这种虚焊不易被检查出来,但它又确实存在于焊点内。氧化斑在焊接过程中沾上了酸性助焊剂而成为酸性物质,在它的两侧分别是铜和锡,从而形成了一个原电池,这个电池给焊点留下了一个严重的隐患,多则一两年,少则几个月,这个焊点连同焊盘都要被腐蚀掉。
4.焊点质量检查
为了保证锡焊质量,一般在锡焊后都要进行焊点质量检查,及时改正出现的锡焊缺陷。焊点质量检查主要有以下几种方法:
(1)外观检查
外观检查就是通过肉眼从焊点的外观上检查焊接质量,可以借助3~10倍的放大镜进行目检。目检的主要内容包括:焊点是否有错焊、漏焊、虚焊和连焊,焊点周围是否有助焊剂残留物,焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。
(2)拨动检查
在外观检查中发现有可疑现象时,可用镊子轻轻拨动焊接部位进行检查,并确认其质量。主要包括导线、元器件引线和焊盘与焊锡是否结合良好,有无虚焊现象;元器件引线和导线根部是否有机械损伤。
(3)通电检查
通电检查必须是在外观检查及连接检查无误后才可进行,也是检查电路性能的关键步骤。如果不经过严格的外观检查,则通电检查不仅困难较多,而且容易损坏设备仪器,造成安全事故。通电检查可以发现许多微小的缺陷,例如,用目测观察不到的电路桥接、内部虚焊等。
锡焊中常见的缺陷有虚焊、拉尖、桥接、空洞、堆焊、铜箔翘起、铜箔剥离等。造成锡焊缺陷的原因很多,常见的焊点缺陷及缺陷分析见表1-3。
表1-3 焊点缺陷及缺陷分析
(续)
想一想
1)良好的焊点有什么特点?
2)不良焊点有哪些类型?
3)有哪些原因会造成虚焊?
4)焊点质量检查有哪几种方法?
5)锡焊常见的缺陷有哪些?
6)对焊点总的要求是什么?
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