压电元件导纳圆的测量

实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定：

压电元件导纳圆的测量

【实验目的】

1、 测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据；

2、 通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率；

3、 学习利用示波器测量交流阻抗的方法

【实验原理】

一、压电效应和压电元件

对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应力时，电荷符号也改变。

与以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。

凡具有压电效应的晶体成为压电晶体。现代技术中，常用压电陶瓷制成压电元件，它具有很强的压电性能。

二、压电元件的等效电路

下面我们用交流电路的复数符号法来进行研究。 电路的总阻抗Z ＝U/I ，电路的总导纳

()0101

01I I I I I Y y y U U U U

+=

==+=+（1） 000y j C jb ω== （2）

式中0b 称为静态电纳，ω为U 的角频率。

111111

1

11

I y g jb U R j L j C ωω=

=

=+++

（3）

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1g 为动态电导，1b 为动态电纳。由式（3）可得

1

12

21111R g R L C ωω=

??+- ?

??

（4）

1112

211111L C b R L C ωωωω??

-- ?

??=??+- ?

??

（5） 将式（2）、（4）、（5）代入式（1）得

11102222111

111111L C R Y j C R L R L C C ωωωωωωω??

??-??

?????=+-?

???????+-+- ? ????????

? (6) 现在分析一下动态导纳1y 和总导纳随频率变化的情况。由式（4）和（5）二式化简得

1

122

211

121

R g b R R g =

?+ 221

111

0g g b R -

+= （7） 将上式配方可得到方程

2

2

211

111122g b R R ????-+= ? ?????

（8） 如果取横坐标表示电导1g ，纵坐标表示电纳1jb ，当U 的频率改变时，式（8）代表圆心1O 在

()112,0R ，半径为112R 的一个圆，如图2所示。即1Y 的相矢终端为一个圆，如图中的ABDE 。

由式（8）可知，当1b ＝0时，方程的解只有1g 或111g R =，而压电元件在共振频率振动时总要

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有损耗或辐射能量，即10g

≠，所以只有111g R =存在。此时式（4）要求

11

1

0L C ωω-

= 即s ωω==。

因此图上()11,0R 点的频率即是s ω，称为串联共振频率或机械共振频率。

当压电元件品质因素m Q （参看式（12））较高时，

1

y 相矢终端旋转一周时，圆上各点的频率

变化相对共振频率s ω并不大，故可近似认为0y 保持一常数：00s y j C ω≈。于是将1y 的ABDE 圆沿纵轴上移0s C ω，便得到该电压元件总导纳Y 的相矢终端随频率变化的轨迹圆（图上以O 为圆心的轨迹圆），即所谓的导纳圆。

如果能通过实验测量导纳圆图，即可求得等效电路上各元件的数值。H 点的频率即为机械共振频率。

11

R D

=

（9） D 为导纳圆直径，过圆心O 作平行于电纳轴的直线交圆于1F 、2F ，设其频率为1f 、2f 。由这两点的坐标值1g 、1b 及2g 、2b 可得

1

121

R L ωω=

- （10）

121211

1

1

s C L L ωωω=

=

（11） 0s AC

C ω≈

，AC 为图上AC 长度对应的1b 值。

还可求得机械品质因素

1

111s

m s

Q

R C R ωω=

=

= （12）

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三、测量电路及测量仪器

测量线路如图，E 为函数信号发生器，P 为被测压电元件，R 为无感电阻（一般用金属膜或碳膜电阻），取值尽量小一些。用示波器测得U ，U 1，及U 与U 1之间的相位差φ，即可求得压电元件的总阻抗或总导纳。

总导纳jb g Y +=

总导纳Y 的模UR U U Y 1

1||==

总电导T

UR U Y g πτ?2cos cos ||1=

= 总电纳T

UR U Y b πτ?2sin sin ||1=

= （13） 在压电元件的某一共振频率附近改变信号频率，测得若干组g 、b ，即可得到测量的导纳圆。

由于测量时，电路中加入了采样小电阻R ，于是图压电元件的等效电路参量可替换为L 1、C 1、（R+R 1）和1/(1

0R R

C +

，因此公式（9）、式（10）和C 0将修正为 D R R /11=+ （14） 1

21

1ωω-+=

R R

L

（15）

)1(1

0R R

AC

C s

+

≈

ω，而C 1和O m 形式不变。

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如图所示的互感电路中，原边线圈（自感为L 1，线圈电阻为R 1）和副边线圈（自感为L 2）之间通过互感M 联系在一起组成耦合电路，副边回路的电阻为R 2，它是线圈导线电阻和外接电阻之和。原、副边回路的微分方程如下：

12121111

2220di di di di

u R i L M M L R i dt dt dt dt

=+--++= 设原边电流为t I i m ωsin 11=，I 1m 为i 1的峰值，i 1可由测R 上的电压得出。从微分方程组求u 1的稳态解可得：

t I L L t I R R u m m ωωωcos )(sin )(1111111?-+?+= （B 1）

式中2

2

22

22

221222222221,L R L M L L R R M R ωωωω+=?+=? （B 2） 从以上两式可见，副边回路对原边的影响可等效为原边电阻增加ΔR 1，同时电感减少ΔL 1，

原边等效电路见上图。当R 2=∞，即副边开路时，ΔR 1和ΔL 1均为0；当ω一定，且R 2=ωL 2时，ΔR 1达极大值

2

2

max 12L M R ω=

?（B 3）

【实验内容】

1、 熟悉函数信号发生器面板上各旋钮的功能。将信号输出直接接至示波器，用示波器观察不同频

率、不同幅度、不同波形的信号。

2、在压电元件的某一共振频率附近，缓慢改变信号频率，定性观察电压U 、U 1的大小及这两个

电压的相位差变化情况，做简单记录。 3、测导纳圆。在非共振频率处，U 取峰峰值约10V 。在共振最明显处的一共振频率附近调节频率，

从小于共振频率调到大于共振频率，测量每一频率下的f ，U 、U 1、τ，由此算出g ，b ，画导

纳圆。

4、从g-f 图上查出F 1、F 2点的频率f 1、f 2，算出R 1、L 1、C 1及Q m 。

5、 研究副边电阻R 2改变时原边等效电阻增量ΔR 1的变化。按图3.13.1接线，可由下式求得等效

电阻:

R u u

I u R R

Rm

t m t 11111)(==

?+ （B 4） 由于示波器各通道的输入端“地”在机内已短接，因此式（B 4）变为

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R u u

R u u u R R Rm

t Rm Rm t )1()(11-=-=

?+ （B 5） 6、 研究当ω一定时ΔＬ1随R 2的变化关系。

【实验数据】

小电阻R=3.01Ω，盒号24；

1、 的大小及这两个电压的相位差变化。

2、 测导纳圆。

f=141.62kHz, 周期T=1/f=7.06115μs, T/4=1.7653μs, 所以 圆心角等差取值范围： [-1.7653，1.7653] （μs ）。

实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定：

从g-f 图上可查出，

f 1= 141.3kHz f 2=142.36kHz 圆心坐标为（14.013，1.706）ms 该圆直径 D ＝28.026ms 可算出：

()13

1

1 3.0132.6728.02610

R D R -=-=-=Ω? ()()()113

212111

5.35742228.02610142.36141.3R R D L mH f f ωωππ-+=

===--???-()

12263

121

2111

11

235.054

4142.36141.310 5.357410C

pF L f f L ωωππ-=

=

==?????

146.13

m Q ===())()39011 3.01111 2.091032.67s AC AC C

R R R R F

ω--?≈+=+=+=??

?()141.83s f kHz =

==

(141.83-141.62)/141.62=0.71%, 误差很小。

3、 副边电阻R 2改变时原边等效电阻增量ΔR 1的变化

M =0.978±0.010 mH L 1=1.058±0.005 mH L 2=1.054±0.005 mH R=15.0Ω

f=5.027±0.001 kHz

2R ～1R ?曲线

R 2=80Ω的点数据有问题，由整个图像可知，此点数值应比后两点大，呈递减趋势。

R 2/Ω

实验日期：07-04-23 同组姓名：教师评定：12

M =0.978±0.010 mH

L1=1.058±0.005 mH

L2=1.054±0.005 mH

R=15.0Ω

f=4.988±0.001 kHz

w=2πf=31.3418 kHz

实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定：

【思考题】

1、什么是压电元件的共振？如何判断共振？

答：由于压电元件的压电效应这一特性，在外电场作用下，会发生形变。这可以类比我们在力学中常见的振动模型。一个振动系统在外加策动力作用下受迫振动，当外加策动力频率与系统固有频率相等时，就会产生共振。振子在此时的振幅最大。与此类似，压电元件也有一个振动的固有频率。当外加电场的频率与其相等时，该元件的振幅便达到最大。此即为压电元件的共振。

判断压电元件的共振可从其等效电路入手，当外加电压频率ω达到某一特定值时，该电路RLC 支路产生串联谐振。此时，1L 、1C 上的电压为0，全部电压落在1R 上，则此时的频率即为压电元件的共振频率。由此可见，此时1R 上电压的相位应与外加电压的相位相同。所以我们可以借助示波器，当观察到电源输出的电压U 与R 两端电压U I 相位相同时，就可以判断此时压电元件处于共振状态。

2、从示波器屏幕上U I 与U 两波形出现先后的时间关系，如何确定式（13）中τ的正负？

答：由()11122

11111L C b R R L C ωωωω??-- ?

??=??++- ?

?

?可知： 当ω

>s ω（即U 领先U I ）时，b<0；当ω

R 2/Ω

实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定：

所以当ω>s ω（即U 领先U I ）时，τ<0；当ω

3、当0b C ω=与11R 相比足够小时，导纳圆图中两个圆将几乎重合。在这种情况下，如果实验中从s ω起减小（或增加）频率ω时使式（13）中的U I 与U 的时间差τ为一等差级数，则得到的实验点将均匀分别在导纳圆上。试论证上述结论。（实验时，不要从共振频率s ω开始测量，而是使频率从小到大依次测量。）

答：U I 与U 的周期不变且相等，记为T ，则U I 与U 的相差为τ/T 。又因为压电元件与电阻R 串联，故有P R I I I ==总。所以有I R U I R =，1

U I jb

=?

总，从而 1I R R U I R jbI jb U I jb gI g

===?总总 于是有jb 与g 之间的相差为τ/T 。所以当τ为一等差级数时，τ/T 也为一等差级数。又易知

2jb ?=，此时?也为一等差级数，从而使测量点均匀分别在导纳圆上。

4、测量线路图中R 取值应怎样考虑？R 取大了有何问题？

答：R 在测量允许精度内应越小越好。因为若R 取大了导纳圆图像中圆心将不能再认为在g 轴上。此时如果仍然按等差级数取τ，则实验点将不能均匀地分布在导纳圆上，这会导致实验结果的误差。

另外，若R 取值过大，由11R D R =-，当R 偏大时，会使1R 偏小，从而使1R 的测量结果不精确。

但R 也不可过小，否则会使U I 过小。从而降低了测量的精度。

【总结】

本次实验总体来说比较简单，有几个重点，示波器的使用一定要熟悉，特别是测时间，电压的操作；测导纳圆时要算好时间差，以测得均匀的点，便于画图；选做实验要注意两个电压的意义以及测量选取方法；另外，选做的两个可以一次测量，事前应该通过推导了解到，我就是没想过这个问题，当晚没做完，只做了一组，周四上午补完。

常用电子元器件符号参考资料

常用电子元器件参考资料第一节部分电气图形符号 一．电阻器、电容器、电感器和变压器 248

二．半导体管 三．其它电气图形符号 249

第二节常用电子元器件型号命名法及主要技术参数一．电阻器和电位器 1．电阻器和电位器的型号命名方法 示例： (1)精密金属膜电阻器 R J7 3 第四部分：序号 第三部分：类别（精密） 第二部分：材料（金属膜） 第一部分：主称（电阻器） (2) 多圈线绕电位器 W X D 3 第四部分：序号 第三部分：类别（多圈） 第二部分：材料（线绕） 第一部分：主称（电位器） 250

2．电阻器的主要技术指标 (1) 额定功率 电阻器在电路中长时间连续工作不损坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为电阻器的额定功率。电阻器的额定功率并不是电阻器在电路中工作时一定要消耗的功率，而是电阻器在电路工作中所允许消耗的最大功率。不同类型的电阻具有不同系列的额定功率，如表2所示。 (2) 标称阻值 阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列亦不同。根据国家标准，常用的标称电阻值系列如表3所示。E24、E12和E6系列也适用于电位器和电容器。 表中数值再乘以10，其中n为正整数或负整数。 (3) 允许误差等级 表4电阻的精度等级 3．电阻器的标志内容及方法 (1)文字符号直标法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，额定功率、允许误差等级等。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值，其文字符号所表示的单位如表5所示。如1R5表示1.5Ω，2K7表示2.7kΩ， 251

常用电子元器件检测方法与技巧

常用电子元器件检测方法与技巧

民常用电子元器件检测方法与技巧元器件的检测是家电维修的一项基本功，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件的是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件的正常与否。特别对初学者来说，熟练掌握常用元器件的检测方法和经验很有必要，以下对常用电子元器件的检测经验和方法进行介绍供对考。 一、电阻器的检测方法与经验： 1固定 1固定电容器的检测 A检测10pF以下的小电容 因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。B检测10PF～001μF固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上，且穿透电流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充放电过程予以放大，使万用表指针摆幅度加大，从而便于观察。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。C对于001μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。 2电解电容器的检测 A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，一般情况下，1～47μF间的电容，可用R×1k挡测量，大于47μF的电容可用R×100挡测量。 B将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。C对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是

压电元件导纳圆的测量实验报告

压电元件导纳圆的测量 精51 赵诣 2005010482

一、 实验目的 (1) 测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据； (2) 通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率； (3) 学习利用示波器测量交流阻抗的方法 二、实验原理 （1）压电效应 对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应力时，电荷符号也改变。 于以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。 （2）压电元件的等效电路 等效电路由右图所示： 电路总导纳为： ????? ??????? -+-- +-+=2112121 10211211) wC 1wL (R )wC 1wL (wC j )wC 1wL (R R Y 动态导纳1y 和总导纳Y 随频率变化情况如下： 2 12 12112121??? ? ??=+???? ??-R b R g 取横座标表示电导g ，纵坐标表示电纳jb ，则U 的频率改变时，上式代表一个圆，称为导 纳圆。如图：

此时有 0wC 1 wL 1 1=- 即11/1C L s ==ωω，由导纳圆还可得到m Q C L R ,,,111。 （3）测量电路及测量仪器 测量线路如下图。E 为函数信号发生器，P 为被测压电元件，R 为无感电阻（一般用金属膜或碳膜电阻），取值尽量小一些。用示波器测得U ，U 1，及U 与U 1之间的相位差φ，即可求得压电元件的总阻抗或总导纳。 总导纳jb g Y += 总导纳Y 的模UR U U Y 1 1||== 总电导T UR U Y g πτ?2cos cos ||1= = 总电纳T UR U Y b πτ?2sin sin ||1= = （3.14.13） 在压电元件的某一共振频率附近改变信号频率，测得若干组g 、b ，即可得到测量的导 纳圆。 由于测量时，电路中加入了采样小电阻R ，于是压电元件的等效电路参量可替换为L 1、C 1、（R+R 1）和)1/(1 0R R C + ，因此公式（3.14.9）、式（3.14.10）和C 0将修正为 D R R /11=+ （3.14.14） 1 21 1ωω-+= R R L （3.14.15） )1(1 0R R AC C s + ≈ ω，而C 1和O m 形式不变。

常用电子元件基础知识(图解)

德江铭信特邦电子科技有限公司——维修部 电子元件基础知识 ( 图解 ) 制作：黄进斌 2016年1月1日

电子元件基础知识(图解) 网址：https://www.wendangku.net/doc/a84233337.html, E-mail: dj@https://www.wendangku.net/doc/a84233337.html, 德江铭信特邦电子科技有限公司——维修部电容 电容器俗称电容。它是在两个金属电机之间夹了一层电介质构成。所以它具有了存储电荷的能力。所以在理论上， 它对直流电流具有隔断的作用，而交流电流则可以通过，随着交流频率越高，它通过电流的能力也越强。一些常 用电容器外观见图1。 图(1) 电容在电子线路中也是广泛应用的器件之一。我们多采用它来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路等， 也用它和电感元件一起组成振荡电路。 电容的分类： 按照电介质的不同，电容有很多种。我们常见、常用的电容主要有： 名称优点缺点主要应用 瓷片电容体积特别小，高 频损耗少，耐高 温，价格低廉 容量小普遍应用 涤纶体积小，容量大

电容 电解电容 容量特别大 铝电解电容漏电大，容量不准确。钽电解电容性能好但价格 高 耦合、滤波 云母电容 性能稳定，耐高温、高压。高频性能好 价格高 发光二极管 纸介电容 体积较小，容量较大、价格低 高频性能较差 我们在大多数的电子制作中，经常应用的是瓷片电容和电解电容。 按照结构的不同，我们将容量固定的电容称为固定电容，而可以调节的称为可调或半可调电容。普通 收音机选台的就是使用可变电容。 我们在线路图中常用“C”来代表电容，用图2的符号来表示固定电容，用图3的符号来表示半可变电 容，图4表示可变电容，图5表示双联可变电容。 电解电容一 般容量比较大，从1UF 到10000UF 都比较常见，它是有正负极之份的电容元件，在使用中正 极节高电位端，负极接低电位端，不能够反接。电解电容又分为 铝电解、钽电解、铌电解，市面常见的是前两 种，其中钽电解常被一些音响发烧友用于音响系统。电解电容我们常用图6的符号表示。

[电子行业企业管理]实验一、常用元器件的识别与测量及常规电子仪器使用

（电子行业企业管理）实验一、常用元器件的识别与测量及常规电子仪器使 用

实验一、常用元器件的识别与测量及常规电子仪器使用 一、目的 掌握常用电子元件的识别知识与检测技术。 二、实验仪器 万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源、毫伏表 三、任务 电子、电容的测量；二极管、三极管管脚识别与测量，常规电子仪器使用 四、实验内容 1．电阻器的检测 用万用表（指针式或数字式）测量电阻器是测量阻值和判别其质量好坏的最简易方法。测量方法如下（以MF-47为例）： ⑴检查电池 ⑵机械调零 ⑶选择倍率挡 ⑷电阻挡调零 ⑸测量电阻 2．电容器的检测 ⑴电容器的充放电检测 ⑵电容器漏电电阻的检测 3．二极管的简易测量 ⑴用指针式万用表测试二极管 ①二极管的好坏及电极的判别。用万用表的R×1K挡，用红、黑两表笔分别接触二极管的两个电极，测出其正、反向电阻值，一般二极管的正向电阻为几十欧到几千欧，反向电阻为几百千欧以上。正、反向电阻差值约大约好，至少应相差百倍为宜。若正、反向电阻都为零，则管子内部短路；若正、反向电阻都为∞，则管子内部开路；若正、反向电阻接近，则管子性能差。用上述测法测得阻值较小的那次，黑表笔所接触的电极为二极管的正极，另一端为负极。这是因为在磁电式万用表的欧姆挡，黑表笔接表内电池的正端，红表笔接表内电池的负端。 ②二极管类型的判别。经验证明，用500型万用表的R×1K挡测二极管的正向电阻时，硅管为6～20kΩ，锗管为1～5kΩ。用2.5V或10V电压挡测二极管

的正向导通电压时，一般锗管的正向电压为0.1V～0.3V，硅管的正向电压为0.5V～0.7V。 注意：用不同类型的万用表或同一类型的万用表的不同量程去测二极管的正向电阻时，所得结果是不同的。 ⑵用数字式万用表测试二极管 ①极性判别。将数字式万用表置于二极管挡，红表笔插入“V?Ω”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，这时红表笔接表内电源正极，黑表笔接表内电源负极。将两只笔分别接触二极管的两个电极，如果显示溢出符号“1”，说明二极管处于截止状态；如果显示在1V以下，说明二极管处于正向导通状态，此时与红表笔相接的是管子的正极，与黑表笔相接的是负极。 ②好坏的测量。将数字式万用表置于二极管挡，红表笔插入“V?Ω”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。当红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极时，显示值在1V以下；当黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极时，显示溢出符号“1”，说明被测二极管正常。若两次测量均显示溢出，则表示二极管内部断路。若两次测量均显示“000”，则表示二极管已击穿短路。 ③硅管与锗管的测量。量程开关位置及表笔插法同上，红表笔接被测二极管的正极，黑表笔接负极，若显示电压在0.5V∽0.7V，说明被测管是硅管；若显示电压在0.1V∽0.3V，说明被测管是锗管。用数字式万用表判断二极管类型是，不宜用电阻挡进行测量，因为数字式万用表电阻挡所提供的测量电流太大，而二极管是非线性元件，其正、反向电阻与测试电流的大小有关，所以，用数字式万用表测出来的电阻值与正常值相差极大。 4．晶体三极管的简易测试 利用万用表来简易测试晶体三极管 ①判断基极和管子类型 由于三极管的基极对集电极和发射极的正向电阻都较小，据此，可先找出基极。将万用表拨在R×100或R×1K挡上，当红表笔接触某一电极时，将黑表笔分别与另外两个电极接触，如果两次测得的电阻值均为几十至上百千欧的高电阻时，则表明该管为NPN型管，且这时红表笔所接触的电极为基极b。同理，如用黑表笔接触某一电极时，将红表笔分别与另外两个电极接触，如果两次测得的电阻值均为几百欧姆的低电阻，则表明该管仍然为NPN型管，且这时黑表笔所接触的电极为基极b。 反之，当红表笔接触某一电极时，将黑表笔分别与另外两个电极接触，如果两次测得的电阻值均为几百欧姆的低电阻时，则表明该管为PNP型管，且这时

压电元件导纳圆的测量

清 华 大 学 实 验 报 告 系别： 班号： 姓名： （同组姓名： ） 做实验日期： 2005 年 月 日 教师评定： 实验名称：压电元件导纳圆的测量 [实验目的] 1、 测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的 阻抗匹配数据； 2、 通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率； 3、 学习利用示波器测量交流阻抗的方法 [实验原理] 一、压电效应和压电元件 对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应力时，电荷符号也改变。 与以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。 凡具有压电效应的晶体成为压电晶体。现代技术中，常用压电陶瓷制成压电元件，它具有很强的压电性能。 二、压电元件的等效电路 图3.14.1所示为压电元件振动时的等效电路。电路总导纳为： ?? ??? ??????? -+-- +-+=2112121 10211211)wC 1wL (R )wC 1wL (wC j )wC 1wL (R R Y （3.14.6） 动态导纳1y 和总导纳Y 随频率变化情况如下：

2 1212112121??? ? ??=+???? ??-R b R g （3.14.8） 取横座标表示电导g ，纵坐标表示电 纳jb ，则U 的频率改变时，上式代表一个圆，称为导纳圆。如图3.14.2： 此时有 图3.14.1 0wC 1 wL 1 1=- 即11/1C L s ==ωω。 由导纳圆还可得到m Q C L R ,,,111。 图3.14.2 三、测量电路及测量仪器 测量线路如图 3.14.3。E 为函数信号发生器，P 为被测压电元件，R 为无感电阻（一般用金属膜或碳膜电阻），取值尽量小一些。用示波器测得U ，U 1，及U 与U 1之间的相位差φ，即可求得压电元件的总阻抗或总导纳。 总导纳jb g Y += 总导纳Y 的模UR U U Y 1 1||== 总电导T UR U Y g πτ?2cos cos ||1= = 总电纳T UR U Y b πτ?2sin sin ||1= = （3.14.13） 在压电元件的某一共振频率附近改变信号频率，测得若干组g 、b ，即 可得到测量的导纳圆。 由于测量时，电路中加入了采样小电阻R ，于是图3.14.1压电元件的

常见电子元件大全

（訓練教材） 制訂日期：_________________________ 修訂日期：_________________________ 編寫人：___________________________ 審核人：___________________________ 批准人：___________________________ 1.0目的

制訂本指南，規範公司的各層工作人員認識及辯別日常工作中常用的各類元件. 2.0范圍 公司主要產品（電腦主機板）中的電子元件認識： 2.1工作中最常用的電子元件有：電阻、電容、電感、晶體管（包括二極管、發光二極管及三 极管）、晶體、晶振（振蕩器）和集成電路（IC）。 2.2連接器件主要有：插槽、插針、插座等。 2.3其它一些五金塑膠散件：散熱片、膠釘、跳線鐵絲等。 3.0責任 3.1公司的各層工作人員，正確認識及辯別日常操作中常用的各類元件，結合產品BOM勺學 習并應掌握以下基礎知識或內容： A）從外觀就能看出該元件的種類，名稱以及是否有極性（方向性）。 B）從元件表面的標記就能讀出該元件的容量，允許誤差范圍等參數。 C）能辯識各類元件在線路板上的絲印圖。 D）知道在作業過程中不同元件需注意的事項。 3.2本指南由品管部負責編制； 4.0電子元件 4.1電阻 電阻用“ R'表示，它的基本單位是歐姆（Q） 1M Q （兆歐）=1000K Q （千歐）=1000000 Q 公司常用的電阻有三種：色環電阻、排型電阻和片狀電阻。 4.1.1色環電阻 色環電阻的外觀如圖示： 圖1 五色環電阻圖2 四色環電阻 較大的兩頭叫金屬帽，中間几道有顏色的圈叫色環，這些色環是用來表示該電阻的阻值和范圍 我們常用的色環電阻有四色環電阻（如圖2）和五色環電阻（如圖1） 1）.四色環電阻（普通電阻）：電阻外表上有四道色環： 這四道環，首先是要分出哪道是第一環、第二環、第三環和第四環：標在金屬帽上的 那道環叫第一環，表示電阻值的最高位，也表示讀值的方向。如黃色表示最高位為四，緊

压电元件导纳圆的测量

2 g i R i R i 2 L i C i 压电元件导纳圆的测量 【实验目的】 1、 测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据; 2、 通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率； 3、 学习利用示波器测量交流阻抗的方法 【实验原理】 一、压电效应和压电兀件 对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致 晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械 应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压 应力变成拉应力时，电荷符号也改变。 与以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质部正负 电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变 的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符 号。 凡具有压电效应的晶体成为压电晶体。现代技术中，常用压电瓷制成压电元件，它具有很强 的压电性能。 二、压电元件的等效电路 下面我们用交流电路的复数符号法来进行研究。 电路的总阻抗 Z = U/I ，电路的总导纳 g i 为动态电导，b 为动态电纳。由式（3）可得 Y 丄 lo i 0 11 y o U U U U y o j C o jb o 式中b o 称为静态电纳， 为U 的角频率。 y i ii U R i j L i 1 j C i g i jb i (3) y i (i ) (2) 压电元件的等效电路

将式（2）、（4）、（ 5）代入式（1）得 1/2R,0，半径为1/2R 1的一个圆，如图2所示。即第的相矢终端为一个圆，如图中的 ABDE 。 由式（8）可知，当b = 0时，方程的解只有 g 1或g 1 1 R ,而压电元件在共振频率振动时 总、要 有损耗或辐射能量，即 g 1 0 ,所以只有g 1 1 R 1存在。此时式（4） 即 s 1 .. L 1C 1。因此图上1 R,0点的频率即是 s ,称为串联共 振频率或机械共振频率。 g 1 R 1 R 12 b 2 R 2 2 g 1 2 g 1 91 b 12 (7) R 1 将上式配方可得到方程 2 2 1 .2 1 g 1 bi (8) 2R 2R 如果取横坐标表示电导 b l C i R 2 2 1 C i (5) R 2 L i 2 C i C o R 12 现在分析一下动态导纳 y 1和总导纳随频率变化的情况。由式（ 1 C i 2 C 1 4）和（5） 二式化简得 g 1，纵坐标表示电纳jb 1，当U 的频率改变时，式（8）代表圆心O 1在 要求 L 1 1 C 1 导纳圆图

压电元件导纳圆的测量

压电元件导纳圆的测量

明学号：2005010856 实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定： 压电元件导纳圆的测量 【实验目的】 1、测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据； 2、通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率； 3、学习利用示波器测量交流阻抗的方法 【实验原理】 一、压电效应和压电元件 对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应 2

明 学号：2005010856 实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定： 3 力时，电荷符号也改变。 与以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。 凡具有压电效应的晶体成为压电晶体。现代技术中，常用压电陶瓷制成压电元件，它具有很 强的压电性能。 二、压电元件的等效电路 下面我们用交流电路的复数 符号法来进行研究。 电路的总阻抗Z ＝U/I ，电路的总导纳 ()0101 01I I I I I Y y y U U U U += ==+=+（1）

明 学号：2005010856 实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定： 4 y j C jb ω== 2） 式中0 b 称为静态电纳，ω为U 1111 11 1 1 1 I y g jb U R j L j C ωω= = =+++ （3） 1 g 为动态电导，1 b 为动态电纳。由式（3）可得 1 12 21111R g R L C ωω= ??+- ? ?? （4） 1112 211111L C b R L C ωωωω?? -- ? ??=??+- ? ?? （5） 将式（2）、（4）、（5）代入式（1）得

常用电子元器件的识别与测量

实验一常用电子元器件的识别和测量 一、实验目的 1.认识常用的电子元器件 2.掌握万用表的使用方法 二、实验设备及仪器 1.电阻、电容、二极管、三极管：若干 2.万用表：一块 三、实验内容及实验步骤 1.电阻阻值的判定 色环标志法：是用不同颜色的色环在电阻器表面表示标称阻值和允许误差。（1）两位有效数字的色环标志法 普通电阻器用四条色环表示标称阻值和允许偏差，其中三条表示阻值，一条表示偏差，如下图1所示： 如：色环A－红色；B－黄色如：色环A－蓝色；B－灰色；C－黑色C－棕色；D－金色 D－橙色；E－紫色 则该电阻标称值及精度为：则该电阻标称值及精度为： 24×101=240Ω精度：±5% 680×103=680KΩ精度：±0.1%

图2 三位有效数字的阻值色环标志法 图1 两位有效数字的阻值色环标志法 （2）三位有效数字的阻值色环标志法

精密电阻器用五条色环表示标称阻值和允许偏差，如图2所示： 测量给定的电阻，并把结果填入列表1 电容的测量，一般应借助于专门的测试仪器。通常用电桥。而用万用表仅能粗略地检查一下电解电容是否失效或漏电情况。 测量电路如图3所示 图3 电容的测量 测量前应先将电解电容的两个引出线短接一下，使其上所充的电荷释放。然后将万用表置于1K档，并将电解电容的正、负极分别与万用表的黑表笔、红表笔接触。在正常情况下，可以看到表头指针先是产生较大偏转（向零欧姆处），以后逐渐向起始位（高阻值处）返回。这反映了电容器的充电过程，指针的偏转反映电容器充电电流的变化情况。 一般说来，表头指针偏转愈大，返回速度愈慢，则说明电容器的容量愈大，若指针返回越接近起始位（高阻值），说明电容器漏电阻很大，指针所指示电阻值，即为该电容器的漏电阻。在测漏电阻的整个过程中，指针始终停在∞位置，表明电容器内部开路；若指针始终停在0位置，表明电容器内部短路将读取值与测量值填入下表2。 3 一个二极管的正、反向电阻值差别越大，其性能就越好；如果双向电阻值相差较小，说明二极管质量差，不能使用；如果双向电阻值都为无穷大，则说明该二极管已经断路；如双向电阻值均为零，说明二极管已被击穿。 利用数字万用表的二极管档也可判别正、负极，此时红表笔（插在“V·Ω”插孔）带正电，黑表笔（插在“COM”插孔）带负电。用两支表笔分别接触二极管两个电极，若显示值在1V以下，说明管子处于正向导通状态，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极。若显示溢出符号“1”，表明管子处于反向截止状态，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极，如图3（ a）、（b）。

实验二常用电子元器件的测量

实验二常用电子元器件的测量 一．实验目的 1．掌握用万用表测量电阻、电容、二极管、三极管及检测元件性能的好坏 2．进一步熟悉低频信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源、双踪示波器的使用，并通过测试一个实验电路理解电阻、电容、电感、二极管等元器件在电路中的 作用。 二．实验原理 ㈠固定电阻 1．固定电阻器的主要参数 固定电阻器的主要参数是标称阻值、允许误差和额定功率。 （1）标称阻值和允许误差 电阻器上标志的阻值叫标称值，而实际值与标称值的偏差，除以标称值所得的百分数叫 电阻的误差，它反映了电阻器的精度。不同的精度有一个相应的误差，表2-1列出了常用电 阻器的允许误差等级（精度等级）。 目前固定电阻器大都为I级或II级普通电阻，而III级很少，都能满足一般应用的要 求，02、01、005级的精密电阻器，一般用于测量仪器，仪表及特殊设备电路中。 国家有关部门规定了阻值系列作为产品的标准，表2-2是普通电阻器系列表。表中的标 称值可以乘以10n，例如，4．7这个标称值，就有0．47Ω、4．7Ω、47Ω、470Ω、4．7K Ω……。选择阻值时必须在相应等级的系列表中进行。 表 2–2 电阻器系列及允许误差 （2）电阻器的额定功率 电阻器长时间工作允许所加的最大功率叫额定功率。电阻器的额定功率，通常有1/8、 1／4、1／2、1、2、3、5、10瓦等。表示电阻器额定功率的通用符号见图2-1。大于1W的 则用阿拉伯数字表示。 125 .0W W 1 5.0W .0W 25

图2-1 电阻器通用符号 2．固定电阻器主要参数的标志方法 （1）电阻器的额定功率、阻值及允许误差一般都标在电阻器上。额定功率较大的电阻器，一般都将额定功率直接印在电阻器上。额定功率较小的电阻器，可以从它的几何尺寸和表面面积上看出来，一般1/8w、1/4w电阻器的直径约2．5毫米，长约7-8毫米；1/2W电阻器的直径约4．5毫米，长约10-12毫米。 （2）电阻值及允许误差有三种表示法，即直标法、文字符号法和色标法。直标法是阻值和允许误差直接标明，如2KΩ±5％；文字符号法是阻值用数字与符号组合在一起表示，组合规律如下：文字符号Ω、K、M前面的数字表示整数阻值，文字符号Ω、K、M后面的数字表示小数点后面的小数阻值。允许误差用符号J＝±5％、K＝±10％、M＝±20％。例如5Ω1J表示5．1Ω±5％。这种表示法可避免因小数点脱掉而误识标记。目前小型化的电阻器都采用色标法，用标在电阻体上不同颜色的色环作为标称值和允许误差的标记。色标法具有颜色醒目、标志清晰、无方向性的优点，它给生产过程中的安装、调试与检修带来方便。误差为±5％、±10％的普通色环电阻用四色环表示，左端部为第一色环（比较靠近引脚），顺次向右为第二、第三、第四色环。各色环所代表的意义为：第一、第二色环相应代表阻值的第一、第二位有效数字，第三色环表示后面加“0’’的个数，第四环代表允许误差，各色环颜色一数值对照表2-3。精密电阻用五色环（或六色环）表示阻值和允许误差，见表2-4。 表2-3 四色环电阻读数表 2-4 五色环电阻读数

压电元件导纳圆的测量

压电元件导纳圆的测量 一、实验目的 1、测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据； 2、通过测量压电元件的或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率； 3、学习利用示波器测量交流阻抗的方法。 二、实验原理 1、压电效应 对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应力时，电荷符号也改变。 与以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场的强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。 2、压电元件的等效电路 图1所示为压电元件振动时的等效电路。压电元件在静态时若忽略电损耗则可看作一纯电容0C ，当压电元件振动并辐射能量时，还存在一与0C 并联的动态阻抗，它是由于元件振动时的弹性与惯性及振动元件周围介质对振动部分的反作用而产生的。动态阻抗可以用串联的电感1L 、电容1C 及电阻1R 来代表。在元件的机械品质因素较高时，在某共振频率附近1L 、1C 可以认为为基本为常数。1R 的大小和机械损耗及辐射的机械能多少有关。 图1 压电元件的等效电路 下面我们用交流电路的复数符号法来进行研究。

电路的总阻抗Z ＝U/I ，电路的总导纳 ()0101 01I I I I I Y y y U U U U += ==+=+ （1） 000y j C jb ω== （2） 式中0b 称为静态电纳，ω为U 的角频率。 111111 1 11 I y g jb U R j L j C ωω= = =+++ （3） 1g 为动态电导，1b 为动态电纳。由式（3）可得 1 12 21111R g R L C ωω= ??+- ? ? ? （4） 1112 211111L C b R L C ωωωω?? -- ? ??=??+- ? ? ? （5） 将式（2）、（4）、（5）代入式（1）得 1110 2222111111111L C R Y j C R L R L C C ωωωωωωω????-?? ?????=+-????????+-+- ? ????????? (6) 现在分析一下动态导纳1y 和总导纳随频率变化的情况。由式（4）和（5）二式化简得 1 122 211 121 R g b R R g = ?+ 221 111 0g g b R - += （7） 将上式配方可得到方程 2 2 2 11111122g b R R ????-+= ? ????? （8）

压电式传感器测振动实验.

实验二十一压电式传感器测振动实验 一、实验目的：了解压电传感器的原理和测量振动的方法。 二、基本原理：压电式传感器是一和典型的发电型传感器，其传感元件是压电材料，它以压电材料的压电效应为转换机理实现力到电量的转换。压电式传感器可以对各种动态力、机械冲击和振动进行测量，在声学、医学、力学、导航方面都得到广泛的应用。 1、压电效应： 具有压电效应的材料称为压电材料，常见的压电材料有两类压电单晶体，如石英、酒石酸钾钠等；人工多晶体压电陶瓷，如钛酸钡、锆钛酸铅等。 压电材料受到外力作用时，在发生变形的同时内部产生极化现象，它表面会产生符号相反的电荷。当外力去掉时，又重新回复到原不带电状态，当作用力的方向改变后电荷的极性也随之改变，如图21—1 (a) 、(b) 、(c)所示。这种现象称为压电效应。 (a) (b) (c) 图21—1 压电效应 2、压电晶片及其等效电路 多晶体压电陶瓷的灵敏度比压电单晶体要高很多，压电传感器的压电元件是在两个工作面上蒸镀有金属膜的压电晶片，金属膜构成两个电极，如图21—2(a)所示。当压电晶片受到力的作用时，便有电荷聚集在两极上，一面为正电荷，一面为等量的负电荷。这种情况和电容器十分相似，所不同的是晶片表面上的电荷会随着时间的推移逐渐漏掉，因为压电晶片材料的绝缘电阻(也称漏电阻)虽然很大，但毕竟不是无穷大，从信号变换角度来看，压电元件相当于一个电荷发生器。从结构上看，它又是一个电容器。因此通常将压电元件等效为一个电荷源与电容相并联的电路如21—2(b)所示。其中e a=Q/C a。式中，e a为压电晶片受力后所呈现的电压，也称为极板上的开路电压；Q为压电晶片表面上的电荷；C a为压电晶片的电容。 实际的压电传感器中，往往用两片或两片以上的压电晶片进行并联或串联。压电晶片并联时如图21—2(c)所示，两晶片正极集中在中间极板上，负电极在两侧的电极上，因而电容

清华大学物理实验

I课程须知 I-1物理实验A(2)、B(2)教学说明 1．物理实验A(2)、B(2)是物理实验(1)的后续课程，涉及的物理内容比较丰富，做实验的同学应仔细阅读相关讲义内容，看懂实验原理，做好预习准备后再进入实验室。 2．实验课上应重视实验能力的提高，观察现象、调整仪器和测量数据一样都是非常重要的。 作为基础性实验，结果和结论都是确定的和已知的，因此实验过程更加重要，本学期教师将加强实验过程的训练和检查。仅有结果忽略实验现象的观察和实验条件的调控不能算好的实验者。另外原始记录应真实、完整、规范和尽量清楚，并经过教师签字。3．实验报告是对实验内容和结果的总结。一份好的报告不在于篇幅有多大，而在于使那些与实验者有相当物理基础的他人能看懂实验者的物理思维和工作结果。写好一份实验报告其实并不容易。有部分同学比较忽视报告的倾向要注意改进，另有部分同学报告抄书过多，希望能多做提炼和简化的工作。优秀的报告应更多地反映实验者个性化的特征。 报告应按时交到任课教师的报告柜中，过期要扣分。实验后一月内不交报告，按无报告处理。 4．物理实验评分继续按预习、操作、报告三部分的要求，执行课堂操作和实验报告并重的原则。实验与理论课不同，只有实验过程和理论分析都好才能称优秀。 5．本学期继续执行预习性开放和课后开放的制度，需要进入实验室的同学可找6B501值班教师解决。 I-3 2017春物理实验B(2)课程安排 1．2017春物理实验B(2)共有六次必做实验，上课时间由学生二级选课确定，题目顺序由分组循环排定(见下页附表2) ，实验房间见下页附表3。 2．实验每次4学时：上午8:30—11:50，下午1:30—4:50，晚上6:30—9:50（注意晚上的课6:30开始）。 附表:2：B(2)实验分组循环表 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ ※※※

最新常用电子元件器的测量

常用电子元件器的测 量

常用电子元器件的测量 1、普通二极管的测量 ①用万用表的R×100档或R×1K档，分别与二极管的两极相连，测出两次阻 值， 阻值较小的这一次，与黑表笔相接的一端即为二极管的正极，另一极则为二极管的负极。②如图所示的二极管带有银环的一端是负极，另一端是正极。 2、发光二极管的测量 ①用万用表的R×10K档,测其正向电阻一般小于50K,反向电阻大于200K以上为正常，测正向电阻时有微光。②从两只管脚的长度判别：稍长一点的为正极，稍短一点的为负极。③从发光二极管的内部看，内部面积较小的一端为正极，内部面积较大的一端为负极。 3、稳压二极管的测量 ①用MF47型万用表的R×10K档，测其反向电阻，若实测为R1,则稳压二极管的稳压值Vz=(9×R1)/(R1+150000)伏。如果实测电阻接近∞，表示被测管的稳压值大于9伏，如果实测电阻值很小，可能接反了，将表笔互换再进行测量。4、三极管的测量 （一）NPN型或PNP型、以及b极的判断： ①用黑表笔接触一管脚，红表笔分别接触另外两个脚，如电阻较小，则此管为NPN型，与黑表笔接触的管脚是基极。②用红表笔接触一管脚，黑表笔分别接触另外两个脚，如电阻较小，则此管为PNP型，与红表笔接触的管脚是基极。 （二）c极和e极的判断： NPN管发射极与集电极的判断： 方法一：确定了三极管的基极后，用万用表的R×10K档，交换测量三极管的另两个极，阻值较大的这一次，黑表笔接的是三极管的集电极，红表笔接的是三极管的发射极。如果两次测得的阻值都接近∞，则用方法二。 方法二：确定了三极管的基极后，用手指把三个电极捏起来（但电极间不能相碰），用万用表的R×10K档或R×1K档，交换表笔测量三极管的CE两个极，记

压电式测力传感器

压电式测力传感器的原理及应用 摘要：伴随着电子工程、机械工程、物理学及生物学的发展和需求，传感器微电子技术也逐步的成熟起来，成为一个独立的，设计生物、物理、化学、材料、工程学等领域的新学科。它也将延伸到我们生活的各行各业、方方面面。由于传感器技术的空前发展，其应用领域也不断深入，人们对这方面知识的需求愈显迫切，各种特性，功能各异的传感器也应运而生，例如生物传感器，红外传感器，压电式传感器……，对于这形色功能各异的传感器我们怎样去认识、熟悉它也是一个需要解决的难题，本文将带领我们进入这个新奇的世界，…… 关键词：微电子技术，传感器，压电式测力传感器 1引言：生活中的声控开关、商场中的智能大门、时下正热的红外遥感技术，对这一切就 时时刻刻发生我们身边和应用到我们生活中的随口拖出的“神秘”东西，对于这些智能的生活用具到底怎样工作的呢？在这之中我们不得不提到一个重要的幕后操纵者——传感器，什么是传感器，传感器的工作原理及其性能是什么，……，本文将通过介绍传感器中的一种压电式传感器带领我们进入这个神秘的世界，并通过实例的解析去认识它 2 传感器的综述 2.1 传感器的专业术语及系统介绍 传感器：（广义）凡能外界信息并按一定规律转换成便于测量和控制的信息的装置；（狭义）只有将外界信息按一定规律转换成电量的装置。 传感器的总特性：主要指传感器以及被测对象和后接仪器组成的测量系统的输入和输出的匹配、传感器的机械特性以及其工作特性。 静态特性：表示传感器在被测量各值处于稳定状态时的输入-输出的关系，其指标是灵敏度、线性度、稳定度迟滞等。 动态特性：指输入随时间变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。它取决于传感器本身，另外与被测量的形式有关。 传感器的组成：通常，传感器由敏感元件，传感元件和其他辅助件组成，又是也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。如下图： 敏感元件：直接感受被测量（一般为非电量），并输出与被测量成确定关系的其他量（一般为电量）的元件。如应变式压力传感器的弹性膜片、热电偶等都为敏感元件。 传感元件：又称变换器，它一般情况下不直接感受被测量，而是将敏感元件的输出量转换为电量输出的元件。如应变式传感器中的应变片等。 信号调节与辅助电路：能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有

常用电子元件及其简易测量方法

常用电子元件及其简易测量方法 一、固定电阻器 在电子产品中，固定电阻器是应用最多的电子元件之一。目前最常见的产品为：金属膜电阻器、碳膜电阻器、半导体保险电阻器以及线绕式电阻器等四种材料的产品。 固定电阻器的参数通常有两个，一是最大消耗功率、二是阻值大小。在一般电路中，最大消耗功率为1/8 W 的碳膜电阻和1/4 W 的金属膜电阻是应用最多的，少部分电路也有应用1/16 W 的。其它功率的：如1/2 W 、1W 、2W 以上的电阻，在实际电路中的应用要少一些。固定电阻器的功率大小在产品上一般不标出，只需通过观察其外观体积的大小即可方便地判断出来。 1、色环电阻的阻值表示方法 固定电阻器的阻值通常用画在首部的色环来表示阻值。 对碳膜电阻来说，第一环表示电阻值的第一位数字，第二环表示电阻值的第二位数字，第三环表示将前两环所表示的数字再乘以10的n 次方，而画在尾部的第四环则用来表示误差(图1a)。 金属膜电阻因精度较高而用五环表示，其中前面三环表示电阻值的数字，第四环用来表示倍率，而第五环则表示误差(图1b)。 图1 颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 金 银 本(底)色 对应数值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ±5% ±10% ±20% 例：一金属膜电阻，其首环为黄色(即4)、二环为紫色(即7)、三环为红色(即2)，四环为红色(即乘以210)，五环为棕色，这样该电阻的阻值为Ω=Ω=?k 2.4747200104722 ，误差为%1±。 2、电阻器的质量好坏判断 用万用表的欧姆档直接测量其阻值，在误差范围内为合格品，否则为不合格品。 二、固定电容器 固定电容器的种类比较多，常用的有瓷片电容、丙纶电容、金属膜纸介电容、云母电容和独石电容等等。其中独石电容体积小容量大且价格适中，因而应用较多；瓷片电容价格最低，但容量不容易做大；丙纶电容性能很稳定，但体积较大而价格也要高一些；金属膜纸介电容的最大优点是被击穿后有自修复能力，但体积也是最大的，目前虽有小量应用，但已属淘汰产品；云母电容的特点是高频特性好，但容量很难做到0.01

压电元件导纳圆的测量

实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定： 压电元件导纳圆的测量 【实验目的】 1、 测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据； 2、 通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率； 3、 学习利用示波器测量交流阻抗的方法 【实验原理】 一、压电效应和压电元件 对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应力时，电荷符号也改变。 与以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。 凡具有压电效应的晶体成为压电晶体。现代技术中，常用压电陶瓷制成压电元件，它具有很强的压电性能。 二、压电元件的等效电路 下面我们用交流电路的复数符号法来进行研究。 电路的总阻抗Z ＝U/I ，电路的总导纳 ()0101 01I I I I I Y y y U U U U += ==+=+（1） 000y j C jb ω== （2） 式中0b 称为静态电纳，ω为U 的角频率。 111111 1 11 I y g jb U R j L j C ωω= = =+++ （3）

实验日期：07-04-23 同组姓名： 教师评定： 1g 为动态电导，1b 为动态电纳。由式（3）可得 1 12 21111R g R L C ωω= ??+- ? ?? （4） 1112 211111L C b R L C ωωωω?? -- ? ??=??+- ? ?? （5） 将式（2）、（4）、（5）代入式（1）得 11102222111 111111L C R Y j C R L R L C C ωωωωωωω?? ??-?? ?????=+-? ???????+-+- ? ???????? ? (6) 现在分析一下动态导纳1y 和总导纳随频率变化的情况。由式（4）和（5）二式化简得 1 122 211 121 R g b R R g = ?+ 221 111 0g g b R - += （7） 将上式配方可得到方程 2 2 211 111122g b R R ????-+= ? ????? （8） 如果取横坐标表示电导1g ，纵坐标表示电纳1jb ，当U 的频率改变时，式（8）代表圆心1O 在 ()112,0R ，半径为112R 的一个圆，如图2所示。即1Y 的相矢终端为一个圆，如图中的ABDE 。 由式（8）可知，当1b ＝0时，方程的解只有1g 或111g R =，而压电元件在共振频率振动时总要