如何使用數(shù)字萬用表測量二極管,有哪些步驟?
晶體二極管(簡稱二極管)是常用的半導(dǎo)體器件,主要特性具有單向?qū)щ娦阅?。其在電路中的主要作用有整流、穩(wěn)壓、發(fā)光、變?nèi)莸取?
二極管有兩種工作狀態(tài):
(1)正向?qū)ǎ航o二極管兩端加上高于起始電壓的正偏電壓,則二極管正向?qū)ǎ藭r(shí)二極管有電流通過。
(2)反向截止:給二極管兩端加上高于起始電壓的反偏電壓,則二極管反向截止,此時(shí)二極管沒有電流通過。
指針萬用表
用萬用表檢測二極管之前,我們要知道二極管通常容易出現(xiàn)的故障有哪些?
一、二極管容易出現(xiàn)的故障分為三類:短路、斷路、變質(zhì)
1、短路
二極管短路故障通常表現(xiàn)為正、反向的電阻值都為0,此時(shí)二極管失去了單向?qū)ǖ哪芰Α?
二極管是否是短路故障,我們可以用萬用表測量二極管的正、反向電阻,如果電阻值為0,就表明二極管發(fā)生了短路故障。
2、斷路
二極管斷路故障通常表現(xiàn)為正、反向的電阻值變?yōu)闊o窮大,可通過萬用表測量正、反向電阻來判斷。若正、反向的電阻值變?yōu)闊o窮大,則此二極管存在斷路故障。
二極管斷路故障分為電性能和機(jī)械兩方面。在電性能方面,斷路是短路電流過大導(dǎo)致PN結(jié)燒壞的結(jié)果。在機(jī)械方面,斷路是二極管電極因某種原因斷開造成的。
3、變質(zhì)
二極管變質(zhì)故障是一種介于短路和斷路之間的情況,這種情況比較復(fù)雜,多表現(xiàn)為正、反向電阻上。例如某二極管的正向電阻超過了標(biāo)稱值,導(dǎo)致正向?qū)娏鳒p小,會(huì)引起電路不能正常工作,可以認(rèn)為是二極管變質(zhì)。
二、萬用表檢測二極管
1、指針萬用表檢測二極管
指針萬用表檢測二極管的正反向電阻檢測的依據(jù):二極管正向電阻小,反向電阻大。測量步驟如下:
1)指針萬用表的擋位選擇RX1K擋位,并歐姆調(diào)零。
2)將紅黑表筆分別接在二極管的兩個(gè)金屬陣腳上,測量出電阻R1。
3)交換紅黑表筆分別接在二極管的兩個(gè)金屬陣腳上,測量出電阻R2。
4)根據(jù)測出的兩次電阻R1和R2判斷二極管的質(zhì)量好壞與極性:
(1)電阻值一大一?。赫f明二極管是好的,且阻值小的黑表筆接的那端是二極管的正極,紅表筆接的是二極管的負(fù)極。
(2)兩次阻值都很大:說明二極管斷路。
(3)兩次阻值都很小:說明二極管短路。
2、數(shù)字萬用表檢測二極管
數(shù)字萬用表檢測二極管的正反向電阻檢測的依據(jù):二極管正向?qū)ㄓ泄潭妷褐?,反向截止電壓值無窮大。
準(zhǔn)備工作:將紅表筆插入“V.Ω”插孔,黑表筆插入“COM”插孔,功能旋鈕打到“二極管”擋位。
(1)將紅白黑表表分別接觸二極管的兩個(gè)金屬陣腳上,如果顯示屏上顯示“數(shù)值”,則說明二極管處于正向?qū)顟B(tài),此時(shí)黑表筆接的的二極管那端為負(fù)極,紅表筆接的那端為正極。
(2)交換紅黑表筆分別接在二極管的兩個(gè)金屬陣腳上,如果顯示屏上顯示“OL”,則說明二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài),此時(shí)黑表筆接的的二極管那端為正極,紅表筆接的那端為負(fù)極。
既然數(shù)字萬用表可以測量出二極管兩端的電壓值,那么可以根據(jù)電壓值的大小估算出二極管是哪種材質(zhì)的二極管:
(1)如果測出的二極管電壓值在0.150~0.300V之間,說明是鍺材質(zhì)二極管。
(2)如果測出的二極管電壓值在0.400~0.700V之間,說明是硅材質(zhì)二極管。
二極管是一種雙端半導(dǎo)體器件,只允許電流沿一個(gè)方向流動(dòng)。這些存在于不同的應(yīng)用中,如整流器、鉗位器、剪刀等。
當(dāng)二極管的陽極端子相對于陰極變?yōu)檎龢O時(shí),二極管被稱為正向偏置。對于硅二極管,正向偏置二極管的壓降典型值為0.7V。這是二極管的陽極和陰極之間正向偏置的最小電位差。
在測試二極管之前,我們必須首先確定二極管的端子,即其陽極和陰極。大多數(shù)PN結(jié)二極管的主體上都有一個(gè)白色帶,這個(gè)白色帶附近的端子是陰極。剩下的一個(gè)是陽極。通孔和表面貼裝二極管都有此標(biāo)記。
一些二極管可能具有不同的色帶(例如,某些齊納二極管在其紅色/橙色主體上有黑色標(biāo)記),但此彩色標(biāo)記附近的端子幾乎總是陰極。
二極管的測試可以以不同的方式進(jìn)行,但是在這里我們給出了二極管的一些基本測試程序。
注意:下面提到的測試程序僅適用于普通PN二極管。
注意:如果要測試的二極管已經(jīng)在電路中(在PCB上),那么您可以通過僅移除/脫焊二極管的一根引線來執(zhí)行以下提到的測試。
如何使用數(shù)字萬用表測試二極管?
使用數(shù)字萬用表(DMM)的二極管測試可以通過兩種方式進(jìn)行,因?yàn)镈MM中有兩種模式可用于檢查二極管。這些模式是:
二極管模式
歐姆表模式(或電阻模式)
二極管測試模式是測試二極管的最佳方式,因?yàn)樗蕾囉诙O管的特性。在這種方法中,二極管被置于正向偏置狀態(tài),并使用萬用表測量二極管兩端的壓降。正常工作的二極管將允許電流在正向偏置中流動(dòng),并且必須具有壓降。
在二極管的電阻模式測試中,測量二極管的正向和反向偏置電阻。對于一個(gè)好的二極管,正向偏置電阻應(yīng)該是幾百歐姆到幾千歐姆,反向偏置電阻應(yīng)該非常高(通常表示為OL–萬用表中的開環(huán))。
二極管模式測試程序
識別二極管的陽極和陰極端子。
通過將中央旋鈕旋轉(zhuǎn)到指示二極管符號的位置,使數(shù)字萬用表(DMM)保持二極管檢查模式。在這種模式下,萬用表能夠在測試引線之間提供大約2mA的電流。
將萬用表的紅色探頭連接到陽極,將黑色探頭連接到陰極。這意味著二極管是正向偏置的。
觀察萬用表顯示屏上的讀數(shù)。如果顯示的電壓值在0.6到0.7之間(對于硅二極管),則二極管是健康且完美的。對于鍺二極管,該值介于0.25到0.3之間。
現(xiàn)在,反轉(zhuǎn)儀表的端子,即將紅色探頭連接到陰極,將黑色探頭連接到陽極。這是二極管的反向偏置條件,其中沒有電流流過它。因此,如果二極管健康,則儀表應(yīng)讀取OL或1(相當(dāng)于開路)。
如果儀表顯示的值與上述兩個(gè)條件無關(guān),則二極管有缺陷。二極管中的缺陷可以是開路或短路。
開路二極管意味著二極管在反向和正向偏置條件下都表現(xiàn)為開路開關(guān)。因此,在任一偏置條件下,都沒有電流流過二極管。因此,儀表將在反向和正向偏置條件下指示OL(或1)。
二極管短路意味著二極管表現(xiàn)為閉合開關(guān),因此無論偏置如何,電流都會(huì)流過它,二極管兩端的壓降將在0V至0.4V之間。因此,萬用表將指示零電壓值,但在某些情況下,它將顯示非常小的電壓作為二極管兩端的壓降。
歐姆表(電阻)模式測試程序
與二極管測試方法類似,電阻模式也是檢查二極管是否良好、短路或開路的簡單方法。
識別二極管的端子,即陽極和陰極。
通過將中央旋鈕或選擇器旋轉(zhuǎn)到指示歐姆符號或電阻值的位置,使數(shù)字萬用表(DMM)保持在電阻或模式。將選擇器保持在低電阻(可能是1K歐姆)模式以進(jìn)行正向偏置,并將其保持在高電阻模式(100K歐姆)以進(jìn)行反向偏置測試程序。
將紅色探頭連接到陽極,將黑色探頭連接到陰極。這意味著二極管是正向偏置的。當(dāng)二極管正向偏置時(shí),二極管的電阻非常小。
如果儀表在儀表顯示屏上顯示的數(shù)值適中,即幾十歐姆,則二極管不好。但是,如果電阻讀數(shù)為幾百歐姆到幾千歐姆,則二極管良好且工作正常。
現(xiàn)在反轉(zhuǎn)萬用表的端子,使陽極連接到黑色探頭,陰極連接到紅色探頭。所以二極管是反向偏置的。
如果儀表在儀表顯示屏上顯示非常高的電阻值或OL,則二極管良好且功能正常。因?yàn)樵诜聪蚱脳l件下,二極管提供非常高的電阻。
綜上所述,很明顯,為了二極管正常工作,DMM在正向偏置條件下應(yīng)讀取一些低電阻,在反向偏置條件下應(yīng)讀取非常高的電阻或OL。
如果儀表在正向和反向偏置條件下都指示非常高的電阻或OL,則稱二極管斷開。另一方面,如果儀表在兩個(gè)方向上讀取非常低的電阻,則稱二極管短路。
如何使用模擬萬用表測試二極管?
大多數(shù)模擬萬用表通常沒有專用的二極管測試模式。因此,我們將在模擬萬用表中使用電阻模式,這類似于使用DMM歐姆表模式測試二極管。