元器件易学通:常用元件分册
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3.6 电感器的辨认与好坏鉴别

线圈的辨认与好坏判断是应用、检修电感器必须掌握的基础。

3.6.1 电感器的辨认

1.从外表标记辨认电感器

辨认就是要掌握电感器外表、形体、标记、结构等特点,以能与其他元件区别开来。

从结构上,电感器大体分为空心和磁芯电感线圈;从外表上,电感器可分为未封装和已封装两种形式。

间绕线圈一般都没有封装,外表上没有任何字符标记,但能够看到裸露线圈本体,就能确认是电感器,如图3-2(a)所示。

有的密绕线圈进行了封装,有的却未封装。没有封装也能看到紧密绕制的裸露线圈,容易辨认。如果已封装,表面一般印刷有电感量标记,常带有电感单位独有的字符“μH”或“mH”,就可确认是电感器,如图3-2(b)所示。

固定磁芯线圈也存在已封装和未封装之分。对于已封装的,可从标记电感单位来判别。对于未封装的,可从外表线圈辨认,如图3-2(c)所示。

可调磁芯线圈大多用屏蔽罩封装,故外表都有标记。有的标记出电感量,有的则标记出型号,有了型号就可以通过电子元件手册查出它的电感量。其标记如图3-2(d)所示。

2.从外表形体辨认电感器

从如图3-2所示可以看出,电感器有独特的形状与外表,因此可直接从外表形状上辨认。

但有些电感器外形与其他元器件相似,容易混肴。例如,图3-2(b)中标有0.2μH的电感器是片状,与瓷片电容器、热敏电阻形状相似,因此应以标记“μH”确认它是电感器。图3-2(b)中标有1μH的电感器是矩形,可能是电阻器,也可能是电容器,因此只能从标记上辨认。标记有“pF”就是电容器,标记有“Ω”就是电阻器。标记有“μH”则是电感器。

在图3-2(c)中100μH的电感器是圆柱形,两个引脚从同一端引出。电阻器尽管有圆柱形,但没有从同一端引出的,所以可确定不是电阻器。电容器却有这样的形体结构,因此只能从标记符号上来辨认。

图3-2中,除上述三种电感器外形容易与其他元件混肴外,其余外形则是电感器特有的。因此,可直接通过外形来辨认电感器。

通过外形辨认电感器虽有局限性,但可初步辨别,特别是多见识后,也能准确辨认。

3.在电路图中辨认电感器

在电路图中辨认电感器,就是要掌握哪些图形符号表示电感器,哪些相近但又不是电感器。更重要的是能辨读出电感量或电感器的型号,能通过图形符号大致知道电感器结构。

查看图1-5所示电路,标记L2旁边的图形符号与图3-3(d)所示的图形符号相同,为固定磁芯线圈,电感为3.1mH,它与图3-2(c)所示4.7μH电感器的形状相似,很好辨认。

标记L1旁边的图形符号与图3-3(g)所示的图形符号相同,代表一个同轴固定磁芯线圈。所谓同轴,就是在一个磁芯上绕两组或更多的线圈绕组,很好辨认。

L1与L2都是电感器,为了在同一个电路图中能够归类辨别,除都标记“L”表示电感器外,还在下角标记“1”、“2”,表示各个电感器的编号。

从结构上讲,L2在磁芯上只绕一个线圈绕组,属于普通电感线圈。而L1则是在同一磁芯上绕有两个线圈绕组,为了区别这两个线圈绕组,又在下角附标“1-1”和“1-2”对L1中两个绕组进行编号。

此外还要说明,图1-5中L1和T的图形符号看上去都是在一个磁芯上绕有多个绕组,但L1与T分别属两类元件,L1属于电感器,而T则是变压器,不能混淆。

3.6.2 电感器好坏的判断

1.电感器的常见故障

(1)线圈的断路故障。电感器是由一根连续不断的导线绕制而成,一般只有两个引脚。线圈导通电流时,是从一个引脚流入线圈,再一匝挨一匝地逐次流到另一个引脚上。当电感线圈任何一处断开后,电流就不能从一个引脚流到另一个引脚,常称为断路故障。

造成线圈断路原因很多,没有封装或没有屏蔽罩的线圈,在储存或运输过程中,有可能被擦断或碰断;在潮湿环境中储存过久,线圈受潮湿长期侵蚀,有可能使线圈锈断;有底座的线圈,如果线圈端头与引脚没有焊接好,或在焊接处断脱,电感器同样不能导通电流,也属于线圈断路。线圈出现断路故障后,就起不到应有的作用,此时可说它已损坏。

(2)电感器的短路故障。一个正常的电感器,每圈之间都彼此绝缘,如果匝间绝缘层被破坏,线圈就会出现匝与匝直接挨连的情况,导通的电流就不是沿线圈每一匝、每一点依次流动,而是通过挨连那一点,从一匝直接流到相连的另一匝上。如果是首匝与末匝挨连,电流就会直接从一个引脚流到另一个引脚,这些都称为线圈出了短路故障。

短路故障多是在潮湿环境长期霉锈破坏绝缘层引起的,一旦线圈受潮使其绝缘能力降低,绝缘层就容易被电压击穿,形成短路。运输储藏中将绝缘层擦破,同样会造成短路故障。

(3)电感器接触不良的故障。接触不良就是线圈时而能导通时而不能导通电流,这就是线圈接触不良故障的本质。

造成这种故障的原因,通常是线圈因磨擦,使线圈某处要断开又没完全断开,受到震动便断开,没有震动又接触良好。这时的接触,完全靠线圈曲绕的属性力在维持,一但机械振动力大于曲绕属性力,线圈就断脱开来。从而形成接触不良的故障。

有底坐的线圈,如果两个线头与引脚在焊接处存在松动,也会出现时而导通时而不导通电流的情况,这也是形成线圈接触不良故障的原因。

电路板上焊接的线圈导通较大电流时,会产生较高温度,使引脚膨胀,冷却时引脚又收缩,久而久之,使引脚与焊锡间形成缝隙,也会造成接触不良故障。特别是受震动后,故障表现明显。

(4)品质因素降低的故障。电感器的品质因素降低,也是一种常见故障,特别是使用较久的电感器,品质因素降低比较普遍。

前面学过,电感线圈品质因素为 ,而且 又与 成正比。这表明线圈的 Q 值可受到较多因素影响。具体说,线圈 Q 值的高低与绕制导线的直径 D有关,与导通电流的变化率有关,与线圈等效电阻R 有关,与通过的电流频率f 有关。不难理解,当电感线圈应用于某一电路后,导通电流频率就确定了,所以电流频率不会影响线圈Q 值变化。可是线圈长期使用后,要经过四季潮霉变化,吸潮发霉,使线圈匝间分布电容、等效电阻、绕制导线的等效直径及电感量等发生相应变化,从而使品质因素降低。

当电视机高频谐振线圈 Q 值降低后,将使整机灵敏度降低。甚至还可能使谐振电路出现停振或部分停振故障,这都会导致电视机无法正常使用。

2.判断电感器好坏的方法

判断电感器好坏的方法较多,这里介绍几种常用的方法。

(1)外表直观法。直观判断法就是通过人的观察、感触能力,来判断电感器好坏。

通过观察,常常可直接发现电感线圈断路、接触不良、部分短路及 Q 值降低的故障。例如,单层电感线圈某处导线被碰擦断开,都能直接看出来。多层电感线圈出现表层断线时,也能直接看出来。不管是碰擦断,还是霉锈断,用直观法判断都十分简单有效。密绕线圈的导线较细,断线处往往难以发现,可以借助放大镜帮助,使开路故障明显,也能观察判断。若是线圈内层断路,直观法就无能为力了。

接触不良故障比开路故障更隐密。如果故障出现在线圈表层,除可用放大镜帮助外,还可用牙签轻轻拔动每匝线圈,使断开处表现更明显。如果故障出在线圈端头与引脚之间,仍可拔动线头来发现。

如果短路故障出现在线圈表面,是由擦破绝缘层形成的,一般能看到擦伤的痕迹。若是线圈霉锈短路,线圈表面多反映出绿色铜锈斑点,绝缘层也被破坏,使匝与匝之间短路。也可用观感法来判断。

线圈 Q 值降低,外表多表现出锈斑、湿润、埃尘。有了这些现象,一般来讲,Q值大多有所下降。

(2)电阻检测法。观感法判断线圈好坏具有一定局限性,对多层线圈内部开路无法判别,此时可用电阻表来判断。

电感线圈是由一根完整漆包线绕成的,这根导线本身具有一定的电阻。用电阻表测量线圈的阻值时,如果没有断路,线圈会有一定电阻,它就是导线的电阻值。其测量方法如图3-18所示。用电阻表测某个电感线圈的电阻值时,如果测得的电阻值是无穷大,就说明这个线圈有断路故障。

图3-18 用电阻表测量电感器

如果电感线圈有接触不良故障,也可用电阻表来检测,只不过边测量还应边轻摇线圈引脚,如果阻值时大时小,示值不稳定,就可以肯定这个电感线圈有接触不良故障。

用这种方法判断电感器的好坏仍有一定的局限性,当线圈局部短路时,表针不能明确指示出来。因为大多数电感线圈的电阻都较小,普通电阻表指示线圈的阻值时,本来就不十分准确,更不能准确反映线圈局部短路时的阻值变化。

(3)电感检测法。电感检测法是用交流电压表检测电感器好坏的方法。这里具体介绍使用MF50型万用表交流电压挡来测量的方法。先按如图3-19所示把电感器与交流电压表串联,再接入某种交流电源,便能从表上读出测得的交流电压,然后通过图3-20所示的“交流电压与电感量对应图”查出所测电感器的实际电感量,再与标称电感量比较,就能判断电感器的好坏。

图3-19 用交流电检测电感器

图3-20 交流电压与电感量对应

需要指出,用这种方法检测电感量,应将MF50型万用表本书中所提及的万用表为MF50型。调到交流电压10V挡,使用的电源必须是50Hz、10V,同时应在电感器两脚并联一个4.45kΩ的电阻器,如图3-19所示。

检测所需的50Hz、10V交流电源,可从220V、50Hz交流电源中用变压器变压取得。

用上述方法检测任何一个电感器,电压表都会测出一个电压值。在检测10H电感器时,电压值接近7.8V。图3-20中7.8V电压对应的电感值,正好是第一行的10H。这表明两点:①如果实际测出的电感量与标称电感量相同,则说明这是一个好电感器,不存在开路、短路、接触不良及电感量变质等故障;②如果实际测量的结果不是7.8V,就说明该电感器的电感量已经发生了变化,现已不是10H。

图3-20中电感量有两行,是指用图3-19所示方法测量电感量时,可测出两种范围的电感:第一行测量范围是2~200H,电感量较小,测这一范围的电感时,电感器应并联4.45kΩ 电阻;第二行测量范围是20~2000H,在测这一范围的电感时,应撤除并联的电阻器。

上述表明,用这种方法检测电感器的好坏,比较准确、完整、全面,不存在感观法、电阻检测法的局限性。

还需说明,一般的万用表都可以检测电感器的电感量。只是表的型号不同时,必须按万用表的说明书操作。