医疗器械企业电子元器件知识大全

2024-03-01 08:47:04

　　电子元器件（Electronic components）是元件和器件的总称。电子元件：指在工厂生产加工时不改变分子成分 的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例如晶体管、电子管、集成电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。按分类标准，电子器件可分为12个大类，可归纳为真空电子器件和半导体器件两大块。电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展zui迅速，应用zui广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。

　　电子元器件包括：电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英医疗器械企业、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺材料、电子胶（带）制品、电子化学材料及部品等。

　　电子元器件在质量方面现在上面有中国的CQC认证，美国的UL和CUL认证，德国的VDE和TUV以及欧盟的CE等国内外认证，来保证元器件的合格。

　　一、元件：工厂在加工产品是没有改变分子成分产品可称为元件，不需要能源的器件。它包括：电阻、电容、电感器。（又可称为被动元件PassiveComponents）

　　2、分立器件，分为（1）双极性晶体三极管（2）场效应晶体管（3）可控硅 （4）半导体电阻电容

　　电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻.电阻在电路中的主要作用为:分流、限流、分压、偏置等.

　　电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）.电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流.

　　电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关.

　　晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管.

　　作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大.正

　　因为二极管具有上述特性,无绳机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中.机里使用的晶

　　体二极管按作用可分为:整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等.

　　电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器用符号L

　　表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。它经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。

　　集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文为缩写为IC，也俗称芯片。

　　模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等元件组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路，如集成运算放大器、比较器、对数和指数放大器、模拟乘（除）法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有：放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计师进行手动的电路调试，模拟而得到，与此相对应的数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言在EDA软件的控制下自动的综合产生。

　　数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字集成电路分为小规模集成（SSI）电路、中规模集成

　　MSI电路、大规模集成（LSI）电路、超大规模集成VLSI电路和特大规模集成ULSI）电路。小规模集成电路包含的门电路在10个以内，或元器件数不超过100个;中规模集成电路包含的门电路在10-100个之间，或元器件数在100-1000个之间;大规模集成电路包含的门电路在100个以上，或元器件数在10-10个之间;超大规模集成电路包含的门电路在1万个以上，或元器件数在10-10之间;特大规模集成电路的元器件数在10-10之间。它包括：基本逻辑门、触发器、寄存器、译码器、驱动器、计数器、整形电路、可编程逻辑器件、微处理器、单片机、DSP等。

　　2. 测试频率 正确的测量电感器L 、Q、DCR值，须先按规定在被测电感上施加交变电流，电流的频率越接近该电感的实际工作频率越好。假设电感值单位小至纳亨级（NH）时，要求测量仪器的频率高达3G。

　　3. 直流电阻 除功率电感器不测直流电阻（只检查导线规格），其它电感器按要求须规定zui大直流电阻，一般越小越好。

　　4. zui大工作电流 取电感器额定电流的1.25～1.5倍为zui大工作电流，一般应降额50%使用方较为安全。

　　5. 电感量的稳定性 电感器因为环境温度变化1℃所产生电感量的变化△L/△t与原有电感量L值的比值为电感的温度系a1,a1=△L/L*△t。除电感温度系数可决定其稳定性外，还应重视由于机械振动和时效老化所引起的电感量的变化。

　　6. 抗电强度及防潮 对于有抗电强度要求的电感器要选用封装材料耐电压高的品种，一般耐压较好的电感器，防潮性能也较好。采用树脂浸渍、包封、压铸工艺都可满足该项要求。

　　7. 焊盘或针脚 焊盘或针脚是选购和使用电感线圈不可忽视的重要方向，主要考核其拉力、扭力、耐焊接热和可焊性试验等，以保证焊接的可靠性。对于贴片电感（SMD）一定要严格按设计的焊盘尺寸选购，带针脚的电感，一般无严格规定同参数和立式、卧式可互换，只是由于PC板安装位置限制而品种。

　　8. 贴片元件的包装 全部使用承载带装以避免相互碰撞和挤压，基于SMT贴装作业对载带包装上带要求的考虑，出厂的产品上带的剥离力均在20g～100g之间，少于20g的剥离力除自粘带外是不合格的,对于体积较大医疗器械企业、重量较重的元件都必须用热封带作为上带封装。

　　9. 包装防护 a、电感器的磁性材料属于易碎品，在运输和贮存过程中要注意轻拿轻放; b、产品的包装：一般选用小礼盒作为内包装，外包装则选用坚固的双层纸箱，zui大可承受40Kg重压。

　　10. 保存期限 一般电感的保存期限在6个月内为*使用期限，超过6个月的产品需要重新进行可焊性试验合格后方可再使用。电感经过防氧化处理，产品的*使用期限可延长至8个月。

　　电子设备中使用着大量各种类型的电子元器件，设备发生故障大多是由于电子元器件失效或损坏引起的。因此怎么正确检测电子元器件就显得尤其重要，这也是电子维修人员必须掌握的技能。下面是部分常见电子元器件检测经验和技巧，供大家参考.

　　1.测整流电桥各脚的极性万用表置R×1k挡，黑表笔接桥堆的任意引脚，红表笔先后测其余三只脚，如果读数均为无穷大，则黑表笔所接为桥堆的输出正极，如果读数为4～10k，则黑表笔所接引脚为桥堆的输出负极，其余的两引脚为桥堆的交流输入端。

　　2.判断晶振的好坏先用万用表（R×10k挡）测晶振两端的电阻值，若为无穷大，说明晶振无短路或漏电;再将试电笔插入市电插孔内，用手指捏住晶振的任一引脚，将另一引脚碰触试电笔顶端的金属部分，若试电笔氖泡发红，说明晶振是好的;若氖泡不亮，则说明晶振损坏。

　　3.单向晶闸管检测可用万用表的R×1k或R×100挡测量任意两极之问的正、反向电阻，如果找到一对极的电阻为低阻值（100～lk），则此时黑表笔所接的为控制极，红表笔所接为阴极，另一个极为阳极。晶闸管共有3个PN结，我们可以通过测量PN结正、反向电阻的大小来判别它的好坏。测量控制极（G）与阴极[C）之间的电阻时，如果正、反向电阻均为零或无穷大，表明控制极短路或断路;测量控制极（G）与阳极（A）之间的电阻时，正、反向电阻读数均应很大; {测量阳极（A）与阴极（C）之间的电阻时，正、反向电阻都应很大。

　　4.双向晶闸管的极性识别双向晶闸管有主电极1、主电极2和控制极，如果用万用表R×1k挡测量两个主电极之间的电阻，读数应近似无穷大，而控制极与任一个主电极之间的正、反向电阻读数只有几十欧。根据这一特性，我们很容易通过测量电极之间电阻大小，识别出双向晶闸管的控制极。而当黑表笔接主电极1。红表笔接控制极时所测得的正向电阻总是要比反向电阻小一些，据此我们也很容易通过测量电阻大小来识别主电极1和主电极2。

　　5.检查发光数码管的好坏先将万用表置R×10k或R×l00k挡，然后将红表笔与数码管（以共阴数码管为例）的“地”引出端相连，黑表笔依次接数码管其他引出端，七段均应分别发光，否则说明数码管损坏。

　　6.判别结型场效应管的电极将万用表置于R×1k挡，用黑表笔接触假定为栅极G的管脚，然后用红表笔分别接触另外两个管脚，若阻值均比较小（5～10），再将红、黑表笔交换测量一次。如阻值均大（），说明都是反向电阻（PN结反向），属N沟道管，且黑表笔接触的管脚为栅极G，并说明原先假定是正确的。若再次测量的阻值均很小，说明是正向电阻，属于P沟道场效应管，黑表笔所接的也是栅极G。若不出现上述情况，可以调换红、黑表笔，按上述方法进行测试，直至判断出栅极为止。一般结型场效应管的源极与漏极在制造时是对称的，所以，当栅极G确定以后，对于源极S、漏极D不一定要判别，因为这两个极可以互换使用。源极与漏极之间的电阻为几千欧。

　　7.三极管电极的判别对于一只型号标示不清或无标志的三极管，要想分辨出它们的三个电极，也可用万用表测试。先将万用表量程开关拨在R×100或R×1k电阻挡上。红表笔任意接触三极管的一个电极，黑表笔依次接触另外两个电极，分别测量它们之间的电阻值，若测出均为几百欧低电阻时，则红表笔接触的电极为基极b，此管为PNP管。若测出均为几十至上百千欧的高电阻时，则红表笔接触的电极也为基极b，此管为NPN管。在判别出管型和基极b的基础上，利用三极管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理确定集电极。任意假定一个电极为c极，另一个电极为e极。将万用表量程开关拨在R×1k电阻挡上。对于：PNP管，令红表笔接c极，黑表笔接e极，再用手同时捏一下管子的b、c极，但不能使b、c两极直接相碰，测出某一阻值。然后两表笔对调进行第二次测量，将两次测的电阻相比较，对于：PNP型管，阻值小的一次，红表笔所接的电极为集电极。对于NPN型管阻值小的一次，黑表笔所接的电极为集电极。

　　9.测量大容量电容的漏电电阻用500型万用表置于R×10或R×100挡，待指针指向zui大值时，再立即改用R×1k挡测量，指针会在较短时间内稳定，从而读出漏电电阻阻值。

　　10.判别红外接收头引脚万用表置R×1k挡，先假设接收头的某脚为接地端，将其与黑表笔相接，用红表笔分别测量另两脚电阻，对比两次所测阻值（一般在4～7kQ范围），电阻较小的一次其红表笔所接为+5V电源引脚，另一阻值较大的则为信号引脚。反之，若用红表笔接已知地脚，黑表笔分别测已知电源脚及信号脚，则阻值都在15k以上，阻值小的引脚为+5V端，阻值偏大的引脚为信号端。如果测量结果符合上述阻值则可判断该接收头完好。

　　11.判断无符号电解电容极性先将电容短路放电，再将两引线做好A、B标记，万用表置R×100或R×1k挡，黑表笔接A引线，红表笔接B引线，待指针静止不动后读数，测完后短路放电;再将黑表笔接B引线，红表笔接A引线，比较两次读数，阻值较大的一次黑表笔所接为正极，红表笔所接为负极。

　　12.测发光二极管取一个容量大于100“F的电解电容器（容量越大，现象越明显），先用万用表R×100挡对其充电，黑表笔接电容正极，红表笔接负极，充电完毕后，黑表笔改接电容负极，将被测发光二极管接于红表笔和电容正极之间。如果发光二极管亮后逐渐熄灭，表明它是好的。此时红表笔接的是发光二极管的负极，电容正极接的是发光二极管的正极。如果发光二极管不亮，将其两端对调重新接上测试，还不亮，表明发光二极管已损坏。

　　13。光电耦合器检测万用表选用电阻R×100挡，不得选R×10k挡，以防电池电压过高击穿发光二极管。红、黑表笔接输入端，测正、反向电阻，正常时正向电阻为数十欧姆，反向电阻几千欧至几十千欧。若正、反向电阻相近，表明发光二极管已损坏。万用表选电阻R×1挡。红、黑表笔接输出端，测正、反向电阻，正常时均接近于，否则受光管损坏。万用表选电阻R×10挡，红、黑表笔分别接输入、输出端测发光管与受光管之间的绝缘电阻（有条件应用兆欧表测其绝缘电阻，此时兆欧表输出额定电压应略低于被测光电耦合器所允许的耐压值），发光管与受光管问绝缘电阻正常应为。

　　14.光敏电阻的检测将万用表拨到R×1k挡，把光敏电阻的受光面与入射光线保持垂直，于是在万用表上直接测得的电阻就是亮阻。再把光敏电阻置于*黑暗的场所，这时万用表所测出的电阻就是暗阻。如果亮阻为几千欧至几十干欧，暗阻为几至几十兆欧，说明光敏电阻是好的。

　　15.激光二极管损坏判别拆下激光二极管，测量其阻值，正常情况下反向阻值应为无穷大，正向阻值在20k～40k。如果所测的正向阻值已超过50k，说明激光二极管性能已下降;如果其正向阻值已超过90k，说明该管已损坏，不能再使用了。

　　电阻是电器设备中数量zui多的元件，但不是损坏率zui高的元件。电阻损坏以开路zui为常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。电阻有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。前两种电阻应用zui广，其损坏的特点一是低阻值（100以下）和高阻值（100k）的损坏率较高，阻值（如几百欧到几十千欧）的极少损坏;二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑，很容易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹医疗器械企业。线绕电阻用作大电流限流，阻值不大。圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹，有的没有痕迹。水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时会断裂，否则也没有可见痕迹。保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，有的也没有什么痕迹，但绝不会烧焦发黑。根据特点，在检查电阻时可有所侧重，快速找出损坏的电阻。

　　电解电容在电器设备中的用量很大，故障率很高。电解电容损坏有以下几种表现：

　　（1）看：有的电容损坏时会漏液，电容下面的电路板表面甚至电容外表都会有一层油渍，这种电容不能再用;有的电容损坏后会鼓起，这种电容也不能继续使用;因此，在前期选择电容的时候，就应该把好质量关，尽量选择的电容，如电容*国巨电容。

　　（2）摸：开机后有些漏电严重的电解电容会发热，用手指触摸时甚至会烫手，这种电容更换;

　　（3）电解电容内部有电解液，长时间烘烤会使电解液变干，导致电容量减小，要重点检查散热片及大功率元器件附近的电容，离其越近，损坏的性就越大。

　　二、三极管的损坏是PN结击穿或开路，其中以击穿短路居多。此外还有两种损坏表现：一是热稳定性变差，表现为开机时正常，工作一段时间后，发生软击穿;另一种是PN结的特性变差，用万用表R×1k测，各PN结均正常，但上机后不能正常工作，用R×10或R×1低量程档测，就会发现其PN结正向阻值比正常值大。测量二、三极管可以用指针万用表在路测量，较准确的方法是：将万用表置R×10或R×1档（用R×10档，不明显时再用R×1档）在路测二、三极管的PN结正、反向电阻，正向电阻不太大（正常值），反向电阻足够大（正向值），表明该PN结正常，反之就值得怀疑，需焊下后再测。这是电路的二、三极管外围电阻大多在几百、几千欧，用万用表低阻值档在路测量，可以基本忽略外围电阻对PN结电阻的影响。

　　集成电路内部结构，功能，一部分损坏都无法正常工作。集成电路的损坏也有两种：*损坏、热稳定性不良。*损坏时，可将其拆下，与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻，总能找到其中一只或几只引脚阻值异常。对热稳定性差的，可以在设备工作时，用*冷却被怀疑的集成电路，故障发生时间推迟或不再发生故障，判定。通常只能更换新集成电路来排除。

　　电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展zui迅速，应用zui广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。

　　*代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了*只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了*块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。

　　我国电子元件的产量已占的近39%以上。产量居世界*的产品有：电容器、电阻器、电声器件、磁性材料、压电石英晶体、微特电机、电子变压器、印制电路板。

　　伴随我国电子信息产业规模的扩大，珠江三角洲、长江三角洲、环渤海湾地区、部分中西部地区四大电子信息产业基地初步形成。这些地区的电子信息企业集中，产业链较完整，具有相当的规模和配套能力。

　　我国电子材料和元器件产业存在一些主要问题：中低档产品过剩，产品主要依赖进口;缺乏核心技术，产品利润较低;企业规模较小，技术开发投入不足。

　　光电子器件组装的自动化技术将是降低光电子器件成本的关键。手工组装是限制光电子器件的成本进一步下降的主要因素。自动化组装可以降低人力成本、提高产量和节约生产场地，因此光电子器件组装的自动化技术的研究将是降低光电子器件成本的关键。由于光电子器件自动化组装的精度在亚微米量级，自动化组装生产一直被认为是很困难的事，但近来有很大突破。国外的学术期刊已多次报道在VCSEL、新型光学准直器件和自对准等技术进步基础上，光器件自动化组装实现的突破，同时专门针对自动化组装的光电子器件设计也正在兴起。2002年OFC展览会上有十多家自动封装、自动熔接设备厂商参展，熔接、对准、压焊等许多过去认为只能由人工操作的工艺现在都能由机械手进行。据ElectroniCast预测，到2005年自动化组装与测试设备的销量将达17.1亿美元，光电子器件产值中的70%~80%将由全自动或半自动化组装生产, 可以说自动化生产线的出现是光电子行业开始走向成熟的标志和发展的必然。

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