一、电阻器
电阻器(Resistance)是电气、电子设备中用得最多的基本元件之一。用字母“R”表示,单位为欧姆(符号为Ω)。主要用于控制和调节电路中的电流和电压,或用作消耗电能的负载。微波炉中所用的电阻器有固定电阻器、压敏电阻器、湿敏电阻器、气敏电阻器和热敏电阻器等几种。
1.固定电阻器
固定电阻器是阻值不变或变化忽略不计的电阻器,是微波炉电脑板中使用最多的元件之一,其在电路中用文字符号“R”表示,电路符号如图2-1所示。它一经制成,其阻值固定不变,在电路中起分流、降压、限流等作用。微波炉中常用的固定电阻器如图2-2所示。
图2-1 固定电阻器的电路符号
图2-2 固定电阻器
使用MF-47型指针式万用表,将万用表功能选择置于欧姆挡,并根据被测电阻标称值选择量程,再对万用表电阻挡位进行零欧姆校正后,将两表笔(不分正负)分别和电阻器的两端相接即可准确测出实际电阻值,如图2-3所示。实测电阻值应与电阻器的标称值相符合(允许有一定的误差),若不相符,超出误差范围,则说明该电阻器已变值;若所测得的电阻值为无穷大、电阻值为零或电阻值不稳,则说明该电阻器已损坏。
图2-3 固定电阻器的检测
测试固定电阻器时应注意的事项如下:
1)根据被测电阻标称值选择量程,通常100Ω以下的电阻器可选“R×1”挡,100Ω~1kΩ的电阻器可选“R×10”挡,1~10kΩ的电阻器可选“R×100”挡,10~100kΩ的电阻器可选“R×1k”挡,100kΩ以上的电阻器可选“R×10k”挡。
2)对电阻挡位进行零欧姆校正时,应将万用表两表笔短接,观察指针是否到“0”位。若不在“0”位,则调节“调零”旋钮使指针指向电阻刻度的“0Ω”位置上。
图2-4 压敏电阻器的电路符号
2.压敏电阻器
压敏电阻器是用陶瓷工艺加工制作而成的,它是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件,即“在一定电流电压范围内电阻值随电压而变”或“电阻值对电压敏感”的电阻器。其在电路中用文字符号“RV”或“R”表示,电路符号如图2-4所示。其广泛地应用在微波炉及其他电子产品中,起电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。工作时,它的阻值为无穷大,并接在电路中,不影响电路的正常工作。当出现异常高压超过该元件的阈值电压Vt时,它的电阻值就会变得很小,为电路提供了一条低阻抗的放电通路,保护其他元件免受高电压的冲击。微波炉中常用的压敏电阻器如图2-5所示。
图2-5 压敏电阻器
检测微波炉压敏电阻器时,用指针式万用表R×1k或R×10k挡,测量压敏电阻器的电阻值,正常时应为无穷大。若测得其电阻值接近零或有一定的电阻值,则说明该电阻器已被击穿损坏或已漏电损坏。
测量压敏电阻器的绝缘电阻值的方法如图2-6所示,将万用表的量程开关拨至R×10k或R×100k挡,测出压敏电阻器的阻值,交换表笔后再测量一次,若两次测得的阻值均为无穷大,则说明被测压敏电阻器合格,反之,表明其漏电严重且不可使用。
3.湿敏电阻器
湿敏电阻器是一种对环境湿度敏感的元件,主要由基片(绝缘片)、感湿材料和电极组成。其在电路中的文字符号用字母“R”或“RS”表示,电路符号如图2-7所示。它的电阻值能随着环境的相对湿度变化而变化,在微波炉等家用电器及工业、农业等方面作为湿度检测和湿度控制用。微波炉中常用的湿敏电阻器如图2-8所示。
图2-6 压敏电阻器绝缘电阻值的检测
图2-7 湿敏电阻器的电路符号
图2-8 湿敏电阻器
检测湿敏电阻器的方法如图2-9所示,先将万用表选择在电阻挡(具体挡位根据湿敏电阻器阻值的大小确定),再将湿敏电阻器置于盛水容器内且贴近水面处,若此时万用表所指示的阻值在数分钟后有明显变化(依湿度特性不同变大而变小),则说明所测湿敏电阻器良好。
图2-9 湿敏电阻器的检测
4.气敏电阻器
气敏电阻器是一种对特殊气体敏感的元件,它是利用金属氧化物半导体表面吸收某种气体分子时,会发生氧化或还原反应使电阻值改变的特性而制成的电阻器。其在电路中常用字母“R”或“RG”表示,电路符号如图2-10所示。它可以将被测气体的浓度和成分信号转变为相应的电信号,广泛应用于各种可燃气体、有害气体及烟雾等方面的检测及自动控制。在微波炉中主要用于微波炉有害气体报警系统。图2-11所示为气敏电阻器。
检测气敏电阻器时,需同时采用两只万用表进行检测,其中一只万用表(P1)用来检测对气敏电阻器的加热电流,另一只万用表(P2)用来检测气敏电阻器在清洁空气中和在可燃性气体浓度变化时的电阻值。具体的检测电路如图2-12所示,图中G为12V加热电源,RP为110Ω线绕电位器,R为3Ω限流电阻器,P1、P2为万用表。一般来说,万用表P1的量程可选择电流500mA挡,P2的量程选择R×1k挡即可。
图2-10 气敏电阻器的电路符号
图2-11 气敏电阻器
图2-12 用万用表检测气敏电阻器
测试时,闭合开关S后,万用表P2的指针应有较大幅度的偏转(电阻值较小),且随着加热过程的进行,指针的偏转幅度应逐渐减少。待电阻值稳定后,再调整RP,使气敏电阻器工作在该型号的加热电流值之下,此时万用表P1指示的读数即为气敏电阻器工作时在清洁空气中的电阻值。然后将气敏电阻器置于液化气灶上(开气但不点火),随后可见到万用表P2指示的电阻值明显下降。若电阻值不下降或下降不明显,则说明被测气敏电阻器已失效或灵敏度差。
5.热敏电阻器
热敏电阻器是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器,又称半导体热敏电阻器,它由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。其在电路中常用字母“RT”或“R”表示,电路符号如图2-13所示。这种电阻器具有一系列特殊的电性能,最基本的特性是其阻值随温度的变化有极为显著的变化,且其伏安特性曲线呈非线性。它在微波炉中常用作温控器(也称温度保险),如图2-14所示。
按温度系数可称为PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数),泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常人们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻器,简称PTC热敏电阻器,如图2-15所示。
NTC(Negative Temperature Coefficient,负温度系数),泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,通常我们所提到的NTC是指负温度系数热敏电阻器,简称NTC热敏电阻器,如图2-16所示。
图2-14 温控器
图2-15 PTC热敏电阻器
图2-16 NTC热敏电阻器
(1)PTC热敏电阻器的检测方法
检测时,用万用表R×1挡,具体可分两步操作:
1)常温检测。常温检测就是在室内温度接近25℃时进行检测,具体方法如图2-17所示,将两表笔接触PTC热敏电阻器的两引脚测出实际电阻值,并与标称电阻值相对比,两者相差在±2Ω内即为正常。实际电阻值若与标称电阻值相差过大,则说明其性能不良或已损坏。
图2-17 常温检测PTC热敏电阻器
图2-18 加温检测PTC热敏电阻器
2)加温检测。在常温测试正常的基础上,即可进行加温检测,具体方法如图2-18所示。将一热源(例如电烙铁)靠近PTC热敏电阻器对其加热,同时用万用表监测其电阻值是否随温度的升高而增大。若电阻值随温度的升高而增大,则说明热敏电阻器正常;若电阻值无变化,说明其性能变劣,不能再继续使用。检测PTC热敏电阻器时,应注意以下事项:
1)检测时应将热敏电阻器与电路脱开,以切断PTC热敏电阻器与消磁线圈之间的通路。
2)在常温检测时,不应在断电关机后或焊接后立即进行检测,因为这时PTC热敏电阻器温度较高,所测得的电阻值会明显大于标称值,容易造成误判。应在PTC热敏电阻器温度自然冷却到与室温一致时,再进行测试。
3)加温检测PTC热敏电阻器时,不要使热源与PTC热敏电阻器靠得过近或直接接触热敏电阻器,以防止将其烫坏。
(2)NTC热敏电阻器的检测方法
1)常温检测。NTC热敏电阻器对温度的敏感性较高,所以不宜用万用表来测量它的电阻值。这是因为万用表的工作电流比较大,流过热敏电阻器时会发热而使电阻值改变。但对于初学者来说,只求粗测一下热敏电阻器能否工作,所以使用万用表来检测也无可非议。测量方法如图2-19所示,将万用表拨到欧姆挡(视标称电阻值定挡位),用鳄鱼夹代替表笔分别夹住热敏电阻器的两脚测出实际电阻值,并与标称电阻值相对比,如果两者相差过大,则说明所测热敏电阻器性能不良或已损坏。
2)加温检测。在常温测试正常的基础上,即可进行加温检测,具体方法如图2-20所示。用手捏住热敏电阻器,观察万用表,会看到随着温度的慢慢升高指针会慢慢向右移,表明电阻值在逐渐减少,当减少到一定数值时,指针停了下来。若环境温度接近体温,用这种方法就不灵了,此时可用电烙铁靠近热敏电阻器,同样也会看到指针慢慢右移。这样,则可表明这只负温度系数热敏电阻器是好的。
图2-19 常温检测NTC热敏电阻器
图2-20 加温检测NTC热敏电阻器
检测NTC热敏电阻器时,应注意以下事项:
1)万用表内的电池必须是新换不久的,而且在测量前应调好欧姆零点。
2)普通万用表的电阻挡由于刻度是非线性的,为了减少误差,读数方法正确与否很重要,即读数时视线正对着指针。若表盘上有反射镜,眼睛看到的指针应与镜子里的影子重合。
3)热敏电阻器上的标称电阻值,与万用表的读数不一定相等,这是由于标称电阻值是用专用仪器在25℃的条件下测得的,用万用表测量时有一定的电流通过热敏电阻器而产生热量,而且环境温度不可能正是25℃,所以不可避免地会产生误差。