《电子元器件识别与检测》压电元件和霍尔元件的检测与识别

2．石英晶体元件的种类和主要参数 ．
（1）石英晶体元件的种类
石英晶体元件按封装外形有金属壳、 石英晶体元件按封装外形有金属壳、玻 胶木壳和塑封等几种， 壳、胶木壳和塑封等几种，按石英晶体元件 的频率稳定度分，有普通型和高精度型， 的频率稳定度分，有普通型和高精度型，被 广泛应用于彩电、手机、手表、电台、DVD机 广泛应用于彩电、手机、手表、电台、DVD机 等。 尽管石英晶体元件的分类形式较多， 尽管石英晶体元件的分类形式较多，但 彼此间的性能差别不大， 彼此间的性能差别不大，只要体积及性能参 数基本一致， 数基本一致，许多石英晶体元件都可以互换 使用。 使用。
1．陶瓷元件 ．
（1）陶瓷元件的结构及特点
陶瓷元件是在由锆钛酸铝陶瓷材料制成 的薄片两边镀上金属银层， 的薄片两边镀上金属银层 ， 然后在银层上做 出电极引线，最后用塑料等材料封装而成。 出电极引线，最后用塑料等材料封装而成。 陶瓷元件的基本结构、 工作原理、 特性、 陶瓷元件的基本结构 、 工作原理 、 特性 、 等效电路等与石英晶体元件相似， 等效电路等与石英晶体元件相似 ， 但其频率 精度、 精度 、 频率稳定性等指标比石英晶体元件要 差一些。 差一些。
表13.4
第1部分元件功能 符号 L X J Z 意义 滤波器 陷波器 鉴频器 谐振器
国产陶瓷元件的型号命名表
第2部分材料性质 符号 T 意义 压电陶磁 第3部分 符号 意义 符号 数字 和K 第4部分 意义 频率和单 位（kHz） 第5部分 符号 意义 产品 系列
W或B
形状
字母表示
数字 和M
频率和单 位（MHz）
先在不按遥控键的状态下， 先在不按遥控键的状态下，用红表笔分别 测出晶体两引脚的电压值， 正常情况下， 测出晶体两引脚的电压值 ， 正常情况下 ， 一 只脚为0 另一只脚为3 供电电压）左右； 只脚为 0V ， 另一只脚为 3V （ 供电电压 ） 左右 ； 然后按下遥控器上的任一功能键， 然后按下遥控器上的任一功能键 ， 再用红表 笔分别测出晶体两引脚的电压值， 笔分别测出晶体两引脚的电压值 ， 正常情况 两脚电压均为1 供电电压的一半） 下 ， 两脚电压均为 1.5V （ 供电电压的一半 ） 左右。 左右。 若所得数值与正常值差异较大， 若所得数值与正常值差异较大，则说明晶 体工作不正常。 体工作不正常。
（2）在路测压法
现以鉴别彩电遥控器晶体好坏为例， 现以鉴别彩电遥控器晶体好坏为例，介 绍此法的具体操作。 绍此法的具体操作。 将遥控器后盖打开， 将遥控器后盖打开，找到晶体所在位置 和电源负端（ 和电源负端（一般彩电遥控器均采用两节 干电池串联供电）； ）；把万用表置于直流 1.5 V干电池串联供电）；把万用表置于直流 电压挡，黑表笔固定接在电源的负端。 10 V电压挡，黑表笔固定接在电源的负端。
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图13.1 石英晶体的电路符号及外形
1．石英晶体元件的结构及性能 ．
石英晶体元件由石英晶片、晶片支架、 石英晶体元件由石英晶片、晶片支架、外 壳等构成。 壳等构成。 石英晶体元件在电路中作用相当于一个高 值的LC谐振元件。 LC谐振元件 Q值的LC谐振元件。 因切割石英晶体时的方位不同， 因切割石英晶体时的方位不同，切割出来 的石英晶片型状也不相同，常见的切型有AT AT、 的石英晶片型状也不相同 ， 常见的切型有 AT 、 BT、DT、 等数种。 BT、DT、X、Y等数种。
（3）电笔测试法
用一只试电笔， 用一只试电笔，将其刀头插入交流市电的 火线孔内， 用手捏住晶体的任一只引脚， 火线孔内 ， 用手捏住晶体的任一只引脚 ， 将 另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分， 另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分 ， 若 试电笔氖管发光， 说明晶体是好的， 否则， 试电笔氖管发光 ， 说明晶体是好的 ， 否则 ， 说明晶体已损坏。 说明晶体已损坏。
4．石英晶体元件的检测 ．
检测石英晶体通常采用以下几种方法， 检测石英晶体通常采用以下几种方法，在 实际维修中更为常用的是用代换法来判断石 英晶体的好坏。 英晶体的好坏。
（1）电阻法
将万用表置于“ 将万用表置于“R×10 k”挡，测量石英晶 体两引脚之间的电阻值，应为无穷大。 体两引脚之间的电阻值，应为无穷大。 若实测电阻值不为无穷大甚至出现电阻为 零的情况， 零的情况 ， 则说明晶体内部存在漏电或短路 性故障。 性故障。
（2）石英晶体元件的主要参数
石英晶体元件的主要参数有：标称频率、 石英晶体元件的主要参数有：标称频率、 工作温度、频率偏移、温度系数、负载电容、 工作温度、频率偏移、温度系数、负载电容、 激励电平等。 激励电平等。 标称频率。 ① 标称频率。 在石英晶体成品上标有一个标称频率， 在石英晶体成品上标有一个标称频率， 当电路工作在这个标称频率时， 当电路工作在这个标称频率时，其频率稳定 度最高。 度最高。 这个标称频率通常是在成品出厂前， 这个标称频率通常是在成品出厂前，在 石英晶体上并接一定的负载电容条件下测定 的。
项目13 项目13 压电元件和霍尔元件的检测与 识别
项目要求 项目实施方法与步骤 项目相关知识
项目要求 项目实施方法与步骤 【项目实施目标】 项目实施目标】 项目实施器材】 【项目实施器材】 项目实施步骤】 【项目实施步骤】 项目考核方法】 【项目考核方法】
项目实施目标】 【项目实施目标】
（1）熟悉各种压电元件的类型和用途。 熟悉各种压电元件的类型和用途。 熟悉各种压电元件的外形和规格。 （2）熟悉各种压电元件的外形和规格。 掌握用万用表检测压电元件的方法。 （3）掌握用万用表检测压电元件的方法。 熟悉霍尔元件的类型和用途。 （4）熟悉霍尔元件的类型和用途。 熟悉霍尔元件的外形和规格。 （5）熟悉霍尔元件的外形和规格。 掌握用万用表检测霍尔元件的方法。 （6）掌握用万用表检测霍尔元件的方法。
负载电容。 ② 负载电容。 所谓石英晶体的负载电容， 所谓石英晶体的负载电容 ， 是指从晶振 的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效 电容， 电容 ， 即指与晶振插脚两端相关联的集成电 路内部及外围的全部有效电容之和。 路内部及外围的全部有效电容之和。
3．石英晶体元件的命名 ．
国产石英晶体元件的型号命名由3 国产石英晶体元件的型号命名由 3 部分组 部分用字母表示外壳材料及形状， 成。第1部分用字母表示外壳材料及形状，如 用J表示金属外壳，S表示塑料外壳，B表示玻 表示金属外壳， 表示塑料外壳， 璃外壳等。 璃外壳等。 部分用字母表示晶体片的切割方式， 第 2 部分用字母表示晶体片的切割方式 ， 表示晶体切型为AT AT型 如 A 表示晶体切型为 AT 型 ， B 表示晶体切型为 BT型等 型等。 BT型等。 第 3 部分用数字表示石英晶体元件的主要 参数性能及外形尺寸，如用4 75表 参数性能及外形尺寸 ， 如用 4.433 618 75 表 示石英晶体元件的标称工作频率。 示石英晶体元件的标称工作频率。
2．声表面波滤波器（SAWF） ．声表面波滤波器（ ）
声表面波滤波器（SAWF） 声表面波滤波器（SAWF）是一种集成滤波 它利用“ 压电” 反压电” 器 ， 它利用 “ 压电 ” 和 “ 反压电 ” 的原理进 行信号的传播。 行信号的传播。 不同频率的信号， SAWF中换能的能力不 不同频率的信号，在SAWF中换能的能力不 从而形成了对不同频率信号的滤波作用。 同 ， 从而形成了对不同频率信号的滤波作用 。
（1）声表面波滤波器（SAWF）结构 声表面波滤波器（SAWF）
声表面波滤波器由压电晶体基片及输入 换能器、输出换能器组成。 换能器、输出换能器组成。 压电晶体通常由铌酸锂材料制成， 压电晶体通常由铌酸锂材料制成，换能 器呈叉指形，它将电压信号转换成机械波， 器呈叉指形，它将电压信号转换成机械波， 再将机械波转换成电压信号。 再将机械波转换成电压信号。 叉指形换能器的几何尺寸和形状， 叉指形换能器的几何尺寸和形状，决定 了滤波器的通频带特性。 了滤波器的通频带特性。
（3）陶瓷元件的主要参数及更换
陶瓷元件的主要参数有标称频率、 陶瓷元件的主要参数有标称频率、插入损 陷波深度、 失真度、 鉴频输出电压、 耗 、 陷波深度 、 失真度 、 鉴频输出电压 、 通 带宽度、 谐振阻抗等， 带宽度 、 谐振阻抗等 ， 选用和更换陶瓷元件 时只要其型号和标称频率一致即可。 时只要其型号和标称频率一致即可。
（2）陶瓷元件的分类及命名方式
陶瓷元件按用途和功能， 陶瓷元件按用途和功能，可分为陶瓷陷波 陶瓷滤波器、 陶瓷鉴频器、 器 、 陶瓷滤波器 、 陶瓷鉴频器 、 陶瓷谐振器 等 ； 按其引出的电极数目分为两电极陶瓷元 件 、 三电极陶瓷元件和四电极以上的多电极 陶瓷元件。 陶瓷元件。 陶瓷元件一般采用塑料壳封装或复合材料 封装形式，也有的采用金属壳封装形式。 封装形式，也有的采用金属壳封装形式。 国产陶瓷元件的型号命名由5 部分组成， 国产陶瓷元件的型号命名由 5 部分组成 ， 其各部分符号及意义如表13 所示。 13. 其各部分符号及意义如表13.4所示。
项目相关知识 知识1 知识 石英晶体 知识2 陶瓷元件、 知识 陶瓷元件、声表面波滤波器 和霍尔元件
知识1 知识 石英晶体
石英晶体又称为石英谐振器， 石英晶体又称为石英谐振器，它是利用石 英的“ 压电” 英的 “ 压电 ” 特性而按特殊切割方式制成的 一种电谐振元件。 一种电谐振元件。 石英晶体元件具有性能稳定、品质因数高、 石英晶体元件具有性能稳定、品质因数高、 体积小等优点， 其电路符号及外形如图13 13. 体积小等优点 ， 其电路符号及外形如图 13.1 所示。 所示。
声表面波滤器（SAWF）的特点是： 声表面波滤器（SAWF）的特点是：选择 性好，吸收深度可达-35～ dB； 性好，吸收深度可达-35～−40 dB；幅频特性 及相频特性好，且无须调整；温度稳定性好， 及相频特性好，且无须调整；温度稳定性好， 不易老化；过载能力强， 不易老化；过载能力强，不会因为输入信号 的大小而引起频率特性的变化。 的大小而引起频率特性的变化。 但它也存在插入损耗大、 但它也存在插入损耗大、传输效率低和 次反射等缺点。 有3次反射等缺点。
项目实施器材】 【项目实施器材】
（1）电子产品：各种类型的压电元件和 电子产品： 霍尔元件若干。 霍尔元件若干。 （2）每两个人配备指针式万用表和数字 式万用表各一只。 式万用表各一只。
项目实施步骤】 【项目实施步骤】
（1）识别各种类型的压电元件和霍尔元 观看其外部特征， 件，观看其外部特征，识读压电元件和霍尔 元件上的各种标志。 元件上的各种标志。 用万用表对各种压电元件进行检测。 （2）用万用表对各种压电元件进行检测。 用万用表对霍尔元件进行检测。 （3）用万用表对霍尔元件进行检测。 完成在项目实训报告中要求的操作， （4）完成在项目实训报告中要求的操作， 将操作结果填入相应的表格中。 将操作结果填入相应的表格中。
不同切型的石英晶片其性能不同， 不同切型的石英晶片其性能不同，特别是 对频率的温度特性差别较大。 对频率的温度特性差别较大。 晶片支架用于固定晶片及引出电极， 晶片支架用于固定晶片及引出电极，晶片 支架有焊线式和夹紧式两种。 支架有焊线式和夹紧式两种。 石英晶体元件的封装外壳有玻璃真空密封 金属壳封装型、 型 、 金属壳封装型 、 陶瓷外壳封装及塑料外 壳封装型等。 壳封装型等。 石英晶体元件一般有两个电极， 石英晶体元件一般有两个电极，但也有多 电极式的封装。 电极式的封装。
项目考核方法】 【项目考核方法】
采取单人逐项考核方法，教师（ 采取单人逐项考核方法，教师（或是已 经考核优秀的学生） 经考核优秀的学生）对每个同学都要进行如 项考核。 下3项考核。 （1）各种压电元件和霍尔元件的识别情 况。 （2）压电元件和霍尔元件的特点和用途 的掌握情况。 的掌握情况。 （3）用万用表对压电元件和霍尔元件进 行检测的过程和操作报告的记录情况。 行检测的过程和操作报告的记录情况。
知识2 陶瓷元件、 知识 陶瓷元件、声表面波滤波器和 霍尔元件
陶瓷元件与石英晶体元件一样， 陶瓷元件与石英晶体元件一样 ， 也是利 压电” 效应制成的一种元件， 用 “ 压电 ” 效应制成的一种元件 ， 在无线电 接收设备中运用非常广泛， 接收设备中运用非常广泛 ， 如在彩电的中频 放大电路中都采用了不同类型的陶瓷元件。 放大电路中都采用了不同类型的陶瓷元件。