台式工具

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万用表

基本测量

量程选择

外形尺寸

示波器

主要特性

用户控制

焊接产品

焊料

焊接设备

手动工具

安全

台式电源

属性

工作模式:

小贴士

台式工具

进行电子设备组装、测试和调试时,您需要合适的工具来完成连接并确保电流按预期流动。万用表非常适合用来测量稳定的信号;示波器非常适合用于捕获随时间变化的信号;焊接产品非常适合用来接合电线和走线;而台式电源则可以为不同功率级别的设备供电。

 

Cover of the 2025 Tools Test and Measurement Emagazine 工具、测试与测量 - 2025 年 7 月

万用表

万用表(也称为多用测试仪)是一种电气测量设备,能够通过探针(用于测量)和屏幕(用于显示信息)测量或记录多种电气数值(如电流、电压或电阻)。万用表对于故障排查以及验证交流和直流信号非常有用,同时还具备电池电量检测、二极管极性判断和电路通断测试等功能。

基本测量

将探针与电路元件串联,即可测量通过电路元件的电流。将探针与电路元件并联,则可测量电路元件两端的电压。更多详情,请参阅《如何测量电路中的电流》。

量程选择

万用表的另一个特性是能够选择测量的量程。这可以是手动模式(由用户选择合适的测量范围),例如选择最大值应为多少(比如 200 mV 或 200 V)。

自动量程选择功能会根据被测对象自动选择合适的量程。例如,在测量电阻时,自动量程万用表会自动调整到适当的数量级。

外形尺寸

万用表有多种不同的外形尺寸,从需要交流电源供电的大型台式设备,到专为现场使用而设计的较小手持设备,甚至还有用于检测电压是否存在的点接触式设备。

Image of Klein Tools logo

Image of Klein Tools' MM720 Digital Multimeter

Klein Tools 的 MM720 万用表设计用于快速轻松地测量电压、电流和电阻。

Image of FLIR Extech Logo

Image of FLIR Extech's DM220 Mini Pocket Multimeter

FLIR Extech 的 DM220 小型袖珍万用表采用大型高对比度 LCD 显示屏,非接触式电压检测和内置式手电筒。

A thumbnail of Becky Stern holding a multimeter

万用表是从事电子工作最必不可少的工具之一。学习如何使用万用表检查通断性,以及测量通断性、电压、电阻和电流。然后,学习一些故障排除技巧和最佳实践。

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Screenshot of a Multimeter display

在开始电子项目时,精确可靠的万用表是每位创客工具箱中必备的工具之一。本文探讨了万用表究竟是什么、它们通常支持哪些功能,以及这些方便的测量设备有什么用途。

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Screenshot of a Multimeter dial

了解这两种型号的数字万用表及其使用方法。

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示波器

示波器是一种电子测试仪器,能够以图形方式显示随时间变化的电信号,例如电压电平。与适用于不随时间变化信号的万用表不同,示波器对于可视化电子信号及其随时间的变化非常有用。非常适合用于故障排查和用于验证信号及其随时间变化的方式。

主要特性

比较不同示波器时,有以下几个关键特性需要注意:

  • 通道数 - 可以同时测量/显示在屏幕上的独立信号的数量。
  • 带宽 - 示波器能够再现或测量的最大频率。一个不错的经验法则是:选购一款带宽为计划测量最高频率 3 倍至 5 倍的示波器。这意味着要测量 25 MHz 的信号,100 MHz 带宽的示波器是合适的。
  • 采样率 - 示波器每秒能够测量并将信号数字化的次数。理论上,至少需要信号频率 2 倍的采样率。不过实践中,建议采用计划测量的最高频率的 5 倍到 10 倍。

用户控制

示波器的基本操作由其前面板上的界面控制,通常是一系列按钮和旋钮,也可能包括触摸屏。

控制类型

  • 垂直控制 - 用于设定量程和改变信号电平的分度值(例如 500 mV / 格)。
  • 水平控制 - 用于时基控制和设置信号显示分辨率(例如 500 µs / 格)。
  • 触发控制 - 许多示波器提供在信号上升沿或下降沿触发时开始显示信号的功能。
B&K Precision 2194 Oscilloscope

100 MHz 台式数字示波器,USB 接口,LCD 彩色显示屏,4 个模拟通道,400V,记录,保存

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Rigol Technologies DS1054Z Oscilloscope

50 MHz 台式数字示波器,以太网,RS232,USB 接口,LCD 彩色显示屏,4 个模拟通道,CAT I 300V,CAT II 100V,记录,回放

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A screenshot of Zach Hipps holding an Oscilloscope

作为电气工程师,最令人沮丧的事情之一就是与看不见的问题作斗争。想象一下,试图用微控制器读取一个按钮的状态,但每次按下它,都记录了五次按压。为什么?这正是示波器可以帮助您识别和修复的那种隐形问题。

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An electronic breadboard and microcontroller dev board

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焊接产品

焊接是将电子元件通过金属粘合剂(称为焊料)连接在一起以形成电气连接的过程。通过用电烙铁加热待连接的电气端子,将焊料熔化在它们之间,然后让其冷却凝固,从而形成牢固的机械和电气连接。虽然电气端子可以直接相互焊接,但焊接到带有导电焊盘的印刷电路板 (PCB) 更为常见。

焊料

焊料通常是一种低熔点金属合金,用于将两块不同的金属连接在一起。焊料的低熔点源于其化学成分,通常包含铅、锡或铋等低熔点金属。

  • 含铅焊料 - 含有铅,且通常大部分材料是铅。例如 80/20 焊料就由 80% 的铅和 20% 的锡组成,其相对较低的熔点 (+280°C) 使其非常适合用于低功率手持工具和维修。
  • 无铅焊料 - 不含铅,而是含有其他熔点较低的金属,如铜、银、铋、铟或锌。由于其不同的合金结构且符合 RoHS 标准,因此在工业和家庭使用中变得流行。然而,由于其熔点稍高且润湿性稍差,无铅焊料不用于关键应用。
  • 助焊剂 - 为了形成牢固的电气连接,必须清除表面污染物和绝缘体(如金属氧化物)。助焊剂是任何能够通过酸性物质去除杂质的还原材料,常见于“免清洗”焊料中。松香芯焊料在电子维修焊接中很常见,因为它修复起来很简单。

什么是 RoHS,为什么它对焊接很重要?查看解答

2003 年,欧盟通过了一项指令,旨在减少电子产品中铅以及其他几种有害物质(如汞和镉)的使用。

这项法案意味着,在过去的二十年里,任何在欧盟销售的电子产品都必须满足关于化学成分和设备报废处理的严格要求。

虽然这推动了无铅焊料的使用,但某些应用仍然需要使用含铅焊料,而且其易用性和可靠性使其得以继续使用。

焊接设备

焊台是进行焊接作业的工作台,可以配备各种焊接设备和工具。以下是可以在焊台上找到基本工具列表:

烙铁台和支架 烙铁台 - 包括手柄和控制底座,用于设置烙铁温度。
一卷焊丝 焊料 - 能熔化的金属粘合剂。
脱焊芯 吸锡带、吸锡线、吸锡泵 - 用于去除多余的焊料。可以通过直接抽吸(通过吸锡泵)或利用表面张力和润湿作用(通过编织带的毛细作用)来吸走焊料。

手动工具

剥线钳 剥线钳 - 去除导线绝缘层以暴露导体。
剪线钳 剪线钳 - 剪断导线和元件引脚。
钳子 钳子 - 用于引线和端子的弯曲和整形。

安全

安全眼镜 安全眼镜 - 保护眼睛免受飞溅物和火花的伤害。
排烟装置 排烟装置 - 吸入焊烟并将其过滤掉。
Solder Wire and Flux Pen

选择焊料可能出乎意料的困难。第一次需要购买时,看到选择如此之多,多少有些让人惊讶。这篇博客旨在帮助大家更好地了解含铅和无铅焊料、不同类型的助焊剂以及焊料直径的选择。

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Soldering a printed circuit board

在组装 PCB 时,所使用的工具和焊料只是成功构建可靠耐用电子产品所需条件的一部分。助焊剂是成功的关键因素,因为它在准备元件和 PCB、使焊料流动以及将金属结合到焊盘和元件引脚方面起着至关重要的作用。

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台式电源

台式电源是一种旨在为电路原型设计和测试提供稳定电力输出的设备。它是一种可调节输出的稳定的直流电力来源。其中有些装置可以连接到计算机,用于电源输出编程和数据记录。大多数台式电源的输出范围为 0 至 30 伏直流,电流输出为 0 至 5 安培。

属性

  • 输出电压和电流 - 电源可调节的电压和电流范围。
  • 额定功率 - 电源的总额定功率。
  • 通道数 - 电源可以独立供电的通道数量。
  • 可编程性 - 高级型号的电源可以通过编程提供不同的功率级别,或利用数据记录功能记录输出条件。
  • 安全功能 - 可能包括电压、电流和温度保护,以在发生故障时对人员和电源本身的保护。
  • 校准 - 定义了电源精度保证的时间点和持续有效期。校准维护可能需要制造商或合格技术人员来完成。

工作模式:

  • 恒压 (CV) 模式 - 电源以恒定值输出指定电压,同时会改变电流以维持该电压。
  • 恒流 (CC) 模式 - 电源以恒定值输出指定电流,同时会调整电压以维持该电流。

小贴士

  • 先设置电流限值
  • 仔细检查极性
  • 由低到高,缓慢增加
B&K Precision 1550 Power Supply

1 ~ 36VDC 输出台式(AC 转 DC)电源,LCD 显示,0 ~ 3A 输出,108W,配备 USB 充电端口

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SRA Soldering Products KWR103 Power Supply

0 ~ 60VDC 输出台式(AC 转 DC)电源,LED 显示,0 ~ 15A 输出,300W,配备可调或固定选择开关,稳压,USB

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Screenshot of Benchtop Power Supply Basics You Need to Know

台式电源为您的电子项目提供了可调节且可靠的直流电源。与标准的交流适配器和电池组不同,台式电源允许您将电压和电流精确设置为电路所需的值。

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Screenshot of How to Select a Power Supply - The Byte Sized Engineer

无论是电池、交流电源适配器还是稳压器,在为项目选择电源时选项很多。本视频将帮助您了解每个选项是什么,以及如何为您的项目做出合适的选择。

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Screenshot of a Benchtop Power Supply display

首先,“电源”是指任何能够为您的项目供电的设备。无论是您第一台 MP3 播放器附带的 5W USB 电源适配器,还是花哨的可调节实验室级电源,其本质上都服务于一个目的:提供干净且稳定的电力。

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