关于组建个人电子技术实验室装备的一些探讨
slof2010/08/04电子技术 IP:江西
最近论坛上爱好电子电路制作的朋友越来越多,其中很多还是在校学生,有一些是以前没有接触过电子知识的
初学者,在看到别的朋友制作出成功的电子产品后开始对电子技术开始产生兴趣,本文主要从爱好者玩转电子所必须的装备和需要的投资进行讨论。
电子技术领域非常广泛,里面的细项非常多,虽然有些基础原理是相通的,但各种专项之间又有很大区别,所以针对自己的爱好最好有侧重点。
当自己想要进行一些电子制作,首先需要具备部分实验装备,主要包含有工具类和仪表2个大项:
要进行简单的电子制作至少要具备有一下基本工具:
焊接工具:烙铁;分为气体烙铁和电烙铁,气体烙铁一般是为了在室外不方便接电源的地方,使用打火机气体燃烧来加热的,使用比较方便,但购入成本和使用成本都比较高,价格从50-几百元不等。
电烙铁;按电压分有低压和高压的区分,低压的有使用12V电源的,可以在车上使用,多数功率都不大,适合加热线路板焊点,加热速度快,通电后半分钟即可焊接,国内市场上洋垃圾比较多见,但普遍都很好用,价格也不高。
高压的一般是接220V交流电源的,还可以细分为调温和非调温,内热外热,手持,焊台等,如果资金不充裕,可以选用普通手持内热的,价格不高,10元以内,性能一般,加热速度不算快,大概1分钟以上。如果资金不是问题可以买调温焊台,温度调整范围200-450度,加热速度快,温度调整干活方便。国内品牌众多,价格百元左右,进口品牌以日本白光居多,还有些德国或美国等其他品牌,全新货价高,二手货多见,性能非常好,价格200-500之间,推荐使用。还有就是调温烙铁,直接在手柄上调整,也很方便。
焊接电路建议使用优良焊锡丝,熔点在280上下,把烙铁调整到320-360度焊接效果都比较好,有些五金商店能买到价格比较低廉的焊锡丝,那些普遍都是劣质焊锡,含铅较多,熔点较高,焊点没有光泽,既容易接触不良也不好看,不推荐。还有现在流行的无铅焊锡,虽然环保,但普通爱好者想用好也不是很容易,也不推荐。助焊剂分为松香和焊锡膏,由于后者对于电子电路有腐蚀性也不能够使用,所以基本只能推荐优质松香为助焊剂,对于不太容易上锡的部位适当粘取一点松香比较好,焊点也光亮好看。还有一部分专用助焊剂,可用于不锈钢等材料的焊接,使用比较少。
螺丝刀:常用的螺丝刀一般分为一字型和十字形2种,依大小规格可以分出好几个规格,但一般电子组装只需要常用的集中规格就基本够用,建议购买成套的质量比较好的组合装螺丝批。国产的种类繁多,但往往质量欠佳,拧几次紧螺丝就容易变形或损坏,日本进口的相对质量好很多,耐用,一般用3-5年问题不大,成套8支价格在百元左右,推荐使用。另外还有实达(SATA)和史丹利,似乎是假洋牌子,性能也不错,价格不算便宜。还有高档货,德国美国瑞士生产,质量非常好,价格非常高,量力而行。
钳子类:常用的有尖嘴钳,斜口钳,钢丝钳使用略少,偶尔还用用到剥线钳,大力钳,台钳等工具,也是根据个人需要而定,另外推荐拥有指甲刀,镊子,尖头镊子止血钳等辅助工具,价格不高,使用很方便,用指甲刀剪切细电线或剥皮都很方便。
万用表:分为指针和数字2类,指针型反应快,对于快速变化的参数反映比较直接,但精确度不高,电压档内阻偏小,容易造成读数误差大,现在比较流行数字表。
数字表依种类不同可以区分出台式高精度和手持便携等种类,台式高精度读数精确度高,采样速度快,大多使用220VAC外接交流电源,常用于实验室做数据采样和校准用途,局限性比较大,手持表干活时用的比较多,依品牌和功能还可以划分出高中低各档次产品。国产货中低档货比较多,常见品牌如胜利,UNIT等,一般都具备有交直流电压,交直流电流,电阻,二极管,电容等测试功能,价格在50-100元之间,性能基本够用,使用也还算方便,国外品牌比较常见的的是fluke,以中高档为多,除了基本功能有些还带有真有效值,温度,频率,大容量电容测量等功能,价格从几百至几千不等,性能非常好,保护功能齐全,资金充裕者可以考虑。
万用表使用的一些注意事项:首先要弄清楚自己想要测量的参数,拨正确的测量档位,比如测试电压时首先弄清楚测试的是直流还是交流,电压大约多少,可以先从高位向低位拨,测量不能超过量程范围,否则很容烧毁表,比如,测试常见的高压包或marx发生器,就不能用表直接测量,需要使用一种叫做高压测试棒的专用表笔才能测试超过10KV的电压,或者自己动手制作,数字万用表电压档内阻多为10兆欧,通过计算,在表笔上串联90兆欧电阻可以测试10KV直流电压,万用表读数要X10。串联990兆欧可以测量更高电压,万用表读数要X100。还有测试电容容量前要先给电容放电,测试电流要转换表笔插孔等。另外严禁使用电阻档和电流档测量220V交流电压等操作。

实验电源:任何电路工作都需要有电源,初期做些简单实验可以使用电池,或者普通变压器作为电源,通过电池串联组合,可以得到不通电压,但是使用电池成本偏高,而且不带有任何保护,有些小电池不能提供大电流连续工作,大电池放电电流大,操作不慎容易烧毁电路。还有些小家电有附带电源的,一般电压都不高,电流也不大,而且电压不可调,使用局限性很大,还有一种比较方便的电源就是电脑用开关电源,输出电压种类多,包含3V,5V,12V等,而且电压小范围可调,电流也比较大,有一定保护功能,使用较为方便,容易获得成本低,缺点就是电流不可调,电压不够高,要想获得较高电压需要2个或多个串联实现。如果想要简单的调整电源也可以自己动手制造,比如使用一个变压器降压整流滤波后通过LM317或LM338自制简易可调电源,一样可以获得0-30V的电源,虽然性能不是很好,但一般电路也够用了。
以上装备是玩电子必不可少的,有了这些可以进行一些简单的实验,投资也不是很多,初期阶段可以先考虑装备以上部分。如果想要进一步充实实验装备,可以开始考虑下面的装备:
示波器,对于交流或者直流脉冲电路,单纯依靠万用表已经比较难全面观测信号的各种参数,这时如果有示波器就方便多了,示波器可以方便的观测各试验点的信号电压随时间的变化,信号的电压幅度,频率,占空比等各种参数都能直接或间接得到,非常方便。示波器按电路类型分有模拟和数字,按工作频率上限有高频低频区分,还有些具备差分输入,外触发等功能,不具体介绍,一般简单实验可以使用普通国产模拟低频示波器,频率上限20MHZ,全新的也就几百元,性能很一般,往上提升一个档次可以选用进口二手,性能也不错,价格和国产新的差不多,再往上一个档次可以选用进口数字示波器,优先考虑美国TEK和HP品牌,性能已经非常高,可以满足常用电路的测试,二手价格在千元至几千不等,当然这类示波器还有一些技术参数,不如频率上限,采样率,存储深度等,都是越高越好,不做具体介绍。还有一种手持示波器,便携式,可以带到不方便使用台式机的地方,都有个液晶屏幕,基本具备台式机该有的功能,使用电池工作,同时具备万用表的功能,非常方便,最近国内也开始生产,有UNIT,EONE等品牌,性能不高,勉强能用,进口品牌以FLUKE,PHILIPS,TEK等品牌为首,性能非常好,但价格也相当高,量力而行。
频率计,用来测试交流信号的频率,有些还可以用来对脉冲计数,或者具备测量信号周期,信号延时,相位,占空比,幅度等功能,平时测试用的不是很多,在高频发射或者数字电路调试时用途比较大。
信号发生器:可以自身产生需要的信号,比如函数信号发生器,可以产生0.1HZ-1MHZ的信号频率连续可调,幅度连续可调,波形可以有正弦波,三角波,方波等。有些高级型号的机器还具备调节输出信号叠加的直流电压,方波占空比,信号调制等功能,用于低频和中频电路调整非常方便,也可以代替电路的振荡源直接驱动一些后级放大电路,一般国产品牌杂乱,价格几百元,性能尚可,国外低端以台湾GW居多,性能较好,价格在几百元上下,高端以美国HP为主,性能非常高,二手价格在几百至千元不等。全新的HP不必考虑,基本都过万。
实验电源:严格来说上面介绍的电源不能能算合格的实验电源,标准实验电源一般要具备以下功能,在电压上限范围内任意调整电压,输出电流任意可调,在设定电流范围以内恒压工作,电压设定多少输出就是多少,可以从0V起调,输出电流超过设定电流值转为恒流状态,电流设定为多少就输出多少,很方便,另外电源还都具备过压保护功能,设定一个保护电压,当输出电压超过设定值自动停止输出,保护后面接的电路不受伤害。电源依功率不同可以分为大中小各种功率,输出电压范围也很宽,有的可以高达几十KV,当然一般几十V用的比较多,有的还可以有多组电压输出,有的电源具备编程调整功能,电路种类有模拟线性调整和开关电源等,一般爱好者可以选用0-30V,0-10A就基本够用了,国产价格在200-400左右,性能还可以,要求高些可以选用台湾GW或者日本菊水,性能就很高了,顶级品牌以美国HP,德国EA-PS等品牌为主,性能无可挑剔。
工具类如果维修较多可以考虑添加热风枪,用来吹化线路板上的贴片元件很方便,吸锡器可以拆卸线路板上的多引脚零件,电动螺丝刀可以方便大规模拆装螺丝,电钻,可以用来加工设备框架外壳等
以上装备对于普通电子实验室已经够用,对于一些专业类实验室可能还需要针对不同专业添加一些专业设备,比如检验化学成分可能会用到电子天平,气相,液相色谱仪,原子吸收分光光度计,质谱仪,电子PH计等,医学检验会用到血液分析仪,生化分析仪,电解质分析仪,细菌培养仪等,光学研究可能会用到光谱仪,刀口仪,分光光度计,激光干涉仪等,通讯领域会用到电台综合测试仪,协议分析仪,频谱分析仪,网络分析仪,OTDR等,数字电路研究会用到逻辑分析仪等不做具体介绍了。
+1000  科创币    y2k    2010/08/04 買不起也頂一下..
+2500  科创币    warmonkey    2010/08/04 解决大多数人遇到的典型 ..
+10  科创币    jrcsh    2010/08/04 省吃简用~~~也要支持一下
+2500  科创币    虎哥    2010/08/04 推理严谨,阐述详细。
+1  科创币    大仙    2013/01/02 50
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来自:电子信息 / 电子技术
65
 
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~~空空如也
电子水
11年7个月前 IP:未同步
455211
一点建议:
      如果用市电的仪表(如示波器),测强电参数,最好配1:1隔离变压器。
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洛克人
11年7个月前 IP:未同步
458075
说句实话。。800块对于我们大学生还是有压力的,最起码要节约两个月,能不能再说个便宜点的配置,学电子的,但是专业课没多少。。。。
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hy8658
11年6个月前 IP:未同步
465461
我是来学习的
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yibamao
11年4个月前 IP:未同步
490685
只配备了基本的烙铁啥的,还不熟练
慢慢玩吧
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xyxybbs
11年3个月前 IP:未同步
493127
看来调温焊台也不是很贵的样子。。。
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1176764177
11年3个月前 IP:未同步
494940
有焊台电源示波器就差不多了还有白菜白光我做的8秒化锡
还有买焊锡的时候最好去实体店然店主一般允许你烫一点测试甩到柜台上然后感觉下硬度基本就能知道是不是好锡[s:274]
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冻土
11年3个月前 IP:未同步
495383
想请教一下,那种手持的示波器(举个例子,Victor的VC101这样的机器)性能如何?
另外,对于已经玩了两年电子的人(我),买一个什么价位的示波器比较合适?我正准备买一个双踪的示波器。
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1176764177
11年3个月前 IP:未同步
496294
双综二手模拟20M300块可以搞定后
手持的没好感还不如虚拟的
模拟的就是占地方我的就是
准备入个数字的呵呵
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1176764177
11年3个月前 IP:未同步
496297
我也玩了好多年电子了买东西的时候给点建议:
936烙铁头:带快磁铁去吸一吸如果只是烙铁头吸的上而且吸力不大那么就比较好用如果全能吸上而且吸力较大那么着种头子是铁的不好用
松香:直接去药店那里很便宜
电源:如果喜欢高压,感应加热等功率大的东东那么可以买一个通讯开关电源改成可调这种改完的纹波很大噪声也很大所以可以买一个小电流的线性电源用作一般实验而推东西的话就用那个通讯电源哈爱玩高压的选通讯电源的话不要选择编程的切记因为一不小心被高压打报了的话可是得自己修的不是编程很好修一般开关电源从输出反馈开始查先看光耦那玩意隔离电压5000v如果坏了那么就差调压的那个运放限流的那个运放不容易坏因为人家是采采样电阻上面的电压滴和脉宽调制还有如果玩高频或者要求电源比较高的那么电源直接买成品吧不要贪便宜自制什么m8数控电源之类的因为性能绝对没有买的好人家价格在哪里呢
焊台:
如果有耐心的用几十块钱的936就可以大概30秒化锡
没耐心的话可以用白菜白光t12那玩意头子挺贵的不建议卖鬼子进口的可以买二手的或者国产残次品比如有锈斑什么的但是如果头子的镀层掉了的话不要买用不住
想不起什么了欢迎拍砖哈[s:274] [s:274]
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1176764177
11年3个月前 IP:未同步
496300
哦对了又想起来点事情
买元件的时候看着点卖家的眼神如果飘忽不定那么就要小心了
如果人家试探你你没应付好然人家觉得你是个小白呢么直接换个摊位吧这家准备宰你了
还有千万别让人家给你拿原件(就是跑到别的摊位去拿)那样会加上跑腿费贵的要死遇上这样的直接走吧
别去国营的店买原件里面老板跟个大爷似的你说买一千人家笑着跟你谈价格你说就几个人家直接不鸟你或者说不买或者宰你但是质量还是不错的呵呵自己取舍吧
还有就是如果不懂也要装懂呵呵
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解连环
11年3个月前 IP:未同步
499076
变压器,电感有时要用一两个又没有成品,如果要自己绕需要什么仪器对它经行测量。手持电桥大概三百多,可用吗?
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baidu2014
10年10个月前 IP:未同步
541081
我现在就是把宿舍厨房改了准备组建个实验室,有水有电,有台板。吃饭嘛在食堂。
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ds4442002
10年8个月前 IP:未同步
642419
个别地区政府对社会开放科研院所的实验室,那个是最好的。自建的话限制是只能覆盖本地区
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ds4442002
10年8个月前 IP:未同步
642420
个别地区政府对社会开放科研院所的实验室,那个是最好的。自建的话限制是只能覆盖本地区
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