万用表二极管档读数到底说明什么
一颗正常的硅二极管,正向压降落在 0.5 到 0.7 伏,反向显示 OL。二极管档测的就是这两个数,方向和数值一起看才有结论,单看一个数字什么都说明不了。读数偏低不等于管子差,显示 OL 也不等于管子坏。
工厂来料检验和维修台上,二极管档的误判大多来自同一个习惯:把显示的数字当成质量分。0.62 伏不比 0.55 伏更好,0.30 伏也不是“只能算一半”。数字说明的是材料和结的类型,正反两次读数说明的是结还能不能工作。
二极管档输出的是正向压降,欧姆值在这里没有意义
电阻档的工作方式是给被测物加一个电压,测出流过的电流,再用电压除以电流。电阻在两个方向上行为一样,这个除法成立。PN 结不一样,它一个方向导通,另一个方向截止,电压和电流之间是指数关系。同一个结在不同测试电流下会给出不同的等效电阻,所以欧姆值既不稳定,也无法用来判断好坏。
二极管档直接显示结两端的电压。普通手持表大约推 1 mA 的测试电流,显示能升到 2 伏左右。这个电流和这个上限决定了这一档能测什么,后文还会用到。
测量永远是正反两次读数
红表笔接正极,黑表笔接负极,这是二极管档的约定。它和电阻档的习惯相反,很多人第一次用会接反。先记下这个方向上的数字,再交换两支表笔,记下另一个方向的结果。两次读数缺一次,判断就不完整。表盘上带箭头和横线的符号就是二极管档,其他符号可以对照万用表符号说明。
读数、结的状态与下一步
把两次读数放进下表,常见的整流管、小信号二极管、肖特基管和发光二极管基本都能覆盖。第三列是要做的事,不是对器件的评价。
| 显示读数 | 结在做什么 | 下一步 |
|---|---|---|
| 一个方向 0.5 到 0.7 伏,另一个方向 OL | 硅结正向导通,反向截止 | 正常,整流管和小信号二极管都在这个范围 |
| 两个方向都是 OL | 两个方向都不通,结已经开路 | 更换;先确认表笔确实压在金属引脚上 |
| 两个方向都在 0.000 到 0.050 伏 | 两个方向都导通,结已经击穿短路 | 更换,并检查电路里导致它损坏的原因 |
| 一个方向 0.15 到 0.45 伏,另一个方向 OL | 锗结或肖特基结,压降低由材料决定 | 正常,对照数据手册,不要拿硅管的标准去比 |
| 一个方向 1.8 到 3.4 伏,另一个方向 OL | 发光二极管,压降由半导体材料决定 | 表能到这个电压就是正常的,见下一节 |
表里第四行值得单独说。肖特基管读 0.25 伏不是故障,锗管读 0.3 伏也不是。有人拿 0.6 伏的硅管当基准去比,会把一批合格的管子判成不良。正向压降是材料属性,硅在 0.6 伏附近,锗在 0.3 伏附近,肖特基的位置取决于所用金属。
好二极管也可能显示 OL
OL 的含义是表没能把结推到导通。硅整流管在 1 mA 下只需要 0.7 伏,离 2 伏的上限很远。发光二极管不同,红色约 1.8 伏,绿色约 2.1 伏,蓝色和白色在 2.8 到 3.4 伏之间。二极管档上限只有 2 伏的表,测一颗完好的白光 LED 会直接显示 OL。
区分灯坏了和表量程不够并不难。换一台上限更高的表再测一次,或者用 3 伏电源串一个限流电阻点一下,看它亮不亮。能亮就说明结是好的,刚才那个 OL 是仪器的限制,不是器件的结论。
读数在 0.1 到 0.3 伏之间来回跳、始终不稳,多半也是同一个原因:表给的电压不足以让结进入正常导通区,显示的是漏电流和噪声。
通断档的蜂鸣不能代替二极管测量
通断档加的是低电压,电阻低于某个门槛就响,门槛大多在 20 到 50 欧。很多表顺着硅结的一个方向会响,反方向不响。这看起来像一次测试,实际既没有给出正向压降,也完全看不出反向漏电。
两个方向都响更麻烦。它可能是二极管短路,也可能是二极管旁边并了一个小电阻或一段变压器绕组,在装好元件的板子上后一种情况很常见。二极管档至少给一个可以复查的数字,换个人再测一次还能对得上,蜂鸣声做不到这一点。通断档真正好用的地方是查线路和保险丝座,先用它确认连接,再换档去测结论,具体做法见用万用表测通断。
元件装在板上时,读数只能当参考
单独一颗二极管,二极管档的结论很接近确定。焊在板上就不是了,因为每个结周围都有别的通路在分流。跨在变压器绕组两端的二极管读到 0.02 伏,量到的是绕组,不是管子。两个方向读数都正常的元件,也可能只在带载或发热时才失效。
可行的做法是对比三处:待测件的正向读数、同一颗件的反向读数、同型号良品在同样手法下的读数。三处都符合表里的模式,这颗件基本可以放行,故障多半在板子上表笔够不到的地方。
工厂在二极管档上核对什么
二极管档的可靠性取决于背后的恒流源,这一项在每批生产里都要验证。带二极管档的机型,包括VC17B+ 和 DM101,在来料检验和校准之后各测一次基准结。测试电流漂移,这一档的所有读数会按同一比例偏,基准结能把这种漂移抓出来。
把读数、测量方向和型号发过来,工程人员会告诉你这个数字该落在表的哪一行。要选表也可以直接说用途,比如常测哪种颜色的 LED、需要分辨到多少伏,温州工厂的工程师会在一台样机上实测,把数值连同型号一起回复,一个工作日内发出。数量、包装和交货条款一并写明,回复会更完整。
