Мультиметр - универсальный прибор для измерений.
ОТчет
По электромонтажной
Практике
Выполнил: Городилов В.А
Проверил: Городнова О.А.
2017 г.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1
Тема: Правила ТБ в электроизмерительной лаборатории.
Цель: изучить правила техники безопасности в электроизмерительной лаборатории.
Теоретические сведения:
Правила техники безопасности позволяют предотвратить несчастные случаи и травмы пользователей, а также защитить оборудование от повреждений. Будьте внимательны в ситуациях, которые могут привести к травмам или повреждению оборудования. Безопасные условия труда помогают избежать травм и повреждения оборудования. Безопасным является чистое, хорошо организованное и освещенное рабочее место. Каждый человек должен знать и соблюдать правила техники безопасности.
Напряжение — это сила, которая движет электроны по цепи. Движение электронов называется током. Для работы электронных компонентов в электрических цепях должны быть напряжение и ток. Когда напряжение не является точным или стабильным, электронные компоненты могут работать неправильно. Нестабильное напряжение называют флуктуациями электропитания (колебания напряжения).Перечисленные ниже типы колебаний напряжения могут приводить к отказу аппаратного обеспечения:
-Полное отключение электропитания — полная потеря электроэнергии в системе. Полное отключение электропитания может вызвать сгоревший предохранитель, поврежденный трансформатор или поврежденная шина питания.
-Частичное снижение напряжения — снижение уровня напряжения переменного тока в течение определенного периода времени. Частичное снижение напряжения возникает, когда напряжение в линии питания падает ниже 80% относительно обычного уровня. Частичное снижение напряжения может быть вызвано перегрузкой электрических цепей.
-Шум — помехи от генераторов и освещения. Шумы приводят к сбоям питания, которые могут вызвать ошибки в электросистеме.
-Всплеск — неожиданное увеличение напряжения в течение очень короткого периода времени, превышающее 100% от уровня обычного напряжения в линии. Всплески могут быть вызваны ударами молнии, но также могут происходить при возвращении электрической системы в нормальное состояние после полной потери электропитания.
-Скачок напряжения — существенное превышение напряжения по сравнению с обычным уровнем. Скачок напряжения длится несколько наносекунд (или одну миллиардную долю секунды).
Чтобы обеспечить защиту от флуктуаций электропитания, пользуйтесь защитными устройствами для защиты электрического оборудования:
-Ограничитель перенапряжения — помогает обеспечить защиту от повреждений вследствие скачков и всплесков. Ограничитель перенапряжения отводит лишнее электрическое напряжение из линии в землю.
-Источник бесперебойного питания (ИБП) — помогает обеспечить защиту от проблем, связанных с электропитанием, за счет подачи питания. Во время действия ИБП аккумулятор постоянно подзаряжается. ИБП способен подавать постоянное питание при полном отключении энергоснабжения или частичном снижении напряжения.
Общие требования техники безопасности:
Исправное оборудование и инструмент, правильное использование защитных средств, а также применение правильных приемов работы - основное условие безопасности.
- При выполнении работы нужно быть внимательным, не отвлекаться посторонними делами и разговорами, и не отвлекать других.
- До включения электрорадиоприборов в сеть необходимо убедиться в соответствии положения переключателя сетевого напряжения его номинальной величине, а также в исправности предохранителей.
- При измерении напряжений и токов измерительные приборы присоединяются проводниками с надежной изоляцией, снабженными одно-, двуполюсными вилками. Присоединять вилки (щуп) к схеме следует одной рукой, причем вторая рука не должна касаться шасси, корпуса прибора и других электропроводящих предметов. Особую осторожность следует соблюдать при работе с печатными схемами, для которых характерны малые расстояния между соседними проводниками печатной платы.
- Замена деталей, а также измерение сопротивлений в схемах учебных установок производятся только после их выключения и разряда конденсаторов с помощью изолированного проводника.
- При необходимости настройки или регулировки радиоустройства (подстройка контуров, регулировка подстрочечных конденсаторов или резисторов и т.п.) во включенном состоянии пользуются инструментом с надежной изоляцией.
- При налаживании и эксплуатации осциллографов и телевизоров необходимо с особой осторожностью обращаться с электронно-лучевой трубкой. Недопустимы удары по трубке или попадание на нее расплавленного припоя, так как это может вызвать взрыв трубки.
- Запрещается включение без нагрузки выпрямителей, так как в этом случае электролитические конденсаторы фильтра заметно нагреваются, а иногда и взрываются.
-При перегреве трансформатора, появлении запаха гари, искрении внутри баллонов радиоламп или разогревании их анодов радиоустройство немедленно выключается.
- Нельзя оставлять невыключенныеэлектрорадиоустройства без надзора и допускать к ним посторонних лиц.
- При эксплуатации источников высоких напряжений (электрофорная машина, преобразователи типа "Разряд") необходимо соблюдать следующие предосторожности:
не прикасаться к деталям и проводникам руками или токопроводящими предметами (материалами);
перемещать высоковольтные соединительные проводники или электроды шарового разрядника с помощью изолирующей ручки (можно использовать чистую сухую стеклянную трубку);
после выключения разрядить конденсаторы путем соединения электродов разрядником или гибким проводником в хлорвиниловой изоляции.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2
Тема: Цифровые и электронные измерительные приборы.
Цель работы: изучить назначения, принципы действия и правила эксплуатации цифровых и аналоговых вольтметров, комбинированных приборов; освоить методику работы с этими приборами.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:
Приборы для измерения напряжений и токов
Наиболее распространенными измерениями в радиоэлектронике являются измерения напряжения и тока. Простейшим прибором для измерений тока является электромеханический амперметр, в котором измеряемая величина непосредственно преобразуется в соответствующее отклонение стрелки. Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические амперметры. Основной частью таких приборов является рамка выполненная из тонкого провода. Рамка подвешена в магнитном поле, и при протекании через нее тока магнитное поле создает силу, поворачивающую рамку. Величина угла поворота рамки определяется величиной протекающего тока. С рамкой связана стрелка прибора, положение которой относительно шкалы позволяет судить о величине протекающего тока. Сопротивление проводов рамки определяет величину внутреннего сопротивления амперметра.
Если последовательно с амперметром подсоединить резистор, имеющий большое сопротивление, то такой прибор можно использовать для измерения напряжения постоянного тока. Приборы, показания которых пропорциональны напряжению, называются вольтметрами. Полное отклонение стрелки вольтметра соответствует максимальной величине напряжения, которое может быть измерено прибором.
В соответствии со стандартом на шкале каждого электроизмерительного прибора обозначены единицы измеряемой величины, класс точности прибора, условное обозначение рода измеряемого тока, система прибора и другие сведения. Наиболее важным требованием, предъявляемым к приборам, измеряющим ток и напряжение, является требование, чтобы их подключение не вызвало существенных изменений режимов цепи.
Применение электромеханических амперметров и вольтметров возможно только при измерениях в цепях постоянного тока и в цепях низких частот. При измерениях на повышенных частотах электромеханические приборы не применяются вследствие того, что имеют небольшое входное сопротивление, большую входную емкость и индуктивность. Для проведения измерений напряжения в радиоэлектронных цепях применяются электронные вольтметры. Они имеют большое входное сопротивление, обладают высокой чувствительностью. С их помощью измеряются напряжения низкой и высокой частоты, а также напряжения постоянного тока малой величины.
Показания электронных вольтметров вызываются током электронных приборов, т.е. энергией источника питания вольтметра. Измеряемое напряжение лишь управляет током электронных приборов. Электронные вольтметрыобладают рядом положительных свойств:
- измеряют напряжения в широком диапазоне частот (вплоть до 1 ГГц);
- потребляют от измеряемой цепи ничтожную мощность, т. е. не оказывают заметного влияния на режим исследуемой цепи;
- имеют высокую чувствительность и большой диапазон измерений;
- способны выдерживать большие перегрузки.
Электронные вольтметры по виду отсчетного устройства подразделяются на аналоговые (стрелочные) и цифровые;
По назначению они подразделяются на следующие группы:
- постоянного тока (В2);
- переменного тока (В3);
- импульсного тока (В4);
- фазочувствительные (В5);
- селективные (В6);
- универсальные (В7);
Шкалы вольтметров переменного тока (В3), как правило, градуируются в среднеквадратичных значениях синусоидального напряжения.
Универсальные вольтметры позволяют измерять постоянное и переменное напряжения, величину постоянного и переменного тока, сопротивление постоянному току. Примерами универсальных вольтметров могут служить аналоговый вольтметр В7-26 и цифровой В7-27.
В последние годы все большее распространение получают самые разнообразные комбинированные цифровые приборы (мультиметры), созданные на базе микроэлектроники. Примерами таких приборов являются цифровые комбинированные приборы ВР-11, 43302, 4323А..Комбинированные цифровые приборы измеряют постоянное и переменное напряжения, величину постоянного и переменного тока, сопротивление резисторов, а в ряде случаев и другие параметры электрических сигналов и цепей.
Аналоговый мультиметр
В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление. На многих (особенно азиатских производителей) мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений. Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра.
Цифровой мультиметр
Главный отличием от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее). К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.
Немного подробней о том, что за что отвечает..
Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е. минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый "крокодильчик", для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока. Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..
Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:
· Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.
· Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.
· Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.
На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая "прозвонка" диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.
Для того, чтобы мультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.
Начинаем измерения
Проверка резисторов.
Резистор должен быть выпаян из электрической цепи хотя бы одним концом, чтобы быть уверенным в том, что никакие другие компоненты схемы не повлияют на результат. Подключаем щупы к двум концам резистора и сравниваем показания омметра со значением которое указано на самом резисторе. Стоит учитывать и величину допуска (возможных отклонений от нормы), т.е. если по маркировке резистор на 200кОм и допуском ± 15%, его действительное сопротивление может быть в пределах 170-230кОм. При более серьезных отклонениях резистор считается неисправным.
Проверяя переменные резисторы, измеряем сперва сопротивление между крайними выводами (должно соответствовать номиналу резистора), а затем подключив щуп мультиметра к среднему выводу, поочередно с каждым из крайних. При вращении оси переменного резистора, сопротивление должно изменяться плавно, от нуля до его максимального значения, в этом случае удобней использовать аналоговый мультиметр наблюдая за движением стрелки, чем за быстро меняющимися цифрами на жидкокристалическом экране.
Проверка диодов.
Если имеется функция проверки диодов, то все просто, подключаем щупы, в одну сторону диод звониться, а в другую нет. Если данной функции нет, устанавливаем переключатель на 1кОм в режиме измерения сопротивления и проверяем диод. При подключении красного вывода мультиметра к аноду диода, а черного к катоду, вы увидите его прямое сопротивление, при обратном подключении сопротивление будет настолько высоко, что на данном пределе измерения вы не увидите ничего. Если диод пробит, его сопротивление в любую сторону будет равно нулю, если оборван, то в любую сторону сопротивление будет бесконечно большим. Большинство светодиодов при прозвонке в прямом направлении слабо подсвечиваются.
Проверка конденсаторов.
Для проверки конденсаторов лучше всего использовать специальные приборы, но и обычный аналоговый мультиметр может помочь. Пробой конденсатора легко обнаруживается путем проверки сопротивления между его выводами, в этом случае оно будет равно нулю, сложнее с повышенной утечкой конденсатора.
При подключении в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора соблюдая полярность (плюс к плюсы, мунус к минусу), внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, показывая увеличение сопротивления. Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, меняем полярность и наблюдаем как стрелка возвращается в нулевое положение. Если что-то не так, скорее всего есть утечка и к дальнейшему использованию конденсатор не пригоден. Стоит потренироваться, так как, лишь при определенной практике можно не ошибиться.
Проверка транзисторов.
Обычный биполярный транзистор представляет собой два диода, включенных навстречу один другому. Зная, как проверяются диоды, несложно проверить и такой транзистор. Стоит учесть, что транзисторы бывают разных типов, p-n-p когда их условные диоды соединены катодами, и n-p-n когда они соединяются анодами. Для измерения прямого сопротивления транзисторных p-n-p переходов, минус мультиметра подключается к базе, а плюс поочередно к коллектору и эмиттеру. При измерении обратного сопротивления меняем полярность. Для проверки транзисторов n-p-n типа делаем все наоборот. Если еще короче, то переходы база-коллектор и база-эмиттер в одну сторону должны прозваниваться, в другую нет.
СОВЕТ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ:
При использовании стрелочного мультиметра, положите его на горизонтальную поверхность, так как в других положения точность показаний может заметно ухудщится. Не забывайте откалибровать прибор, для этого просто сомкните щупы между собой и переменным резистором (потенциометром) добейтесь, чтобы стрелка смотрела точно на ноль. Не следует оставлять мультиметр включенным, даже если на аналоговом приборе на переключателе нет положения - выкл. не оставляйте его в режиме омметра, так как в этом режиме постоянно теряется заряд батареи, лучше поставить переключатель на измерение напряжения
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3
Тема: Измерения параметров электрической цепи.
Цель работы:
1.Исследовать электрическую цепь переменного тока при последовательном соединении активного, индуктивного емкостного сопротивления (цепь R, L, С).
2. Научиться определять параметры электрической схемы переменного однофазного тока
3. Научиться определять работу и мощность цепи переменного тока.
Ход работы:
1. Собрали цепь согласно схеме:
где РА - прибор комбинированный 4310
PV-прибор комбинированный Ц4342
L- катушка индуктивности (выводы 4-8 трансформатора TV1)
С - конденсатор 0,1мФ
R - резистор 10 кОм
2. Измерили силу тока I = 0,77 (мА) и напряжения на входе схемы Uoб = 26 (В) на активном сопротивлении UR =7.25 (В), на конденсаторе Uc = 27 (В) и на катушке индуктивности Uк = 26,5
3. Рассчитали полное сопротивление электрической цепи Z, Ом по формуле:
4. Рассчитали активное сопротивление R, Ом резистора включённого в схему по формуле:
5. Измерили активное сопротивление катушки индуктивности Rk,Om прибора 4301: Rk=67 0m
6. Рассчитали активное сопротивление электрической цепи Ro Ом по формуле:
7. Определили полное сопротивление катушки ZK Ом по формуле:
8. Определили индуктивное сопротивление цепи XL, Ом по формуле:
9. Определили ёмкостное сопротивление цепи Хс Ом по формуле:
10. Определили реактивное сопротивление цепи X Ом по формуле:
11. Определили полную мощность электрической цепи S, ВА по формуле:
12. Определили активную мощность электрической цепи Р, Вт по формуле:
13. Определили реактивную мощность электрической цепи Q, ВАр по формуле:
14. Определили угол сдвига фаз:
15. Построили векторную диаграмму электрической цепи R, L, С также построили треугольник сопротивлений и треугольник мощностей.
16. Определили активную энергию Wа, Bm ·c, потребляемую в электрической цепи за 1 час:
Вывод:Измерили и рассчитали параметров электрической цепи.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4
Тема: Прозвонкаэлектрической цепи и электронных приборов.
Цель работы: научиться производить прозвонку электрической цепи и электронных приборов.
Ход работы:
Часто необходимо прозванивать или определять целостность цепи для того, что бы определить место повреждения электропроводки или исправность электротехнических устройств: выключателей, ламп, трансформаторов, предохранителей, электродвигателей, светодиодов, тэнов и т. д.
В отличие от измерения величины тока и напряжения, прозвонка и любые измерения сопротивления-всегда только осуществляется при отключенном питании цепи.
Помните что, да же низкое напряжение от простой батарейки может повредить прибор или повлиять на получение не верных результатов измерений.
Прозвонка осуществляется при помощи тестера или мультиметра. Перед началом процесса эти приборы необходимо правильно перевести в режим омметра и выставить предел измерения или лучше, при наличии, в специальный режим прозвонки со звуковым сигналом.
В случае целостности цепи мультиметр подает сигнал и высвечиваются цифры с указанием сопротивления. Если цепь оборвана тогда высвечивается на экране слишком большое сопротивление или одна цифра 1 в старшем разряде, либо буквы «O.L.».
У стрелочного тестера при целостности цепи стрелка должна отклониться до последнего деления.
Всегда перед началом прозвонкизакорачивайте щупы между собой, что бы убедится в работоспособности измерительного прибора.
Перед тем как прозвонить какое либо прибор, ознакомьтесь с его устройством, потому что очень часто в их схеме есть конденсаторы, которые продолжают хранить электрический заряд и после снятия напряжения.
Как прозвонить диод.
Суть работы диода в том, что он пропускает электрический ток только в одном направлении- сопротивление близко к нулю, а в другом- оно очень велико, т. е. не пропускает. Для проверки прикладываем измерительные щупы, а затем меняем их местами для изменения полярности.Если диод пропускает только в одном направлении — значит он исправен.
Как прозвонить светодиод.
Светодиод — это не простой диод, он может только работать только в определённом интервале напряжений. Если на его контактах напряжение мало, то его «сопротивление» будет стремиться к бесконечности.
Если прозванивать не дорогим мультиметром , то при правильной полярности диод может тускло светится, у дорогих
моделей нет вообще никакой реакции.
Если хотите убедится в целостности светодиода подключите его с соблюдением мер безопасности и полярности к источнику постоянного тока с соответствующей величиной напряжения, но малым током.
Если светодиод не впаян его можно проверить мультитметром, установив его в режим проверки транзисторов (hFE, как показано на рисунке справа). После этого берем любой светодиод и его анодный вывод вставляем в разъём E (эмиттер), а другую контактную ножку в разъём С (коллектор), как показано на рисунке. Если светодиод будет исправным- он засветится.
Как прозвонить тэн.
- Подключаем измерительные щупы к двум контактным ножкам одного нагревательного элемента или тэна. Будьте внимательны их может быть и два в одном корпусе.
- Если на экране мультимера или тестера появится появится показания с небольшим сопротивлением (как на левой картинке), значит он исправный. Если появится единица слева или очень большое сопротивление- это означает обрыв внутри тэна и его придется заменить.
- Кроме того необходимо позванивать контакты тэна на корпус. Если они прозвонятся (как направойкартинке)- значит произошел пробой изоляции на корпус. Тэн придется заменить, а иначе будет утечка тока на корпус, что может привести к электро травме.
Как прозвонить лампу.
Для лампы накаливания ставим один щуп на центральный контакт, а другой- на боковой- если услышите звуковой сигнал и увидите на дисплее сопротивление от 3.5 до 200 Ом- значит лампа цела. Если нет сигнала- ее пора выбросить.
У трубчатых люминесцентных ламп с обоих сторон по одной спирали, поэтому прозваниваться должны обе.
Светодиодную и компактную люминесцентную лампы тестером не проверишь. Это можно сделать только подачей напряжения.
Изготовление печатных плат
Печатная плата – пластина с отверстиями, выполненная из изолятора, на которой находятся проводники с контактными площадками для установки с помощью пайки электронных компонентов. Переход от объемного монтажа к монтажу на печатных платах стал новым этапом в производстве электроники. Монтаж в объеме сменился монтажом на плоскости. Сборка прибора с использованием технологии объемного монтажа тяжелее, чем использование монтажа на платах. Выполнение объемного монтажа требует крепления проводов для защиты от вибрации, компоненты устанавливаются в специальные носители. Разветвление сигнала по нескольким проводам выполняется с помощью клемм, которые вместе с держателями компонентов монтируются на шасси корпуса прибора. Разработка прибора на основе технологии объемного монтажа требует от конструктора длительной проработки механических креплений элементов схемы.
Плата совмещает функции носителя проводников и носителя компонентов. С внедрением в производство электроники плат появилась возможность автоматизации монтажа. Существенно упростились ремонт и настройка. Значительное снижение доли объемного монтажа в сборке электронного прибора позволило снизить затраты и сократить количество ошибок. Если раньше для сборки электрической схемы требовалось большое количество проводов, то теперь достаточно одной или нескольких плат. Расположение проводников идентично при тиражировании плат, что позволяет производить приборы с высокой повторяемостью параметров, обусловленных емкостью и индуктивностью между электрическими связями и их электрическим сопротивлением. Поиск неисправности можно производить заменой плат, установленных в разъем вместо проверки множества проводов, которыми ранее выполнялся объемный монтаж. Использование плат снижает металлоемкость, размеры и массу, позволяет применять микросхемы, улучшить теплоотвод, что повышает характеристики приборов и снижает цену по сравнению с применением объемного монтажа.
Преимущества монтажа на платах перед объемным монтажом сделали платы основным выбором производителей электроники. Потребность в большом количестве плат постоянно стимулирует совершенствование производства печатных плат и появление новых технологий, материалов в этой области.
МАТЕРИАЛЫ
Основные элементы конструкции печатной платы – диэлектрическое основание и размещенный на одной или двух сторонах проводящий рисунок. Все большее применение находят многослойные платы. Для решения некоторых инженерных задач выпускаются платы, выполненные на гибком основании. Иногда уместно применение комбинации двух и более материалов в конструкции одной платы и сочетание гибких и твердых оснований.
Стеклотекстолит чаще других материалов применяется для изготовления основания жесткой платы. Стеклотекстолит обладает хорошими диэлектрическими свойствами, механической прочностью и химической стойкостью, долговечностью и безопасностью, допускается эксплуатация стеклотекстолита в условиях повышенной влажности. Наиболее важные характеристики материала – электроизолирующие свойства и вторая по значимости характеристика – температура стеклования Tg, ограничивающая область применения. Температура перехода материала из твердого состояния в пластичное состояние – температура стеклования. Чем выше температура стеклования смолы, тем меньше коэффициент линейного расширения диэлектрика, приводящего к разрушению проводников платы. Значение температуры стеклования зависит от молекулярного веса молекул смолы, используемой при изготовлении материала. Появление и увеличение эластичности происходит в некотором диапазоне температур. Центральная величина внутри этого диапазона называется температурой стеклования. Увеличение температуры стеклования возможно при совершенствовании технологии производства стеклотекстолита.
Стеклотекстолит – материал, изготавливаемый методом горячего прессования нескольких слоев стеклоткани, пропитанных связующим составом – эпоксидной или фенолформальдегидной смолой. Существует множество марок выпускающихся для различных условий эксплуатации. Выработаны различные требования к технологии изготовления. Температура воспламенения различных марок стеклотекстолита от 300 до 500 °С. СТЭФ распространенная отечественная марка стеклотекстолита расшифровывается как стеклотекстолит эпоксиднофенольный. СТЭФ-1 отличается от СТЭФ только технологией изготовления делающей его более пригодным для механической обработки. СТЭФ-У имеет улучшенные механические и электроизолирующие свойства по сравнению с маркой СТЭФ-1.
Некоторые характеристики марок стеклотекстолита.
СТЭФ | СТЭФ-1 | СТЭФ-У | СТЭФ-Т | СТТ | СТ-ЭТФ | |
Класс нагревостойкости °С | ||||||
Цвет | Желтый | коричневый |
Разновидностью этого материала является фольгированный стеклотекстолит, использующийся в производстве плат.
Фольгированным материалом называют материал основания платы, имеющий с одной или двух сторон проводящую фольгу – листовой проводниковый материал, предназначенный для образования проводящего рисунка платы. От качества и параметров применяемого материала зависит успех производства плат и надежность изготавливаемого прибора.
Фольгированный стеклотекстолит имеет множество марок. Для производства плат используются отечественные марки в соответствии с ГОСТ выпускающиеся нашими производителями: СФ, СОНФ-У, СТФ, СТНФ, СНФ, ДФМ-59, СФВН и марки импортных стеклотекстолитов FR-4, FR-5, CEM-3 имеющие множество модификаций. Для изготовления плат предназначенных для работы в условиях нормальной и повышенной влажности при температуре от -60 до +85 °С применяется марка СФ, имеющая множество типов, один из них СФ-1-35Г.
Обозначения в наименовании СФ-1-35Г.
Символ | Расшифровка |
СФ | стеклотекстолит фольгированный |
односторонний | |
Толщина фольги 35 микрон | |
Г | гальваностойкая фольга |
Для производства большинства электронных приборов можно применять марку СОНФ-У, ее температура эксплуатации от -60 до +155 °С. Обозначения в наименовании: С и Ф – стеклотекстолит фольгированный, ОН – общего назначения, У - содержит бромсодержащую добавку и относится к классу негорючих пластиков. Толщина фольги размещенной на основании имеет значения из ряда 18, 35, 50, 70, 105 микрон. Толщина фольгированного стеклотекстолита находится в диапазоне от 0,5 до 3 мм.
Параметры некоторых марок фольгированного стеклотекстолита.
Марка | Предельная температура эксплуатации °С до | Температура стеклования Tg °C |
СФ-1-35Г, СФ-2-35Г, СФ-1-50Г, СФ-2-50Г, СФ-1Н-50Г, СФ-2Н-50Г, СФ-1-70Г, СФ-2-70Г | ||
СФН | ||
СТФ-1-35Г, СТФ-2-35Г | ||
СТНФ | ||
СОНФ-У | ||
CEM-3 | ||
FR-4 | 135-170 | |
FR-5 | ||
ДФМ-59 | ||
СФВН |
FR-4 огнеупорный (FireRetardent) импортный фольгированный стеклотекстолит. FR-4 на сегодня самая распространенная марка материала для производства печатных плат. Высокие технологические и эксплуатационные характеристики обусловили популярность этого материала.
CEM-3 – импортный материал (CompositeEpoxyMaterial), наиболее соответствующий фольгированному стеклотекстолиту марки FR-4, при цене на 10-15 % меньше. Представляет собой стекловолокнистое основание между двумя наружными слоями стеклоткани. Подходит для металлизации отверстий. CEM-3 молочно-белого цвета или прозрачный материал, очень гладкий. Материал легко сверлится и штампуется. Кроме фольгированного текстолита для изготовления плат используется множество различных материалов.
Фольгированный гетинакс предназначен для изготовления плат предназначенных для работы при обычной влажности воздуха с одно- или двухсторонним монтажом деталей без металлизации отверстий. Технологическое отличие гетинакса от стеклотекстолита состоит в использовании при его производстве бумаги, а не стеклоткани. Материал является дешевым и легко штампуемым. Имеет хорошие электрические характеристики в нормальных условиях. Материал обладает недостатками: плохая химическая стойкость и плохая теплостойкость, гигроскопичность.
Параметры некоторых марок фольгированного гетинакса.
Марка | Температура эксплуатации не более °С | Температура стеклования Tg °C |
ГФ-1-35, ГФ-1-35Г, ГФ-2-35, ГФ-2-35Г, ГФ-1-50, ГФ-1-50Г, ГФ-2-50, ГФ-2-50Г | ||
FR-2 | ||
FR-3 | ||
FR-1 | ||
CEM-1 |
Отечественный фольгированный гетинакс марок ГФ-1-35, ГФ-2-35, ГФ-1-50 и ГФ-2-50 рассчитан на работу при относительной влажности 45 - 76 % и температуре 15 - 35 С°, материал основания имеет коричневый цвет. XPC, FR-1, FR-2 – импортные фольгированные гетинаксы. Эти материалы имеют основание из бумаги с фенольным наполнителем, материалы хорошо штампуются.
FR-3 – модификация FR-2, но в качестве наполнителя вместо фенольной смолы используется эпоксидная смола. Материал предназначен для производства плат без металлизации отверстий.
CEM-1 – материал, состоящий из эпоксидной смолы (CompositeEpoxyMaterial) на бумажной основе с одним слоем стеклоткани. Предназначен для производства плат без металлиза