電子元器件的檢測與誤差分析

劉玉才

（上海凱虹電子有限公司，上海 松江 201600）

0 引言

電子元器件看似細(xì)小不起眼，但是現(xiàn)階段的電子產(chǎn)品都包含了成千上萬個(gè)電子元器件，如此多的電子元器件共同進(jìn)行工作，使得電子產(chǎn)品能夠正常使用。但是如果其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，將會(huì)影響電子產(chǎn)品的整體使用效果。由于電子元器件數(shù)量眾多，這也就增加了故障發(fā)生的可能性。為保證電子產(chǎn)品的正常使用，減少故障，必須做好電子元器件的檢測工作并減小誤差。

1 電子元器件檢測的相關(guān)概念與特點(diǎn)

1.1 電子檢測技術(shù)

泛指以電子技術(shù)作為基本手段的測試技術(shù)。電子檢測的特點(diǎn)是以電子技術(shù)為理論依據(jù)，以設(shè)備和電子測試儀器為手段，對(duì)非電量和電量實(shí)行測量。電量檢測內(nèi)容包括：電能量測量、電子元件參數(shù)測量、電信號(hào)特效測量、電子設(shè)備性能測量。各項(xiàng)測量內(nèi)容也各有區(qū)別，其重要性也都不一樣，其中尤以時(shí)間、頻率、相位、電壓、阻抗等這些基本電參數(shù)測量更加重要。其他的往往都是以這些參數(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展演變過來的[1]。比如放大器的增益測量中實(shí)際就是輸入和輸出端電壓測量，二脈沖型號(hào)波形參數(shù)測量就是時(shí)間和電壓的測量。所以很多元器件的檢測其實(shí)項(xiàng)目上都可以進(jìn)行分解，分解成幾個(gè)常見的基礎(chǔ)量，這有點(diǎn)像計(jì)量的幾個(gè)基本量一樣，最終都是有這幾個(gè)基本量組成。而在很多領(lǐng)域則是對(duì)非基本量進(jìn)行檢測的，這些領(lǐng)域有航天航空、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域[2]。

1.2 電子元器件檢測工作的主要特點(diǎn)

電子元件檢查工作的最大的優(yōu)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)化監(jiān)測頻率高，檢測的精度高，監(jiān)測的范圍覆蓋全部，檢測時(shí)間短，還可以利用現(xiàn)在的云端計(jì)算進(jìn)行檢測，更加方便。現(xiàn)在的產(chǎn)品越來越先進(jìn)的同時(shí)，其中的電子元器件的數(shù)量就越多，組合之后也會(huì)更加繁瑣。應(yīng)對(duì)這種種類和數(shù)量都很多的電子元器件檢測工作就應(yīng)用到了現(xiàn)在測量范圍廣，速度快且準(zhǔn)確度高的測量方法了，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的效率化和規(guī)?；痆3]。

1.3 常用的電子元器件檢測方法

電子檢測的方法有很多，按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)分類也不相同。下面我們介紹兩類方法。按照檢測的手段來分類：直接測量檢測、間接測量檢測、組合測量檢測。直接測量檢測就是類似用萬用表測量電阻的電壓、電流之類的方法。這種方法簡單又方便，但是很多電子元器件并不能用直接測量的方法來測量檢測，那么就需要用間接測量檢測的方法進(jìn)行了。間接測量檢測時(shí)先直接測量得出量值，然后用這些得出的量值通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)行換算，最終得到需要的量值。當(dāng)一些元器件比較復(fù)雜時(shí)，我們就需要采用組合測量檢測了，這種方法就是在直接測量檢測和間接測量檢測的基礎(chǔ)上列聯(lián)合方程式，通過求解聯(lián)合方程式進(jìn)行分析，最終得出需要的量值。按照測量檢測的性質(zhì)分：時(shí)間測量檢測、頻率測量檢測、邏輯量測量檢測、隨機(jī)測量檢測。電子元器件檢測方法分類繁多，在實(shí)際檢測過程中，選擇合適的檢測方法尤為重要[4]。

1.4 現(xiàn)階段電子元器件檢測的主要設(shè)備

電子元器件檢測的結(jié)果數(shù)據(jù)絕大部分還是依賴于檢測的工具性能，性能好的檢測工具可以保證檢測結(jié)果的誤差保持在合理的范圍之內(nèi)，準(zhǔn)確性很高?，F(xiàn)在用到的最普遍的檢測工具就是萬用表。萬用表也分為幾種類型，最常見的萬用表主要是應(yīng)用在對(duì)于電子元器件的電流、電壓、電阻和電容等基礎(chǔ)方面，這種萬用表以它的價(jià)格和應(yīng)用范圍和使用頻率受到人們的喜愛。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)在的萬用表還分為電子款和模擬款，在之前的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以測量更多種類的電子元器件和更多的內(nèi)容，包括電阻器、電容器，現(xiàn)在的晶體管和數(shù)碼管都可以進(jìn)行檢測，保障了新產(chǎn)品設(shè)備的安全性。而學(xué)會(huì)使用萬用表進(jìn)行測量只是電子元器件測量的第一步，在對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行測量完成之后還會(huì)利用其它的測量工具進(jìn)行二次測量，保證電子元器件的安全性和穩(wěn)定性[5]。

2 電子元器件檢測產(chǎn)生誤差的原因以及解決辦法

2.1 電子元器件檢測產(chǎn)生誤差的主要原因

對(duì)電子元器件進(jìn)行誤差檢測是確定電子元器件性能情況的主要依據(jù)，電子設(shè)備在檢測過程中的誤差時(shí)無法避免，而造成檢測結(jié)果存在誤差的原因卻又很多種。想要有效的降低電子元器件檢測誤差對(duì)于電子元器件質(zhì)量的影響，首先需要明確誤差產(chǎn)生的主要原因。如所使用的電子元器件檢測設(shè)備自身存在著較大的問題，導(dǎo)致了檢測結(jié)果的誤差較大；電子元器件檢測工作所使用的檢測方法存在誤區(qū)，導(dǎo)致檢測結(jié)果存在誤差；由于檢測人員電子元器件檢測設(shè)備操作不當(dāng)或讀數(shù)錯(cuò)誤而引起的誤差等原因[6]。對(duì)于測量的誤差通常有兩種表示方法，一個(gè)是絕對(duì)誤差，即誤差的絕對(duì)值，通過計(jì)算電子元器件標(biāo)量與測量量的差值的絕對(duì)值得到；例如某電阻標(biāo)量阻值為20歐姆，但通過實(shí)際測量其阻值為18歐姆，絕對(duì)誤差為2歐姆。另一個(gè)是相對(duì)誤差，相對(duì)誤差與絕對(duì)誤差關(guān)聯(lián)較大，相對(duì)誤差的計(jì)算方法是絕對(duì)誤差與電子元器件標(biāo)量的比值。例如某電阻標(biāo)量阻值為20歐姆，但通過實(shí)際測量其阻值為18歐姆，絕對(duì)誤差為2歐姆，相對(duì)誤差10%。通常我們使用絕對(duì)誤差來進(jìn)行電子元器件質(zhì)量的判定。在測量過程中所得到的數(shù)據(jù)有可能出現(xiàn)偏差極大的數(shù)據(jù)，我們將這類數(shù)據(jù)稱之為異常數(shù)據(jù)，異常數(shù)據(jù)可能由于檢測環(huán)境改變、周圍電場、磁場影響，操作人員錯(cuò)誤操作而導(dǎo)致。這類異常數(shù)據(jù)不可以作為電子元器件檢測的依據(jù)[7]。

2.2 電子元器件檢測誤差的解決辦法

雖然在實(shí)際的檢測過程中存在誤差是難以避免的，但是我們可以通過一些手段來講誤差縮小，降低誤差對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的影響?，F(xiàn)階段最常用的一種方法是對(duì)同一電子元器件進(jìn)行多次測量（不少于三次），將多次測量所得到的誤差值的平均值作為該電子元器件的誤差，在進(jìn)行監(jiān)測階段，出現(xiàn)誤差及其不合理的要進(jìn)行舍去?，F(xiàn)階段很多的檢測工作都是由工作人員人工進(jìn)行監(jiān)測，工作人員的任何操作都有可能影響到所測得數(shù)據(jù)的誤差，而這一類誤差為可避免誤差，想要避免這類誤差需要企業(yè)加強(qiáng)對(duì)于電子元器件檢測工作人員的培訓(xùn)，使其在進(jìn)行電子元器件檢測工作時(shí)，每一個(gè)步驟都符合相關(guān)規(guī)范的要求，不會(huì)因?yàn)槭∈露雎阅承╆P(guān)鍵步驟。除此之外，還應(yīng)對(duì)電子元器件的檢測設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)與保養(yǎng)，電子元器件檢測設(shè)備的工作情況，直接的影響著檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。而對(duì)電子元器件檢測設(shè)備進(jìn)行定期的保養(yǎng)與維護(hù)則可以延長檢測設(shè)備的使用壽命，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 未來電子元器件檢測的發(fā)現(xiàn)方向

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段所使用的電子產(chǎn)品功能越來越全面，其結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。電子產(chǎn)品中電子元器件也變得越來越先進(jìn)，其電子系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。對(duì)這類電子元器件進(jìn)行檢測時(shí)產(chǎn)生誤差與影響的可能行也越來越大，如果單純的使用人工進(jìn)行檢測，不僅工作效率十分低下，更會(huì)影響電子元器件檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。為保證電子元器件檢測的準(zhǔn)確性，必須對(duì)檢測技術(shù)與檢測設(shè)備進(jìn)行更新改進(jìn)。由于人工工作受工作人員狀態(tài)的影響較大，檢測準(zhǔn)確程度也會(huì)隨著工作人員的疲勞程度不斷降低，所以在多個(gè)行業(yè)都使用自動(dòng)化機(jī)械來代替人工。自動(dòng)化機(jī)械的有點(diǎn)十分明顯，如機(jī)械設(shè)備工作效率高、準(zhǔn)確性高、節(jié)約了大量的人工費(fèi)用，都是其取代人工的主要原因。電子元器件檢測想要發(fā)展，必須要提升檢測工作的自動(dòng)化程度，在降低人工成本的同時(shí)，大大提升檢測工作的效率以及檢測結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確程度，降低電子元器件誤差[8-10]。

4 結(jié)語

在電子產(chǎn)品使用十分廣泛的今天，電子產(chǎn)品對(duì)于人們正常生活的影響舉重若輕。為保證人們的生活質(zhì)量與工作效率，減少電子元器件出現(xiàn)故障的頻率十分有必要。除了改進(jìn)電子元器件檢測技術(shù)與升級(jí)電子元器件檢測所使用的的機(jī)械設(shè)備之外，還應(yīng)培訓(xùn)檢測人員的工作能力，縮小檢測過程中存在的誤差，大大提升檢測準(zhǔn)確性，降低電子元器件在工作過程中可能出現(xiàn)的故障。