① DOTA V1.5數據集:基於航空圖像的大規模目標檢測數據集
目標檢測是計算機視覺任務中一個具有挑戰性的方向。盡管在過去十年中目標檢測在自然場景中有了重大突破,但是在航拍圖像的進展是十分緩慢的,這不僅是因為地球表面相同類別物體的規模、方向和形狀有著巨大的差異,而且還因為缺少航拍影像中目標對象的標注信息。為了推進「Earth Vision」(也稱為「地球觀測和遙感」)中目標檢測的研究,我們提出了用於航拍影像中用於目標檢測的大規模數據集(DOTA)。我們從不同的感測器和平台收集了2806個航拍影像,每張圖像的大小約為4000*4000像素,並包含了各種不同比例、方向和形狀的目標對象。航拍圖像專家將這些DOTA數據集圖像中常見的15種對象類別進行標注。完全注釋之後的DOTA數據集圖像包含188282個實例,每個實例都由四點確定的任意四邊形(8 d.o.f.)標記。為了建立地球視覺中目標檢測的基準,我們評估了DOTA上最新的目標檢測演算法。實驗表明,DOTA能夠代表真實的地球視覺應用,並具有一定的挑戰性。
Earth Vision中的目標檢測是指在將地球表面感興趣的物體(例如車輛、飛機場)定位並預測他們的類別。與傳統的目標檢測數據集相反,在傳統的目標檢測數據集中,物體的位置通常由於重力而以一種向上的姿態出現,航拍圖像中物體的實例通常以任意狀態出現,如圖1所示,這取決於航拍視角的關系。
由於計算機視覺領域的最新進展以及Earth Vision應用的高要求,有大量的研究者已經開始圍繞航拍影像中的目標檢測開展研究,這些方法中的大多數嘗試將原有的目標檢測演算法應用在航拍影像中。最近,在基於深度學習的目標檢測演算法取得巨大成功的鼓舞下,Earth Vision的研究者們基於大規模數據集(ImageNet和MSCOCO數據集)預訓練模型上進行微調網路的方法,使之在航拍數據集檢測中有所改善。
盡管這種基於微調的方法是可行的,但是如圖1所示,航拍圖像中的目標檢測與常規的目標檢測有著以下方面的區別:
近年來,在一些較為依賴數據的研究中,數據集扮演著十分重要的角色,像MSCOCO這樣的大型數據集在促進目標檢測和圖像捕捉研究方面發揮了重要的作用。當涉及到分類任務和場景識別任務時,ImageNet以及Places也很重要。
但是,在航拍目標檢測中,缺少像MSCOCO和ImageNet這樣在圖像數量和詳細注釋方面的數據集,特別是對於開發基於深度學習的演算法時,這是Earth Vision研究的主要障礙之一。航拍目標檢測對於車輛計數,遠程目標跟蹤和無人駕駛領域非常有用。因此,創建一個能實際應用的大規模數據集並提出富有挑戰性的航拍目標檢測基準對於促進該領域的研究十分必要。
我們認為,一個好的航拍影像數據集應該具有以下四個屬性:
1)大量的圖片;2)每個類別都有很多實例;3)合適角度的目標注釋框;4)許多不同類別的對象,這使得數據集能夠應用到實際中。然而目前所公開的航拍數據集存在以下缺點:圖像數據和類別不足,缺少更精細的注釋以及解析度過低。而且,它們缺少復雜性並不能足以應用再實際現實世界中。
像TAS,VEDAI,COWC等數據集只關注車輛,UCAS-AOD包含汽車和飛機,HRSC2016隻包含船隻,雖然有標注細致的分類信息。但所有這些數據集在類別的數量上都是少的,這對它們在復雜場景的泛化適應上有所約束。作為對比,NWPU VHR-10數據集由10種類型的物體組成,而它的總實例數大概只有3000。關於這些已存在的數據集的具體比較細節在表1中給出。我們在第四部分可以看到,對比這些航拍數據集,DOTA具有更龐大的目標實例數目、隨意但是均勻的方向,多樣性的分類目錄和復雜的航拍場景。此外,DOTA數據集中的場景與真實場景更加一致,所以DOTA數據集對於真實世界應用開發來說是更有幫助的。
當涉及到普通對象數據集時,ImageNet和MSCOCO因其具有大量的圖像、更多的類別和詳細的注釋而被大多數研究人員所選擇。在所有對象檢測數據集中,ImageNet的圖像數量最多。但是每個圖像的平均實例數遠少於MSCOCO和我們的DOTA數據集,而且必須擁有干凈的背景和精心選擇的場景帶來了局限性,DOTA數據集中的圖像包含大量的對象實例,其中一些圖片具有1000多個實例。 PASCAL VOC數據集在每個圖像和場景的實例上與ImageNet相似,但是圖像數量不足使得它不適合處理大多數檢測需求。我們的DOTA數據集在實例編號和場景類型方面類似於MSCOCO,但是DOTA的類別不如MSCOCO那樣多,因為可以在航拍影像中能清晰看到的對象時非常有限的。
此外,在上文提到的大規模普遍目標檢測基準中DOTA數據集的特別之處在於使用OBB方法注釋,OBB可以很好的區分目標物體的離散與聚集,在第三部分詳細描述了使用OBB注釋目標物體的好處。在表2中對DOTA,PASCAL VOC,ImageNet and MSCOCO等數據集的比較中給出不同點。
在航拍數據集中由於存在多種多樣的感測器被使用的情況,導致數據集產生偏差。為了消除這些偏差,我們數據集中的圖片是由多解析度多感測器和多平台收集而來的,如谷歌地球。為了提高數據的多樣性,我們收集的圖片的城市是由圖像判讀方面的專家來挑選的。在挑選過程中,會記錄下精確的地理坐標,來捕捉圖片使得確保沒有重復的圖像。
我們的DOTA數據集注釋選擇了15種類別,包括飛機、船隻、儲蓄罐、棒球內場、網球場、籃球場、田徑場、海港、橋、大型車輛、小型車輛、直升飛機、英式足球場、環狀交叉路口、游泳池。
標注類別是由圖像判讀方面的莊家根據目標物體的普遍性和現實世界中存在的價值來挑選的,前十個類別在已有的數據集中很普遍,我們保留了下來,除了將交通工具的汽車分為大型和小型,因為兩種類型的汽車在航拍圖像上區別很大。其他的類別主要是由於現實場景的應用。我們選擇直升機是考慮到航拍圖像中運動物體具有重要的意義,環狀交叉路口被選中是因為它在巷道分析中具有重要意義。
要不要把「stuff」作為一類是值得探討的,在SUN數據集中,一般說來沒有明確的定義說明什麼是stuff一類,比如海港、機場、停車場。但是,它們提供的語義信息是對檢測有幫助的。我們只採納了海港分類,因為它的邊界容易定義,並且在我們的圖片源信息中有豐富的實例。最後拓展的分類是足球場。
在表2我們比較了DOTA和NWPU VHR_10,後者在先前存在的航拍圖像目標檢測數據集中有更多的分類數。而且DOTA在目錄分類數目和每一類下的實例數目都遠超過了NWPU VHR-10。
我們考慮了許多不同的注釋方法。在計算機視覺領域,許多視覺概念(比如區域說明,目標,屬性,關系)都可以被一個注釋邊框說明,對邊框的一個普遍描述一般採用 ,其中 表示位置, 是邊框的寬和高度。
沒有一定方向的物體可以採用這種注釋方式充分注釋。然而,在航拍影像中的文本和物體以這種方式標記的邊界框不能精確或緊湊地貼合物體的輪廓。如圖3(c)所示的極端但實際的普遍存在情況和圖(d)比起來,兩個邊界框之間的重疊是如此之大以至於最先進的對象檢測方法也不能區分它們。為了解決這一問題,我們需要一種其他更適合面向這種有一定方向物體的注釋方法。
一個可選選項是採用基於 的邊界框,它被應用於一些文本檢測基準,即 ,其中 表示從邊界框與水平方向的夾角度。但這種方法的缺點是依舊不能貼合圍繞住那些不同部分之間可能有較大變形的物體。考慮到航拍圖像中物體的復雜場景和物體的各種方位,我們需要放棄這種方法選擇其他更靈活易懂的方式。一種可供選擇的方法是使用任意四邊形邊界框,它可以被描述為: ,其中 表示圖像中定向邊界框的頂點的位置,頂點按順時針順序排列,這種方法在定向場景的文本檢測中廣泛使用。我們受到這些研究的啟發,在注釋物體時使用這種任意四邊形邊界框的方式。
為了進行更具體的注釋,如圖3所示,我們強調了第一點 的重要性,該點通常表示對象的「首部」。對於直升機,大型車輛,小型車輛,港口,棒球鑽石,輪船和飛機等類別,我們選擇與之豐富的潛在用途有關的點作為起始點。對於足球場,游泳池,橋梁,地面田徑場,籃球場和網球場類別來說,沒有視覺上的線索來確定第一個點,因此我們通常選擇左上角的點作為起點。
我們在圖4中展示了DOTA數據集中一些已經注釋過的例子(不是全部的初始圖像)
為了確保訓練數據和測試數據分布大致相同,我們隨機選擇原始圖像的一半作為訓練集,將1/6作為驗證集,將1/3作為測試集。 我們將為訓練集和驗證集公開提供所有帶有原始事實的原始圖像,但不會為測試集提供。 為了進行測試,我們目前正在構建評估服務。
與其他圖像數據集相比,航拍圖像一般尺寸很大。我們的數據集中圖像的原始大小約為800×800到4000×4000之間不等,而常規數據集中的大多數圖像(例如PASCAL-VOC和MSCOCO)則不超過1000×1000。我們在原始完整圖像上進標注,而不將其分割成塊,以避免將單個實例分割成不同碎片的情況。
如圖1(f)所示,我們的數據集在不同方向的實例中達到了比較好的平衡,這對於網路檢測器的魯棒性提升有很大幫助。此外,我們的數據集更接近真實場景,因為在現實世界中通常會看到各種方向的對象。
我們還為數據集中的每幅圖像提供了空間解析度,這可以推斷出實例的實際大小。空間解析度對檢測任務的重要性有兩個方面。首先,它使模型對於相同類別的各種對象更具適應性和魯棒性。眾所周知,從遠處看物體會顯得更小。具有不同大小的同一對象會給模型造成麻煩並損害分類。但是,通過提供解析度信息而不是對象的大小,模型可以更加關注形狀。其次,可以進行進行更精細的分類。例如,將一艘小船與一艘大型軍艦區分開是很簡單的。
空間解析度還可以用於過濾數據集中標記錯誤的離群值,因為大多數類別的類內實際大小變化是有限的。在較小的空間解析度范圍內,選擇與同類物體尺寸相差較大的物體,可以發現離群值(Outliers)。
按照[33]中的規定,我們將水平邊框的高度(簡稱為像素大小)稱為實例大小的度量。我們根據水平邊界框的高度將數據集中的所有實例分為三個部分:較小的范圍為10到50,中間的范圍為50到300,較大的范圍為300以上。圖3說明了不同數據集中的三個實例拆分的百分比。顯然,PASCAL VOC數據集,NWPU VHR-10數據集和DLR 3K Munich Vehicle數據集分別由中間實例,中間實例和較小實例主導。但是,我們在小實例和中間實例之間實現了良好的平衡,這與現實世界場景更加相似,因此有助於在實際應用中更好地捕獲不同大小的對象。
值得注意的是,像素大小在不同類別中有所不同。例如,車輛可能小到30像素,但是橋梁可能大到1200像素,比車輛大40倍。不同類別實例之間的巨大差異使檢測任務更具挑戰性,因為模型必須足夠靈活以處理極小的物體。
表3:航拍圖像和自然圖像中某些數據集的實例大小分布比較
對於基於錨的模型,例如Faster RCNN和YOLO V2,長寬比是至關重要的因素。我們對數據集中所有實例的兩種長寬比進行計數,以提供更好的模型設計參考:1)最低程度受限於水平邊界框的橫縱、2)原始四邊形邊框的長寬比。圖5說明了我們數據集中實例的兩種縱橫比分布類型,我們可以看到實例的縱橫比差異很大。此外,DOTA數據集中有許多橫縱比較大的實例。
航拍圖像中常常包括數以千計的實例,它們完全與自然場景圖像不同。例如IMANEET數據集中每張圖像平均包含2個類別和2個實例,MSCCO共有3.5個類別、7.7個實例。如圖5所示我們的DOTA數據集更豐富,每個圖像的實例可以高達2000個。
在一幅圖像中有如此多的實例,不可避免地會看到很密集的實例聚集在某個區域。在COCO數據集中,實例並不是逐個注釋的,因為圖像中的遮擋使之難以將實例與其相鄰實例區分開來。在這些情況下,實例組被標記為一個屬性名為「crowd」的片段。然而,這種情況不會在航拍圖像下出現,因為從航拍視角來看,很少有遮擋物。因此,我們可以在擁擠的實例場景中將實例一個個分別標注。圖4展示了聚集著很多實例的一個例子。在這種情況下檢測物體對現有的檢測方法提出了巨大的挑戰。
我們在DOTA上評估了最新的物體檢測方法。對於水平物體檢測,我們謹慎地選擇Faster R-CNN,R-FCN,YOLO V2和SSD作為我們的基準測試演算法,因為它們在一般物體檢測中具有出色的性能。對於定向對象檢測,我們修改了原始的Faster R-CNN演算法,以便可以預測正確定向的邊界框,表示為 。
值得注意的是,R-FCN和Faster R-CNN的骨幹網路分別ResNet-101,用於SSD的是Inception V2,YOLO V2用的是GoogLeNet 。
為了全面評估基於深度學習的DOTA檢測方法的現狀,我們提出了兩個任務,即在水平邊界框(簡稱HBB)上進行檢測以及在定向邊界框(簡稱OBB)上進行檢測。更具體地說,無論採用何種方法訓練,我們都根據兩種不同的基礎事實(HBB或OBB)評估這些方法。
DOTA的圖像太大,無法直接發送到基於CNN的探測器。因此,我們將原始圖像裁剪為一系列1024*1024的面片,步幅設置為512。注意在裁剪過程中,完整的物體可能會被切成兩部分。為了方便起見,我們將原始對象的面積為 ,劃分部分 的面積為 然後計算:
最終我們將U<0.7的部分標記為「difficult」,其他的標記和原始注釋一樣。對於那些新生成的部分的頂點我們需要保證它們可以被一個具有4個順時針排列頂點的定向邊界框用一種合適的方法來描述。
在測試階段,我們首先將裁剪後的面片送到一個臨時的結果中,然後將結果合並在一起,來重構原始圖像的檢測,最後我們對預測結果使用NMS(非極大值抑制演算法)。我們設置NMS的參數閾值對於水平邊界框(簡稱HBB)將閾值設置為0.3,定向的邊界框閾值設置為0.1。通過使用這種方式,我們在基於CNN的模型上訓練和測試了DOTA數據集。
對於評價的度量,我們使用和PSASCAL VOC一樣的mAP計算方式。
HBB實驗的ground truth 是通過在原始的已標注的邊界框上計算軸對稱邊界框產生的,為了公平起見,我們將實驗的配置以及超參數設置為與文章[4,16,25,26]一致。
在表4中給出了HBB實驗的預測結果,我們注意到SSD上的結果比其他模型低很多。我們懷疑可能是因為SSD數據集數據增長策略中的隨意裁剪操作,這種操作在普通的目標檢測中有用,但是在航拍圖像目標檢測的大規模小實例上作用有所降低。實驗結果也進一步表明了航拍圖像和普通目標圖像檢測在實例大小上的巨大差別。
OBB的預測比較困難,因為現有的目標檢測方法並非針對定向對象而設計。因此,我們依據准確性和效率選擇Faster R-CNN作為基礎框架,然後對其進行修改使之能預測定向的邊界框。
由RPN(候選區域生成網路)產生的RoIs(興趣區域)是可以被表示為 的矩形框,更為詳盡的解釋是 。在R-CNN程序中,每個RoI都附加有一個ground truth定向邊界框寫作: ,然後R-CNN的輸出目標 由以下等式計算:
其中 。
其他配置和超參數設置保持與Faster R-CNN中所述相同。數值結果顯示在表5中。為了與我們為OBB實施的Faster R-CNN進行比較,我們評估了OBB地面實況在HBB上訓練的YOLO V2,R-FCN,SSD和Faster R-CNN。如表5所示,在HBB上訓練的那些方法的結果比在OBB上訓練的Faster R-CNN的結果低得多,這表明對於空中場景中的定向目標檢測,相應地調整這些方法可能會得到更好的結果。
當我們分析表4中呈現的數據結果時,小型汽車,大型汽車,船隻的分類結果不盡人意,因為它們的尺寸較小,並且在航拍圖像中位置十分密集。然而大型的離散物體如飛機,游泳池、網球場等,表現出的效果較好。
在圖6中我們比較了HBB和OBB兩種檢測方式的結果。在圖6(a)和6(b)中表示的緊密圖像中,HBB實驗的定位精度要比OBB實驗差的多,並且許多結果受到先前工作的限制。所以OBB回歸是定向物體檢測的一個正確方式,並且可以被真正在實際中應用。在圖6(c)中,使用OBB來標注縱橫比較大的物體(比如橋和海港),對於現在的檢測器來說很難做回歸。但是在HBB方法中,這些物體通常有著較為普通的縱橫比,因此結果如圖6(d)看起來比OBB好很多。但是在一些極度擁擠的場景下,比如圖6(e)和6(f),HBB和OBB的結果並不盡如人意,表明了現階段檢測器具有一定的缺陷。
交叉數據集驗證是數據集泛化能力的一個評價方式。我們選擇UCAS-AOD數據集來做交叉數據集泛化,因為它與其他航空物體檢測數據集相比有著更大的數據量。因為沒有UCAS-AOD數據集的官方劃分方式,於是我們隨機選擇1110個進行訓練和400個進行測試。選擇YOLO V2作為所有測試實驗的檢測器,並且將所有的ground truth使用HBB標注。將UCAS-AOD數據集中原始圖片大小改為960*544作為輸入的圖片大小,其餘的配置不改變。
結果顯示在表6中,對於YOLOv2-A模型而言兩個數據集之間的性能差異分別為35.8和15.6。這表明DOTA極大地覆蓋了UCAS-AOD,並且具有更多的模式和特性,而UCAS-AOD則不具備這種特性。兩種模型在DOTA上的結果都很低,這表明DOTA更具挑戰性。
我們建立了一個大型數據集,用於航拍圖像中進行定向物體檢測,這個數據集比這個領域中所有現有的數據集都要大。 與一般對象檢測基準相反,我們使用定向邊界框標注大量分布良好的定向物體。 我們猜測這個數據集是具有挑戰性的,並且非常類似於自然的航拍場景,更適合實際應用。我們還為航拍圖像物體檢測建立了基準,並展示了通過修改主流檢測演算法生成定向邊界框的可行性。
這個數據集在大圖片中檢測密集排列的小實例和具有任意方向的超大實例都將特別有意義且具有挑戰性。我們相信DOTA不僅會推動Earth Vision中物體檢測演算法的發展,而且還會對計算機視覺中的一般物體檢測提出有趣的問題。
② 數字萬用表如何檢測電路板上的電子元器件好壞
一、普通二極體的檢測
用MF47型萬用表測量,將紅、黑表筆分別接在二極體的兩端,讀取讀數,再將表筆對調測量。根據兩次測量結果判斷,通常小功率鍺二極體的正向電阻值為300-500Ω,硅二極體約為1kΩ或更大些。鍺管反相電阻為幾十千歐,硅管反向電阻在500kΩ以上(大功率二極體的數值要小的多)。好的二極體正向電阻較低,反向電阻較大,正反向電阻差值越大越好。如果測得正、反向電阻很小均接近於零,說明二極體內部已短路;若正、反向電阻很大或趨於無窮大,則說明管子內部已斷路。在這兩種情況下二極體就需報廢。
來源:http://www.tede.cn
在路測試:測試二極體PN結正反向電阻,比較容易判斷出二極體是擊穿短路還是斷路。
二、三極體檢測
將數字萬用表撥到二極體檔,用表筆測PN結,如果正向導通,則顯示的數字即為PN結的正向壓降。
先確定集電極和發射極;用表筆測出兩個PN結的正向壓降,壓降大的是發射極e,壓降小的是集電極c。在測試兩個結時,紅表筆接的是公共極,則被測三極體為NPN型,且紅表筆所接為基極b;如果黑表筆接的是公共極,則被測三極體是PNP型,且此極為基極b。三極體損壞後PN結有擊穿短路和開路兩種情況。
在路測試:在路測試三極體,實際上是通過測試PN結的正、反向電阻,來達到判斷三極體是否損壞。支路電阻大於PN結正向電阻,正常時所測得正、反向電阻應有明顯區別,否則PN結損壞了。支路電阻小於PN結正向電阻時,應將支路斷開,否則就無法判斷三極體的好壞。
三、三相整流橋模塊檢測
以SEMIKRON(西門子)整流橋模塊為例,如附圖所示。將數字萬用表撥到二極體測試檔,黑表筆接COM,紅表筆接VΩ,用紅、黑兩表筆先後測3、4、5相與2、1極之間的正反向二極體特性,來檢查判斷整流橋是否完好。所測的正反向特性相差越大越好;如正反向為零,說明所檢測的一相已被擊穿短路;如正反向均為無窮大,說明所檢測的一相已經斷路。整流橋模塊只要有一相損壞,就應更換。來源:輸配電設備網
四、MOS管好壞的經驗
1:用黑表筆接在D極上,紅表筆接在S極上,一般有一個500-600的阻值
2:在黑表筆不動的前提下,用紅表筆點一下G極,然後再用紅筆測S極,就會出現導通
3:紅表筆接D極,黑表筆點以下G極後再接S極測得的阻值和1測的是一樣的說明MOS管工作正常~~
以下方法,是我在維修過程中總結的,在板上,不上CPU的情況下,直接打S和G的阻值,小於30歐都基本壞了,可以對照上面
數字萬用表測MOS管的方法:(用2極管檔)的方法取下壞的管測
五、逆變器IGBT模塊檢測
將數字萬用表撥到二極體測試檔,測試IGBT模塊C1.E1、C2.E2之間以及柵極G與E1、E2之間正反向二極體特性,來判斷IGBT模塊是否完好。
以德國eupec25A/1200V六相IGBT模塊為例,(參見附圖)。將負載側U、V、W相的導線拆除,使用二極體測試檔,紅表筆接P(集電極C1),黑表筆依次測U、V、W(發射極E1),萬用表顯示數值為最大;將表筆反過來,黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數值為400左右。再將紅表筆接N(發射極E2),黑表筆測U、V、W,萬用表顯示數值為400左右;黑表筆接N,紅表筆測U、V、W(集電極C2),萬用表顯示數值為最大。各相之間的正反向特性應相同,若出現差別說明IGBT模塊性能變差,應予更換。IGBT模塊損壞時,只有擊穿短路情況出現。
紅、黑兩表筆分別測柵極G與發射極E之間的正反向特性,萬用表兩次所測的數值都為最大,這時可判定IGBT模塊門極正常。如果有數值顯示,則門極性能變差,此模塊應更換。當正反向測試結果為零時,說明所檢測的一相門極已被擊穿短路。門極損壞時電路板保護門極的穩壓管也將擊穿損壞。
六、電解電容器的檢測
用MF47型萬用表測量時,應針對不同容量的電解電容器選用萬用表合適的量程。根據經驗,一般情況下,47μF以下的電解電容器可用R×1K檔測量,大於47μF的電解電容器可用R×100檔測量。
來源:http://www.tede.cn
將萬用表紅表筆接電容器負極,黑表筆接正極,在剛接觸的瞬間,萬用表指針即向右偏轉較大幅度,接著逐漸向左回轉,直到停在某一位置(返回無窮大位置)。此時的阻值便是電解電容器的正向漏電阻。此值越大,說明漏電流越小,電容器性能越好。然後,將紅、黑表筆對調,萬用表指針將重復上述擺動現象。但此時所測阻值為電解電容器的反相漏電阻,此值略小於正向漏電阻。即反相漏電流比正向漏電流要大。實際使用經驗表明,電解電容器的漏電阻一般應在幾百千歐以上,否則將不能正常工作。
在測試中,若正向、反相均無充電現象,即表針不動,則說明電容器容量消失或內部短路;如果所測阻值很小或為零,說明電容器漏電大或已擊穿損壞,不能再使用。
在路測試:在路測試電解電容器只宜檢查嚴重漏電或擊穿的故障,輕微漏電或小容量電解電容器測試的准確性很差。在路測試還應考慮其它元器件對測試的影響,否則讀出的數值就不準確,會影響正常判斷。電解電容器還可以用電容表來檢測兩端之間的電容值,以判斷電解電容器的好壞。
七、電感器和變壓器簡易測試
1.電感器的測試
用MF47型萬用表電阻檔測試電感器阻值的大小。若被測電感器的阻值為零,說明電感器內部繞組有短路故障。注意操作時一定要將萬用表調零,反復測試幾次。若被測電感器阻值為無窮大,說明電感器的繞組或引出腳與繞組接點處發生了斷路故障。
來源:輸配電設備網
2.變壓器的簡易測試
絕緣性能測試:用萬用表電阻檔R×10K分別測量鐵心與一次繞組、一次繞組與二次繞組、鐵心與二次繞組之間的電阻值,應均為無窮大。否則說明變壓器絕緣性能不良。
測量繞組通斷:用萬用表R×1檔,分別測量變壓器一次、二次各個繞組間的電阻值,一般一次繞組阻值應為幾十歐至幾百歐,變壓器功率越小電阻值越大;二次繞組電阻值一般為幾歐至幾百歐,如某一組的電阻值為無窮大,則該組有斷路故障
注意:這種測量方法只是一種比較粗略的估測,有些繞組匝間絕緣輕微短路的變壓器是檢測不準的。
八、電阻器的阻值簡易測試
在路測量電阻時要切斷線路板電源,要考慮電路中的其它元器件對電阻值的影響。如果電路中接有電容器,還必須將電容器放電。萬用表表針應指在標度尺的中心部分,讀數才准確。
九、貼片式元器件
1.貼片式元器件種類
變頻器電子線路板現在大部分採用貼片式元器件也稱為表面組裝元器件,它是一種無引線或引線很短的適於表面組裝的微小型電子元器件。貼片式元器件品種規格很多,按形狀分可分為矩形、圓柱形和異形結構。按類型可分為片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導體器件(可分為片式二極體和片式三極體)、片式集成電路。來源:輸配電設備網
2.貼片式元器件的拆、焊
用35W內熱式電烙鐵,配長壽命耐氧化尖烙鐵頭。將烙鐵頭上粘的殘留物擦乾凈,僅剩有一層薄薄的焊錫。兩端器件的貼片式元器件拆卸、焊接操作比較容易。貼片式集成電路引腳細且多、引腳間距小,周圍元器件排列緊湊,拆裝不易。它們的拆卸和焊接,在沒有專用工具的條件下是有一定難度的,在此著重介紹貼片式集成電路的拆卸、焊接操作。
3.拆卸方法
如已判斷出集成電路塊損壞,用裁紙刀將引腳齊根切斷,取下集成電路塊。注意切割時刀頭不要切到線路板上。然後,用鑷子夾住斷腳,用尖頭烙鐵溶化斷腳上的焊錫,將斷腳逐一取下。
4.焊接方法
焊接前,先用酒精將拆掉集成電路塊的線路板銅_上的多餘焊錫及臟東西清理干凈,將集成電路塊的引腳塗上酒精鬆香水,並將引腳搪上一層薄錫。然後,核對好集成電路引腳位置,將集成電路塊放在待焊的線路板上,輕壓集成電路塊,用電烙鐵先焊集成電路塊四個角上的引腳,將集成電路塊固定好,再逐一對其它各引腳進行焊接。為了保證焊接質量,焊接時,最好使用細一些的焊錫絲,如0.6_焊錫絲,焊出來的效果好一些。
③ 怎樣檢測可控硅模塊
一、用指針式萬用表對場效應管進行判別(1)用測電阻法判別結型場效應管的電極根據場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現象,可以判別出結型場效應管的三個電極。具體方法:將萬用表撥在R×1k檔上,任選兩個電極,分別測出其正、反向電阻值。當某兩個電極的正、反向電阻值相等,且為幾千歐姆時,則該兩個電極分別是漏極D和源極S。因為對結型場效應管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個電極,另一隻表筆依次去接觸其餘的兩個電極,測其電阻值。當出現兩次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為柵極,其餘兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大,說明是PN結的反向,即都是反向電阻,可以判定是N溝道場效應管,且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小,說明是正向PN結,即是正向電阻,判定為P溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。若不出現上述情況,可以調換黑、紅表筆按上述方法進行測試,直到判別出柵極為止。(2)用測電阻法判別場效應管的好壞測電阻法是用萬用表測量場效應管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應管手冊標明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法:首先將萬用表置於R×10或R×100檔,測量源極S與漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的),如果測得阻值大於正常值,可能是由於內部接觸不良;如果測得阻值是無窮大,可能是內部斷極。然後把萬用表置於R×10k檔,再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,當測得其各項電阻值均為無窮大,則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或為通路,則說明管是壞的。要注意,若兩個柵極在管內斷極,可用元件代換法進行檢測。(3)用感應信號輸人法估測場效應管的放大能力具體方法:用萬用表電阻的R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,給場效應管加上1.5V的電源電壓,此時表針指示出的漏源極間的電阻值。然後用手捏住結型場效應管的柵極G,將人體的感應電壓信號加到柵極上。這樣,由於管的放大作用,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發生變化,也就是漏源極間電阻發生了變化,由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極表針擺動較小,說明管的放大能力較差;表針擺動較大,表明管的放大能力大;若表針不動,說明管是壞的。根據上述方法,我們用萬用表的R×100檔,測結型場效應管3DJ2F。先將管的G極開路,測得漏源電阻RDS為600Ω,用手捏住G極後,表針向左擺動,指示的電阻RDS為12kΩ,表針擺動的幅度較大,說明該管是好的,並有較大的放大能力。運用這種方法時要說明幾點:首先,在測試場效應管用手捏住柵極時,萬用表針可能向右擺動(電阻值減小),也可能向左擺動(電阻值增加)。這是由於人體感應的交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同(或者工作在飽和區或者在不飽和區)所致,試驗表明,多數管的RDS增大,即表針向左擺動;少數管的RDS減小,使表針向右擺動。但無論表針擺動方向如何,只要表針擺動幅度較大,就說明管有較大的放大能力。第二,此方法對MOS場效應管也適用。但要注意,MOS場效應管的輸人電阻高,柵極G允許的感應電壓不應過高,所以不要直接用手去捏柵極,必須用於握螺絲刀的絕緣柄,用金屬桿去碰觸柵極,以防止人體感應電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應當G-S極間短路一下。這是因為G-S結電容上會充有少量電荷,建立起VGS電壓,造成再進行測量時表針可能不動,只有將G-S極間電荷短路放掉才行。(4)用測電阻法判別無標志的場效應管首先用測量電阻的方法找出兩個有電阻值的管腳,也就是源極S和漏極D,餘下兩個腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極S與漏極D之間的電阻值記下來,對調表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩次測得阻值較大的一次,黑表筆所接的電極為漏極D;紅表筆所接的為源極S。用這種方法判別出來的S、D極,還可以用估測其管的放大能力的方法進行驗證,即放大能力大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接地是8極,兩種方法檢測結果均應一樣。當確定了漏極D、源極S的位置後,按D、S的對應位置裝人電路,一般G1、G2也會依次對准位置,這就確定了兩個柵極G1、G2的位置,從而就確定了D、S、G1、G2管腳的順序。(5)用測反向電阻值的變化判斷跨導的大小對VMOS N溝道增強型場效應管測量跨導性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當於在源、漏極之間加了一個反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩定的。將萬用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,此時表內電壓較高。當用手接觸柵極G時,會發現管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,說明管的跨導值越高;如果被測管的跨導很小,用此法測時,反向阻值變化不大。二、.場效應管的使用注意事項(1)為了安全使用場效應管,在線路的設計中不能超過管的耗散功率,最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數的極限值。(2)各類型場效應管在使用時,都要嚴格按要求的偏置接人電路中,要遵守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結,N溝道管柵極不能加正偏壓;P溝道管柵極不能加負偏壓,等等。(3)MOS場效應管由於輸人阻抗極高,所以在運輸、貯藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以防止外來感應電勢將柵極擊穿。尤其要注意,不能將MOS場效應管放人塑料盒子內,保存時最好放在金屬盒內,同時也要注意管的防潮。(4)為了防止場效應管柵極感應擊穿,要求一切測試儀器、工作台、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地;管腳在焊接時,先焊源極;在連入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態,焊接完後才把短接材料去掉;從元器件架上取下管時,應以適當的方式確保人體接地如採用接地環等;當然,如果能採用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應管是比較方便的,並且確保安全;在未關斷電源時,絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應管時必須注意。(5)在安裝場效應管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發熱元件;為了防管件振動,有必要將管殼體緊固起來;管腳引線在彎曲時,應當大於根部尺寸5毫米處進行,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。對於功率型場效應管,要有良好的散熱條件。因為功率型場效應管在高負荷條件下運用,必須設計足夠的散熱器,確保殼體溫度不超過額定值,使器件長期穩定可靠地工作。總之,確保場效應管安全使用,要注意的事項是多種多樣,採取的安全措施也是各種各樣,廣大的專業技術人員,特別是廣大的電子愛好者,都要根據自己的實際情況出發,採取切實可行的辦法,安全有效地用好場效應管。三.VMOS場效應管VMOS場效應管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應管,其全稱為V型槽MOS場效應管。它是繼MOSFET之後新發展起來的高效、功率開關器件。它不僅繼承了MOS場效應管輸入阻抗高(≥108W)、驅動電流小(0.1μA左右),還具有耐壓高(最高1200V)、工作電流大(1.5A~100A)、輸出功率高(1~250W)、跨導的線性好、開關速度快等優良特性。正是由於它將電子管與功率晶體管之優點集於一身,因此在電壓放大器(電壓放大倍數可達數千倍)、功率放大器、開關電源和逆變器中正獲得廣泛應用。VMOS場效應功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區等優點,尤其是其具有負的電流溫度系數,即在柵-源電壓不變的情況下,導通電流會隨管溫升高而減小,故不存在由於「二次擊穿」現象所引起的管子損壞現象。因此,VMOS管的並聯得到廣泛應用。眾所周知,傳統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大大致處於同一水平面的晶元上,其工作電流基本上是沿水平方向流動。VMOS管則不同,從圖1上可以看出其兩大結構特點:第一,金屬柵極採用V型槽結構;第二,具有垂直導電性。由於漏極是從晶元的背面引出,所以ID不是沿晶元水平流動,而是自重摻雜N+區(源極S)出發,經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區,最後垂直向下到達漏極D。電流方向如圖中箭頭所示,因為流通截面積增大,所以能通過大電流。由於在柵極與晶元之間有二氧化硅絕緣層,因此它仍屬於絕緣柵型MOS場效應管。國內生產VMOS場效應管的主要廠家有877廠、天津半導體器件四廠、杭州電子管廠等,典型產品有VN401、VN672、VMPT2等。下面介紹檢測VMOS管的方法。1.判定柵極G將萬用表撥至R×1k檔分別測量三個管腳之間的電阻。若發現某腳與其字兩腳的電阻均呈無窮大,並且交換表筆後仍為無窮大,則證明此腳為G極,因為它和另外兩個管腳是絕緣的。2.判定源極S、漏極D由圖1可見,在源-漏之間有一個PN結,因此根據PN結正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。3.測量漏-源通態電阻RDS(on)將G-S極短路,選擇萬用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應為幾歐至十幾歐。由於測試條件不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬用表R×1檔實測一隻IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大於0.58W(典型值)。4.檢查跨導將萬用表置於R×1k(或R×100)檔,紅表筆接S極,黑表筆接D極,手持螺絲刀去碰觸柵極,表針應有明顯偏轉,偏轉愈大,管子的跨導愈高。注意事項:(1)VMOS管亦分N溝道管與P溝道管,但絕大多數產品屬於N溝道管。對於P溝道管,測量時應交換表筆的位置。(2)有少數VMOS管在G-S之間並有保護二極體,本檢測方法中的1、2項不再適用。(3)目前市場上還有一種VMOS管功率模塊,專供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產的IRFT001型模塊,內部有N溝道、P溝道管各三隻,構成三相橋式結構。(4)現在市售VNF系列(N溝道)產品,是美國Supertex公司生產的超高頻功率場效應管,其最高工作頻率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用於高速開關電路和廣播、通信設備中。(5)使用VMOS管時必須加合適的散熱器後。以VNF306為例,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器後,最大功率才能達到30W。(6)多管並聯後,由於極間電容和分布電容相應增加,使放大器的高頻特性變壞,通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振盪。為此,並聯復合管管子一般不超過4個,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振盪電阻。
④ 潤滑系機油壓力及檢測方法
機油壓力的大小,是經過實驗台上長期實驗的結果得出的數據,以保證發動機各個潤滑部件得到更好的潤滑條件的依據。
機油壓力不能太高,也不能太低,太高了可能造成潤滑管路部件的損壞,太低了將達不到潤滑效果,壓力的大小應該以車輛使用說明書為參考。
檢測方法
檢測時,首先拆下發動機潤滑主油道上的油壓感測器,裝上油壓表然後啟動發動機使其在規定轉速下運轉,此時油壓表上的指示值即為潤滑系統的機油壓力檢測值標准:
汽油機機油壓力應為196~392Kp;柴油機機油壓力應為294~588Kp。
常用檢測方法
用普通的油壓表(量程為IMPa左右)配上相應的高壓軟管和接頭來測量。
1.拔下機油壓力感測器的線束插頭,拆下機油壓力感測器。將機油壓力表的軟管接頭擰入安裝機油壓力感測器的螺孔內,並擰緊接頭。
2.將機油壓力表放置在不會接觸到發動機旋轉部件及高溫部件的地方。
3.起動發動機,檢查機油壓力表接頭處有無漏油,如有漏油,應熄火後重新擰緊接頭。
4.運轉發動機使之達到正常的工作溫度,分別在怠速和2 000r/min時檢查油壓表的讀數,並與標准壓力值進行比較。
總結
各種車型發動機的機油壓力標准都不完全相同,一般在怠速時的應大於0.05MPa,在2000r/min時,應大於0.2 M Pa 。在測量完機油壓力後,應拆下機油壓力表,裝上機油壓力感測器並按規定扭矩擰緊,接上線束插頭,起動發動機,確認機油壓力感測器沒有漏油。
⑤ 發電機的kp普通晶閘管的測量方法
可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種,都是三個電極。單向可控硅有陰極(K)、陽極(A)、控制極(G)。雙向可控硅等效於兩只單項可控硅反向並聯而成。即其中一隻單向硅陽極與另一隻陰極相邊連,其引出端稱T1極,其中一隻單向硅陰極與另一隻陽極相連,其引出端稱T2極,剩下則為控制極(G)。
1、單、雙向可控硅的判別:先任測兩個極,若正、反測指針均不動(R×1擋),可能是A、K或G、A極(對單向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G極(對雙向可控硅)。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐,則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極,黑筆接的為G極,剩下即為A極。若正、反向測指示均為幾十至幾百歐,則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋復測,其中必有一次阻值稍大,則稍大的一次紅筆接的為G極,黑筆所接為T1極,餘下是T2極。
2、性能的差別:將旋鈕撥至R×1擋,對於1~6A單向可控硅,紅筆接K極,黑筆同時接通G、A極,在保持黑筆不脫離A極狀態下斷開G極,指針應指示幾十歐至一百歐,此時可控硅已被觸發,且觸發電壓低(或觸發電流小)。然後瞬時斷開A極再接通,指針應退回∞位置,則表明可控硅良好。
對於1~6A雙向可控硅,紅筆接T1極,黑筆同時接G、T2極,在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極,指針應指示為幾十至一百多歐(視可控硅電流大小、廠家不同而異)。然後將兩筆對調,重復上述步驟測一次,指針指示還要比上一次稍大十幾至幾十歐,則表明可控硅良好,且觸發電壓(或電流)小。
若保持接通A極或T2極時斷開G極,指針立即退回∞位置,則說明可控硅觸發電流太大或損壞。
好好學習,天天向上。
只要用心去學,你就是最好的。
金猴獻瑞,吉星臨門。
祝你學業進步,馬到功成。