第四節　常用維修工具、設備與檢測方法

一、常用維修工具、設備及使用

維修電動自行車常用的工具有測電筆、螺釘旋具、電工刀、電工鉗、活扳手、跨接線、電烙鐵等。常用的儀表有萬用表等。

1.測電筆

測電筆又稱電筆，用來檢測交流電的低壓線路和電氣設備是否帶電，檢測電壓范圍為60～500V。它有鋼筆式和螺絲刀式兩種，如圖1-13所示。

使用測電筆時應注意的事項如下。

①使用測電筆前，一定要在有電的電源上檢查測電筆氖管能否正常發光，以鑒定測電筆是否完好，確保測電筆正常后方可使用。

②手應觸及測電筆尾部的金屬體（金屬筆掛或金屬螺釘）才能構成回路，氖管才會發光，否則，極容易發生誤判。

③低壓測電筆前端應加護套，只能露出10mm左右作測試用，否則易引起相線之間及相線對地短路。

④測電筆的氖管亮度較低，測試時應避光，以防誤判。

⑤螺絲刀式測電筆的刀體探頭只能承受很小的轉矩，只宜用于擰動小螺釘，不可作一般的螺釘旋具使用，否則極易造成損壞。

2.螺釘旋具

螺釘旋具又稱螺絲刀，是一種緊固或拆卸螺釘的工具。按握柄所用材料不同，可分為木柄和塑料柄兩種；按頭部形狀不同，可分為一字形和十字形兩種。一字形螺絲刀的規格用握柄以外的刀桿長度的毫米數表示，常用的有50mm、100mm、150mm、200mm、300mm、400mm等規格。十字形螺絲刀專供緊固或拆卸十字槽螺釘，常用的規格有4種，可適用于直徑2～162mm的螺釘。

除一字形和十字形螺絲刀外，常用的還有多用螺絲刀。它是一種組合工具，握柄和刀體可拆卸，握柄用塑料制成，刀體有幾種規格，有一字形和十字形。

3.電工刀

電工刀是用來剖削電線、切削絕緣材料的一種刀具，如圖1-14所示。使用時，電工刀的刀口應朝外剖削，以免傷手。剖削導線絕緣層時，刀面與導線成45°傾斜切入，以免割傷導線，在電工刀的柄部無絕緣保護，使用時應注意防止觸電。

4.電工鉗

電工鉗主要有鋼絲鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、斷絲鉗等，如圖1-15所示。

（1）鋼絲鉗　它是一種夾持或折斷金屬薄片、切斷金屬的工具。

（2）尖嘴鉗　它適用于在狹小的空間操作。主要用于剪斷較細的導線和金屬絲，或將其彎制成所要求的形狀，并可夾持、安裝較小的螺釘、墊圈等。

（3）斷線鉗　斷線鉗專供剪斷較粗的金屬絲、導線等。常用的為耐壓500V的帶絕緣柄的斷線鉗。

（4）剝線鉗　剝線鉗是用來剝落小直徑導線絕緣層的專用工具。剝線鉗的鉗口部分設有幾個不同尺寸的刃口，以剝落直徑為0.5～3mm導線的絕緣層。其柄部是絕緣的，耐壓為500V。

5.活扳手

活扳手是用于緊固和松動螺母的一種專用工具。其規格以長度×最大開口寬度表示，常用的有150mm×9mm（6in）、200mm×24mm（8in）、250mm×30mm（10in）、300mm×36mm（12in）等幾種。

使用時，將扳口放在螺母上，調節蝸輪，使扳口將螺母輕輕咬住，按如圖1-16所示方向施力，不可反向施力，以免造成損壞。

6.跨接線

跨接線就是一段多股導線，兩端分別接有鱷魚夾或不同形式的插頭。跨接線可用來替代被懷疑有斷路故障的導線，也可以在不需要某部件的功能時，用跨接線將其短路，以檢查部件的工作情況。

使用跨接線應注意的事項如下。

①用跨接線將電源電壓加至試驗部件之前，必須確認被測部件的電源電壓規定值。若將36V或24V直接加在5V用電設備上，則可能導致用電設備損壞。

②跨接線不可將被測部件“+”端子與搭鐵直接跨接，以免造成電源短路。

7.電烙鐵

電烙鐵主要是用來焊接電動機、蓄電池線線頭及控制電路板的元件。它主要由手柄、電熱元件、烙鐵頭等組成。根據烙鐵頭的加熱方式不同，電烙鐵有內熱式和外熱式兩種，如圖1-17所示。

一般配用一把大功率電烙鐵和一把調溫式電烙鐵就可以了（大功率電烙鐵是在恒溫式電烙鐵結構的基礎上增加了一個可以調節溫度的功率控制器，可調溫度范圍為100～400℃，最大功率為60W）。

另外還要準備一把吸錫烙鐵，用來拆卸集成電路、排電阻等引腳較多的組件。維修電動自行車大多使用30W以上的電烙鐵。

使用電烙鐵時應注意的事項如下。

①使用電烙鐵前，對于紫銅烙鐵頭，先除去烙鐵頭的氧化層，然后用銼刀銼成45°的尖角。電烙鐵通電加熱，當烙鐵頭變成紫色時，馬上沾上一層松香，再在焊錫上輕輕擦動，這時烙鐵頭會沾上一層焊錫，這樣就可以進行焊接了。

②對于已經“燒死”或沾不上焊錫的烙鐵頭，要細心地銼掉氧化層，然后再沾上一層焊錫。

二、常用檢測儀表與儀器及使用

1.蓄電池容量檢測表

蓄電池容量檢測表可以測量各種規格的汽車蓄電池和其他用途鉛酸蓄電池的容量狀態。可用來測試單個6～12V蓄電池。它主要由直流電壓表、負載電阻、外殼和測試夾、觸頭等組成，外殼下方由測試夾、觸頭等組成，標度盤上標有各種蓄電池的容量狀態指示，即“充足”“正常”“重充”“放完”等。

蓄電池容量檢測表與蓄電池配用，還可檢查汽車的前燈開關、尾燈開關、繼電器開關、啟動開關等各種電器開關的質量。

特別提醒如下。

①每次測試的時間不得超過3s。

②當蓄電池的液體不足時不能測試。

③測試儀左下端的錐形觸頭與夾子同為負極，測試時也可用該觸頭測量。

2.指針式萬用表

（1）使用指針式萬用表時應注意的事項　使用萬用表前，應熟悉量程轉換開關的作用，明確要測量什么，怎樣測量，然后將量程轉換開關撥至所需測量擋的位置，切不可弄錯擋位。

①萬用表必須水平放置，以免造成誤差，并注意避免外界磁場對萬用表的影響。

測量前要檢查測試表筆是否插在正確位置，紅、黑表筆應分別插入“+”、“.”或“COM”插孔內。還要檢查有無絕緣損壞而引起漏電，以免發生危險。

②應使用小螺絲刀調節歐姆調零旋鈕，使指針保持靜止時處在左端零位。測量電阻時，歐姆調零旋鈕用來使指針對準右端零位，以保證測量數值準確。將兩根表筆短接，歐姆調零旋鈕旋至最大，如果指針仍未達到零點，則可能是由于表內蓄電池的電壓不足造成的，應更換新蓄電池。

③在使用萬用表的過程中，不能用手去接觸表筆和被測電路或元器件的金屬部分。

④在測量的過程中不能同時換擋，尤其是在測量高電壓或大電流時，更應注意。否則，會損壞萬用表。

⑤測量高壓或大電流時，應先切斷電源并變換量程。

⑥測量時，若對被測量電量的數值范圍不太清楚，則量程轉換開關應先撥至最大量程擋上測試，以免損壞表針或儀表，然后再選擇適當的量程擋測量。

⑦測量高壓時，要站在干燥的絕緣板上，并采用一只手進行操作。

⑧蓄電池應定期檢查、更換，以保證測量精度。如果長期不用，應取出蓄電池，以防止電解液溢出腐蝕而損壞其他零件。

⑨測量電阻時，必須切斷電源，以免燒壞萬用表。每次換擋后，都應進行調零操作。測量電阻時，不要用手觸及元器件的兩端，以免人體電阻與待測電阻并聯，影響測量結果。

⑩測量直流電壓和直流電流時，正、負極性不要接錯。如果發現指針開始反轉，應立即調換表筆，以免損壞指針和表頭。

每次使用完畢，應拔出表筆，將選擇開關旋至“OFF”擋，若無此擋，應將量程轉換開關轉到交流電壓最高一擋或空擋位置，以防止他人誤用造成損壞，也可避免電阻擋上兩表筆相碰造成表內部的蓄電池長時間耗電。

若長期不用，則應將表內電池取出，以防電池漏液而腐蝕表內的其他器件。

為減小測量誤差，選擇量程擋時應使表針盡量處在儀表量程的2/3以上。

普通萬用表的內部線路中串聯一個0.5A的熔斷器，以防止過大電流損壞表頭。因此，當表針不動時，可打開外殼觀察是否熔斷器燒斷，若燒斷，則可換上同型號的熔斷器。

（2）指針式萬用表的使用方法　指針式萬用表可以用來測量各種直流、交流電壓、電阻、電感、電容的大小。其檢測方法如下。

1）測量直流電壓　測量直流電壓時首先估計一下被測直流電壓的大小，再將轉換開關撥至適當的電壓量程，將紅表筆接被測電壓“+”端（即高電位端），黑表筆接被測量電壓“.”端（即低電位端）。然后根據所選量程與標有的刻度線上的指針所指數字，讀出被測電壓的大小。

2）測量交流電壓　測量交流電壓的方法與測量直流電壓的方法類似。與測量直流電壓的不同之處就是轉換開關要放在交流電壓擋處以及紅黑表筆搭接時不需再分正負極。

3）測量電流　測量電流也是萬用表的常用功能。

①測量準備　先進行機械調零和歐姆調零。方法是，用小螺絲刀旋動定位螺釘，使指針指在左端電流零刻度處，即機械調零。將紅、黑表筆分別接入“+”、“.”插孔，將量程選擇開關置于歐姆表“×1”擋。在表筆短接時調整歐姆擋的調零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處，即歐姆調零。如果歐姆調零不能到位時，則應更換表內電池。一般經常用的萬用表不需每次都進行機械調零。再選擇量程，根據待測電路中電源的電流大致估計一下被測直流電流的大小選擇量程或直接選用最高電流擋，逐漸換用低電流擋，直到找到合適的電流擋。電流擋不像電壓擋，應特別注意最大電流，一旦超過量程，就會損壞萬用表。

②測量步驟　將萬用表串聯在被測電路中。方法是，先斷開被測電路，將萬用表紅、黑表筆串聯在被斷開的兩點之間。紅表筆要接在被測電路的電流流入端，黑表筆接在被測電路的電流流出端。特別注意電流表不能并聯在被測電路中，否則，極易燒壞萬用表。

③測量電阻　測量電阻的方法是，先進行機械調零和歐姆調零，再將萬用表打到電阻擋，將電阻兩端與兩表筆接觸，根據讀數選擇合適的擋位，使讀數接近該擋位的1/2，最好不要使用刻度盤左邊1/3的部分，因為這部分刻度太密，準確度較差，然后查看指針在第一條刻度線上的讀數，即右邊標有“Ω”的刻度線，讀取指示值，最后將指示值乘以量程擋的倍率即是所測電阻值。例如用R×100擋測電阻，指針指示為“10”，那么它的電阻值為10×100=1000，即1kΩ。

4）測量電容　一般只用指針式萬用表定性地測量電容，而且是使用R×100或R×1k電阻擋來測量容量較大的電容（5000pF以上）。

測量時先校正指針歸零，然后將兩表筆搭接在電容的兩端引腳，此時萬用表指針將迅速右擺后再逐漸返回左端，指針停止時所指電阻值為此電容絕緣電阻。電容的絕緣電阻越大越好。一般應接近∞。用萬用表測量電容時若表針不動，說明電容已開路；擺動后不返回，說明電容已漏電。

測量容量較小的電容（5000pF以下）時，由于容量小，表針基本不動，所以難以判斷是否有開路問題，如果此時表針瞬間擺動較大值，反而要考慮到該電容是否短路或漏電。對于電解電容的測量，由于電解電容是有極性的，所以測試時應將紅表筆接電解電容負極，黑表筆接正極，電容量越大，表針擺動就會越大，而后根據表針返回看其絕緣電阻。在每次測量后都應將電容兩端短接，將電容上所充電荷放掉。

3.數字式萬用表

（1）數字式萬用表的結構　數字式萬用表的結構通常根據儀表的規格、功能和使用范圍會有所不同，但常見的數字式萬用表的面板上會有顯示窗口、功能開關、選擇鍵、表筆及測量插孔等組成部分。

不同型號的數字式萬用表，其插座雖有不同的類型、數量和配置，但主要還是公共插座和選擇性插座兩個組成部分。公用表筆插座（COM），也是儀表的公共端，是插黑表筆用的。

數字式萬用表內部使用大規模集成電路，并采用液晶顯示屏。圖1-18為常用的DT-890型數字式萬用表。

（2）使用數字式萬用表時應注意的事項

①測量前應檢查儀表、校對量程轉換開關的位置及兩表筆所插的插孔，無誤后再進行測量。如發現任何異常，如表筆芯線裸露、機殼破損、液晶顯示異常等，均不要繼續使用；嚴禁使用沒有后蓋和后蓋沒有蓋好的儀表。

②不要在交流或直流600V（對地電壓交流或直流300V）以上的電路中測量，也不要測量超過每個量程所規定的輸入極限值，特別是高于允許輸入值的電壓或電流；在被測量值不確定時，應將量程置于最大位置。

③在測量過程中（特別是測量電壓、電流時）不能隨意旋轉功能開關，以防損壞儀表，也不能打開電池蓋，防止出現危險。

當無法估計測量值的大小時，應選擇最高量程擋測量，然后根據顯示結果選擇合適的量程擋。

④進行在線電阻、電容、二極管或電路通斷測量前，應將電路中所有電源關斷，并將所有電容器進行放電。

⑤測量高于直流60V或交流30V以上的電壓時，為確保安全，手指不要超過表筆的安全部位，當儀表在線測量時，不要觸摸裸露的電路連線、連接器、元器件引腳等。

⑥不要在高溫、高濕、易燃、易爆和強磁場環境中使用儀表。

⑦當表內電池電量不足時，應及時更換，以確保測量精度。

（3）數字式萬用表的使用方法

1）短路和電阻的測量

①短路測量　將量程開關撥到標有晶體二極管符號的擋位上，將紅、黑表筆接在要檢查的線路兩端。如電阻小于50Ω，則萬用表發出聲音。同時，該擋也可用來進行通斷測試。其操作方法是，將量程開關撥至蜂鳴器擋，將紅表筆插入V/Ω孔，黑表筆插入COM孔。然后將紅、黑兩表筆分別與要檢測的電路兩端相接。此時，若萬用表發出蜂鳴聲，則說明該連線導通；若萬用表沒有發出蜂鳴聲，則說明該電路斷開。

電動車維修中，也可使用數字式萬用表的蜂鳴器擋，對充電器電路中的熔斷器進行檢測。正常情況下，將兩表筆與熔斷器兩端相接時，萬用表則發出聲音，且顯示讀數為0Ω。

②電阻的測量　將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/Ω插孔，數字式萬用表的紅表筆極性為正極（即表內電流流出端），黑表筆為負極（表內電流流入端），與指針式萬用表正好相反（黑表筆為表內電流流出端，紅表筆為表內電流流入端），將功能開關置于所需量程上，將測試筆跨接在被測電阻上。當輸入開路時，會顯示過量程狀態“1”，如果被測電阻超過所用量程，也會指示出過量程狀態“1”，提示操作者要用高擋量程。在合適的量程下即可顯示數值。

2）直流電壓的測量

①將紅表筆插進“V/Ω/Hz”孔中，黑表筆插進“COM”孔中。

②根據被測電路所估計的直流電壓值，在DCV擋位范圍內選取量程。然后，將紅表筆接電源正極或高電位端，黑表筆接電源負極或低電位端，使表筆與被測電路接觸點接觸穩定，其電壓數值可以在顯示屏上直接讀出。如顯示屏顯示“1”，則說明量程較小，應適當增大量程進行檢查。如數值左側出現“-”，則說明表筆極性與電源極性相反，此時黑表筆所接的是電源的負極。

3）交流電壓的測量　測量交流電壓時，表筆插孔與測量直流電壓時相同，但測量交流電壓時應將擋位旋鈕至“V”處所需量程。測量方法與直流電壓的測量方法相同，不同的是測量交流電壓時，擋位要調至交流擋。

4）直流電流的測量　將黑表筆插入“COM”孔，如測量小于200mA的電流，可將紅表筆插入“200mA”插孔，然后把擋位旋鈕旋至直流200mA擋。如測量大于200mA的電流，可將紅表筆插入“10A”擋。

將萬用表串聯在電路中，此時顯示屏上的數值即為被測電路中的直流值。如顯示“1”，應加大量程；如顯示數字左側出現“.”，則說明電流由紅表筆流出萬用表。

5）交流電流的測量　將量程開關撥到ACA（交流電流）的合適量程，紅表筆插入A孔（<200mA時）或20A孔（>200mA時），黑表筆插入COM孔，并將萬用表串聯在被測電路中即可顯示電流數字。

6）晶體二極管的測量　數字式萬用表設置了專用的晶體二極管測試擋，測量晶體二極管時，把轉換開關撥到有晶體二極管符號所指示的擋位上。紅表筆接正極，黑表筆接負極。對于硅晶體二極管來說，應有0.40～0.80V的數字顯示；對于鍺晶體二極管來說，則有0.20～0.30V的數字顯示。若把紅表筆接負極，黑表筆接正極，表的讀數應為“1”。

7）測量“hFE”擋　數字式萬用表設置了專用的晶體管hFE測試插孔，分為PNP和NPN管的測量。將基極插入對應管型“b”孔，其余兩腳分別插入“e”、“c”孔，此時可以讀取數值，然后固定基極，其余兩腳對調，比較兩次讀數，讀數較大的管腳位置與表面所標“e”、“c”一一對應。

測量hFE時，把轉換開關撥到hFE，不用表筆，在弄清楚被測管的極性和引腳順序后，將被測晶體三極管插入相應的插孔內，屏幕上會直接顯示hFE值。

8）電容的測量　數字式萬用表設置了專用的電容插孔。測量電容時，把轉換開關撥到被測電容容量的量程范圍。將測試線的黑表筆插入COM公用插座，紅表筆插入V/Ω/Hz插座，將選擇開關放置在有電容符號的擋位（該擋只有自動量程工作方式）。

萬用表經緩慢自動校零后會顯示零（0），如不顯示零則需按一次REL按鈕清零。然后將表筆分別與被測電容引腳連接，其顯示的數值即為被測量電容值（nF、μF的測量單位會根據測量值自動顯示，其換算單位為1PF=10-6μF，1nF=10-3μF）。因測試電容的容量不同，所以測試時顯示數值的時間也會不同，特別是測試大電容時，在最后顯示數值前都會存在一定的滯后，如測量200μF電容的穩定讀數時間一般會大于15s。

9）測量頻率　用數字式萬用表測量頻率時，測試線的黑表筆（或屏蔽層）插入COM公用測量插座，紅表筆（或屏蔽電纜芯線）插入V/Ω/Hz（電壓、電阻、頻率）測量插座，將選擇開關設置為頻率30MHz擋位（顯示屏會有相應符號），被測回路或負載信號的兩端分別接紅、黑表筆，按動Hz/DUTY按鈕進行轉換，這時顯示的數值即為被測量電路的頻率或占空比數值。

10）測量溫度　有的數字式萬用表設計了溫度測量電路，可以利用溫度測量功能來檢查相應的發熱器件，但測量溫度時需要感溫器件，即熱電偶傳感器。測量時將選擇開關置于溫度（℃）擋位，將傳感器冷端（自由端）負極（黑色插頭）插入萬用表筆的mA插孔，傳感器的工作端（測溫端）正極（紅色插頭）插入萬用表筆的COM插孔，然后將傳感器置于被測溫度環境或器件上，儀表顯示屏上的讀數即是被測溫度值（單位為攝氏度）。

4.繞組短路偵察器

繞組短路偵察器是用來檢查電動機繞組接地、短路或斷路的一種儀器，它是采用變壓器原理制成的鐵芯繞組，其鐵芯采用“H”形硅鋼片疊壓而成，上面有勵磁繞組，相當于變壓器的次級繞組，如圖1-19所示。

使用時，電動機定子繞組不接電源，把偵察器的開口部分放在被檢查的定子鐵芯槽口上，在偵察器線圈的兩端接上單相交流電，偵察器與定子鐵芯就構成一個磁回路，偵察器的線圈就相當于變壓器的一次繞組，而被檢查的槽內線圈相當于變壓器的二次繞組。此時觀察串聯在偵察器線圈回路里的電流表，如讀數增大，則說明被測繞組存在短路。

三、電路元件的更換方法與注意事項

1.拆卸集成電路

拆卸時，用酒精燈火焰加熱印制電路板上的集成電路各引腳焊盤，快速均勻地移動印制電路板，直至所有焊盤的焊錫熔化，用鑷子將集成電路從印制電路板上取下。

焊接時，將焊孔里的焊錫清除干凈，將集成電路插裝好，用接地良好的電烙鐵迅速焊接好各引腳。注意速度要快，以免因焊接時間長，引起局部溫度過高，損壞電路或焊盤。

2.拆卸功率器件

拆卸時，將MOS管或三端穩壓器的管腳剪斷，然后分別焊開、清除印制電路板上殘留下的引腳，這樣可以避免拆卸大管腳元件時損壞印制電路板焊盤。

3.焊接集成電路、功率器件

焊接的竅門在于一次性焊接好，因為電烙鐵是有一定熱量的，不能將電烙鐵長時間地停留在焊接處，否則可能會使電烙鐵上的熱量傳遞到非焊接的部件上，損壞高精度的部件。這是電動自行車電器元件焊接時，特別值得注意的地方，以此來避免損壞元件內部的電路。

焊接集成電路、功率器件前，首先要除去多余的焊錫，讓焊盤孔清晰可見。然后用30W左右的電烙鐵將集成電路和功率器件焊在相應的位置上。

4.控制器上半導體元器件引腳的識別

（1）識別續流二極管　其特點為，三個腳中間的為N腳，接電動機的一條動力線（有刷電機的話為正極），這條線同時接電源的正極，用指針式萬用表電阻×1擋測量它與電源正極之間電阻為0Ω；兩邊的引腳都是P腳，在線路板上是相連的，接電動機的另外一條動力線（有刷電機的話為負極），即與電動機該條線之間電阻為0Ω。

（2）識別MOS管　三個腳中間的為漏極（D），在線路板上是和續流二極管兩邊的腳（P）相連的，并且接電動機的非電源正極的那條動力線（電流流出電機）。右腳為源極（S），是和電流取樣電阻相連的，取樣電阻的阻值很小，可能只有0.01Ω，它可能是一段康銅絲，或印制電路板上的一段很粗的線，用于給控制器內部電路提供信號，所以用萬用表電阻×1擋測量MOS管S極與地的電阻近似為0。余下的左腳為柵極（G），即控制極。

（3）識別三端穩壓器　如果直接識別有難度，可使用排除法。如果線路板上有3個帶散熱器TO-220封裝的元件，首先識別出續流二極管和MOS管，剩下的就是三端穩壓器；如果線路板上有4個帶散熱器的TO-220封裝的元件，一般含兩個MOS管，先識別續流二極管，再識別MOS管，兩個MOS管是并聯的，即它們的中間腳（D）在線路板上是相連的，它們的右腳（S）在線路板上是相連的，這樣剩下的就是三端穩壓器。

三端穩壓器都是正極型的，但是又有固定型（如78××等）和可調型（LM317或LM337）之分，如圖1-20所示。78××的中間腳接地，左腳為輸入，右腳為輸出。LM317和LM337的共同點是，沒有直接的接地腳，左腳是調整腳（ADJ）；區別是，LM317右腳為輸入，中間腳為輸出，LM337中間腳為輸入，右腳為輸出。

5.控制器上元器件好壞的識別

①確定MOS的D和S是否短路，用指針式萬用表電阻×1擋測量，如果正測、反測電阻都接近0，就表示已損壞。正測、反測是指黑、紅表筆交換測量2次。

②確定續流二極管的P、N是否短路，用指針式萬用表電阻×1擋測量接電動機的兩根線，在不與電動機連接的情況下，如果正測、反測電阻都接近0，就表示已損壞。

③確定三端穩壓器是否短路，用指針式萬用表電阻×100擋測量，分別測輸入端和地之間、輸出端和地之間的電阻，如果正測、反測電阻都接近0，就表示已損壞。

圖1-21和圖1-22給出了各種三極管和集成電路的引腳順序說明，供參考。