任务三 电工工具的使用
【任务要求】
①掌握各低压验电器的使用方法。
②掌握剥线钳的不同功能及使用方法。
③掌握电烙铁的使用方法。
【任务指导】
1.剥线钳
剥线钳用来剥削直径3mm及以下绝缘导线的塑料或橡胶绝缘层，它由钳口和手柄两部分组成。剥线钳钳口分有0.5～3mm的多个直径切口，用于与不同规格线芯线的直径相匹配。剥线钳装有绝缘套，其外形如图1-45所示。
图1-45 剥线钳
剥线时，切口过大难以剥离绝缘层，切口过小会切断线芯。为了不损伤线芯，线头应放在稍大于线芯的切口上剥削。在使用剥线钳之前，必须保证绝缘手柄的绝缘性能良好，以保证带电作业时的人身安全。严禁用刀口同时剪切相线和中性线，或同时剪切两根相线，以免发生短路事故。
2.电烙铁
（1）常用电烙铁的分类和功率
电烙铁是熔解锡进行焊接的工具。常用电烙铁的分类和电烙铁的功率如下所述：
①常用电烙铁的分类：
a.内热式电烙铁。一般由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头（又称“铜头”）五部分组成。烙铁芯安装在烙铁头内（发热快、热效率高）。烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成，一般20W的电烙铁的电阻为2.4kΩ左右，35W的电烙铁的电阻为1.6kΩ左右。
b.外热式电烙铁。一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内，用以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成。烙铁头的长短可以调整（烙铁头越短，烙铁头的温度就越高）且有凿式、尖锥式、圆斜面形等不同的形状，以适应不同焊接面的需要，如图1-46所示。
②电烙铁的功率。电烙铁的工作电源一般采用220V交流电。电工通常使用20W、25W、3W、35W、40W、45W、50W的电烙铁。
一般来说，电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度越高。焊接集成电路、印制电路板、集成电路一般选用20W内热式电烙铁。使用的电烙铁功率过大，容易烫坏元器件（一般二极管、三极管结点温度超过200℃时就会烧坏）和使印制导线从基板上脱落；使用的电烙铁功率太小，焊锡不能充分熔化，焊剂不能挥发出来，焊点不光滑，不牢固，易产生虚焊。若焊接时间过长，也会烧坏元器件，一般每个焊点在1.5～4s内完成。
图1-46 常用电烙铁的种类
（2）其他电烙铁
①恒温电烙铁。恒温电烙铁的烙铁头内装有磁铁式的温度控制器，以控制通电时间，实现恒温的目的。在焊接温度不宣过高、焊接时间不宜过长的元器件时，应选用恒温电烙铁，但它的价格高。
②吸锡电烙铁。吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁融于一体的拆焊工具。它具有使用方便、灵活、适用范围广等特点，不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。
③气焊电烙铁。气焊电烙铁是一种用液化气、甲烷等可燃气体燃烧加热烙铁头的烙铁。适用于供电不便或无法供给交流电的场合。
（3）电烙铁使用前的处理
在使用前，先通电给烙铁头“上锡”。首先，用锉刀把烙铁头按需要挫成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香中蘸一下，等松香冒烟后再蘸一层焊锡，如此反复进行两三次，使烙铁头的刃面全部挂上一层焊锡即可使用。
电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其使用寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被“烧死”，不再“吃锡”。
（4）焊料、焊剂
用电烙铁焊接导线时，必须使用焊料和焊剂。
①焊料。焊料是一种易熔金属，它能使元器件引线与连接点焊接在一起。锡（Sn）是一种质地柔软、延展性大的银白色金属，熔点为232℃。在常温下，其化学性能稳定，不易氧化，不失金属光泽，抗大气腐蚀能力强。铅（Pb）是一种较软的浅青白色金属，熔点为327℃，高纯度的铅耐大气腐蚀能力强，化学稳定性好，但对人体有害。锡中加入一定比例的铅和少量的其他金属可制成熔点低、流动性好、对元件和导线的附着力强、机械强度高、导电性好、不易氧化、抗腐蚀性好、焊点光亮美观的焊料，一般称为焊锡。焊锡按含锡量的多少可分为15种，按含锡量和杂质的化学成分分为S、A、B三个等级。手工焊接常用丝状焊锡。
②焊剂。焊剂分为助焊剂和阻焊剂。助焊剂一般可分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂，能熔解并去除金属表面的氧化物，并在焊接加热时包围金属的表面，使之和空气隔绝，防止金属在加热时氧化；可降低熔融焊锡的表面张力，有利于焊锡的润湿。阻焊剂限制焊料只在需要的焊点上进行焊接，把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来，保护板面，使其在焊接时受到的热冲击小，不易起泡，同时还起到防止桥接、拉尖、短路、虚焊等情况。
使用焊剂时，必须根据被焊件的面积大小和表面状态适量施用。用量过小，则影响焊接质量；用量过多，焊剂残渣将会腐蚀元件或使印制电路板绝缘性能变差。
（5）电烙铁的使用
①电烙铁的握法。电烙铁的握法没有统一的要求，以不易疲劳、操作方便为原则，一般有笔握法和拳握法两种，如图1-47所示。
图1-47 电烙铁的握法
②焊锡丝的拿法。焊锡丝一般有两种拿法，如图1-48所示。由于在焊锡丝的成分中，铅占一定比例，众所周知，铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。
图1-48 焊锡丝的拿法
使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方，电烙铁用后一定要稳妥地放置在烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头，以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路事故。
③准备施焊。准备好焊锡丝和电烙铁，烙铁头部要保持干净，即可以蘸上焊锡（俗称“吃锡”）。
④加热焊件。将电烙铁接触焊接点，首先要保持电烙铁加热焊件各部分，例如印制电路板上引线和焊盘都要受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。
⑤熔化焊料。当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊锡丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。
⑥移开焊锡。当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
⑦移开烙铁。当焊锡完全润湿焊点后移开电烙铁，注意移开电烙铁的方向应该是大致45°的方向。
上述过程对一般焊点而言需要2～3s。这是使用手工烙铁焊接的基本方法，特别是各步骤之间停留的时间，对保证焊接质量至关重要，只有通过实践才能逐步掌握。
对焊接的基本要求：焊点必须牢固，锡液必须充分渗透，焊点表面光滑有泽，应防止出现“虚焊”和“夹生焊”等现象。造成“虚焊”的原因是因为焊件表面未清除干净或焊剂太少，使得焊锡不能充分流动，造成焊件表面挂锡太少，焊件之间未能充分固定；造成“夹生焊”的原因是因为电烙铁温度低或焊接时电烙铁停留时间太短，焊锡未能充分熔化。
（6）电烙铁使用注意事项
①根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。
②新电烙铁在使用前要使头部上锡，接通电源后烙铁头的颜色变黄，用焊锡丝放在松香上使焊锡熔化并反复拉动烙铁头就“吃”上锡，烙铁头部保持常有焊锡，焊接时焊锡就容易熔化。
③为了防止电烙铁温度太高“烧死”和加速烙铁头的老化，尽量使用烙铁架和带“自动恒温”或“调温”功能的电烙铁。
④一般右手持电烙铁，左手用镊子夹住元件或导线。将烙铁头紧贴在焊点处，电烙铁与水平面约成60°角，烙铁头在焊点处停留的时间为2s左右。每个焊点要接触良好，防止“虚焊”。
⑤焊接时间过长容易损坏元件或使电路板的铜箔翘起，可用镊子夹住引脚帮助散热。焊接集成电路时，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接，防止损坏。
⑥使用过程中，不要任意敲击烙铁头以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有0.2mm，不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护，保证烙铁头挂上一层薄锡。
3.低压验电器
（1）普通验电笔
①验电笔简介。验电笔又称试电笔，是检验导线、电器是否带电的一种常用工具，检测范围为50～500V，有钢笔式、旋具式、数显式和组合式多种。低压验电器由笔尖、降压电阻器、氖管、弹簧、笔尾金属体等部分组成，如图1-49所示。
图1-49 验电笔
1—笔尖；2—降压电阻器；3—氖管；4—弹簧；5—笔尾金属体
②使用方法：
a.使用低压验电器时，必须按照图1-50所示的握法操作。注意，手指必须接触笔尾金属体（钢笔式）或测电笔顶部的金属螺钉（螺钉旋具式）。这样，只要带电体与大地之间的电位差超过50V时，验电笔中的氖管就会发光。
b.使用前，先要在有电的导体上检查验电笔是否正常发光，检验其可靠性。验电时，应将验电笔逐渐靠近被测物体，直至氖管发光。只有在氖管不发光时，并在采取防护措施后，才能与被测物体直接接触。
图1-50 低压验电器握法
c.在明亮的光线下，往往不容易看清氖管的辉光，应注意避光。
d.验电笔的笔尖虽与螺钉旋具形状相同，但它只能承受很小的扭矩，不能像螺钉旋具那样使用，否则会损坏。
e.低压验电器可以用来区分相线和中性线，氖管发亮的是相线，不亮的是中性线。低压验电器也可用来判别接地故障。如果在三相四线制电路中发生单相接地故障，用验电笔测试中性线时，氖管会发亮；在三相三线制线路中，用验电笔测试三根相线，如果两相很亮，另一相不亮，则这相可能有接地故障。
f.低压验电器可用来判断电压的高低。氖管越暗，则表明电压越低；氖管越亮，则表明电压越高。
g.低压验电器可用来区别直流电与交流电。交流电通过低压验电器时，氖管里的两个极同时发光；直流电通过低压验电器时，氖管里的两个极只有一个发光，发光的一极即为直流电的负极。
（2）汽车专用验电笔
汽车专用验电笔可以用于汽车电路试电，而且可以直接从验电笔的指示上判断发电机、调节器的工作是否正常。使用时，根据电系电压，将电笔负极用鳄鱼夹接搭铁。汽车专用验电笔，可以检测12V电系和24V电系。检测时，将螺钉旋具一端（即试笔头）逐次碰触被测点，这时，验电笔上的两只双色二极管共可以指示六种状态，见表1-16，分别对应不同的电压值，可根据指示值，判断是否正常。例如，验电笔无指示，则表明被测点无电或电位低于11V（对12V电系而言）或低于22V（对24V电系而言），若两只双色二极管均呈橙绿色，则表明电系电压过高。
表1-16 汽车专用验电笔显示电压状态对应表
（3）跨接线
跨接线是一段多股导线，它的两端分别接有鳄鱼夹或不同形式的插头，用于特定位置的测量。跨接线的作用只起一个旁通电路的作用，检查线路是否断路或短路。例如，某一部件不工作，首先将跨接线连接在被测部件接线“-”端子与车身搭铁之间，若此时部件工作，说明其搭铁线路断路；如搭铁线路良好，将跨接线连接在蓄电池“+”端子与被测部件的“+”端子之间，若此时部件工作，说明部件电源电路有故障（断路或短路）；如部件仍不工作，说明部件本身有故障，应予以更换。使用跨接线检测时，应注意：用跨接线将电源电压加到被测部件之前，必须先确认被测部件的电源电压是否为12V；否则，有可能使其损坏。不可将跨接线错误地连接在被测部件“+”端子与搭铁之间。
（4）测试灯
测试灯又称测试笔，其主要作用是用来检查系统电源电路是否给电气部件供电，检查电气电路是否断路或短路。其中，12V测试灯由12V试灯、导线、搭铁夹、探针组成。检查时，将12V测试灯一端搭铁，另一端接电气部件电源接头。如灯亮，说明电气部件的电源电路无故障；如灯不亮，再接向电源方向的第二个接线点，如灯亮，则故障在第一个接点与第二个接点之间；如灯仍不亮，则再接第三个接点，直至灯亮为止，则故障出现在最后被测接点与上一个被测接点间的电路上，大多为断路故障。测试灯的应用实例如图1-51所示。
图1-51 测试灯的应用实例
用测试灯测试线路时，只能测试不含固态器件的线路，但少数线路都含有固态器件。例如，用微机控制燃油喷射的发动机控制块（ECU），测试这类电路的电压时，只能用阻抗为10MΩ以上的数字式万用表。含有固态器件的电路，切不可使用测试灯，以防损坏固态器件。测试灯可以用电压表取代，测试灯只能表明是否有电，而电压表则可以指明电压值。有源测试灯可以用欧姆表取代，欧姆表可以显示线路上两点之间的电阻值，阻值很小意味着导通良好。自带电源测试灯与12V测试灯结构及使用方法基本相同，只是在手柄内加装两节1.5V干电池。它主要用来检查电气电路是否断路或短路。