工程师如何给自己建一个业余实验室

    如果你在承担工作以外还另有研究兴趣；如果你面临或已经退休；如果你有科技制作或创造产品的愿望，为自己建一个业余实验室是一个不错的选择。

    这件事过去不敢想，因为太穷。同行中这样做的人还不多，但这确实是我们中许多人年轻时候就有的梦想之一。想想吧，在个人的小天地里，你的什么想法都可以去做去试，无拘无束，是不是很惬意？说不定能产生出很有趣或很有用的东西。

    要花多少钱？肯定是你现在完全能够承受的。我是搞电子信息的，可为建一个业余电子信息实验室提供一些参考。假定你有微机，会使用基本的电路板设计和机械设计软件。如果暂时还不会，按你的背景和智商，只需要一个月的业余时间就可以基本掌握。当然，请你的学生教你一下会事半功倍。

    你需要采购一些基本工具，如钳子、剪子、起子、镊子等，质量较好方可。其他材料可逐步添加。需要一个三用表，不必高档，30~40元的那种就可用。所有工具、材料、三用表，预算300元够了。

    最基本的仪器设备从三种开始：示波器、多用电源、调温烙铁。
    示波器的指标不能太低，带宽应达到或超过100MHz。太抵挡的示波器会限制你的高级发展兴趣。不要打算购买新品示波器，太贵了。二手示波器很容易买到。例如Tektronics出的模拟示波器，带宽100MHz 或 200MHz，有4000元的预算就够了。这种示波器很皮实，一般说你还能再用10年。

    多用电源可买新品，在电子市场花100~200元可以办到。可找那种尺寸小的，有正、负两种输出，电压范围达25VDC，输出电流可达到 1A，有过流保护。你也可以只花10~20元买一个电源块，但用起来不大方便。

    调温烙铁很必要，而且必须带上几个不同的烙铁头。这样容许你自己处理一些少量的焊接或实验中不可避免的修改。简单的非调温烙铁不适合于焊接芯片、贴片元件，容易造成器件损坏。较好的调温烙铁可能要花200元或稍多点。
 
    好了，你的个人实验室可以开张了。为了体验一下制作乐趣，建议你从设计制作一个低频信号源开始。你的制作成果也为你增添一个好用的仪器。

    购买一只XR-2206D芯片。这是一只多用函数发生器，可以产生正弦波、方波、锯齿波、三角波，重复频率从0.01Hz ~ 1MHz。从网络上很容易找到它的datasheet。datasheet可以回答设计相关的所有问题。在电子市场购一只适当大小的盒子，作为低频信号源的仪表壳。

    印制板的制作是你必须解决的问题。70年代我曾手刻过电路板，装过几台黑白电视机。这要点技巧和耐性。现在不必那样辛苦。制版商各地都很多。双面板制作价格（含料）大致在0.06 ~ 0.12/平方厘米。主要问题的工程费、光绘费对试验性制作（量少）比较高，各个商家价格不一，你需要询问、考察、选择。为了降低耗费，你可以将几个电路板设计拼在一起投板。这样做，制版商可能不乐意，但那是无理的，你不必管它。

    少量焊接你可以自己做。量多时有焊接商可以利用，价格不贵。
    机壳设计、加工完全都可以在市场上找人做。你只需要关注你自己的技术就可以了。
 
    有了以上的积累，你可以进一步做计数频率计，它的精度完全可以满足工业应用。在这些工作以后，就可以开始你自己的发展。因为你的装备手段已经容许你涉足包括工业控制、仪表、医学仪器、化工仪器等等领域。当然，你可能需要合作者一起来参与。特别是，如果你的发展目标包括数字或图形显示，有年轻朋友加入会大大减轻你的工作。注意，这些显示通常可以找到现成的模块，不需要从头做起。

    此外，你会逐步认识和发现51单片机、ARM处理器、DSP处理器对你有用而且不贵。在年轻人中容易找到懂的人，可以不涉及你掌握的专业技术或核心技术。

    如果你有能力购置达到6GHz的频谱分析仪（二手仪器，大致需4~6万元），你可以涉足达5.7GHz的一大片通信技术相关的领域。

    如果你有能力购置达到26.5GHz的频谱分析仪和微波绑定设备（二手仪器和国产设备，大致需12~15万元），你可以涉足宽带微波通信技术和民用微波雷达的许多高端领域。
  
    别小看了这种自建的实验室。如果你确实有特色专业技术，能够发展出期望的实验样品，它可能会成为你拥有知识产权的专利或非专利产品。甚至，你可能发现，你的技术结果可以与那些投资千万以上的公司产品一争高下。愿你的技术能变成一个个“中国创造”。
 
    附言：本博文的目的是给有兴趣者一个建议，来源于个人经验，但不能保证你能成功。投资有风险，请你务必谨慎。

网友评论

fhli50613
推荐与评论您，我好像排在了两个三七二十一位！因而我强烈地同意您的观点！不管三七二十一！遗憾的是我是搞生物的，用您的算盘搞筹建，怎么也划不过来。“i！”
博主回复：各个领域情况不同，不是所有项目都能够用业余方式发展。开阔思路，或许能够将不可能变成渐进地可能。自由创造肯定是科技创新的强大动力和发展趋势。

scientister
我有自己的业余实验室。我的很多实验完全是利用工资作为支付资金的。呵呵，老婆孩子有时做助理，他们还跟我讨论实验方案呢，乐此不疲！
博主回复：你的经验和体会对其他网友是很好的鼓励。

zdlh
“调温烙铁很必要，而且必须带上几个不同的烙铁头。这样容许你自己处理一些少量的焊接或实验中不可避免的修改。简单的非调温烙铁不适合于焊接芯片、贴片元件，容易造成器件损坏。较好的调温烙铁可能要花200元或稍多点。”

这一段可以考虑补正，参考意见如下：
1.“调温烙铁200元或稍多点”200元好像是远不够的，市场价格大约在1200～2500元左右才能买到，其不仅是可以提供合适的焊接温度，另外的重要功能是防止焊接过程中IC被击穿、防止漏电而发生人身意外等。

2.“简单的非调温烙铁不适合于焊接芯片、贴片元件，容易造成器件损坏”这句话没错，但没有说明“贴片元件”应使用哪种焊接工具（外行读者可能会误解“带上几个不同的烙铁头”无法解决这个问题），焊接“贴片元件”正确的工具是“热风枪”并且附带不同直径的出风口（防止大面积被加热）。
其他内容都不错的，顶一下。
另，可能的话，增加“面包板”的介绍，这对初期搭制电路很有用，毕竟从设计到成熟有个过程，每次都制作PCB很不划算的。当然，对于微波等高频电路不适合，估计大家也是知道的。
博主回复：谢谢你的补充。不过，调温烙铁有便宜的，适合初入者。“热风枪”对初入者并非必要。你建议的东西对生产是必要的，对初入者必须精打细算。手工焊接少量贴片元件用调温烙铁是很方便的。热风枪最适合于撤除已焊接的多脚元件。大规模贴片焊接不是手工进行，而是交焊接厂用贴片设备（炉）来做。