電工實習報告 武漢理工

1、武漢理工大學電子電工實習報告書目錄1 .實習目的22.實習項目內(nèi)容22.1基礎知識準備22.1.1安全用電知識62.1.2實習主要儀器儀表及使用42.1.3焊接知識62.2基本電力電子知識92.2.1電阻器92.2.2二極管112.2.3半導體晶體管（即三極管）122.2.4電容器132.2.5蜂鳴器132.2.6 555芯片142.2.7印刷電路板152.3實習內(nèi)容162.3.1 555聲光報警器制作162.3.2流水燈音樂盒制作183 總結(jié)與建議221 .實習目的 電子電工技術(shù)在現(xiàn)代生活中應用越來越廣泛，日常生活中的家用電器和工業(yè)生產(chǎn)中的很多自動化半自動化控制微處理系統(tǒng)都是以電子元件為基本

2、單元，通過集成電路來實現(xiàn)的。 電工電子實習是機電類等工科類學生工程實踐課程，是實踐教學的重要環(huán)節(jié)之一。 在學習電類有關(guān)理論知識之后，通過一個電子產(chǎn)品的裝配和調(diào)試過程，建立起對電子產(chǎn)品的感性認識是非常必要的。同時對基本操作技能進行必要的訓練，為以后整個電類及其他相關(guān)學科知識的學習以及相關(guān)實踐和學習打下良好的工程素養(yǎng)基礎。通過對居家電氣設計與安裝的練習，增強對生活用電及安全用電的進一步認識；通過555聲光報警器的規(guī)化、裝配和調(diào)試，了解電子產(chǎn)品商品化生產(chǎn)過程，對未來工程師素質(zhì)的提高，思維方式的培養(yǎng)，特別是在實際動手能力、團隊合作能力的鍛煉方面，都將起著積極的作用。2.實習項目內(nèi)容2.1基礎知識準備

3、2.1.1安全用電知識 2.1.1.1人身安全人身安全是指人在日常生活中避免受電的危害。電對人體的危害主要表現(xiàn)為電流，電流對人體的傷害程度與其大小，頻率，持續(xù)時間，通過人體的路徑及人體電阻大小等因素有關(guān)。對于工頻交流電而言，通過1mA電流就有不適的感覺，這個電流成為感知電流；當通過10mA電流人體尚能擺脫電體，稱為擺脫電流。當大于30mA使人體感覺麻痹，中樞神經(jīng)受傷害，呼吸困難，稱為致命電流，如果通過人體電流超過100mA，極短時間內(nèi)人就會失去知覺死亡。2.1.1.2人體觸電分電擊和電傷。電擊指通過人體造成內(nèi)傷，電傷只對外部造成的局部傷害，由電流產(chǎn)生的其他物理化學效應造成的傷害。所以不要因好奇

4、心貿(mào)然感受電擊電傷的滋味。引發(fā)觸電事故的原因主要包括缺乏安全用電常識，貿(mào)然觸及帶電體，違反操作規(guī)程，用電設備管理不當，絕緣損壞發(fā)生漏電，檢修電氣設備接線錯誤等。2.1.1.3觸電救護（1）解脫電源：如果是接觸電器觸電，立即切斷近處的電源，如斷開空開拔下插頭等；若因碰到破損導線觸電，附近找不到接電源的開關(guān)，可用干燥的木棒竹竿等絕緣體把電線挑開，挑開的線放在絕緣處。在解脫電源的過程中，如觸電者身處高處，要防止觸電者脫離電源后跌傷。搶救者一定要防止自身觸電，不要在沒有絕緣防護的情況下直接接觸觸電者皮膚。（2）觸電的急救：是觸電者平臥，不墊枕頭，放在干燥通風處；迅速解開觸電者的領(lǐng)帶圍巾，松開上衣鈕扣，

5、護胸罩，松開褲帶，使其胸部能自由擴張不妨礙呼吸。如果觸電人意識模糊或心跳停止，須進行人工呼吸。方法是救護人員位于觸電者頭部的左邊或右邊，用一只手捏緊其鼻孔不使漏氣，另一只手將觸電者下巴拉向前下方，使其嘴巴張開準備接受吹氣。救護人員做深呼吸后緊貼觸電人的嘴巴對其大口吹氣，同時觀察觸電人胸部的隆起程度，一般略有起伏為宜。救護人員吹氣至換氣時，應立即離開觸電人的嘴巴，放松其鼻子使其自由排氣。這是應注意其胸部的復原情況，傾聽口鼻處有無呼氣聲，從而檢查呼吸是否阻塞。按照上述方法對觸電人反復吹氣 ，換氣，成人為1416次/min，大約5S一個循環(huán)，吹氣約2S，呼氣約3S；兒童為1018次/min。人工胸外

6、擠壓心臟。若心跳和呼吸已停止，人完全失去知覺時，則需同時采用人工呼吸和胸外擠壓兩種方法，先胸外擠壓心臟46次，然后人工呼吸23次，再擠壓心臟，反復循環(huán)進行操作。人工胸外擠壓心臟的具體步驟：解開觸電人衣褲，清除口腔內(nèi)異物，使其胸部能自由擴張；讓其仰臥，背部著地處的地面必須牢固；救護人員位于觸電人一邊，最好是跪跨在觸電人的腰部，將一只手的掌跟放在心窩稍高的地方，中指指尖對準嘔吐處邊緣，另一只手壓在那只手的手背上，呈兩手交疊狀。救護人員找到觸電人的正確壓點，自上而下，垂直均衡地用力向下擠壓，壓出心臟里面的血液，注意用力適當。擠壓后掌跟迅速放松，使觸電人胸部自動復原，心臟擴張，血液又回到心臟。反復此法

7、，約60次/min,擠壓時定位要準確用力要適當，只要發(fā)現(xiàn)觸電人有蘇醒癥狀，如眼皮微動等就應終止操作幾秒，讓觸電人自行呼吸和心跳。需要堅持不懈地人工呼吸和按壓，直到救護人員到達。只有職業(yè)醫(yī)生才有權(quán)宣布觸電人真正死亡。2.1.1.4設備安全是指電氣設備，機械設備及其他用電器的安全。主要考慮以下幾點：（1）電氣設備供電供電應選擇符合要求的供電電源。電氣設備電源選擇不當，輕則電器無法正常工作，重則毀壞電氣。供電電壓有12V,24V,36V,110V,220V,380V等，應根據(jù)不同設備的供電要求選擇不同的電壓等級。（2）電氣設備金屬外殼要妥善接地。2.1.1.5供電線路安全。主要考慮如下因素:（1）總

8、開關(guān)能接通或切斷總電源?？傞_關(guān)與個支路開關(guān)，總開關(guān)與保險座安裝位置不能倒置。（2）照明線路開關(guān)應接于火線上，確保檢修照明線路人員的安全。（3）在中點直接接地的三相四線制供電線路中，電氣設備應采用保護接零。即將電氣設備正常運行時不帶電金屬外殼與電網(wǎng)的零線連接起來。這樣，當一相發(fā)生漏電或碰殼時，由于金屬外殼事先已經(jīng)接零，形成單相短路，使保護電路迅速動作，切斷電源。（4）低壓供電線路布設離地面或樓面低于2cm時，供電線路必須穿管或嵌入線槽。2.1.2實習主要儀器儀表及使用1)主要工具：本次電子電工實習主要進行555聲光報警器及據(jù)家電氣設計安裝實所用到的工具主要有：（1）十字起，一字起：主要用來拆卸、

9、緊固各種螺釘及其他零件；（2）剪刀，平口鉗：主要用于剪去焊接后集成電路板上過長的引腳；2)主要儀器儀表及使用本次實習使用的主要儀表為指針式萬用表和接觸式試電筆。（1）指針式萬用表: A功能：用于測量直流電流、直流電壓、交流電壓以及各種電子元件的電阻等圖2.1.2 指針式萬用表B. 萬用表使用注意事項：1、萬用表使用應水平放置，測量前應注意調(diào)零,尤其是測電阻時每次換擋都必須重新調(diào)零。2、在測電流、電壓時，不能帶電換量程 3、若不清楚待測元件的參數(shù)范圍，選擇量程時，要先選大的，后選小的，盡量使被測值接近于量程 4、測量時盡量單手操作。5、測電阻時，不能帶電測量。因為測量電阻時，萬用表由內(nèi)部電池供電

10、，如果帶電測量則相當于接入一個額外的電源，可能損壞表頭。指針式萬用表黑表筆為+，紅表筆為- 。6、用畢，應使轉(zhuǎn)換開關(guān)在交流電壓最大擋位或空擋上。 7、注意在歐姆表改換量程時，需要進行歐姆調(diào)零，無需機械調(diào)零。8、萬用表長時間不用，應將電池拿下。2.1.3焊接知識（1）焊接原理錫焊技術(shù)采用以錫為主的錫合金材料作焊料,在一定溫度下焊錫熔化,金屬焊件與錫原子之間相互吸引、擴散、結(jié)合,形成浸潤的結(jié)合層。外表看來印刷板銅鉑及元器件引線都是很光滑的,實際上它們的表面都有很多微小的凹凸間隙,熔流態(tài)的錫焊料借助于毛細管吸力沿焊件表面擴散,形成焊料與焊件的浸潤,把元器件與印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的導電

11、性能。 錫焊接的條件是:焊件表面應是清潔的,油垢、銹斑都會影響焊接；能被錫焊料潤濕的金屬才具有可焊性,對黃銅等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊劑,先對焊件表面進行鍍錫浸潤后,再行焊接；要有適當?shù)募訜釡囟?使焊錫料具有一定的流動性,才可以達到焊牢的目的,但溫度也不可過高，過高時容易形成氧化膜而影響焊接質(zhì)量。（2）焊接工具及材料：電烙鐵、電烙鐵架、松香、焊錫絲等。圖2.1.3 -1電烙鐵 圖2.1.3-2烙鐵架 圖2.1.3-3 錫焊絲（3）新烙鐵在使用前的處理方法：i. 新電烙鐵在使用前先用細砂紙、銼刀或小刀烙鐵頭的表面刮光或打磨。ii. 搪錫，將電烙鐵加熱到可以融掉焊錫，但表面還沒有被

12、氧化的時很快的涂上松香，然后再烙鐵頭上均勻的沾上錫。（4）焊接操作方法A 操作姿勢：手工操作時，應注意保持正確的姿勢，：挺胸端正直坐，切勿彎腰；由于距烙鐵頭2030cm處的有害化學氣體、煙塵的濃度較高，所以鼻尖至烙鐵頭尖端至少應保持20cm以上的距離，通常以40cm時為宜，以有利于健康和安全。B電烙鐵拿法 ：根據(jù)電烙鐵大小的不同和焊接操作時的方向和工件不同，可將手持電烙鐵的方法分為反握法、正握法和握筆法三種。圖2.1.3(4)電烙鐵的握法（5）操作步驟：五步施焊法：一刮、二鍍、三測、四焊Ø “刮” 就是處理焊接對象的表面。焊接前，應先進行被焊件表面的清潔工作，有氧化層的要刮去，有油污

13、的要擦去。Ø “鍍” 是指對被焊部位搪錫。Ø “測” 是指對搪過錫的元件進行檢查，在電烙鐵高溫下是否變質(zhì)。Ø “焊” 是指最后把測試合格的、已完成上述三個步驟的元器件焊到電路中去。圖2.1.3(5)五步焊接法注意：焊接環(huán)境空氣流動不宜過快。切忌在風扇下焊接，以免影響焊接溫度。焊接過程中不能振動或移動工件，以免影響焊接質(zhì)量。（6）焊接注意事項a.焊接時間不能過長(必要時可以用鑷子夾住被焊元器件,起到散熱作用 。b.焊接時不能出現(xiàn)假焊或虛焊。c.注意不要將烙鐵碰到導線等物品，將電烙鐵電源線放在試驗臺右方。d.烙鐵必須插在烙鐵架中。圖2.1.3（6）幾種不同的焊點（7）

14、電子元件焊接裝配a.元件插裝時標記和色碼朝上，易于辨認。b.有極性由極性標記方向決定插裝方向。c.插裝順序應先輕后重、先里后外、先低后高。圖2.1.3（7）焊接電子元件插裝方式2.2基本電力電子知識2.2.1電阻器（1）電阻器是一種具有一定電阻值的電子元器件，習慣上也簡稱為電阻。電阻是一種在電子產(chǎn)品中用得最多的電子元器件之一。它在電路中的主要作用是控制電壓、電流的大小，還可以與其它元件配合，組成耦合、濾波、反饋、補償?shù)雀鞣N不同功能的電路。 (a) 實心碳質(zhì)電阻器 (b)線繞電阻器 (c) 碳膜電阻器 (d) 金屬膜電阻器 (e) 金屬氧化膜電阻器 (f)合成膜電阻器 (g)金屬玻璃釉電阻器 (

15、h) 貼片電阻器圖2.2.1（1） 色敏電阻 （2）電阻器的標志方法圖12 電阻的文字直接標注法電阻的標志方法有文字符號直標法、色標法和數(shù)字標志法等多種。a.文字直接標注:直接標志法是直接用阿拉伯數(shù)字和單位在產(chǎn)品上標志出其主要參數(shù)的標志方法，如圖2.5所示。一般只標明標稱阻值、允許偏差、材料、額定功率等幾項參數(shù)。b.色環(huán)標注色標法是用顏色表示電阻的各種參數(shù)值，直接標志在電阻體上。它主要適用于小功率電阻，特別是0.5W以下的碳膜電阻和金屬膜電阻。色標電阻的色帶通常采用四色帶、五色帶表示。色帶不同，所表示的電阻參數(shù)也不相同。四色帶表示電阻的標稱阻值(兩位有效數(shù)字)和允許偏差，如圖2.6(a)和所示

16、。五色帶表示電阻的標稱阻值(3位有效數(shù)字)和允許偏差，如圖2.6(b)所示。圖2.2.1（2） 色環(huán)電阻色標c.數(shù)字標志法數(shù)字標志法多用于片狀電阻。由于片狀電阻器體積較小，通常只在電阻表面用 3 位阿拉伯數(shù)字表示電阻的標稱阻值，其它參數(shù)省略。前兩位數(shù)字表示有效數(shù)字，第3位數(shù)字表示有效數(shù)字后面0的個數(shù)（即10的冪數(shù)），當?shù)?位為9 時表示倍率為0.1。此外，還有少數(shù)片狀電阻用四位數(shù)字標志電阻值。四位數(shù)電阻值標志比三位數(shù)標志多了一位有效數(shù)字，第4位表示有效數(shù)字后0 的個數(shù)，其余與三位數(shù)標志法相同。如電阻的標志符號為6801，表示6.80 k。本次實習中使用的主要為色環(huán)電阻。2.2.2二極管a.二極

17、管的定義與分類。 二極管具有單向?qū)щ娦?，可用于整流、檢波、穩(wěn)壓、混頻等電路。二極管的外形和電路符號如圖2.27所示。常見二極管有以下幾類：圖2.2.2二極管的外形及電路符號1.檢波二極管。檢波二極管用來對收音機、電 視機等收到的信號進行檢波。2.整流二極管。整流二極管的作用是將交流電變成直流電。要求整流二極管要有一定的耐壓值，并能通過一定的電流。3.開關(guān)二極管。開關(guān)二極管在電路中起開關(guān)作用，要求它工作速度快，其反向恢復時間只有幾納秒。發(fā)光二極管（LED）。發(fā)光二極管通常使用砷化鎵、磷化鎵等材料制成。它具有工作電壓低、耗電少、響應速度快、抗沖擊、耐振動、性能好以及輕而小的特點，被廣泛應用于顯示電

18、路中。4.穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管）。穩(wěn)壓管在電路中是反向連接的，它能使所接電路兩端的電壓穩(wěn)定在一個規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，這個電壓范圍稱為穩(wěn)壓值。5.光敏二極管。在光敏二極管殼上備有一個玻璃窗口，以便于接受光照。當有光照時，其反向電流隨光照強度的增加而上升。b.采用萬用表對二極管進行簡單測試。單向?qū)щ娦阅艿臋z測。通常，正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極管的單向?qū)щ娞匦栽胶?。若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內(nèi)部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。本次實習中使用的主要是單向二極管和發(fā)光二

19、極管。2.2.3半導體晶體管（即三極管）圖2.2.3 常見三極管的外形及電路符號a.半導體晶體管簡介:半導體也稱為晶體三極管，最 主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個電極。二極管是由一個PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個電極成為三極管的基極(用字母b表示)。其它的兩個電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見三極管的外觀，有一個箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內(nèi)的是P

20、NP型。箭頭所指的方向是電流方向。b.采用萬用表對半導體晶體管進行簡單測試:i.判別基極和管子的類型。選用歐姆檔的R100（或R1K）檔，先用紅表筆接一個管腳，黑表筆接另一個管腳，可測出兩個電阻值，然后再用紅表筆接另一個管腳，重復上述步驟，又測得一組電阻值，這樣測3次，其中有一組兩個阻值都很小的，對應測得這組值的紅表筆接的為基極，且管子是PNP型的；反之，若用黑表筆接一個管腳，重復上述做法，若測得兩個阻值都小，對應黑表筆為基極，且管子是NPN型的。ii.判別集電極。因為三極管發(fā)射極和集電極正確連接時大（表針擺動幅度大），反接時就小得多。因此，先假設一個集電極，用歐姆檔連接，（對NPN型管，發(fā)射

21、極接黑表筆，集電極接紅表筆）。測量時，用手捏住基極和假設的集電極，兩極不能接觸，若指針擺動幅度大，而把兩極對調(diào)后指針擺動小，則說明假設是正確的，從而確定集電極和發(fā)射極。本次實習使用的是NPN型9013和PNP型8550三極管。2.2.4電容器a.電容器的基本概念 電容器是一種可以存儲電荷的常用電子元 件，其基本結(jié)構(gòu)是在兩個相互靠近的導體之間敷一層不導電的絕緣材料(介質(zhì))。 圖2.2.4（a） 電容器的電路符號圖2.2.4（b）常用電容器外形電容器在電路中具有隔斷直流電、通過交流電的特點，因此，多用于電路級間耦合、濾波、去耦、旁路和信號調(diào)諧等方面。b.電容器的分類根據(jù)容量是否可調(diào)，電容器可分為固

22、定電容器、半可調(diào)（微調(diào)）電容器和可調(diào)電容器。根據(jù)所用介質(zhì)，可分為有機介質(zhì)電容器、無機介質(zhì)電容器、電解電容器、真空介質(zhì)電容器、半導體電容器。i.固定電容器。固定電容器是指電容器一經(jīng)制成后，其容量不再改變的電容器。固定電容器分為無極性電容器和有極性電容器兩種。ii.微調(diào)電容器。通常以空氣、云母或陶瓷作為介質(zhì)，電容器容量可在小范圍內(nèi)變化，其可調(diào)容量為10100pF。iii.可調(diào)電容器。由若干片形狀相同的金屬片分別連接成一組定片和一組動片，定片與動片間一般以空氣作介質(zhì)，也有用有機薄膜做介質(zhì)的。動片可以通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，以改變動片插入定片的面積，從而使電容器容量在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化。c.電容器的標注方法i.

23、大電容器的標注：較大電容器用字母和數(shù)字把型號、規(guī)格直接在電容器外殼上標出。iii.小型電容器的標注：（1）直標法。（2）三位數(shù)碼表示法。（3）色標法。4）電容器的主要特性參數(shù)電容器的性能參數(shù)很多，較常用的主要參數(shù)有電容器的標稱容量、容差、額定工作電壓（耐壓）、電容溫度系數(shù)、絕緣電阻、能量損耗、頻率特性和固有電感等。2.2.5蜂鳴器圖2.2.5 蜂鳴器蜂鳴器廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 ；蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。2.2.6 555芯片 圖2.2.6 555芯片1：電源負極 8：電源正極2：低電平

24、觸發(fā) 7：放電端3：輸出 6：閥值端4：低電平復位 5：控制端2.2.7印刷電路板是用絕緣板基層和布線加工層構(gòu)成。其布線密度高，體積小，重量輕，利于電子設備的小型化。其正面為電子元件布置面，背面為電路線路排線焊接面。2.3實習內(nèi)容 2.3.1 555聲光報警器制作圖2.3.1(a) 555聲光報警器原理圖原理：電路由兩個555多諧振蕩器組成，第一個振蕩器的振蕩頻率為12Hz時，第二個振蕩器的振蕩頻率為1000Hz。將第一個振蕩器的輸出(3腳)接到第二個振蕩器的復位端(4腳)。在輸出高電平時，第二個振蕩器振蕩;輸出低電平時，第二個振蕩器停振。這樣，蜂鳴器將發(fā)出間隙聲響。聲光報警器焊接電路圖如下所

25、示設計理念：將電阻擺成一朵花的形狀。作品：圖2.3.1（b） 555聲光報警器實物裝配面圖2.2.1（c） 555聲光報警器實物裝配面反面2.3.2流水燈音樂盒制作 2.3.2.1 所需器材所需器材數(shù)量型號，參數(shù)備注鋸末壓縮板（刨花板）若干長度寬度厚度適中彩紙，彩條若干寬度95mm切割工具一套包括切割工具，打磨工具，鉆孔工具發(fā)光二極管十個包括紅色黃色綠色LED燈雙面膠一卷寬度70mm彩虹排線十一根帶排插定時器一個NE555帶底座十進制計數(shù)器一個CD4017帶底座集成音樂芯片一個已燒入童謠導線若干焊錫若干0.8mm低熔點，內(nèi)含松香電容4個C1=22F；C2=470F;C1C2為電解電容C3,C4

26、為103瓷片電容電阻4個R1=100;R2=330；R3=1K;R4=10K三極管1個S8050(S9013)萬用板一塊80mm*50mm揚聲器一個焊接工作臺一個包括尖口焊槍，烙鐵架，所需器材清單2.3.2.2.流水燈原理電路由NE555,CD4017,和十個LED燈組成流水燈電路,接通電源后,系統(tǒng)可以依次點亮每一盞led燈，LED燈間隔亮的時間固定。圖2.3.2.2(a) 電路硬件框圖圖2.3.2.2(b)電路圖CD4017輸出高電平的順序為，各種發(fā)光形式可按自己的需要進行組合，本電路中R4固定，因此無法改變彩燈閃光速度。音樂流水彩燈焊接電路圖如下2.3.2.3音樂播放原理音樂播放電路使用了

27、集成的音樂芯片，該芯片把一首歌的音符對應產(chǎn)生的音樂頻率燒到芯片內(nèi)部，加上如下圖所示原件，即可驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。 圖2.3.2.3音樂芯片2324具體制作 a.木質(zhì)音樂盒制作按照下圖所示尺寸對模板進行切割打磨。圖2.3.2.4 （a）板材下料尺寸圖用熱熔膠配合熱熔槍，電烙鐵對木板進行粘合，進行邊緣打磨。使用彩紙彩條對木盒進行美化。對木板進行規(guī)劃后鉆孔，放置LED燈組b.電路制作清理元件，對元件進行誤差測量繪制實物的原理圖繪制實物的裝配圖將元件裝配至萬能板上，對電路進行焊接。用萬用表對電路進行測量，調(diào)試，調(diào)試完畢后裝入木盒中，進行最后包裝。c.實物展示 3 總結(jié)與建議3.1實驗收獲實習過程中，不僅在鞏固了以前的理論學習，更進一步將以前的所學知識運用到實際的實習項目中。在袁老師的指導下，我們在愉快輕松的氛圍下，學習了基本電力電子元