武漢理工大學(xué)電子電工實驗

武漢理工大學(xué)電子電工實驗?zāi)夸汿OC\o"1-5"\h\z電工電子實習(xí)目的 2電工電子實習(xí)安全操作知識 22.1安全用電常識 2電工電子實習(xí)安全操作要求 33常用工具儀器的使用及操作3常用工具儀器的使用及操作 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。常用電工工具的使用TOC\o"1-5"\h\z3.2指針式萬用表的使用 34電子產(chǎn)品手工焊接技術(shù) 5焊接目的 5焊接原理 53.3焊接工具及材料 53.4焊接方法及步驟 63.4.1新烙鐵在使用前的處理方法 63.4.2操作方法及步驟 6焊接注意事項 6焊點的要求 63.4.5拆除焊點的方法 74常用電子元件的識別與測量4常用電子元件的識別與測量錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。4.2電容發(fā)光二極管 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。三極管 95流水彩燈音樂盒的制作 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。元器件清單及測量 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。5.2流水燈電路原理 125.2.1555芯片及流水燈閃亮原理介紹 115.2.2音樂播放原理 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。5.2.3流水燈音樂盒電路原理圖 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。5.2.4繪制實物裝配圖（對比實物圖） 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。5.2.5繪制實物布線圖（對比實物圖） 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。5.3音樂盒子的制作 145.4實物成果展示 146電工電子實習(xí)總結(jié) 161武漢理工大學(xué)電子電工實驗電工電子實習(xí)目的隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，電工電子技術(shù)在現(xiàn)代化生活中應(yīng)用越來越廣泛小到家用電器，大到軍事設(shè)備，在這些形形色色的種類繁多的設(shè)備中都用到了電工電子技術(shù)。很多的自動化半自動化控制的未處理系統(tǒng)都是以電子元件為基本單元，通過集成電路來實現(xiàn)的。本課程是工科學(xué)生重要的綜合實踐課程，是許多電類、非電類專業(yè)的必修課。主要是讓學(xué)生知道安全用電的常識，常用儀表的使用、常用電工電子元器件的規(guī)格型號、外觀、性能參數(shù)、標(biāo)識、用途、基本測試和判別的方法，常用的電工工具的使用、手工的焊接的方法、電子產(chǎn)品的裝配制作等。培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新意識。電工電子實習(xí)安全操作知識2.1安全用電常識安全電壓：安全電壓是指人體不戴任何防護(hù)設(shè)備時,觸及帶電體不受電擊或電傷，我國規(guī)定的安全電壓的范圍是36、24、12，一般可以認(rèn)為是36V安全電流：安全電流與流過人體的大小，通過人體的持續(xù)時間、電流經(jīng)過的途徑有很大關(guān)系。人體的安全電流：男生＜9mA；女生＜6mA。經(jīng)過方式中有單相觸電、兩相觸電、跨步電壓觸電。其中跨步電壓觸電危險性最小。絕緣電阻＞5MQ，然而一個正常人的電阻除去角質(zhì)層電阻外，一般在800~1000Q左右。③觸電的急救：a.迅速處理。觸電后，1min內(nèi)處理的90%可獲救，6min開始救治，只有10%有良好效果，而12min后才開始救治者，救活的可能性極小。b.搶救方法得當(dāng)。急救的第一步是使觸電者迅速脫離電源，第二步是抓緊時間進(jìn)行現(xiàn)場救護(hù)：（1）第一步脫離電源中，注意兩點：①重要的是立刻切斷電源，特別注意必須切斷火線。②注意使用絕緣物與帶電體隔離，如木棍、竹竿、鞋子等。（2）第二步的現(xiàn)場急救中，注意使觸電者平躺，安靜休息；嚴(yán)重者需要采取人工呼吸法與胸外心臟壓擠法，切忌用冷水潑和打強心針。電工電子實習(xí)安全操作要求接通電源前的檢查：2武漢理工大學(xué)電子電工實驗任何新的或搬運過的以及自己不了解的用電設(shè)備，不要冒失地拿起插頭就在電源上插，要記住“四查而后插”。四查為：一查電源線有無破損；二查插頭有無外漏或內(nèi)部松動；三查電源線插頭兩級有無短路，同外殼（如果設(shè)備是金屬外殼）有無通路；四查設(shè)備所需的電壓值是否于供電電壓相符。檢修、調(diào)試電氣、電子設(shè)備的注意事項：（1）（2）檢修前，一定要了解檢修對象的電氣原理，特別是電源系統(tǒng)。不要以為斷開電源開關(guān)就沒有觸電危險。只有拔下插頭，并對儀器內(nèi)的高電壓大容量電容器放電處理后，才是安全的。（3）（4）不要隨便改動儀器設(shè)備的電源線。洗手后或出汗潮濕后，不要帶電作業(yè)，盡可能用單手操作。常用工具儀器的使用及操作常用電工工具的使用1）主要工具：本次電子電工實習(xí)主要進(jìn)行流水彩燈音樂盒設(shè)計制作，安裝時所用到的工具主要有：（1）斜口鉗：主要用于剪去較粗的電線、金屬絲以及焊接后集成電路板上過長的引腳；（2）十字起，一字起、鑷子、剪刀：主要用于緊固和拆卸各種螺釘、安裝或拆卸元件；（3）剝線鉗：用于剝?nèi)ソ^緣層；指針式萬用表的使用①萬用表的組成：萬用表分為表頭，表盤，電路板，表筆幾部分。表頭是電磁萬用表的組成：驅(qū)動指針在刻度盤上指示測量數(shù)值的。表頭的工作電流很小，約幾微安至幾十微安。測量時通過接配不同的測量電路達(dá)到不同的測量目的。②指針式萬用表使用前的準(zhǔn)備：水平放置指針式萬用表使用前的準(zhǔn)備：時，表頭上的指針應(yīng)該處于左側(cè)“0位”。如果不是，應(yīng)調(diào)節(jié)表頭正中的按鈕使之為0.表盤指針下方是一個多觸點的專用開關(guān)。通過開關(guān)接觸不同的電路完成不同的項目測量。電路板上裝有測量電路與表頭3武漢理工大學(xué)電子電工實驗相連接構(gòu)成不同的功能測量電路。表筆是萬用表的輸入線，接觸電路中的被測點就能使萬用表接入電路，紅筆插入+，黑筆插入-。機械型萬用表在使用中要注意量程的選用。在未至被測值時要選用最大的量程，在能估計到被測數(shù)據(jù)時要選用萬用表指針指示盡量在居中45度范圍內(nèi)。使用方法：使用方法：（1）熟悉表盤上各符號的意義及各個旋鈕和選擇開關(guān)的主要作用。（2）進(jìn)行機械調(diào)零。（3）根據(jù)被測量的種類及大小，選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)的擋位及量程，找出對應(yīng)的刻度線。（4）選擇表筆插孔的位置。（5）測量電壓：測量電壓（或電流）時要選擇好量程，如果用小量程去測量大電壓，則會有燒表的危險；如果用大量程去測量小電壓，那么指針偏轉(zhuǎn)太小，無法讀數(shù)。量程的選擇應(yīng)盡量使指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3左右。如果事先不清楚被測電壓的大小時，應(yīng)先選擇最高量程擋，然后逐漸減小到合適的量程。a交流電壓的測量：將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的合適量程上，萬用表兩表筆和被測電路或負(fù)載并聯(lián)即可。b直流電壓的測量：將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電壓的合適量程上，且“+”表筆（紅表筆）接到高電位處，“-”表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“+”表筆流入，從“-”表筆流出。若表筆接反，表頭指針會反方向偏轉(zhuǎn)，容易撞彎指針。（6）測電流：測量直流電流時，將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電流擋，另一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于50uA到500mA的合適量程上，電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測量時必須先斷開電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬用表串聯(lián)到被測電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果誤將萬用表與負(fù)載并聯(lián)，則因表頭的內(nèi)阻很小，會造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下：實際值二指示值X量程/滿偏（7）測電阻：用萬用表測量電阻時，應(yīng)按下列方法*作：a機械調(diào)零。在使用之前，應(yīng)該先調(diào)節(jié)指針定位螺絲使電流示數(shù)為零，避免不必要的誤差。b選擇合適的倍率擋。萬用表歐姆擋的刻度線是不均勻的，所以倍率擋的選擇應(yīng)使指針停留在刻度線較稀的部分為宜，且指針越接近刻度尺的中間，讀數(shù)越準(zhǔn)確。一般情況下，應(yīng)使指針指在刻度尺的1/3~2/3間。c歐姆調(diào)零。測量電阻之前，應(yīng)將2個表筆短接，同時調(diào)節(jié)“歐姆（電氣）調(diào)零旋鈕”，使指針剛好指在歐姆刻度線右邊的零位。如果指針不能調(diào)到零位，說明電池電壓不足或儀表內(nèi)部有問題。并且每換一次倍率擋，都要再次進(jìn)行歐姆調(diào)零，以保證測量準(zhǔn)確。d讀數(shù)：表頭的讀數(shù)乘以倍率，就是所測電阻的電阻值。電子產(chǎn)品手工焊接技術(shù)焊接目的焊接的目的是要使原件和印刷電路板之間達(dá)到可靠的電連接和對元件牢固的固定。焊接的好壞，將直接影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量。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。過程包括：浸潤過程、擴散過程、合金層的形成錫焊接的條件是:錫焊接的條件是1、焊件表面應(yīng)是清潔的,油垢、銹斑都會影響焊接；2、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(jìn)行鍍錫浸潤后,再行焊接；3、要有適當(dāng)?shù)募訜釡囟?。一般焊錫溫度在260攝氏度左右為宜。4、合適的焊接時。一般的焊接時間為2-4S。3.3焊接工具及材料1.電烙鐵電烙鐵，是電子制作和電器維修必需工具，主要用途是焊接元件及導(dǎo)線，按結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)熱式電烙鐵和外熱式電烙鐵，按功能可分為焊接用電烙鐵和吸錫用電烙鐵，根據(jù)用途不同又分為大功率電烙鐵和小功率電烙鐵本實習(xí)選用的是20W內(nèi)熱式TLN-20型的電烙鐵，內(nèi)阻為1.5到3.0K。使用前要將烙鐵頭上的鍍鉻層銼掉并涂上錫，放到烙鐵架上待用。2.焊錫絲焊錫絲焊錫絲是由一定比例的鉛錫合金包裹松香辛絲而成，為是以不同的焊接要求有不同的直徑，應(yīng)根據(jù)焊點的大小選用。3.4焊接方法及步驟新烙鐵在使用前的處理方法1、新電烙鐵在使用前先用細(xì)砂紙、銼刀將烙鐵頭的表面刮光或打磨。2、搪錫。將電烙鐵加熱到可以融掉焊錫，但表面還沒有被氧化的時候，很快的涂上含松香的錫，然后再烙鐵頭上均勻的沾上錫。焊接的操作方法及步驟焊接的操作方法操作方法及步驟1、電烙鐵握法：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，如圖3.1圖3.1電烙鐵的握法焊接五步法：準(zhǔn)備焊接、加熱焊件、熔化焊料、移開焊錫絲、移開烙鐵頭。圖3.2五步法焊接注意事項1、 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2、 焊接時不能出現(xiàn)假焊或虛焊。3、注意不要將烙鐵碰到導(dǎo)線等物品，將電烙鐵電源線放在試驗臺右方。4、烙鐵必須插在烙鐵架中。5、焊接時一定要看好焊錫的顏色防止被氧化。6、焊接環(huán)境空氣流動不宜過快，以免影響焊接溫度。7、焊接過程中不能振動或移動工件，以免影響焊接質(zhì)量。如圖3.36不同的焊點焊點的要求1、焊點應(yīng)接觸良好，保證被焊件能穩(wěn)定可靠地通過一定的電流。焊接時焊錫要鋪滿整個焊盤。2、焊點要有足夠的機械強度以保證被焊件不至脫落。焊點的焊料太少會造成強度不夠。3、焊點的表面應(yīng)美觀，有光澤。不應(yīng)出現(xiàn)棱角或拉尖等現(xiàn)象。有金屬光澤焊錫的氧化物少，導(dǎo)電能力好。3.4.5拆除焊點的方法1.把電路板固定；2.用鑷子夾住元件；3.用焊鐵加熱焊點；4.趁焊錫融化是把元件從孔中拉出；5.用開孔針或吸錫器去除焊盤孔中的殘錫，為下次焊接做好準(zhǔn)備。常用電子元件的識別與測量4.1電阻電阻是一種電阻無源電子元件，代表符號為R,其圖形如圖4.1。特點是無論安裝哪個位置，電阻都會有電流流過。在電路中起到限流、分流、降壓、分壓、負(fù)載及阻抗匹配作用，還可以與電容配合起到濾波作用。7武漢理工大學(xué)電子電工實驗(a)實心碳質(zhì)電阻器線繞電阻器碳膜電阻器金屬膜電阻器圖4.1電阻的種類表示電阻的標(biāo)稱阻值和誤差的方法有直標(biāo)法、色標(biāo)法、文字符號法三種形式。色標(biāo)法是用不同的色環(huán)表示電阻的標(biāo)稱值和誤差。色標(biāo)電阻的色帶通常采用四色帶、五色帶表示，普通的電阻用四環(huán)表示，精密的用五環(huán)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(biāo)稱阻值(兩位有效數(shù)字)和允許偏差，如圖4.2(a)和所示。五色帶表示電阻的標(biāo)稱阻值(3位有效數(shù)字)和允許偏差，如圖4.2(b)所示，各顏色所代表的數(shù)字如圖4.3圖4.2色環(huán)電阻色標(biāo)表4.1色環(huán)標(biāo)識顏色數(shù)字倍率誤差顏色數(shù)字倍率誤差藍(lán)6x105±0.25%黑0x1棕1x10±1%紫7x107±0.1%紅2x102±2%灰8x108白9x109金±5%x10-1±5%橙3x103黃4x104綠5x105±0.5%銀±10%x10-2±10%8電容的共性是儲能元件，可以“隔直通交”，所通過的交流信號的頻率受電容的容量的控制。電容分為固定電容和可變電容。固定電容按介質(zhì)分為很多種，實驗中主要用到電解電容和磁介電容。電解電容：有極性，在沒有專用測量儀器的網(wǎng)情況下，用萬用表電阻X1K檔測量。將萬用表撥到電阻X1K檔，用表筆將電容的兩極短路放電后，正反兩次對電容進(jìn)行充電。好電容應(yīng)能完成充電和放電的過程，擺動幅度、充放電的時間受容量控制。如果出現(xiàn)電阻為零或一個固定值，說明電容擊穿；如果指針不動，說明電容失效；如果放電時指針沒有退回左側(cè)有緩慢向右，說明電容有漏電。磁介電容：沒有極性，容量很小。用萬用表電阻X1K檔測量時幾乎不動是正常的?？勺冸娙荩褐溉萘靠梢哉{(diào)節(jié)的電容。標(biāo)識方法：直接法和數(shù)值法?；締挝唬篜F。發(fā)光二極管發(fā)光二極管二極管是由一個PN結(jié)加上引線及管殼構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦?。按用途可分為整流管、檢波管、穩(wěn)壓管、變?nèi)莨芎凸饷艄艿取Ｈ鐖D4.2所示極性判別方法：1、直觀法：白色區(qū)域所對的引腳是負(fù)極，另一引腳為正極。2、萬用表法：萬用表選xlkQ檔，將兩表筆接在被測二極管的兩端。正向電阻為100—幾千歐，反向電阻為幾十千歐—幾百千歐。說明二極管是好的。三極管9武漢理工大學(xué)電子電工實驗1.三極管由PN結(jié)構(gòu)構(gòu)成，從類型上分有NPN和PNP兩種，兩者電流方向相反，使用時候注意區(qū)分（三個接口分別用E、B、C表示）；PN結(jié)具有單向?qū)щ娦院蛯?dǎo)電的非線性；2.測量PN結(jié)的時候?qū)⑷f用表撥到電阻X1K檔，調(diào)零后分別測量BE、BC結(jié)的正反向電阻。圖片1三極管8050和8550流水彩燈音樂盒的制作元器件清單及測量元器件清單及清單及測量固定電阻器測量:1.固定電阻器測量:序號位號標(biāo)稱值允許誤差123467R1R2R3R4R5R6R7100Q10kQ1kQ100Q1kQ1kQ1kQ5%1%3%5%3%3%3%歐姆檔量程x10xlkx100xlkx100x100x100100Q10kQ1010Q10kQ1010Q1010Q1020Q測量值實際誤差001%01%1%2%適用判斷VVVVVVV2?電容器測量：2?電容器測量：電容器測量序號12位號C1C2100茁0.01卩F3C3100茁25Vx1K無V標(biāo)稱值額定工作電壓25V耐壓歐姆檔量程x1Kx1K有無擊穿?漏電?失效無無VV適用判斷3?晶體二極管測量：晶體二極管測量：序號位號型號歐姆檔量程X100Q正向電阻5LED1①3紅3.0kQ反向電阻-可使用備注10武漢理工大學(xué)電子電工實驗7LED2LED33.0kQ3.0kQoooo可使用可使用5.晶體三極管測量5.晶體三極管測量序號1位號VT1型號be正向電阻S805010.9KQ歐姆檔量程be正向電阻KQX1KQbe反向電阻obe反向電阻o2VT2S8550KQKQo5.2流水燈電路原理5.2.1555芯片及流水燈閃亮原理介紹555定時器是一種模擬和數(shù)字相結(jié)合的中規(guī)模集成器件，可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于TTL系統(tǒng)的接口，整形電路或脈沖鑒幅等，也可構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號產(chǎn)生電路。采用不同形狀的脈沖信號對555振蕩電路產(chǎn)生的矩形波信號進(jìn)行調(diào)制，可以產(chǎn)生出不同效果的模擬聲。其引腳圖如圖2所示多諧振蕩器原理圖如右下角圖所示：多諧振蕩器其工作原理為：當(dāng)電路與電源接通瞬間，C2兩端沒有存儲電荷，兩端的電壓為零，555定時器的2、6兩端輸入電壓為零，即出現(xiàn)6端輸入電壓小于2/3Vcc，2端的輸入電壓小于1/3Vcc的情況，集成運算放大器的A1輸出高電平,A2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器置1工作狀態(tài)，輸出信號V為高電平，晶體管截止，電源Vcc經(jīng)R5、R6、C2到公共端對電容C2充電。這種情況一直維持到C2的兩端電壓略超過2/3Vcc。當(dāng)C2的兩端電壓略超過2/3Vcc時，出現(xiàn)6端輸入電壓大于2/3Vcc，2端的輸入電壓大于1/3Vcc的情況，集成運算放大器的A1輸出低電平,A2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器清零工作狀態(tài)，輸出信號Vo為低電平，使晶體管導(dǎo)通，電容C2經(jīng)C2、R6、晶體管T到公共端放電。這種情況一直維持到C2的兩端電壓略低于1/3Vcc。此后又從新回到上述的充電過程，如此周而復(fù)始，形成振蕩，產(chǎn)生矩形脈沖波輸出。因而使LED燈交替亮起來。圖片2555芯片引腳圖武漢理工大學(xué)電子電工實驗5.2.2音樂播放原理音樂播放電路使用了集成的音樂芯片，該芯片把一首歌的音符對應(yīng)產(chǎn)生的音樂頻率燒寫到內(nèi)部，加上所需要的元件，即可驅(qū)動揚聲器發(fā)響。5.2.3流水燈音樂盒電路原理圖繪制實物裝配圖（對比實物圖）繪制實物裝配圖（對比實物圖）12武漢理工大學(xué)電子電工實驗繪制實物布線圖（對比實物圖）繪制實物布線圖（對比實物圖）13武漢理工大學(xué)電子電工實驗6.3音樂盒子的制作①按照如圖所示尺寸對模板進(jìn)行切割打磨。②用熱熔膠配合熱熔槍，電烙鐵對木板進(jìn)行粘合，進(jìn)行邊緣打磨。③使用彩紙彩條對木盒進(jìn)行美化。④t木板進(jìn)行規(guī)劃后鉆孔，放置LED燈我的設(shè)計是一所房子，在制作這樣的基礎(chǔ)盒子之后，還加制了屋頂和煙囪。實物成果展示實物成果成果展示我將電路板和電池盒放在了同一邊，將另一邊空出，貼上彩紙后，便可以放首飾之類的東西。加蓋屋頂后，增大了盒子的貯藏空間。經(jīng)過改進(jìn)，我的盒子便可以稱作：流水彩燈音樂首飾盒。實物展示如下：14武漢理工大學(xué)電子電工實驗15武漢理工大學(xué)電子電工實驗電子電工實