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    电工与电子技术实训
    主编:宫迎新 赵一心

    吉林农工学院机电工程系
    2008.10
    前 言
    《电子技术实训》由机电工程系电工电子课程组筹划编写,是一部实践教学的指导教材。旨在体现高职教育培养应用型人才的教学目的,着眼于电子技术的基本技能和能力的培养,注重理论与实践的密切结合,选题方面本着由浅入深、由易到难的原则。
    电子技术的知识范围广泛,其分支也很多,有些已发展成为独立的学科,如 机、单片机、晶闸管、可编程控制器等。但是这些学科的基础仍然是电子技术。也就是说,不可能通过本教材解决所有电子技术的“基本技能和能力”。基本技能和能力的提高是一个长期的实践经验积累的过程,是一个再学习的过程。
    尽管我们在本教材的编写特色方面做了许多工作,但由于作者的水平有限,书中内容难免有疏漏之处,恳请各位老师和同学给予关注,并把意见反馈给我们,以便修订时改进。
    编者邮箱:gongyingxin@163.com
    编者
    2008年9月

    目 录
    第一部分 基础知识
    第一章 安全用电
    安全用电包括用电时的人身安全和设备安全。电是现 生产和生活中不可缺少的重要能源,若用电不慎,可能造成电源中断、设备损坏、人身伤亡,给生产和生活带来重大损失。因此要重视安全用电。
    第一节 用电的人身安全与急救
    一、人体触电的原因与形式
    (一)触电原因
    不同的场合引起人体触电的原因也不一样,根据日常用电情况,触电原因主要有:
    1.线路架设不合规格
    如采用一线一地制的违章线路架设,当接地线被拔出、线路发生短路或接地端接地不良;室内导线破旧、绝缘损坏或敷设不合规格;无线电设备的天线、广播线、通信线与电力线距离过近或同杆架设;电气修理工作台布线不合理,绝缘线被电烙铁烫坏等
    2.用电设备不合要求
    如家用电器绝缘损坏、漏电及外 保护接地或保护接地接触不良;开关、插座外壳破损或相线绝缘老化;照明电路或家用电器接线错误致使灯具或机壳带电等。
    3.电工操作制度不严格、不健全
    如带电操作、冒险修理或盲目修理、且未采取 的安全措施;停电检修电路时刀开关上未挂“警告牌”,其他人员误合刀开关;使用不合格的安全工具进行操作等。
    4.用电不谨慎
    如违反布线规程、在室内乱拉电线;未切断电源就去移动灯具或家用电器;用水冲刷电线和电器或用湿布擦拭,引起绝缘性能降低;随意加大熔丝规格或任意用铜丝代替,失去保护作用等。
    (二) 触电形式
    1.单相触电
    人体某一部位触及一相带电体,电流通过人体流入大地(流回中性线),称为单相触电,如图1.1所示。单相触电时人体承受的最大电压为相电压。单相触电的危险程度与电网运行的方式有关。在电源中性点接地系统中,由于人体电阻远大于中性点接地电阻,电压几乎全自加在人体上;而在中性点不直接接地系统中,正常情况下电源设备对地绝缘电阻较大,通过人体的电流较小。所以,一般情况下,中性点直接接地电网的单相触电比中性点不直接接地的电网危险性大。
    2.两相触电
    人体两处同时触及两相带电体称为两相触电,如图1.2所示。两相触电加在人体上的电压为线电压,其危性最大。
    二、触电急救方法
    一旦发生触电事故,有效的急救在于迅速处理并抢救得法。
    (一)切断电源
    首先应就近断开开关或切断电源,也可用干燥的绝缘物作为工具使触电者与电源分离。若触电者紧 线,可用绝缘物(如干燥的木板等)括垫入其身下,以隔断触电电流,也可用带绝缘柄的电工钳或有干燥木把的斧头切断电源线。同时要注意自身安全,避免发生新的触电事故。
    (二) 现场急救
    将触电者脱离电源后,应视触电情况立即进行急救处理。
    1.触电者尚未失去知觉,感觉心慌、四肢麻木、全身无力或一度昏迷,但很快恢复知觉,则应让其静卧,注意观察,并请医生前来诊治。
    2.呼吸停止,但有心跳,应该用人工呼吸法抢救,方法如下:
    (1) 首先把触电者移到空气流通的地方,最好放在平直的木板上,使其仰卧,不可用枕头。然后把头侧向一边,掰开嘴,清除 中的杂物、假牙等。如果舌根下陷应将其拉出,使呼吸道畅通。同时解开 ,松开上身的紧身 ,使胸部可以自由扩张。
    (2) 抢救者位于触电者一边,用一只手紧捏触电者的鼻孔,并用手掌的外缘部压住其外部,扶 部位鼻孔朝天。另一只手托住触电者的颈后,将颈部略向上抬,以便接受吹气。
    (3) 抢救者作深呼吸,然后紧贴触电者的 ,对 气约2s。同时观察其胸部有否扩张,以判断吹气是否有效和是否合适。
    (4) 吹气完毕后,立即离开触电者的 ,并放松其鼻孔,使触电者胸部自然回复,时间约3s,以利其呼气。按上述步骤不断进行,每5s一次,如图1.3所示。如果触电者张 困难,可用口对准其鼻孔吹气,效果与上面方法相近。

    3.若触电者心跳停止但有呼吸,应用人工胸外心脏挤压法抢救,方法如下:
    (1) 使触电者仰卧,姿势与人工口对口呼吸法相同,但后背着地处应结实。
    (2) 抢救者骑在触电者的腰部,两手相叠,用掌跟置于触电者胸骨下端部位,即中指指尖置于其颈部凹陷的边缘,掌跟所在的位置即为 '按压区。然后自上而下直线均 用力向脊柱方向挤压,使其胸部下陷3 ~4cm左右,可以压迫心脏使其达到排血的作用。
    (3) 使挤压到位的手掌突然放松,但手掌不要离开胸壁,依靠胸部的弹性自动回复原状,使心脏自然扩张,大静脉中的血液就能回流到心脏中来。按照上述步骤不断的进行,每秒一次,每分钟约60次,如图1.4所示。挤压时定位要准确,压力要适中,不要用力过猛,避免造成肋骨骨折、气胸、血胸等危险。但也不能用力过小,达不到挤压目的。
    (4)若触电者心跳、呼吸都已停止时,需同时进行胸外心脏挤压法与 工呼吸,配合的方法是:做一次口对口人工呼吸后,再做四次胸外心脏挤压。
    在抢救过程中,要不停顿地进行,使触电者恢复心跳和呼吸。同时要注意,切勿滥用药物或搬动、运送,应立即请医生前来指导抢救。
    思考题:
    1、为什么中性点接地的系统比中性点不接地的系统触发的危害更大?
    2、什么是两相触电?为何其危害最大?
    3、如何做到使触电者与电源脱离?
    4、触电者与电源脱离后,如何进行现场急救?
    第二节 设备安全与保护
    一、安全用电
    按照人体的最小电阻(800~1000Ω)和工频致命电流(30~50mA),可求得对人的最小危险电压为24~50V,据此我国规定的安全电压为42、36、24、12、6V五个等级供不同场合选用。凡是 的带电设备和移动的电气用具都应使用安全电压。在一般建筑物中可使用36V或24V;在特别危险的生产场地,如潮湿、有辐射性气体或有导电尘埃及能导电的地面和狭窄的工作场所等,则要用12V和6V的安全电压。安全电压的电源必须采用独立的双绕组隔离变压器,严禁用自耦变压器提供电压。
    二、接地和接零
    电气设备的金属外壳在 情况下是不带电的,一旦绝缘损坏,外 会带电,人触及外 会触电。接地和接零是防止这类事故的有效措施。
    (一)工作接地
    为保证电气设备在 或发生事故情况下能可靠运行,将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠地连接起来称工作接地。如:电源变压器中性点接地,三相四线制系统中性线接地,电压互感器和电流互感器二次侧某点接地等。如图1.5所示。实行工作接地后,当单相对地发生短路故障时,短路电流可使熔断器或自动断路器跳闸,从而起到安全保护作用。
    (二) 保护接地
    保护接地就是将电器设备正常情况下不带电的金属外 过保护接地线与接地体相连,宜用于中性点不接地的电网中,如图1.6所示。采取了保护接地后,当一相绝缘损坏碰壳时可使通过人体的电流很小不会有危险。
    (三) 保护接零
    保护接零是目前我国应用最广泛的一种安全措施,即将电气设备的金属外壳接到中性线上,宜用于中性点接地的电网中,如图1.7所示。当一相绝缘损坏碰壳时,形成单相短路使此相上的保护装置迅速动作,切断电源,避免触电的危险。
    注意:在中性点接地系统中,宜采用保护接零,而不采用保护接地。为确保安全,中性线和接零线必须连接牛固,开关和熔断器不允许装在中性线上。但引入室内的一根相线和一根零线上一般都装有熔断器,以增加短路时的熔断的机会。
    (四) 重复接地
    在中性点接地系统中为提高接零保护的安全性能,除采用保护接零外,还要采用重复接地,即将零线相隔一定距离多处进行接地,如图1.8所示。采取重复接地后可减轻零线断线时的危险、降低漏电设备外壳的对地电压、缩短故障持续时间和改善配电线路的防雷性能。
    重复接地的地点一般在:
    (1) 电源端、架空线路的干线和分支终端及其沿线每隔1km处的工作零线。
    (2) 电缆或架空线在引入车间或大型建筑物内的配电柜处。
    (五) 工作零线与保护零线
    为了改善和提高三相四线低压电网的安全程度,提出了三相五线制,即增加一根保护零线(PE),而原三相四线制中的中性线称工作零线(N),如图1.9所示。这一点对于家用电器的保护接零特别重要。因为目前单相电源的进线(相线和工作零线)上都安装有熔断器,此时的中性线(工作零线)就不能作为保护接零用了。所有的接零设备都要通过三孔插座接到保护零线上(三孔插座中间粗大的孔为保护接零,其余两孔为电源线),如图1.10所示。这样工作零线只通过单相负载的工作电流和三相不平 流,保护零线只作为保护接零使用,并通过短路电流。三相五线制大大加强了供电的安全性和可靠性,是应积极推广的。
    若不慎将三眼插座接错,则带来触电危险。如图1.11所示。其中:
    (a)、(b)图将保护接零和电源中性线同时接于保护零线上,即将保护零线作为工作零则其负荷电流会产生零序电压。
    (c)图将保护接零和电源中性线同时接于工作零线上,即将工作零线作为保护零线则中性线因故断开或熔断器断路,其相电压会通过插座内连线使用电设备外 电。
    (d)图若相线与中性线接反,则使用电设备外壳带电,很不安全。
    同时要注意不要忽视接零。
    (六) 低压交流电力保护接地系统类型
    1.接地系统类型及符号
    按系统及电气设备的外露导电体所连接的接地状况分类,接地系统类型符号由三位字母构成,意义如下:
    第一位:T:表示电力系统一点(一般为中性线)直接接地。
    I:表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点通过阻抗接地。
    第二位:T:表示电气设备外露导电体可直接接地,而与电力系统任何接地点无关。
    N:表示电气设备外露导电体与电力系统的中性线直接连接。
    第三位:S:表示中性线N和零线PE分开。
    C:表示中性线N和零线PE合二为一为PEN线(保护中性线)。
    2.各种保护接地系统的形式和特点
    保护接地系统的形式如图1.12所示。
    (1) TN-S系统 电力系统有一个直接接地点,电气设备外露导电体与中性线直接连接,PE线和N线分开。故障时易切断电源,安全性高。适用于环境较差的场合或精密仪器、数据处理系统的电气装置。如图1.12(a)所示。
    (2) TN-C系统 电力系统有一个直接接地点,电气设备外露导电体与中性线直接连接,PE线和N线合并为PEN线。当三相负荷不平衡时,此线上有不平 流流过,要选用合适的保护装置,加粗PEN导线截面,但不能用漏电保护器。这种接地形式属最普及的保护接零方式,应用较广,适用于一般场合。如图1.12(b)所示。
    (3) TN-C-S系统 电力系统有一个直接接地点,电气设备外露导电体与中性线直接连接,在近电源端,PE和N线合并为PEN线,然后PE和N线分开,分开后不能再合并。适用于线路末端环境较差的场合。如图1.12(c)所示。
    (4) TT系统 电力系统有一个直接接地点,而电气设备外露导电体另外单独接地。故障时其回路电流较小,不易使保护装置动作,安全性较差。一般用于功率不大的电气设备或医疗器械、电子仪器的屏蔽接地。如图1.12(d)所示。
    (5) IT系统 电力系统不接地或经阻抗接地,而电气设备外露导电体接地。单相故障时其对地短路电流很小,保护装置不会动作,设备继续运行,而设备外露导电体不会带电,但中性线电位抬高,应另用设备监视。一般用于尽可能少停电的场合,如电厂自用电、矿井等的及供电设备。如图1.12(e)所示。
    三、接地装置
    接地装置由接地体和接地线两部分组成,如图1.13所示。正确设置接地装置可保证人员和用电设备的安全。
    (一) 接地体
    接地体是埋入地下并和大地直接接触的导体组,它分为自然接地体和人工接地体。
    1.自然接地体
    自然接地体是利用与大地有可靠连接的金属构件、金属管道、钢筋混凝土建筑物的基础等作为接地体。
    装设接地装置时应首先充分利用自然接地体,对螺栓连接的管道、钢结构等采用跨接线焊牢,跨接线采用扁钢或圆钢。扁钢截面积:接地支线不小于48mm2、接地干线不小于100mm2,圆钢直径不小于6mm2。
    2.人工接地体
    人工接地体是用型钢如角钢、钢管、扁钢等打入地下而成。要求如下:
    (1) 垂直埋设的接地体一般采用角钢、钢管和圆钢,水平埋设的接地体一般采用扁钢和圆钢。
    (2) 常用的接地体尺寸如下:钢 径40~50 mm,壁厚不小于3.5mm;扁钢25mm×4mm(室内)或40mm×4mm(室外); 角钢40 mm×40mm×4mm ~50 mm×50mm×5mm;圆钢直径10 mm。长度均为2000~3000mm。
    (3) 在腐蚀性较强的土壤中,接地体应采取镀锌等措施。
    (4) 接地体顶端应在地面以下0.5~0.8m左右。
    (5) 接地体根数不应少于两根,两根间距离一般为5m。
    (6) 接地体与建筑物的距离不小于3m。
    (二) 接地线
    电气设备或装置的接地端与接地体相连的金属导体称为接地线。接地线分为接地干线和接地支线。
    (1) 工业车间或其他场所如电气设备较多时,应设置接地干线。车间接地干线一般为沿车间四周墙体明设,距地300 mm,与墙有15mm距离。最小截面积:铜材不得小于25mm2,钢材不得小于50 mm2。
    (2) 主接地干线与接地体之间应设置可拆装的螺栓线夹连接点以便于检测。
    (3) 接地线与接地体、接地线与接地线的连接一般为焊接,采用搭接焊时,搭接部分的长度:扁钢:大于等于宽度的2倍;圆钢:大于等于直径的6倍。埋入地下的连接点应在焊接后涂沥青漆防腐。
    (4) 接地线与电气设备可焊接或螺栓连接,每台设备应用单独的接地线与干线相连,禁止在一条接地线上串联电气设备。
    (5) 接地线的截面积(A)要求一般为:
    ① 有腐蚀保护和机械保护或地上敷设:按PE线方法选择。
    ② 无腐蚀保护和机械保护,地下敷设:铜截面积A≥25mm2;钢截面积A≥50mm2。
    ③ 有腐蚀保护、无机械保护,地下敷设:铜或钢截面积A ≥25mm2。
    ④ TN或TT系统:铜截面积A≥50mm2:铝截面积4≥70 mm2;钢截面积A≥800 mm2。
    ⑤ IT系统:铜截面积A≥25mm2;铝截面积A≥35mm2
    ⑥ 架空线路塔杆的接地引出线:钢镀锌截面积A≥50 mm2。
    ⑦ 专用携带式接地线: 软导线截面积A≥25mm2。
    (三) 保护接地和保护接零线的选择
    1. PE线的选择
    (1) 按相线截面积A选择PE线截面积AP
    (2) 按机械强度选择PE的最小截面积AP
    ① 明设裸线:铜最小截面积AP≥4mm2;铝最小截面积AP≥6mm2。
    ② 绝缘导线:铜最小截面积AP≥1.5mm2;铝最小截面积AP≥2.5mm2。
    ③ 所用相线包含在同一外皮内的多芯导线或电缆芯线:铜最小截面积AP≥1mm2;铝最小截面积Ap≥1.5mm2。
    ④ 圆钢直径D(mm):建筑物内:D≥6;建筑物外:D≥8;地下:D≥10。角钢厚度δ(mm):建筑物内:δ≥2;建筑物外:δ≥2.5;地下:δ≥4。
    扁钢截面积A×厚度δ(mm2×mm):建筑物内:A×δ≥ 24× 33;建筑物外:A×δ≥ 48×4;地下:A×δ≥ 48×4。
    2. PEN线的选择
    (1) 供电给全装置的干线 铜截面积A≥10mm2;铝截面积A≥16mm2。
    (2) 供电给插座或单台设备的支线 铜截面积A≥4mm2。
    (3) PEN线与相线在同一电缆包皮内或同一钢管内 铜截面积A≥4mm2。
    (四) 接地电阻
    1. 固定式电气设备
    (1) 三相660V及单相380V:接地电阻为2Ω,单个重复接地电阻为15Ω,总重复接地电阻为5Ω。
    (2) 三相380V及单相220V:接地电阻为4Ω,单个重复接地电阻为30Ω,总重复接地电阻为10Ω。
    (3) 三相220V及单相127V:接地电阻为8Ω,单个重复接地电阻为60Ω,总重复接地电阻为20Ω。
    2.高压系统装置
    其接地电阻≤0.5Ω
    3. 架空线路塔杆
    其接地电阻≤10~30Ω
    4.可能产生静电的设备
    其接地电阻≤100Ω
    5.电弧炉变电所
    其接地电阻≤4Ω
    接地电阻一般由专职人员采用专用仪表进行检测,判断接地是否符合要求。
    四、电气防火与防爆
    (一)电气火灾与预防
    1.电气火灾
    电气火灾是由于电气设备因故障(如短路、过载)产生过热或电火花(工作火花如电焊火花飞溅;故障火花如拉闸火花、接头松脱火花、熔丝熔断等)而引起的火
    2.预防方法
    在线路设计时应充分考虑负载容量及合理的过载能力;在用电时应禁止过度超载及“乱接乱搭电源线”,防止“短路”故障;用电设备有故障时应停用并尽快检修;某些电气设备应在有人监护下使用,“人去停用(电)”。预防电火花看来是一些烦琐小事,可实际意义重大,千万不要麻痹大意。对于易引起火灾的场所,应注意加强防火,配置防火器材,使用防爆电器。
    3.电火警的紧急处理步骤
    (1) 切断电源 当电气设备发生火警时,首先要切断电源(用木柄消防斧切断电源进线),防止事故的扩大和火势的蔓延,以及灭火过程中发生触电事故。同时拨打“119”火警电话,向消防部门报警。
    (2) '使用灭火器材 发生电火警时,决不可用水或普通灭火器如泡沫灭火器去灭火,因为水和普通灭火器中的溶液都是导体,一旦电源未被切断,救火者就有触电的可能。所以,发生电火警时应使用干粉二氧化碳或“1211”等灭火器灭火,也可以使用干燥的黄砂灭火。表1.1列举了三种常用电气灭火器的主要性能及使用方法。
    (3) 安全注意事项 救火人员不要随便触碰电气设备及电线,尤其要注意断落到地上的电线。此时,对于火警现场的一切线、缆,都应按带电体处理。
    (二) 防爆
    1.电气爆炸
    与用电相关的爆炸,常见的有可燃气体、蒸汽、粉尘与助燃气体混合后遇火源而发生爆炸。
    2.爆炸局限(空气中的含量比)
    汽油1%~6%,乙炔1.5%~82%,液化石油气3.5%~16.3%,家用管道煤气5%~30%,氢气4%~80%,氨气15%~28%。还有粉尘,如碾米厂的粉尘,各种纺织纤维粉尘,达到一定程度也会引起爆炸。
    3.防爆措施
    为防止爆炸应注意以下事项:
    合理选用防爆电气设备和敷设电气线路,保持场所的良好通风;保持电气设备的 运行,防止短路、过载;安装自动断电保护装置,使用便携式电气设备时应特别注意安全;把危险性大的设备安装在危险区域外;防爆场所一定要采用防爆电机等防爆设备;采用三相五线制与单相三线制;线路接头采用熔焊或钎焊。
    思考题:
    1、“安全电压”的电源为什么采用独立的双绕组隔离变压器,而不许用自耦变压器?
    2、“工作接地、保护接地、保护接零、重复接地”的目的、原理?适合的场合?
    3、试述“三相五线制”的安全性与可靠性?
    4、接地装置对接地体和接地线有何要求?
    5、如何预防及处置电火灾?
    6、如何 铜导线、铝导线的安全载流量?
    第二章 常用电工工具及电气测量仪表
    第一节 常用的电工工具及使用
    电工常用工具是指一般专业电工经常使用的工具。能否正确使用和维护电工工具直接关系到工作质量、效率和操作的安全。
    一、低压验电器
    低压验电器又称试电笔或电笔,是检验低压导体和电气设备是否带电的一种常用工具,其检验范围为60~500V,结构如图2.1所示。
    低压验电器使用方法和注意事项:
    (1) ' ,手指(或某部位)应触及笔屋的金属体(钢笔式)或测电笔顶部的螺丝钉(螺丝刀式),如图2.2所示。要防止笔尖金属体触及皮肤,以免触电。
    (2) 使用前先要在有电的导体上检查电笔能否正常发光。
    (3) 应避光检测,看清氖管的辉光。
    (4) 电笔的金属探头虽与螺丝刀相同,但它只能承受很小的扭矩,使用时注意以防损坏。
    (5) 笔不可受潮,不可随意拆装或受到剧烈震动,以保证测试可靠。
    低压验电笔除了用于检查低压电气设备或线路是否带电外,还可用于:
    (1) 区分相线和中性线 氖泡发亮的是相线,不亮的是中性线。
    (2) 区分交、直流电 交流电通过时两极都发亮,而直流电通过时仅一个电极附近亮。
    (3) 判断高低压 氖泡为暗红色、轻微亮,电压较低;氖泡为黄红色、很亮,则电压高。
    二、钢丝钳
    钢丝钳又名克丝钳,是一种夹钳和剪切工具,常用来剪切、钳夹或弯绞导线、拉剥电线绝缘层和紧固及打松螺钉等。通常剪切导线用刀 剪切钢丝用侧口、板螺丝母用齿口、弯绞导线用钳口。结构和用途如图2.3所示。常用的规格有150mm、175mm和200mm三种。电工所用的钢丝钳,在钳柄上必须套有耐压为500V以上的绝缘套。
    钢丝钳的使用及注意事项:
    (1) 钳把须有良好的保护绝缘,否则不能带电操作。
    (2) 使用时须使钳 内侧,便于控制剪切部位。
    (3) 剪切带电导体时,须单根进行,以免造成短路事故。
    (4) 钳头不可当锤子用,以免变形。钳头的轴、销应经常加机油润滑。
    三、尖嘴钳和剥线钳
    尖嘴钳的头部尖细,适用于在狭小的空间操作。刀 于剪断细小的导线、金属丝等,钳头用于夹持较小的螺钉、垫圈、导线和将导线端头弯曲成所需形状。其外形如图2.4所示,其规格按全长分为130mm、160mm、180mm和200mm四种。电工用尖嘴钳手柄套有耐压500V的绝缘套。
    剥线钳用于剥削直径3mm(截面积6mm2)以下塑料或橡胶绝缘导线的绝缘层。其钳口有0.5~3mm多个直径切口,以适应不同规格的线芯剥削。其外形如图2.5所示。它的规格以全长表示,常用的有140和180mm两种。剥线钳柄上套有耐压为500V的绝缘套管。
    使用时注意:电线必须放在大于其芯线直径的切口上切削,以免切伤芯线。
    四、螺钉旋具
    螺钉旋具俗称螺丝刀,又称改锥等,用来紧固和拆卸各种带槽螺钉。按头部形状不同分一字形和十字形两种,如图2.6所示。一字形螺丝刀用来紧固或拆卸带一字槽的螺钉,其规格用柄部以外的体部长度来表示,电工用的有50mm、150mm两种。而十字形螺丝刀是用来紧固或拆卸带十字槽的螺钉,其规格有四种:Ⅰ号适用于螺钉直径为2~2.5mm,Ⅱ号为3~5mm,Ⅲ号为6~8M,Ⅳ号为10~12mm。
    螺丝刀使用方法及注意事项:
    (1) 螺丝刀上的绝缘柄应绝缘良好,以免造成触电事故。
    (2) 螺丝刀的正确提法如图2.7所示。
    (3) 螺丝刀头部形状和尺寸应与螺钉尾部槽形和大小相匹配。不用小螺丝刀去拧大螺钉以防拧豁螺钉尾槽或损坏螺丝刀头部;同样也不能用大螺丝刀去拧小螺钉,以防因力矩过大而导致小螺钉滑扣。
    (4)使用时应使螺丝刀头部顶紧螺钉槽口,以防打滑而损坏槽
    五、电工刀
    电工刀是用来剖削或切割电工器材的常用工具,其外形如图2.8所示。电工刀有普通形和多用形两种。多用形电工刀除具有刀片外,还有折叠式的锯片、锥针和螺丝刀,可锯削电线槽板和锥钻木螺钉的低孔等。
    使用方法和注意事项:
    (1) 电工刀的刀 在单面上磨出呈弧状的刃口,在剖削电线绝缘层时,可把刀略向内倾斜,用刀刃的圆角抵住线芯,刀向外推出。这样刀 不会损坏芯线,又防止操作者自己受伤。
    (2) 用毕即将刀折入刀体内。
    (3) 电工刀的刀柄无绝缘,严禁在带电体上使用。
    六、活络扳手
    活络扳手是用来紧固或拧松螺母的一种专用工具,其结构如图2.9所示。常用的有150mm、200mm、250 mm、300mm四种。
    使用方法及注意事项:
    (1) 旋动蜗轮将扳 到比螺母稍大些,卡住螺母,再旋动蜗轮,使扳口紧压螺母。
    (2) 握住扳头施力,握法如图2.10。在扳动小螺母时,手指可随时旋调蜗轮,收紧活扳唇,以防打滑。
    (3) 活络扳手不可反用或用钢管接长柄施力,以免损坏话络扳唇。
    (4) 活络扳手不可作为撬棒和手锤使用。
    七、冲击钻
    冲击钻是一种旋动带冲击的电动工具。它具有两种功能:一是作为普通电钻使用,此时开关应调到“钻”位置,装上普通麻花钻能在金属上钻孔;另一种是开关调到“锤”的位置,装上镶有硬质合金的钻头,便能在混凝土和砖墙等建筑物构件上钻孔。冲击钻通常可冲打直径为6~16mm的圆孔。其外形如图2.11所示。
    使用方法及注意事项
    (1) 为 操作人员的安全,在使用前用500V兆欧表测定其相应绝缘电阻,其值应不小于0.5MΩ真。
    (2) 使用时须戴绝缘手套、穿绝缘鞋或站在绝缘板上。
    (3) 钻孔时不宜用力过猛,遇到坚硬物时不能加过大的力,以免钻头退火或因过载而损坏;在使用过程中转速突然降低或停转,应迅速放松开关,切断电源;当孔快钻通时,应适当减轻手的压力。
    (4) 钻孔时应经常将钻头从钻孔中抽出以便排除钻屑。
    思考题:
    1、试述5种常用电工工具的使用方法、注意事项?
    2、讨论常用电工工具的使用体会?
    第二节 常用电气测量仪器仪表及使用
    一、电压测量仪表
    测量电压时必须将电压表与被测电路并联。电压表内阻要尽量大,以减少测量误差。电压表内阻通常在表盘上以Ω/V标明。如一只量程为100V的电压表,内阻为200 KΩ,则电压表内阻可表示为2000Ω/V。
    (一) 直流电压测量仪表
    (1) 电压表“+”端组接被测电路高电位端,“-”端钮接被测电路低电位端。
    (2) 根据被测电压大小选择量程,尽量使指针偏转在标尺的2/3处。如不能事先估计被测电压的大小,则量程由大至小切换至适当量程。
    (二) 交流电压测量仪表
    用交流电压表测交流电压时,电压表不分极性,但同样要注意量程选择。如须扩大量程可加接电压互感器,此种方法多用于电力系统中测量几千状以上的高电压。电气工程上配给电压互感器的电压表量程一般为100 V,如3000/100V、10000/100 V等,根据被测电压等级选择电压互感器,可从表盘上直接读数。
    二、电流测量仪表
    测量电流时必须将电流表与被测电路串联。电流表内阻尽可能小。
    (一) 直流电流测量仪表
    (1) 电流表“+”端钮为电流的流入端,“-”端钮为电流的流出端。
    (2) 根据被测电流大小选择量程,尽量使指针偏转在标尺的2/3处。如不能事先估计被测电流的大小,则量程由大至小切换至适当量程。
    (二) 交流电流测量仪表
    用交流电流表测交流电流时,无需注意电流表极性,但也要注意量程大小。如需扩大量程可加接电流互感器。电气工程上配给电流互感器的交流电流表量程一般为5A,根据被测电流大小选电流互感器,并可从表盘上直接读取被测电流。
    三、钳形电流表与兆欧表
    (一) 钳形电流表
    钳形电流表又称钳形表,是电流互感器的一种变形,它可在不断开电路的情况下直接测量交流电流,在电气检修中使用相当广泛、方便,一般用于测量电压不超过500V的负荷电流,其外形如图2.12所示。
    使用方法及注意事项:
    (1) 检查钳 合情况,要求钳口可动部分开合自如两边钳 合面接触紧密。
    (2) 检查电流表指针是否在零位,否则调节调零旋钮使其指向零。
    (3) 量程选择旋钮置于适当位置,不准在测量过程中切换电流量程开关。
    (4) 将被测导线置于钳 中心位置即可读数。
    (5) 测量结束后将量程选择旋钮置于最高 以免下次使用时不慎损坏仪表。
    (二) 兆欧表
    兆欧表又称摇表、高阻计或绝缘电阻测定仪,是一种简便的、常用来测量高电阻(主要是绝缘电阻)的直读式仪表。一般用来测量电路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘电阻。其外形如图2.13所示。
    1.兆欧表的规格选用
    兆欧表的常用规格有250V、500V、1000V、2500V和5000V,应根据被测电气设备的额定电压来选择。一般额定电压在500V以下的设备选用500V或1000V的表;额定电压在500V以上的设备选用1000V或2500V的表;而瓷瓶、母线、刀闸等应选2500V或5000V的表。
    2.接线方法
    兆欧表上有E(接地)、L(线路)、G(保护环或屏蔽端子)三个接线端:
    (1) 测量电路绝缘电阻时,将L端与被测端相连,E端与地相连,如图2.14(a)所示。
    (2) 测量电机绝缘电阻时,将L端与电机绕组相连,机壳接于E端,如图2.14(b)所示。
    (3) 测量电缆的缆芯对缆 绝缘电阻时,除将缆芯和缆 别接于L和E端外,还须将电缆壳芯之间的内层绝缘物接于G端,以消除因表面漏电而引起的误差,如图2.14(c)所示。
    3.使用方法及注意事项:
    (1) 兆欧表须放置在平稳、牢固的地方。
    (2) 先对兆欧表进行一次开路和短路试验,检查兆欧表是否良好。空摇兆欧表,指针应指在“∞”处,然后再慢慢摇动手柄,使E和L两端钮瞬时短接,指针应迅速指在“0”处。若指示不对,则须调整后使用。
    (3) 不可在设备带电的情况下测量绝缘电阻,且对具有电容的高压设备应先进行放电(约2~3min)。
    (4) 兆欧表与被测线路或设备的连接导线要用绝缘良好的单根导线,不能用双 缘线或绞线,避免因绝缘不良引起误差。
    (5) 摇动手柄的速度要均勾,一般规定为120 r/min(一个成人的心跳每分钟约为60次),允许有20%的变化。通常要摇动1min后,待指针稳定后再读数。如被测电路中有电容时,先持续摇动一段时间,让兆欧表对电容充电,指针稳定后再读数。若测量中发现指针指零,应立即停止摇动手柄。
    (6) 在兆欧表未停止摇动前切勿用手去触及设备的测量部分和兆欧表的接线柱。测量完毕后应对设备充分放电,否则容易引起触电事故。
    (7) 禁止在雷电时或邻近有高压导体的设备处使用兆欧表。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可进行测量。
    四、万用表
    万用表是电工电子测试中的基本仪表,测量直流和交流电压、电阻和电容等,是一种多用途的电子仪器,是电工、电子技术人员的常备工具,因其多功能而得名。结构和形式多样,表盘和旋钮的分布也千差万别。使用前必须熟悉每个转换开关、旋钮、插座的作用,了 盘上每条刻度线的特点及对应的被测量,如何使测量更加准确可靠,保证仪表安全。一般来说,会用、用好万用表要分三步骤:(1)测量什么量?(2)选择多大的量程?(3)正确读数。
    具体的使用方法参见相关实验指导书。
    五、功率和电能测量仪表
    (一) 功率表
    功率表又称瓦特表,是测量电功率的仪表。
    1.功率表型式选择
    测直流或单相负荷的功率可用单相劝率表,测三相负荷的功率可用单相功率表也可直接用三相功率表测量。
    2.功率表量程选择
    保证所选的电压和电流量程分别大于被测电路的工作电压和电流。
    3.功率表读数
    式中:
    为电压线圈额定量程
    为电流线圈的额定量程
    为标尺满刻度总格数
    为功率表实测时指针偏转格数
    4.功率表接线
    (1) 单相功率表的接线 单相劝率表有四个接线柱,其中两个是电流端子,两个是电压端子。在电流和电压端子上各有一个标有“*”的标记,这是标志电压和电流线圈的电源端(也叫发电机端)的符号。接线时必须注意:
    ① 电流线圈与负载串联,电压线圈与负载并联。
    ② 两线圈的发电机端接在电源的同一极性端上,如图2.15所示。前者称为“前接法”,适用于负载电阻远大于功率表电流线圈电阻的场合;后者称为“后接法”,适用于负载电阻远小于功率表电压线圈支路电阻的场合。
    若接线正确,但功率表指针反偏,表明该电路向外输出功率,这时应将两个电流端钮换接一下,也有的功率表装了电压线圈的“换向开关”,则转动换向开关即可。
    (2) 单相功率表测三相功率的接线 用单相功率表测三相功率有三种方法,如图2.16所示,其中:
    ① 一表法:仅适用于电源和负载都对称的三相电路,即用一只功率表测出其中一相的功率,则三相功率:P=3P1。
    ② 二表法:适用于三相三线制电路,三相功率:P=Pl+P2。
    注意:如功率表反偏,则须将这只功率表的电流线圈反接,并且在计算总功率时应减去这只功率表的读数。
    ③ 三表法:适用于不对称的三相四线制电路,即用三只功率表分别测出三相的功率,则三相功率:P=P1+P2+P3。
    (3) 三相功率表测三相功率的接线 三相功率表实际上是根据“二表法”原理制成的,所以工程上三相三线制线路常用三相功率表直接测量,其接线如图2.17所示。
    在高电压线负荷电流很大的线路上测量功率时,要通过电压互感器或电流互感器,然后再与功率表相接。
    (二) 电能测量仪表
    电能表又称电度表或电表,是用来测量电能的仪表,是组成低压配电板或配电箱的主要电气设备。
    1.电能表型式的选择
    根据测量任务选择电能表的型式:对单相负荷选单相电能表;对动力和照明混合供电的三相四线制线路选三相四线电能表;对三相三线制线路选三相三线电能表。
    2.额定电压和额定电流的选择
    电能表的额定电压应等于负载电压(供电电压),额定电流应大于或等于被测电路正常情况下可能出现的最大电流。还要注意负载的最小电流不要低于额定电流的10%。
    3.电能表的接线
    (1) 单相电能表的接线 单相电能表有四个接线柱,从左至右控1、2、3、4编号,接线一股如图2.18所示,1、3为电源进线,2、4为电源出线。也有些电能表是1、2进线,3、4出线,因此要根据说明书或铭牌上的接线图把进线和出线依次对号接在电能表的接线端子上。
    (2) 三相电能表的接线
    ① 三相四线电能表的接线。三相四线电能表也称三相三元件电能表,常用的有DT系列,它一共有11个接线柱,从左至右按1到11编号,其中1、4、7为三相电源进线,3、6、9为三相电源出线,10为中性线进,11为中性线出,2、5、8为仪表内部各电压线圈端钮,接线如图2.19(a)所示。
    ② 三相三线电能表的接线。三相三线电能表也称三相二元件电能表,常用的有DS系列,它一共有8个接线端,其中1、4、6为三相电源进线,3、5、8为三相电源的出线,2、7为表内各电压线圈端钮,接线如图2.19(b)所示。
    与三相功率可用单相功率表测量一样,三相电能也可用单相电能表进行测量,方法与用单相功率表测三相功率相同。若要测量大电压或大电流线路的电能,则要加接电压或电流互感器。
    电子类仪器仪表的种类繁多,针对不同的专业,有较强的专业性,一般都根据测量原理设计电路结构,使用方法与测量原理密切相关。一般这类仪器仪表都配有较详细的使用说明书,商家也会有相关的网站支持用户。因此,本书就不一一的述及了。
    思考题:
    1、简述万用表的使用方法?
    2、简述兆欧表的使用方法与注意事项?
    第三章 电子元件的焊接
    装配、焊接是电子设备制造中极为重要的一个环节。电子计算机、电子仪表、电子自动化装置的核心部分均是由电子元器件装配构成的,焊接工艺是装配过程中的重要组成部分。
    金属焊接技术可分为三大类:熔焊(如电弧焊、气焊)、压焊(如:超 焊、脉冲焊、摩擦焊)、钎焊(如火焰钎焊、电阻钎焊、真空钎焊)等。根据焊料的不同,钎焊可分为软钎焊和硬钎焊。锡焊是软件钎焊的一种,它的焊料是铅锡合金、熔点比较低。锡焊是目前电子行业中应用最普遍的焊接技术,其中手工烙铁焊接、波峰焊、浸焊等均有广泛的应用,所以本节主要介绍锡焊原理与工艺要求。
    第一节 工具及材料
    一、锡焊工具
    1.电烙铁
    电烙铁是手工焊接的主要工具,选择合适的电烙铁并合理使用,是保证焊接质量的基础。
    (1)电烙铁的结构
    电烙铁主要有发热、储热和传热部分及手柄等组成,典型的烙铁结构如图3.1所示。
    a. 发热元件 发热元件是电烙铁中的能量转换部分,又称烙铁芯子。它是将镍铬发热电阻丝缠在云母、陶瓷等耐热、绝缘材料上构成的。可分为内热式和外热式。
    b.烙铁头 作为能量存储和传递物质,一般用紫铜做成。
    c.手柄 用木料或胶木制成。
    d.接线柱 发热元件和电源线的连接处,使用时一定要分清相线、零线和保护线并 '连接。
    (2) 电烙铁的种类
    a.外热式电烙铁 发热元件用电阻丝缠绕在云母材料上构成。此类烙铁,绝缘电阻低、漏电大,热效率差、升温慢,但结构简单、价格便宜。主要用于导线、接地线和接地板的焊接。结构如图3.2所示。
    b.内热式电烙铁 发热元件用电阻丝缠绕在密闭的陶瓷管上,并插在烙铁里面直接对烙铁头加热。该类电烙铁绝缘电阻高、漏电小、热效率高、升温快,但加热器制造复杂,难于维修。主要用于印刷电路板的焊接。结构如图3.3所示
    c.吸 烙铁 吸锡烙铁由烙铁身、烙铁头、橡皮囊和支架等几部分组成。主要用于集成电路的焊接与修理、拆除。
    d.恒温电烙铁 一般用于有特殊要求的场合。
    (3) 电烙铁的选择
    应根据焊件来选用电烙铁,见表3-1所示。
    (4) 其他辅助工具 在焊接和装配过程中,除了电烙铁外,还要用到其他辅助工具,主要包括尖嘴钳、平嘴钳、斜 、剥线钳、镊子、螺丝刀、通针等。
    2.锡焊材料
    材料主要是指连接被焊金属的焊料和清除表面氧化层的焊剂。
    (1) 焊料 焊料是易熔金属,其熔点应低于被焊金属。焊料熔化时,在被焊金属表面形成合金而与被焊金属连接到一起。焊料可按成份分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。在一般电子产品的装配中,主要使用锡铅焊料,俗称焊锡。
    焊料可根据需要加工成线状、棒状、球状等,最常见的是手工焊接用的线状焊锡丝。它是将焊锡制成 并充加助焊剂。
    表3-1电烙铁的选择
    焊件及工作性质
    选用烙铁
    烙铁头温度(室温,220V)
    一般印刷电路板、安装导线
    20W内热式、30W外热式、恒温式
    300~400℃
    集成电路
    20W内热式、恒温式、储能式
    焊片、电位器、2~8W电阻、大电容、功率管
    35W~50W内热式、恒温式、50W~75W外热式
    350~450℃
    8W以上大电阻、12以上导线等较大元件
    100W内热式、50W~200W外热式
    400~550℃
    汇流排、金属板等
    300W外热式
    500~620℃
    维修、调试一般电子产品
    20W内热式、恒温式、感应式、储能式
    400~550℃
    (2) 焊剂 由于电子设备的金属表面与空气接触后会生成一层氧化膜,这层氧化膜阻止液态焊锡对金属的浸润作用。为了除去氧化膜和防止焊接时金属表面再次被氧化,必须使用焊剂。
    焊剂可以分为无机类、有机类和树脂类。
    无机焊剂活性最强,常温下即能除去金属表面的氧化膜,但其腐蚀性强,很容易损伤金属及焊点。一般在电子焊接中不采用。
    有机焊剂腐蚀性较小,有较好的助焊性能,但其残 易清理,且挥出物是有害物质。
    树脂焊剂主要是松香焊剂,是一种可靠焊剂。在常温下几乎没有任何化学活力,呈中性,而当加热熔化时,表现为酸性,可与金属氧化膜发生化学反应,生成化合物而悬浮在液态焊锡表面,保护焊锡表面不被氧化;同时还能降低液态焊锡表面张力,增加其活动性。焊接完毕恢复常温时,松香又变成稳定的固体,无腐蚀,绝缘性能好。松香焊剂在电子产品的焊接中被广泛应用。
    第二节 方法
    是利用比被焊金属熔点低的焊料与被焊金属一同加热,在被焊金属不能熔化的条件下,熔融的焊料润湿在金属表面,在接触界面上形成合金层,从而达到金属间的牢固连接。
    电子产品在焊接前必须对要使用的所有元器件进行质量检查、引脚搪锡、弯曲成形及 '插装。
    一、手工焊接的操作要领
    1.电烙铁的拿法 电烙铁的拿法有三种,如图3.4所示。反握法动作稳定,长时间操作不易疲劳,适用于大功率电烙铁的操作;正握法适用于中等功率烙铁或带弯头烙铁的操作;一般在工作台上焊接操作时,大都采用提笔法。

    (2) 焊料供给方法 焊锡丝有两种拿法如图3.5所示。用拇指加食指轻轻捏住焊锡丝,端头留3mm~ 5mm,借助中指向焊接部位送料。焊料应在焊接部位达到焊接温度时供给,可迅速润湿被焊金属。
    2.手工焊接操作的基本步骤
    (1) 准备施焊 焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理,元器件的安装,烙铁头保持干净并“吃”锡,以及其他焊料、焊剂和工具的准备。
    (2) 加热焊件 使用烙铁头加热焊接部位,加热时烙铁头和连接点应有一定的接触面积和接触压力。
    (3) 送入焊料 加热焊件到所需温度后,即可在结合部加上适量的焊料,使之熔化并覆盖整个连接点。
    (4) 冷却焊点 当焊料熔化一定量后,移开焊丝和烙铁头,使焊点自然冷却,严禁用嘴吹或其他强制冷却方法。在整个焊件凝固过程中,连接点不应受到任何外力的影响而改变位置。
    (5) 清洗焊面 检查有无漏焊、错焊、虚焊和假焊,发现问题应重焊。对残留在焊点周围的焊剂,油污和灰尘应及时清洗。
    3.锡焊操作时应该注意的问题
    (1) 保持烙铁的清洁 焊接时烙铁头长期处于高温状态,接触焊剂等杂质,其表面很易氧化并沾上一层黑色杂质,几乎形成隔热层,影响加热效果。因此要经常保持烙铁头的清洁,可用湿布或湿棉纱清理。
    (2) 掌握恰当的加热温度 温度过低、加热不充分会使焊料不充分润湿被焊金属,形成焊点夹渣、虚焊等。温度过高,一是液态锡过热,烙铁头撤离时会造成焊点拉尖.同时失去光泽,表面粗糙;二是会使焊剂迅速汽化,失去助焊作用;三是可能使印刷电路板的铜箔过热而脱离板基。因此加热温度不可过低也不可过高。
    (3) 焊锡凝固前不可移动焊件 焊锡凝固前移动焊件或振动,会造成“冷焊”,使焊点表面无光泽,内部结构疏松,有气隙和裂缝,导电性能差,甚至成为“虚焊”点。
    (4) 焊锡要适量 过量的焊锡不但浪费了锡材料、而且增加了焊接时间。在高密度的电路中,过量的锡还可能造成隐性短路。但焊锡太少不能形成牢固的结合,使导线易脱落。
    (5) 焊剂不可过量 适量的焊剂是非常有用的,但量多时适得其反。过量的松香延长了加热时间,使焊点不洁净,尤其当加热时间不足时,又容易夹杂到焊锡中形成“夹 缺陷。
    (6) 焊接动作要快而准确 在焊接过程中,烙铁头不要挂锡太多。移动烙铁时,要注意不应使焊锡滴落在元器件及印刷电路板上,也不可碰到邻近的导线,以免短路。给焊件加热时,要靠烙铁头增加接触面积加快传送,而不要用烙铁对焊件加压加力,否则不仅加速了烙铁头的损耗,而且对元器件也造成了损坏。
    思考题:
    简述手工锡焊的基本操作要领?
    第四章 电子电路的设计与调试
    电子技术是一门与实践紧密联系的课程,学习这门课程,应该重视如何用电子学理论知识指导实际应用,设计出满足要求的电路来。为此,大家应该初步了解电子电路的设计基本方法,有了这些知识作铺垫,在以后的工作中随着专业工作经验的积累,电路设计的技能技巧将会不断提高。
    下面就电路设 一般方法作简单的介绍。
    一、 总体方案
    总体方案是整个电路设 开端,它是根据设计课题要求,用若干个框图揭示出整个电路各部分之间信号的联系和各自的功能,后面的设计总是围绕这个方案所确定的目标来进行的。
    总体方案的拟定应在 设计课题后,对课题作深入分析,了解相关的理论、技术资料,将学习和工作中收集的类似电路与设计要求作比较分析,明确哪些电路设计思想可以借鉴,哪些环节还需要改造或创新设计,在此基础上形成一个初步的方案。这样得到的方案可能不止一个,这就需要对方案进行筛选。筛选考虑的因素有这样几点:首先,该方案完成后,其技术指标能否满足设计要求;其二,性价比如何,总是希望在满足同样技术要求下,生产成本越低越好;其三,生产安装、检修是否简单等。
    二、单元电路的设计
    在总体方案确定后,按照各部分单元电路的功能要求,对每一单元单独设计。这时的设计不仅要对电路的形式做出选择,还要对电路参数进行 确定,元器件的型号、规格也要选择。这里,知识和工作经验的积累显得尤为重要,在进行这部分设计时,要熟悉典型电路,应多查阅资料,分析与设 路相关的电路特点、性能、指标,以它们为参考,设计出满足设计课题要求的电路来。若设计起来有困难,可选用与设计课题要求相近电路,并对电路有些参数作适当调整,使其完全满足设计要求。在设计过程中,可以借助 机辅助设计,随时进行仿真测试,以提高设计速度和正确性。工程上常用的辅助设计软件很多,如Protel99se、AutoCAD、EWB等,为适应以后工作的需要,有必要能熟练掌握一两种电路设计常用软件的使用。
    三、总体电路图
    在单元电路设计完成后,应画出总体电路图(各部分结合),以便人们全面了 路的工作原理和信号之间的相互关系,这也为后面的电路板设计以及生产、安装、维修提供技术依据。
    画总体电路图时,要尽可能将各单元画在同一张图纸上,同时注意整体布局紧凑、均匀,不要有些部分电路图过密,而有些过疏,这样看起来不够美观。画图时,一般自左向右或自上而下根据信号流向画起。在画信号连线时,要用水平线或竖直线,一般不用斜线。在连线交叉的地方,若信号相连,则在交叉点上用黑点标出。若在一张图上,电路复杂,连线太多并且要画的连线距离过远时,该线可以不画出,仅在两个连接点引出的短线上用同一符号标示出。若画的是总线,要在总线两端用相同符号标出同一信号的连接。以上粗略介绍了电路设计的一般方法,而电路设计中遇到的问题是多种多样的,在此无法细列,相信随着大家知识和经验的积累,大量参考文献的阅读等,对电路设计方法会有更多地认识。
    四、电路调试
    在电路连结和检查完毕后,下面一道工序就是调试。调试就是借助于仪器仪表对电路进行调整和测量,使各项指标符合设计要求,同时也是判断设计是否成功的重要依据,因此,调试在电路设计中是很重要的一个环节。调试的步骤和方法根据具体电路不同而异,但一般按下述步骤进行。
    1.通电观察
    在不加测试信号或测试信号为零时,接上额定工作电压,主要是判断电路有无短路、冒烟、异常气味等,元器件有无发烫等异常现象。在没有上述异常时,电源输出电流、电路各部分静态工作点是否合适,这些需要用仪器仪表测量。
    2.分块调试
    在完成通电观察后,根据电路各部分功能不同,按信号的流向分功能块逐一进行调试。这时的调试分静态、动态调试,各功能块不加测试信号,仅加电源,调节电路参数,使各部分静态工作点合适。然后加测试信号,用示波器等仪器观测输出信号是否 。若不正常就要进行参数调整或故障检查,直到 为止,然后进行下一模块的调试,同时将上一模块的输出信号作为下一模块的测试信号。
    例如,在进行黑白电视机组装时,安装完成后,需要按功能块逐一调试。首先,调试电源,将电源部分与其他模块断开,通电,观察电源部分工作有无异常,特别是调整管是不是异常烫手;若正常,则测量电源输出是否达到额定值;若没有达到,则调整采样电位器,使输出达到 ;若还不能达到正常,则是电路存在故障,这时要通过测量各三极管静态工作点来找出故障点。电源调试好后,依次向各部分供电,然后依次检查和调试图像通道、伴音、行场分离、场扫描、行扫描等,详细方法在这里就不一一说明了。
    3.统调
    分块调试完毕后,将整个电路连成一个完整的系统,给一个测试信号,观测有无 输出结果,或是调整个别环节,使输出达到最佳。
    五、测量结果分析
    在前面设计时,所依据的参数、公式等有许多还是理论性的或经验性的,最终的实际电路是否满足设计指标,满足的程度如何,这些都需要通过实际测试数据来说明的。因此,掌握一定的测试理论和测试方法是平时实验课的重要教学目的之一。

    第五章 电路原理图的阅读
    阅读电路图是从事电子技术工作的基本技能之一。只有看懂电路图,才能了 子系统本身的工作过程,才能对电路进行测试、维修或改进。电路图有时也称为电路原理图,电子电路图,电路图一般可分为电路原理图、电路方框图、电路接线图等形式。电路图的阅读能力是知识积累的过程,不可能通过本章穷尽所有的读图技巧,只起到抛砖引玉的作用。
    第一节 电路图的基本知识
    一、电路原理图
    电路原理图是将该电路的所用各种元件用规定的符号表示出来,并用连线画出它们之间的连接情况,在各元件旁边注明其规格、型号和参数。在数字电路中电路原理图是用逻辑符号表示各信号之间逻辑关系的逻辑图,注意的是,在逻辑符号上没有画出电源和接地线,当逻辑符号出现在逻辑上时,我们应理解为数字集成电路已经接通了电源。
    电路中使用了各种了图形符号,按照一定的规则,表达元件之间的连接及电路各部分的功能。它不能表达电路中每个元件的形状或尺寸,也不反映这些元件的安装和固定情况,因而一些辅助元件如:紧固件、接插件、焊片、支架等组成实际仪器不可少的东西在电路图中都不画出。
    1、电路图中的连线
    (1)实线
    实线表达了在电路中的元件之间的电气连接,是连接各图形符号的。在电路图中的实线为了清楚和表达无误,有以下几点要求。
    ① 连线要尽可能画成水平或垂直,斜线不代表新的含义。在说明性电路图中,有时为了表达某种工艺思路特意画成斜线,只表示电路接地点的位置和强调一点接地,如图5.1所示。
    ② 实线的相互平行线之间,距离不得小于1.5mm;较长的实线应按功能分组画,各组之间应留有2倍的线线间距。实线如有分支时,一般不要从一点引出多于三根的连线,如图5.2所示。
    ③ 实线的线条有粗细的区别时,如果没有特殊的说明,不 电路上电气连接的变化。
    ④ 实线连线可以任意延长和缩短。
    (2)虚线
    在电路图中的虚线一般是作为一种辅助线来使用,没有实际电气连接的意义。虚线有以下几种辅助表达作用:
    ① 虚线在电路图中表示元件之间的机械联动作用,如图5.3所示。
    ② 虚线在电路图中表示封装在一起的元件,如图5.4所示。
    ③ 虚线电路中表示对元件进行屏蔽,如图5.5所示。
    ④ 其它作用。如复杂电路分隔为几个单元电路,将印刷电路板分成几个小板等。

    2、电路图中连线的省略与简化
    在有些比较复杂的电路中,如果将所有的连线和接点都画出,则图形过于密集,线条多反而不易看清楚。因此采取各种办法简化图形或对线条进行省略,使画图和读图都比较方便。
    (1)边线的中断
    在电路图中连线比较远的两个元件之间的连线,可以不直接画出,而用中断的办法表示。特别是成组的连线,用这种办法可大大简化图形,如图5.6所示。
    (2)用单线表示多线
    在电路中,成组的平行线用一根线来表示,在线的交汇处采用在一根短斜线旁标注数字的方法来表示线的根数变化,如图5.7所示。
    (3)电源线的省略画法
    在由分立件组成的电路图中,电源接线可以省略,只标出接点,如图5.8所示。集成电路也可以不用标注。如图5.9所示。
    (4)同种元件在电路图中的简化法
    在数字电路中,有时要重复使用同一种元件,而且元件的使用功能也相同,这时可以采用如图5.10的表示方法。
    (5)同种功能块的简化画法
    在复杂的电路图特别是数字电路图中,经常会遇到从电路形式到功能都完全相同的电路,这时就可采用图5.11所示的方式进行简化。
    二、电路方框图和电路接线图
    电路方框图是将整个电路系统分为若干个相对独立的部分,每一部分用一个方框来表示,在方框内写明该部分电路的功能和作用,在各方框之间用连线来表明各部分之间的关系,并附有必要的文字和符号说明。
    电路方框图简单、直观,可在宏观上了 个电路系统的工作原理和工作过程,可以对系统进行定性分析。在读图时先阅读电路方框图,可为进一步读懂电路原理图起到引路的作用。如图5.12所示是普通超外差收音机的方框图,它使我们一眼就可看出电路的全貌,对收音机的组成部分和各级的功能都一目了然。
    有了电路方框图,对了 路原理图非常有用。因此,一般比较复杂的电子设备都有方框图。
    电路接线图也就是安装图,它是将电路图中的元件及连接线按照布线规则绘制的图,各元件所在的位置上有元件的名称和标号。在电子电路中,电路接线图就是印制电路板图。印制电路板图主要用于对电子设备的安装调试和对电路故障进行检查和维修。
    印制电路板装配图是供焊接安装工人加工制作印制板的工艺图,这种图有两类,一类是将印制电路板上的导线图形按板画出,然后在安装位置加上元件,如图5.13所示。读这种图时要请注意的问题是:

    (1)在板上的元件可以是标准符号,也可以是实物示意图,也可两混合使用。
    (2)对有极性的元件,如电容、三极管等一定要看清极性。
    (3)对同类元件可以直接标出参数、型号,也可只标出代号,另有附表列出 的内容。
    (4)对要特别说明的工艺要求,例如焊点的大小、焊料的种类等技术要求,在图上一般都有标注。
    还有一类印制电路板装配图,不画出印制导线的图形,只是将元件安装面作为印制板的正面,画出元件的外形及位置,指导装配焊接。如图5.14所示。这类电路图的元件多是集成的为主,电路的元件排列比较有规律,在板上印有元件标记。读这种图时注意的是:图上的元件全部用实物表示,没有细节,只有外形轮廓;对有极性的元件或有方向定位的元件,按照实际排列时要找出元件极性的安装位置;图上集成电路都有管脚顺序标志,大小与实物成比例;图上每个元件都有代号;对某些规律性较强的元件,如数码 ,有时在图上是采用了简化表示方法。
    三、机壳底板图和设备面板图
    这两种图表达的是机 板上元件的安装位置和面板上各操作旋钮、开关等元件位置的。
    第二节 电路图的读图步骤和查找元件资料的途径
    一、电路读图的一般步骤
    1、先了解电路的用途和功能
    在开始读图时首先要大致了 电路的用途和电路的总体功能,这对进一步分析电路图各部分的功能将会起到指导作用。电路的用途可以从电路的说明书中找到,若没有电路说明书只能通过分析输入信号和输出信号的特点以及它们的相互关系中找出。
    2、查清每块集成电路或晶体 功能和技术指标
    在电子设备中,集成电路已经是组成电路系统的基本元件特别是中大规模集成电路的应用越来越广泛,几乎每一个电子设备中都离不开集成电路。当接触到一个新的集成电路时,必须从集成电路手册或其他资料中查出该元件的功能和技术指标,以便进一步分析电路的工作原理。
    3、将电路划分为若干个功能块
    根据信号的传输与流向,结合已学过的电子知识,将电路分成若干个功能块,用方框图表示出来。一般是以晶体管或集成电路为核心进行划分,尤其是以在电子电路中学过的基本电路为一个功能块,粗略地分析出每个功能块的作用,找出该功能块的输入与输出之间的关系。
    4、将各功能块联系起来进行整体分析
    按照信号的流向关系,分析整个电路从输入到输出的完整工作过程,必要时还要画出电路的工作波形图,以搞清楚各部分电路信号的波形以及时间顺序上的相互关系。对于一些在基本电路中没有的元件或特殊元件要单独进行分析。
    上述过程并不是唯一的,在读图时可以根据电路系统的复杂程度、组成结构等因素灵活运用,只要能读懂图就行了。总之,读图基本指导思想是“化整为零,找出通路,跟踪信号,分析功能”。
    二、查找元件资料的途径
    要准确地识读电子电路图,重要的一个基本功是会查阅元件手册。手册中给出的是元件的技术参数和作用资料。在使用元件时,若不了解它的特性、参数和使用方法,就不能达到预期的使用效果,有时还会因为参数不能满足要求而损坏元件或电路,或影响电路的整体性能。
    在实际工作中,能经常查阅最新的元件手册,可以不断了 多新的元件的特点和功能,从而扩展知识面,提高自己的业务能力,将新元件用在实际电路中,往往可以 一此过去无法解决的问题,从而使研究工作向前迈进一步。
    元件手册的类型很多,凡是能系统、详细地给出元件的特性、参数、使用方法等信息的资料均可作为手册。《常用晶体管手册》、《常用线性集成电路大全》、各种电子类的期刊等。查阅元件手册的方法如同汉字的“查字典”。
    通过Internet查找电子元件的参数、特性、使用方法是一个比较好的途径。利用百度或Google的搜索引擎,键入元件型号或元件的类型或生产厂家等关键词,就很轻松的解决问题。
    第二部分 基础实训
    题目1:电气接地与接零
    1、目的
    掌握电气设备保护接地和保护接零的作用、适用场合、保护接地和保护接零线的选择及安装方法。
    2、实训设备
    三相电气设备(1台);单相电气设备(1台);万用表(1块);三相插座、插头(各1只);导线若干;螺丝刀、钢丝钳、剥线钳(电工刀)、验电笔等。
    3、实训内容
    通过布置、安装实训台电源,实现下列实训要求:
    (1)学习验电笔的使用方法。
    (2)安装单相用电设备的保护接零线。
    (3)将单相用电设备与三相插头正确相连。
    (4)将三相插座与电源正确相连。
    (5)安装三相用电设备的保护接地线。
    4、实训总结
    总结电气设备保护接地和保护接零的适用场合、作用、安装方法及三眼插座的正确接线方法。
    题目2:常用元器件的认识与测量
    1、实训目的
    了解常用元器件的结构和工作原理,掌握好坏及电极的测量判断方法。
    2、实训设备
    万用表(1块MF500);各规格电阻元件(若干);导线(若干);各类型规格电容元件(若干);各规格二极管、三极管、晶闸管、单结管(若干);交流接触器(1个);其它常用元件若干。
    3、实训内容
    (1)用万用表测量电阻、电容的参数及好坏,学习电阻、电容的命名方法。
    (2)用万用表测量判断二极管、三极管、晶闸管、单结管、发光二极管的好坏和电极。
    (3)研究继电器的工作原理,确定其好坏。
    (4)研究其它元件的结构工作原理及测量。
    4、实训总结
    (1)总结如何用万用表测量电阻、电容的参数及好坏。
    (2)总结如何用万用表测量判断二极管、三极管、晶闸管、单结管的好坏和电极。
    (3)总结如何确定继电器的好坏。
    题目3:三相异步电动机测试
    1、实训目的
    学会使用兆欧表测量三相电机的电气绝缘性能,使用万用表确定三相电机的三相绕组的首未端。
    2、实训设备
    三相异步电动机(1台);兆欧表(1块);万用表(1块MF500);导线若干。
    3、实训内容
    (1)测定三相绕组的分组情况。
    (2)测定三相绕组间及绕组与外 的绝缘电阻是否符合要求。
    (3)判断三异步电动机的各绕组首未端。方法请阅读附录2。
    4、实训总结
    (1)总结如何测定三相绕组的分组情况。
    (2)总结如何测定三相绕组间及绕组与外壳间的绝缘电阻?
    (3)总结如何判断三异步电动机的各绕组首未端。

    题目4: 拆焊技能训练
    1、实训目的
    了解拆焊的基本知识,掌握拆焊的基本技能,实际进行手工拆焊训练。
    2、实训设备
    已经焊接好各种元件的印制电路板;单芯导线、屏蔽线、铸塑元件的连接电路;焊接工具(电烙铁、镊子、尖嘴钳子);松香;多股铜导线。
    3、实训内容
    (1)将导线从电路板上拆下。
    (2)将电阻、电容、元件从电路板上拆下。并测量其好坏。
    (3)将集成电路从板上拆下。
    4、实训总结
    总结电路元件的拆焊方法和技巧。

    题目5: 焊接技能训练
    1、实训目的
    了解 的基本知识,掌握 的基本技能,实际进行手工焊接方法、技巧。
    2、实训设备
    已经拆下了各种元件的印制电路板及元件;单芯导线、屏蔽线、铸塑元件;焊接工具(电烙铁、镊子、尖嘴钳子);松香;多股铜导线;音频插头及传输线。
    3、实训内容
    (1)将实训一中拆下的元件焊装回原位。
    (2)导线与塑件之间的焊接。
    (3)焊装一条音频传输线。
    (4)用硬铜线焊接一个工艺品,请大家自己设计一个造型,如:奥运五环,自行车,伞,数字,文字等。
    4、实训总结
    总结电路元件的焊接方法和步骤。

    题目6:叮咚音响电子门铃电路

    图5.1电路是以一个555时基电路为核心组成的双音门铃,它发出的叮咚 色优美悦耳。
    555和R1、R2、R3、D1、D2、C2组成一个多谐振荡器。SA为门上按钮开关,平时处于断开状态。
    在SA关断的情况下,555的4脚为低电位,使555为强制复位状态。3脚输出为低电位。
    当有人按压SA后,电源VDD通过SA、D1、C1快速充电到VDD,555的4脚为高电位,555振荡器起振。此时的振荡频率为:
    式中RD为D1、D2直流电阻,约为500Ω左右。此时振荡器的充电回路为:VDD→D1→D2→R3→C2;其放电回路为:C2→R3→芯片内部的放电管。此时的振荡频率约为1230HZ。
    在门铃按钮SA松开后,由于C1上已充电完成,即555的4脚为高电位,555仍会继续振荡,但这时的充电回路为:VDD→R2→R3→C2,充电时间常数增大,放电时间常数仍为R3C2。此时有:。图中的参数的振荡频率约为680HZ左右。比按下SA时的频率要低。随着C1通过R1的放电,C1上电压逐渐降低,当降到0.4V以下后,555便处于强制复位状态,随限停振。这样门铃在初始发高音“叮” 后发“咚”即所谓“叮咚”音响。R4为限流电阻,VT1为功率放大。
    1.实训目的:
    认真研究555的工作原理,提高555的应用兴 学会使用蜂窝板进行电路设计与调试。
    2.实训设备:
    元件清单见电路图;直流电源;万用表;蜂窝板;导线若干;剥线钳。
    3.实训内容:
    (1)认真研究555的工作原理,研究“叮咚”电路的工作原理。
    (2)在蜂窝板上设计实现这一电路。
    4.实训总结:
    学习555的工作原理。查找555的其它应用实例一个,说明其工作原理。

    题目7:感应式自动开关

    图5.2为感应式自动开关,以两个555为核心,IC1作为触发器,IC2作为单稳定时电路。
    当人体接接近或触及感应金属板时,则IC1因感应信号而触发翻转,3脚输出高电平,VT饱和导通;IC2因2脚为低电平(小于UDD)而触发,进入暂稳状态,3脚为高电平,K吸合,被控设备的电源接通。反之,断开。定时时间为,时间长短通过调节RP来改变。实训中2.2M电位器可以用1M电阻来代,以缩短开关时间。
    1.实训设备:
    元件清单见电路图,其它设备同题目一。
    2.实训内容:
    (1)认真电路的工作原理,熟悉电路的组成。
    (2)用蜂窝板实现上述电路,
    (3)设 电器K的应用电路。
    3.实训总结
    “单元电路是构成复杂电路的基础,对单元电路的分析与掌握是十分重要的”。通过此实训题目,谈谈你对这句话的理解。
    题目8:有线对讲机电路
    1.实训目的:
    熟悉低频功率放大集成电路LM386的功能及应用。熟悉有线对讲电路的组成。
    2.实训设备:
    所用元件清单见电路图,直流电源,万用表,蜂窝板,导线若干。
    3.实训说明:
    有线对讲电路是使用低频放大电路将拾取的音频信号进行放大的装置。低频放大电路是电子线路应用最广泛的电路之一。
    集成电路(IC)采用的是LM386,是一种模拟集成电路,它具有音频功率放大的功能,其外形封装为双列直插式塑封集成电路,引脚如图5.3所示。LM386是美国国家半导体公司系列功放集成电路的一个品种,具有功耗低、工作电源电压范围宽、外围元件少、装置调整方便等优点。广泛用在通信设备、收录音机、电子琴和各类电子设备中,其典型参数如下:工作电压4~12V,静态电流4mA,输出功率660mW(最大),电压增益为46dB(最大),带宽300kHz,谐波失真0.2%,输入阻抗50kΩ,输入偏置电流250nA。
    该电路有同相、反相两个输入端,即从5脚输出电压信号的极性与3脚输入信号极性相同,与2脚输入信号的极性相反。这两种输入形式单从声音上是听不出差别的,无论哪种输入,电路都一样工作。1脚与8脚为增益调整,当两脚悬空时,电路的增益由内部设计决定。当在1脚与8脚之间接入一个几十微法电容时,电路增益达到最大值。电路增益可根据实际需要调整。
    一个实用的有线对讲电路如图5.4所示。
    由V组成前置放大电路,LM386的放大倍数约为20倍,电位器RP起音量调节调节作用。C4、C5用于消除输出功率变化时对电源的影响,称为去耦电容。C4用于提高高频信号的滤波效果。开关S用于转换扬 BA、BB分别为听、讲的工作状态。应用时注意过高的输入电平信号将使输入级过载造成严重失真。
    4.实训内容:
    外观辨识元件数量、质量符合要求。
    在蜂窝板上组装电路,设计调试过程。
    5.实训总结:
    (1) 电路的工作原理。
    (2) 查找资料,研究本电路的其它应用场合。
    (3) 查找资料,研究LM386另一应用电路。


    题目9:晶闸管白炽灯调光电路
    使用白炽灯泡的调压式调光台灯电路,可使灯泡两端电压在几十伏至200V范围内变化,调光方便、调光作用显著且光线柔和。
    1.万用表检测晶闸管
    (1) 晶闸 极性判别
    将万用表拨至及R×1k挡,分别测量各极间的 向电阻。如测得某两极间的电阻较大(约80k),再将两表笔对调,重测这两极之间的电阻,如阻值较小(大约2k),这时黑表笔所接触的为控制极G,红表笔接触的为阴极K,剩余的一个为阳极A。
    (2) 晶闸管质量好坏的初步判断
    ① 用R×1k挡测阴极K与阳极A之间的正反向电阻(控制极不接电压),两个阻值均应很大。电阻值越大,表明 向漏电电流越小。如果测得的阻值很低,或近于无穷大,说明品闸管已经击穿短路或已经开路,此晶闸管不能使用。
    ② 用R×1k挡测阳极A与控制极G之间的电阻,若电阻值很小,表明晶闸管已经损坏。
    ③ 用R×lk挡测控制极G和阴极K之间的正反向电阻,如出现 阻值接近于零值或为无穷大,表明控制极与阴极之间的PN结已经损坏。反向阻值应很大,但不能为无穷大,正常情况是反向阻值明显大于正向阻值。
    2.单结晶体管的工作原理
    单结 主要持性是:在发射极与第一基极之间加上控制电压UE,仅在UE≥UP时,单结管才导通(E与B1间导通),UP称为单结 峰点电压。单结管导通后,如果将UE开始调低,仍继续导通。但若将UE调节到某一定值UV以下,单结管会突然截止(E与B1间截止),UV称为谷点电压。谷点电压大约为2~5V。对应于峰点、谷点的发射极电流称为峰点电流和谷点电流,分别记作IP、IV。图5.6(c)是单结管的伏安持性曲线。从峰点P到谷点V,随着导通电流IE的增加,电压UE下降,其动态电阻为负值,故称持性曲线的这一段为负阻区。谷点以后,进入饱区和,IE继续增大时。UE略有上升,但变化不大。
    综上所述,决定单结管工作状的有两个转折点:峰点P与谷点V,当UE≥UP时管子导通;当UE≤UV时恢复截止状态。利用单结管这一特性,与适当的电阻、电容相配合,就可构成晶闸管的触发电路。
    3、晶闸管白炽灯调光电路原理
    原理电路如图5.5所示。该电路由三部分组成:V1~V4组成桥式整流电路;品闸管V5构成调压电路;单结晶体管V6、C、R2、R3、RP构成张驰振荡器。在交流电源接通前,电容C上的电压为零。当交流电源接通后,通过整流电路整流得到脉动的直流电,经电阻R1降压加到触发电路上,作为张驰振荡电路的电源,再通过电阻R4和电位器RP对电容充电,使电容两端电压UC逐渐升高。当UC达到V6导通的峰点电压时,单结晶体管导通,电容上电压经e、b1向电阻R3放电,在R3上输出一个脉冲电压,此脉冲电压触发晶间管V5的控制极G,使可控硅导通,灯泡发光。晶闸管V 5导通后,其管压降约1V左右,灯泡两端电压近似为市电电压,张驰振荡器停止工作。交流电经过零点时,晶闸管VS自动关断。当交流电处于另半个周期时,电容又重新充电,重复上述过程。调节电位器RP,可以改变电容充电的快慢,即改变R3上脉冲电压的频率,从而改变了晶间管导通时间的长短。RP较大时,电容充电电压Uc达到V5导通电压所需要的时间较长,晶间管导通时间短,灯泡上获得的直流平均电压较低,灯泡较暗。反之,RP较小时,电容电压被迅速充至V5的导通电压值,晶闸管导通时间长,灯泡上获得的直流平均电压值较大,灯泡较亮。这样就有效地控制了灯泡亮度,达到调光目的。
    4、实训设备
    元件清单见电路图,万用表,蜂窝板,导线若干。
    5、实训内容
    (1)组装
    ① 用万用表检测各电器元件的好坏,并按图5.5在面包板上正确安装、焊接。
    ② 灯泡安装在灯头插座上,灯头插座固定在灯架上,用导线与相应电路连接。
    (2)调试
    ① 调试前要对照电路认真仔细检查各元器件的位置、接线和安装情况, 无误后,接上灯泡进行调试(调压装置是通过灯泡与交流电网相连的,如不接灯泡,调压装置就没有工作电压,也就无法进行调试)。
    ② 调试时,调压电路各部分都带有较高的电压,必须注意安全,通电时不允许用手触摸元件,电位器要套上塑料的绝缘调节钮,防止触电。
    ③ 插上电源插头,打开开关,调电位器RP,其阻值应从大到小逐渐调整,灯泡应由暗惭亮。若灯泡由亮渐暗,说明电位器的阻值是从小到大,可能是电位器中心抽头接错位置。
    ④ 接通电源后,灯泡不亮或不能调光,断电后检查单结晶体管和电容是否损坏或用示波器测量各点波形进而判断故障出现在哪一部分。
    ⑤ 如果出现调小RP阻值,灯泡突然熄灭现象,则可适当增大电阻R4的阻值,直至此现象消失为止。
    若将白炽灯换成电热毯,即可进行电热毯的调温。
    6、实训总结
    谈一下在电路调试和维护中安全的重要性。如何才能做到安全。
    题目10 电路原理图的阅读
    图1:排风扇自动开关电路

    图2:家用微波炉控制电路

    图3:洗 电路(白兰XBB30-5S)


    图4:全自动洗 电路

    图5:电冰箱电路(万宝BCD-158A)

    图6:全自动冰箱保护器

    这个全自动冰箱保护器线路简单、功能齐全、动作可靠灵敏,是电冰箱使用中有用的附件。电路原理见图1。当220V市电电网电压过低时,可能损坏电冰箱电机时,R1和RP1分压值减小,使VD5导通,使集成电路IC导通,接着使VD7截止,随之双向可控硅VS关断,从而切断电冰箱电源。调节RP1可设定欠压保护值。
    当电网电压过高时,有可能使冰箱电机过热烧毁。这是R2和RP2的分压值增高,使三极管VT导通,随之VD6导通,接着IC1导通,使VD7截止,可控硅VS关断。调节RP2可设定过压保护值。R7和C2构成了断电延时启动电路。当断电后又立即通电时,C2两端电压不能突变,使IC1②脚保护低电平而导通,从而使VD7截止,VS截止,保护了冰箱压缩机。延时时间由R7及C2的数值决定,按图中数值延时时间约为6分钟。
    TWH8751功率开关集成电路,采用TOP-220封装形式,内电路由输入级,缓冲放大器和达林顿功率输出级组成,并设有反馈环路和减流型输出保护电路,通用性强。共有5个引出脚,如图中相应部分的标识所示,管脚功能分别为:输入端(IN),选通端(ST),地端(GND),输出端(OUT)和电源正端(VCC)。当脚2选通端电平≥1.6V时,脚1输入端对输出端(脚4)无控制作用,即末级达林顿管截止,电路无输出,只有脚2为低电平(<1.2V)时,加在脚1上的信号才能有效地控制脚4输出端的电平。
    TWH8751的输入端和选通端所需输入控制电流很小,仅100~200μA,而输出端允许通过的最大电流为2A。内部另设有减流型保护电路,当输出电流超过3A时,保护电路能自动使输出电流减至1A左右,在使输出截止后,集成开关电路将重新恢复至2A的输出负载能力。
    图7:漏电保护器

    可靠实用的漏电保护器如图所示,灵敏度高,当有人触电或家电设备漏电时,能在0.1s时间内切断电源,功耗动作最大电流为1mA,而且有自投功能,即在所保护电器的漏电消失后,经30s钟将自动恢复供电。
    附录:
    附录:
    附录1:“电工电子实训”课程的有关问题说明
    一、实训与实验
    实训与实验的目的不同。实验通常指对理论的真实性和可靠性进行验证的实践过程,从而加深对理论内容的理 掌握。实训指对某些实践技能的反复操作,达到熟练运用的实践过程。课程设计是实训的一种形式。
    实训与实验的操作步骤不同。实验由于是对理论的验证,实践操作步骤是预先设计好的,要测量的数据和观察的现象有明 目的性。实训过程虽然也是在理论的指导下,在保证安全和符合技术规范的情况下,操作过程有比较大的自由度,实训过程是学习和研究的过程。
    实训与实验对结论的要求不同。实验对测量数据的精度、测量条件、测量环境等要求比较严格,结论要与理论相符合,重点放在数据的测量与整理上。实训的结论操作是否掌握熟练,重点是经验的学习和积累。
    二、电工电子实训的形式
    电工电子技术实训与其它学科一样,实训的形式有两种:课堂实训、场地实训。课堂实训的形式主要有老师对操作流程、注意事项、使用方法、操作常识、法律规定等的讲 经验的介绍,课程设计、电路设计、规范作业、资料检索等适合在教室中完成的各种环节。场地实训形式是继课堂实训之后的实物操作,主要有基本技能训练、基本电路的认识、基本电路的扩展、课程设 硬件环节、专业知识的综合运用、实践经验的初步积累、工业生产环境的初步认识等适合在实验室、实习基地进行的实训形式。
    三、对实训报告的要求
    实训报告是对实训工作总结,是总结经验,加深认识的基本环节。可由两部分组成:分项目实训报告、实训总结。
    1.分项实训报告
    由若干份实训报告组成。即每完成一个实训内容写一份实训报告。主要内容有:
    (1)实训题目
    (2)实训目的
    (3)实训时间、地点
    (4)主要实训设备
    (5)实训内容
    (6)实训体会
    重点是(6)实训的体会。归纳总结操作过程,操作方法,操作注意事项,总结成功的经验和失败的教训。谈一谈心得体会。
    2.实训总结
    是对本次实训过程的工作总结。主要包括:主要实训内容概括,操作经验的总结,实训工作的目标完成情况总结,谈一谈心得体会,你认为本次实训存在的问题及改进的措施等。
    四、实训课程纪律要求
    实训课程是课程教学的另一种形式,是教学场地转移和教学方法的转变,比课堂教学提出更高的要求。
    附录2:三相异步电动机定子绕组首未端的判别
    当三相电动机的三相定于绕组引出线的标记遗失或首末端不明时,可采用①小灯泡和电池,②万用表和电池,③万用表与转子剩磁法来判别。
    1、用万用表检查方法之一:万用电表和电池法
    ①判断各相绕组的两个出线端。
    用万用表电阻 清三相绕组各相的两个线头,并进行假设编号。按图1-1的方法接线。
    ②判断首尾端。注视万用表(微安 指针摆动的方向,合上开关瞬间,若指针摆向大于0的一边( ),则接电池 的线头与万用表负极所接的线头同为首端或尾端。如指针反向摆动,则接电池正极的线头与万用表 所接的线头同为首端或尾端。
    ③再将电池和开关接另一相两个线头,进行测试,就可正确判别各相的首尾端。
    (2)用万用表检查方法之二 :转子剩磁和万用电表法
    ①判断各相绕组的两个出线端。 用万用表电阻 清三相绕组各相的两个线头。
    各相绕组假设编号为U1、U2、V1、V2和W1、W2。
    ③按图1-2接线,判断首尾端。用手转动电动机转子,如万用表(微安 指针不动,则证明假设的编号是 '的,若指针有偏转,说明其中有一相首尾端假设编号不对,应逐相对调重测,直至正确为止。
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