武汉理工大学电工电子实习报告.doc

目录1.实习目的12.预备知识12.1安全用电12.1.1安全用电的重要性12.1.2 安全知识22.2常用的工具仪器及操作33.手工焊接技术43.1焊接目的43.2焊接原理43.3焊接工具及材料53.4焊接方法及步骤53.4.1新烙铁在使用前的处理方法53.4.2操作方法53.4.3操作步骤53.4.4焊接注意事项63.4.5焊点的要求74. 常用电子元件的识别与测量74.1常用的电子元件7 4.2.1电阻7 4.2.2二极管8 4.2.3三极管.9 4.2.4电容.9 4.2.5 555芯片.105.555声光报警器的制作115.1报警器原理图115.2报警器原理分析115.2.1电源转换115.2.2声光报警12 5.3声光报警器原件清单.125.4 报警器实物图135.5 测量与调试136.流水彩灯音乐盒的制作146.1流水灯电路原理146.2音乐播放14 6.3流水彩灯音乐盒制作原件清单.156.4作品展示156.5测量与调试167. 居家电路的设计与安装.16 7.1实验目的.16 7.2实验原理.16 7.3居家常用电工元器件.17 7.4原理图.19 7.5 实物展示.198.心得体会及总结.191实习目的随着现代化技术的发展，电工电子技术在现代化生活中应用越来越广泛，小到家用电器，大到军事设备，在这些形形色色的种类繁多的设备中都用到了电工电子技术。很多的自动化半自动化控制的未处理系统都是以电子元件为基本单元，通过集成电路来实现的。本课程是工科学生重要的综合实践课程，是许多电类、非电类专业的必修课。主要是让学生知道安全用电的常识，常用仪表的使用、常用电工电子元器件的规格型号、外观、性能参数、标识、用途、基本测试和判别的方法，常用的电工工具的使用、手工的焊接的方法、电子产品的装配制作、PCB板的设计与制作方法，低压电气控制的安装与调试，一般故障的排查方法。培养学生的实践能力，培养学生的工程意识和创新意识。 2预备知识2.1安全用电2.1.1安全用电的重要性在电子装焊调试中，要使用各种电子仪器设备，同时在居家电气设计项目中还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能导致电子元器件的损坏，设备损耗以及人身安全的危险。不慎触电甚至可直接导致人员伤残、死亡。所以必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患未然。安全用电知识即是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。2.1.2 安全知识 安全电压：安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤，我国规定的安全电压的范围是36、24、12，一般可以认为是36V。 安全电流：安全电流与流过人体的大小，通过人体的持续时间、电流经过的途径有很大关系。人体的安全电流：男生9mA；女生6mA。经过方式中有单相触电、两相触电、跨步电压触电。其中跨步电压触电危险性最小。 绝缘电阻5 M，然而一个正常人的电阻除去角质层电阻外，一般在8001000左右。 触电的急救： a. 迅速处理。触电后，1min内处理的90%可获救，6min开始救治，只有10%有良好效果，而12min后才开始救治者，救活的可能性极小。 b. 抢救方法得当。急救的第一步是使触电者迅速脱离电源，第二步是抓紧时间进行现场救护：（1）第一步脱离电源中，注意两点：重要的是立刻切断电源，特别注意必须切断火线。注意使用绝缘物与带电体隔离，如木棍、竹竿、鞋子等。（2）第二步的现场急救中，注意使触电者平躺，安静休息；严重者需要采取人工呼吸法与胸外心脏压挤法，切忌用冷水泼和打强心针。 接通电源前的检查：任何新的或搬运过的以及自己不了解的用电设备，不要冒失地拿起插头就在电源上插，要记住“四查而后插”。四查为：一 查电源线有无破损；二 查插头有无外漏或内部松动；三查电源线插头两级有无短路，同外壳（如果设备是金属外壳）有无通路；四查设备所需的电压值是否于供电电压相符。 检修、调试电气、电子设备的注意事项：（1）检修前，一定要了解检修对象的电气原理，特别是电源系统。（2）不要以为断开电源开关就没有触电危险。只有拔下插头，并对仪器内的高电压大容量电容器放电处理后，才是安全的。（3）不要随便改动仪器设备的电源线。（4）洗手后或出汗潮湿后，不要带电作业，尽可能用单手操作。2.2常用的工具仪器及操作1)主要工具：本次电子电工实习主要进行了555声光报警器，音乐盒的制作，这些内容所用到的工具主要有：（1） 十字起，一字起、镊子、剪刀：主要用来拆卸、紧固各种螺钉及其他零件；（2） 斜口钳：主要用于剪去焊接后集成电路板上过长的引脚；（3） 剥线钳：用于剥去绝缘层； 2)主要仪器仪表及使用主要仪表为指针式万用表如图2.1指针式万用表: A功能：主要用于测量直流电流、直流电压、交流电压以及各种电子元件的电阻等； 图2.1 指针式万用表B. 万用表使用注意事项：1、在测电流、电压时，不能带电换量程 2、若不清楚待测元件的参数范围，选择量程时，要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程 3、测量时尽量单手操作。4、测电阻时，不能带电测量。因为测量电阻时，万用表由内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头。指针式万用表黑表笔为+，红表笔为- 。5、用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。 6、注意在欧姆表改换量程时，需要进行欧姆调零，无需机械调零。7、万用表长时间不用，应将电池拿下。3.手工焊接技术3.1焊接目的焊接的目的是要使原件和印刷电路板之间达到可靠的电连接和对元件牢固的固定。焊接的好坏，将直接影响电子产品的质量。3.2焊接原理锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。过程包括：浸润过程、扩散过程、合金层的形成 锡焊接的条件是:1、 焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；2、 能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；3、 要有适当的加热温度。一般焊锡温度在260摄氏度左右为宜。4、 合适的焊接时。一般的焊接时间为2-4S。3.3焊接工具及材料电烙铁、电烙铁架、焊锡丝等。 3.4焊接方法及步骤3.4.1新烙铁在使用前的处理方法1、 新电烙铁在使用前先用细砂纸、锉刀将烙铁头的表面刮光或打磨。2、 搪锡。将电烙铁加热到可以融掉焊锡，但表面还没有被氧化的时候，很快的涂上松香，然后再烙铁头上均匀的沾上锡。3.4.2操作方法 1、 电烙铁握法 ：根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种，如图3.1图3.1电烙铁的握法3.4.3操作步骤五步法：准备焊接、加热焊件、熔化焊料、移开焊锡丝、移开烙铁头。如图3.2图3.2五步法3.4.4焊接注意事项1、焊接时间不能过长(必要时可以用镊子夹住被焊元器件,起到散热作用 。2、焊接时不能出现假焊或虚焊。3、注意不要将烙铁碰到导线等物品，将电烙铁电源线放在试验台右方。4、烙铁必须插在烙铁架中。5、焊接时一定要看好焊锡的颜色防止被氧化。6、焊接环境空气流动不宜过快，以免影响焊接温度。7、焊接过程中不能振动或移动工件，以免影响焊接质量。如图3.3图3.3几种不同的焊点3.4.5焊点的要求1、焊点应接触良好，保证被焊件能稳定可靠地通过一定的电流。焊接时焊锡要铺满整个焊盘。2、焊点要有足够的机械强度以保证被焊件不至脱落。焊点的焊料太少会造成强度不够。3、焊点的表面应美观，有光泽。不应出现棱角或拉尖等现象。有金属光泽焊锡的氧化物少，导电能力好。4.常用电子元件的识别与测量4.1常用的电子元件电阻、电容、三极管、二极管、NE555芯片、 4.2相关的电子元件的识别与测量4.2.1电阻电阻是一种电阻无源电子元件，代表符号为R，其图形如图4.1。特点是无论安装哪个位置，电阻都会有电流流过。在电路中起到限流、分流、降压、分压、负载及阻抗匹配作用，还可以与电容配合起到滤波作用。 (a) 实心碳质电阻器 (b)线绕电阻器 (c) 碳膜电阻器 (d) 金属膜电阻器图4. 1 电阻的种类表示电阻的标称阻值和误差的方法有直标法、色标法、文字符号法三种形式。色标法是用不同的色环表示电阻的标称值和误差。色标电阻的色带通常采用四色带、五色带表示，普通的电阻用四环表示，精密的用五环表示。色带不同，所表示的电阻参数也不相同。四色带表示电阻的标称阻值(两位有效数字)和允许偏差，如图4.2(a)和所示。五色带表示电阻的标称阻值(3位有效数字)和允许偏差，如图4.2(b)所示，各颜色所代表的数字如图4.3。图4.2 色环电阻色标表4.1 色环标识颜色黑棕红橙黄绿数字012345倍率110102103104105误差1%2%0.5%颜色蓝紫灰白金银数字67895%10%倍率10510710810910-110-2误差0.25%0.1%5%10%4.2.2二极管二极管是由一个PN结加上引线及管壳构成，具有单向导电性。按用途可分为整流管、检波管、稳压管、变容管和光敏管等。如图4.2所示图4.3二极管极性判别方法：1、 直观法：白色区域所对的引脚是负极，另一引脚为正极。2、 万用表法：万用表选1k档，将两表笔接在被测二极管的两端。正向电阻为100几千欧，反向电阻为几十千欧几百千欧。说明二极管是好的。4.2.3三极管三极管又称双极性晶体管，内含两个PN结。并且分为PNP型和NPN型。采用万用表对双极性晶体管进行简单测试：1、 将万用表调到欧姆档的R1K，调零后分别测量be、bc间的正反向电阻，判别好坏。注意PN结的导电性是非线性的，在不同的电压下有不同的结果，所以规定用R1K。2、 直流放大倍数的测量。首先调零，再将开关旋转到HFE处，将三极管e、b、c插入对应的晶体管座，读取表盘上的HFE刻度线上的读数，注意一定要分清NPN和PNP型。本次实习使用的是NPN型9013和PNP型8550三极管。 4.2.4电容电容是由两个金属电极，中间夹一层电介质构成。在两个电极之间加上电压时，电极上就能储存电荷，所以说电容上一种储能元件。在电路中起交流耦合、旁路、滤波、信号谐波等作用。常用的电容如图4.4图4.4 常用电容器外形正负极识别：通常小于1uF的电容没有积极性，大于1uF的电解电容外包装上又白色标记的一段为负极。采用万用表对电解电容进行简单测试：1、 先用万用表的一个表笔将电解电容正负极两端短接，使之放电，放电完成后，将万用表调到1K欧姆档，然后将红黑表笔接在电容两端，如果指针偏转，并慢慢归零，则说明电容能正常充放电。2、 非电解电容的测量方法。万用表置于10K档，正反两次对电容进行充电，第二次摆动幅度比第一次大，而后复原，说明该电容是好的。电容容量越大指针摆动的幅度越大。 4.2.5 555芯片555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面，如图4.5图4.5 555芯片1：电源负 8：电源正2：触发端 7：放电端3：输出 6：阀值端4：复位端 5：控制端5. 555声光报警器的制作5.1报警器原理图555声光报警器的电路原理图如图5.1图5.1 555声光报警器原理图5.2报警器原理分析5.2.1电源转换本电路中的电源模块，是用220V/9V变压器将220V，50Hz交流电降压到9V，通过整流桥得到直流利用电容的储能特性把脉动的直流波型修正为锯齿波，再经过三端稳压片7805将直流电压稳定在6V图5.2 电源模块5.2.2 声光报警原理分析： 电路中开关闭合，在发光二级管LED3亮；555的2和6脚为低电平0，输出端3脚为高电平1，LED1亮，三极管VT1导通，蜂鸣器J1告警，三极管VT2截止，LED2灭，7脚为高阻态；随着时间的增长，电容C1通过电阻R1，R2充电，2、6脚电位升高，最终达到高电平1,3脚输出低电平0，LED1灭，三极管VT1截止，蜂鸣器J1告警停止，三极管VT2导通，TED2亮，7脚为低阻态，通过电源负极开始放电，致使1和6脚电位降低，循环往复，电路又开始告警。其中电路的定时时间为： T=（R1+2R2）C15.3 报警器原件清单1、电阻 7个2、电容 2个3、三极管 2个，9013,85505、发光二极管 3个6、蜂鸣器 1个7、555芯片及IC插座 1个8、插座若干5.4 报警器实物图图5.3 报警器正面图图5.4 报警器布线图5.5 测量与调试 在制作时发现自己漏线，连错线的情况存在。第一次连接好时，装上电源发现只有电源指示灯亮，其他两个灯不亮，蜂鸣器不响，利用万用表测量发现555芯片的1脚电位不为0，说明没有接地，经检查确实是漏了一根连线。第二次时又发现蜂鸣器不响，结果是两个三极管接反了。在反过来之后，终于电源指示灯常亮，其他两指示灯交替间隔亮，蜂鸣器响，和要求一致！6.流水彩灯音乐盒的制作6.1流水灯电路原理电路有NE555，CD4017和10个LED组成流水灯电路，接通电源后，系统可以依次点亮每一盏LED灯。电路框图如图6.1NE555报警器CD4017十进制计数器LED灯组图6.1电路框图 NE555构成一个定时器电路，原理图如图7.2，定时器的时钟周期由R5，R6和C8组成，时钟周期T=0.639（R5+2R6）C8CD4017是十进制计数/分频器。CD4017有10个输出端（O0O9）和3个功能端（MR、CP0和CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1O9）均为低电平。CP0和CP1是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由CP1端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。6.2流水彩灯音乐盒原件清单1、电阻 4个2、电容 3个3、发光二极管 10个4、三极管 1个，8050（NPN型）5、555芯片及IC插座 1个6、音乐芯片 1个7、CD4017芯片及IC插座 1个8、喇叭 1个9、电池盒 1个10、杜邦线，以及对应的排针 11、万用版、焊接线6.3音乐播放音乐播放电路使用了集成的音乐芯片，该芯片把一首歌的音符对应产生的音乐频率烧写到内部，加上所需要的元件，即可驱动扬声器发响。6.4作品展示 流水彩灯正面图 流水彩灯焊接图 流水彩灯音乐盒成品展示6.5测量与调试 为了满足音乐播放器的电压量程范围，VCC接6v电压，同时利用上拉电阻，提高电流，满足音乐等的要求。第一次完成布线之后，接电源发现音乐不响，仅检测是三极管的两个引脚短路，而灯一次只亮一个，并且是常亮，说明充放电有问题，结果发现电容出现了虚焊。等到处理完问题后，指示灯能一次亮，音乐长响，满足要求。7.居家电路的设计与安装7.1实习目的1、了解家用电工元器件。2、学习安装照明电路。3、完成居家电气设备的设计与安装。7.2实习内容1、导线与导线以及绝缘的方法。2、压接导线的方法。3、将电工元器件合理布局与连线。4、完成带电度表的照明电路的安装。7.3居家常用电工元器件元器件：刀开关、自动空气开关、白炽灯与灯座、开关、导线若干、工作台等。7.3.1自动空气开关图22 自动空气开关7.3.2白炽灯与灯座图23 白炽灯与灯座 7.3.3电度表图24 电度表7.3.4开关插座 图25 开关插 座7.4原理图 图26 电度表的接线与配电线路 7.5实物展示8.心得体会及总结 这次的电工实习对我来说意义重大。就客观方面我补充了自己在安全用电方面的知识的不足，知道了安全电压、安全电流、绝缘电阻等的概念，也知道了在那种情况下触电最可怕。同时我也知道了电阻、电容等的识别和测量的方法，对一些简单的芯片、期间的工作原理和用法有了更好地认识，使自己在做电学试验时能够更顺畅。就主观上我发现我们通过这次实习，很多同学之间在困难面前能够互帮互助，使同学之间的关系更加融洽，我也对一些同学有了更深的感情；并且自己在解决问题方面表现良好，是自己也更加的自信。当