电子基础与传感 6

项目二：认识电容器和电源《电子传感技术》主讲人：XXX任务一：认识电容器认识电容器任务一认识电容器

用字母“C“表示

。

两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。

（1）按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。

（2）按外形分：插件式、贴片式（SMD)。（3）按电介质分类：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器和空气介质电容器等。（4）按制造材料的不同可以分为：陶瓷电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等等。电子传感一、电容器的概念和分类认识电容器任务一认识电容器电子传感二、电容器的符号1、陶瓷电容器三、常见的电容器陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷(钛酸钡一氧化钛)挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。认识电容器任务一认识电容器2、电解电容电子传感三、常见的电容器电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错，如下图所示。（1）长脚为正极，短为负极。（2）“—”或“小色块”表示负极认识电容器任务一认识电容器3、其他电容器电子传感认识电容器任务一认识电容器电子传感1．标称容量：电容器的外壳表面上标出的电容量值，称为电容器的标称容量。电容量的容量基本单位是法拉（简称法），用F表示，法这一单位太大，常用微法（μF）、皮法（pF）。四、电容器的参数2．允许误差电容器的允许误差也与电阻器相同，常用电容器的允许误差有±2%、±5%、±10%、±20%等几种，通常容量越小，允许误差越小。3．额定电压额定电压又称耐压。认识电容器任务一认识电容器1．直标法电容器在出厂以前就在外形体表面印上了厂家标志、型号、标称容量、允许误差范围、额定工作电压等。如图，可以读得以下两个电解电容的容量分别是

μF和

μF。也可以读得这两个电容的额定工作电压为

V和

V。电子传感五、电容器的容值表示法认识电容器任务一认识电容器2．数字标注法

用三位数字表示电容器容量大小。第一，第二位是有效数字，第三位表示有效数字后面0的个数，单位为pF。比如：223其容量表示为22*103pF。

但是当第三位是9时表示10-1；比如229容量就表示为：22*10-1pF=2.2pF。3.文字符号法：使用文字符号法时，容量整数部分写在容量单位符号的前面，容量的小数部分写在容量单位等号的后面，前面的三个数字如数字标识法。允许偏差用文字符号D（±0.5%）、F（±1%）、G（±2%）、J（±5%）、K（±10%）（±20%）表示。电子传感电子传感认识电容器任务一认识电容器（1）将电容两端短接，对电容进行放电，确保万用表的安全。（2）将功能旋转开关打至电容（F），并选择合适的量程。确保黑表笔在COM端口，红表笔在Cx这个端口。（3）红黑表笔接电容两端，直接读书即可。【注】（1）若为有极性电容，数字万用表红表笔有极性电容的正极，黑表笔接负极。（2）手不能同时接触表笔两端，会导致读数不准。六、电容测量方法认识电容器任务一认识电容器请读出课本上插图2-1-6和2-1-7各电容的容量，并将填写好下表。电子传感实训任务一：序号标称方法标称值电容容量例题数字标志法22322*103pF（0.022μF）1

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认识电容器任务一认识电容器老师发放4个不同的电容，根据本节课所学习的内容识别该电容的类型，读取该电容的容量，利用万用表测量电容，并填写好下表。电子传感实训任务二：序号电容类型标称方法标称值结果测量值例题铝电解电容器直标法220μF50V容量220μF额定电压50V

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任务二：认识电源认识电源第*页任务二认识电源电子传感一、交流电交流电（AlternatingCurrent，简称AC）是指电流方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内的平均电流为零。1．频率交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz），与周期(秒s，毫秒ms)成倒数关系。50赫兹国家和地区：中国、日本、泰国、印度和新加坡、欧洲大部分国家60赫兹国家地区：韩国、菲律宾、中国台湾、墨西哥、美国、加拿大2．峰值和有效值正余弦交流电的峰值与振幅相对应，而有效值大小则由相同时间内产生相当焦耳热的直流电的大小来等效。我国市电220V表示均方根值，其峰值为311V。认识电源第*页任务二认识电源电子传感二、直流电直流电”（DirectCurrent，简称DC），又称“恒流电”，恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电。1．电源适配器电源适配器（Poweradapter）是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备。2．DC头

电源适配器DC插头也简称为DC头，它是电源适配器连接与其供电的产品的一个连接器。认识电源第*页任务二认识电源电子传感三、认识电池1.普通圆柱形电池7号电池：即AAA电池，标准电压为1.5V。5号电池：即AA电池，标准电压为1.5V。1号电池：即D型电池；标准电压为1.5V。2号电池：即C型电池，标准电压为1.5V。2.纽扣电池：纽扣电池1.5V、3V、也有少见的情况是5V。3.积层电池：又称为9V电池，一般多是由纽扣电池堆叠而来，该电池的标准电压为9V。认识电源第*页任务二认识电源电子传感4.铅酸蓄电池放电后，能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能；需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池，也称二次电池。5.锂电池锂离子电池的额定电压一般为3.7V。磷酸铁锂为3.2V。充满电时的终止充电电压一般是4.2V，磷铁3.65V。锂离子电池的终止放电电压为为3.0V，磷铁为2.5V。低于2.5V（磷铁2.0V）称为过放，过放对电池会有损害。认识电源第*页任务二认识电源电子传感四、电路中电源的表示方法在电路图中，一般用V+或+E或Vcc或Vdd表示接电源的正极，V-或Vee或Vss表示接电源负极，通常用GND表示接地。电路中，电源通常布置在电路的一侧、上部或下部。①用图形符号表示电源，如图(a)所示。②用线条表示电源，如图(b)所示。③用电压值表示电源，如图(c)所示。④用符号表示电源，在单线表示时，直流符号为“-”，交流符号为“～”；在多线表示时，直流正、负极分别采用符号“+”、“-”；三相交流相序符号“L1”、“L2”、“L3”和中性线符号“N”，如图(d)所示。认识电源第*页任务二认识电源电子传感【实训任务】1．测量电压请利用数字万用表测量实验室各电源接口的输出电压，并将填写好下表。序号位置标称值万用表挡位测量值例实验室5VDC5V直流电压205V1

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电阻器第*页任务二认识电阻器电子传感【实训任务】2．测量电池的电压老师发放3个不同的电池，利用万用表测量电池的电压，并填写好下表。序号电池型号标准电压测量结果电量情况1

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【注】以1.5V的干电池为例，万用表的测量数据大于或等于1.5伏，表明该电池电压充足；万用表的测量数据在1.2V-1.5V之间，表明电池还有一点电；若测量值在1.2V以下，则表示该干电池已经基本没有电了，需要投入废电池专用的处理地方，千万不能随意丢弃，会对环境造成严重的污染。任务三：用面包板搭接小电路用面包板搭接小电路任务三用面包板搭接小电路电子传感一、认识面包板面包板是一种非常实用的实验用电路板，它不需要进行元器件的焊接，只需要直接将元器件插入小孔内进行搭接后就可以完成电路的连接，使用非常方便、快捷，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。用面包板搭接小电路任务三用面包板搭接小电路电子传感1．面包板结构面包板的外观和内部结构如图2-20所示，常见的最小单元面包板分上、中、下三部分，上面和下面部分一般是由一行或两行的插孔构成的窄条，中间部分是由中间一条隔离凹槽和上下各5行的插孔构成的条。用面包板搭接小电路任务三用面包板搭接小电路电子传感2．窄条的电气特性窄条上下两行之间电气不连通。每5个插孔为一组（通常称为“孤岛”），如上图所示的面包板上共有5组。窄条一般接电源的正负极，用红蓝线条表示窄条上横向25个孔全部相连，红色和“+”表示此处接电源正极，用蓝色和“—”表示电源负极。3．宽条的电气特性中间部分宽条是由中间一条隔离凹槽和上下各5行的插孔构成。在同一列中的5个插孔是互相连通的，列和列之间以及凹槽上下部分则是不连通的。用面包板搭接小电路任务三用面包板搭接小电路电子传感二、面包板使用注意事项1．铜芯直径为0.4~0.6mm为宜2．倒置时不脱落3．上电下地4．集成块跨接在凹槽5．焊接过的不用用面包板搭接小电路任务三用面包板搭接小电路电子传感三、面包板搭接原则1．连接点越少越好2．尽量避免立交桥3．布局合理4．电源区使用尽量清晰5．方便测试6．尽量牢靠用面包板搭接小电路任务三用面包板搭接小电路电子传感四、面包板搭接过程任务四：认识电路认识电路第*页任务四认识电路电子传感一、相关概念1．电压电压（voltage），用符号U来表示，也被称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。电压的单位换算关系是：1kV=103V；1V=103mV=106μV2．电流电流，常用符号I来表示，单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流。电流的国际单位制为安培（A，简称安），常用的单位还有毫安（mA）、微伏（μA）等。电流的单位换算关系是：1A=103mA=106μA认识电路第*页任务四认识电路电子传感3．欧姆定律在同一电路中，通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。I=U/R4．功率电流在单位时间内做的功叫做电功率。用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称“瓦”，符号是W。P=U·I注：每个用电器都有一个正常工作的电压值叫额定电压，用电器在额定电压下正常工作的功率叫做额定功率，用电器在实际电压下工作的功率叫做实际功率。认识电路第*页任务四认识电路电子传感二、串并联电路1．串联电路几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。串联电路的电路特点：

（1）流过每个电阻的电流相等，因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。

（2）总电压（串联电路=两端的电压）等于分电压（每个电阻两端的电压）之和

（3）总电阻等于分电阻之和。认识电路第*页任务四万用表测电压电子传感2．并联电路并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个及以上同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。并联电路的电路特点：（1）总电流等于分电流之和，低阻电流>高阻电流。（2）各首尾相连电阻之间电压相等。（3）总电阻1/R=1/R1+1/R2，也就是说总电阻将小于最小的电阻值。认识电路第*页任务四认识电路电子传感3．识别串并联电路的方法（1）使用定义法识别串并联电路若电路中的各元件是逐个顺次连接起来的，则电路为串联电路，若各元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。（2）使用电流流向法识别串并联电路从电源正极（或负极）出发，沿电流流向，分析电流通过的路径。若只有一条路径通过所有的用电器，则这个电路是串联的；若电流在某处分支，又在另一处汇合，则分支处到汇合处之间的电路是并联的。（3）使用节点法识别串并联电路节点法：就是在识别电路的过程中，不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。（4）使用拆除法识别串并联电路拆除法是识别较难电路的一种重要方法。它的原理就是串联电路中各用电器互相影响，拆除任何一个用电器，其他用电器中就没有电流了；而并联电路中，拆除一个都不会影响其他用电器。认识电路第*页任务四认识电路电子传感三、万用表测电流和电压1．万用表测量电流和电压的方法（1）在使用万用