電工電子實習指導書

1、電工電子實習指導書電工實習部分實習基地規(guī)則：1.進入實習基地后按指定的實驗臺就位，未經(jīng)許可，不得擅自挪換儀器設(shè)備。 2.要愛護儀器設(shè)備及其它公物，凡違反操作規(guī)程，不聽從教師指導而損壞者，按規(guī)定賠償。 3.未經(jīng)指導教師許可，不得做規(guī)定以外的實驗項目。 4.要保持實習室的整潔和安靜，不準大聲喧嘩，不準隨地吐痰，不準亂丟紙屑及雜物。5. 必須嚴格按設(shè)備操作書的要求去使用設(shè)備，注意人身及設(shè)備安全，不要盲目操作。一、目的：1掌握常用低壓電氣器件的規(guī)格、型號、主要性能、選用、檢測和使用方法；2掌握一般照明燈具的控制電路的安裝；3掌握電氣圖的讀圖的方法，熟悉電氣圖形符號，一般的電路設(shè)計方法；4. 掌握單相異

2、步電動機控制電路的基本控制環(huán)節(jié)和基本方法，可以完成特定設(shè)計要求的控制電路。 二、題目：1. 熒光燈的控制電路的安裝；2. 單相異步電動機的點動控制和直接起停控制的設(shè)計； 一、熒光燈具控制電路的安裝一、電工實習題目： 熒光燈的控制電路的安裝二、電工實習目的：1熒光燈是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N光源，它具有發(fā)光效率高、光線柔和、使用手壽命長燈特點，常作為大范圍照明。了解熒光燈的控制電路的工作原理及附件（如鎮(zhèn)流器、啟輝器等）的作用；2掌握一般熒光燈燈具的控制電路的安裝三、電工實習要求：1根據(jù)相關(guān)的教材內(nèi)容，預習熒光燈的控制電路的工作原理。2理解安裝熒光燈燈具的步驟。四、電工實習內(nèi)容：熒光燈（也稱日光燈

3、）的工作原理：日光燈的整體電路如圖所示。其工作原理是：當開關(guān)接通的時候，電源電壓立即通過鎮(zhèn)流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸。電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子。這時，由于啟輝器兩極閉合，兩極間電壓為零，輝光放電消失，管內(nèi)溫度降低；雙金屬片自動復位，兩極斷開。在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢，與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動。在加速運動的

4、過程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產(chǎn)生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發(fā)出強烈的紫外線。在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光。日光燈正常發(fā)光后。由于交流電不斷通過鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙線圈中的電流變化，這時鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用，使電流穩(wěn)定在燈管的額定電流范圍內(nèi)，燈管兩端電壓也穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內(nèi)。由于這個電壓低于啟輝器的電離電壓，所以并聯(lián)在兩端的啟輝器也就不再起作用了。日光燈電路的構(gòu)成：主要由日光燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器等部分組成。燈管：是日光燈電路的發(fā)光主體，燈管的兩端有燈絲，管內(nèi)充滿了惰性氣體及少量水銀，管壁上涂有熒

5、光粉，當管內(nèi)產(chǎn)生弧光放電時，水銀變成蒸氣，幅射出大量的紫外線，管壁上的熒光粉在紫外線的激發(fā)下，幅射出接近日光的光線。日光燈管產(chǎn)生弧光放電的條件：一是燈絲要預熱并發(fā)射熱電子，二是燈管兩端需要加一個較高電壓，使管內(nèi)氣體被擊穿放電，通常日光燈管本身不能直接在220V電源上使用。鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的電感線圈，結(jié)構(gòu)有單線圈式和雙線圈式，以單線圈式應(yīng)用較廣。它的作用是和啟輝器結(jié)合起來，給燈管提供一個高電壓，使燈管內(nèi)的氣體被擊穿放電，工作時限制燈管電流。啟輝器：啟輝器有兩個電極，一個是雙金屬片，另一個是固定片，二極之間有一個小容量的電容器。一定數(shù)值的電壓加在啟輝器兩端時，啟輝器產(chǎn)生輝光放電，雙金屬片

6、因放電而受熱伸直，并與靜片接觸，而后啟輝器因動片與靜片接觸，放電停止，冷卻且自動分開。它的作用是通過輝光放電使電路產(chǎn)生突然斷合，使鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生瞬時高壓。日光燈的特點：日光燈與白熾燈相比，具有如下優(yōu)點：1、比白熾燈省電。因為日光燈的發(fā)光效率高，可達65流/瓦以上。而60瓦的鎢絲白熾燈的發(fā)光效率只有1013流/瓦。一盞14瓦節(jié)能日光燈的亮度相當于75瓦白熾燈的亮度，所以用日光燈代替白熾燈可以使耗電量大大降低。2、日光燈的發(fā)光顏色比白熾燈更接近日光，光色好，且發(fā)光柔和，相對于白熾燈來說更有利于人們的眼睛健康。3、壽命長。日光燈壽命較長，一般有效壽命是3000小時。(A)(B)圖1熒光燈的控制電路五

7、、電工實習步驟：1. 把兩個燈座固定在燈架左右兩側(cè)的適當位置（以管燈長度為標準），再把啟輝器座安裝在燈架上。2用單導線（花先或塑料軟線）連接燈座大腳上的接線柱3，啟輝器座的另一個接線柱5和燈座接線柱1；將鎮(zhèn)流器的任一根引出線與燈座的接線柱4相連接，；將電源線的中性線與燈座的接線柱2連接，通過開關(guān)的相線與鎮(zhèn)流器的另一根引線連接，如圖1所示3將啟輝器裝入啟輝器座中；把燈管裝在燈座上，要求接觸良好。為了防止燈座松動時燈管脫落，可用白線把熒光燈綁扎在燈架上，最后再把熒光燈懸掛在預定的地方。4電工實習總結(jié)，完成電工實習報告。六、電工實習總結(jié)：二、電動機的點動控制和直接起停控制的設(shè)計一、電工實習題目： 單

8、相異步電動機點動控制線路和直接起?？刂凭€路二、電工實習目的：1根據(jù)電動機名牌要求和電源電壓，正確連接定子繞組；2掌握交流接觸器、熱繼電器和按鈕等幾種常用控制電器的結(jié)構(gòu)和使用方法；3理解單相異步電動機點動控制線路和直接起?？刂凭€路的工作原理及各個環(huán)節(jié)的作用；三、電工實習要求：1了解單相異步電動機名牌數(shù)據(jù)的意義。2了解單相異步電動機定子繞組首末端的判別方法。3. 掌握常用控制電器的結(jié)構(gòu)、用途和工作原理。4. 理解單相異步電動機點動控制線路和直接起停控制線路的工作原理，理解自鎖、點動的概念，以及短路保護、過載保護和零壓保護的概念。四、電工實習內(nèi)容：圖2單相異步電動機點動控制線路圖3單相異步電動機直接

9、起?？刂凭€路五、電工實習步驟：1. 用萬用表的電阻擋分出線合中四根端線，確定哪兩根屬于同一繞組，并確定兩個繞組的頭尾。并用萬用表的電阻擋檢查接觸器、熱繼電器和按鈕的觸點通斷狀況是否良好。2在斷電情況下，按圖2接線。通常先用粗線接好主電路，然后再用細線接控制電路，并且按“先接串聯(lián)電路，后接并聯(lián)電路”的方法進行接線。要求在任以連接點上不超過兩根導線，以保證接線的可靠、安全。3線路接好后，依次檢查，在確認所接線正確無誤，經(jīng)教師檢查認可后，便可合閘機進行控制操作。4先進行點動試驗，接上KM自鎖觸點，按圖3接線。再進行直接起動及停車試驗。5. 電工實習總結(jié)，完成電工實習報告。六、電工實習總結(jié)：*實習操作

10、安排*1、地點：待定；2、在實習基地中按班級分配操作臺，人員操作順序班級自行組織排序，原則上以學號為序。3、未進實驗室的同學自行安排到圖書館查閱電工實習相關(guān)資料（電氣配電規(guī)則，安全用電規(guī)則，電器配電工具使用，電氣控制原理，常用電氣控制器件的原理及使用）。4、學生需完成規(guī)定操作，按基地操作記錄及完成狀況記錄評成績；5、完成操作的學生需完成約3000字的實習報告（要求：手寫，A4白紙，圖表繪制規(guī)則）6、成績評定方法按操作成績預報告成績兩部分合成；7、實習周結(jié)束的周五下午由各班統(tǒng)一收齊報告后送交辦公室。電子實習部分實習基地規(guī)則：1.進入實習基地后按指定的實驗臺就位，未經(jīng)許可，不得擅自挪換儀器設(shè)備。

11、2.要愛護儀器設(shè)備及其它公物，凡違反操作規(guī)程，不聽從教師指導而損壞者，按規(guī)定賠償。 3.未經(jīng)指導教師許可，不得做規(guī)定以外的實驗項目。 4.要保持實習室的整潔和安靜，不準大聲喧嘩，不準隨地吐痰，不準亂丟紙屑及雜物。5. 必須嚴格按設(shè)備操作書的要求去使用設(shè)備，注意人身及設(shè)備安全，不要盲目操作。電子工藝基本常識及要求.（一）安全用電常識和操作規(guī)程. 1.觸電的分類. <1>單向觸電:只接觸零線或火線. <2>雙向觸電:同時接觸零線和火線或同時接觸有電勢差的兩個電源. <3>跨地觸電:斷頭帶電高壓線觸地的30米板境內(nèi)有危險.若雙腳接觸點有電勢差,則會產(chǎn)生電流. 安全

12、措施: 單腳觸地. 2.電流強度對人體的影響. <1>感應(yīng)電流: 1mA. 30mA為工業(yè)安全用電上限. <2>擺脫電流: 10mA 高空與水面的安全電流為10毫安. <3>致命電流: 50mA 以上. 3.觸電部位. <1>中樞神經(jīng)和心臟最危險. (從左手到前胸.) <2>右手到腳其次. <3>再次是左手到右手. <4>左腳到右腳的傷害相對較小. 4.電壓對人體地影響. <1>人體的安全電壓為36伏特. <2>當電壓很高而電阻又相對較小時,會導致電流升高.因此高壓對人體對人體是有害的.

13、 <3>一般高壓設(shè)備在250伏特以上,低壓在250伏特一下. 5.觸電的急救措施. <1>迅速切斷電源,救護者不能直接用手接觸觸電者的身體. <2>就地用干燥的木棒,竹竿等絕緣物品拉開觸電者身上的電源. <3>救護者也可可站在干燥的木板上或是穿上不帶釘子的鞋,用一只手去觸電者的干燥衣角. <4>若在高處處電,要防止脫離電源后從高處掉下造成摔傷.在這種情況下,如脫離電源停止了呼吸,可現(xiàn)在高處進行口對口的人工呼吸.一邊準備繩索,將觸電者迅速放到地面上進心搶救. 6.穩(wěn)壓電源.( 220V-110V ) 7. 安全用電操作規(guī)程. <1

14、>在使用電烙鐵等發(fā)熱電氣時,必須配備鐵支架,防止燙壞設(shè)備及發(fā)生火災. <2>不得帶負載合閘,必須在電設(shè)備關(guān)機狀態(tài)下合閘. <3>不得用濕手接觸開關(guān),插座,燈頭,刀閘,等電器設(shè)備. 更不要用濕布去擦拭和用水沖洗電氣設(shè)備. <4>發(fā)現(xiàn)有人觸電,應(yīng)立即切斷電源,用二氧化碳或四氯化碳滅火器滅火.不可用泡沫滅火器或水進行滅火. <8>離開工作臺,必須切斷工作位電源.下半時,應(yīng)切斷總電源. <9>使用臺燈,更換螺口燈泡時不要觸及金屬部分,并切斷電源.（二）.常用工具(電烙鐵.) 1.電烙鐵的分類. <1>按加熱的方式分類: 直熱

15、式. 感應(yīng)式. <2>按功能分類: 單用式,兩用式.調(diào)溫式,恒溫式. <3>按功率分類: 20W ,30W .500W. 注:最常用的是單一焊接使用的直熱式,分為內(nèi)熱和外熱式. 2.合理的選用:選用恒溫式的烙鐵比較理想,在工作中應(yīng)根據(jù)實際情況進行選擇.（三）.電子工藝. 1.電子元器件是在電路中具有獨立的電氣功能的基本單位.如:電阻器,點容器,電感器,晶體管,集成電路和開關(guān),插件等.都是電子設(shè)備中必不可少的基本材料. 2.電子元器件分類:有源器件和無源器件. 有源器件工作時,器輸出不僅依靠輸入信號,還要依靠電源,她在電路中期能量轉(zhuǎn)換作用. EX:晶體管集成電路,無源器件

16、一般又分:耗能元件和儲能元件和結(jié)構(gòu)元件三種.電阻事是耗能元件. 3.通常稱有源器件為"器件".稱無源器件為"元件". 4.電子元器件的命名法:指標法,文字符號法,色標法. 5.電子產(chǎn)品常用工具: <1>鉗子:桃口鉗,平口鉗,尖嘴鉗. <2>改錐:無感改錐,試點筆改錐,自動螺釘旋具. <3>小工具:鑷子,小刀,錐子,集成電路起拔器. <4>焊接工具:電烙鐵. 6.電子產(chǎn)品工藝文件的分類:基本工藝文件,制導技術(shù)的工藝文件,統(tǒng)計匯編資料和管理工藝文件. 7.電子有源器件的規(guī)格參數(shù):溫度系數(shù),噪聲電動勢和噪聲系數(shù),

17、高頻特性,機械強度和可焊性,可靠性和失效性,及其他參數(shù).焊接工藝一、焊接必須具備的條件. 1. 焊件必須具有良好的可焊性.不是所有的金屬都就有良好的可焊性，焊接時,由于高溫是焊件的表面產(chǎn)生氧化膜,影響焊件的可焊性，為了提高焊件的可焊性,一般采用表面鍍錫,鍍銀等措施來防御表面的氧化。 2.為了使焊件和焊錫之間有良好的接觸,焊件表面必須保持清潔.在焊接前必須把氧化膜清除干凈,否則將無法保證焊接質(zhì)量。 3.要使用合適的助焊劑.不同的焊接工藝應(yīng)使用不同的助焊劑.在焊接電子線路板等精密電子產(chǎn)品的時候,衛(wèi)士焊接可靠穩(wěn)定,通常采用松香助焊劑.一般使用酒精將松香溶解成松香水使用. 4.焊件加熱到適當?shù)臏囟?需

18、要強調(diào)的是,需要強調(diào)的是,不但焊錫要加熱到熔化,而且應(yīng)當同時將焊件加熱到能夠熔化焊錫的溫度.二、焊接前的準備. 1.鍍錫. 為了提高焊接的質(zhì)量和速度,避免虛焊等缺陷,應(yīng)在焊接以前對焊接表面進行可焊性處理-鍍錫.在電子元器件的待焊面(引線或其他需要焊接的地方)鍍上焊錫,是焊接前一道十分重要的工序.鍍錫,實際就是液態(tài)焊錫對被焊金屬表面的浸潤,形成一層既不同于被焊金屬又不同焊錫的結(jié)合層. 由結(jié)合層將焊劑與待焊金屬這兩種性能成分都不相同的材料牢固連接起來. 鍍錫的工藝: <1>待焊面應(yīng)該清潔.對情節(jié)后的元件引線涂抹助焊劑(酒精松香水).對容易氧化的引線還要進行鍍錫. <2>溫度

19、要夠. 被焊金屬表面的溫度,應(yīng)該接近焊錫熔化時的溫度,才能于焊錫形成良好的結(jié)合層. 要根據(jù)焊件的大小,使用相應(yīng)的焊接工具,供給足夠的熱量. 由于元器件所承受的溫度不能太高,所以必須掌握恰到好處的加熱時間. <3>使用有效的助焊劑.-酒精松香溶液.三、焊接操作的基本步驟. <1>準備焊接:左手拿焊絲,右手握烙鐵.要求烙鐵頭保持清潔,無焊渣等氧化物,并在表面鍍又一層焊錫. <2>加熱焊件:將烙鐵頭靠在兩焊件的連接處,加熱整個焊件全體,時間大約1-2秒鐘. 要注意烙鐵頭同時接觸焊盤和元件的引線. <3>送入焊絲:哈年的含件表面加熱到一定溫度時,焊錫絲從

20、烙鐵對面接觸焊件. <4>移開焊絲:當焊絲熔化一定量后,立即向左上四十五度方向移開焊絲. 3.焊接手法的具體實施. <1>保持烙鐵頭的清潔. <2>靠增加接觸面積來加快傳熱. <3>加熱要靠焊錫橋. <4>烙鐵的撤離要即使,而且撤離時的角度和方向與焊點的形成有關(guān). <5>在焊錫固定以前不能移動,否則極易產(chǎn)生虛焊. <6>焊錫用量要適中. <7>焊劑用量要適中. <8>不要把烙鐵頭作為運載焊劑的工具. 4.對焊接的要求. <1>可靠的電氣連接. <2>足夠的機械強度

21、. <3>光潔整齊的外觀. 1)形狀為近似圓錐而且表面微微凹陷. 2)焊件的連接面呈半弓形凹面.焊件與焊料交界處平滑,接觸腳盡可能小. 3)表面光澤且平滑. 4)無裂紋,針孔. 四、具體焊接 1、元器件的焊接練習操作：每人拿一部分電阻在廢電路板上練習焊接可能出現(xiàn)的問題：(1) 加熱時間過長，造成焊點外觀變差，焊盤脫落(2) 加熱時間不過造成焊錫沒有完全熔化(3) 焊錫過多造成焊點不美觀，焊接質(zhì)量不好(4) 焊錫過少，造成虛焊 解決方法：經(jīng)過多次練習后，焊接技術(shù)基本熟練，焊接手法也趨于規(guī)范，焊點質(zhì)量逐漸變好 2、導線的焊接 方式：搭焊、直焊、勾焊、平焊 數(shù)量：各練習三次 出現(xiàn)的問題：

22、由于技術(shù)不熟練，平焊是往往焊錫太多。 解決方法：多次練習后，能把握焊錫量的多少。電子元器件的識別與檢測1.電阻 (1)按電阻上的色標讀出電阻的阻值. (2)用萬用表測量電阻的"阻值",并與讀數(shù)加以比較. 2.電位器 (1)看"標稱值". (2)用萬用表測量電位器的阻值,要求阻值必須連續(xù)變化. 3.電容 : (1)用三用表測量電容電阻.其中,磁片電容的電阻必須為無窮大。電解電容的電阻要求在兆歐以上. (2)電容管腳較短的一端是負極. 4.二極管: (1)用萬用表測量單向?qū)妷?硅管:0.7V,鍺管:0.2V). (2)看二極管是光標有彩色圓圈(藍/白/黑

23、)的一端是負極. 5.三級管: (1)用萬用表HFE檔測量電壓放大系數(shù). (2)管腳順時針方向依次為:EBC/BCE. 6.LED發(fā)光二極管: 用萬用表測量到同電壓(1.6V),而且二極管亮燈. 7.集成電路IC. 用專門的儀器進行測量. 8.耳機插座. (1)未插入耳機時,1.2/3.4管腳分組相互導通. (2)插入耳機時,1.2.3.4.管腳互不導通. (六).有關(guān)色標法的識別. 1.色環(huán):通常用于標注電阻的阻值.棕紅橙黃綠、藍紫灰白黑。1、2、-、9、0。 2.背景顏色:通常用背景顏色來區(qū)別種類. (1)淺色(淺綠色,淺藍色,淺棕色.)表示碳膜電阻. (2)紅色.表示金屬膜或使金屬氧化膜

24、電阻.色標識別對招標. 一、目的：1利用所學過的基礎(chǔ)知識，通過本次電子實習培養(yǎng)獨立解決實際問題的能力；2鞏固本課程所學的理論知識和實驗技能；3掌握常用電子電路的一般設(shè)計方法，提高設(shè)計能力和實驗、動手能力，為今后從事電子電路的設(shè)計、研制電子產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。 二、題目：本次電子實習，為了開展因材施教和多層教學，給出四個題目可供選擇：1. 金屬探測儀的設(shè)計；2. 基于編碼方式的紅外探測儀的設(shè)計；3. 脈寬調(diào)制式直流電機驅(qū)動器的設(shè)計；4. 超聲波測距儀的設(shè)計。一、金屬探測儀的設(shè)計一、電子實習題目 金屬探測儀的設(shè)計二、電子實習目的1進一步了解什么是自激振蕩、產(chǎn)生正弦波自激振蕩的條件、正弦波振蕩電路的組成和

25、判斷電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩的方法和步驟；2了解正弦波電路所產(chǎn)生的自激振蕩和負反饋放大電路中產(chǎn)生的自激振蕩的區(qū)別；3掌握正弦波振蕩電路中為什么必須要有選頻網(wǎng)絡(luò)；4重點掌握電感反饋式振蕩電路的工作原理；5掌握進行模擬電子電路功能原理設(shè)計的技術(shù)；6掌握實用工程電子電路的完整設(shè)計過程；7認識相關(guān)電子元件，器件，掌握電子元件，器件的電氣性能；8了解所用器件特性及性能的運用，掌握經(jīng)典焊接技術(shù)，基本元器件制作技術(shù)及電子線路板的綜合調(diào)試技術(shù)。三、電子實習要求：1根據(jù)相關(guān)的教材內(nèi)容及教師推薦的有關(guān)參考資料，設(shè)計出金屬探測器的原理圖，要求能測出某區(qū)域是否有金屬，如有給出相應(yīng)的聲光提示；2用萬能板焊接實體電路；3調(diào)

26、試電路并分析存在的問題，提出解決的方法。四、電子實習內(nèi)容： 在此電路中，LC正弦波振蕩電路工作在臨界狀態(tài)，產(chǎn)生一定頻率正弦波，當無金屬靠近電感時，LC正弦波振蕩電路正常工作，無聲光提示；當有金屬靠近電感時，破壞LC正弦波振蕩電路振蕩條件，無正弦波輸出，發(fā)出聲光提示。 分析以下問題： 1產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是什么？2電路中非門的作用？3為什么無金屬靠近電感時，無聲光提示。五、電子實習步驟：1. 查閱和學習相關(guān)科技文獻，熟悉電感反饋式振蕩電路工作原理及其應(yīng)用場合；2. 運用模擬電子技術(shù)課程中學習的波形的發(fā)生的知識，并且依據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計思想，設(shè)計出可靠性高，性價比高的金屬探測器；3. 查元器件手冊，設(shè)

27、計金屬探測器電路原理圖；4焊接電路板，進行電路調(diào)試。5電子實習總結(jié)，完成電子實習報告。六、電子實習總結(jié)：二、基于編碼方式的紅外探測儀的設(shè)計一、電子實習題目 基于編碼方式的紅外探測儀的設(shè)計二、電子實習目的1了解電壓比較器電路與放大電路的區(qū)別；2了解電壓比較器的種類；3掌握集成運放在電壓比較器電路中和運算電路中的工作狀態(tài)；4重點掌握如何判斷電路中集成運放的工作狀態(tài)；5掌握進行模擬電子電路功能原理設(shè)計的技術(shù)；6掌握實用工程電子電路的完整設(shè)計過程；7認識相關(guān)電子元件，器件，掌握電子元件，器件的電氣性能；8了解所用器件特性及性能的運用，掌握經(jīng)典焊接技術(shù)，基本元器件制作技術(shù)及電子線路板的綜合調(diào)試技術(shù)。三、

28、電子實習要求：1根據(jù)相關(guān)的教材內(nèi)容及教師推薦的有關(guān)參考資料，設(shè)計出紅外探測器的原理圖，要求能區(qū)別黑、白兩種顏色；2掌握基本焊接技能；4組裝焊接實體電路；5調(diào)試電路并分析存在的問題，提出解決的方法。四、電子實習內(nèi)容：紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人用肉眼看不到的光。紅外通信一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在 0.75um 至 25um 之間。目前廣泛使用的家電遙控器幾乎都是采用紅外線傳輸技術(shù)。作為無線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線方式的最大優(yōu)點是不受無線電干擾，而且它的使用不受國家無線管理委員會限制。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會（IRDA）成立后，為了保證不同廠商

29、的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通信效果，紅外通信協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通信所采用的光波波長的范圍限定在850 至900nm 之內(nèi)。本設(shè)計使用的是一體式紅外傳感器；一體式紅外傳感器為直射式紅外傳感器，發(fā)射頭與接收頭分開，發(fā)射頭的的發(fā)射具有一定的角度范圍，且有效距離最少為3米。另外還有一種紅外傳感器為接近式紅外傳感器，接近式紅外傳感器為反射式的傳感器，有效距離為5厘米之內(nèi)，當超過5 厘米的時候就認為是檢測到了邊緣。接近式紅外線傳感器一體式紅外傳感器白色的為紅外線發(fā)射頭，黑色的為接收頭。紅外探測儀原理：光電信號從發(fā)射電路到信號輸出信號流程如下圖：紅外光的產(chǎn)生和提取分別采用脈沖調(diào)制和同步解調(diào)技術(shù)。脈沖調(diào)制光與直流光

30、相比，一方面增強了抵御環(huán)境雜散光和電干擾的能力，另一方面由于發(fā)光管工作于脈沖狀態(tài)，其壽命相對延長。本系統(tǒng)在設(shè)計上采用脈沖調(diào)制、同步解調(diào)，使紅外發(fā)光管一段時間發(fā)射信號，一段時間關(guān)斷信號。即發(fā)出脈沖形式紅外光，另外，自鎖電子開關(guān)設(shè)計使紅外接收管也只在紅外發(fā)光管發(fā)射脈沖信號期間接通工作，大大降低了誤動作。發(fā)光和接收在時間上保持同步，因而只有紅外發(fā)光管發(fā)出的光才會被檢測出來，外界雜散光則全被屏除在外。從而使該控制系統(tǒng)的抗干擾能力大大提高，彌補了傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)的缺陷，這是本系統(tǒng)在設(shè)計上的優(yōu)點。 另外，使用脈沖光源大大降低了紅外發(fā)光管的功耗$延長了其使用壽命。1) 信號發(fā)生與紅外發(fā)射電路：在發(fā)射電路中使用了

31、一片高速CMOS 型四重二輸入“與非”門74HC00。其中“與非”門3、4 組成載波振蕩器，振蕩頻率f0調(diào)在38kHz 左右；“與非”門1、2 組成低頻振蕩器，振蕩頻率f1不必精確調(diào)整。f1對f0進行調(diào)制，所以從“與非”門4 輸出的波形是斷續(xù)的載波，這也是經(jīng)紅外發(fā)光二極管傳送的波形。幾個關(guān)鍵點的波形如圖所示，圖中B波形是A 點不加調(diào)制波形而直接接高電平時B 點輸出的波形。由可以看出，當A 點波形為高電平時，紅外發(fā)光二極管發(fā)射載波；當A 點波形為低電平時，紅外發(fā)光二極管不發(fā)射載波。這一停一發(fā)的頻率就是低頻振蕩器頻率f1。紅外線發(fā)射電路紅外線發(fā)射頻率圖2) 紅外接收電路與電子自鎖電路：當未檢測到黑

32、色軌跡時，紅外發(fā)射管發(fā)出的脈沖光被接收管接收，在電容C1上產(chǎn)生負極性的光敏電壓，此電壓與電容C1兩端的電壓大小相等方向相反，沒有信號經(jīng)過電容C2。當檢測到黑色軌跡時，接收管接收到的紅外光強度發(fā)生變化，從而有信號經(jīng)過電容C2進入后繼信號處理單元。接收管輸出的電信號很微弱，因而經(jīng)過電容C2的電信號非常小，需經(jīng)解調(diào)后再進行放大。電路原理圖如圖,所示，紅外接收管輸出的信號向后級電路的傳送由電子自鎖開關(guān)控制，由前級電路得到的方波，經(jīng)過三極管V3, 進行相應(yīng)的處理，當輸入方波為高電平時，三極管V3導通，使得電容C13右側(cè)電位高于左側(cè)，從而使前面得到的信號無法向后傳送。當輸入方波為低電平時，三極管V3截止，

33、接收管把接收到的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺藭r的電信號可以直接向后繼電路行進。3）信號處理電路：系統(tǒng)采用低功耗、高增益、內(nèi)部有頻率補償?shù)乃倪\放集成芯片LM324。電路原理圖如圖所示。當未檢測到黑線時，電路中只有直流信號，無法通過電容C9，當有檢測到黑線時，接收電路輸出突變的電信號，通過電容C9向后繼電路傳送，經(jīng)三極管V4進行初步放大，然后再送到由LM324組成的放大電路進行二次放大。 最后，給出信號輸出，可以做為驅(qū)動電路的輸出，也可作為單片機的輸入信號進行處理。五、電子實習步驟：1. 查閱和學習相關(guān)科技文獻，熟悉電壓比較器電路工作原理及其應(yīng)用場合；2. 運用模擬電子技術(shù)課程中學習的波形的發(fā)生和信號的

34、轉(zhuǎn)換知識，并且依據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計思想，設(shè)計出可靠性高，性價比高的紅外探測器；3. 查元器件手冊，設(shè)計紅外探測器電路原理圖；4用protel99原理圖繪制原理圖和PCB板圖；5. 焊接電路板，進行電路調(diào)試。6課程設(shè)計總結(jié)，完成課程設(shè)計報告。六、電子實習總結(jié)：三、脈寬調(diào)制式直流電機驅(qū)動器的設(shè)計一、電子實習題目： 脈寬調(diào)制式直流電機驅(qū)動器的設(shè)計二、電子實習目的：1掌握功率放大電路的特點和功率放大電路組成及其分析方法；2了解為什么共射放大電路不宜用作功率放大電路；3進一步了解什么是晶體管甲類、乙類和甲乙類工作狀態(tài)；4熟悉橋式推挽功率放大電路（BTL電路）的結(jié)構(gòu)與工作原理；5掌握進行模擬電子電路功能原理設(shè)計

35、的技術(shù)；6掌握實用工程電子電路的完整設(shè)計過程；7認識相關(guān)電子元件，器件，掌握電子元件，器件的電氣性能；8了解所用器件特性及性能的運用，掌握經(jīng)典焊接技術(shù)，基本元器件制作技術(shù)及電子線路板的綜合調(diào)試技術(shù)。三、電子實習要求：1根據(jù)相關(guān)的教材內(nèi)容及教師推薦的有關(guān)參考資料，設(shè)計出直流電機驅(qū)動器的原理圖，要求能驅(qū)動直流電機正反轉(zhuǎn)；2調(diào)試電路并分析存在的問題，提出解決的方法。四、電子實習內(nèi)容：1用BTL電路來實現(xiàn)電機的驅(qū)動： 當EN=0時，Q2、Q4、Q6、Q8導通，UA=UB=0，D5、D6均不發(fā)光； 當EN=1時：(1) IN1=IN2=0時，同EN=0；(2) IN1=IN2=1時，Q1、Q3、Q5、Q

36、7導通，UA=UB=VCC，D5、D6均不發(fā)光；(3) IN1=1，IN2=0時，Q1、Q3、Q6、Q8導通，UA=VCC，UB=0，D5發(fā)光，D6不發(fā)光；(4) IN1=0，IN2=1時，Q2、Q4、Q5、Q7導通，UA=0，UB=VCC，D5不發(fā)光，D6發(fā)光。因而，若在A、B之間接入直流電機，當滿足EN=1，IN1=1，IN2=0，與EN=1，IN1=0，IN2=1，這兩種情況時，就實現(xiàn)了電機的正反轉(zhuǎn)，達到了設(shè)計的要求。用BTL電路來實現(xiàn)電機驅(qū)動的驅(qū)動電路實際應(yīng)用電路五、電子實習步驟：1. 查閱和學習相關(guān)科技文獻，熟悉BTL電路工作原理及其應(yīng)用場合；2. 運用模擬電子技術(shù)課程中學習的功率放

37、大電路知識，并且依據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計思想，設(shè)計出可靠性高，性價比高的直流電機驅(qū)動器；3. 查元器件手冊，設(shè)計直流電機驅(qū)動器電路原理圖；4焊接電路板，進行電路調(diào)試。5電子實習總結(jié)，完成電子實習報告。六、電子實習總結(jié)：四、超聲波測距儀的設(shè)計一、電子實習題目 超聲波測距儀的設(shè)計二、電子實習目的1進一步了解單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器和多諧振蕩器；2了解集成555定時器及其應(yīng)用（如過壓越限報警、音頻振蕩器、時序發(fā)生和變換等）；3掌握用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器；4重點掌握用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器的電路組成、工作原理和振蕩波形及其參數(shù)計算；5掌握進行模擬電子電路功能原理設(shè)計的技術(shù)；6掌握實用工程電子電路的完

38、整設(shè)計過程；7認識相關(guān)電子元件，器件，掌握電子元件，器件的電氣性能；8了解所用器件特性及性能的運用，掌握經(jīng)典焊接技術(shù)，基本元器件制作技術(shù)及電子線路板的綜合調(diào)試技術(shù)。三、電子實習要求：1根據(jù)相關(guān)的教材內(nèi)容及有關(guān)參考資料，設(shè)計出超聲波發(fā)送、接收器的原理圖，要求能判斷出超聲波探頭前方是否有障礙物，如有給出相應(yīng)的聲光提示；2組裝焊接實體電路；3調(diào)試電路并分析存在的問題，提出解決的方法。四、電子實習內(nèi)容：超聲波是由機械振動產(chǎn)生的，可以在不同介質(zhì)中以不同的速度傳播。由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。超聲波測

39、距是一種非接觸式的檢測方式。與其它方法相比，如電磁的或光學的方法，它不受光線、被測對象顏色等影響。對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。因此在液位測量、機械手控制、車輛自動導航、物體識別等方面有廣泛的應(yīng)用。特別是應(yīng)用于空氣測距，由于空氣中波速較慢，其回波信號中包含的沿傳播方向上的結(jié)構(gòu)信息很容易檢測出來，具有很高的分辨力，因而其準確度也較其它方法高；而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、信號處理可靠等特點。利用超聲波傳感器檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求。為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計和制成了

40、許多超聲波發(fā)生器。總體上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器，超聲波傳感器的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。超聲波內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖超聲波傳感器外形及符號由圖可見，超聲波傳感器是由壓電陶瓷晶片、錐形輻射喇叭、金屬網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。其中，壓電陶瓷晶片是超聲波傳感器的核心，錐形發(fā)射喇叭主要是使發(fā)射與接收超聲波的能量集中，并使傳感器有一定的輻射角；金屬網(wǎng)格則起到保護作用，但不影響超聲波的發(fā)射

41、與接收。常用的超聲波傳感器，其中心頻率約為40KHz。壓電陶瓷晶片有一個固定的諧振頻率，即中心頻率f0。為超聲波傳感器的等效電路如下圖。圖中，C 為靜電電容，R 為陶瓷材料介電損耗并聯(lián)電阻，Cm 和Lm為機械共振回路的電容和電感，Rm 為損耗串聯(lián)電阻。超聲波傳感器的中心頻率f0 由上述元器件的參數(shù)決定。發(fā)射或接收超聲波時，要使電路參數(shù)與中心頻率一致，以保證超聲波傳感器較高靈敏度。當所用壓電材料不變時，改變壓電陶瓷芯片的幾何尺寸，就可方便地改變其固有頻率。利用這一特性可制成各種頻率的超聲波傳感器。超聲波探頭等效電路壓電式超聲波發(fā)生器工作原理是：它是借助壓電晶體的諧振來工作的，即陶瓷的壓電效應(yīng)。超

42、聲波傳感器有兩塊壓電晶片和一塊共振板。當它的兩電極加脈沖信號(觸發(fā)脈沖)，若其頻率等于晶片的固有頻率時，壓電晶片就會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，從而產(chǎn)生超聲波。相反，電極間未加電壓，則當共振板接收到回波信號時，將壓迫兩片電晶片振動，從而將機械能轉(zhuǎn)換為電信號，此時的傳感器就成了超聲波接收器。超聲波測距儀結(jié)構(gòu)框圖1）超聲波發(fā)射電路由兩塊555集成電路組成。IC1（555）組成超聲波脈沖信號發(fā)生器，工作周期計算公式如下，實際電路中由于元器件等誤差，會有一些差別。條件: RA =9.1M、 RB=150K、 C=0.01FTL = 0.69 x RB x C = 0.69 x 150 x 103 x 0.01 x 10-6  = 1 msec   TH  = 0.69 x (RA + RB) x C = 0.69 x 9250 x 103 x 0.01 x 10-6  = 64 msecIC2組成超聲波載波信號發(fā)生器。由IC1輸出的脈沖信號控制，輸出1ms頻率40kHz，占空比50的脈沖，停止64ms。計算公式如下：條件: RA =1.5K、 RB=15K、 C=1000pFTL = 0.69 x RB x C  = 0.69 x