武汉理工大学 电工实习报告终结版
1实习目的 .................................................................................................................... 3 2.实习内容 .................................................................................................................... 4
2.1安全用电常识 ................................................................................................. 4
2.1.1安全用电的重要性 .............................................................................. 4 2.1.2安全常识 .............................................................................................. 4 2.2常用仪表与工具.............................................................................................. 5 2.3 手工焊接工艺 ................................................................................................ 6
2.3.1焊接原理 .............................................................................................. 6 2.3.2焊接工具及材料 .................................................................................. 7 2.3.3焊接方法及步骤 ................................................................................... 8 2.4 常用电子元件的识别与测量 ....................................................................... 10
2.4.1电阻器 ................................................................................................ 10 2.4.2二极管 ................................................................................................. 11 2.4.3三极管 ................................................................................................ 12 2.4.4电容 ................................................................................................... 13 2.4.6蜂鸣器 ................................................................................................ 14 2.4.7 555芯片 .............................................................................................. 14 2.5 555声光报警器的制作 ............................................................................. 15
2.5.1 声光报警器的原理图 ..................................................................... 15 2.5.2 声光报警器原理分析 ..................................................................... 15 2.5.3 声光报警器的制作 ......................................................................... 16 2.5.4 声光报警器的调试 ......................................................................... 16 2.6 居家电路的设计与安装 .......................................................................... 17
2.6.1 居家常用电器 ................................................................................... 17 2.6.2居家电路的连接原理图................................................................... 18 2.6.3居家电路实物连接图....................................................................... 18
1
2.6.4居家电路的设计图(见附录)....................................................... 19 2.7流水彩灯音乐盒的制作 ............................................................................... 19
2.7.1流水彩灯音乐盒的原理图及PCB的制作 ........................................ 19 2.7.2流水灯电路原理 ................................................................................ 20 2.7.3音乐播放 ............................................................................................ 20 2.7.4音乐盒的制作实物图....................................................................... 21
3实习总结................................................................................................................... 22
2
1实习目的
电工实习是工科学生最重要的综合实践课程,是许多电类、非电类专业的必修课。面对当今严峻的就业压力,用人单位对大学生的要求不断提高,除了扎实的基础理论知识外,熟练的动手能力也越来越受到重视。因此,为了增强自身的竞争力,提高就业率,我们需要特别重视自己的实际操作能力,切实做到理论联系实际。本次实习使学生对电气元件及电工技术有一定的感性和理性认识,对电工技术等方面的专业知识做进一步的理解。同时,通过实习初步了解实际生产只是和安装技能,掌握室内照明线路、继电器控制电路及其元件的工作原理等电工技术知识,培养学生理论联系实际的能力,提高分析问题和解决问题的能力,增强独立工作能力,培养学生团结合作,共同探讨,共同前进的精神。因此,本次电工实习对大学生今后步入社会具有重大的影响意义。
本次实习内容包括如下内容:
1. 电工电子实习安全操作知识的讲解; 2. 常用电工工具的使用讲解; 3. 电工产品手工焊接技术的讲解; 4. 常用电子元器件的识别与测试; 5. 555声光报警器的制作; 6. 流水彩灯音乐盒的制作; 7. 居家电路的设计与安装; 8. Protel99se的使用;
下面就555声光报警器的制作、流水彩灯音乐盒的直走和居家电路的设计与安装做详细的报告总结。
3
2.实习内容
2.1安全用电常识
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安全常识
①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,一般可以认为是36V。
②安全电流:人体的安全电流:男生≤9mA;女生≤6mA。 绝缘电阻≥5MΩ ③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:①重要的是立刻切断电源,特别注意
必须切断火线。②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
4
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。 ④安全因素及安全防护接通电源前的检查:
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。 ⑤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。 (⑥) 不要随便改动仪器设备的电源线。
⑥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常用仪表与工具
1)主要工具:
本次电子电工实习主要进行555声光报警器,音乐盒的制作及三相电机常用控制电路所用到的工具主要有:
(1)十字起,一字起:主要用来拆卸、紧固各种螺钉及其他零件; (2)剪刀:主要用于剪去焊接后集成电路板上过长的引脚; 2)主要仪器仪表及使用
本次实习使用的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
5
电阻等;
图2.1 指针式万用表
B. 万用表使用注意事项:
1、万用表使用应水平放置,测量前应注意调零,尤其是测电阻时每次换挡都必须重新调零。
2、在测电流、电压时,不能带电换量程
3、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 4、测量时尽量单手操作。
5、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- 。
6、用毕,应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。
7、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。 8、万用表长时间不用,应将电池拿下。
2.3 手工焊接工艺
2.3.1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。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。
6
锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接;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;要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高,过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。
2.3.2焊接工具及材料
电烙铁如图3.2.1、电烙铁架如图3.2.2、焊锡丝如图3.2.3等。
图3.2.1 电烙铁
图3.2.2 烙铁架 图3.2.3 锡焊丝
7
2.3.3焊接方法及步骤
2.3.3.1新烙铁在使用前的处理方法
i. 新电烙铁在使用前先用细砂纸、锉刀或小刀烙铁头的表面刮光或打磨。 ii. 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。
2.3.3.2操作方法
1.操作姿势:
手工操作时,应注意保持正确的姿势,:挺胸端正直坐,切勿弯腰;由于距烙铁头20—30cm处的有害化学气体、烟尘的浓度较高,所以鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离,通常以40cm时为宜,以有利于健康和安全。 2.电烙铁拿法:
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3.3.1
图3.3.1电烙铁的握法
8
2.3.3.3操作步骤
五步施焊法:一刮、二镀、三测、四焊如图3.3.3
“刮” 就是处理焊接对象的表面。焊接前,应先进行被焊件表面的清洁工作,有氧化层的要刮去,有油污的要擦去。
“镀” 是指对被焊部位搪锡。
“测” 是指对搪过锡的元件进行检查,在电烙铁高温下是否变质。 “焊” 是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。
图3.3.3 五步焊接法
注意:焊接环境空气流动不宜过快。切忌在风扇下焊接,以免影响焊接温
度。焊接过程中不能振动或移动工件,以免影响焊接质量。
2.3.3.4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。 如图3.3.4
9
图3.3.4 几种不同的焊点
2.4 常用电子元件的识别与测量
2.4.1电阻器
电阻器是一种具有一定电阻值的电子元器件,习惯上也简称为电阻它在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小,还可以与其它元件配合,组成耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。
(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4.1.1 电阻的种类
色环电阻标称值读法:
色标法是用颜色表示电阻的各种参数值,直接标志在电阻体上。它主要适用于小功率电阻,特别是0.5W以下的碳膜电阻和金属膜电阻。色标电阻的色带通常采用四色带、五色带表示。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4.1.2(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4.1.2(b)所示,各颜色所代表的
10
数字如图4.1.3。
蓝色(允许偏差)橙色(倍乘)紫色(第二位数)红色(第一位数)红色(允许偏差)黑色(倍乘)绿色(第三位数)蓝色(第二位数)棕色(第一位数)(a)四色环标注法(b)五色环标注法
图4.1.2 色环电阻色标
图4.1.3 色环标识
2.4.2二极管
二极管具有单向导电性,可用于整流、检波、稳压、混频等电路。二极管的外形和电路符号如图4.2.1所示
11
图4.2.1 二极管
采用万用表对二极管进行简单测试:
单向导电性能的检测。通常,正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊,说明二极管的单向导电特性越好。若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小,则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。 本次实习中使用的主要是单向二极管和发光二极管
2.4.3三极管
半导体也称为晶体三极管,最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b
表示)。其它的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三极管,另一种是PNP型的三极管三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观,有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型箭头所指的方向是电流方向。 采用万用表对半导体晶体管进行简单测试:
i.判别基极和管子的类型。选用欧姆档的R100(或R1K)档,先用红表笔接一个管脚,黑表笔接另一个管脚,可测出两个电阻值,然后再用红表笔接另一个管脚,重复上述步骤,又测得一组电阻值,这样测3次,其中有一组两个阻值都很小的,对应测得这组值的红表笔接的为基极,且管子是PNP型的;反之,若用黑表笔接一个管脚,重复上述做法,若测得两个阻值都小,对应黑表笔为基极,且管子是NPN型的。
ii.判别集电极。因为三极管发射极和集电极正确连接时β大(表针摆动幅度大),反接时β就小得多。因此,先假设一个集电极,用欧姆档连接,(对NPN型管,发射极接黑表笔,集电极接红表笔)。测量时,用手捏住基极和假设的集
12
电极,两极不能接触,若指针摆动幅度大,而把两极对调后指针摆动小,则说明假设是正确的,从而确定集电极和发射极。
本次实习使用的是NPN型9013和PNP型8550三极管。
2.4.4电容
电容器是一种可以存储电荷的常用电子元
+件,其基本结构是在两个相互靠近的导体之间敷一层不导电的绝缘材料(介质)。在电路中的符号表示如图4.4.1
图4.4.1 电容器的电路符号
图4.4.2常用电容器外形
电容器在电路中具有隔断直流电、通过交流电的特点,因此,多用于电路级间耦合、滤波、去耦、旁路和信号调谐等方面,常用的电容如图4.4.2。 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:
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。
13
2.4.6蜂鸣器
蜂鸣器如图4.6.1广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 ;蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器
和电磁式蜂鸣器两种类型。 图4.6.1 蜂鸣器实物图
2.4.7 555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4.7.1.
图4.7.1 555芯片
1:电源负极 8:电源正极 2:低电平触发 7:放电端 3:输出 6:阀值端
4:低电平复位 5:控制端
14
2.5555声光报警器的制作
2.5.1声光报警器的原理图
555声光报警器原理图
2.5.2 声光报警器原理分析
电路中开关闭合,发光二极管D3亮;555的2和6脚为低电平0,输出端3脚为高电平1,D2亮,三极管9013导通,蜂鸣器告警,三极管8550截止,D1灭,7脚为高祖态;随着时间的增长,电容C10通过电阻R10,R14充电,2和6脚电位升高,最终达到高电平1,3脚输出低电平0,D2灭,三极管9018截止,蜂鸣器告警停止,三极管8550导通,D1亮,7脚为低阻态,通过电源负开始放电,致使2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=(R10+2R14)C10
15
2.5.3 声光报警器的制作
2.5.4 声光报警器的调试
将制作的声光报警器接上5V电源,会看到有一个发光二极管常亮,另外两个交替闪烁,蜂鸣器发出有规律的滴滴的响声。
16
2.6居家电路的设计与安装
2.6.1居家常用电器
1)白炽灯:白炽灯是由灯头、灯丝、玻璃壳组成,是最常用的居家电器。
2)灯座:灯座是供普通照明白炽灯和气体放电灯管与电源连接的一种电气装置。按灯泡的连接方式分为螺旋式、卡口式,这是灯座的首要特征分类。安装方式则分为悬吊式、平装式、管接式三种。再接线时,顶芯必须接火线。零线接螺纹极。
3)插头与插座:插头是用电器引取电源的插头的器件。插头的形式,国家标准规定为扁平插脚,为保证安全用电,除了有绝缘外壳及低压电源(安全电压)的用电器具可以使用两线插头外,其它有金属外壳及可触碰的金属部件的电器都应该用装有接地线的插头。
插座分明式、暗式和移动式三种类型,是互配性要求较严而形式多样的一大类器件。插头和插座分为单相二级,单相三级及三相四级三种,工作电压分为50v、250v、380v。
4)自动空气开关也称为低压断路器,可以用来接通和分断负载电路,也可以来控制不频繁起动的电动机。它的功能相当于闸刀开关、过电电器、失压继电器、热继电器以及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。
17
2.6.2居家电路的连接原理图
2.6.3居家电路实物连接图
18
2.6.4居家电路的设计图(见附录)
2.7流水彩灯音乐盒的制作
2.7.1流水彩灯音乐盒的原理图及PCB的制作
图7.2.1.1 音乐盒原理图
图7.2.1.2 音乐盒PCB图
19
2.7.2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7.1
NE555报警器 CD4017十进制计数器 图7.2.2电路框图
原理图中的CD4017是十进制计数/分频器。CD4017有10个输出端(O0~O9)和1个进位输出端~O5-9。每输入10个计数脉冲,~O5-9就可得到1个进位正脉冲,该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。CD4017有3个输(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(O1~O9)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。
LED灯 2.7.3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,加上如图7.2中所需要的元件,即可驱动扬声器发响。
图7.2.3 音乐播放电路
20
2.7.4音乐盒的制作实物图
21
3实习总结
通过为期两周的电子电工实习,我进一步了解了安全用电的常识,知道了电对电子元器件的使用的重要性,也认识到了人体触电的危险,并且掌握了如何避免触以及对触电人员进行解救和急救的相关知识,对电也有了切身的感性认识,对以后的进一步学习和工作都奠定了一个良好的基础。
实习过程中,不仅在巩固了以前的理论学习,更进一步将以前的所学知识运用到实际的实习项目中。在徐老师的指导下,我们在愉快轻松的氛围下,并且通过居家电气的设计项目熟练了对带电元件的操作,加深了对电的认识和操作。
此外,徐老师在本次电工实习过程中将理论学习和实际操作同步进行,通过理论教授,让我们独立的完成了555声光报警器电路原理图绘制、电子元件插装图的布置、电路焊接图的整体规划的原理设计部分。
在焊接555声光报警器的过程中由于按照焊接原理图操作,并且每完成一部分都及时的检测,所以很快成功的完成了全部电路的焊接,并测试成功。这次实习让我们认识到要培养谨慎严谨,实事求是科学的态度,尤其是以后对待自己负责的工作项目。
两周的电子电工实习,我们不仅学习了日常的电子电工元件和电力知识,更让我们在实践中将所学转化为实用的产品。让我们建立了一个电子产品从理论设计到成为实际产品的整个流程的感性认识,培养了我们在实践中创新,从功能,外观,成本综合考虑设计的现代工程基本素养。加强了我们利用理论知识解决实际问题的能力,动手操作的能力,以及团队协作共同进步的能力。
本次实习,我将以前的所学运用到了实际的作品中,让我对理论的学习又了更感性的认识,也加深了我学习相关课程的兴趣。看到自己独立完成的555声光报警器和音乐盒正常工作,自己也感到了一份成就感。
22
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容