武汉理工大学电工电子实习报告至尊完美版.docx
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武汉理工大学电工电子实习报告至尊完美版
0.实习目的·································································2
1.安全常识·································································2
1.1安全用电常识
1.2电工电子实习安全操作要求
2.手工焊接与电子产品的装配·················································3
2.1手工焊接
2.2工具介绍
2.3焊接过程中的原理
2.4焊接的条件
2.5焊接操作方法
2.6拆除焊点的方法
2.7焊接注意事项
2.8电子元件焊接装配
3.常用仪表与工具···························································7
3.1主要工具
3.2主要仪器仪表及使用
4.元器件特性及主要用途·····················································10
4.1电阻
4.2三极管
4.3二极管
4.4电容
4.5扬声器
4.6555芯片
4.7本次实习主要用到的元器件
5.彩灯音乐盒的制作·························································14
5.1电原理图
5.2结构方框图
5.3音乐盒工作原理
5.4安装布置图
5.5装配过程
5.6检测与调试
5.7焊接电路板实物图
5.8彩灯音乐盒外观
6.居家电路的设计与安装······················································19
6.1家用电工元器件
6.2居家电路设计说明
6.3工程材料图
6.4绘制施工系统图
6.5安装平面布置图
6.6居家电路实物模型
7.电子电工实习总结和心得····················································24
0.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等。
培养学生的实践能力，培养学生的工程意识和创新意识。
1.安全常识
1.1安全用电常识
1.1.1安全电压
从安全角度来看，确定对人的安全条件，不用安全电流而用安全电压，因为影响电流变化的因素，而电力系统的电压通常是恒定的。
我国确定的安全电压范围是36，24，12V。
一般36V以下电压不会造成人员伤亡，故称36V为安全电压。
1.1.2安全电流
1）通过人体电流的大小
根据科学实验和事故分析得出不同数值的电流对人体的危害特征，确定额外50—60HZ的交流电10mA和直流电50mA为人体的安全电流。
也就是说，人体通过电流小于安全电流是安全的。
对于工频交流电而言，通过1mA电流就有不适的感觉，这个电流成为感知电流；当通过10mA电流人体尚能摆脱电体，称为摆脱电流。
当大于30mA使人体感觉麻痹，中枢神经受伤害，呼吸困难，称为致命电流，如果通过人体电流超过100mA，极短时间内人就会失去知觉死亡。
2）电流通过人体的持续时间
在心脏搏动周期中，有约0.1s的特定相位对电流最敏感，通电时间越长，与该特定相位重合的可能性就愈大，引起心室颤动的可能性也越大，对人体的伤害也越大。
3）电流经过的途径
电流通过人体不同，对人体的伤害程度也不同，经研究表明，电流经过人体不同部位所造成的伤害中，以对心脏的伤害最为严重，最危险的途径是从手到心脏到脚；较危险的途径是从手到手；危险性较小的途径是从脚到脚。
1.1.3人体电阻
通过人体的电流决定于触电时的电压和人体的电阻。
影响人体电阻的因素很多，并因人而异。
一般人的表皮角质层电阻为1~10000Ω，但角质层极易破坏，皮肤潮湿多汗均会降低人体电阻，触点时间越长，发热出汗越多，人体电阻越小。
除角质层电阻外，一个正常人的电阻一般在800~1000Ω左右。
注意绝缘电阻的一般大于5MΩ。
1.2电工电子实习安全操作要求
在实习过程中，由于经常使用到220V和380V的交流电，稍有不慎就有可能发生人生伤害和设备损坏的安全事故。
为此，必须严格按照要求使用实习设备，工具和仪器仪表，确保实习安全，顺利的进行。
1.2.1电源的安全使用
在电工电子实习的工作台上，都安装有三相和单相空气开关，以及220V的交流电源插座，用来为电烙铁或实验板提供电源，合上空开，各插座接通电源，拉下空开，工位上的电源被断开。
使用中，注意以下两个方面的安全问题。
1）每个工位上的电源在不使用的状态下，一定将控制开关断开。
2）实习台上的电源只允许连接与实习相关的工具和仪表，不允许接入与实习操作无关的用电器件，如充电器，随身听等。
1.2.2电子实习安全操作注意事项
1）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，同外壳有无通路
四查设备所需的电压值是于供电电压相符
2）检修，调试电气，电子设备的注意事项
检修前，一定要了解检修对象的电气原理，特别是电源系统
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放电处理后，才是安全的
不要随便改动仪器设备的电源线
洗手后或出汗潮湿后，不要带电作业，尽可能用单手操作
3）安装及焊接操作规则
不要惊吓正在操作的人员，工作时不要大闹
烙铁头在没有确信脱离电源时，不能用手摸
烙铁头上多余的锡不要乱甩，特别是往身后甩危险性很大
易燃品远离电烙铁
拆焊有弹性的元件时，不要离焊点太近，并使可能弹出焊锡的方向向外。
插拔电烙铁等电器的电源插头时，手要拿插线头，不要抓电源线。
用螺丝刀拧紧螺钉时，另一只手不要握在螺丝刀刀口方向；
⑧用剪刀剪断小导线时，要让导线甩出方向朝着工作台或空地，绝不可向人或设备；
⑨工具间的各种工具、设备不要乱摆、乱放，以免发生事故。
2.手工焊接与电子产品装配
2.1手工焊接
焊接的目的是要使元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。
2.2工具介绍
烙铁：
烙铁有内热式和外热式的区别，功率不同发热量也不尽相同。
烙铁头根据要求的不同也形状各异。
本实习选用的是20W内热式斜面型的电烙铁。
内阻为1.7到3.0K。
使用前要将烙铁头上的镀烙层锉掉并涂上锡。
焊锡丝：
焊锡丝是由一定比例的铅锡合金包裹松香芯拉丝而成。
为适宜不同的焊接要求有不同的直径，因根据焊点的大小选用。
（2）焊接工具及材料：
电烙铁、电烙铁架、松香、焊锡丝等。
图电烙铁
图烙铁架图焊锡丝
1）新烙铁使用前的检查方法
新的电烙铁使用前先从外观看看电源线有无破损，手柄和烙铁头有无松动。
如有破损或松动要及时处理和更换。
然后用万用表欧姆档检测电烙铁插头两端，内阻应为0.5~2KΩ,功率越大，电烙铁的内阻越小。
插头和外壳之间的绝缘电阻应在2~5MΩ.
2）新烙铁在使用前的处理方法：
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。
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）焊锡丝握拿的方法
焊锡丝有两种拿法：
连续送锡和断续送锡的拿法。
如图所示。
2.3焊接过程中的原理
第一阶段，浸润过程（浸润原理）熔融的焊料在被焊金属表面的浸润的过程，焊料必须在被焊件表面充分铺开，即浸润。
焊锡在金属表面的扩展范围与熔锡和金属面的接触角（又称浸润角）大小有关，也就是与作用在界面间的表面张力有关，接触角在20°C~30°C时，通常被认为是良好浸润。
第二阶段：
焊料在金属表面的扩散过程（扩散原理）。
焊接中，发生浸润现象的同时，还伴有扩散现象，进而形成界面层或合金层。
因品格中的金属原子进行的热运动，当温度足够高时，某些原子就会由原来的位置转移到其他的品格，改现象就是扩散。
扩散的速度和范围与温度和时间有关。
第三阶段：
合金层的形成。
当焊料开始形成，焊料在母材金属表面上形成合金层。
合金层是锡焊中极其重要的结构层，没有它或太少，将会出现焊接失败。
2.4焊接的条件
1）被焊件必须具有可焊性。
被焊件表面能被焊料浸润，即能沾锡。
因此被焊件表面不能有油污、灰尘、氧化物、绝缘层等。
2）适当的焊接温度。
一般焊锡温度为260°C左右为宜。
3）合适的焊接时间。
其原则是被焊件应完全浸润。
一般经过清洁的小面积上锡时间一般为1.5~4s；在以上锡的原件引脚焊接时间一般为2~4s。
时间太短，锡不能完全浸润被焊金属；时间太长有损伤元器件和电路板。
2.5焊接操作方法
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
图电烙铁的握法
3．操作步骤：
五步施焊法：
一刮、二镀、三测、四焊
Ø“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。
Ø“镀”是指对被焊部位搪锡。
Ø“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。
Ø“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。
2.6拆除焊点的方法
把电路板固定，用镊子夹住元件，用烙铁加热焊点，趁焊锡融化时把元件从孔中拉出，用开孔针或吸锡器去除焊盘孔中的残锡，为下次焊接做准备。
2.7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。
图几种不同的焊点
2.8电子元件焊接装配
（1）、元件插装时标记和色码朝上，易于辨认。
（2）、有极性由极性标记方向决定插装方向。
（3）、插装顺序应先轻后重、先里后外、先低后高。
3.常用仪表与工具
3.1主要工具：
（1）尖嘴钳：
①钳住较小螺钉、垫圈、导线等元件；
②能钳住细小的金属丝；
③安装电路时，能将导线弯成一定圆弧的接线端环。
（2）虎口钳：
常用来剪切导线、弯铰导线、拉剥导线绝缘层和紧固及拧松螺钉。
（3）斜口钳：
剪断较粗的电线与金属丝。
（4）十字起，一字起、镊子、剪刀：
紧固和拆卸各种螺钉、安装或拆卸元件。
（5）剥线钳：
用于剥去绝缘层。
3.2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。
图指针式万用表
1）万用表的组成
万用表由表头，测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
表头是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能；测量电路是万用表用来实现多种电量和多种量程测量的主要环节。
它实质上是由多量程直流电流表，直流电压表，交流电压表，欧姆表组合而成的。
转换开关的作用是用来选择各种不同的测量路线，以满足不同种类和不同量程的测量要求。
2）万用表的功能
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的电阻等；
3）万用表使用方法
机械指针型万用表表头是电磁驱动指针在刻度盘上指示测量数值的。
表头的工作电流很小，约几微安至几十微安。
测量时通过接配不同的测量电路达到不同的测量目的。
水平放置时，表头上的指针应该处于左侧“0”位。
如果不是，应调节表头正中的按钮使之为0.表盘指针下方是一个多触点的专用开关。
通过开关接触不同的电路完成不同的项目测量。
电路板上装有测量电路与表头相连接构成不同的功能测量电路。
表笔是万用表的输入线，接触电路中的被测点就能使万用表接入电路，红笔插入+，黑笔插入-。
机械型万用表在使用中要注意量程的选用。
在不知道被测值的情况下要选用最大的量程，在能估计到被测数据时要选用万用表指针指示尽量在居中45度范围内。
（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。
（2）进行机械调零。
（3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。
（4）选择表笔插孔的位置。
（5）测量电压：
测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。
a交流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。
b直流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。
若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。
（6）测电流：
测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。
测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。
如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。
其读数方法如下：
实际值=指示值×量程/满偏
（7）测电阻：
用万用表测量电阻时，应按下列方法*作：
a机械调零。
在使用之前，应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零，避免不必要的误差。
b选择合适的倍率挡。
万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。
一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。
c欧姆调零。
测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。
如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。
并且每换一次倍率挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。
4）万用表使用注意事项
a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。
b在测电流、电压时，不能带电换量程
c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
d测量时尽量单手操作。
e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-。
f用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。
g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。
h万用表长时间不用，应将电池拿下。
4.元器件特性及主要用途
4.1电阻
电阻是一种电阻无缘电子元件，代表符号为R，其图形符号如图。
特点是无论被安装在电路结构的那个部分，电阻都会有电流流过。
在电路中起限流、分流、降压、分压、负载及阻抗匹配作用，还可与电容配合做滤波器的作用，是电子设备中使用最多的原件之一。
4.1.1电阻的主要指标
1）标称阻值
电阻的主要指标是标称电阻、允许偏差和标称功率。
所谓标称阻值就是电阻上标出的名义值，如330Ω、1KΩ等。
为了便于实际生产和使用，国家规定一系列数值作为阻值标准，不能随意更改。
2）允许偏差
实际值往往于标称值有一定偏差。
这个偏差与标称值的百分比叫做允许误差。
误差越小，电阻精度越高。
4.1.2常用电阻的识别
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。
这里主要介绍色标法。
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2.6（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2.6（b）所示。
图12色环电阻色标
4.1.3电位器
电位器用于需要频繁调节阻值的场合，它的阻值可以改变。
4.1.4测量
1）首先将万用表放置合适的Ω档；
2）红、黑表笔短接调零；
3）两只表笔分别接被测电阻的两端。
测量时注意不要双手同时触及电阻的引线的两端，以免将人体电阻并联至被测电阻，影响测量的准确性；
4）电位器的测量要先用万用表测量最大档与所标称的值是否相符，然后在测量中心滑动端和电位器任一固定端的电阻值。
测量时旋转转轴观察指针应平稳移动、阻值连续变化并没有跳动现象。
转动转轴时应感到内触点滑动灵活，松紧适中，听不到“丝丝”的噪声，表明电位器的电阻体良好，动接触点可靠。
4.2三极管
图14常见三极管的外形及电路符号
1）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。
2）测量
将万用表调到电阻R×1KΩ档，调零后分别测量be，bc间的正反向电阻，判别好坏。
注意PN结的导电是非线性的，在不同的电压下有不同的结果，所以规定用电阻R×1KΩ档。
直流放大倍数β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HFE刻度线上的读数。
注意一定要分清NPN型和PNP型。
4.3二极管
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。
1）分类
按材料二极管可以分为硅管和锗管；按制作工艺可以分为点接触性和面接触性；按用途又分为整流管、检波管、稳压管、变容管和光敏管等。
2）一般二极管
（1）电路符号与外观
（2）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。
（3）发光二极管
发光二极管是一种将电信号转换为光信号的半导体器件，与普通二极管一样也具有单向导电性，正向导通才能发光。
不过发光二极管的正向导通电压为1.5~3V。
4.4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、信号调谐等作用。
4.4.1电容的基本知识
电容有很多种类，按结构分为固定电容、可变电容和微调电容；按介质分为空气介质、固体电容和电解质电容；按有无极性分为极性电容和无极性电容。
无机介质电容的介质有无机物物质构成，可分为瓷介电容、云母电容和独石电容等。
主要特点是绝缘强度高，耐高压，耐高温，耐腐蚀，电容值稳定，通常用于高频电路。
图瓷介电容图电解电容
4.4.2电容的识别与测量
1）电容的主要参数
标称容量与误差
电容外壳表面上标出的电容量值，称为电容的标称容量。
标称容量与实际容量之间的偏差与标称容量之比的百分数称为电容的允许误差。
常用的电容的允许误差有±0.5%、±1%、±2%、±5%、±10%、±20%。
工作电压
电容使用时加在两端的最大工作电压值称为工作电压，也称为耐压或额定电压。
使用时，外加电压最大值一定要小于电容的额定电压，通常外加电压应在额定电压的2/3以下。
绝缘电阻
电容的绝缘电阻表征电容的漏电性能，在数值上等于加在电容两端的电压除以漏电电流。
绝缘电阻越大，漏电流越小，电容的质量越好。
品质优良的电容具有较高的绝缘电阻一般都在兆欧级以上。
2）电容的标注方法
其标注方法主要有直标法、文字符号法、数字法和色标法。
直标法
将容量、偏差、耐压值直接标注在电容体上。
常用于电解电容参数的标注。
文字符号法
容量的整数部分写在容量单位符号之前，小数部分写在容量单位之后。
数字法
在一些瓷片电容上常用三位数字表示标称电容，单位为pF.其中前两位表示有效数字；第三位表示倍率。
色标法
与色环电阻表示方法类似，其颜色代表的数字与电阻的颜色完全一致，单位为pF。
4.4.3测量
测量电容的漏电流。
将万用表置于R×1KΩ档，用表笔对电容的两极短接放电后，正反两次对电容进行充电。
此时表针迅速向右摆动，然后慢慢退回。
待指针不动时指示的电阻值越大，表示漏电流越小，若指针在0位附近不返回，则说明电容已经击穿；若表针不摆动，则说明该电容已经开路。
失效。
非电解质电容的测量方法。
万用表置于R×10KΩ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幅度越大。
可变电容的检查。
主要用万用表电阻档检查动、定片之间是否碰片。
用红、黑表笔分别接动片和定片，旋转轴柄若电表表针不动，说明动、定片之间无短路，若指针摆动，说明电容有短路之处。
4.5扬声器
选用的是圆形恒磁式钡铁氧体电动式扬声器
测量：
电阻8Ω；用万用表笔摩擦触点试听声音。
4.6555芯片
图17555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
4.7本次实习主要用到的元器件（测量结果见附录一）
电阻：
100Ω×21kΩ×410kΩ×1
电容：
100μF×20.01μF×1
三极管：
NPN型8050PNP型85
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