武汉理工大学电工实习报告文档格式.docx
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武汉理工大学电工实习报告文档格式.docx
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2熟悉电路中的主要电子集成原件CD4017的作用和特性
3进一步掌握电子产品制作的方法
4掌握基本用电常识,对常用电子电工元器件有基本的了解和认识,会进行测试和使用。
5学会使用常用电工工具,掌握手工焊接方法,电子产品装配制作。
6掌握一般故障的排查测试方法,锻炼动手动脑实践能力,开发创新思维。
2预备知识
2.1安全用电
安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。
在电子装焊调试中要使用各种工具、电子仪器等设备,同时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发生人身、设备事故。
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。
136V为人体安全电压,交流电10mA和直流电50mA为人体安全电流。
2绝缘电阻≥5MΩ,然而一个正常人的电阻除去角质层电阻外,一般在800~1000Ω左右。
3用电安全的基本要素有电气绝缘良好、保证安全距离、线路和插座容量与设备功率相适宜、不使用三无产品。
4实验室内电气设备及线路设施必须严格按照安全用电规程和设备的要求实施,不许乱接、乱拉电线墙上电源,未经允许不得拆装、改线。
5在实验室同时使用多种电气设备时,其总用电量和分线用电量均应小于设计容量,连接在接线板上的用电总负荷不得超过接线板的最大容量。
6实验室应使用空气开关并配备必要的漏电保护器电气设备,和大型仪器需接地良好,对线路老化等隐患要定期检查并及时排除
7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音乐盒的制作,这些内容所用到的工具主要有:
①电烙铁
电烙铁,如图1,是电子制作和电器维修必工具,主要用途是焊机元件及导线,按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁,按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁,根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。
本实习选用的是20W内热式斜面型的电烙铁,内阻大约1.5K。
使用前要将烙铁头上的镀铬层锉掉并涂上锡。
焊锡丝,是由一定比例的铅锡合金包裹松香辛丝而成,为是以不同的焊接要求有不同的直径,应根据焊点的大小选用。
图1电烙铁
②拆装工具
斜口钳、剪刀、十字起、一字起、镊子等用于紧固和拆卸各种螺钉,安装或拆卸原件。
如图2,从左到右依次排列。
图2拆装工具
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常用原件
4.1常用元件作用及其测量方法
元件名称
作用
极性判别
测量方法
发光二极管
限流,分压
长脚为正极,短脚为负极
利用其单向导电性,万用表置Rx1KΩ档,两表笔接二极管两端,正各电阻为100-几千欧,反向电阻为几十千欧-几百千欧,说明了二极管是好的.
电容
储能元件
瓷介电容不分正负极,实习中用到的电解电容分正负极,长脚是正极,短脚是负极,
万用表置Rx10KΩ档,正反两次对电容进行充电,第二次摆动幅度比第一次大,而后返回,则电容是好的.
电阻
将电信号转换成光信号限流,分压
不分正负极,使用时可正反任意连接
万用表置欧姆档,红黑表笔正反两次接在电阻两端,两次读数是一样的,说明电阻是好的.
三极管
电流放大和开关作用
分PNP型和NPN型
选用欧姆档的R×
1K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
扬声器
振动发声,把电信号转换成声音信号
单只扬声器两个接线柱不分正负极
用万用表摩擦接触点试听声音,发出嗞嗞的声音说明扬声器是好的。
4.2常用器材
所需器材
数量
型号,参数
备注
锯末压缩板(刨花板)
一块
十进制计数器
一个
CD4017
带底座
集成音乐芯片
已录入《十五的月亮》
电池盒
内伸出导线
透明胶
一卷
宽度12mm
开关
插坐排针
九个
定时器
NE555
彩纸
一张
宽为95mm
切割工具
一套
包括切割工具,打磨工具,钻孔工具
五个
包括红色,橙黄色,绿色LED灯
彩虹排线
七根
导线
若干
锡条
低熔点,内含松香
三个
两个100μF;
一个103μF;
100μF为电解电容,103μF为瓷片电容
八个
两个100Ω;
五个1KΩ;
一个10KΩ
万用板
80mm*50mm
两个
S8050D,s8550D
焊接工作台
包括尖口焊枪,烙铁架,以及工作台
热熔胶枪
含有若干根固体热熔胶
打磨机
用来打磨木板
切割器
用来切割木板
钻孔机
用来为二极管打孔
锉刀
用来打磨木板及烙铁焊接面
急救箱
一台
紧急包扎救治
5流水彩灯音乐盒的制作
5.1流水灯电路原理
流水彩灯音乐盒原理
流水彩灯音乐盒电路由555芯片,CD4017和10个LED组成的流水等电路,接通电路后,系统可依次点亮。
LED灯的时间间隔可以通过改变电位器的阻值来实现,555芯片组成一个定时器电路,周期由R5,R6和C8决定。
CD4017是一个分频器,有10个输出端,3个功能端,CD4017输出顺序为3,2,4,7,10,1,5,6,9,11。
若要改变彩灯的闪光速度,可改变R6的大小。
5.2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。
5.3作品展示
连线装配图
万用板背面焊接图
万用板正面安装图
5.4检测调试
万用表档位调到1欧或者10欧档位
负总线测试:
黑表笔接电源负极,红表笔接与电路负总线相联的元件负极:
芯片座的1脚,C1电容的负极,C2电容的负极、R3电阻的负极,VT2的集电极C,LED3的负极。
万用表指针不偏转正常即指示0欧,如果指针偏转到∞档,则表示该元件与负总线之间的连接线路断开了。
正总线测试:
黑表笔接电源负极,红表笔接与电路正总线相联的元件正极:
芯片座的8脚、4脚,C1电容的正极,R1、R6、R7、R8电阻的正极。
万用表指针不偏转正常即指示0欧,如果指针偏转到∞档,则表示该元件与正总线之间的连接线路断开了。
元件之间线路测试红黑表笔分别接在:
芯片座7脚和R1的负极,6脚和R2的负极,6脚和C1电容的正极,5脚和C2电容的正极,3脚和R5电阻的正极,R4电阻的负极和R5电阻的正极,LED1的负极和R3电阻的正极,LED2的负极和VT2的发射极E,电阻R5与VT2的基极。
检测结果分析和负总线检测一致。
芯片调试:
万用表档位接到直流电压10V档。
两表笔接电源两级测电源电压。
黑表笔接电源负极,不带芯片测芯片座的对地电压,即红表笔接芯片座的1脚、8脚和4脚。
1脚:
0V,4脚:
大约3.8V,8脚:
大约3.8。
芯片组装后的测量(无电压情况下安装芯片):
测量芯片3脚的对地电压(大约零点几伏到4V左右)如果无震荡,先检查C1电容的连接是否正常,然后检测2脚和6脚的连接是否正常,最后检测C2电容是否牢固连接。
当LED1亮时,分别测量LED1的正极电压和负极电压(正极电压2V左右,负极电压0V)当LED2亮时,分别测量LED2的正极电压和负极电压,(使用数字表)测量三极管VT2的集电极C、基极B、发射极E的对地电压。
Ve大约一点几伏,Vb大约零点几伏,Vc为0伏。
音乐电路的测量:
测量C3电容的正极对地电压,(使用数字表)测量三极管VT1的集电极C、基极B、发射极E的对地电压。
。
Vc大约一点几伏,Vb大约零点几伏,Ve为0伏。
整理并记录所测数据。
6心得体会及总结
音乐盒制作过程看似有点复杂,其实将其分解成几个部分制作,也就没有那么困难了。
在焊接的时候,上锡是个需要多练习的过程,只有将焊锡练好,后面的走线才能走的好。
走线走好了,对后面的过程大有方便,尤其是最后检查电路的时候。
所以上锡虽然简单,但是却很重要。
然后就是在外观设计的时候,我的思路是设计世博会上的中国馆,但是最后的成果却不怎么理想,原因有多方面的。
一个是我自身的原因,在做之前没有对所设计的东西做充分的了解,以至于在后来做的时候出现了不少失误。
第二个是实验器材的限定,所发的木板是个长方形的,宽度对我的作品起到了很大的限制。
作品应该是正方形,我即要保证作品那种层次感,每层大小要呈现规律性递减,但是每层之间的差距又不能太小,否则看不出来层次感,但是最下面一层又要保证能放下电池盒。
这个时候就对作品的制作起到了限制作用。
制作过程中,老师对我们的指导作用非常大,老师很热心,也很好,讲课很仔细很生动,注重开发学生自己的思维和动手能力,在必要的时候提供一些帮助,同时也很平易近人,很喜欢这个老师。
对于实验室一些方面做得很好,比如有一些医疗急救设施,对于烫伤割伤的同学,可以对其进行紧急救助,这是体现教学人性化的一个方面。
但是也有需要改进的地方,我认为学校可以增加一些工具,比如胶枪,到后期几十个学生共用三个胶枪,效率有点低。
以及在打磨室装几个排气扇,这样在打磨的时候不至于那么呛。
以及我觉得学校以后在选购音乐芯片的时候可以考虑其他的一些音乐,要与时俱进。
同时制作音乐盒的木板可以适当增加点宽度,这样可以给学生更大的发挥空间,不至于出现我这种情况。
还有彩纸可以增加点其他纯色的。
这次的实习,让我学到了不少东西,不仅增长了知识,还锻炼了我们的动手能力。
对我们学生的培养有很大的帮助,给我们的大学生活留下了一段非常有意义而又美好的回忆。
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