南京郵電大學(xué)電工電子實驗課程介紹.ppt

,同學(xué)們下午好!,前言,歡迎大家第二次來電工電子實驗中心。從現(xiàn)在起，我中心的老師們將和大家有一年多的接觸時間。在這一年多的時間里，相信我們一定能夠相互配合，相互支持，共同努力完成好教學(xué)所規(guī)定的任務(wù)。大家知道，知識分為兩種：一種是理論知識，一種是實踐知識。理論知識固然是重要的，它能夠指導(dǎo)實踐，為社會創(chuàng)造財富。然而，理論知識一旦離開實踐，那將是空洞的，沒有絲毫的實際價值。只有經(jīng)過實踐，理論知識才能豐富，才能發(fā)展，二者相輔相成，缺一不可。所以大家不要有重理論輕實踐的思想，要兩手抓，一手抓理論，一手抓實踐。今天我所要向大家介紹的是如下七個方面的大概情況及做實驗前大家所必須具備或要了解的相關(guān)知識。,電工電子實驗課程介紹,一.課程性質(zhì)、目的與任務(wù)，教學(xué)內(nèi)容及安排二.總體課程安排三.本學(xué)期課程安排四.電工電子實驗課程的特點五.如何學(xué)好電工電子實驗課六.電工電子實驗課學(xué)習(xí)要求七.正確使用TY-360萬用表,一.課程性質(zhì)、目的與任務(wù),性質(zhì)是我院電類本科各專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。是一門工程性、技術(shù)性、實踐性很強的必修課程。目的使同學(xué)們較系統(tǒng)地掌握電路理論實驗論證、電路設(shè)計和調(diào)測、實驗技術(shù)等方面的知識，初步具有電路設(shè)計、裝配、測試和調(diào)整的能力。任務(wù)鞏固、深化所學(xué)的相關(guān)理論知識。講授電路設(shè)計和實驗技術(shù)方面的知識。培養(yǎng)學(xué)生在電路裝配、儀表使用、電路調(diào)測、實驗數(shù)據(jù)分析處理、實驗報告撰寫等方面的技能。初步掌握電子電路設(shè)計自動化(EDA)軟件使用方法。培養(yǎng)學(xué)生在電路方面的工程和技術(shù)觀點，自覺應(yīng)用理論知識分析和解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)和不斷創(chuàng)新的能力。,教學(xué)內(nèi)容,電工電子實驗課程的教學(xué)內(nèi)容可分為五大部分：以驗證電路理論為主的驗證性實驗以工程實現(xiàn)為目的的電子電路設(shè)計方法；與實驗技術(shù)相關(guān)的知識，如電路設(shè)計方法、電路調(diào)測方法、相關(guān)軟件性能及其使用等；技能訓(xùn)練，如電路裝配、儀表使用、電路調(diào)測、實驗報告的撰寫等；科技素質(zhì)培養(yǎng)，如實驗內(nèi)容和實驗難度的安排、實驗方式的選擇、教學(xué)方式等所有的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了對科技素質(zhì)培養(yǎng)的考慮和安排。,教學(xué)安排,本課程采用課堂教學(xué)、自學(xué)和實驗相結(jié)合的教學(xué)方式，以實驗為主。課堂教學(xué)用于講述電路設(shè)計、儀表原理與使用、電路調(diào)測方法、EDA軟件使用等方面的知識；自學(xué)內(nèi)容主要是具體實驗的步驟、集成器件的選用、儀表的操作使用等；電路實驗以驗證性實驗為主、數(shù)電實驗以設(shè)計性實驗為主。采用一人一組的方式，每個實驗包括數(shù)據(jù)的理論計算、電路技術(shù)指標(biāo)分析、電路設(shè)計、仿真、裝配、調(diào)測、數(shù)據(jù)處理和撰寫實驗報告等過程。,二.總體課程安排,電工電子實驗課程總計96課時，6學(xué)分，大二年級一學(xué)年內(nèi)完成。分為兩部分：電工電子實驗（一）包括電工實驗、模電實驗的單元電路部分。本學(xué)期完成、48課時、3學(xué)分，單獨考核。電工電子實驗（二）包括信號分析實驗、數(shù)電小系統(tǒng)設(shè)計和數(shù)電實驗的單元電路部分。下學(xué)期完成、48課時、3學(xué)分，單獨考核。部分專業(yè)還需完成高頻電路實驗，安排在大三年級第一學(xué)期完成。使用教材：電工電子實驗技術(shù)（上冊）上冊河海大學(xué)出版社2005年9月第二版電工電子實驗手冊謝勁草、張豫滇編著,三.本學(xué)期課程安排,四.電工電子實驗課程的特點,1.實驗課與理論課的關(guān)系2.認(rèn)識研究問題和解決問題的差異：a)器件模型的簡化b)分析方法的簡化c)實現(xiàn)過程的非理想性d)設(shè)計指標(biāo)和設(shè)計方案的多樣性3.知識學(xué)習(xí)和技術(shù)能力培養(yǎng)的關(guān)系4.科技素質(zhì)的培養(yǎng),五.如何學(xué)好電工電子實驗課,1.端正幾個觀點：軟件與硬件能力的關(guān)系模擬電路與數(shù)字電路的關(guān)系物理概念、分析計算方法與設(shè)計方法的關(guān)系電路自動化設(shè)計與基礎(chǔ)訓(xùn)練的關(guān)系2.提高動手能力什么是動手能力怎樣提高動手能力自覺的根據(jù)教學(xué)要求去學(xué)習(xí)建立正確的觀念獨立完成實驗，盡量自己分析和解決實驗中的各種問題做好實驗預(yù)習(xí)勤學(xué)多練，重視每次動手的機會,六.電工電子實驗課學(xué)習(xí)要求,1.認(rèn)真預(yù)習(xí)，寫出預(yù)習(xí)報告，無預(yù)習(xí)報告者不得做實驗。2.獨立完成實驗，動手、動腦并重，注重培養(yǎng)運用理論知識分析問題和解決問題的能力。注意歸納總結(jié)，新的體驗和經(jīng)驗應(yīng)留下文字材料，不斷積累和提高。3.掌握常用儀表、儀器的基本操作方法。4.掌握基本的電路設(shè)計、調(diào)測方法并能運用于實踐。5.認(rèn)真書寫并按時交出實驗報告。6.自帶萬用表、元器件、接插線，并妥善保管。,七.正確使用TY-360萬用表,萬用表可用于測量直流電流、直流電壓、工頻交流電壓、電阻值等，還可用于電路查錯排障。是電類儀表中最簡便、最普及的設(shè)備。熟練掌握萬用表的使用方法是對電類工科院校學(xué)生的最基本要求之一。為此要求：了解萬用表的電路原理，掌握其等效電路的分析方法。掌握萬用表對被測電路的影響及其程度。養(yǎng)成正確的操作習(xí)慣。,1、TY-360表盤刻度,電阻檔刻度,直流電壓、電流，交流電壓檔刻度,10V交流電壓檔專用刻度,2.TY-360表的中值電阻及技術(shù)參數(shù),中值電阻：,TY-360表的技術(shù)參數(shù)：,3、直流電壓測量,紅表棒插入“+”插口，黑表棒插入“”插口，測量選擇開關(guān)置于“DCV”的適當(dāng)檔位處。(如果不能事先估計被測電壓的數(shù)值，應(yīng)先將測量選擇開關(guān)置于最大量程檔位，然后根據(jù)實測指示值的大小，選用適當(dāng)量程。)電壓的數(shù)值是在“VmA”刻度上讀數(shù)，滿偏值。測量直流電壓，應(yīng)將儀表并聯(lián)接入，并使紅表棒接被測部分的高電位端，黑表棒接被測部分的低電位端。(如果不知道被測部分的電位高低和電壓極性，可先將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電壓最大量程檔，快速試測一下，然后根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)情況修正紅黑表棒的連接方式及重新設(shè)置合適的量程檔。）當(dāng)電表內(nèi)阻對被測電路影響較小時，為了得到較小的相對誤差，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牧砍淌怪羔樈咏鼭M量程。由于萬用表的內(nèi)阻不很高，因此在測量電壓時，將引起一定的誤差。要分析萬用表的內(nèi)阻對被測電路的影響及影響程度，否則，測得的數(shù)據(jù)可能不可用。,4、直流電流測量,測量直流電流時，應(yīng)將萬用表串接在被測電路之中進(jìn)行測量，并要求電流從紅色測試棒流入，黑色測試棒流出，否則指針反偏。測量之前應(yīng)估計被測電流的大小，置萬用表的測量選擇開關(guān)到“mA”的適當(dāng)量程檔位。直流電流的量值在“VmA”刻度上讀出(與直流電壓共用刻度)，滿偏值。在測量低阻值支路的電流時，萬用表的接入對被測支路的電流影響較大。這是萬用表直流檔的等效內(nèi)阻造成的，使用中應(yīng)予以考慮。實際上在電子工程中，多用間接測量方法測量直流電流：使用萬用表的直流電壓檔位，測量被測電流通過電阻元件兩端的電壓降，然后根據(jù)歐姆定律進(jìn)行換算(I=V/R)。當(dāng)然，這要求電壓表的內(nèi)阻要遠(yuǎn)大于被測電壓降的電阻，否則測得的電壓量值誤差很大。,5、交流電壓測量,根據(jù)被測電壓的大小，測量選擇開關(guān)置于適當(dāng)?shù)慕涣麟妷毫砍虣n位，并將測試棒并聯(lián)接入被測部分兩端。除交流10V檔外電壓的量值在“VmA”刻度線上讀出(與直流電壓，直流電流檔共用一條刻度線)；對于交流10V量程，由于硅二極管(整流器)的伏安特性在低電壓端的非線性，交流10V量程的量值刻度不是均勻的，因此設(shè)置了專用的交流10V刻度。由于交流電壓的刻度是針對正弦波形，并以有效值標(biāo)出的，所以萬用表交流電壓檔只能直接測量正弦交流電壓的有效值。由于萬用表內(nèi)整流元件工作頻率的限制及測量電路分布電容的影響，此表的交流電壓檔位僅能測量40Hz1kHz的正弦交流電壓。如果被測信號電壓的頻率超出這個范圍或波形為非正弦，也可以有電壓量值讀出，但測量誤差很大，僅能作為信號電壓相對大小的參考。交流電壓檔的內(nèi)阻較低(9k/V)，故在測量時，與直流電壓檔一樣，要考慮內(nèi)阻對被測電路的影響。,6、直流電阻測量,根據(jù)被測電阻的阻值大小，測量選擇開關(guān)置于適當(dāng)?shù)摹癛倍率”檔位。每次改換電阻檔后，在測量電阻之前首先應(yīng)將兩根測試棒“短接”，并調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕，使指針剛好指在“”標(biāo)度尺的零位上，它是保證測量準(zhǔn)確必不可少的步驟。如果旋動“調(diào)零”旋鈕也無法使指針到達(dá)零位，這說明干電池的電壓太低，已不合要求，必須換上新電池。歐姆檔調(diào)零后，就可將測試棒跨接在被測電阻的兩端進(jìn)行測量，其阻值等于表針在歐姆刻度上的指示值與R倍率相乘的積。為了提高測量電阻的準(zhǔn)確度，刻度應(yīng)盡量使用其中間一段，即在全刻度的30%到70%弧度范圍內(nèi)讀數(shù)，如果不在此范圍，應(yīng)轉(zhuǎn)換測量選擇開關(guān)到其它合適的R倍率檔位。,7、電阻檔的其它應(yīng)用,可用萬用表電阻檔檢查無源電路中有無短路現(xiàn)象，方法是直接測量無源電路中某兩點間的電阻值，若阻值為零，此兩點間可視為短路。測量時應(yīng)使用“R1”檔位。若使用較高倍率的檔位，可能因其讀數(shù)很小造成錯覺。例如某負(fù)載電阻(可能為多個電阻并聯(lián))僅為10，若用“R1k”檔去判別負(fù)載是否被短路時，則由于此時指針接近于零位，而誤認(rèn)為短路，必須用“R1”檔來判別才不會發(fā)生錯覺，在“R1”檔若指針指在零位就可確認(rèn)為短路。當(dāng)測量絕緣電阻或漏電電阻時，應(yīng)使用“R10k”檔位，若測得阻值不夠大，則漏電大。,71檢查電路中有無短路,72測量在路電阻,萬用表歐姆檔可以測量連接在電路中的電阻元件的阻值，但必須考慮到被測元件與其它器件或電路之間的連通關(guān)系，必要時應(yīng)脫焊被測電阻的一端，然后才能進(jìn)行阻值的正確測量。對高阻值電阻元件(幾百k以上)的測量，應(yīng)避免手指碰觸測試棒的金屬探針(人手的皮膚電阻約為幾百k)，以免影響測量結(jié)果而產(chǎn)生錯覺。,73判別電位器的好壞,歐姆檔可以判別電位器的好壞和阻值變化的特性。歐姆表的一端接在電位器的中間引出片B(可動觸點)，另一端接在其它兩個引出片中的一個(A或C)，旋動電位器，觀察指針的變化范圍和規(guī)律。若指針直線變化，則為直線型(X型)電位器，否則為對數(shù)式(D型)或指數(shù)式(Z型)電位器。若指針不動或變化過程中有跳變現(xiàn)象，說明電位器有接觸不良等故障。,A,B,C,74檢查電感線圈,用歐姆表可檢查電感線圈有否斷路，變壓器各組線圈之間以及線圈與屏蔽罩之間有否短路等故障。線圈具有一定直流電阻，可測量其阻值，若阻值為“”，說明線圈已斷路。若阻值比正常的同樣的線圈直流電阻小很多，則可判斷線圈有匝間短路現(xiàn)象。一般情況下，線圈阻值較小，需用低阻量程檔。具有屏蔽罩的線圈脫離電路后，線圈與屏蔽罩之間阻值為“”，否則有短路故障。,75判別電容器的好壞,用歐姆表可判別較大容量的電容器的好壞。測量電容器時，如果電容器上已充有電荷，應(yīng)先將其短路放電，不能用歐姆表測量帶電的電容。漏電的檢測：用萬用表的最高電阻量程檔測量時，表頭指針先向R=0的方向迅速擺動，然后逐步退回至R=的方向。如回不到“”，指針?biāo)笖?shù)值就是漏電電阻。除電解電容器外，若漏電電阻小于幾兆歐，說明該電容器的質(zhì)量不行。測量時不能用手并接在被測電容器的兩端，以免人體電阻引起測量誤差。如果被測電容大于0.01F，歐姆表置于R10k檔，正、反測量時表頭指針都不偏轉(zhuǎn)，與沒接上電容器一樣，則可斷定該電容器內(nèi)部已開路。對于任何電容器，若在低阻值檔上測量時，阻值為零，則說明該電容器內(nèi)部已短路。,76判別電容量的相對大小,電容器容量的估測：5000pF以上較大容量電容器的測量用歐姆表是很容易估測的，其測量方法與測量它的漏電相同。表棒一搭上，表頭指針向R=0的方向迅速擺動，后漸復(fù)原；再將黑、紅兩表棒對調(diào)，表頭指針又向R=0的方向迅速擺動，且擺幅更大，而后又漸復(fù)原。這就是電容充電，放電的情形。電容器的容量越大，表頭指針擺動幅度就越大，且復(fù)原的速度越慢?？梢愿鶕?jù)表頭指針?biāo)鶖[動的幅度及其復(fù)原的速度來衡量電容量的相對大小。,77判斷電解電容的極性,電解電容器有“+”、“”極性之分，使用中不能接錯。如果“+”、“”極的標(biāo)記已模糊不清時，可根據(jù)電解電容器的正向漏電小，反向漏電大的特性來判別其“+”、“”極性。先測量一下電解電容的漏電電阻，再將表棒對調(diào)后測試一次，根據(jù)兩次測量中的漏電程度可判斷出其極性。以漏電小(實測阻值大)的一次來說，黑表棒所搭的電極是電解電容器的“+”極，紅表棒所搭的是“”極。因為黑表棒是接表內(nèi)電池的正極，紅表棒接表內(nèi)電池的負(fù)極。,78判別晶體二極管的好壞,測量二極管的正向電阻：開關(guān)置于R100檔(或R1k檔位)。將黑表棒接其正極、紅表棒接負(fù)極，表針應(yīng)指在較小的量值上，如果阻值過大，表明二極管的質(zhì)量較差；如果表針不動，表明二極管已燒壞斷路。反之，表針滿偏轉(zhuǎn)，表明二極管已擊穿短路。測量二極管的反向電阻：黑表棒接被測二極管的“負(fù)”極，紅表棒連到“正”極，電表應(yīng)指示在幾十千歐以上范圍，反向電阻過小，表明二極管的質(zhì)量差，一般要求正、反向阻值的比值在幾十倍以上。如果它們的比值小于十倍，就不能使用。二極管的極性不知道，可用歐姆表來判別。用歐姆表先測量一次二極管電阻，然后將二極管反向再測量一次。對應(yīng)兩次測量中的正向電阻阻值較小的那次，歐姆表黑表棒所連接的二極管的一端為“正”(因為黑色測試棒連接歐姆表內(nèi)電池的正極)。,用萬用表測試二極管的方法：,（用R10K）（用R100或R1K）,反向測量,正向測量,1使用萬用表要一看，二扳，三試，四測。2在測試中不能轉(zhuǎn)換測量選擇開關(guān)，特別是在測量高電壓或大電流時，嚴(yán)禁帶電轉(zhuǎn)換量程開關(guān)。否則會在開關(guān)觸點上產(chǎn)生電弧，嚴(yán)重的會使開關(guān)燒毀。3不能用電流檔或歐姆檔測量電壓，因其內(nèi)阻小，極易燒保險。4不能帶電測量電阻，如果被測電阻有電容與其并聯(lián)，則應(yīng)先將電容放電。5在使用萬用表時，注意手不要接觸測試棒的金屬部分，以保證安全和測量準(zhǔn)確度。6為了防止表內(nèi)干電池的意外漏電，以及減少疏忽誤用的機會，萬用表暫時不用時應(yīng)將量程選擇開關(guān)置于“OFF”檔位，或電壓的最大量程檔位處。,8、萬用表使用注意事項,謝謝各位！,