電工電子實驗課程介紹2008B

1、v一. 課程性質(zhì)、目的與任務，教學內(nèi)容及安排v二. 總體課程安排 v三. 本學期課程安排 v四. 電工電子實驗課程的特點v五. 如何學好電工電子實驗課v六. 電工電子實驗課學習要求v七. 正確使用TY-360萬用表 v 性質(zhì) 是我院通信和電類本科各專業(yè)的技術基礎課。是一門工程性、技術性、實踐性很強的必修課程。v目的 使學生較系統(tǒng)地掌握電路理論實驗論證、電路設計和調(diào)測、實驗技術等方面的知識，初步具有電路設計、裝配、測試和調(diào)整的能力。v任務鞏固、深化所學的相關理論知識。講授電路設計和實驗技術方面的知識。培養(yǎng)學生在電路裝配、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

2、電路設計自動化(EDA)軟件使用方法。培養(yǎng)學生在電路方面的工程和技術觀點，自覺應用理論知識分析和解決問題的能力，嚴謹細致的作風和不斷創(chuàng)新的能力。電工電子實驗課程的教學內(nèi)容可分為五大部分：電工電子實驗課程的教學內(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計方法；以工程實現(xiàn)為目的的電子電路設計方法；與實驗技術相關的知識，如電路設計方法、電與實驗技術相關的知識，如電路設計方法、電路調(diào)測方法、相關軟件性能及其使用等；路調(diào)測方法、相關軟件性能及其使用等；技能訓練，如電路裝配、儀表使用、電路調(diào)測、技能訓練，如電路裝配、儀表使用、電路調(diào)測、實驗

3、報告的撰寫等；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、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、教學方式等所有的實驗教學實驗方式的選擇、教學方式等所有的實驗教學環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了對科技素質(zhì)培養(yǎng)的考慮和安排。環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了對科技素質(zhì)培養(yǎng)的考慮和安排。 總分滿分100=平時50分+期末考試50分。 折算成優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五檔報教務處。其中平時50分由預習10分、操作25分、實驗報告15分累加合成。該項成績由任課教師根據(jù)記錄（在記分冊上必須有記錄）的學生平時情況，實事求是地給出。預習內(nèi)容：電路實驗完成實驗指導書中的“預習要求”為主。模電實驗以仿真實現(xiàn)（電路設

4、計、仿真結(jié)果）為主。預習檢查：Multisim仿真軟件的應用應貫穿全部實驗。期末考試其中包含仿真軟件的應用。要求學生在實驗前利用實驗室開放時間完成實驗仿真，然后再硬件實現(xiàn)。實驗仿真作為預習的基本要求，教師進行檢查。每次實驗時課內(nèi)檢查本次預習內(nèi)容完成情況，當場評分并記錄在冊。預習報告不再收繳，學生自己裝訂成冊，便于復習。l 本課程采用課堂教學、自學和實驗相結(jié)合的教學方式，以實驗為主。l課堂教學用于講述電路設計、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；l自學內(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；l電路實驗以驗證性實驗為主、模電實驗以設計性實驗為主。采用一人一

5、組的方式，每個實驗包括數(shù)據(jù)的理論計算、電路技術指標分析、電路設計、仿真、裝配、調(diào)測、數(shù)據(jù)處理和撰寫實驗報告等過程。 v電工電子實驗課程總計96課時，6學分，大二年級一學年內(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。本學期完成、48課時、3學分，單獨考核。電工電子實驗（二）包括信號與系統(tǒng)實驗、數(shù)電單元電路部分、模數(shù)結(jié)合的綜合性實驗。下學期完成、48課時、3學分，單獨考核。v部分專業(yè)還需完成 通信電子電路實驗，安排在大三年級第一學期完成。v使用教材：電工電子實驗技術（上、下冊）河海大學出版社 2005年9月第二版 電 工 電 子 實 驗 手 冊 謝 勁 草 、 張

6、豫 滇 編 著 電 子 版 （ 可 在http:/“實驗課程課件”下載）參考書：1、楊吉祥 電子測量技術基礎南京：東南大學出版社，1999 2、蔣卓勤蔣卓勤Multisim及其在電子設計中的應用西安電子科技大學出版及其在電子設計中的應用西安電子科技大學出版社，社，2003 見授課計劃表見授課計劃表v1. 實驗課與理論課的關系v2. 認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)設計指標和設計方案的多樣性v3. 知識學習和技術能力培養(yǎng)的關系v4. 科技素質(zhì)的培養(yǎng)v1. 端正幾個觀點：軟件與硬件能力的關系模擬電路與數(shù)字電路的關系物理概念、分析計算方法與

7、設計方法的關系電路自動化設計與基礎訓練的關系v2. 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)教學要求去學習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習勤學多練，重視每次動手的機會v1. 認真預習，寫出預習報告，無預習報告者不得做實驗。預習報告分為驗證性預習報告和設計性預習報告。（P17-預習報告寫作知識）v2.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)驗應留下文字材料，不斷積累和提高。v3.掌握常用儀表、儀器的基本操作方法。v4.掌握基本的電路設計、調(diào)測方法并能運用于實踐。v5. 認真書寫并按

8、時交出實驗報告。（P11-實驗報告寫作知識）v6. 自帶萬用表、元器件、接插線，并妥善保管。v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、最普及的設備。v熟練掌握萬用表的使用方法是對電類工科院校學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)成正確的操作習慣。 萬用表在測量前，應注意水平放置時，表頭指針是否處于交直流擋標尺的零刻度線上，否則讀數(shù)會有較大的誤差。若不在零位，應通過機械調(diào)零的方法（即使用小螺絲刀調(diào)整表頭下方機械調(diào)零螺釘）使指針回到零位。電阻檔刻度直流電壓、

9、電流，交流電壓檔刻度10V交流電壓檔專用刻度直流或交流電壓檔直流或交流電壓檔的靈敏度及電壓降的靈敏度及電壓降測量內(nèi)容測量范圍靈敏度及電壓降準確級（精度）直流電流DCA0.05mA2.525mA250mA0.1V0.25 V0.35V33直流電壓DCV1050V2501000 V20k/V20k/V9k/V333交流電壓 ACV10V50V250V1000V9k/V4 電 阻 中心值：20（R1） 倍 數(shù)：R1、10、100、R1K倍 數(shù)：R10KR1檔中心值203101、電壓檔內(nèi)阻的計算：電壓檔的“靈敏度及電壓降”電壓檔例如：計算檔的萬用表內(nèi)阻（）（）（）、電流檔內(nèi)阻的計算

10、電流檔的“靈敏度及電壓降”電流檔例如：計算萬用表.檔的內(nèi)阻（） .（）（）3、電阻擋內(nèi)阻的計算例如：計算萬用表檔內(nèi)阻中值電阻檔位2、直流電壓測量v紅表棒插入“+”插口，黑表棒插入“”插口，測量選擇開關置于“DCV”的適當檔位處。(如果不能事先估計被測電壓的數(shù)值，應先將測量選擇開關置于最大量程檔位，然后根據(jù)實測指示值的大小，選用適當量程。) 電壓的數(shù)值是在“VA”刻度上讀數(shù)，檔位對應滿偏值 。l測量直流電壓，應將儀表并聯(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)

11、情況修正紅黑表棒的連接方式及重新設置合適的量程檔。）l當電表內(nèi)阻對被測電路影響較小時，為了得到較小的相對誤差，應選擇適當?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。3、直流電流測量v測量直流電流時，應將萬用表串接在被測電路之中進行測量，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。測量之前應估計被測電流的大小，置萬用表的測量選擇開關到“mA”的適當量程檔位。直流電流的量值在“VA”刻度上讀出(與直流電壓共用刻度)，檔位對應滿偏值 。l在測量低阻值支路的電流時，萬用表的接

12、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，使用中應予以考慮。l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)歐姆定律進行換算(I=V/R)。當然，這要求電壓表的內(nèi)阻要遠大于被測電壓降的電阻，否則測得的電壓量值誤差很大。 4、交流電壓測量v根據(jù)被測電壓的大小，測量選擇開關置于適當?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“VA”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

13、量程的量值刻度不是均勻的，因此設置了專用的交流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。l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。l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。5、直流電阻測量v根據(jù)被測電阻的阻值大小，測量選擇開關置于適當?shù)摹癛倍率”檔位。每次改換電阻檔后，

14、在測量電阻之前首先應將兩根測試棒“短接” ，并調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕，使指針剛好指在“”標度尺的零位上，它是保證測量準確必不可少的步驟。l如果旋動“調(diào)零”旋鈕也無法使指針到達零位，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。l為了提高測量電阻的準確度，刻度應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，應轉(zhuǎn)換測量選擇開關到其它合適的R倍率檔位。6、電阻檔的其它應用v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

15、值為零，此兩點間可視為短路。v測量時應使用“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。例如某負載電阻(可能為多個電阻并聯(lián))僅為10，若用“R1k”檔去判別負載是否被短路時，則由于此時指針接近于零位，而誤認為短路，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為短路。v當測量絕緣電阻或漏電電阻時，應使用“R10k”檔位，若測得阻值不夠大，則漏電大。 6 61 1 檢查電路中有無短路檢查電路中有無短路6 62 2 測量在路電阻測量在路電阻v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系，必要時應脫焊被

16、測電阻的一端，然后才能進行阻值的正確測量。v對高阻值電阻元件(幾百k以上)的測量，應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。 6 63 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。v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。 ABC6 64 檢查電感線圈v用歐姆表可檢查電感線圈有否斷路，變壓器各組線

17、圈之間以及線圈與屏蔽罩之間有否短路等故障。v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。v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。 6 65 判別電容器的好壞v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，應先將其短路放電，不能用歐姆表測量帶電的電容。v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“”，指針所指數(shù)值就是漏電電阻。除電解電

18、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。v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。v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。 6 66 判別電容量的相對大小電容器容量的估測：v5000pF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。v表棒一搭上，表頭指針向R=0的方向迅速擺動，后漸復原； 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

19、復原。這就是電容充電，放電的情形。v電容器的容量越大，表頭指針擺動幅度就越大，且復原的速度越慢。可以根據(jù)表頭指針所擺動的幅度及其復原的速度來衡量電容量的相對大小。6 67 判斷電解電容的極性v電解電容器有“+”、“”極性之分，使用中不能接錯。如果“+”、“”極的標記已模糊不清時，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。v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)電池的負極。

20、+-6 68 8 判別晶體二極管的好壞判別晶體二極管的好壞v測量二極管的正向電阻：開關置于R100檔(或R1k檔位)。將黑表棒接其正極、紅表棒接負極，表針應指在較小的量值上，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。v測量二極管的反向電阻：黑表棒接被測二極管的“負”極，紅表棒連到“正”極，電表應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。v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