電工電子實(shí)驗(yàn)課程介紹2008B

1、v一. 課程性質(zhì)、目的與任務(wù)，教學(xué)內(nèi)容及安排v二. 總體課程安排 v三. 本學(xué)期課程安排 v四. 電工電子實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)v五. 如何學(xué)好電工電子實(shí)驗(yàn)課v六. 電工電子實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)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(shù)基礎(chǔ)課。是一門工程性、技術(shù)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的必修課程。v目的 使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握電路理論實(shí)驗(yàn)論證、電路設(shè)計(jì)和調(diào)測(cè)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面的知識(shí)，初步具有電路設(shè)計(jì)、裝配、測(cè)試和調(diào)整的能力。v任務(wù)鞏固、深化所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)。講授電路設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生在電路裝配、儀表使用、電路調(diào)測(cè)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等方面的技能。初步掌握電子

2、電路設(shè)計(jì)自動(dòng)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(diǎn)，自覺應(yīng)用理論知識(shí)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。電工電子實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容可分為五大部分：電工電子實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容可分為五大部分：以驗(yàn)證電路理論為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證電路理論為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以工程實(shí)現(xiàn)為目的的電子電路設(shè)計(jì)方法；以工程實(shí)現(xiàn)為目的的電子電路設(shè)計(jì)方法；與實(shí)驗(yàn)技術(shù)相關(guān)的知識(shí)，如電路設(shè)計(jì)方法、電與實(shí)驗(yàn)技術(shù)相關(guān)的知識(shí)，如電路設(shè)計(jì)方法、電路調(diào)測(cè)方法、相關(guān)軟件性能及其使用等；路調(diào)測(cè)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(cè)、技能訓(xùn)練，如電路裝配、儀表使用、電路調(diào)測(cè)、實(shí)驗(yàn)

3、報(bào)告的撰寫等；實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等；科技素質(zhì)培養(yǎng)，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)難度的安排、科技素質(zhì)培養(yǎng)，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)難度的安排、實(shí)驗(yàn)方式的選擇、教學(xué)方式等所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式的選擇、教學(xué)方式等所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了對(duì)科技素質(zhì)培養(yǎng)的考慮和安排。環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了對(duì)科技素質(zhì)培養(yǎng)的考慮和安排。 總分滿分100=平時(shí)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(bào)教務(wù)處。其中平時(shí)50分由預(yù)習(xí)10分、操作25分、實(shí)驗(yàn)報(bào)告15分累加合成。該項(xiàng)成績(jī)由任課教師根據(jù)記錄（在記分冊(cè)上必須有記錄）的學(xué)生平時(shí)情況，實(shí)事求是地給出。預(yù)習(xí)內(nèi)容：電路實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的“預(yù)習(xí)要求”為主。模電實(shí)驗(yàn)以仿真實(shí)現(xiàn)（電路設(shè)

4、計(jì)、仿真結(jié)果）為主。預(yù)習(xí)檢查：Multisim仿真軟件的應(yīng)用應(yīng)貫穿全部實(shí)驗(yàn)。期末考試其中包含仿真軟件的應(yīng)用。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前利用實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)仿真，然后再硬件實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)仿真作為預(yù)習(xí)的基本要求，教師進(jìn)行檢查。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)課內(nèi)檢查本次預(yù)習(xí)內(nèi)容完成情況，當(dāng)場(chǎng)評(píng)分并記錄在冊(cè)。預(yù)習(xí)報(bào)告不再收繳，學(xué)生自己裝訂成冊(cè)，便于復(fù)習(xí)。l 本課程采用課堂教學(xué)、自學(xué)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式，以實(shí)驗(yàn)為主。l課堂教學(xué)用于講述電路設(shè)計(jì)、儀表原理與使用、電路調(diào)測(cè)方法、EDA軟件使用等方面的知識(shí)；l自學(xué)內(nèi)容主要是具體實(shí)驗(yàn)的步驟、集成器件的選用、儀表的操作使用等；l電路實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主、模電實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主。采用一人一

5、組的方式，每個(gè)實(shí)驗(yàn)包括數(shù)據(jù)的理論計(jì)算、電路技術(shù)指標(biāo)分析、電路設(shè)計(jì)、仿真、裝配、調(diào)測(cè)、數(shù)據(jù)處理和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過程。 v電工電子實(shí)驗(yàn)課程總計(jì)96課時(shí)，6學(xué)分，大二年級(jí)一學(xué)年內(nèi)完成。分為兩部分：電工電子實(shí)驗(yàn)（一）包括電工實(shí)驗(yàn)、模電實(shí)驗(yàn)的單元電路部分。本學(xué)期完成、48課時(shí)、3學(xué)分，單獨(dú)考核。電工電子實(shí)驗(yàn)（二）包括信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、數(shù)電單元電路部分、模數(shù)結(jié)合的綜合性實(shí)驗(yàn)。下學(xué)期完成、48課時(shí)、3學(xué)分，單獨(dú)考核。v部分專業(yè)還需完成 通信電子電路實(shí)驗(yàn)，安排在大三年級(jí)第一學(xué)期完成。v使用教材：電工電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)（上、下冊(cè)）河海大學(xué)出版社 2005年9月第二版 電 工 電 子 實(shí) 驗(yàn) 手 冊(cè) 謝 勁 草 、 張

6、豫 滇 編 著 電 子 版 （ 可 在http:/“實(shí)驗(yàn)課程課件”下載）參考書：1、楊吉祥 電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)南京：東南大學(xué)出版社，1999 2、蔣卓勤蔣卓勤Multisim及其在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用西安電子科技大學(xué)出版及其在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用西安電子科技大學(xué)出版社，社，2003 見授課計(jì)劃表見授課計(jì)劃表v1. 實(shí)驗(yàn)課與理論課的關(guān)系v2. 認(rèn)識(shí)研究問題和解決問題的差異：a)器件模型的簡(jiǎn)化b)分析方法的簡(jiǎn)化c)實(shí)現(xiàn)過程的非理想性d)設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方案的多樣性v3. 知識(shí)學(xué)習(xí)和技術(shù)能力培養(yǎng)的關(guān)系v4. 科技素質(zhì)的培養(yǎng)v1. 端正幾個(gè)觀點(diǎn)：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(jì)算方法與

7、設(shè)計(jì)方法的關(guān)系電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)訓(xùn)練的關(guān)系v2. 提高動(dòng)手能力什么是動(dòng)手能力怎樣提高動(dòng)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(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，盡量自己分析和解決實(shí)驗(yàn)中的各種問題做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)勤學(xué)多練，重視每次動(dòng)手的機(jī)會(huì)v1. 認(rèn)真預(yù)習(xí)，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，無預(yù)習(xí)報(bào)告者不得做實(shí)驗(yàn)。預(yù)習(xí)報(bào)告分為驗(yàn)證性預(yù)習(xí)報(bào)告和設(shè)計(jì)性預(yù)習(xí)報(bào)告。（P17-預(yù)習(xí)報(bào)告寫作知識(shí)）v2.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手、動(dòng)腦并重，注重培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)分析問題和解決問題的能力。注意歸納總結(jié)，新的體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)應(yīng)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(shè)計(jì)、調(diào)測(cè)方法并能運(yùn)用于實(shí)踐。v5. 認(rèn)真書寫并按

8、時(shí)交出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（P11-實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫作知識(shí)）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(cè)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(cuò)排障。是電類儀表中最簡(jiǎn)便、最普及的設(shè)備。v熟練掌握萬用表的使用方法是對(duì)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(duì)被測(cè)電路的影響及其程度。養(yǎng)成正確的操作習(xí)慣。 萬用表在測(cè)量前，應(yīng)注意水平放置時(shí)，表頭指針是否處于交直流擋標(biāo)尺的零刻度線上，否則讀數(shù)會(huì)有較大的誤差。若不在零位，應(yīng)通過機(jī)械調(diào)零的方法（即使用小螺絲刀調(diào)整表頭下方機(jī)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(cè)量?jī)?nèi)容測(cè)量范圍靈敏度及電壓降準(zhǔn)確級(jí)（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(jì)算：電壓檔的“靈敏度及電壓降”電壓檔例如：計(jì)算檔的萬用表內(nèi)阻（）（）（）、電流檔內(nèi)阻的計(jì)算

10、電流檔的“靈敏度及電壓降”電流檔例如：計(jì)算萬用表.檔的內(nèi)阻（） .（）（）3、電阻擋內(nèi)阻的計(jì)算例如：計(jì)算萬用表檔內(nèi)阻中值電阻檔位2、直流電壓測(cè)量v紅表棒插入“+”插口，黑表棒插入“”插口，測(cè)量選擇開關(guān)置于“DCV”的適當(dāng)檔位處。(如果不能事先估計(jì)被測(cè)電壓的數(shù)值，應(yīng)先將測(cè)量選擇開關(guān)置于最大量程檔位，然后根據(jù)實(shí)測(cè)指示值的大小，選用適當(dāng)量程。) 電壓的數(shù)值是在“VA”刻度上讀數(shù)，檔位對(duì)應(yīng)滿偏值 。l測(cè)量直流電壓，應(yīng)將儀表并聯(lián)接入，并使紅表棒接被測(cè)部分的高電位端，黑表棒接被測(cè)部分的低電位端。(如果不知道被測(cè)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(cè)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(shè)置合適的量程檔。）l當(dāng)電表內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路影響較小時(shí)，為了得到較小的相對(duì)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(cè)量電壓時(shí)，將引起一定的誤差。要分析萬用表的內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的影響及影響程度，否則，測(cè)得的數(shù)據(jù)可能不可用。3、直流電流測(cè)量v測(cè)量直流電流時(shí)，應(yīng)將萬用表串接在被測(cè)電路之中進(jìn)行測(cè)量，并要求電流從紅色測(cè)試棒流入，黑色測(cè)試棒流出，否則指針反偏。測(cè)量之前應(yīng)估計(jì)被測(cè)電流的大小，置萬用表的測(cè)量選擇開關(guān)到“mA”的適當(dāng)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(duì)應(yīng)滿偏值 。l在測(cè)量低阻值支路的電流時(shí)，萬用表的接

12、入對(duì)被測(cè)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。l實(shí)際上在電子工程中，多用間接測(cè)量方法測(cè)量直流電流： 使用萬用表的直流電壓檔位，測(cè)量被測(cè)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(cè)電壓降的電阻，否則測(cè)得的電壓量值誤差很大。 4、交流電壓測(cè)量v根據(jù)被測(cè)電壓的大小，測(cè)量選擇開關(guān)置于適當(dāng)?shù)慕涣麟妷毫砍虣n位，并將測(cè)試棒并聯(lián)接入被測(cè)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(duì)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(shè)置了專用的交流10V刻度（）。由于交流電壓的刻度是針對(duì)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(cè)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(cè)量電路分布電容的影響，此表的交流電壓檔位僅能測(cè)量40Hz1kHz的正弦交流電壓。如果被測(cè)信號(hào)電壓的頻率超出這個(gè)范圍或波形為非正弦，也可以有電壓量值讀出，但測(cè)量誤差很大，僅能作為信號(hào)電壓相對(duì)大小的參考。l交流電壓檔的內(nèi)阻較低(9k/V)，故在測(cè)量時(shí)，與直流電壓檔一樣，要考慮內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的影響。5、直流電阻測(cè)量v根據(jù)被測(cè)電阻的阻值大小，測(cè)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，

14、在測(cè)量電阻之前首先應(yīng)將兩根測(cè)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(cè)量準(zhǔn)確必不可少的步驟。l如果旋動(dòng)“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(cè)試棒跨接在被測(cè)電阻的兩端進(jìn)行測(cè)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(cè)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(cè)量選擇開關(guān)到其它合適的R倍率檔位。6、電阻檔的其它應(yīng)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(cè)量無源電路中某兩點(diǎn)間的電阻值，若阻

15、值為零，此兩點(diǎn)間可視為短路。v測(cè)量時(shí)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(cuò)覺。例如某負(fù)載電阻(可能為多個(gè)電阻并聯(lián))僅為10，若用“R1k”檔去判別負(fù)載是否被短路時(shí)，則由于此時(shí)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(huì)發(fā)生錯(cuò)覺，在“R1”檔若指針指在零位就可確認(rèn)為短路。v當(dāng)測(cè)量絕緣電阻或漏電電阻時(shí)，應(yīng)使用“R10k”檔位，若測(cè)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(cè)量在路電阻測(cè)量在路電阻v萬用表歐姆檔可以測(cè)量連接在電路中的電阻元件的阻值，但必須考慮到被測(cè)元件與其它器件或電路之間的連通關(guān)系，必要時(shí)應(yīng)脫焊被

16、測(cè)電阻的一端，然后才能進(jìn)行阻值的正確測(cè)量。v對(duì)高阻值電阻元件(幾百k以上)的測(cè)量，應(yīng)避免手指碰觸測(cè)試棒的金屬探針(人手的皮膚電阻約為幾百k)，以免影響測(cè)量結(jié)果而產(chǎn)生錯(cuò)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(dòng)觸點(diǎn))，另一端接在其它兩個(gè)引出片中的一個(gè)(A或C)，旋動(dòng)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(duì)數(shù)式(D型)或指數(shù)式(Z型)電位器。若指針不動(dòng)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(cè)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(cè)量電容器時(shí)，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(cè)量帶電的電容。v漏電的檢測(cè)：用萬用表的最高電阻量程檔測(cè)量時(shí)，表頭指針先向R=0的方向迅速擺動(dòng)，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

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(cè)量時(shí)不能用手并接在被測(cè)電容器的兩端，以免人體電阻引起測(cè)量誤差。v如果被測(cè)電容大于0.01F，歐姆表置于R10k檔，正、反測(cè)量時(shí)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(duì)于任何電容器，若在低阻值檔上測(cè)量時(shí)，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(duì)大小電容器容量的估測(cè)：v5000pF以上較大容量電容器的測(cè)量用歐姆表是很容易估測(cè)的，其測(cè)量方法與測(cè)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(dòng)，后漸復(fù)原； 再將黑、紅兩表棒對(duì)調(diào)，表頭指針又向R=0的方向迅速擺動(dòng)，且擺幅更大，而后又漸

19、復(fù)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(dòng)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(dòng)的幅度及其復(fù)原的速度來衡量電容量的相對(duì)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(cuò)。如果“+”、“”極的標(biāo)記已模糊不清時(shí)，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(cè)量一下電解電容的漏電電阻，再將表棒對(duì)調(diào)后測(cè)試一次，根據(jù)兩次測(cè)量中的漏電程度可判斷出其極性。以漏電小(實(shí)測(cè)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?yàn)楹诒戆羰墙颖韮?nèi)電池的正極，紅表棒接表內(nèi)電池的負(fù)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(cè)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(dòng)，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(cè)量二極管的反向電阻：黑表棒接被測(cè)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。v二極管的極性不知道，可用歐姆表來判別。用歐姆表先測(cè)量一次二極管電阻，然后將二極管反向再測(cè)量一次。對(duì)應(yīng)兩次測(cè)量中的正向電阻阻值較小的那次，歐姆表黑表棒所連接