電路圖設計要點范文

時間:2023-10-10 17:27:30

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電路圖設計要點

篇1

Abstract: Loess is a kind of special sediment in Quaternary. Due to the engineering features of loess, such as easily dissolved, easily washed, collapsible and anisotropy, loess roadbed can easily produce a variety of specific problems and diseases. Loess slope prone to falling off, erosion, collapse and slide, mud flows and other deformation; loess embankment slope prone to water erosion, the formation of grooves, hard and slippery slope prone to collapse. This thesis describes the characteristics of loess in Gansu praince and discusses the design points of the special roadbed.

關鍵詞:濕陷性黃土;特殊路基;黃土陷穴

Key words: collapsible loess;special roadbed;loess collapsible hole

中圖分類號:U416 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0057-01

1甘肅省濕陷性黃土的特性

隴西地區:低階地黃土濕陷系數平均為0.027~0.090,自重濕陷系數平均為0.005~0.052;高階地黃土濕陷系數平均為0.039~0.110,自重濕陷系數平均為0.007~0.059,屬中強至極強(Ⅱ~Ⅳ級)濕陷性黃土和自重濕陷性黃土;河西走廊地區,分布有少量的非自重濕陷性黃土,濕陷土層厚度小,呈輕微或中等(Ⅰ~Ⅱ級)濕陷性,分布不連續。

2黃土地區路基設計的原則

①黃土地區路基設計,應查明黃土分布范圍、厚度及其變化規律;沿線黃土的成因類型和地層特征;路線所處的地貌單元及地表水、地下水等情況,各種不同地層黃土的物理、力學性質、濕陷性類型和溫陷等級。②路基應避開有滑坡、崩塌、陷穴群、沖溝發育、地下水出露的晾梁邊緣和斜坡地段。如必須通過,應有充分依據和切實可行的工程措施。③位于沖溝溝頭和陷穴附近的路基,應分析評價其發展趨勢及對路基的危害程度,并在設計中考慮沖溝和陷穴對路基穩定性的影響。④位于濕陷性黃土地段的路基,宜設在溫陷等級輕微、溫陷土層較薄、排水條件較好的地段。⑤黃土地區路基設計應特別注意加強排水,采取攔截、分散的處理原則,設置防沖刷、防滲漏和有利于水土保持的綜合排水設施及防護工程,并妥善處理農田水利設施與路基的相互干擾。

3黃土地區特殊路基設計要點

3.1 黃土路段的路基基底處理根據規范要求,處于濕陷性黃土路段的路基,需要根據填土高度及黃土濕陷等級,對黃土地基處理一定的深度;與橋臺相鄰路基(含淺基礎地基)、高擋土墻路基(墻高大于6.0m),應消除地基的全部濕陷量或穿透全部濕陷性土層。針對濕陷等級、填方高度等影響因素對黃土路段的路基基底確定處理方案,并應根據路基所在路床位置提出壓實度控制要求。應根據不同路段的黃土特性,選用適合的處理方式:路基基底為不濕陷的黃土地段,基底采用正常清表碾壓,不進行其他處理;路基基底為Ⅰ級非自重性濕陷的黃土地段,路基基底清表后采用沖擊碾壓的處理方式;路基底為Ⅱ級非自重性濕陷或自重性濕陷的黃土地段,根據基底黃土層厚度不同采用沖擊碾壓、強夯、灰土樁等處理方式。

3.2 黃土路基挖方段邊坡坡率挖方邊坡形式設計,要考慮邊坡的穩定性、耐久性和挖方斷面的經濟性,并兼顧施工和養護需要。邊坡形式應根據黃土的時代成因、所處地貌單元、構造節理、邊坡高度、地面水和地下水條件以及自然穩定邊坡的形狀等綜合確定。高速公路、一級公路黃土路整邊坡宜采用臺階形。邊坡小平臺寬度為2.0~2.5m,邊坡大平臺寬度應根據穩定計算確定,宜為4~6m。年平均降水量大于250mm的地區,平臺上應設截水溝,并應予以防護。

黃土路段挖方邊坡應一次開挖成型,避免原狀土的擾動,嚴禁超挖后采用回填方式修整邊坡。同一挖方段土質均為黃土時邊坡坡率1:0.75,每6.0m高設置平臺,平臺寬度3.0m。

3.3 路基跨越黃土段沖溝的處理黃土路段沖溝發育,多見幾米至十幾米深的沖溝,平時干涸,遇水易崩坍??梢圆捎猛翗蚩缭經_溝,土橋位置的選擇應綜合考慮當地的地形、地質及水文地質等情況,并須與路線布設彼此配合。在跨越深而寬的沖溝及出要明時,路線應服從橋位;而跨越較小的沖溝時,則以橋位配合路線。在有滑坡、流泥等不良地質現象及陷穴、溶洞較多處,一般不宜設置土橋。

土橋的邊坡設計應考慮:①低土橋邊坡可陡些;高土橋邊坡應緩些。②用老黃土填筑的土橋邊坡可陡些;用新黃土填筑的邊坡應緩些。③塬上的土橋邊坡可陡于梁、峁區的土橋邊坡;④高等級公路的邊坡應適當放緩。

3.4 黃土段路基排水水是黃土地區路基產生邊溝沖刷、坡面沖蝕、邊坡滑坍、基底陷穴、地基濕陷等病害的主要原因,良好的排水工程是保證黃土路基穩定的首要措施,應遵循迅速引離、分散徑流、降低流速,加固溝渠等原則進行設計。

由邊溝、截水溝、泄水槽、急流槽、滲(盲)溝及橋涵結構物等組成路基排水系統,邊溝、截水溝等排水系統均采用漿砌石或混凝土預制砌護。路塹邊溝底部設縱向碎石滲溝。路堤邊溝、截水溝、泄水槽、急流槽等用于排水構造物底部設置15cm厚灰土墊層隔水。路基排水系統與自然地表排水系統必須通暢連接;邊溝必須設置到沖溝底部排水溝內,禁止邊溝于橋頭或沖溝坡頂截止;挖方段要保證截水溝、平臺流水槽、邊坡急流槽的設置數量、長度及與邊溝的順暢連接,保證順利排水。

3.5 黃土路基邊坡防護黃土邊坡的防護與加固,應根據當地降雨量及邊坡的具體情況,采取不同的措施。常用的防護加固措施有:邊坡坡面拍實、坡面綠化、漿砌和干砌片石護坡、三合土護面、土釘墻等。

3.6 黃土陷穴的處理黃土經水的沖蝕與溶蝕,形成的暗溝、暗洞、暗穴等統稱陷穴。黃土陷穴的處理寬度應考慮陷穴的發展,不能單從路基的應力范圍著眼,對發展方向指向路基基底的陷穴應及早處理,對路堤或路壁邊坡上側30~50m,下側10~20m以內的陷穴均需處理。處理方法應根據陷穴埋藏深度及大小確定,可采用開挖回填窮實及灌砂、灌漿等方法處理,處理寬度視公路等級而定。對流向陷穴的地面水,應采取攔截引排措施;對塹頂的裂縫和積水洼地,應填平夯實。

篇2

關鍵詞:水泥混凝土 配合比設計 要點

1.水泥混凝土在公路建設中出現的新特點

混凝土品種增多:近幾年,隨著水泥混凝土施工技術的進一步發展,出現了高性能混凝土、輕骨料混凝土、纖維混凝土、防水混凝土、加氣混凝土、低溫混凝土、泵送混凝土和噴射混凝土等。粉煤灰及其他摻合料和外加劑等被廣泛使用到混凝土的配制中,使混凝土的應用更加廣泛。對結構物壽命的要求延長。工程實踐證明,在正常使用條件下普通混凝土的使用期限可達50年~100年;而在惡劣環境條件下經十幾年或更短時間就遭到嚴重破壞,需要修補,甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性應從目前50年~100年的使用期限,提高到500年~l000年,且具有廣泛的環境適應性。施工工藝多樣化。水泥混凝土面層可以采用多種施工方法進行鋪筑:小型機具攤鋪和振實;軌道式攤鋪機攤鋪和振實,配以其他工序的配套機械;滑模式攤鋪機攤鋪和振實,配以其他工序的配套機械;平地機攤鋪和振動壓路機碾壓,配以其他小型機具;瀝青混合料攤鋪機攤鋪和初步壓實,壓路機碾壓配以其他機具和機械。

2.水泥混凝土配合比設計特點

水泥混凝土配合比設計方法是一種基于經驗的方法,混凝土結構對材料性能提出的要求比較簡單,配制混凝土的原材料種類也比較少,因此水泥混凝土配合比設計方法還存在許多不足之處?;炷僚浜媳仍O計理應是一個完善的體系,包括原材料選擇、配合比計算、性能設計和性能檢測。事實上,人們在進行配合比設計時已經有意或無意地采用了這一體系,但所采用的體系的完善程度各不相同,而且大都不完善。

1)從原材料選擇來看,多數是依據個人經驗知識進行的,帶有很大的主觀性。各人的經驗知識不同,知識量也不等。這就為混凝土配合比設計帶來了一定的隨機性。

2)從配合比設計計算來看,各種沒計方法的計算方法互不相同。配合比計算的實質就是四元(單位混凝土中水、水泥和粗細集料用量)一次方程組求解。從數學角度來講,四元一次方程組求解需要四個獨立方程式的聯立才能解出。而配合比設計中一般都采用需水性定則、水灰比定則和絕對體積法或假定容重法,這就提供了三個方程式;各配合比設計方法的不同在于第四個方程式的確定。為了完成配合比設計,各種方法都引進了不同的關系式。我國引入了砂率;前蘇聯引入了砂漿撥開系數;英國引入了骨灰比;美國引入了粗集料最佳用量。另外因對高性能混凝土的認識不足,對它的配合比設計主要依賴于經驗和大量的試配,計算過程在各種設計方法中似乎都不甚重要。

3)從性能設計來看,理想的配合比設計應能實現對混凝土的主要性能(即:工作性能、強度和耐久性)的設計,雖然目前的各種設計方法基本都考慮到了這三方面的性能,但是似乎還沒有一種方法真正做到了對這三方面性能的設計。雖然最終都可能配出滿足三方面性能要求的混凝土,但這似乎不能歸功于該配合比設計體系的先進性,而應歸功于設計人員的大量試配工作。

3.水泥混凝土配合比設計要點

合理的材料配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下,確定各種成分的用量,獲得最經濟和適用的混凝土。配合比設計中主要考慮的因素及要點有:

1)水灰比。有關水灰比、水泥品種、外加劑、粗集料級配等因素對路面混凝土性能影響的試驗表明,無論28d抗折強度還是抗壓強度,上述因素的主次為:水灰比一水泥品種一外加劑一粗集料級配。由此可見,水灰比對路面強度的影響是很大的。水灰比過大,多余水在硬化后的混凝土中形成氣孔,減小了混凝土抵抗荷載作用的有效斷面,在孔隙周圍產生應力集中。水灰比愈小,水泥混凝土的強度也愈高,因此在滿足和易性要求的前提下,應盡可能采用小的水灰比。此外,路面混凝土水灰比大小還應考慮道路等級、氣候因素等。

2)砂率。其大小主要影響混凝土的稠度,在水灰比低時這種影響表現得比較遲鈍,但砂率的改變會使混凝土的空隙率和集料的總表面積有顯著改變,直接影響硬化混凝土的品質。砂率過大,在水泥漿用量不變的情況下,會使混凝土的水泥漿顯得過少,成型的路面表現砂漿層過厚,對耐磨耗、減少收縮不利。另外,從混凝土抗斷裂的角度考慮,砂漿也不宜過大。試驗表明,混凝土的抗裂能力隨粗集料的增加而增加,因此在正常砂率的基礎上,適當減少砂率,增加粗集料用量,對提高路面混凝土的抗折性能是必要的。

3)集灰比。對混凝土強度的影響在混凝土強度較高時表現得較明顯,當水灰比相同時,混凝土隨集灰比的增長呈增長趨勢,這與集料數量增大、集料吸收的水分量增大、實際水灰比變小有關,與混凝土內部孔隙總體積減少有關,還與較高標號混凝土水泥用量較大有關。在適當增大集灰比后,水泥膠結作用和集料的連鎖作用得到了充分的發揮。

4.結語

合理的材料配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下,確定各種成分的用量,獲得最經濟和適用的混凝土。要對水泥混凝土路面配合比設計深入系統的研究,使混凝土配合比設計體系更加科學合理、方便快捷,從而推動水泥混凝土科學的發展。

參考文獻:

篇3

汽車電路故障的產生原因是多種多樣的,如元件老化、自然磨損、調整不當、環境腐蝕、機械摩擦、導線短路或斷路等。汽車電氣電路出現故障時,一般先要搞清楚故障的癥狀以及伴隨出現的現象,判明故障所在的局部電路,然后再對該局部電路進行檢驗,查明故障所在部位,予以排險。

一、常見故障分析

1.燈泡燒壞或不夠亮

導線的粗細是根據電器的瓦數和電流大小設計的,如果盲目更換瓦數大的燈泡而導線還是原來的線束,長時間工作后導線會發熱,發硬,電流加大,易造成線路,短路,短電事故。

2.線路故障

包括接觸不良,接線松脫,潮濕,腐蝕等導致絕緣不好,引起的短路,斷路,旁路搭鐵等。

3.元件擊穿

一般電子元件對過流電壓溫度十分敏感,如晶體管的PN結易過壓擊穿,電解電容溫度高時漏電亦增加??煽毓柙t對過流敏感等。有電壓過流或過熱引起的擊穿等,分為斷路,短路等方面,電路故障引起的過流電壓擊穿是不可恢復的。

4.元件老化性能下降

汽車電路系統的老舊電器電子元件損耗,點火效率不高,油門不順暢,動力不足,油耗增加等。導致汽車整體機械不能充分發揮,有多種原因如電容器的容量減小,絕緣電阻下降晶體管的漏電增加電阻值的變化??烧{電阻的阻值不能連續變化,繼電器觸點燒蝕等,繼電器元件由于絕緣老化,觸點抖動,線圈燒斷,短路,無法調整初始化動作電流的故障。

二、汽車電路圖的識讀

能夠快速地識讀汽車電路圖是能否處理電路故障的關鍵。汽車電路圖常見的表達方式有線路圖、原理圖和線束圖3種。

1.線路圖是傳統的汽車電路圖表達方式,它將汽車電器在車上的實際位置相對應地用外形簡圖表示在電路圖上,再用線條將電路、開關、保險裝置等和這些電器一一連接起來。識讀要點如下。

(1)對該車所使用的電器設備結構、原理有一定的了解,對其電器設備規范比較清楚。

(2)通過識讀認清該車所有電器設備的名稱、數量以及它們在汽車上的實際安裝位置。

(3)通過識讀認清該車每一種電器設備的接線柱的數量、名稱,了解每一接線柱的實際意義。

2.原理圖的是對線路圖作了高度地簡化,圖面清晰、電路簡單明了、通俗易懂、電路連接控制關系清楚,有利于快速查找與排除故障。識讀要點如下。

(1)識讀各電器設備的各接線柱分別和哪些電路設備的哪個接線柱相連。

(2)識讀電路設備所處的分線路走向。

(3)識讀分線路上的開關、保險裝置、繼電器結構和作用。

3.線束圖是汽車制造廠,把汽車上實際線路排列好后,并將有關導線匯合在一起扎成線束以后畫成的樹枝圖。識讀要點如下。

(1)認清整車共有幾組線束、各線束名稱以及各線束在汽車上的實際安裝位置。

(2)認清每一線束上的枝叉通向車上哪個電器設備、每一分枝叉有幾根導線、它們的顏色與標號以及它們各連接到電器的哪個接線柱上;

(3)認清有哪些插接件,它們應該與哪個電器設備上的插接器相連接。

三、故障處理思路

對電氣系統進行檢查測量時,有許多可遵循的原則,如運用得當可達到事半功倍的效果。

1.先簡后繁。先解決容易解決的問題,后解決困難較大的問題,不要一開始就陷在一個難題上。

2.先外后內。優先對暴露在外面,易接觸、易拆卸的部件進行檢測,然后再對不易接觸和拆卸的部件進行檢測。

3.先熟后生。對常見的故障部位先進行檢查,往往可迅速確定故障部位,省時省力。

4.先靜后動。這里的“靜”是指不啟動的靜止狀態;“動”是指啟動發動機后的工作狀態。不要盲目啟動汽車,應先做必要的安全檢查和電氣性能測試(看有無漏電、打火或短路處),然后再啟動工作,可保證汽車的安全。

5.先電源后負載。電源故障是最常見的故障之一,因此電氣部分出故障后一般應首先檢查電源部分

6.先一般后特殊。先檢查一般故障,再查特殊故障。

7.先公用后專用。要先解決公共性的問題和各部分所共有的問題,后解決個別性和專用電路的問題。

8.分段檢查。分段檢查是指在故障診斷中,對懷疑有故障的系統,逐段進行檢測分析,直至查找到故障點。

四、故障處理方法

1.直觀診斷法

汽車電路發生故障時,有時會出現冒煙、火花、異響、焦臭、發熱等異?,F象。這些現象可直接觀察到,從而可以判斷出故障所在部位。

2.斷路法

汽車電路設備發生搭鐵(短路)故障時,可用斷路法判斷,即將懷疑有搭鐵故障的電路段斷開后,觀察電器設備中搭鐵故障是否還存在,以此來判斷電路搭鐵的部位和原因。

3.短路法

汽車電路中出現斷路故障,還可以用短路法判斷,即用起子或導線將被懷疑有斷路故障的電路短接,觀察儀表指針變化或電器設備工作狀況,從而判斷出該電路中是否存在斷路故障。

4.試燈法

試燈法就是用一只汽車用燈泡作為試燈,檢查電路中有無斷路故障。

5.儀表法

觀察汽車儀表板上的電流表、水溫表、燃油表、機油壓力表等的指示情況,判斷電路中有無故障。例如,發動機冷態,接通點火開關時,水溫表指示滿刻度位置不動,說明水溫表傳感器有故障或該線路有搭鐵。

6.低壓搭鐵試火法

即拆下用電設備的某一線頭對汽車的金屬部分(搭鐵)碰試而產生火花來判斷。這種方法比較簡單,是廣大汽車電工經常使用的方法,搭鐵試火法可分為直接搭鐵和間接搭鐵兩種。所謂直接搭鐵,是未經過負載而直接搭鐵產生強烈的火花。例如,我們要判斷點火線圈至蓄電池一段電路是否有故障,可拆下點火線圈上連接點火開關的線頭,在汽車車身或車架上刮碰,如果有強烈的火花,說明該電路正常;如果無火花產生,說明該段電路出現了斷路。間接搭鐵是通過汽車電器的某一負載而搭鐵產生微弱的火花來判斷線路或負載是否有故障。例如,將傳統點火系斷電器連接線搭鐵(回路經過點火線圈初級繞組),如果有火花,說明這段線路正常;如果無火花,則說明電路有斷路。特別值得注意的是,尖端器,試火法不能在電子線路汽車上應用。

7.高壓試火法

篇4

在電子技術應用專業的傳統模式教學中,知識傳授與技能訓練之間存在著一定的間隔,沒有能夠將其緊密結合起來,導致學生知識與技能素質未能得到協調發展。為了培養高素質的實用型技術人才,在電子技術應用專業教學中,開展一體化技能訓練是突破上述困境的有效途徑,其立足于教學大綱,著眼于提升學生實踐技能,緊扣行業崗位技能標準與技能鑒定標準,對教學內容進行分層分塊整合,引導學生在學中做、做中學,提升綜合能力。這一教學模式不僅體現了學生知識與能力的綜合發展,而且與行業發展、人才需求結合更為緊密,有助于中職教育與社會發展的“無縫對接”。

2.一體化技能訓練模式的設計理念

開展電子應用專業技能訓練一體化模式的研究,首先要對本專業未來就業行業、領域的人才需求進行充分調研,了解電子技術應用專業崗位的任務、技能要求以及所需掌握的知識等方面狀況,將其細分為電子整機裝配、維修電工以及家電維修等不同的培養方向。其次要對教學內容進行整合,設置為基礎知識和基本技能、專項技能以及綜合技能等三個方面,每一個方面都設置相應的教學目標要求,編寫教學計劃與方案,組織開展教學訓練活動。另外,還要對學生的知識點掌握以及技能訓練要求等方面進行評估,對教學成效開展檢驗。

3.一體化技能訓練模式的實施要點

在電子技術應用專業一體化技能訓練模式的運用中,教師要注重理念創新與過程優化,緊扣實施要點開展教學工作,重點要抓住“四個三”。首先,教師在教學中要對電子技術應用專業的培養方向進行三個方面的細化,依據實際情況調整為電子整機裝配、維修電工以及家電維修等三個不同側重點的方向。其次,要對不同方向培養內容進行三個版塊的劃分,即:基礎知識與基本技能版塊、專項技能版塊、綜合技能版塊。第三,要將一體化訓練內容劃分為三個不同的要求與層級,最基礎的要求為掌握基本知識與基本技能,獲得畢業的資格,第二個層面的要求為專業技能獲得認可,取得專業技能證書,第三個層面的要求為培養專業崗位職業能力,獲得職業資格證書。另外,教師在這一模式的運用中,要緊扣住“項目引導、任務驅動、互動反饋”這三個基本環節,這也是整個教學訓練過程中最為重要的環節。項目引導是將技能訓練的項目貫穿于整個教學活動的全過程,以項目訓練為載體開展教學訓練。任務驅動是指教學中依據項目要求,將知識點掌握以及技能訓練的目標要求細化為一個個具體的任務,將這樣的學習任務交給學生自己去完成,依靠自己的努力以及相互的合作去突破學習難點。互動反饋是指在整個教學訓練過程中,教師指導學生自主完成學習目標任務,同時給予必要的指導與輔導,尤其是思維方式方面的點撥顯得較為重要,并及時搜集學生在自主學習訓練中的各類信息進行分析評估,從而增強教學活動的針對性與實效性。以“直流穩壓電源的制作與調試”教學為例,筆者將教學訓練項目設置為8個方面的學習任務:識讀直流穩壓電源電路的工作原理、選擇元器件并對其性能進行測試、依照電路圖裝配電路、分析直流穩壓電路的工作過程與原理、電路的測試、裝配制作直流穩壓電路板、測試調試電路板、制作電路板的實際應用。整個教學訓練的難點要點也在這一組學習任務中有效體現出來,筆者在課堂上向學生揭示出來,要求學生進行獨立思考與相互協作,以全面完成目標任務。學生在不同學習任務的項目訓練中,依據自己的獨立思考、想和合作,能夠得到全方位的提高。在“識讀直流穩壓電源電路的工作原理”任務中,學生對電路圖原理的分析能力能夠得到培養;在“選擇元器件并對其性能進行測試”任務中,學生對電子元器件的識別與檢測能力得到了有效訓練;在“依照電路圖裝配電路”任務中,學生的焊接技術及其電路安裝工藝等方面得到了訓練與培養;在“分析直流穩壓電路的工作過程與原理”任務中,學生對電子電路圖識讀能力有了明顯提高;在“電路的測試”任務中,學生能夠提高電路檢測與分析的能力,熟練掌握各類電子儀表的運用;在“測試調試電路板”的任務中,學生調試與排除電路故障能力以及綜合處理能力得到了有效培養;在“制作電路板的實際應用”任務中,學生學以致用和改革創新的能力能夠得到有效培養。

4.一體化技能訓練模式的顯著優勢

篇5

知識目標

1.通過實驗使學生知道“電阻一定時,電流跟電壓成正比,電壓一定時,電流跟電阻成反比”.

2.使學生初步熟悉如何用電流表測同一只電阻的電流及其兩端電壓,會用與待測電阻串聯的滑動變阻器調節待測電阻兩端的電壓.

能力目標

1.使學生初步領會用控制變量法研究物理規律的思路.

2.進一步培養學生電路連接和有關電路的電學實驗操作能力及根據實驗結果分析、概括實驗結論的能力.

情感目標

1.培養學生學習物理的興趣和愿望.

2.培養學生實事求是的科學態度和刻苦鉆研的精神.

教學建議

教材分析

在前三章的學習中已經把電路中的三個基本物理量電流、電壓、電阻分別進行了學習,而本節是一節建立電流、電壓、電阻三者關系的課.采用控制變量法通過實驗得出當電阻不變時電流與電壓的關系,當電壓不變時電流與電阻的關系.使學生初步建立了電流、電壓、電阻的聯系.

教法建議

正確地進行數據分析得出電流與電壓和電阻的關系是重點,而做好實驗是難點也是關鍵,在學習過程中應根據實驗目的和研究方法認真完成實驗,在分析數據時,如分析電流與電壓的正比關系時,應先算出、,再算出、;分析電流與電阻成反比關系時,應先算出,,再算出、,在語言文字的表達上只能說成“當電阻一定時,電流與電壓成正比”而不能說成“當電阻一定時,電壓與電流成正比”同樣地“當電壓一定時,電流與電阻成反比”不能說成“電阻與電流成反比”.這是因為這樣才能正確地反映出:電壓是形成電流的原因;電阻是導體本身的屬性與電壓、電流無關.在教學中,要培養學生的邏輯思維能力.

教學設計方案

引入新課

前面我們學習了電流的概念,電流不但有方向,還有強弱,即大?。敲磳w中通過的電流大小與什么有關?由什么決定?今天我們就來討論這個問題.

問題1電流產生的原因是什么?(電壓是產生電流的原因.)

老師進一步引導,這就是說,只有導體兩端存在電壓,導體中才會產生電流.沒有電壓導體中不會產生電流.

同學們從這一點可以猜想電流大小可能跟什么有關?

導體中電流大小與導體兩端的電壓大小可能有關,電壓大,電流可能大.

問題2什么叫電阻?(電阻是導體對電流的阻礙作用大小.)

教師進一步啟發學生猜想,電阻大時,對電流的阻礙作用大,電流就不容易流過,對電流會產生影響,同學們從這一點可以猜想,電流大小還可能跟什么有關?

電流大小還可能跟電阻有關.

以上我們的這些猜想對不對?只有靠實驗來驗證.下面我們就用實驗的方法探索電流跟電壓、電阻的關系.

這節課的教學目標是

(1)通過實驗使學生知道電阻一定時,導體中電流限電壓的定量關系,電壓一定時,

導體中的電流跟電壓的定量關系;電壓一定時,導體中的電流跟電阻關系.

(2)使學生初步熟悉如何用電流表、電壓表測同一只電阻的電流及其兩端電壓,會用與待測電阻串聯的滑動變阻器調節待測電阻兩端的電壓.

(3)使學生初步體會多變量問題的研究方法.

(4)進一步培養學生電路連接和有關電路的電學實驗操作能力及根據實驗結果分析、概括實驗結論的能力.

電流與電壓、電阻的關系實驗

實驗一

(1)對照電路圖說明原理和實驗目的.

(2)邊示范連接電路邊介紹器材及其作用,說明操作中的注意事項.

(3)強調學生要觀察的現象:先后兩次實驗電流表示數及小燈泡亮度的差別.(4)學生分組實驗后,表述觀察到的現象,分析原因,概括小結.

現象用兩節干電池時燈泡亮,電流表示數較大,分析要點

①用兩節干電池比一節干電池加在燈泡兩端的電壓大.

②兩次所用燈泡不變,其實質是保持電阻不變.

③燈泡亮時,電流表示數大,即通過燈泡電流大.

小結電阻一定時,導體兩端的電壓大,通過其電流也大.

這個實驗說明我們原來的猜想“電壓大,電流也大”是正確的.

實驗二

(1)觀察實驗電路,說明原理和實驗目的.

(2)提示學生應注意觀察.先后兩次實驗電流表示數和小燈泡亮度的差別.

(3)學生實驗后表述觀察到的現象,分析原因,概括總結.

現象6.3V燈泡較暗,電流表示數較?。?/p>

分析要點:

①6.3V燈泡的電阻比3.8V燈泡的電阻大.

②同一電池(電壓不變)

③6.3V燈暗電阻大電流?。?/p>

小結電壓一定時,導體的電阻大,通過其電流?。?/p>

這個實驗說明我們原來的猜想“電壓一定時,導體的電流和它的電阻有關,電阻大,電流小”是正確的.

總結通過導體的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關.

我們對于一個物理現象的研究,不應滿足于“變大、變小”這種初步認識,還需要進一步探索研究,就是說要知道電流與電壓、電阻的定量關系.從上面實驗可知:電流受電壓、電阻兩個因素的影響,如果電壓、電阻同時變化,它們各自對電流的影響有互相加強或減弱的可能;也有互相抵消的可能,使我們無法判斷電流與電壓、電阻之間到底有什么關系.

如何設計實驗呢?其實,一個量受幾個因素影響的問題,前面的學習已經遇到過了,大家回憶一下研究電阻的方法,導體的電阻與哪些因素有關?我們是怎樣研究電阻與材料、長度、橫截面積關系的呢?

同種材料、同長度的兩條導線電阻與粗細有關,同材料、同粗細的兩條導線與長度有關,同長度、同粗細的兩條導線電阻與材料有關.

這種同材料、同長度、同粗細的實質就是有意將這些量固定,每次只研究電阻與,全國公務員共同天地其中一個量的關系.

與這種作業類似,我們如何來研究電流限電壓、電阻的關系呢?

應該“固定電阻”單獨研究電流與電壓的關系或“固定電壓”單獨研究電流與電阻的關系.明確告訴學生這種把一個多因素的問題轉變成多個單因素問題的研究方法是物理研究中極為有用的方法,下面我們遵循這個思路進行實驗探索

1.電流跟電壓的關系

(1)讓學生分別畫出用電流表測電流、用電壓表測電壓的單個電路圖,然后合并,并根據實驗需要連入滑動變阻器,完成完整的電路圖(再說明每個元件的作用)

(2)學生動手實驗前由教師示范,邊演示邊講解注意事項

①按電路圖連接電路,先連接主干路,后連接支路.

②電路連接時,開關應斷開.

③滑動變阻器的電阻應調到最大位置.

④電路連接檢查無誤后,閉合開關.

(3)教師示范后,學生實驗前,對學生提出具體要求

①使用10的定值電阻,認清元件.

②調節滑動變阻器,使定值電阻R兩端的電壓成整數倍(如1V、2V、3V).

③出示記錄表格,明確實驗后找學生填表.

(4)學生開始進行實驗,教師巡回指導,幫助學生糾正錯誤,排除故障.

(5)實驗完畢后,找兩組學生代表匯報實驗數據填入表內.

U(伏)

1

2

3

I(A)

第1組

第2組

引導學生觀察表中數據,找出數據變化規律,讓學生總結電流與電壓關系及其成立條件,最后找學生口頭表述.

結論在電阻一定時,導體中的電流跟電壓成正比.

最后教師強調

(1)實驗條件——電阻一定

(2)要求學生記住并準確表述正確結論.

(3)U和I的含義U是R兩端電壓,I是通過R的電流.

2.電流與電阻的關系

研究方法和電路圖同上

換用不同阻值的定值電阻,調節滑動變組器,使電壓表讀數保持不變,將電阻值例應的電流值填入下表.

(找兩組學生代表上黑板填實驗數據)

VR()51015

I(A)第一組

第二組

引導學生觀察表中數據,找出數據變化規律,讓學生總結電流與電阻關系

電壓一定時,導體中的電流跟電阻成反比.

教師強調

(1)實驗條件電壓一定

(2)要求學生記住結論.

(3)I、R的含義:I是通過R的電流,R是導體本身的電阻.

學生歸納實驗結論

電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比;電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比.

總結

1.電流跟電壓的關系——電阻一定時,電流與電壓成正比.

2.電流與電阻的關系——電壓一定時,電流與電阻成反比.

板書設計

第八章歐姆定律

1.電流跟電壓電阻的關系

一、電流跟電壓、電阻的定性關系

物理規律的研究途徑

1.猜想

2.實驗驗證

二、電阻一定,電流跟電壓的關系

1.實驗條件電阻一定

2.實驗電路圖

3.實驗數據表

U(伏)

1

2

3

I(A)

第1組

第2組

4.實驗結論電阻一定時,通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比.

三、電壓一定,電流跟電阻的關系 1.實驗條件電壓一定 2.實驗電路圖(同上) 3.實驗數據表 V

R()

5

10

15

I(A)

第一組

篇6

電子電路設計是電類專業為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計算機綜合性設計課程。然而,隨著課程改革在各高校逐漸開展,一些課程的課時量也相應遞減,比如筆者所在學校電氣自動化專業的《電子電路設計》課程已由原36學時減至24學時。如何在減少的課時的課程中讓學生掌握同樣程度的技能水平以適應社會的需求,考驗著每一位專業教師。以往傳統的電路設計教學的方式大多是由教師先講授知識點,然后將知識點所涉及到的圖例向學生繪制演示,最后讓學生依樣畫葫蘆。在整個教學過程中,教師為主導,而學生僅限于單純的模仿與記憶,并沒有主動學習,導致學習效率低下。因此在教學中應該有意識到加入興趣式教學,調動他們的求知欲,激發學生更積極主動的思考,學習甚至創新,打造優質課堂,全面提高教學質量與學習效率。

2任務驅動法

2.1任務驅動法原理

任務驅動法是近年來被廣為應用的一種教學手法,它一改傳統的灌輸式教學,嘗試采用任務驅動式的教學方法。需要教師將課程學習內容劃分為多個特定任務,每個任務包含一定知識點,只要學生完成了課程中設定的任務,就可以掌握課程學習的內容。任務驅動法的核心內容就是由教師在教學過程中創設任務情境,教學任務必須融合學生所需要掌握的技能點和相關的知識點,同時又具有一定的生活性、探究性和創造性,讓學生帶著解決問題完成任務,激發他們的學習興趣,讓學生自主或協作性學習,使他們真正了解知識點在實際工程中的應用,學以致用。

2.2任務驅動法在電路設計實訓中的應用

電路設計實訓課程的教學目的為電子電路圖形繪制,電路圖形僅為簡單的二維制版,因此在繪制電路原理圖時較為簡單易學。但無論多簡單的圖形,在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識點綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡單的按書本章節順序來講,而是應該由教師將所有知識融會貫通后重新組織,將它們融入到一個個工程任務中再向學生展示,如向學生展示電動小車電路設計圖紙,將其作為一個工程任務,讓學生嘗試用學過的知識來繪制,或讓學生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學生的學習興趣和在完成任務后的成就感,形成良性循環。因此電路設計實訓課程非常適合采用任務驅動式教學法。

3微任務驅動法

3.1微任務驅動法原理

采用任務驅動法教學所提供的任務由于綜合性較強所以工程量較大且難度較高,學生在一節課中難以完成,即使有些基礎好,動手能力強的學生完成了任務,也會因為知識點過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學生素質和能力,將大任務進行科學性的分解,將之細化為中任務,小任務甚至微任務。讓具有不同層次知識能力的學生都能被激發興趣,在任務量合適的微任務環境中嘗試和實踐。以上所述即為微任務驅動教學法,它就是以任務驅動法為基礎,將總任務依靠知識的內在邏輯或采取分類的方式進行具體化,以微任務的形呈現。較之任務驅動法,其目標更為明確,導向性更強,教師使用這種方法教學也更容易控制課堂教學的節奏,保證能在規定時間內完成教學進度。

3.2微任務教學設計

微任務驅動法的實施過程是:教師先依據教學目標設計一個總任務,引起學生的學習興趣。再引導學生分析總任務的解決方法并將總任務拆分為一個個的微任務,各微任務之間可以是從屬或并列關系。拆分出來的微任務不能太難或任務量太大,應設計為學生較易完成的程度,以便于將學生的理解逐步引向深入。通過一個個的微任務引導和推動學生一步步上升,一層層提高,不斷接近并最終達到復雜的學習任務的頂點。微任務法的核心是如何科學合理的設計微任務。首先,任務必須要有明確的目的性,教師提出的每一個微任務,原則上都是為了完成總任務而設計的,盡量不設置多余任務,不能本末倒置。其次,教師選擇微任務時應考慮到大多數學生的水平,注意難易適度。并且在教學過程中,根據學生的反應與掌握程度以及課程進度隨時調整微任務,不能任務教條化僵化。第三,微任務還應遵循完整性原則。教師所設計的微任務必須連貫,不能有斷續感,讓學生知道自己要做什么,可以解決什么問題,使他們獲取的知識完整且有條理。最后,微任務的設計要適當增添趣味性,可以在教學過程中加上圖片插畫,視頻音頻等數字教學資源,讓學生在完成任務的同時體會到學習的樂趣。

3.3微任務驅動法在電路設計實訓課程中的應用

AltiumDesigner軟件的工具欄較多,常用工具欄中的各命令參數也較雜,若逐個講解,則顯得各知識點雜亂無章,學生記的多忘得快,但在實際繪圖時還是束手無策,不知該用哪個工具來繪制。例如,在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等,若單純講述這些知識點,難免枯燥乏味,且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學內容,可設計對應電路制圖微任務,圍繞一個小目標,教師可以設計多個由簡單到復雜的小任務,布置學生循序漸進地完成任務,在練習中熟悉各種命令的操作。例如,基本繪圖訓練可將學生已在模擬電路和數字電路課程中學過的常用電子元件符號如:變壓器、運算放大器(如圖1(a)、(b)所示)融入其中,將它們設計為一個個需要完成的微任務。每個任務都考慮到學習課程的前后連貫和趣味性,讓學生繪制自己所熟悉的事物。隨著學習的深入,可以布置學生完成如圖1(c)所示的七段數碼管等稍復雜的繪制任務。完成任務后的喜悅感和成就感會更加強烈,也為以后的學習增添了動力。微任務驅動法在教學過程中將知識點分解到一些小任務中進行,學生頭腦中的知識是零散的,有時會降低知識的系統性和完整性。因此,這樣的設計任務和完成過程是十分必要的,教師可以通過一個較為完整的任務引導學生將已完成的微任務中的知識點進行歸納總結,加深對所學知識和技能的記憶和理解,完成真正意義上的知識建構。例如,上完第三次課后,教師即可布置學生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務。從創建元器件、調用常用元件開始,直至綜合運用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學生在本次課中復習鞏固了前面微任務中所學的小知識并將其融合,初步完成了一張簡單的電子電路設計原理圖樣,并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程,具有綜合應用性。

3.4電路設計課程與其余課程的前后融合

電路設計課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規則時,還會涉及到數字電路、模擬電路、單片機技術應用等課程的接續關系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎前移到數字電路和模擬電路等課程中解決,諸如實際譯碼電路、三態電路與緩沖器芯片等知識點不再占用本課程學時。本課程把握好銜接關系,主講等電路板制版規范、電路設計的仿真方法等要點主題,把以往重復性內容節省的學時用于應用層面。在重點講述電子電路圖繪制方式的時候,還應適當向學生加強常用接口電路的連接方法知識點,并向學生擴展對嵌入式處理器及新技術的了解,為后續單片機原理課以及傳感與檢測技術中各種傳感器與微處理器的連接使用,智能傳感器、數字式一體傳感器等內容的講授打下基礎。

4總結

篇7

【關鍵詞】 電子實習 新模式 Altium Designer

1 引言

隨著計算機技術的飛速發展,計算機輔助設計在現代電子技術的發展和應用中扮演了非常重要的角色。大學生是未來科技文明發展的主力,因此在理工科大學生的電子實習課程中引入計算機輔助設計教學是時展的必然。電路設計與仿真方面的計算機輔助設計軟件種類很多,其中Protel設計軟件在我國擁有眾多的用戶,其升級版本為Altium Designer,功能更加強大,所以我校選擇該軟件作為電子實習課程的計算機輔助設計教學軟件。該軟件簡單易學,具有常用的電路圖設計功能、電路仿真功能和電路板設計功能,還集成了FPGA設計開發功能,并且兼容以前各個版本。

2 在電子實習中引入Altium Designer教學的具體實現方法

2.1 電子實習的流程

我校電子實習采用學生自主選題的方式,即由老師提供多個電路,如表1所示。學生根據自己的專業和興趣進行選擇,對于基礎好的學生,允許其自立課題。學生對所選擇的電路進行電路仿真、PCB設計與制作、電路焊接和調試,并最終制作成功一個產品。電路分為模擬部分和數字部分,學生主要學習模擬部分的仿真與設計。本文將以“紅外線心律計”產品的模擬電路部分為例介紹Altium Designer軟件的具體應用。

2.2 用Altium Designer軟件進行電路原理圖設計與仿真

使用Altium Designer軟件可以方便地進行模擬電路的設計與仿真。采用計算機模擬仿真可以隨時修改元器件的參數,隨時觀察仿真結果,縮短產品的開發周期。

(1)電路原理圖的設計。紅外線心律計的模擬電路部分由傳感器電路、放大電路、濾波電路、整形電路組成。作用是由紅外線傳感器采集心跳信號,經過信號調理電路輸出幅度足夠大的方波信號,供后續的數字電路進行處理。

原理圖的設計是電路仿真和設計電路板的基礎,也是初學該軟件的難點。主要有以下幾個步驟,如表2。

在實踐教學中,重點是針對學生經常會犯錯誤的操作進行講解,有如下幾個方面:

一是準確找到所需的元器件。教學中把常用元件所在的元件庫和元件名稱做在PPT的表格中,方便學生查找元器件。二是正確連接元器件之間的導線。要求學生必須把導線連接到元器件引腳的頂端,或者元器件之間的連接采用管腳對管腳的連接方式,防止電路開路。三是正確標注元器件的參數。在元器件的“Value”選項,正確標注該元器件的參數值,單位為國際標準單位。四是排除電氣檢查的錯誤?!癊RC”檢查會發現原理圖中隱藏著的“BUG”,其中的“Error”必須排除,部分“Warning”可以忽略。

(2)原理圖仿真。原理圖繪制完成后,通過反復修改參數并仿真來達到設計的要求。傳感器上得到的信號一般為10mV左右,放大器的設計要求的放大倍數在1000倍左右。濾波器的設計要求截至頻率為10Hz左右。比較器的設計要求為能夠輸出占空比為50%左右的方波信號。仿真時,在電路的輸入端加入10mV、1Hz的正弦波激勵源,整個電路的工作電壓為±12V。通過仿真觀察各個輸出點的波形,經過不斷的調整,下圖的參數能夠滿足設計的要求,如圖1。

圖2為各個主要點的瞬態仿真波形。第一個為激勵信號的波形,第二個為放大后的波形,第三個是低通濾波后的波形,第四個是整型后的方波,該方波接到后續的數字電路。

2.3 用Altium Designer軟件進行電路板設計

經過仿真驗證的原理圖經過設計成為能夠焊接元器件的電路板文件,實現了虛擬電路到真實電路板的轉變。一般有以下幾個步驟,如表3。

電路板的設計工作比較復雜,因此在課程中選擇了較為簡單的模擬部分進行設計,而且電路板是在實驗室通過手工制作,所以在教學中,有針對性地對以下幾個知識點做重點介紹:

一是導入元器件時的錯誤。原因是原理圖繪制有誤,返回原理圖修改對應的錯誤。二是元器件的排版和布線規則的設定。按照信號的流程從左往右排版,元器件排列均勻緊湊、美觀。為了方便制板和焊接,電器間距值大于0.5mm,信號線粗0.5mm,電源線和接地線加粗到0.6mm―1mm,焊盤直徑加大到1.6―2mm,電路板規劃成大小合適的長方形,采用頂層布線、自動布線和手工布線相結合的方式。三是設計規則檢查?!癉RC”檢查中的錯誤要認真排除,比如網絡名稱不同的導線不能交叉;沒有導線連接的焊盤要仔細檢查是否有誤。

圖3是設計完成的電路板圖紙:

2.4 電路板的制作與調試

(1)電路板的制作。在實驗室里采用手工制作電路板的方式,具有快速、便宜、方便的特點,滿足簡單電路設計調試的要求。一般經過如下幾個步驟:

下圖為焊接完畢的電路板,如圖4。

(2)電路板的調試。電路板完成焊接后,進入調試環節。通入±12V的電壓,在輸入端接信號發生器產生的信號(或者接傳感器),通過測試仿真時各個點的波形,驗證了仿真結果與實際電路的測試結果相吻合。

3 結語

在電子實習中引入Altium Designer軟件教學,不光使學生掌握了一種EDA軟件的使用,更重要的是學習到了電路圖的設計方法和電路板的設計方法,并與電子產品的設計緊密結合,為學生在以后的課程學習和工作上都有所幫助。

參考文獻:

篇8

約定:一個完整的電路圖應由電源、控制電路和測量電路三部分組成,由于本文旨在闡述電阻測量方法的原理,所以大部分電路圖只給出了測量電路部分。

1 使用多用電表直接測量

多用電表的使用是高考考試說明明確要求的一個分組實驗,其中歐姆檔的使用方法是考查的重點。這種方法對電阻的測量是粗略的。具體的使用方法見教材。

2 替代法

這是一種原理非常簡單的測量方法,原理圖如圖1所示:

這種方法使用的關鍵器材是單刀雙擲開關、電阻箱和一個電表。當單刀雙擲開關分擲RX和R兩個支路時,調節控制電路,使電表示數相同,即可從電阻箱讀出RX的值。這種方法的測量誤差會受到電阻箱的精度影響。

3 電橋法

這種方法是大學普通物理中介紹的方法,但用中學的知識已經完全可以理解了,原理圖見圖2:

這種電路稱為電橋電路,靈敏電流計所在的支路叫“橋”。當R1∶RX=R2∶R3時,a、b兩點的電勢相等,此時靈敏電流計示數為0,這種狀態叫電橋平衡。實驗時,反復調節三個電阻箱,使電橋處于平衡狀態,讀出三個電阻箱的阻值即可算出RX的值。

4 伏安法

狹義的伏安法是指教材上利用伏特表和安培表測量RX的電壓和電流,用R=U/I計算RX電阻的方法。廣義的伏安法是指利用R=U/I,我們只要在實驗中得到RX的電壓(不一定是用一個伏特表測量)和電流(不一定是用一個安培表測量),便可計算出RX的值的方法。

4.1 狹義的伏安法:

這種方法是教材講述的基本方法,原理圖見圖3,分為內接法和外接法兩種。這種方法簡單有效,但如果電表內阻未知,就一定有系統誤差。為減小系統誤差就需要在兩種接法中進行選擇,詳見教材。

4.2 伏伏法:這種方法是指使用兩個伏特表測量電阻,原理圖如圖4:

這種方法的實質就是將其中的一個伏特表當成電流表使用。設兩個伏特表的示數分別為U1、U2,甲圖必須知道V2表的內阻RV2,則RX可表示為

乙圖必須知道兩個伏特表的內阻RV1、RV2,則RX可表示為

使用乙圖時應根據題目所給兩表的參數決定兩表的位置。

4.3 安安法:

這種方法是指使用兩個安培表測量電阻,原理圖如圖5:

這種方法的實質就是將其中的一個安培表當成伏特表使用。設兩個安培表的示數分別為I1、I2,甲圖必須知道兩表的內阻RA1、RA2,則RX可表示為

乙圖只須知道A1表的內阻RA1,則RX可表示為

用安安法測量電阻,一般題目所給的A1表量程是不合適的,往往偏小,這時可給A1表串聯一個已知的定值電阻(或電阻箱),將它改裝成一個伏特表。如圖6:

RX的表達式大家可嘗試自己給出。

5 電表內阻的測量

由于電表本身可以讀出一個電學參量(電流或電壓),因此電表內阻的測量有其自身的特點。常見的方法有半偏法和伏安法兩種。

5.1 半偏法:這是教材上電表改裝分組實驗中使用的一種方法,原理圖如圖7:

甲圖用于測量G表的內阻(內阻小),操作方法是:閉合S1,調節R1,使G表滿偏;保持R1不變,閉合S2,調節R2,使G表半偏,則R2的讀數就作為G表的內阻。本實驗的要點是R1、E盡量用大些,保證在S2閉合后,電路中總電流基本不變(故這種方法稱為恒流半偏法)。但由于S2閉合后,電路總電阻減小,總電流實際上是變大了,所以測量結果是偏小的。

乙圖用于測量V表的內阻(內阻大),操作方法是:閉合S1、S2,調節R1,使V表滿偏;保持R1不變,斷開S2,調節R2,使V表半偏,則R2的讀數就作為V表的內阻。本實驗的要點是R1盡量用小些,保證在S2斷開后,電路中aP間的電壓基本不變(故這種方法稱為恒壓半偏法)。但由于S2斷開后,aP間總電阻增大,aP間的電壓實際上是變大了,所以測量結果是偏大的。

5.2 伏安法:

(1)電壓表內阻的測量:

由于電壓表可以讀出自身的電壓,所以只須測出它的電流就可計算出內阻。原理圖如圖8:

直接將一個安培表與之串聯(甲圖),兩表示數分別為U、I,則電壓表內阻R《》V=U/I 。不過安培表的在這種情況下使用,其量程往往過大,通常給V表并聯一個已知的小電阻分流來解決(乙圖),此時RV=U/(I-IR),其中IR=U/R。

(2)電流表內阻的測量:

由于電流表可以讀出自身的電流,所以只須測出它的電壓就可計算出內阻。原理圖如圖9:

篇9

通過參觀無線電四廠我了解了該廠的歷史和該廠從衰落重新振作走向輝煌的曲折發展歷程,了解了該廠的主要產品:直接數字合成(DDS)信號源;頻標比對自動測試系統;銣原子頻率標準和晶體頻率標準;數字式頻率特性測試儀;數字式毫伏表;交直流穩定電源;通用智能計數器、頻率計數器、邏輯分析儀等。通過參觀一條龍的流水線作業方式生產線,知道了產品的生產流程,有了整體、全局的觀念,初步了解了如何使企業各部門協調發展更加順暢。

二、觀看電子產品

制造技術錄像總結通過觀看電子產品制造技術錄像,我初步了解了PCB板的制作工藝以及表貼焊技術工藝流程:PCB版制作基本步驟:用軟件化電路圖,打印菲林紙,曝光電路板,顯影,腐蝕,打孔,連接跳線。制版布局要求整體美觀均衡,疏密有序,走線合理,防止相互干擾,盡量減少過線孔,減少并行線條密度等。表貼焊技術是目前最常用的焊接技術,其基本步驟:解凍、攪拌焊錫膏,焊膏印制,貼片,再流焊機焊接。通過觀看此次錄像,我初步了解了PCB板的制作方法以及表貼焊技術工藝流程,為以后的實踐操作打下了基礎。

三、PCB制作工藝流程總結

PCB制作工藝流程:1用軟件畫電路圖2打印菲林紙3曝光電路板4顯影5腐蝕6打孔7連接跳線

在符合產品電氣以及機械結構要求的基礎上考慮整體美觀,在一個PCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序。同時還要注意以下問題:1.走線要有合理的走向,不得相互交融,防止相互干擾。最好的走向是按直線,避免環形走線。2.線條要盡量寬,盡量減少過線孔,減少并行的線條密度。

四、手工焊接實結

操作步驟:1、準備焊接:準備焊錫絲和烙鐵。2、加熱焊件:烙鐵接觸焊接點,使焊件均勻受熱。3、熔化焊料:當焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲至于焊點,焊料開始熔化并濕潤焊點。4、移開焊錫:當熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。5、移開烙鐵:當焊錫完全濕潤焊點后移開烙鐵。

操作要點:1、焊件表面處理:手工烙鐵焊接中遇到的焊件往往都需要進行表面清理工作,去除焊接面上的銹跡、油污、灰塵等影響焊接質量的雜質。手工操作中常用機械刮磨和酒精、丙酮來擦洗等簡單易行的方法。2、預焊:將要錫焊的元件引線的焊接部位預先用焊錫濕潤,是不可缺少的操作。3、不要用過量的焊劑:合適的焊接劑應該是松香水僅能浸濕的將要形成的焊點,不要讓松香水透過印刷版流到元件面或插孔里。使用松香焊錫時不需要再涂焊劑。4、保持烙鐵頭清潔:烙鐵頭表面氧化的一層黑色雜質形成隔熱層,使烙鐵頭失去加熱作用。要隨時再烙鐵架上蹭去雜質,或者用一塊濕布或使海綿隨時擦烙鐵頭。5、焊錫量要合適。6、焊件要固定。7、烙鐵撤離有講究:撤烙鐵頭時輕輕旋轉一下,可保持焊點適量的焊料。

操作體會:1、掌握好加熱時間,在保證焊料濕潤焊件的前提下時間越短越好。2、保持合適的溫度,保持熔鐵頭在合理的溫度范圍。一般經驗是烙鐵頭溫度比焊料溫度高50攝氏度為宜。3、用烙鐵頭對焊點施力是有害的。

完成內容:用手工焊的方法完成了元器件的焊接,導線的焊接,立方體結構的焊接等,掌握了手工焊的基本操作方法。

五、表貼焊接技術實結

1、解凍、攪拌焊錫膏:從冷藏庫中取出錫膏解凍至少4小時恢復至室溫,然后進行攪拌。2、焊膏印刷機印制:定位精確,采用合適模版,刮刀角度35-65度涂焊膏,量不能太多也不能太少。3、貼片:鑷子拾取安放,手不能抖,元件輕放致電路板合適處。完成后檢查貼片數量及位置。4、再流焊機焊接:根據錫膏產品要求設置合適溫度曲線。5、檢查焊接質量及修補。

注意事項:

1、SMC和SMD不能用手拿。2、用鑷子夾持不可加到引線上。3、IC1088標記方向。4、貼片電容表面沒有標簽,要保證準確及時貼到指定位置。

出現的問題及解決方案:

1、錫珠:看跟進焊盤、元件引腳和錫膏是否氧化,調整模板開口與焊盤精確對位,精確調整Z軸壓力,調整預熱區活化區溫度上升速度,檢查模板開口及輪廓是否清晰,必要時需更換模板。2、元件一端焊接在焊盤另一端則翹立(曼哈頓現象):元件均勻和合理設計焊盤兩端尺寸對稱,調整印刷參數和安放位置,采用焊劑量適中的焊劑,無材料采用無鉛的錫膏或含銀膏,增加印刷厚度。3、不相連的焊點接連在一起:更換或增加新錫膏,降低刮刀壓力,調整模板精確對位,調整Z軸壓力,調整回流溫度曲線,根據實際情況對鏈速和爐溫度進行調整。4、焊點錫少,焊錫量不足:增加模板厚度,增加印刷壓力,停機后再開機應檢查模板是否堵塞,選用可焊性較好之焊盤和元器件,增加回流時間。5、假焊:加強對PCB和元器件的篩選,保證焊接性能良好,調整回流焊溫度曲線,改變刮刀壓力和速度,保證良好的印刷效果,錫膏印刷后盡快貼片過回流焊。6、冷焊(焊點表面偏暗、粗糙,與北漢無沒有進行熔融):調整回流溫度曲線,依照供應商提供的曲線參考,再根據所生產之產品的實際情況進行調整,換新錫膏,檢查設備是否正常,改正預熱條件。

六、收音機焊接裝配調試總結

安裝器件:1、安裝并焊接電位器RP,注意電位器與印刷版平齊。2、耳機插座XS。3、輕觸開關S1、S2,跨接線J1、J2。4、變容二極管V1(注意極性方向標記)。5、電感線圈L1-L4,L1用磁環電感,L2用色環電感,L3用8匝空心線圈,L4用5匝空心線圈。6、電解電容C18貼板裝。7、發光二極管V2,注意高度。8、焊接電源連接線J3、J4,注意正負連接顏色。

調試:1、所有元器件焊接完成后目視檢查。2、測總電流:檢查無誤后將電源線焊接到電池片上,電位器開關斷開的狀態下裝入電池,插入耳機,萬用表跨接在開關兩端側電流。3、搜索廣播電臺。4、調節收頻段。5、調靈敏度(由電路及元器件決定,一般不用調整)。

總裝:1、臘封線圈:測試完后將適量泡沫塑料填入線圈L4,滴入適量臘使線圈固定。2、固定SMB,裝外殼。3、將SMB準確位置放入殼內。4、裝上中間螺釘。5、裝電位器旋扭。6、裝后蓋。7、裝卡子。

檢查:總裝完畢,裝入電池,插入耳機進行檢查,使:點源開關手感良好,音量正??烧{,收聽正常,表面無損傷。

七、音頻放大電路焊接與調試實結

音頻放大電路電路圖:該音頻功率放大器制作簡單,元件常見、易購買,容易組裝,智能化高。特別是使用方便。在此過程中,焊接是實驗成功的重要保證,所以每個焊點都很仔細。還有在調試時,必須分步驟完成,否則很容易燒毀元件。

篇10

引言

溫度控制是一種過程控制,其控制效果直接影響著產品的質量甚至是生產安全。常用的控制電路根據應用場合和所要求的性能指標有所不同,本文給出了一種成本較低且安全實用的溫度控制器設計。

一、系統框圖和概要設計

為了節約成本,此溫控器使用段式液晶顯示,需要內部實時時鐘,屬于成本敏感型設備,為簡化設計、節約成本我們采用合泰HT67F40單片機作為主控制芯片,使用定制段式液晶作為顯示單元,使用熱敏電阻作為溫度傳感器。

按鍵包括開關鍵、功能鍵、休眠鍵以及上調、下調鍵,系統可以在睡眠、外出、采暖等模式間自由切換。熱敏電阻使用負溫NTC熱敏電阻,通過對熱敏電阻和固定電阻分壓可得到隨熱敏電阻變化的電壓值,然后通過單片機內部自帶的ADC可以采樣出電壓值,之后再通過查表的方式可得到溫度值。單片機對加熱部分電路(220V AC)的控制通過光耦和雙向可控硅來實現。系統框圖如圖1所示。

二、硬件電路

HT67F40是一款A/D型具有8位高性能精簡指令集并且帶有LCD驅動器的Flash單片機,專門為需要A/D轉換和LCD顯示的產品而設計。該系列單片機具有一系列功能和特性,其Flash存儲器可多次編程的特性給用戶提供了極大的方便。存儲器方面,還包含了一個RAM數據存儲器和一個可用于存儲序號、校準數據等非易失性數據的EEPROM存儲器。

在模擬特性方面,此系列單片機包含一個多通道12位A/D轉換器和雙比較器功能。還帶有多個使用靈活的定時器模塊,可提供定時功能、脈沖產生功能及PWM產生功能。內建完整的SPI和I2C功能,為設計者提供了一個易與外部硬件通信的接口。內部看門狗定時器、低電壓復位和低電壓檢測等內部保護特性,外加優秀的抗干擾和ESD保護性能,確保單片機在惡劣的電磁干擾環境下可靠地運行。

1、單片機部分電路原理圖

單片機部分原理圖如下圖2和圖3所示,K1,K2,K3,K4,K5對應5個按鍵。分別為開機鍵,休眠鍵,功能/確認鍵,以及數字增和數字減鍵。這5個按鍵連接到單片機的PA口。同時啟用PA口的喚醒功能,這樣在按鍵按下時即可喚醒單片機。

在開關鍵按下時,單片機依據當前的工作狀態作狀態切換,若當前處于工作模式,則調用編譯器自帶的休眠函數_halt()進入休眠,若已經處于休眠模式,則單片機將退出休眠,繼續執行程序。要注意的是在調試階段,電路圖中的R8和R9要更換為電位器,調節VLCD使得對比度合適后,再更換為固定電阻。

2、溫控器溫度采集電路

圖4為溫度采集電路,其中R11為熱敏電阻。當熱敏電阻值發生變化時,流經該電阻的電流也隨之變化,因此R14電阻上分得的電壓必然也發生變化。使用HT67F40內置的ADC采集這個電壓值,并根據所使用的熱敏電阻的阻值變化表制作一個表格,存入單片機內部,依據ADC采集到的電壓值,以查表方式即可確定當前的溫度。

若當前溫度高于設定溫度,則單片機控制加熱電路斷開,反之則控制加熱電路導通。加熱電路的執行部分控制220V交流電壓的通斷。通過光耦以及雙向可控硅完成。

3、液晶顯示器

此款LCD共有14個Segment,4個COM端,如上圖4所示,此界面中一共可顯示4位數字,每一位數字由兩個Segment控制。每位數字的低段中的最低位分別對應P1,P2,P3和P4。在對顯示數字進行操作前,最好先暫存這些符號,修改完數字后再進行恢復。

電路圖中S0~S13連接段式LCD的14個Segment,COM0~COM3為LCD的公共端。HT67F40數據存儲器中有一部分區域是專門為LCD的顯示數據而保留,即顯示存儲區。單片機內部顯示驅動電路會自動讀取任何寫入此處的數據并據此產生LCD或LED驅動信號。因此任何寫入LCD存儲器的數據,會立即映射到連接單片機的LCD顯示器上。顯存示意圖如圖5所示。如需要點亮某一個顯示單元,則對存儲區中對應的地址對應的位置1即可實現。系統的模式切換、狀態切換以及溫度顯示等,在LCD上實質就是對界面的清空和改寫。

三、軟件流程

程序流程圖見下圖6所示,初始化中完成了系統的時鐘初始化、端口初始化、ADC初始化以及定時器初始化,并且清空LCD顯存區。之后系統將進入休眠,并等待開關信號的到來。

因為只有一個開關鍵,其每次按下時所代表的操作是相反的。當開關鍵按下時,開關狀態標志位將翻轉。系統據此判斷要執行上電操作還是斷電操作(LCD)。在休眠狀態下,CPU處于暫停模式,但系統時鐘和一些寄存器仍然處于運行狀態。如此工作模式的配置和當前時鐘的設置得以保存。開機后,系統將在主循環中輪訓按鍵狀態,并對不同的按鍵進行不同的處理??傮w來說就是對顯示界面的修改和對當前溫度的修改。如用戶可以通過組合按鍵分別對溫度閾值和當前時間進行設置、查詢。

五、結語

實踐證明本系統具有個性化溫度調節功能,能實現節能的目的。該溫控器操作簡便易行,顯示界面美觀大方且更人性化,溫度控制精準且高效。

參考文獻

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