1、 - 1 - 信息工程系电子工艺与管理专业任务二 电子设备装接工(高级)技能鉴定培训指导书一 电子技术安全知识及元器件的识别、测量一、培训目的1、掌握人对电的承受能力,及怎样实现保护。2、掌握电气设备安全防护要求:能对产品进行安全检查,发现整机安全防护要求不合适处及对整机进电进行漏电和绝缘测试3、元器件的识别、测量:掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管及线性集成电路的直读方法和利用仪器、仪表测试参数的方法。4、熟练使用两种万用表并比较两种表的区别和优缺点;会用 RLC 测试仪测量电阻、电容、电感;会用晶体管测试仪测量晶体管的参数。二、培训学时:2 个学时三、培训设备仪器材料 1、不同型号电阻、
2、电容、电感、二极管、三极管及线性集成电路等元件或含元件的线路板2、数字万用表、指针万用表3、RLC 测试仪4、晶体管测试仪四、培训内容1、电子技术安全知识、电气设备安全防护要求2、元器件(电阻器、电容器、电感器、半导体器件等)的识别与测量五、培训步骤(一)电子技术安全知识:电是现代化生产和生活中不可缺少的重要能源,若用电不慎,可能造成电源中断、设备损坏、人身伤亡、给生产和生活带来重大损失。因此要重视安全用电。安全用电包括用电时的人身安全和设备安全。1、用电人身安全及急救人体触电原因主要有:(1)线路架设不合规格如采用一线一地制的违章线路架设,当接地线被拔出、线路发生短路或接- 2 - 信息工程
3、系电子工艺与管理专业地端接地不良;室内导线破旧、绝缘损坏或敷设不合规格;无线电设备的天线、广播线、通信线与电力线距离过近或同杆架设;电气修理工作台布线不合理,绝缘线被电烙铁烫坏等。(2)用电设备不合要求如家用电器绝缘损坏、漏电及外壳无保护接地或保护接地接触不良;开关、插座外壳破损或相线绝缘老化;照明电路或家用电器接线错误致使灯具或机壳带电等。(3)电工操作制度不严格、不健全如带电操作、冒险修理或盲目修理、且未采取确实的安全措施;停电检修电路时,刀开关上未挂“警告牌” ,其他人员误合刀开关;使用不合格的安全工具进行操作等。(4)用电不谨慎如违反布线规程、在室内乱拉电线;未切断电源就去移动灯具或家
4、用电器;用水冲刷电线和电器或用湿布擦拭,引起绝缘性能降低;随意加大熔丝规格或任意用铜丝代替,失去保护作用等。触电急救方法:切断电源;现场急救,人工呼吸等。2、安全电压按照人体的最小电阻(800-1000)和工频致命电流(30-35mA) ,可求得对人的最小危险电压为 24-50V,据此我国规定的安全电压为42V、36V、24V、12V、6V 五个等级供不同场合选用。凡是裸露的带电设备和移动的电气用具都应使用安全电压。在一般建筑物中可使用 36V 或 24V;在特别危险的生产场地,如潮湿、有辐射性气体或有导电尘埃及能导电的地面和狭窄的工作场所等,则要用 12V 和 6V 的安全电压。(二)电气设
5、备安全防护要求电子设备或系统在工作、运输和储存过程中,受到各种环境因素的影响,可能导致性能降低、失效甚至损坏,必须采取防护措施。电子设备所处的环境,主要包括气候环境、机械环境、电磁环境、生物化学环境和核辐射环境等。1、气候环境指温度、湿度、气压、风力、砂尘、雨雪、日辐射等各种自然气候因素。在气候因素中,以温度(高温、低温和循环变化)对电子设备的影响为最严重。许多实例表明,设备的故障率随温度的升高呈指数关系增加。因此,- 3 - 信息工程系电子工艺与管理专业为了保证电子元件、器件或整机在允许的温度范围内工作,应采取各种有效的热控制措施。2、机械环境指电子设备在工作或运输过程中受到各种机械力(如振
6、动、冲击、离心力和运动机构的摩擦力等)的作用,其中危害较大的是振动和冲击。当设备在某种激振频率下发生共振时,若振动加速度值超过设备本身的极限时,就会遭到破坏;此外,设备长期受到振动或冲击也可能产生疲劳损坏。因此,必须采取各种防振(隔振)或缓冲措施。3、电磁环境指电子设备在工作过程中,所受到的电磁干扰。可分为外部干扰和内部干扰两大类。当内部干扰和外部干扰的电平超过许用电平时,设备的性能会降低,甚至无法正常工作。为了防止或减弱这些干扰和提高设备的抗干扰能力,可使用电子设备屏蔽与接地的方法。对电子设备进行电磁兼容性结构设计,其内容通常包括:抑制干扰源、抑制干扰的耦合通道和增强敏感电路的抗干扰能力等。
7、4、生物、化学环境是指电子设备在高温、高湿、盐雾或大量工业气体(如二氧化硫、氨、水蒸汽等)的环境中工作时,设备的金属材料和非金属材料会产生腐蚀、老化和霉烂现象,从而影响设备工作的可靠性。因此,应采取抵御生物、化学环境影响的防护措施(其中主要是防腐蚀、防潮湿、防霉菌) 。(三)电阻器的识别与测量:电阻器通常被称为电阻,在电路中用“R”加数字表示,如:R1 表示编号为1 的电阻。电阻在电路中的主要作用为分压、分流、限流、偏置等。电阻器可以分为:固定电阻器和可调电阻器。可调电阻器即电位器,在电阻器内部有一个活动触点,电阻值可以在规定的范围内调节。1、固定电阻器的分类(1)按材料和结构特征分线绕电阻器
8、: 电阻丝绕在绝缘骨架上:如滑动电阻器膜式 碳膜非线绕电阻器 金属膜 实芯金属玻璃釉:厚膜电阻器敏感电阻器: 光敏、热敏、压敏、磁敏、力敏- 4 - 信息工程系电子工艺与管理专业(2)按用途分可分为通用、精密、高阻、高压、高频等。2、主要参数(1)标称阻值(标称值):标志在电阻器上的电阻值。电阻的单位为欧姆() ,倍率单位有:千欧(K) ,兆欧(M)等。换算方法是:1 兆欧=1000 千欧=1000000 欧(2)允许误差(精度):误差(电阻器的误差):电阻器的实际阻值与标称值之间的相对差值。误差= 标 称 值标 称 值实 际 阻 值 100%按误差大小,电阻器可分为:I 级 5%普通电阻 I
9、I 级 10%III 级 20%0.05%0.2%精度电阻 0.5%1%2%(3)额定功率:在规定环境条件(温度、湿度)下,长期连续负荷工作时电阻上所允许消耗的最大功率。额定功率与电阻体积大小有关。实际选用电阻时,应符合下列标准:2实际功率 额定功率。3、识读方法电阻的参数标注方法有 3 种,即直标法、色标法和数标法。(1)直标法:直接用数字标出电阻值、精度等。(2)色标法:色环表示法,即用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值、误差等级,单位为 。常见的色环电阻有四环电阻和五环电阻。四环法:第一位数、第二位数、乘上 10 的几次幂、精度五环法(精密电阻):第一位数、第二位数、第三位数、乘上 10
10、的几次幂、精度- 5 - 信息工程系电子工艺与管理专业色环法中不同色环表示的含义如下:棕 红 橙 黄 绿 兰 紫 灰 白 黑 金 银有效数字: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 10-1 10-2(3)数标法主要用于贴片电阻等小体积的元件。如: 472 表示 4710 2 = 4.7 K ;104 表示 1010 4 = 100 K 。(4)测试法前三种参数标注方法都可以用直读法识读。除此之外,还可以用测试法。 用万用表欧姆档测试注意:不能用双手同时捏住电阻或测试笔。 用 LCR 测试仪测试4、技能训练(1) 100 的电阻用于 100mA 的电路中,选用电阻的额定功率至少为多少? P0
11、2I 2R(2)识别四色环电阻,测试以下 1 分钟可以识别多少?(3)已知电阻的阻值,写色环。(4)分别用数字万用表、指针万用表、LCR 测试仪测量电阻 10 个,并比较结果。(四)电容器电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件,在电路中一般用“C”加数字表示(如 C13表示编号为 13 的电容) 。电容的作用:通交隔直、滤波、耦合、旁路、调谐、能量转换的等。1、分类1)从结构分固定电容器:电容量固定不变半可变电容器(微调):容量可在较小的范围内调整可变电容器:电容量可变器在一定范围内连续可调2)从介质材料分电解电容:以金属氧化膜作介质有机介质:以有机薄膜作介质(聚氯乙烯或涤纶等
12、),如涤纶电容- 6 - 信息工程系电子工艺与管理专业瓷介:瓷片电容无机介质 云母玻璃釉2、参数标称容量:标志在电容上的“名义”容量,它表示能贮存电能的大小。电容量:衡量电容器加上单位电压后贮存电荷的能力。常用单位有:F(法拉) 、mF(毫法) 、F(微法) 、nF(纳法) 、PF(皮法) 。其中:1 法拉 = 10 3毫法 = 10 6微法 = 10 9纳法 = 10 12皮法电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗 XC = 1/2fC(f 表示交流信号的频率,C 表示电容容量)允许误差:实际电容量对标称容量的最大允许偏差范围。I 级 5%II 级 10%II
13、I 级 20%额定工作电压:在规定的环境中,长期工作可承受的最高直流电压。选用元件时,额定工作电压2实际工作电压。3、识读方法:电容的标注方法与电阻基本相同,分为直标法、色标法和数标法 3 种。(1)直标法: 标称容量数值直接标在电容器的表面上。容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如电解电容 10 uF/16V;容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。如 1m =1000F;1P2=1.2PF;1n=1000PF。(2)色标法: 同电阻,少见,小型电容器用色点表示工作电压。(3)数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102 表示 1010
14、2 PF=1000PF;224 表示 22104 PF=0.22F 。(4)测试法: 数字万用表 LC 插件、LCR 测试仪4、技能训练(1)用直读法识读电容容值(2)用万用表和 LCR 测试仪测量电容(五)电感器- 7 - 信息工程系电子工艺与管理专业电感是运用电磁感应原理制作的元件,是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成,在电路中常用“L”加数字表示,如:L 6表示编号为 6 的电感。电感的特点与作用:直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直隔交,
15、谐振、振荡、耦合、匹配、滤波等。1、分类: 根据产生感应的原理分圈芯性质: 空心、磁芯电感线圈(自感) 绕制方式: 单层、多层等电感量变化: 固定电感、微调电感变压器(互感) 铁心: 有芯式(大功率、阻抗变换)、壳式(小功率)频率: 高频、中频(中周)、低频(音频、电源)2、参数(1)电感线圈电感量: 储存电能的本领单位: H(亨) 、mH(毫亨) 、H(微亨) 。换算关系为:1H =10 3 mH = 106H。品质因数(Q 值)= 储存能量/消耗能量,指在某一频率的交流电压下工作时,Q 值越高, 损耗越小, 效率越高, 一般在 50300 之间。额定电流:正常工作时,允许通过的最大工作电流
16、。(2)变压器额定功率:不超过规定温升得最大功率。电压比 k:初次级绕组电压比匝数比, 决定升压还是降压。效率 :额定负载时, 输出功率占输入功率的百分比温升:通电后, 温度上升到稳定值时, 变压器温度高出环境温度的数值, 越小越好。3、识读方法1)直标法2)色环法:与电阻类似,单位 H。如:棕、黑、金、金表示 1uH(误差- 8 - 信息工程系电子工艺与管理专业5%)的电感。 3)测试法: 万用表 LC 插件、LCR 测试仪4、技能训练用万用表、LCR 测试仪测量电感(六) 半导体器件1、半导体二极管(晶体二极管、普通发光二极管)二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D 5表示编号为 5
17、的二极管。作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,电路中常把它用在整流、隔离、稳压、发光、极性保护和调频调制等电路中。(1)分类按材料分 锗管(正向压降 0.2V、反向电流几百微安)硅管(正向压降 0.50.8V、反向电流 100, 说明二极管性能良好。b、正、反向电阻为无限大, 表明二极管断路。c、正、反向电阻为零, 表明二极管短路。二极管极性判断用数字万用表测二极管电阻,若电阻 M,红表笔所接触的电极为正极, 黑表笔所接触的电极为负极;用指针式万用表去测二极管时,黑表笔接二极管的正极,红表
18、笔接负极。测试注意事项:数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。2、三极管(晶体三极管、双极型晶体管)晶体三极管(简称三极管)是内部含有 2 个 PN 结,并且具有放大能力的特殊器件,主要用于放大电路中起放大作用,在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为 17 的三极管。在常见电路中有三种接法:共发射极电路、共集电极电路(射极输出器) 、共基极电路。(1)晶体三极管分类按材料分 硅三极管锗三极管按导电类型分 PNP 型: 多为锗管NPN 型: 多为硅管按用途分 工作频率: 高频、低频
19、和开关三极管工作功率: 大功率、中功率、小功率(体积)(2)主要参数直流参数:共发射极电流放大倍数 hfe () =IC/IB 集电极发射极反向饱和电流 ICEO (穿透电流):基极开路时,集电极与发射极之间加上规定的反向电压时的集电极电流,越小越好。电极基极反向饱和电流 ICBO:发射极开路时,集电极与基极之间加上- 10 - 信息工程系电子工艺与管理专业规定的电压时的集电极电流,越小越好。交流参数:共发射极交流电流放大倍数 hfe () =IC/IB共发射极截止频率 f : 值因频率升高而下降了 3d 时的频率。特征频率 fT: 值因频率升高而下降至 1 时的频率。极限参数:电极最大允许电
20、流 ICM :三极管参数变化不超过规定值时,集电极允许通过的最大电流。集电极发射极反向击穿电压 ICEO:基极开路时,集电极与发射极间的反向击穿电压。集电极最大允许功率损耗 PCM :集电极允许功耗的最大值。(3)识别与测试用万用表判别三极管管脚极性用万用表测试放大倍数4)技能训练用万用表判别二极管管脚极性置不同电阻档, 观察二极管正反向电阻变化用万用表判别三极管管脚极性用万用表测试三极管放大倍数(七)集成电路1、分类(1)按制造工艺分:半导体集成电路、薄膜集成电路、混合电路(2)按功能分数字集成电路:TTL、HTL、CEL、CMOS 集成电路等模拟集成电路:集成运算放大器、集成稳压电路、集成
21、功率放大器、集成音响电视电路、集成模拟乘法器等接口集成电路:电平转换器、线性驱动器等特殊集成电路:集成传感器、集成通信电路等(3)按集成度分小规模集成电路: 集成度少于 100 个元件或 10 个门电路- 11 - 信息工程系电子工艺与管理专业中规模集成电路: 集成度少于 1000 个元件或 100 个门电路大规模集成电路: 集成度大于 1000 个元件或 100 个门电路超大规模集成电路: 集成度大于 10 万个元件或 1 万个门电路(4)按封装形式分圆形金属封装:大功率扁平陶瓷封装:稳定性好,体积小双列直插式封装:便于焊接,利于大批量生产2、集成电路的引线识别(1)圆形集成电路:定位销顺时
22、针方向依次为 1、2、3(2)扁平和双列直插式集成电路:从左下脚起, 按逆时针方向数 1、2、33、集成电路型号的互换:查阅集成电路代用手册五、培训报告要求 整理实训数据,并进行分析。六、培训总结问题讨论:(1)如何根据电流的要求选取电阻? (2)如何根据电压的要求选取电容?(3)如何利用万用表去判断电感的好坏?(4)如何利用万用表去判断变压器的初次级?(5)用数字式万用表与指针式万用表去测二极管时,两者有什么区别?七、预习要求阅读实训指导书中有关元器件识别、测量部分的内容。- 12 - 信息工程系电子工艺与管理专业八、考核要求常用电子元器件检测评分细则表学号 工位号 姓名 得分考核时间 30
23、min 实际时间: 自 时 分起至 时 分项目 技术要求 配分 评分标准(每项累计 扣分不超过配分) 扣分 得分1、正确使用万用表测量电阻,并读出电阻值。(误差在10%内)2、正确使用万用表测量电容器漏电情况16 每错一个扣 4 分1、正确使用万用表判别普通二极管极性、类型及性能好坏2、正确使用万用表判别普通三极管类型、三个电极及性能好坏16 每错一个扣 4 分用数字式万用表测量电子元器件1、用万用表简要检测特殊器件光敏电阻、发光二极管、片状二极管、激光二极管、陶瓷滤波器、驻极体话筒等的性能好坏48 每错一个扣 4 分用特性图示仪测量三极管参数1、测量三极管 2、测量三极管 BUCEO 20
24、每错一个扣 5 分合计 100- 13 - 信息工程系电子工艺与管理专业二 常用电子仪器的使用一、培训目的1、学习常用的电子仪器示波器、信号发生器、直流稳压电源、万用表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2、掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。二、培训学时:2 个学时三、培训设备仪器材料1、低频信号发生器2、标准信号发生器 3、双踪示波器4、万用表四、培训内容常用电子仪器(示波器、函数信号发生器、万用表等)的使用五、培训步骤(一)电子仪器原理在电子产品生产中,经常使用的电子仪器有示波器、信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等。它们和万用电表一起,可以完成对模拟电子电路的静态
25、和动态工作情况的测试。各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图 2-1 所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。图 21 模拟电子电路中常用电子仪器布局图- 14 - 信息工程系电子工艺与管理专业1、 示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器,它既能直接显示电信号的波形,又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点:(1)寻找扫描光迹将示波器 Y 轴显示方
26、式置“Y 1”或“Y 2”,输入耦合方式置“GND” ,开机预热后,若在显示屏上不出现光点和扫描基线,可按下列操作去找到扫描线:适当调节亮度旋钮。触发方式开关置“自动” 。适当调节垂直( ) 、水平( ) “位移 ”旋钮,使扫描光迹位于屏幕中央。 (若示波器设有“寻迹”按键,可按下“寻迹”按键,判断光迹偏移基线的方向。 ) (2)双踪示波器一般有五种显示方式,即“Y 1”、 “Y2”、 “Y1Y 2”三种单踪显示方式和“交替” “断续”二种双踪显示方式。 “交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。 “断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。(3)为了显示稳定的被测信号波形, “触发源选
27、择”开关一般选为“内”触发,使扫描触发信号取自示波器内部的 Y 通道。(4)触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后,若被显示的波形不稳定,可置触发方式开关于“常态” ,通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压,使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。有时,由于选择了较慢的扫描速率,显示屏上将会出现闪烁的光迹,但被测信号的波形不在 X 轴方向左右移动,这样的现象仍属于稳定显示。(5)适当调节“扫描速率”开关及“Y 轴灵敏度”开关使屏幕上显示一二个周期的被测信号波形。在测量幅值时,应注意将“Y 轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底,且听到关的声音。在测量周期时,应注意将“X 轴扫
28、速微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底,且听到关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(div 或 cm)与“Y轴灵敏度”开关指示值(v/div)的乘积,即可算得信号幅值的实测值。根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数(div 或cm)与“扫速”开关指示值(t/div)的乘积,即可算得信号频率的实测值。2、函数信号发生器- 15 - 信息工程系电子工艺与管理专业函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达 20VPP 。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。
29、函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。3、交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐档减小量程。(二)实训内容1、用机内校正信号对示波器进行自检(1)扫描基线调节将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(Y 1或Y 2),输入耦合方式开关置“GND”,触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”( )和“Y轴位移”(
30、 )旋钮,使扫描线位于屏幕中央,并且能上下左右移动自如。(2)测试“校正信号”波形的幅度、频率将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道(Y 1或Y 2),将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”,触发源选择开关置“内”,内触发源选择开关置“Y 1”或“Y 2”。调节X轴“扫描速率”开关(t/div)和Y轴“输入灵敏度”开关(V/div),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。A校准“校正信号”幅度将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置,“Y轴灵敏度”开关置适当位置,读取校正信号幅度,记入表2-1。B校准“校正信号”频率将“扫速微调”旋钮置“校准”位置,“扫速”开关
31、置适当位置,读取校正信号周期,记入表2-1。- 16 - 信息工程系电子工艺与管理专业C测量“校正信号”的上升时间和下降时间调节“Y轴灵敏度”开关及微调旋钮,并移动波形,使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上,且上、下对称,便于阅读。通过扫速开关逐级提高扫描速度,使波形在X轴方向扩展(必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍),并同时调节触发电平旋钮,从显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间,记入表2-1。表2-1 测量“校正信号”波形的幅度、频率标 准 值 实 测 值幅 度Up-p(V)频 率f(KHz)上升沿时间S下降沿时间S注:不同型号示波器标准值有所不同,请按所使用示波器将标准值
32、填入表格中。2、用示波器和万用表测量信号参数调节函数信号发生器有关旋钮,使输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz、100KHz,有效值均为1V(万用表测量值)的正弦波信号。改变示波器“扫速”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置,测量信号源输出电压频率及峰峰值,记入表22。表22 测量信号参数示波器测量值 示波器测量值信号电压频率 周期(ms) 频率(Hz)信号电压毫伏表读数(V)峰峰值(V)有效值(V)100Hz1KHz10KHz100KHz3、测量两波形间相位差(1)观察双踪显示波形“交替”与“断续”两种显示方式的特点- 17 - 信息工程系电子工艺与管理专业Y1、Y 2均不加输入信号,输
33、入耦合方式置“GND”,扫速开关置扫速较低挡位(如0.5sdiv挡)和扫速较高挡位(如5 Sdiv挡),把显示方式开关分别置“交替”和“断续”位置,观察两条扫描基线的显示特点,记录之。(2)用双踪显示测量两波形间相位差按图 22 连接实验电路,将函数信号发生器的输出电压调至频率为1KHz,幅值为 2V 的正弦波,经 RC 移相网络获得频率相同但相位不同的两路信号 ui和 uR,分别加到双踪示波器的 Y1和 Y2输入端。为便于稳定波形,比较两波形相位差,应使内触发信号取自被设定作为测量基准的一路信号。图 22 两波形间相位差测量电路 把显示方式开关置“交替”挡位,将 Y1和 Y2输入耦合方式开关
34、置“”挡位,调节 Y1、Y 2的( )移位旋钮,使两条扫描基线重合。将 Y1、Y 2 输入耦合方式开关置“AC”挡位,调节触发电平、扫速开关及 Y1、Y 2 灵敏度开关位置,使在荧屏上显示出易于观察的两个相位不同的正弦波形 ui及 uR,如图 23 所示。根据两波形在水平方向差距 X,及信号周期 XT,则可求得两波形相位差。- 18 - 信息工程系电子工艺与管理专业图 23 双踪示波器显示两相位不同的正弦波0T36(div)X式中:X T 一周期所占格数X 两波形在 X 轴方向差距格数记录两波形相位差于表 23。表 23相 位 差一周期格数 两波形 X 轴差距格数实 测 值 计 算 值XT X
35、 为数读和计算方便,可适当调节扫速开关及微调旋钮,使波形一周期占整数格。五、培训报告要求 整理实训数据,并进行分析。六、培训总结1、 问题讨论1)如何操纵示波器有关旋钮,以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰的波形? 2)用双踪显示波形,并要求比较相位时,为在显示屏上得到稳定波形,应怎样选择下列开关的位置?a) 显示方式选择(Y 1;Y 2;Y 1Y 2;交替;断续)- 19 - 信息工程系电子工艺与管理专业b) 触发方式(常态;自动)c) 触发源选择(内;外)d) 内触发源选择(Y 1、Y 2、交替)2、函数信号发生器有哪几种输出波形?它的输出端能否短接,如用屏蔽线作为输出引线,则屏蔽层一端应
36、该接在哪个接线柱上?3、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压?它的表头指示值是被测信号的什么数值?它是否可以用来测量直流电压的大小?七、预习要求1、 阅读实训指导书中有关示波器部分内容。2、 已知 C0.01f、R10K,计算图 22 RC 移相网络的阻抗角 。八、考核要求函数信号发生器性能检测评分细则学号 工位号 姓名 得分考核时间 2h 实际时间: 自 时 分起至 时 分项目 配分 评分标准(每项累计扣分不超过配分) 扣分 得分波形检查 10 缺一种波形扣 5 分输出电压测量 101.测量结果的误差大于 10%小于 20%,扣 2 分2.测量结果的误差大于 20%小于 30%,扣
37、 5 分3.测量结果的误差大于 30%,扣 510 分频率范围测量 101.测量结果的误差大于 10%小于 20%,扣 2 分2.测量结果的误差大于 20%小于 30%,扣 5 分3.测量结果的误差大于 30%,扣 510 分合计 30- 20 - 信息工程系电子工艺与管理专业三 手工焊接、拆焊技术与导线、电缆的加工一、培训目的1、学习常用的焊接工具电烙铁的使用方法。2、熟练掌握手工焊接和拆焊的方法。3、掌握导线与电缆加工的方法。二、培训学时:4 个学时三、培训设备仪器材料1、线路板、元器件、锡锅、剪刀、电工刀、尺子等工具,焊锡若干2、电子成套工具(包括电烙铁、镊子、剪线钳、剥线钳等)3、焊锡
38、、松香、有机溶剂等助焊剂4、单股导线、多股导线、电缆线四、培训内容1、手工焊接技术2、手工拆焊技术3、导线与电缆的加工方法五、培训步骤(一)手工焊接技术1、焊料、焊剂和焊接的辅助材料1)焊料焊料是一种熔点低于被焊金属,在被焊金属不熔化的条件下,能润湿被焊金属表面,并在接触面处形成合金层的物质。常用焊料为锡铅合金焊料,又称焊锡,它具有熔点低、机械强度高、抗腐蚀性能好的特点,因此成为最常用的焊料。锡铅合金焊料的有多种形状和分类。其形状有粉末状、带状、球状、块状和管状等几种,手工焊接中常见的是管状松香芯焊锡丝。这种焊锡丝将焊锡制成管状,并添加一定的优质松香制成的。管状松香芯焊锡丝的外径有0.6mm,
39、0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.6mm,2.3mm,3.0mm,4.0mm,5.0mm 等若干尺寸。焊接时,根据焊接时,根据焊盘的大小选择松香芯焊锡丝的尺寸。通常,- 21 - 信息工程系电子工艺与管理专业松香芯焊锡丝的外径应小于焊盘的尺寸。2)焊剂焊剂又称助焊剂,它是焊接时添加在焊点上的化合物,是进行锡铅焊接的辅助材料。焊剂能去除被焊金属表面的氧化物,防止焊接时被焊金属和焊金属和焊料再次出现氧化,并降低焊料表面的张力,有助于焊接。常用的助焊剂为松香类焊剂,这种焊剂的特点是有较好的助焊作用,且无腐蚀、绝缘性能好、稳定性高、耐湿性好,焊接后容易清清洗。因此电子产品的焊接中,常使用此类焊剂
40、。注意:松香类焊剂反复使用后会黑(碳化),这时的松香是没有助焊作用的。3)清洗剂在完成焊接操作后,焊点周围存在残余焊剂、油污、污迹等杂质,这些杂质对焊点有腐蚀作用,会造成绝缘电阻下降、电路短路或接触不良等,因此要对焊点进行清洗。常用的清洗剂为无水乙醇。无水乙醇又称无水酒精,它是一种无色透明且易挥发的液体。其特点是:易燃、吸潮性好,能与水及其他许多有机溶剂混合,可用于清洗焊点和印制电路板组装件上残留的焊剂和油污等。4)阻焊剂阻焊剂是一种耐高湿的涂料,其作用是保护印制电路板上不需要焊接的部位。使用时,将阻焊剂涂在不需要焊接的部位即可。我们常见的印制电路板上没有焊盘的绿色涂层即为阻焊剂。阻焊剂作用是
41、防止桥接、短路等现象发生,降低返修率,使印制电路板的板面显得整洁美观。2、锡焊的基本过程锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段。1)润湿阶段(第一阶段)润湿阶段是指加热后呈熔融状的焊料,沿着被焊金属的表面充分铺开,与被焊金属的表面分子充分接触的过程。为使该阶段达到预期的效果,被焊金属表面的清洁工作是不可缺少的重要环节。- 22 - 信息工程系电子工艺与管理专业2)扩散阶段(第二阶段)在第二阶段的润湿过程中,还会伴有扩散现象,即在一定的温度下,焊料与被焊金属中的分子相互渗透的过程。扩散的结果是在两者的界面上形成合金属(又称界面层)。3)焊点的形成阶段(第三阶段)焊接
42、后,焊料开始冷却。冷却时,界面层(合金层)首先以下适当的合金状态开始凝固,形成金属结晶,然后结晶向未凝固的焊料方向生长,最后形成焊点。3、锡焊的基本条件1)被焊金属应具有良好的可焊性可焊性是指:在一的温度和助焊的作用下,被焊件与焊料之间能够形成良好合金层的能力。不是所有的金属都具有良好的可焊性,例如,铜、金、银的可焊性都很好,但它的人格较贵,一般很少使用,而常用铜来制作元器件的引脚、导线、接点等。铁、铬、钨等金属的可焊性较差。对可焊性较差的金属,常常采用在被焊金属表面镀锡、镀银的办法来解决问题。2)被焊件应保持清洁杂质(氧化物、污垢等) 的存在,会严重影响被焊件与焊料之间的合金层的形成。为保证
43、焊接质量,使被焊件达到良好的连接,在焊接前,应做好被焊件的表面清洁工作,去除氧化物、污垢。通常使用无水乙醇来清除污垢,焊接时使用焊剂来清除氧化物;当氧化物、污垢严重时,可先采用小刀轻刮或细砂纸轻轻打磨,然后用无水乙醇清洗的方法来完成清洁工作。3)选择合适的焊料锡焊工艺中使用的焊料是锡铅合金,根据锡铅比例和成分的不同,其性能也不同。焊料的成分及性能,直接影响到被焊件的可焊性。焊料中的杂质同样会影响被焊件与焊料之间的连接。使用时,应根据不同的要求选择合适的焊料。4)选择合适的焊剂焊剂是用于去除被焊金属表面的氧化物,防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化,并降低焊料表面的张力的焊接辅助材料。它有助于形
44、成良好的焊点,- 23 - 信息工程系电子工艺与管理专业保证焊接的质量。锡焊工艺中多使用松香作为助焊剂。5)保证合适的焊接温度合适的焊接温度,是完成焊接的重要因数。保证焊接温度的有效办法是:选择功率、大小合适的电烙铁,控制焊接时间。印制板上的电子元器件进行焊接时,内热式电烙铁一般选择 2535W 的功率;每个焊点一次焊接的时间应不大于 3s。焊接过程中,若一次焊接在 3s 内没有焊完,应停止焊接,待元器件的温度完全冷却后,再进行第二次焊接,若仍然无法完成,必须查找影响焊接的其他原因。4、手工焊接的步骤正确的焊接操作过程分为五个步骤(也称五步法)。(1)准备。焊接前应准备好焊接的工具和材料,清洁
45、被焊件及工作台,进行元器件的插装及导线端头的处理工作,然后左手拿焊锡,右手握电烙铁,进入待焊状态。(2)加热。用电烙铁加热被焊件,使焊接部位的温度上升至焊接所需要的温度。(3)加焊料。当焊件回热到一定的温度后,即在烙铁头与焊接部位的结合处以及对称的一侧,加上适量的焊料。(4)移开焊料。当适量的焊料熔化后,迅速向左上方移开焊料,然后用焊铁头沿着焊接部位将焊料拖动转动一段距离,确保焊料覆盖整个焊点。(5)移开烙铁。当焊点上的焊料充分润湿部位时,立即向上方 45 的方向移开电烙铁,结束焊接。上述 25 的操作过程。一般要求在 2-3s 的时间内完成。实际操作时,具体焊接时间还要根据环境温度的高低、电
46、烙铁的功率大小以及焊点的热容量来确定。在焊点较小的情况下,也可采用三步法完成焊接,即将五步法中的2,3 步合为一步,指加热被焊件和焊料同时进行;4,5 步合为一步,指同时移开焊料和烙铁头。5.手工焊接的操作要领(1)焊前准备。焊接前,根据被焊物的大小,准备好相应的焊接工具和材料,- 24 - 信息工程系电子工艺与管理专业如电烙铁、镊子、斜口钳、剥线钳、焊剂、元器件等。清洁元器件及工作台面。(2)电烙铁的操作方法。在加热时,电烙铁必须同时对连接点上的若干个被焊金属加热。焊接结束时,要注意电烙铁的撤离方向。因为电烙铁除了具有加热作用外,还能够控制焊料的留存量。电烙铁以 45 的方向撤离,焊点圆滑,
47、带少量焊料;电烙铁垂直向上撤离,焊点容易拉尖;电烙铁以水平方向撤离,带走大量焊料;电烙铁沿焊点向下撤离,带走大部分焊料;电烙铁沿焊点向上撤离,带走少量焊料。掌握上述撤离方向,就能控制焊料的留存量,使每个焊点符合要求。(3)焊料的供给方法。手工焊接时,通常是一手(右手)拿电烙铁,一手(左手)拿焊料,先对焊点加热,而后再加焊料。当被焊件加热到一定温度时,用左手的拇指和食指轻轻捏住松香芯焊锡丝(端头留出 35cm),先在烙铁头与焊接件的结合处供给少量焊料,然后将焊锡丝移到距烙铁头加热的最远点供给合适大焊料,直到焊料润湿整个焊点时便可撤去焊锡丝。(4)掌握合适的焊接时间和温度。掌握合适的焊接时间和温度
48、,可以保证形成良好的焊点。温度太低,焊锡的流动性差,在焊料和被焊金属的界面难以形成合金,不能起到良好的连接作用,并会造成虚焊(假焊)的结果;温度过高,易造成元器件损坏、电路板起翘、印制板上铀箔脱落,还会加速焊剂的挥发,被焊金属表面氧化,造成焊点夹渣而形成缺陷。焊接的温度与电烙铁的功率、焊接的时间、环境温度有关。保证合适的焊接温度,可以通过选择电烙铁和控制焊制接时间来调节。电烙铁的功率越大,产生的热量越大,温升越快;焊接时间越长,温度越高;环境温度越高,散热越慢。真正掌握焊接的最佳温度,获得最佳的焊接效果,还须进行严格的训练,在实际操作中去体会。(5)焊接后的处理。焊接结束后,应将焊点周围的焊剂清洗干净,并检查有无漏焊、错焊、虚焊等现象。6、手工焊接的工艺要求1)保持烙铁的清洁- 25 - 信息工程系电子工艺与管理专业焊接时,烙铁头长期处于高温状态,其表面很容易氧化,这就使烙铁头的导热性能下降,影响焊接质量,因此,要随时清洁烙铁头。通常的做法是:用一块湿布或一块湿海绵擦拭烙铁头,以保证烙铁头的清洁。2)采用正确的加热方式加热时,应该让焊接部件均匀地受热。正确的加热方式是:根据焊接部位的开关选择不同的烙铁头,让烙铁头与焊接部位形成面的接触,而不是点的接触,这样就可以