电路图设计要点范文
时间:2023-10-10 17:27:30
导语:如何才能写好一篇电路图设计要点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

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.
关键词:湿陷性黄土;特殊路基;黄土陷穴
Key words: collapsible loess;special roadbed;loess collapsible hole
中图分类号:U416 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0057-01
1甘肃省湿陷性黄土的特性
陇西地区:低阶地黄土湿陷系数平均为0.027~0.090,自重湿陷系数平均为0.005~0.052;高阶地黄土湿陷系数平均为0.039~0.110,自重湿陷系数平均为0.007~0.059,属中强至极强(Ⅱ~Ⅳ级)湿陷性黄土和自重湿陷性黄土;河西走廊地区,分布有少量的非自重湿陷性黄土,湿陷土层厚度小,呈轻微或中等(Ⅰ~Ⅱ级)湿陷性,分布不连续。
2黄土地区路基设计的原则
①黄土地区路基设计,应查明黄土分布范围、厚度及其变化规律;沿线黄土的成因类型和地层特征;路线所处的地貌单元及地表水、地下水等情况,各种不同地层黄土的物理、力学性质、湿陷性类型和温陷等级。②路基应避开有滑坡、崩塌、陷穴群、冲沟发育、地下水出露的晾梁边缘和斜坡地段。如必须通过,应有充分依据和切实可行的工程措施。③位于冲沟沟头和陷穴附近的路基,应分析评价其发展趋势及对路基的危害程度,并在设计中考虑冲沟和陷穴对路基稳定性的影响。④位于湿陷性黄土地段的路基,宜设在温陷等级轻微、温陷土层较薄、排水条件较好的地段。⑤黄土地区路基设计应特别注意加强排水,采取拦截、分散的处理原则,设置防冲刷、防渗漏和有利于水土保持的综合排水设施及防护工程,并妥善处理农田水利设施与路基的相互干扰。
3黄土地区特殊路基设计要点
3.1 黄土路段的路基基底处理根据规范要求,处于湿陷性黄土路段的路基,需要根据填土高度及黄土湿陷等级,对黄土地基处理一定的深度;与桥台相邻路基(含浅基础地基)、高挡土墙路基(墙高大于6.0m),应消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层。针对湿陷等级、填方高度等影响因素对黄土路段的路基基底确定处理方案,并应根据路基所在路床位置提出压实度控制要求。应根据不同路段的黄土特性,选用适合的处理方式:路基基底为不湿陷的黄土地段,基底采用正常清表碾压,不进行其他处理;路基基底为Ⅰ级非自重性湿陷的黄土地段,路基基底清表后采用冲击碾压的处理方式;路基底为Ⅱ级非自重性湿陷或自重性湿陷的黄土地段,根据基底黄土层厚度不同采用冲击碾压、强夯、灰土桩等处理方式。
3.2 黄土路基挖方段边坡坡率挖方边坡形式设计,要考虑边坡的稳定性、耐久性和挖方断面的经济性,并兼顾施工和养护需要。边坡形式应根据黄土的时代成因、所处地貌单元、构造节理、边坡高度、地面水和地下水条件以及自然稳定边坡的形状等综合确定。高速公路、一级公路黄土路整边坡宜采用台阶形。边坡小平台宽度为2.0~2.5m,边坡大平台宽度应根据稳定计算确定,宜为4~6m。年平均降水量大于250mm的地区,平台上应设截水沟,并应予以防护。
黄土路段挖方边坡应一次开挖成型,避免原状土的扰动,严禁超挖后采用回填方式修整边坡。同一挖方段土质均为黄土时边坡坡率1:0.75,每6.0m高设置平台,平台宽度3.0m。
3.3 路基跨越黄土段冲沟的处理黄土路段冲沟发育,多见几米至十几米深的冲沟,平时干涸,遇水易崩坍。可以采用土桥跨越冲沟,土桥位置的选择应综合考虑当地的地形、地质及水文地质等情况,并须与路线布设彼此配合。在跨越深而宽的冲沟及出要明时,路线应服从桥位;而跨越较小的冲沟时,则以桥位配合路线。在有滑坡、流泥等不良地质现象及陷穴、溶洞较多处,一般不宜设置土桥。
土桥的边坡设计应考虑:①低土桥边坡可陡些;高土桥边坡应缓些。②用老黄土填筑的土桥边坡可陡些;用新黄土填筑的边坡应缓些。③塬上的土桥边坡可陡于梁、峁区的土桥边坡;④高等级公路的边坡应适当放缓。
3.4 黄土段路基排水水是黄土地区路基产生边沟冲刷、坡面冲蚀、边坡滑坍、基底陷穴、地基湿陷等病害的主要原因,良好的排水工程是保证黄土路基稳定的首要措施,应遵循迅速引离、分散径流、降低流速,加固沟渠等原则进行设计。
由边沟、截水沟、泄水槽、急流槽、渗(盲)沟及桥涵结构物等组成路基排水系统,边沟、截水沟等排水系统均采用浆砌石或混凝土预制砌护。路堑边沟底部设纵向碎石渗沟。路堤边沟、截水沟、泄水槽、急流槽等用于排水构造物底部设置15cm厚灰土垫层隔水。路基排水系统与自然地表排水系统必须通畅连接;边沟必须设置到冲沟底部排水沟内,禁止边沟于桥头或冲沟坡顶截止;挖方段要保证截水沟、平台流水槽、边坡急流槽的设置数量、长度及与边沟的顺畅连接,保证顺利排水。
3.5 黄土路基边坡防护黄土边坡的防护与加固,应根据当地降雨量及边坡的具体情况,采取不同的措施。常用的防护加固措施有:边坡坡面拍实、坡面绿化、浆砌和干砌片石护坡、三合土护面、土钉墙等。
3.6 黄土陷穴的处理黄土经水的冲蚀与溶蚀,形成的暗沟、暗洞、暗穴等统称陷穴。黄土陷穴的处理宽度应考虑陷穴的发展,不能单从路基的应力范围着眼,对发展方向指向路基基底的陷穴应及早处理,对路堤或路壁边坡上侧30~50m,下侧10~20m以内的陷穴均需处理。处理方法应根据陷穴埋藏深度及大小确定,可采用开挖回填穷实及灌砂、灌浆等方法处理,处理宽度视公路等级而定。对流向陷穴的地面水,应采取拦截引排措施;对堑顶的裂缝和积水洼地,应填平夯实。
篇2
关键词:水泥混凝土 配合比设计 要点
1.水泥混凝土在公路建设中出现的新特点
混凝土品种增多:近几年,随着水泥混凝土施工技术的进一步发展,出现了高性能混凝土、轻骨料混凝土、纤维混凝土、防水混凝土、加气混凝土、低温混凝土、泵送混凝土和喷射混凝土等。粉煤灰及其他掺合料和外加剂等被广泛使用到混凝土的配制中,使混凝土的应用更加广泛。对结构物寿命的要求延长。工程实践证明,在正常使用条件下普通混凝土的使用期限可达50年~100年;而在恶劣环境条件下经十几年或更短时间就遭到严重破坏,需要修补,甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性应从目前50年~100年的使用期限,提高到500年~l000年,且具有广泛的环境适应性。施工工艺多样化。水泥混凝土面层可以采用多种施工方法进行铺筑:小型机具摊铺和振实;轨道式摊铺机摊铺和振实,配以其他工序的配套机械;滑模式摊铺机摊铺和振实,配以其他工序的配套机械;平地机摊铺和振动压路机碾压,配以其他小型机具;沥青混合料摊铺机摊铺和初步压实,压路机碾压配以其他机具和机械。
2.水泥混凝土配合比设计特点
水泥混凝土配合比设计方法是一种基于经验的方法,混凝土结构对材料性能提出的要求比较简单,配制混凝土的原材料种类也比较少,因此水泥混凝土配合比设计方法还存在许多不足之处。混凝土配合比设计理应是一个完善的体系,包括原材料选择、配合比计算、性能设计和性能检测。事实上,人们在进行配合比设计时已经有意或无意地采用了这一体系,但所采用的体系的完善程度各不相同,而且大都不完善。
1)从原材料选择来看,多数是依据个人经验知识进行的,带有很大的主观性。各人的经验知识不同,知识量也不等。这就为混凝土配合比设计带来了一定的随机性。
2)从配合比设计计算来看,各种没计方法的计算方法互不相同。配合比计算的实质就是四元(单位混凝土中水、水泥和粗细集料用量)一次方程组求解。从数学角度来讲,四元一次方程组求解需要四个独立方程式的联立才能解出。而配合比设计中一般都采用需水性定则、水灰比定则和绝对体积法或假定容重法,这就提供了三个方程式;各配合比设计方法的不同在于第四个方程式的确定。为了完成配合比设计,各种方法都引进了不同的关系式。我国引入了砂率;前苏联引入了砂浆拨开系数;英国引入了骨灰比;美国引入了粗集料最佳用量。另外因对高性能混凝土的认识不足,对它的配合比设计主要依赖于经验和大量的试配,计算过程在各种设计方法中似乎都不甚重要。
3)从性能设计来看,理想的配合比设计应能实现对混凝土的主要性能(即:工作性能、强度和耐久性)的设计,虽然目前的各种设计方法基本都考虑到了这三方面的性能,但是似乎还没有一种方法真正做到了对这三方面性能的设计。虽然最终都可能配出满足三方面性能要求的混凝土,但这似乎不能归功于该配合比设计体系的先进性,而应归功于设计人员的大量试配工作。
3.水泥混凝土配合比设计要点
合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下,确定各种成分的用量,获得最经济和适用的混凝土。配合比设计中主要考虑的因素及要点有:
1)水灰比。有关水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配等因素对路面混凝土性能影响的试验表明,无论28d抗折强度还是抗压强度,上述因素的主次为:水灰比一水泥品种一外加剂一粗集料级配。由此可见,水灰比对路面强度的影响是很大的。水灰比过大,多余水在硬化后的混凝土中形成气孔,减小了混凝土抵抗荷载作用的有效断面,在孔隙周围产生应力集中。水灰比愈小,水泥混凝土的强度也愈高,因此在满足和易性要求的前提下,应尽可能采用小的水灰比。此外,路面混凝土水灰比大小还应考虑道路等级、气候因素等。
2)砂率。其大小主要影响混凝土的稠度,在水灰比低时这种影响表现得比较迟钝,但砂率的改变会使混凝土的空隙率和集料的总表面积有显著改变,直接影响硬化混凝土的品质。砂率过大,在水泥浆用量不变的情况下,会使混凝土的水泥浆显得过少,成型的路面表现砂浆层过厚,对耐磨耗、减少收缩不利。另外,从混凝土抗断裂的角度考虑,砂浆也不宜过大。试验表明,混凝土的抗裂能力随粗集料的增加而增加,因此在正常砂率的基础上,适当减少砂率,增加粗集料用量,对提高路面混凝土的抗折性能是必要的。
3)集灰比。对混凝土强度的影响在混凝土强度较高时表现得较明显,当水灰比相同时,混凝土随集灰比的增长呈增长趋势,这与集料数量增大、集料吸收的水分量增大、实际水灰比变小有关,与混凝土内部孔隙总体积减少有关,还与较高标号混凝土水泥用量较大有关。在适当增大集灰比后,水泥胶结作用和集料的连锁作用得到了充分的发挥。
4.结语
合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下,确定各种成分的用量,获得最经济和适用的混凝土。要对水泥混凝土路面配合比设计深入系统的研究,使混凝土配合比设计体系更加科学合理、方便快捷,从而推动水泥混凝土科学的发展。
参考文献:
篇3
汽车电路故障的产生原因是多种多样的,如元件老化、自然磨损、调整不当、环境腐蚀、机械摩擦、导线短路或断路等。汽车电气电路出现故障时,一般先要搞清楚故障的症状以及伴随出现的现象,判明故障所在的局部电路,然后再对该局部电路进行检验,查明故障所在部位,予以排险。
一、常见故障分析
1.灯泡烧坏或不够亮
导线的粗细是根据电器的瓦数和电流大小设计的,如果盲目更换瓦数大的灯泡而导线还是原来的线束,长时间工作后导线会发热,发硬,电流加大,易造成线路,短路,短电事故。
2.线路故障
包括接触不良,接线松脱,潮湿,腐蚀等导致绝缘不好,引起的短路,断路,旁路搭铁等。
3.元件击穿
一般电子元件对过流电压温度十分敏感,如晶体管的PN结易过压击穿,电解电容温度高时漏电亦增加。可控硅元件则对过流敏感等。有电压过流或过热引起的击穿等,分为断路,短路等方面,电路故障引起的过流电压击穿是不可恢复的。
4.元件老化性能下降
汽车电路系统的老旧电器电子元件损耗,点火效率不高,油门不顺畅,动力不足,油耗增加等。导致汽车整体机械不能充分发挥,有多种原因如电容器的容量减小,绝缘电阻下降晶体管的漏电增加电阻值的变化。可调电阻的阻值不能连续变化,继电器触点烧蚀等,继电器元件由于绝缘老化,触点抖动,线圈烧断,短路,无法调整初始化动作电流的故障。
二、汽车电路图的识读
能够快速地识读汽车电路图是能否处理电路故障的关键。汽车电路图常见的表达方式有线路图、原理图和线束图3种。
1.线路图是传统的汽车电路图表达方式,它将汽车电器在车上的实际位置相对应地用外形简图表示在电路图上,再用线条将电路、开关、保险装置等和这些电器一一连接起来。识读要点如下。
(1)对该车所使用的电器设备结构、原理有一定的了解,对其电器设备规范比较清楚。
(2)通过识读认清该车所有电器设备的名称、数量以及它们在汽车上的实际安装位置。
(3)通过识读认清该车每一种电器设备的接线柱的数量、名称,了解每一接线柱的实际意义。
2.原理图的是对线路图作了高度地简化,图面清晰、电路简单明了、通俗易懂、电路连接控制关系清楚,有利于快速查找与排除故障。识读要点如下。
(1)识读各电器设备的各接线柱分别和哪些电路设备的哪个接线柱相连。
(2)识读电路设备所处的分线路走向。
(3)识读分线路上的开关、保险装置、继电器结构和作用。
3.线束图是汽车制造厂,把汽车上实际线路排列好后,并将有关导线汇合在一起扎成线束以后画成的树枝图。识读要点如下。
(1)认清整车共有几组线束、各线束名称以及各线束在汽车上的实际安装位置。
(2)认清每一线束上的枝叉通向车上哪个电器设备、每一分枝叉有几根导线、它们的颜色与标号以及它们各连接到电器的哪个接线柱上;
(3)认清有哪些插接件,它们应该与哪个电器设备上的插接器相连接。
三、故障处理思路
对电气系统进行检查测量时,有许多可遵循的原则,如运用得当可达到事半功倍的效果。
1.先简后繁。先解决容易解决的问题,后解决困难较大的问题,不要一开始就陷在一个难题上。
2.先外后内。优先对暴露在外面,易接触、易拆卸的部件进行检测,然后再对不易接触和拆卸的部件进行检测。
3.先熟后生。对常见的故障部位先进行检查,往往可迅速确定故障部位,省时省力。
4.先静后动。这里的“静”是指不启动的静止状态;“动”是指启动发动机后的工作状态。不要盲目启动汽车,应先做必要的安全检查和电气性能测试(看有无漏电、打火或短路处),然后再启动工作,可保证汽车的安全。
5.先电源后负载。电源故障是最常见的故障之一,因此电气部分出故障后一般应首先检查电源部分
6.先一般后特殊。先检查一般故障,再查特殊故障。
7.先公用后专用。要先解决公共性的问题和各部分所共有的问题,后解决个别性和专用电路的问题。
8.分段检查。分段检查是指在故障诊断中,对怀疑有故障的系统,逐段进行检测分析,直至查找到故障点。
四、故障处理方法
1.直观诊断法
汽车电路发生故障时,有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常现象。这些现象可直接观察到,从而可以判断出故障所在部位。
2.断路法
汽车电路设备发生搭铁(短路)故障时,可用断路法判断,即将怀疑有搭铁故障的电路段断开后,观察电器设备中搭铁故障是否还存在,以此来判断电路搭铁的部位和原因。
3.短路法
汽车电路中出现断路故障,还可以用短路法判断,即用起子或导线将被怀疑有断路故障的电路短接,观察仪表指针变化或电器设备工作状况,从而判断出该电路中是否存在断路故障。
4.试灯法
试灯法就是用一只汽车用灯泡作为试灯,检查电路中有无断路故障。
5.仪表法
观察汽车仪表板上的电流表、水温表、燃油表、机油压力表等的指示情况,判断电路中有无故障。例如,发动机冷态,接通点火开关时,水温表指示满刻度位置不动,说明水温表传感器有故障或该线路有搭铁。
6.低压搭铁试火法
即拆下用电设备的某一线头对汽车的金属部分(搭铁)碰试而产生火花来判断。这种方法比较简单,是广大汽车电工经常使用的方法,搭铁试火法可分为直接搭铁和间接搭铁两种。所谓直接搭铁,是未经过负载而直接搭铁产生强烈的火花。例如,我们要判断点火线圈至蓄电池一段电路是否有故障,可拆下点火线圈上连接点火开关的线头,在汽车车身或车架上刮碰,如果有强烈的火花,说明该电路正常;如果无火花产生,说明该段电路出现了断路。间接搭铁是通过汽车电器的某一负载而搭铁产生微弱的火花来判断线路或负载是否有故障。例如,将传统点火系断电器连接线搭铁(回路经过点火线圈初级绕组),如果有火花,说明这段线路正常;如果无火花,则说明电路有断路。特别值得注意的是,尖端器,试火法不能在电子线路汽车上应用。
7.高压试火法
篇4
在电子技术应用专业的传统模式教学中,知识传授与技能训练之间存在着一定的间隔,没有能够将其紧密结合起来,导致学生知识与技能素质未能得到协调发展。为了培养高素质的实用型技术人才,在电子技术应用专业教学中,开展一体化技能训练是突破上述困境的有效途径,其立足于教学大纲,着眼于提升学生实践技能,紧扣行业岗位技能标准与技能鉴定标准,对教学内容进行分层分块整合,引导学生在学中做、做中学,提升综合能力。这一教学模式不仅体现了学生知识与能力的综合发展,而且与行业发展、人才需求结合更为紧密,有助于中职教育与社会发展的“无缝对接”。
2.一体化技能训练模式的设计理念
开展电子应用专业技能训练一体化模式的研究,首先要对本专业未来就业行业、领域的人才需求进行充分调研,了解电子技术应用专业岗位的任务、技能要求以及所需掌握的知识等方面状况,将其细分为电子整机装配、维修电工以及家电维修等不同的培养方向。其次要对教学内容进行整合,设置为基础知识和基本技能、专项技能以及综合技能等三个方面,每一个方面都设置相应的教学目标要求,编写教学计划与方案,组织开展教学训练活动。另外,还要对学生的知识点掌握以及技能训练要求等方面进行评估,对教学成效开展检验。
3.一体化技能训练模式的实施要点
在电子技术应用专业一体化技能训练模式的运用中,教师要注重理念创新与过程优化,紧扣实施要点开展教学工作,重点要抓住“四个三”。首先,教师在教学中要对电子技术应用专业的培养方向进行三个方面的细化,依据实际情况调整为电子整机装配、维修电工以及家电维修等三个不同侧重点的方向。其次,要对不同方向培养内容进行三个版块的划分,即:基础知识与基本技能版块、专项技能版块、综合技能版块。第三,要将一体化训练内容划分为三个不同的要求与层级,最基础的要求为掌握基本知识与基本技能,获得毕业的资格,第二个层面的要求为专业技能获得认可,取得专业技能证书,第三个层面的要求为培养专业岗位职业能力,获得职业资格证书。另外,教师在这一模式的运用中,要紧扣住“项目引导、任务驱动、互动反馈”这三个基本环节,这也是整个教学训练过程中最为重要的环节。项目引导是将技能训练的项目贯穿于整个教学活动的全过程,以项目训练为载体开展教学训练。任务驱动是指教学中依据项目要求,将知识点掌握以及技能训练的目标要求细化为一个个具体的任务,将这样的学习任务交给学生自己去完成,依靠自己的努力以及相互的合作去突破学习难点。互动反馈是指在整个教学训练过程中,教师指导学生自主完成学习目标任务,同时给予必要的指导与辅导,尤其是思维方式方面的点拨显得较为重要,并及时搜集学生在自主学习训练中的各类信息进行分析评估,从而增强教学活动的针对性与实效性。以“直流稳压电源的制作与调试”教学为例,笔者将教学训练项目设置为8个方面的学习任务:识读直流稳压电源电路的工作原理、选择元器件并对其性能进行测试、依照电路图装配电路、分析直流稳压电路的工作过程与原理、电路的测试、装配制作直流稳压电路板、测试调试电路板、制作电路板的实际应用。整个教学训练的难点要点也在这一组学习任务中有效体现出来,笔者在课堂上向学生揭示出来,要求学生进行独立思考与相互协作,以全面完成目标任务。学生在不同学习任务的项目训练中,依据自己的独立思考、想和合作,能够得到全方位的提高。在“识读直流稳压电源电路的工作原理”任务中,学生对电路图原理的分析能力能够得到培养;在“选择元器件并对其性能进行测试”任务中,学生对电子元器件的识别与检测能力得到了有效训练;在“依照电路图装配电路”任务中,学生的焊接技术及其电路安装工艺等方面得到了训练与培养;在“分析直流稳压电路的工作过程与原理”任务中,学生对电子电路图识读能力有了明显提高;在“电路的测试”任务中,学生能够提高电路检测与分析的能力,熟练掌握各类电子仪表的运用;在“测试调试电路板”的任务中,学生调试与排除电路故障能力以及综合处理能力得到了有效培养;在“制作电路板的实际应用”任务中,学生学以致用和改革创新的能力能够得到有效培养。
4.一体化技能训练模式的显著优势
篇5
知识目标
1.通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比,电压一定时,电流跟电阻成反比”.
2.使学生初步熟悉如何用电流表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压.
能力目标
1.使学生初步领会用控制变量法研究物理规律的思路.
2.进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力.
情感目标
1.培养学生学习物理的兴趣和愿望.
2.培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神.
教学建议
教材分析
在前三章的学习中已经把电路中的三个基本物理量电流、电压、电阻分别进行了学习,而本节是一节建立电流、电压、电阻三者关系的课.采用控制变量法通过实验得出当电阻不变时电流与电压的关系,当电压不变时电流与电阻的关系.使学生初步建立了电流、电压、电阻的联系.
教法建议
正确地进行数据分析得出电流与电压和电阻的关系是重点,而做好实验是难点也是关键,在学习过程中应根据实验目的和研究方法认真完成实验,在分析数据时,如分析电流与电压的正比关系时,应先算出、,再算出、;分析电流与电阻成反比关系时,应先算出,,再算出、,在语言文字的表达上只能说成“当电阻一定时,电流与电压成正比”而不能说成“当电阻一定时,电压与电流成正比”同样地“当电压一定时,电流与电阻成反比”不能说成“电阻与电流成反比”.这是因为这样才能正确地反映出:电压是形成电流的原因;电阻是导体本身的属性与电压、电流无关.在教学中,要培养学生的逻辑思维能力.
教学设计方案
引入新课
前面我们学习了电流的概念,电流不但有方向,还有强弱,即大小.那么导体中通过的电流大小与什么有关?由什么决定?今天我们就来讨论这个问题.
问题1电流产生的原因是什么?(电压是产生电流的原因.)
老师进一步引导,这就是说,只有导体两端存在电压,导体中才会产生电流.没有电压导体中不会产生电流.
同学们从这一点可以猜想电流大小可能跟什么有关?
导体中电流大小与导体两端的电压大小可能有关,电压大,电流可能大.
问题2什么叫电阻?(电阻是导体对电流的阻碍作用大小.)
教师进一步启发学生猜想,电阻大时,对电流的阻碍作用大,电流就不容易流过,对电流会产生影响,同学们从这一点可以猜想,电流大小还可能跟什么有关?
电流大小还可能跟电阻有关.
以上我们的这些猜想对不对?只有靠实验来验证.下面我们就用实验的方法探索电流跟电压、电阻的关系.
这节课的教学目标是
(1)通过实验使学生知道电阻一定时,导体中电流限电压的定量关系,电压一定时,
导体中的电流跟电压的定量关系;电压一定时,导体中的电流跟电阻关系.
(2)使学生初步熟悉如何用电流表、电压表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压.
(3)使学生初步体会多变量问题的研究方法.
(4)进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力.
电流与电压、电阻的关系实验
实验一
(1)对照电路图说明原理和实验目的.
(2)边示范连接电路边介绍器材及其作用,说明操作中的注意事项.
(3)强调学生要观察的现象:先后两次实验电流表示数及小灯泡亮度的差别.(4)学生分组实验后,表述观察到的现象,分析原因,概括小结.
现象用两节干电池时灯泡亮,电流表示数较大,分析要点
①用两节干电池比一节干电池加在灯泡两端的电压大.
②两次所用灯泡不变,其实质是保持电阻不变.
③灯泡亮时,电流表示数大,即通过灯泡电流大.
小结电阻一定时,导体两端的电压大,通过其电流也大.
这个实验说明我们原来的猜想“电压大,电流也大”是正确的.
实验二
(1)观察实验电路,说明原理和实验目的.
(2)提示学生应注意观察.先后两次实验电流表示数和小灯泡亮度的差别.
(3)学生实验后表述观察到的现象,分析原因,概括总结.
现象6.3V灯泡较暗,电流表示数较小.
分析要点:
①6.3V灯泡的电阻比3.8V灯泡的电阻大.
②同一电池(电压不变)
③6.3V灯暗电阻大电流小.
小结电压一定时,导体的电阻大,通过其电流小.
这个实验说明我们原来的猜想“电压一定时,导体的电流和它的电阻有关,电阻大,电流小”是正确的.
总结通过导体的电流大小与导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关.
我们对于一个物理现象的研究,不应满足于“变大、变小”这种初步认识,还需要进一步探索研究,就是说要知道电流与电压、电阻的定量关系.从上面实验可知:电流受电压、电阻两个因素的影响,如果电压、电阻同时变化,它们各自对电流的影响有互相加强或减弱的可能;也有互相抵消的可能,使我们无法判断电流与电压、电阻之间到底有什么关系.
如何设计实验呢?其实,一个量受几个因素影响的问题,前面的学习已经遇到过了,大家回忆一下研究电阻的方法,导体的电阻与哪些因素有关?我们是怎样研究电阻与材料、长度、横截面积关系的呢?
同种材料、同长度的两条导线电阻与粗细有关,同材料、同粗细的两条导线与长度有关,同长度、同粗细的两条导线电阻与材料有关.
这种同材料、同长度、同粗细的实质就是有意将这些量固定,每次只研究电阻与,全国公务员共同天地其中一个量的关系.
与这种作业类似,我们如何来研究电流限电压、电阻的关系呢?
应该“固定电阻”单独研究电流与电压的关系或“固定电压”单独研究电流与电阻的关系.明确告诉学生这种把一个多因素的问题转变成多个单因素问题的研究方法是物理研究中极为有用的方法,下面我们遵循这个思路进行实验探索
1.电流跟电压的关系
(1)让学生分别画出用电流表测电流、用电压表测电压的单个电路图,然后合并,并根据实验需要连入滑动变阻器,完成完整的电路图(再说明每个元件的作用)
(2)学生动手实验前由教师示范,边演示边讲解注意事项
①按电路图连接电路,先连接主干路,后连接支路.
②电路连接时,开关应断开.
③滑动变阻器的电阻应调到最大位置.
④电路连接检查无误后,闭合开关.
(3)教师示范后,学生实验前,对学生提出具体要求
①使用10的定值电阻,认清元件.
②调节滑动变阻器,使定值电阻R两端的电压成整数倍(如1V、2V、3V).
③出示记录表格,明确实验后找学生填表.
(4)学生开始进行实验,教师巡回指导,帮助学生纠正错误,排除故障.
(5)实验完毕后,找两组学生代表汇报实验数据填入表内.
U(伏)
1
2
3
I(A)
第1组
第2组
引导学生观察表中数据,找出数据变化规律,让学生总结电流与电压关系及其成立条件,最后找学生口头表述.
结论在电阻一定时,导体中的电流跟电压成正比.
最后教师强调
(1)实验条件——电阻一定
(2)要求学生记住并准确表述正确结论.
(3)U和I的含义U是R两端电压,I是通过R的电流.
2.电流与电阻的关系
研究方法和电路图同上
换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变组器,使电压表读数保持不变,将电阻值例应的电流值填入下表.
(找两组学生代表上黑板填实验数据)
VR()51015
I(A)第一组
第二组
引导学生观察表中数据,找出数据变化规律,让学生总结电流与电阻关系
电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比.
教师强调
(1)实验条件电压一定
(2)要求学生记住结论.
(3)I、R的含义:I是通过R的电流,R是导体本身的电阻.
学生归纳实验结论
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
总结
1.电流跟电压的关系——电阻一定时,电流与电压成正比.
2.电流与电阻的关系——电压一定时,电流与电阻成反比.
板书设计
第八章欧姆定律
1.电流跟电压电阻的关系
一、电流跟电压、电阻的定性关系
物理规律的研究途径
1.猜想
2.实验验证
二、电阻一定,电流跟电压的关系
1.实验条件电阻一定
2.实验电路图
3.实验数据表
U(伏)
1
2
3
I(A)
第1组
第2组
4.实验结论电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.
三、电压一定,电流跟电阻的关系 1.实验条件电压一定 2.实验电路图(同上) 3.实验数据表 V
R()
5
10
15
I(A)
第一组
篇6
电子电路设计是电类专业为绘制电子电路图所必需掌握的一门计算机综合性设计课程。然而,随着课程改革在各高校逐渐开展,一些课程的课时量也相应递减,比如笔者所在学校电气自动化专业的《电子电路设计》课程已由原36学时减至24学时。如何在减少的课时的课程中让学生掌握同样程度的技能水平以适应社会的需求,考验着每一位专业教师。以往传统的电路设计教学的方式大多是由教师先讲授知识点,然后将知识点所涉及到的图例向学生绘制演示,最后让学生依样画葫芦。在整个教学过程中,教师为主导,而学生仅限于单纯的模仿与记忆,并没有主动学习,导致学习效率低下。因此在教学中应该有意识到加入兴趣式教学,调动他们的求知欲,激发学生更积极主动的思考,学习甚至创新,打造优质课堂,全面提高教学质量与学习效率。
2任务驱动法
2.1任务驱动法原理
任务驱动法是近年来被广为应用的一种教学手法,它一改传统的灌输式教学,尝试采用任务驱动式的教学方法。需要教师将课程学习内容划分为多个特定任务,每个任务包含一定知识点,只要学生完成了课程中设定的任务,就可以掌握课程学习的内容。任务驱动法的核心内容就是由教师在教学过程中创设任务情境,教学任务必须融合学生所需要掌握的技能点和相关的知识点,同时又具有一定的生活性、探究性和创造性,让学生带着解决问题完成任务,激发他们的学习兴趣,让学生自主或协作性学习,使他们真正了解知识点在实际工程中的应用,学以致用。
2.2任务驱动法在电路设计实训中的应用
电路设计实训课程的教学目的为电子电路图形绘制,电路图形仅为简单的二维制版,因此在绘制电路原理图时较为简单易学。但无论多简单的图形,在绘制的过程中都要利用到基本绘图工具、图形编辑和图层管理各知识点综合才能完成。因而课程教授过程中不能简单的按书本章节顺序来讲,而是应该由教师将所有知识融会贯通后重新组织,将它们融入到一个个工程任务中再向学生展示,如向学生展示电动小车电路设计图纸,将其作为一个工程任务,让学生尝试用学过的知识来绘制,或让学生在绘制过程中遇到难题再提出并讲解。这样就更能增添学生的学习兴趣和在完成任务后的成就感,形成良性循环。因此电路设计实训课程非常适合采用任务驱动式教学法。
3微任务驱动法
3.1微任务驱动法原理
采用任务驱动法教学所提供的任务由于综合性较强所以工程量较大且难度较高,学生在一节课中难以完成,即使有些基础好,动手能力强的学生完成了任务,也会因为知识点过多过杂而难以消化。因此需要由教师把握学生素质和能力,将大任务进行科学性的分解,将之细化为中任务,小任务甚至微任务。让具有不同层次知识能力的学生都能被激发兴趣,在任务量合适的微任务环境中尝试和实践。以上所述即为微任务驱动教学法,它就是以任务驱动法为基础,将总任务依靠知识的内在逻辑或采取分类的方式进行具体化,以微任务的形呈现。较之任务驱动法,其目标更为明确,导向性更强,教师使用这种方法教学也更容易控制课堂教学的节奏,保证能在规定时间内完成教学进度。
3.2微任务教学设计
微任务驱动法的实施过程是:教师先依据教学目标设计一个总任务,引起学生的学习兴趣。再引导学生分析总任务的解决方法并将总任务拆分为一个个的微任务,各微任务之间可以是从属或并列关系。拆分出来的微任务不能太难或任务量太大,应设计为学生较易完成的程度,以便于将学生的理解逐步引向深入。通过一个个的微任务引导和推动学生一步步上升,一层层提高,不断接近并最终达到复杂的学习任务的顶点。微任务法的核心是如何科学合理的设计微任务。首先,任务必须要有明确的目的性,教师提出的每一个微任务,原则上都是为了完成总任务而设计的,尽量不设置多余任务,不能本末倒置。其次,教师选择微任务时应考虑到大多数学生的水平,注意难易适度。并且在教学过程中,根据学生的反应与掌握程度以及课程进度随时调整微任务,不能任务教条化僵化。第三,微任务还应遵循完整性原则。教师所设计的微任务必须连贯,不能有断续感,让学生知道自己要做什么,可以解决什么问题,使他们获取的知识完整且有条理。最后,微任务的设计要适当增添趣味性,可以在教学过程中加上图片插画,视频音频等数字教学资源,让学生在完成任务的同时体会到学习的乐趣。
3.3微任务驱动法在电路设计实训课程中的应用
AltiumDesigner软件的工具栏较多,常用工具栏中的各命令参数也较杂,若逐个讲解,则显得各知识点杂乱无章,学生记的多忘得快,但在实际绘图时还是束手无策,不知该用哪个工具来绘制。例如,在介绍AD软件常用绘图工具栏中的直线、多边形、椭圆弧线、文字和文本框等,若单纯讲述这些知识点,难免枯燥乏味,且容易与布线工具栏的功能弄混。围绕这些教学内容,可设计对应电路制图微任务,围绕一个小目标,教师可以设计多个由简单到复杂的小任务,布置学生循序渐进地完成任务,在练习中熟悉各种命令的操作。例如,基本绘图训练可将学生已在模拟电路和数字电路课程中学过的常用电子元件符号如:变压器、运算放大器(如图1(a)、(b)所示)融入其中,将它们设计为一个个需要完成的微任务。每个任务都考虑到学习课程的前后连贯和趣味性,让学生绘制自己所熟悉的事物。随着学习的深入,可以布置学生完成如图1(c)所示的七段数码管等稍复杂的绘制任务。完成任务后的喜悦感和成就感会更加强烈,也为以后的学习增添了动力。微任务驱动法在教学过程中将知识点分解到一些小任务中进行,学生头脑中的知识是零散的,有时会降低知识的系统性和完整性。因此,这样的设计任务和完成过程是十分必要的,教师可以通过一个较为完整的任务引导学生将已完成的微任务中的知识点进行归纳总结,加深对所学知识和技能的记忆和理解,完成真正意义上的知识建构。例如,上完第三次课后,教师即可布置学生完成如图2所示“八路彩灯控制电路图”大任务。从创建元器件、调用常用元件开始,直至综合运用各种绘图指令及编辑工具完成绘图。让学生在本次课中复习巩固了前面微任务中所学的小知识并将其融合,初步完成了一张简单的电子电路设计原理图样,并总体上掌握了一张较完整电子电路工程图的绘制过程,具有综合应用性。
3.4电路设计课程与其余课程的前后融合
电路设计课程在介绍一般电路绘图技巧与制版规则时,还会涉及到数字电路、模拟电路、单片机技术应用等课程的接续关系。将本课程绘制图中所涉及到的器件类原理基础前移到数字电路和模拟电路等课程中解决,诸如实际译码电路、三态电路与缓冲器芯片等知识点不再占用本课程学时。本课程把握好衔接关系,主讲等电路板制版规范、电路设计的仿真方法等要点主题,把以往重复性内容节省的学时用于应用层面。在重点讲述电子电路图绘制方式的时候,还应适当向学生加强常用接口电路的连接方法知识点,并向学生扩展对嵌入式处理器及新技术的了解,为后续单片机原理课以及传感与检测技术中各种传感器与微处理器的连接使用,智能传感器、数字式一体传感器等内容的讲授打下基础。
4总结
篇7
【关键词】 电子实习 新模式 Altium Designer
1 引言
随着计算机技术的飞速发展,计算机辅助设计在现代电子技术的发展和应用中扮演了非常重要的角色。大学生是未来科技文明发展的主力,因此在理工科大学生的电子实习课程中引入计算机辅助设计教学是时展的必然。电路设计与仿真方面的计算机辅助设计软件种类很多,其中Protel设计软件在我国拥有众多的用户,其升级版本为Altium Designer,功能更加强大,所以我校选择该软件作为电子实习课程的计算机辅助设计教学软件。该软件简单易学,具有常用的电路图设计功能、电路仿真功能和电路板设计功能,还集成了FPGA设计开发功能,并且兼容以前各个版本。
2 在电子实习中引入Altium Designer教学的具体实现方法
2.1 电子实习的流程
我校电子实习采用学生自主选题的方式,即由老师提供多个电路,如表1所示。学生根据自己的专业和兴趣进行选择,对于基础好的学生,允许其自立课题。学生对所选择的电路进行电路仿真、PCB设计与制作、电路焊接和调试,并最终制作成功一个产品。电路分为模拟部分和数字部分,学生主要学习模拟部分的仿真与设计。本文将以“红外线心律计”产品的模拟电路部分为例介绍Altium Designer软件的具体应用。
2.2 用Altium Designer软件进行电路原理图设计与仿真
使用Altium Designer软件可以方便地进行模拟电路的设计与仿真。采用计算机模拟仿真可以随时修改元器件的参数,随时观察仿真结果,缩短产品的开发周期。
(1)电路原理图的设计。红外线心律计的模拟电路部分由传感器电路、放大电路、滤波电路、整形电路组成。作用是由红外线传感器采集心跳信号,经过信号调理电路输出幅度足够大的方波信号,供后续的数字电路进行处理。
原理图的设计是电路仿真和设计电路板的基础,也是初学该软件的难点。主要有以下几个步骤,如表2。
在实践教学中,重点是针对学生经常会犯错误的操作进行讲解,有如下几个方面:
一是准确找到所需的元器件。教学中把常用元件所在的元件库和元件名称做在PPT的表格中,方便学生查找元器件。二是正确连接元器件之间的导线。要求学生必须把导线连接到元器件引脚的顶端,或者元器件之间的连接采用管脚对管脚的连接方式,防止电路开路。三是正确标注元器件的参数。在元器件的“Value”选项,正确标注该元器件的参数值,单位为国际标准单位。四是排除电气检查的错误。“ERC”检查会发现原理图中隐藏着的“BUG”,其中的“Error”必须排除,部分“Warning”可以忽略。
(2)原理图仿真。原理图绘制完成后,通过反复修改参数并仿真来达到设计的要求。传感器上得到的信号一般为10mV左右,放大器的设计要求的放大倍数在1000倍左右。滤波器的设计要求截至频率为10Hz左右。比较器的设计要求为能够输出占空比为50%左右的方波信号。仿真时,在电路的输入端加入10mV、1Hz的正弦波激励源,整个电路的工作电压为±12V。通过仿真观察各个输出点的波形,经过不断的调整,下图的参数能够满足设计的要求,如图1。
图2为各个主要点的瞬态仿真波形。第一个为激励信号的波形,第二个为放大后的波形,第三个是低通滤波后的波形,第四个是整型后的方波,该方波接到后续的数字电路。
2.3 用Altium Designer软件进行电路板设计
经过仿真验证的原理图经过设计成为能够焊接元器件的电路板文件,实现了虚拟电路到真实电路板的转变。一般有以下几个步骤,如表3。
电路板的设计工作比较复杂,因此在课程中选择了较为简单的模拟部分进行设计,而且电路板是在实验室通过手工制作,所以在教学中,有针对性地对以下几个知识点做重点介绍:
一是导入元器件时的错误。原因是原理图绘制有误,返回原理图修改对应的错误。二是元器件的排版和布线规则的设定。按照信号的流程从左往右排版,元器件排列均匀紧凑、美观。为了方便制板和焊接,电器间距值大于0.5mm,信号线粗0.5mm,电源线和接地线加粗到0.6mm―1mm,焊盘直径加大到1.6―2mm,电路板规划成大小合适的长方形,采用顶层布线、自动布线和手工布线相结合的方式。三是设计规则检查。“DRC”检查中的错误要认真排除,比如网络名称不同的导线不能交叉;没有导线连接的焊盘要仔细检查是否有误。
图3是设计完成的电路板图纸:
2.4 电路板的制作与调试
(1)电路板的制作。在实验室里采用手工制作电路板的方式,具有快速、便宜、方便的特点,满足简单电路设计调试的要求。一般经过如下几个步骤:
下图为焊接完毕的电路板,如图4。
(2)电路板的调试。电路板完成焊接后,进入调试环节。通入±12V的电压,在输入端接信号发生器产生的信号(或者接传感器),通过测试仿真时各个点的波形,验证了仿真结果与实际电路的测试结果相吻合。
3 结语
在电子实习中引入Altium Designer软件教学,不光使学生掌握了一种EDA软件的使用,更重要的是学习到了电路图的设计方法和电路板的设计方法,并与电子产品的设计紧密结合,为学生在以后的课程学习和工作上都有所帮助。
参考文献:
篇8
约定:一个完整的电路图应由电源、控制电路和测量电路三部分组成,由于本文旨在阐述电阻测量方法的原理,所以大部分电路图只给出了测量电路部分。
1 使用多用电表直接测量
多用电表的使用是高考考试说明明确要求的一个分组实验,其中欧姆档的使用方法是考查的重点。这种方法对电阻的测量是粗略的。具体的使用方法见教材。
2 替代法
这是一种原理非常简单的测量方法,原理图如图1所示:
这种方法使用的关键器材是单刀双掷开关、电阻箱和一个电表。当单刀双掷开关分掷RX和R两个支路时,调节控制电路,使电表示数相同,即可从电阻箱读出RX的值。这种方法的测量误差会受到电阻箱的精度影响。
3 电桥法
这种方法是大学普通物理中介绍的方法,但用中学的知识已经完全可以理解了,原理图见图2:
这种电路称为电桥电路,灵敏电流计所在的支路叫“桥”。当R1∶RX=R2∶R3时,a、b两点的电势相等,此时灵敏电流计示数为0,这种状态叫电桥平衡。实验时,反复调节三个电阻箱,使电桥处于平衡状态,读出三个电阻箱的阻值即可算出RX的值。
4 伏安法
狭义的伏安法是指教材上利用伏特表和安培表测量RX的电压和电流,用R=U/I计算RX电阻的方法。广义的伏安法是指利用R=U/I,我们只要在实验中得到RX的电压(不一定是用一个伏特表测量)和电流(不一定是用一个安培表测量),便可计算出RX的值的方法。
4.1 狭义的伏安法:
这种方法是教材讲述的基本方法,原理图见图3,分为内接法和外接法两种。这种方法简单有效,但如果电表内阻未知,就一定有系统误差。为减小系统误差就需要在两种接法中进行选择,详见教材。
4.2 伏伏法:这种方法是指使用两个伏特表测量电阻,原理图如图4:
这种方法的实质就是将其中的一个伏特表当成电流表使用。设两个伏特表的示数分别为U1、U2,甲图必须知道V2表的内阻RV2,则RX可表示为
乙图必须知道两个伏特表的内阻RV1、RV2,则RX可表示为
使用乙图时应根据题目所给两表的参数决定两表的位置。
4.3 安安法:
这种方法是指使用两个安培表测量电阻,原理图如图5:
这种方法的实质就是将其中的一个安培表当成伏特表使用。设两个安培表的示数分别为I1、I2,甲图必须知道两表的内阻RA1、RA2,则RX可表示为
乙图只须知道A1表的内阻RA1,则RX可表示为
用安安法测量电阻,一般题目所给的A1表量程是不合适的,往往偏小,这时可给A1表串联一个已知的定值电阻(或电阻箱),将它改装成一个伏特表。如图6:
RX的表达式大家可尝试自己给出。
5 电表内阻的测量
由于电表本身可以读出一个电学参量(电流或电压),因此电表内阻的测量有其自身的特点。常见的方法有半偏法和伏安法两种。
5.1 半偏法:这是教材上电表改装分组实验中使用的一种方法,原理图如图7:
甲图用于测量G表的内阻(内阻小),操作方法是:闭合S1,调节R1,使G表满偏;保持R1不变,闭合S2,调节R2,使G表半偏,则R2的读数就作为G表的内阻。本实验的要点是R1、E尽量用大些,保证在S2闭合后,电路中总电流基本不变(故这种方法称为恒流半偏法)。但由于S2闭合后,电路总电阻减小,总电流实际上是变大了,所以测量结果是偏小的。
乙图用于测量V表的内阻(内阻大),操作方法是:闭合S1、S2,调节R1,使V表满偏;保持R1不变,断开S2,调节R2,使V表半偏,则R2的读数就作为V表的内阻。本实验的要点是R1尽量用小些,保证在S2断开后,电路中aP间的电压基本不变(故这种方法称为恒压半偏法)。但由于S2断开后,aP间总电阻增大,aP间的电压实际上是变大了,所以测量结果是偏大的。
5.2 伏安法:
(1)电压表内阻的测量:
由于电压表可以读出自身的电压,所以只须测出它的电流就可计算出内阻。原理图如图8:
直接将一个安培表与之串联(甲图),两表示数分别为U、I,则电压表内阻R《》V=U/I 。不过安培表的在这种情况下使用,其量程往往过大,通常给V表并联一个已知的小电阻分流来解决(乙图),此时RV=U/(I-IR),其中IR=U/R。
(2)电流表内阻的测量:
由于电流表可以读出自身的电流,所以只须测出它的电压就可计算出内阻。原理图如图9:
篇9
通过参观无线电四厂我了解了该厂的历史和该厂从衰落重新振作走向辉煌的曲折发展历程,了解了该厂的主要产品:直接数字合成(DDS)信号源;频标比对自动测试系统;铷原子频率标准和晶体频率标准;数字式频率特性测试仪;数字式毫伏表;交直流稳定电源;通用智能计数器、频率计数器、逻辑分析仪等。通过参观一条龙的流水线作业方式生产线,知道了产品的生产流程,有了整体、全局的观念,初步了解了如何使企业各部门协调发展更加顺畅。
二、观看电子产品
制造技术录像总结通过观看电子产品制造技术录像,我初步了解了PCB板的制作工艺以及表贴焊技术工艺流程:PCB版制作基本步骤:用软件化电路图,打印菲林纸,曝光电路板,显影,腐蚀,打孔,连接跳线。制版布局要求整体美观均衡,疏密有序,走线合理,防止相互干扰,尽量减少过线孔,减少并行线条密度等。表贴焊技术是目前最常用的焊接技术,其基本步骤:解冻、搅拌焊锡膏,焊膏印制,贴片,再流焊机焊接。通过观看此次录像,我初步了解了PCB板的制作方法以及表贴焊技术工艺流程,为以后的实践操作打下了基础。
三、PCB制作工艺流程总结
PCB制作工艺流程:1用软件画电路图2打印菲林纸3曝光电路板4显影5腐蚀6打孔7连接跳线
在符合产品电气以及机械结构要求的基础上考虑整体美观,在一个PCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序。同时还要注意以下问题:1.走线要有合理的走向,不得相互交融,防止相互干扰。最好的走向是按直线,避免环形走线。2.线条要尽量宽,尽量减少过线孔,减少并行的线条密度。
四、手工焊接实结
操作步骤:1、准备焊接:准备焊锡丝和烙铁。2、加热焊件:烙铁接触焊接点,使焊件均匀受热。3、熔化焊料:当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝至于焊点,焊料开始熔化并湿润焊点。4、移开焊锡:当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。5、移开烙铁:当焊锡完全湿润焊点后移开烙铁。
操作要点:1、焊件表面处理:手工烙铁焊接中遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精、丙酮来擦洗等简单易行的方法。2、预焊:将要锡焊的元件引线的焊接部位预先用焊锡湿润,是不可缺少的操作。3、不要用过量的焊剂:合适的焊接剂应该是松香水仅能浸湿的将要形成的焊点,不要让松香水透过印刷版流到元件面或插孔里。使用松香焊锡时不需要再涂焊剂。4、保持烙铁头清洁:烙铁头表面氧化的一层黑色杂质形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。要随时再烙铁架上蹭去杂质,或者用一块湿布或使海绵随时擦烙铁头。5、焊锡量要合适。6、焊件要固定。7、烙铁撤离有讲究:撤烙铁头时轻轻旋转一下,可保持焊点适量的焊料。
操作体会:1、掌握好加热时间,在保证焊料湿润焊件的前提下时间越短越好。2、保持合适的温度,保持熔铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料温度高50摄氏度为宜。3、用烙铁头对焊点施力是有害的。
完成内容:用手工焊的方法完成了元器件的焊接,导线的焊接,立方体结构的焊接等,掌握了手工焊的基本操作方法。
五、表贴焊接技术实结
1、解冻、搅拌焊锡膏:从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时恢复至室温,然后进行搅拌。2、焊膏印刷机印制:定位精确,采用合适模版,刮刀角度35-65度涂焊膏,量不能太多也不能太少。3、贴片:镊子拾取安放,手不能抖,元件轻放致电路板合适处。完成后检查贴片数量及位置。4、再流焊机焊接:根据锡膏产品要求设置合适温度曲线。5、检查焊接质量及修补。
注意事项:
1、SMC和SMD不能用手拿。2、用镊子夹持不可加到引线上。3、IC1088标记方向。4、贴片电容表面没有标签,要保证准确及时贴到指定位置。
出现的问题及解决方案:
1、锡珠:看跟进焊盘、元件引脚和锡膏是否氧化,调整模板开口与焊盘精确对位,精确调整Z轴压力,调整预热区活化区温度上升速度,检查模板开口及轮廓是否清晰,必要时需更换模板。2、元件一端焊接在焊盘另一端则翘立(曼哈顿现象):元件均匀和合理设计焊盘两端尺寸对称,调整印刷参数和安放位置,采用焊剂量适中的焊剂,无材料采用无铅的锡膏或含银膏,增加印刷厚度。3、不相连的焊点接连在一起:更换或增加新锡膏,降低刮刀压力,调整模板精确对位,调整Z轴压力,调整回流温度曲线,根据实际情况对链速和炉温度进行调整。4、焊点锡少,焊锡量不足:增加模板厚度,增加印刷压力,停机后再开机应检查模板是否堵塞,选用可焊性较好之焊盘和元器件,增加回流时间。5、假焊:加强对PCB和元器件的筛选,保证焊接性能良好,调整回流焊温度曲线,改变刮刀压力和速度,保证良好的印刷效果,锡膏印刷后尽快贴片过回流焊。6、冷焊(焊点表面偏暗、粗糙,与北汉无没有进行熔融):调整回流温度曲线,依照供应商提供的曲线参考,再根据所生产之产品的实际情况进行调整,换新锡膏,检查设备是否正常,改正预热条件。
六、收音机焊接装配调试总结
安装器件:1、安装并焊接电位器RP,注意电位器与印刷版平齐。2、耳机插座XS。3、轻触开关S1、S2,跨接线J1、J2。4、变容二极管V1(注意极性方向标记)。5、电感线圈L1-L4,L1用磁环电感,L2用色环电感,L3用8匝空心线圈,L4用5匝空心线圈。6、电解电容C18贴板装。7、发光二极管V2,注意高度。8、焊接电源连接线J3、J4,注意正负连接颜色。
调试:1、所有元器件焊接完成后目视检查。2、测总电流:检查无误后将电源线焊接到电池片上,电位器开关断开的状态下装入电池,插入耳机,万用表跨接在开关两端侧电流。3、搜索广播电台。4、调节收频段。5、调灵敏度(由电路及元器件决定,一般不用调整)。
总装:1、腊封线圈:测试完后将适量泡沫塑料填入线圈L4,滴入适量腊使线圈固定。2、固定SMB,装外壳。3、将SMB准确位置放入壳内。4、装上中间螺钉。5、装电位器旋扭。6、装后盖。7、装卡子。
检查:总装完毕,装入电池,插入耳机进行检查,使:点源开关手感良好,音量正常可调,收听正常,表面无损伤。
七、音频放大电路焊接与调试实结
音频放大电路电路图:该音频功率放大器制作简单,元件常见、易购买,容易组装,智能化高。特别是使用方便。在此过程中,焊接是实验成功的重要保证,所以每个焊点都很仔细。还有在调试时,必须分步骤完成,否则很容易烧毁元件。
篇10
引言
温度控制是一种过程控制,其控制效果直接影响着产品的质量甚至是生产安全。常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,本文给出了一种成本较低且安全实用的温度控制器设计。
一、系统框图和概要设计
为了节约成本,此温控器使用段式液晶显示,需要内部实时时钟,属于成本敏感型设备,为简化设计、节约成本我们采用合泰HT67F40单片机作为主控制芯片,使用定制段式液晶作为显示单元,使用热敏电阻作为温度传感器。
按键包括开关键、功能键、休眠键以及上调、下调键,系统可以在睡眠、外出、采暖等模式间自由切换。热敏电阻使用负温NTC热敏电阻,通过对热敏电阻和固定电阻分压可得到随热敏电阻变化的电压值,然后通过单片机内部自带的ADC可以采样出电压值,之后再通过查表的方式可得到温度值。单片机对加热部分电路(220V AC)的控制通过光耦和双向可控硅来实现。系统框图如图1所示。
二、硬件电路
HT67F40是一款A/D型具有8位高性能精简指令集并且带有LCD驱动器的Flash单片机,专门为需要A/D转换和LCD显示的产品而设计。该系列单片机具有一系列功能和特性,其Flash存储器可多次编程的特性给用户提供了极大的方便。存储器方面,还包含了一个RAM数据存储器和一个可用于存储序号、校准数据等非易失性数据的EEPROM存储器。
在模拟特性方面,此系列单片机包含一个多通道12位A/D转换器和双比较器功能。还带有多个使用灵活的定时器模块,可提供定时功能、脉冲产生功能及PWM产生功能。内建完整的SPI和I2C功能,为设计者提供了一个易与外部硬件通信的接口。内部看门狗定时器、低电压复位和低电压检测等内部保护特性,外加优秀的抗干扰和ESD保护性能,确保单片机在恶劣的电磁干扰环境下可靠地运行。
1、单片机部分电路原理图
单片机部分原理图如下图2和图3所示,K1,K2,K3,K4,K5对应5个按键。分别为开机键,休眠键,功能/确认键,以及数字增和数字减键。这5个按键连接到单片机的PA口。同时启用PA口的唤醒功能,这样在按键按下时即可唤醒单片机。
在开关键按下时,单片机依据当前的工作状态作状态切换,若当前处于工作模式,则调用编译器自带的休眠函数_halt()进入休眠,若已经处于休眠模式,则单片机将退出休眠,继续执行程序。要注意的是在调试阶段,电路图中的R8和R9要更换为电位器,调节VLCD使得对比度合适后,再更换为固定电阻。
2、温控器温度采集电路
图4为温度采集电路,其中R11为热敏电阻。当热敏电阻值发生变化时,流经该电阻的电流也随之变化,因此R14电阻上分得的电压必然也发生变化。使用HT67F40内置的ADC采集这个电压值,并根据所使用的热敏电阻的阻值变化表制作一个表格,存入单片机内部,依据ADC采集到的电压值,以查表方式即可确定当前的温度。
若当前温度高于设定温度,则单片机控制加热电路断开,反之则控制加热电路导通。加热电路的执行部分控制220V交流电压的通断。通过光耦以及双向可控硅完成。
3、液晶显示器
此款LCD共有14个Segment,4个COM端,如上图4所示,此界面中一共可显示4位数字,每一位数字由两个Segment控制。每位数字的低段中的最低位分别对应P1,P2,P3和P4。在对显示数字进行操作前,最好先暂存这些符号,修改完数字后再进行恢复。
电路图中S0~S13连接段式LCD的14个Segment,COM0~COM3为LCD的公共端。HT67F40数据存储器中有一部分区域是专门为LCD的显示数据而保留,即显示存储区。单片机内部显示驱动电路会自动读取任何写入此处的数据并据此产生LCD或LED驱动信号。因此任何写入LCD存储器的数据,会立即映射到连接单片机的LCD显示器上。显存示意图如图5所示。如需要点亮某一个显示单元,则对存储区中对应的地址对应的位置1即可实现。系统的模式切换、状态切换以及温度显示等,在LCD上实质就是对界面的清空和改写。
三、软件流程
程序流程图见下图6所示,初始化中完成了系统的时钟初始化、端口初始化、ADC初始化以及定时器初始化,并且清空LCD显存区。之后系统将进入休眠,并等待开关信号的到来。
因为只有一个开关键,其每次按下时所代表的操作是相反的。当开关键按下时,开关状态标志位将翻转。系统据此判断要执行上电操作还是断电操作(LCD)。在休眠状态下,CPU处于暂停模式,但系统时钟和一些寄存器仍然处于运行状态。如此工作模式的配置和当前时钟的设置得以保存。开机后,系统将在主循环中轮训按键状态,并对不同的按键进行不同的处理。总体来说就是对显示界面的修改和对当前温度的修改。如用户可以通过组合按键分别对温度阈值和当前时间进行设置、查询。
五、结语
实践证明本系统具有个性化温度调节功能,能实现节能的目的。该温控器操作简便易行,显示界面美观大方且更人性化,温度控制精准且高效。
参考文献
[1]朱奕丹,倪浩如.基于单片机控制的高精度多点温度检测显示系统[J].自动化仪表,2008,29(8):58-61,64.
[2]纪友芳,李大海,林美娜.智能温度控制仪的设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,28(17):4200-4202.