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电路原理图

时间:2023-06-01 09:30:24

电路原理图

电路原理图范文1

【关键词】电子技术 电路原理图 技校 识读教学

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)24-0178-02

一 针对技校学生学习现状,激发学识图兴趣

技校学生入学时,多数学习基础差,理论学习能力较低,缺乏学习动力,对理论知识的学习有一种抵触和畏难情绪,尤其是遇到电子技术中的电路图更是无从下手。针对这一现状和这门课的实际教学情况,在教学中可以选择一些生活中常见的电路图实例,如扩音器、直流稳压电源、助听器、简易数字钟、门铃、收音机等,通过展示这些产品和相应的电路图,告诉学生:通过学习,掌握基本电子元件和电路原理图的识读,弄清原理,这些产品都可以通过自己动手制作出来。从而激发学生的学习兴趣,使他们从开始的厌学到想学再到主动去学。

二 采用模块式教学,让学生容易接受

电子技术基础一体化教学主要有模拟电子和数字电子两大模块。在电子制作项目中学生对识读电路原理图有困难,因此,有必要提高他们在识图技巧方面的能力。可以安排一定的课时对其进行电路原理图识读技能训练。根据一体化教学课程安排的特点,本文对电路原理图识读教学分以下三部分进行探讨。

1.模拟电路原理图的识读

电子产品制作课题中元器件较多,教学中一般不要求学生进行定量计算,而是要求学生进行定性分析。从这一点看,教学上要让学生了解交流信号的传输线路,知道交流信号经过的具体元器件及受到的处理,明白经过一个单元电路后信号幅度是增大还是减小。识读电路原理图应从以下几方面来进行教学安排。

第一,分析放大器类型。单级放大器类型有三种,分别是共射极放大器、共基极放大器和共集电极放大器。共射极放大器能放大电流和电压,这种放大器应用最广泛;共集电极放大器只能放大电流不能放大电压,应用也很广泛;共基极放大器的频宽很大,通常用来做高频放大器。放大器类型的判别方法简单,以共射极放大器为例,基极是信号输入电极,集电极是信号输出电极,而共用发射极的,就是共射极放大器。

第二,分析直流电路。有源电路需要直流电压才能工作,振荡器也需要能量的补充,如放大器和变频器。由于电容器具有隔直特性,将电路图中的所有电容器看成开路;由于电感器具有通直特性,将所有电感器看成短路。直流电路的识图方向从右到左,再从上向下。

第三,分析信号传输过程。信号传输过程分析就是信号在该单元电路中如何从输入端传输到输出端,信号在这一传输过程中受到怎样的处理,是放大还是衰减。信号传输的识图方向一般是从左到右。

第四,分析元器件作用。元器件作用分析就是电路中各元器件各起什么作用,有时不必对各个元器件进行详细分析,比如掌握耦合电容的作用后,在进行元器件作用分析时只要判断出某些电容是耦合电容即可。

第五,分析耦合电路。一级放大器的放大量是有限的,实用电路往往采用多级放大器,级间用耦合电路来连接。耦合电路不仅用于两级放大器之间,还用于信号源与第一级放大器之间、最后一级放大器与负载之间的耦合。耦合电路有RC耦合电路、直接耦合电路、LC耦合电路和变压器耦合电路等。

第六,分析电路故障。电路故障分析就是假设电路中元器件出现开路、短路、性能变劣后,对整个电路工作造成的不良影响,使输出信号出现故障现象,比如没有输出信号、输出信号小、信号失真、有噪声等。掌握电路工作原理后,元器件的故障分析将会变得简单。

2.数字电路原理图的识读

中职技校的数字电子技术一体化教学涉及门电路、编码器、译码器、触发器、分频器、计数器、比较器和555定时器等。电子制作中,它们一般以集成块的形式出现,一个集成块里有一个或多个完整的单元电路。数字电路的识图是电路原理图分析中的一个重点。识图方法可以从以下几个方面来分析:

第一,分析集成块特点。一般情况下集成块的内电路不需要分析,它具有规律性,在掌握了它们的共性后,可以方便地分析许多功能相同而型号不同的集成块。一个集成块在电路原理图里通常是一个方框加多个引脚,许多学生初学时觉得原理图大而繁,比起分析分立元器件的电路来更困难而不敢下手。实际上识图也好、检修也好,集成电路比分立元器件电路更为简单。

第二,分析集成块引脚类型。集成块引脚一般有以下几种类型:一是电源引脚。通常电源引脚只有两个,一个接电源的正极,用VCC来表示,一个接电源的负极,用GND来表示。大部分集成电路的电源正极引脚编号最大,电源负极引脚编号是电源正极引脚编号的一半。电源引脚接直流电源为内电路提供工作能量,电子制作中一定不能漏接。二是输入输出引脚。电路原理图中一般输入引脚在集成电路的左侧,输出引脚在集成电路的右侧。三是控制类引脚。控制类引脚的作用是控制集成电路的工作状态,影响输出信号,比如使能、清零、灭灯引脚等。此外,还有一种没用到的引脚,符号一般记为NC。

第三,分析集成电路引脚小圆圈表示的功能。电路原理图中集成电路输入端有小圆圈,输出端也有小圆圈,许多学生几个电路做下来对此更是迷惑不解,因此有必要进行分析。左侧的小圆圈表示的功能为:输入端的小圆圈表示低电平有效,高电平时无效(不起作用);控制端的小圆圈表示低电平有效,执行控制功能,高电平时无效。右侧的小圆圈表示的功能为:互补输出时表示两个输出反相;单端输出时表示输出与输入反相;译码器中表示低电平输出有效。

第四,数字电路原理图的分析。数字电路原理图主要是信号传输过程的分析。与模拟电路原理图信号传输过程一样,要掌握信号在电路中如何从一个单元电路传输到下一个单元电路,了解经过一个单元电路后信号波形的变化。信号传输的识图方向也是从左到右。

3.复杂电路原理图的识读

电子制作中往往会遇到元器件较多的项目,给学生理解及分析造成极大的不便,通常把复杂电路原理图简化成原理方框图来表示。原理方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。讲解和分析原理方框图要让学生了解以下几个方面:

第一,原理方框图表示了电路原理图各单元电路之间的信号传输方向,包含了各单元电路之间的传输次序。

第二,根据原理方框图中所标出的电路名称可以知道信号在这一单元电路中的处理过程。

第三,方框图粗略地表达了电路的组成,通常给出复杂电路的主要单元电路名称、位置,以及各部分单元电路之间的连接关系。

参考文献

[1]胡斌.图表细说电子技术识图[M].北京:电子工业出版社,2006

[2]李萍.电子电路识图[M].北京:化学工业出版社,2011

电路原理图范文2

【关键词】 电路简化 独立支路

【中图分类号】 G434 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)08(b)-0045-02

电路结简化的主要任务就是分析组成电路各元件间的串、并联关系,并整理出能明显看出各元件间的串、并联关系的等效电路图。只有先顺利完成这一任务,才能有效地应用欧姆定律、串并联电路的特点等物理规律计算电流、电压、电阻、电功、电功率等物理量。下面向大家介绍一种简便、易懂、准确、有效的等效电路作法-独立支路法。

1 什么叫独立支路法?

不重复经过同一电阻而能使电流从正极流到负极的支路叫独立支路。

2 独立支路法的两个原则

2.1 让电流在外电路上从电源正极流出,在不重复经过同一电阻的原则下,看其有几条路可以流回电流负极,那么这个电路就有几条独立支路,未包含在独立支路内的剩余电阻的接法,由它的两端在电路中的位置确定后再补接上去。

2.2 在选择独立支路时,若有多种方案,应让选取独立支路尽可能多,不剩余无阻导线、每条独立支路包含更多的电阻的方案(即“两多一少”:独立支路尽可能多,每条独立支路包含的电阻尽可能多,不剩余无阻导线)

3 例题分析

3.1 画出下图的等效电路

原图(1) 等效图(1)

【解析】从原图(1)看,按上面所述原则,有两条独立支路:

第一条:从电源正极出发经R4走过无阻导线直接流到电源负极;

第二条:从电源正极出发经R2R3电源负极。

剩余电阻R1不能建立独立支路,可将R1两端在电路中的位置补接上去:R1的左端接在R2和R3的结点上,R1的右端接在R4和电源负极的结点上,从而得到等效图(1)。

3.2 画出下面电路的等效电路图

原图(2) 等效图(2)

【解析】从正极出发经R1(无阻导线)R3R4电源负极,只有这一条独立支路,剩余电阻R2、R5无法形成独立支路。因为能流过R2、R5的电流一定要流过R1,这就与前面的独立支路有冲突。不符合独立支路的原则,只好把R2和R4在图中的位置补接上去,从而得到等效图(2)。

3.3 请简化下面的电路

原图(3)

等效图(3)

【解析】从原图(3)可看出,虽然从正极出发有多条路,但流到负极只有两条路,因此该电路仅有两条独立支路:

第一条:正极R1R2R5R6负极;

第二条:正极R7负极;剩余电阻R3和R4由电路中的位置补画上去,如等效图(3)

3.4 如原图(4),R1=R2=3Ω, R3=R4=5Ω,R5=R6=7Ω,求AB间总电阻

原图(4) 等效图(4)

【解析】先用独立支路法画出原图(4)的等效电路,设电流从A(把A看做正极)流入,经三条支路流出(把B看做负极);

第一条:AR4B;

第二条:AR2R6B

第三条:AR1R5B

剩余电阻R3由它在电路中的位置补接上去,如等效图(4)

由已知条件R1=R2=3Ω,R5=R6=7Ω,等效图(4)下半部分的电桥是平衡的,所以R3不起作用,可见三条支路并联,R1+R5=3Ω+7Ω=10Ω,R2+R6=3Ω+7Ω=10Ω

从而解得RAB=2.5Ω

3.5 试画出下面电路的等效电路图(如图5)

【解析】如果电路中有电流表、电压表,若可以把电表看作理想表,则电流表接入处可认为“短路”,电压表接入处可认为“断路”,若不是理想表,则把它作为一个电阻接入即可。显然原图(5)只有两条独立支路:

第一条:正极R1负极;

电路原理图范文3

【关键词】汽车电路 识读技巧 维修方法 探究

随着国民经济水平的不断提高,越来越多的人开始购买汽车,从而促进国内汽车制造、汽车销售等与汽车相关行业的飞速发展。汽车维修行业也在这样的背景下,面临着机遇和挑战。机遇,是汽车行业的不断发展,促使汽车数量日益增多,这就导致了汽车维修事业有了飞速发展的前提。挑战,是随着电子技术在汽车行业当中的应用,维修人员对于汽车电路图的识读技巧和维修方法面临着巨大的挑战。

一、当前应用在汽车上的电路组成

电路图的组成方式,在汽车中往往呈现的非常纷繁复杂。这对于刚刚接触汽车维修的工作人员来说,想要看懂电路图就必须要清楚其主要的组成部分。目前,汽车电路的组成总共有7个部分,分别为中央继电器盒电路、电源线、卸荷线、启动线、用电器及连线、搭铁和电路编号以及注释部分。

中央继电器盒一般在电路的最上方,在电路图中会以阴影部分来表示。初学者需要注意的是,在电路图中,阴影部分表示的不单是中央继电器盒电路,同时还对熔断丝位置、继电器位置及编号、插脚号等做了标注,因此需要做好区分。

二、汽车电路图的正确识读方法

在当前的汽车行业中,各国对于汽车电路图都有不同的绘制标准且在技术和文字标注上都存在差异,并且由于汽车型号不同,使得电路图的绘制规范难以统一要求,这对于电路图的识读造成了一定的难度。但各类汽车在原理上是有相似之处的,因此我们可以从这一方面考虑,并总结几点关于汽车电路图识读的一些正确方法。

(一)做好准备工作

汽车有进口车和国产车的区别,且车与车之间的型号也有不同,类别也存在差异。将这些了解清楚,并且明确不同国家对电路图标准的含义及原则是看懂电路图的第一步。因此,对于汽车维修人员而言,需要做到以下几个准备工作。

首先是,学习电工电路,并以单片机为基础,模拟数字电路的运转,从而了解相关的物理电学知识,这一步为基础。然后,维修人员根据自身已掌握的数字电路运转基础,进一步的掌握电器系统的工作原理,可以通过解剖或分解废气的元器件的方法对照实物掌握原理,尽可能的深入了解电器总成的内部工作原理。最后,工作人员必须要对汽车电路常用的英语单子牢记,并且明白其中的含义。这是为了针对一些国外高档量产或者最新轿车原厂电路没有中文翻涌的情况。这也是维修人员提高个人综合素质的有效手段。

(二)正确的识读方法和维修技巧

1.汽车电路图的识别

首先要了解卡车的电路,再去了解轿车的电路图。主要原因,是卡车的电路图整体上比小汽车容易辨识和掌握。小汽车电路,呈现的是微小型,因此,电路的相关组成部分之间的相对紧凑,各类标准也很容易挤在一起从而影响辨别。因此,先了解卡车的电路图,再以卡车的电路图与轿车的电路图进行比较,此为有简到繁、触类旁通的过程。

对于一个车型电路图的掌握,离不开典型电路问题的分析。因此,汽车维修人员,首先要明确种车型,然后针对这个车型在研究其电路图的过程中要不断的对具体的问题进行探。例如,分解元器件,了解其工作原理,再独自组装,观察其是否能正常工作,并对不能正常工作的原因进行分析。当掌握一类车型的电路图时,就要举一反三,对于其它类型的汽车电路进行了解,并推理其工作原理。这是汽车电路图的识别一般步骤,也是初学者必须要经历的学习过程。

在识别电路图的过程中,初学还需要注意以下几个问题。

第一,在接触电路图时,一定不能心浮气躁,或盲目的按照自己已掌握固有方法去识别。必须先认真的阅读图注,对电路图的技术规范有一个明确的了解,并且对图形的含义及其工作原理进行深入的了解。

第二,对于电路图中所涉及到的电器原件及其配线要进行了解,并明确图中各种元器件与图形符号的对应关系。维修人员要特别注意这一点。这需要在自己初学期间就养成对图形中按线,开关,器件颜色,粗细,编号等一些特别的标准进行区分习惯。从而保证自己不会因为主观判断的失误,造成识读电路图有所偏差,从而导致维修的失败。

第三,任何电路的运转都离不开回路原则,因此汽车电路的正常运转,其电流也必然会从其蓄电池的正极出发,一路通过开关、中央继电器、相关的用电设备及其开关等,最后到达负极。这是基本的原理,因此需要维修人员作为基础知识牢记在心,并且在任何时候都不能忽视这一点。很多维修人员,面对复杂的如一些微控电路时,就容易自我误导,从而忽略的回路原则,最终难以识读电路图。

2.维修方法

识别电路图是汽车维修的基础,维修人员只有正确的掌握了电路图的识别方法,才能对根本的问题采取应对的措施。例如,汽车不能正常启动时,维修人员通过对汽车电路图的识别,从而对该汽车的电源线以及相关设备的开关进行检查,就能很快的找出其中的问题,最终快速的解决问题。

在汽车维修过程中,维修人员针对汽车的电路图的识别,需要明确一点,即所有汽车的电路都是纵向排列,不存在折弯情况,因此可以适时的采用短线代号的方法来解决横向连接问题,不仅能表达线路路线的走向,还能更好的反映出线路结构的问题所在,从而更快的找到汽车故障的原因,提高维修效率。

三、结束语

总之,对于汽车电路的识读,不能一蹴而就,需要有一个有简到易,按部系统学习过程。然后维修人员需要进行大量的实践操作,从而熟练、吃透一类汽车电路图,并通过这一类电路图触类旁通,举一反三的去深入了解其它类型的汽车电路图,并注意各个元件功能、原理以及符号的对应关系。

参考文献:

[1]周嫣.浅谈汽车电路的识读方法及应用[J].无锡南洋职业技术学院论丛,2011,Z1.

电路原理图范文4

【关键词】Protel DXP 2004;电路原理图;印制电路板;敷铜板

计算机技术的发展,为电子自动化设计提供了丰富的软件。Protel是Aitium公司推出的一款功能强大的电子电路CAD软件,是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。有多个版本,职业院校普遍使用的是Protel DXP 2004,主要用于绘制电路原理图、电路仿真、PCB板设计等。本文介绍教学实习中运用Protel DXP 2004,在实验室制作印制电路板的方法。用该方法制作出的印制电路板,可以满足于电子爱好者制作作品的需要。

1 印制电路板的设计

1.1 创建新的工程文件

运用Protel DXP 2004设计印制电路板,首先要创建一个工程文件,接着创建原理图设计文件和印制电路板设计文件,有的还要创建原理图库文件和元件封装库文件等,每一个文件都要保正确保存,以便于管理。

1.2 电路原理图的设计

根据实际电路的复杂程度设置图纸的各项参数,然后将有关的元件库加载到当前的工作库中,根据原理图的需要,从元件库找到各原理图元件并放置到图纸当中,注意元件的位置、放置方向等,并设置元件的属性,如编号、封装等;最后根据元件之间的电气连接关系,利用Protel DXP 2004的具有电气特性的导线,将原理图元件管脚连接起来。

正确的原理图是制作美观可靠印制电路板的前提和基础,所以原理图绘制完成后,应该根据原图或电路原理进行仔细的检查,确保正确无误。否则由于原理图的错误,将导致后期的印制电路板无法制作完成,或导致制作的印制电路板存在严重错误甚至报废。为了确保原理图的正确,Protel DXP 2004提供了编译功能对原理图进行编译,相当于Protel以前版本的ERC(电气规则检查)检查,利用工程编译可以对原理图中的导线连接、元件编号、总线绘制等进行电气规则检查,对违反电气规则的元件和导线等对象生产相应的报告,提示用户进行相应的修改。

1.3 印制电路板的设计

在进行印制电路板实际制作之前,必须作好各方面的准备工作。如确保原理图绘制正确,根据实际元件为各原理图元件输入合适的引脚封装。根据电器外壳尺寸或设计要求规划电路板的形状和尺寸,一般采用向导的方法自动产生电路板可以降低设计难度。根据电路板元件密度高低和布线复杂程度确定电路板的种类。测量电路中有定位要求元件的定位尺寸,如电位器、各种插孔距离电路板边框的距离,安装孔的尺寸和定位等。

在规划好电路板后,载入元件引脚封装和网络,在载入元件引脚封装和网络时可能会碰到各种错误,此时应根据各错误提示,回到原理图中进行修改,再重新载入元件引脚封装和网络,直到错误排除。然后根据布局原则进行自动布局和手工调整,使元件的位置符合产品布局要求,并方便布线。接下来是布线工作,布线一般采取自动布线和手工布线相结合的方式,在自动布线前必须设置自动布线规则,确定布线层面,导线宽度等参数,为自动布线作准备。设置好布线规则后,就可以运行自动布线命令,此时必须进行手工修改,同时根据实际需要和提高抗干扰能力与可靠性的要求,可以给电路板添加覆铜、安装孔、补泪滴等,还要修改和添加元件标注、尺寸标注、文字标注等。

在设计完成后,可以运行DRC设计规则检查,查看电路设计是否满足前面设置的布线等设计规则,如果有违反规则的对象,还必须采取措施修改。

设计好的印制电路板图,经激光打印机输出到特制的热转印纸上,供下面制版使用。

2 热转印制电路板的制作

2.1 主要器材

热转印机或者压膜机、自动腐蚀机、台钻、松香酒精饱和溶液、三氯化铁等。

2.2 制作步骤

根据印制电路板的大小裁切面积适合的敷铜板,将敷铜板先用细砂纸抛光,再用橡皮擦净,然后用洗涤灵或洗衣粉洗干净、晾干遥清洁后的敷铜板不能再与任何物质接触,甚至不能用手触摸,因为敷铜板上任何肉眼看不见的污渍和汗渍都会影响最终的转印效果。

将打印好的转印纸的图形面朝下和敷铜板的铜面对贴起来,四周用耐高温胶带粘平、粘牢,然后送入热转印机或者压膜机。由于普通激光打印机所用的墨粉是含有磁性物质的黑色塑料微粒,当打印电路图时,墨粉受激光打印机硒鼓静电的吸引,在硒鼓上形成电路图形,当静电消失后,图形就转移到了转印纸上。当转印纸和敷铜板一起通过转印机内一对高温、高压的硅胶圆柱辊缝隙时,转印纸上吸附的墨粉受热融化。由于转印纸表面异常光滑,当温度达到180益左右时,它对墨粉的吸附力急剧下降,使融化的墨粉完全吸附到敷铜板上。

敷铜板自然冷却后,小心揭掉转印纸就会看到在其表面形成了牢固的、和电脑上完全一样精美的印刷线路图。由于墨粉是由含有树脂的高分子材料组成的,因此它对三氯化铁具有良好的抗腐蚀性,所以,此线路图就是可靠的保护层。

配置好合适的三氯化铁溶液,把转印的敷铜板放入腐蚀机进行腐蚀,没有墨迹的敷铜面和环保腐蚀剂发生化学反应,被腐蚀掉了,有墨迹保护的地方敷铜板没被腐蚀,这样便得到了打印出来的带铜箔走线的印制电路板。

最后选用孔径合适的钻头对电路板打孔,打完孔后用砂纸打磨电路板,把墨迹磨干净,并用清水冲洗,再涂上松香酒精饱和溶液即可。

2.3 注意事项

2.3.1 打印时应设置成镜像打印,这样得到的印刷板和电脑设计的线路图才会完全一致。

2.3.2 由于墨粉高温时很不牢固,稍有外力就会脱落,因此转印过程中,电路板应轻拿轻放;冷却时不要用风吹促其降温,而要自然冷却至室温,不可过早揭开转印纸,以避免墨粉意外脱落。

2.3.3 转印后,印板若有缺陷,可用油性记号笔进行修补。

2.3.4 腐蚀后的板子应先用清水冲洗,除去残余的三氯化铁,然后再去黑色保护层,以免残存的三氯化铁腐蚀需要保留的印刷线条。

2.3.5 为保证打孔质量,打孔时最好使用功率较大的台钻,不要使用功率较小的手电钻。

3 结语

本文介绍的热转印方法制作印制电路板,简单实用,初学者很容易能熟练掌握,因为其印刷板精度高、速度快、成本低,特别适用于学校、研究所、业余爱好者进行小批量的印制板的制作。利用它不仅解决了制作人员的设计不能物化为产品的问题,而且为寻找差距、进一步优化设计提供了可能。

参考文献:

[1]王国玉,李中显.电子产品设计与制作[M].科学出版社,2010

[2]任富民.电子CAD- Protel DXP电路设计[M].电子工业出版社,2011

电路原理图范文5

关键词:网络分析 叠加原理 联系

叠加原理是线性电路的基本原理之一。在线性电路中,当电路中有多个独立激励源共同作用时,电路中任一支路上的响应等于每一个独立源单独作用时响应的代数和。通常利用叠加原理能将多电源复杂电路简化为多个单电源简单电路来等效简化分析电路。电路网络分析方法是有别于等效电路分析法的电路分析方法。网络分析方法是基于基尔霍夫节点电流定理(KCL)和回路电压定理(KVL),同时又不改变电路结构的电路分析方法,犹以网孔电流法和节点电压法效率较高。

一、叠加原理与节点电压法

节点电压法是以电路的独立节点电压为未知量,列写独立节点的节点电流(KCL)方程组,先求解电路中各节点电压,再求各支路电流的电路分析方法。因此,正确列写各独立节点的KCL方程成为该电路分析方法的关键。将叠加原理推广应用于节点电压法能更高效准确地列写出各独立节点的KCL方程。以如图1所示电路为例。

图 1 分析电路

对节点a,可认为有三种激励:节点自电压Va、其他节点互电压Vb、Vc、独立电源Us1、Us2;对应三种节点电流响应相叠加:节点自电导电流、互电导电流、电源电流。

1.a节点自电压激励与自电导电流响应

如图2所示为a节点自电压激励与自电导电流响应等效电路图。自电导响应电流为Iaz。则有:

图 2 a节点自电压激励等效电路

2.a节点其他独立节点电压激励与互电导响应

如图3所示为a节点其他独立节点电压激励与互电导响应等效电路图。自电导响应电流为Iaq。则有:

图 3 a节点互节点电压激励等效电路

3.a节点电路电源激励与节点电流响应

如图所示为a节点电路电源激励与节点电流响应等效电路图。a节点响应电流为Ias。则有:

图 4 a节点电路电源激励等效电路

4.a节点响应电流叠加――KCL方程

a节点响应电流应为Iaz、Iaq、Ias叠加而成,且其代数各为0。所以Iaz-Iaq-Ias=0,即Iaz-Iaq=Ias,所以 用电导可改写为:

同理,可以高效准确的列写出节点b、c的KCL方程。

二、叠加原理与网孔电流法

网孔电流法是以假想的电路网孔电流为未知量,列写网孔的回路电压(KVL)方程组,先求解各电路网孔电流,再求各支路电流的电路分析方法。因此,正确列写各网孔的回路电压(KVL)方程成为该电路分析方法的关键。同样,将叠加原理推广应用于网孔电流法能更高效准确地列写出各网孔KVL方程。

对网孔电流Im1流经的网孔,也可认为有三种激励:自网孔电流Im1、其他互网孔电流Im2、Im3、独立电源Us2、Us3;对应三种网孔电压响应:自电阻电压、互电阻电压、电源电压。以上述电路中网孔电流Im1流经的网孔为例(以下分析均略去相应等效电路,读者可自行分析相应等效电路)。

1.自网孔电流Im1激励与回路自电阻电压响应

UmZ= Im1(R2+ R3+ R5)

2.互网孔电流Im2、Im3在激励与回路互电阻电压响应

Umq= Im2 R3 - Im3 R5

3.电(源)在Im1流经的网孔上的回路电压响应

Ums= - Us2 + Us3

4.回路电压响应叠加――KVL方程

Im1流经的网孔上的回路电压响应由 UmZ、Umq、Ums相叠加。且由基尔霍夫电压定律(KVL)可知其代数和为0。即UmZ+Umq+Ums=0。所以有:

Im1(R2+ R3+ R5)+ Im2 R3 - Im3 R5 - Us2 + Us3=0

整理后即得Im1:

Im1(R2+ R3+ R5)+ Im2 R3 - Im3 R5 =Us2 - Us3。

同理,可列写出Im2、Im3流经的网孔的回路电压方程。

三、注意事项

深入探究叠加原理与电路网络分析法内在联系时应注意以下三点。

1.在节点电压法中,以自节点电压、独立互节点电压、电源为激励源,以节点电流为响应;网孔电流法中以自网孔电流、互网孔电流、电源为激励源,以网孔回路电压为响应。这扩展了叠加原理的应用范围,将其响应对象由单一支路电流、电压响应扩展为节点电流响应和回路电压响应。

2.在网孔电流法中,由于互电阻支路上互网孔电流方向可能与自网孔电流同向,也可能反向,所以,在互电阻支路上的电压响应可正可负;而在节点电压法中,由于各独立节点电压相对于参考点而言,其参考方向均大于0,所以互节点电压的电流相应均为负。

3.在节点电压法中,单一理想电压源支路对自节点电流无贡献,因理想电压源电流由外电路决定;网孔电流法中,单一理想电流源对网孔电压无贡献,因理想电流源电压由外电路决定。

深入理解叠加原理与电路网络分析法内涵及内在联系,对于正确、高效利用节点电压和网孔电流电路分析方法具有深刻意义。

参考文献:

[1] 刘爱琴,电路基础,长春:吉林大学出版社,2009.

[2] 许自图 ,电子电路原理与仿真 , 北京: 电子工业出版社,2006.

电路原理图范文6

【关键词】Cortex-M3;FPGA;频谱特性;带宽增益积

通用运算放大器(简称运放)芯片种类繁多,在电子设计很常用,性能有很大差异。在运放的技术指标中,带宽增益积(1)是重要技术指标之一,本文设计的通用运放测试仪能够测试运放的带宽增益积。

通用运放测试仪由Cortex-M3单片机(2)、FPGA、测试模块、键盘、LCD显示组成。其主控芯片Cortex-M3(3)单片机是一款低功耗处理器,是专为深度嵌入式应用而设计的,集合了高性能、低功耗、低成本等优点。LPC1768内部具有8路12位精度的AD转换通道,12位转换时间达到200KHz,转换电压0~3.3V;2个SPI接口(4)及控制器,具有同步、串行、全双工通信和可编程的数据长度。

通用运放测试仪工作时通过键盘控制扫频的范围,Cortex-M3单片机将各个频率控制字通过SPI接口传送给FPGA,FPGA接收到频率控制字后,通过DDS模块及D/A模块输出正弦波,正弦波是测试电路的输入信号。测试电路由被测运放组成运算放大器,测试电路的输出信号送至Cortex-M3单片机。Cortex-M3将接收到的信号首先计算出其有效值,再将有效值与输入信号比较,扫频计算得到带宽增益积。系统框图如图1所示。

图1 系统框图

下面说明测试电路模块(5)、FPGA扫频信号源模块、Cortex-M3单片机模块、软件的设计方法。

一、测试电路

运放工作时的输入电阻和反馈电阻大小不一,测试电路模块为运放工作选择不同的电阻,能够测试多种运放。模块由NE555(6)、CD40161(7)、74HC138、指示电路、CD4051、运放等组成。

NE555产生可编程4位二进制同步计数器CD40161所需的时钟信号,74HC138译码后通过CD4051选择不同电阻,框图如图2所示。

图2 测试电路模块框图

由NE555定时器构成的多谐振荡器电路原理图如图3所示。

可编程4位二进制同步计数器CD40161电路原理图如图4所示。

运算放大器的外接电阻由电子开关CD4051根据74HC138的译码地址选择,可以选择8种不同的运放外接电阻。其电路原理图如图5所示。

图3 时钟产生电路原理图

图4 计数器电路原理图

图5 运放电阻选择电路原理图

图6 基于FPGA的扫频信号源

二、FPGA模块设计

FPGA模块设计采用的主控芯片是Altera公司生产的CycloneⅡ系列的FPGA芯片EP2C8Q208C8N,该系列的芯片是目前市场上性价比较高的芯片,与第一代芯片相比,有较大的改进,价格也可以被广大客户所接受。EP2C8Q208C8N的核心供电电压为1.2V,共有多达138个I/O口,内部有2个锁相环,16万RAM bit,最高工作频率可达320MHz。

扫频信号源是由FPGA与电路组成,其电路有D/A转换电路、调理电路、滤波输出。信号源的工作原理是:FPGA通过SPI接口接收来自于Cortex-M3单片机的指令和频率控制字,FPGA对频率控制字进行判断,从ROM中提取与频率控制字对应的正弦波数据并将数据输出至D/A转换电路,产生该频率的正弦阶梯波,经过调理电路提高波形的电压和功率,滤波器滤除D/A转换时带来的高次谐波,最后输出为连续的正弦波。其原理框图如图6所示。

D/A转换电路的芯片是AD9708,是一款高速DAC芯片,兼容8位、10位和12位并行数据输入,转换速度高达125MSPS,精度可达1/4LSB,工作电压为3V和5V,内部有1.2V的参考电压,也可外接参考电压,该芯片与一般的DAC芯片没有太大区别,工作模式配置好即可工作,本测试仪使用的是8位精度的DAC。电路原理图如图7所示。

图7 D/A转换电路

图8 调理电路

图9 滤波输出电路

图10 LPC1768系统框图

图11 Cortex-M3单片机流程图

调理电路放大D/A转换后的输出电压。其MAX4450是一款高速高性能的芯片,它的通频带为210MHz,转换速率可达485V/us,很好地满足了设计的要求,其原理如图8所示,同相放大电路的放大倍数为5.25倍,满足设计的需要。

滤波输出电路的设计是为了滤除D/A转换时带来的高次谐波,高次谐波会影响到D/A输出的结果。本次设计的滤波器是二阶巴特沃斯低通滤波器,其阻带衰减速率为-40dB/10倍频,采用了无限增益多路反馈电路。电路图如图9所示。

三、基于LPC1768的Cortex-M3单片机模块设计

LPC1768的Cortex-M3单片机负责信号源的控制、SPI接口的数据传输管理、A/D转换、对采集的数据进行处理和LCD显示等。LPC1768的电路主要有:按键电路、SPI接口电路、A/D转换电路、LCD接口电路等。其原理图如图10所示。

工作时LPC1768首先根据按键选择的频率范围进行数据处理,将频率控制字传送给FPGA;被测电路的输出信号再由LPC1768控制A/D转换,经过对数据的集中处理,判断出3dB带宽,在LCD上显示出带宽增益积。

四、带宽增益积的计算

带宽增益积(GBW)顾名思义,就是频带宽度(BW)与增益(G)的乘积,由于本系统设计时就将增益(G)的值设置为1,所以,根据带宽增益积(GBW)的定义可以得到:

测量到频带宽度就可得到带宽增益积的值。测量时先设定FPGA输出的正弦波(即被测电路的输入信号)幅值为100mV,被测系统的增益(G)固定为1,将LPC1768多次测量的结果依次分别与100mV相比较,若所测量点的幅值衰减为初始幅值的0.707倍,即70.7mV时,该测量点即为频率截止点,而该点所对应的频率即为频带宽度,由此带宽增益积可知。

五、软件设计

设计的FPGA相当于一个信号源,程序比较简单。这里给出Cortex-M3单片机程序流程图如图11所示。

六、结束语

本系统采用性能优良的主流芯片,以单片机为核心控制各个模块工作,设计方案合理。在软硬件设计完成后进行逐级调试,逐级调试成功后再优化处理,使之工作在最佳状态。不足之处是受制于系统的工作速度,测试高速运放会力不从心,测试中低速运放则性能良好。

参考文献

[1]Martin Hartley Jones A practical introduction to electronic circuits,Cambridge University Press,1995.page 148J.

[2]ARM Limited.Cortex-M3 Technical Reference Manual.2006.

[3]NXP Limited.UM10360 LPC17xx User manual(Rev.2).2010.

[4]Lei Jinhong.Design and implementation of a fault diagnosis system.[M].Control Conference(CCC),2012 31st Chinese,2012.

[5]Robert L.Boylestad,Louis Nashelsky.Electronic Devices and Circuit Theory Ninth Edition.Electronic Industry Press.2007.

电路原理图范文7

针对新型无线电通信设备维修难、训练成本高的问题,以新型无线电通信设备的多种典型电路为对象,设计制作与新型无线电通信设备各模块电路功能相同的实验电路,研制开发基于实验箱式结构的无线电通信设备维修技能训练系统。采用本系统可以实现新型无线电通信设备电路原理信号演示、故障现象再现、故障原因分析以及故障检修方法与故障排除技能训练,同时由于本系统按照实验箱式结构进行设计与制作,操作简单,使用方便,具有良好的军事和经济效益。

【关键词】实验箱式结构 维修技能训练

1 引言

随着现代科学技术的飞速发展和信息化战争步伐的加快,我军装备的无线电通信设备科技含量越来越高,结构也更趋复杂,但由于这些新型的无线电通信设备技术先进,电路复杂,维修训练手段不足,维修保障人才短缺,也必然增大了部队新型无线电通信设备的维修保障的难度。

针对新型无线电通信设备维修难、维修训练成本高的问题,以新型无线电通信设备中的接口电路、中央处理器电路、电源电路、高中放电路、混频鉴频器电路等多种典型电路为对象,按照实际电路参数、元器件,设计与新型无线电通信设备功能电路相同的实验电路,并制作成基于实验箱式结构的无线电通信设备维修技能训练系统。利用该系统,可以实现对新型无线电通信设备各功能电路进行信号分析与处理,有效验证相关电路原理的实验。同时通过在本系统上设置相关故障,利用该系统可以进行无线电通信设备故障分析与排除实验,进行设备修理技能训练。采用新型无线电通信设备维修技能训练系统便于开展新型无线电通信设备维修教学与训练,可节约训练经费,提高训练效率,有效解决我军在无线电通信设备修理培训方面因装备与器材短缺造成人才培训困难的问题,对提高新型通信设备的完好率将有着重大的军事和经济效益。

2 总体方案设计

系统采用实验箱式结构,利用ARM单片机技术在实验箱内部开发中心控制板,按照新型无线电通信设备的实际电路结构开发主板和4块独立的功能电路实验板,其系统组成框图及实物图分别如图1、图2所示。

主板上设有5个电路模块,都是依据新型无线电通信设备控制电路部分的典型电路设计而成,分别是接口电路模块,数码管显示模块,A/D转换器模块,中央处理器模块,键盘控制模块。利用这5个电路模块可以进行新型无线电通信设备滤波器、主控单元、面板单元等部分相关控制电路的工作原理与故障实验。主板留有连接功能模块电路实验板的预设接口,进行功能模块电路实验时,只需将相应的功能电路实验板连接到主板的预设接口上即可。主板上的电源电路主要是为实验中的各模块电路与功能电路提供工作电压。

功能模块电路实验板有4块,都是依据新型无线电通信设备信号电路部分的典型电路设计而成,分别是电源电路模块,频合电路模块,高中放电路模块和混频鉴频电路模块。利用这4块功能模块电路实验板可以进行新型无线电通信设备收信机、发信机、频率合成器等部分相关电路原理与故障实验。

3 系统功能

无线电通信设备维修技能训练系统是依据新型无线电通信设备的典型电路及辅助电路设计并制作而成。所制作的电路均采用与实际设备相似的电路布局、相似的电路参数。并在电路中设置相应的信号输入、输出接口,同时预设置电路典型故障点。利用该系统可以实现新型无线电通信设备相关电路静态、动态信号测试等原理实验,也可以通过预设置的故障点进行无线电通信设备典型故障现象再现,从而实现通信设备相关电路故障实验。

系统依据新型无线电通信设备11个典型电路制作成9个电路实验模块,各实验电路模块的主要功能如下:

3.1 接口电路模块

依据新型无线电通信设备滤波器单元(模块)电路中的波段选择控制电路设计并制作而成,可以实现新型无线电通信设备波段选择控制电路工作原理与电路故障实验。

3.2 数码管显示模块

依据新型无线电通信设备面板单元(模块)电路中的数码管显示电路设计并制作而成,可以实现新型无线电通信设备数码管显示电路工作原理实验与电路故障现象再现、故障检查实验。

3.3 A/D转换器模块

按照新型无线电通信设备主控单元或CCM模块中的A/D转换电路相同的元器件设计并制作A/D转换器模块,利用该模块可以实现新型无线电通信设备A/D转换电路工作原理与电路故障实验。

3.4 中央处理器模块

按照新型无线电通信设备主控单元或CCM模块的部分实际电路,采用与实际无线电通信设备相同的器件,制作中央处理器模块,同时设有输入、输出接口,通过测量输入输出信号的变化掌握电路工作原理。通过相关接口设定故障,进行相关电路的故障实验与实习。

3.5 键盘控制模块

依据新型无线电通信设备面板单元中的实际电路,设计并制作键盘控制模块电路,利用该模块可进行新型无线电通信设备键盘的操作训练及相关故障实验。

3.6 电源电路模块

利用新型无线电通信设备的电源实际电路,通过DC/DC转换,实现26V直流电压转换成60V、35V、10V、-10V、-2.7V电压,并实现自动稳压,过流保护。设有电源供电电路,输入、输出接口电路,测试电路模块等电路。利用该模块可以进行新型无线电通信设备电源电路工作原理与电路故障实验。

3.7 频合电路模块

利用无线电通信设备频合与振荡器的实际电路,采用数字频率合成技术(DDS)制作一个信号产生电路,实现44.5-73.475MHz或92.1-120.499MHz本振信号的输出,通过测试输出信号大小、波形,掌握频合电路的原理。设有电源供电电路,输入、输出接口电路,测试电路模块和输出频率控制模块等电路。通过测量输入输出信号的变化可以进行新型无线电通信设备频合电路工作原理实验。通过相关接口设定故障,可以进行频合电路的故障实验与实习。

3.8 高中放电路模块

利用无线电通信设备的高放与中放实际电路,制作一个高频放大器和一个中频放大器,实现高频信号与中频信号的放大输出,通过测试输入、输出信号大小、波形,掌握高频放大电路或中频放大电路的原理。设有电源供电电路,输入、输出接口电路,测试电路模块,高频信号产生及控制模块,中频信号产生及控制模块等电路。利用该模块可以进行新型无线电通信设备高放中放电路工作原理与电路故障实验。

3.9 混频鉴频电路模块

利用无线电通信设备的混频鉴频电路原理,制作一个混频鉴频器,实现信号的混频鉴频输出,通过测试输入、输出信号的变化、波形,掌握混频鉴频电路的原理。设有电源供电电路,输入、输出接口电路,测试电路模块,信号产生及控制模块等电路。利用该模块可以进行新型无线电通信设备混频鉴频电路工作原理与电路故障实验。

4 系统模块电路原理与维修训练方法

下面我们以数码管显示模块和高中放模块为例来说明无线电通信设备维修技能训练系统的模块电路原理和进行通信设备维修技能训练的实验方法。

4.1 数码管显示模块

4.1.1 电路原理

本电路依据新型无线电通信设备面板单元(模块)电路中的数码管显示电路设计并制作而成,可以实现新型无线电通信设备数码管显示电路工作原理实验与电路故障现象再现实验,其电路原理图如图2所示。

图2中J1为输入信号接口,U1(74ALS164)、U2、U3、U4为数码管驱动电路,DS1、DS2、DS3、DS4为数码管,D1、D2、D3、D4二极管。J1的4脚接+5V电压,J1的2脚接脉冲时钟信号,J1的1脚接串行数据信号。当输入+5V电压和脉冲时钟信号以后,U1、U2、U3、U4就按照输入的串行数据信号驱动数码管显示对应的内容,依据此电路原理即可进行新型设备数码管显示电路原理与故障实验。

4.1.2 实验仪器与设备

(1)26V稳压直流电源;

(2)信号发生器;

(3)万用表;

(4)短路线若干。

4.1.3 电路原理实验方法与步骤

(1)采用26V稳压直流电源由J1的4脚输入+5V电压;

(2)采用信号发生器由J1的2脚输入时钟脉冲信号;

(3)利用短路线将键盘控制模块的J1与中央处理模块的J7的各脚相接,中央处理模块的U4取下,将中央处理模块CPU的TXD或RXD接口连接到数码管显示模块的J1的1脚上;

(4)按下键盘控制模块的数字键,在数码管上即可显示出对应的数字。

4.1.4 电路故障实验方法与步骤

(1)拆下本模块电路中的二极管D3;

(2)加电进行电路原理实验,此时数码管DS2不亮;

(3)检查数码驱动电路U2的供电电路与时钟电路;

(4)检查数码显示管DS2;

(5)检查电路中的二极管D3,确定故障点。

4.2 高中放电路模块

4.2.1 电路原理

本模块依据新型无线电通信设备高放与中放电路原理,制作一个高频放大器和一个中频放大器,实现高频信号与中频信号的放大输出。利用本电路模块可以实现新型无线电通信设备高中放电路工作原理与电路故障实验,其电路原理图如图3、图4所示。

图3为由LM158构成的两级中频放大电路,图中J1、J2、J3、J4、J5、J6为输入输出信号接口。图4为由MAX2611构成的两级高频放大电路中的一级,图中J1、J2、J3、J4为输入输出信号接口。依据这两种电路原理进行实验,就可以进行新型无线电通信设备中频放大电路、高频放大电路的工作原理以及电路故障实验。

4.2.2 实验仪器与设备

(1)直流稳压电源;

(2)频率计;

(3)超高频毫伏表;

(4)信号发生器;

(5)短路线若干。

4.2.3 电路原理实验方法与步骤

(1)采用短路线连接图3中J2的1脚与J4的3脚;

(2)采用直流稳压电源由图3的J3、J6的2脚输入-12V电压,由图3的J3、J6的1脚输入+12V电压;

(3)加电,采用信号发生器由图3中J5的1脚输入14.5MHz的电台一中频信号,采用频率计与超高频毫伏表从图3中J1的3脚测量输出中频放大信号的频率与幅度;

(4)采用直流稳压电源由图4中J3的3脚输入+5V电压;

(5)加电,采用信号发生器由图4中J2的1脚输入频率在30?-87.975MHz之间的一调频信号;

(6)采用频率计与超高频毫伏表从图4中J1的2脚测量输入高频信号的频率与幅度;

(7)采用频率计与超高频毫伏表从图4中J1的2脚测量输出高频放大信号的频率与幅度。

4.2.4 电路故障实验方法与步骤

故障一实验方法与步骤:

(1)拆下本电路模块图3中J2的1脚与J4的3脚之间的短路线;

(2)加电进行电路原理实验,采用频率计或超高频毫伏表测量图3中J1的3脚无信号输出;

(3)依据电路原理分析造成J1的3脚无信号输出的故障原因;

(4)按照无线电通信设备故障检查与排除方法,采用相关仪表进行电路故障检查,确定故障点。

故障二实验方法与步骤:

(1)拆下本电路模块图4中的电阻R10;

(2)加电进行电路原理实验,采用频率计或超高频毫伏表测量J1的2脚无信号输出;

(3)依据电路原理分析造成J1的2脚无信号输出的故障原因;

(4)按照无线电通信设备故障检查与排除方法,采用相关仪表进行电路故障检查,确定故障点。

5 结论

基于实验箱式结构的无线电通信设备维修技能训练系统使用简单,操作方便,可广泛应用于装甲机械化部队无线电通信设备维修训练以及相关院校开展无线电通信设备修理教学。无线电通信设备是装甲装备信息化的重要支撑,不仅是保障的重点,也是保障的难点,基于实验箱式结构的无线电通信设备维修技能训练系统的研制对于保持该设备的完好率,增强对该设备的维修保障能力,充分发挥新型装甲装备的作战效能,具有非常重要的现实意义。

参 考 文 献

[1]许明伟,李志鹏.ARM单片机技术特点及应用[J].林业机械与木工设备,2007(12):38-40.

[2]周玉峰,吴清萍.短波接收机数字锁相频率合成器的设计[J].常州信息职业技术学院学报,2012(05):22-24.

电路原理图范文8

关键词: 汽车电路图教学实践特点识读

汽车电路图是检修汽车电气系统时必须参考的基本资料,正确了解汽车电路图,正确分析并找出其特点和规律,使其成为汽车电路故障诊断的依据,已成为从事汽车维修人员迫切需要解决的问题。对汽车电路图的了解程度反映了一个维修人员对汽车基础知识和专业知识的掌握程度,对汽车故障的全面检修都具有非常重要的意义。

目前汽车制造公司很多,在汽车电路图的制作上风格各异,同时电器设备的日益丰富,汽车电路日趋复杂,掌握难度不断增大。因此,教师必须使学生尽快掌握汽车电路图的识读。

1.汽车电路的基本概念[1]

用导线和车体把电源、过载保护器件、控制器件及用电设备等装置连接起来,形成能使电流流通的路径称为汽车电路。汽车电路图是利用各种图形符号和文字符号来表示汽车电路的构成、连接关系和工作原理的一种电气简图。其构成电路图的图形符号和文字符号应具有统一的国家标准或国际标准,以使电路图具有通用性。

2.汽车电路的基本组成

汽车电路一般由电源、过载保护器件、控制器件、用电器和导线组成。汽车上的电源主要是蓄电池和发电机,过载保护器件主要有熔断丝、电路断电器及易熔线等,控制器件主要有传统的各种手动开关、压力开关、温控开关等,用电器主要有电动机、电磁阀、灯泡、仪表、各种电子器件、传感器等,导线除了各种不同线径的导线外,车体也起到导线的作用。

3.汽车电路的基本特点[2]

汽车电路具有与其他电路相同的一些特点,如电器之间的基本连接方式为串联和并联,电路的基本工作状态有通路、断路和短路等。但汽车电路又有不同于一般电路的一些特点。

3.1两个电源并联,低压直流。

蓄电池和发电机最终都以直流的方式输出,汽车电源电压通常为12V,也有48V的。

3.2单线并联,负极搭铁。

汽车上的主要设备均采用并联连接,由此保证各条支路上的用电设备能够彼此独立,互不影响。同时每条支路都有过载保护装置,它们与用电设备串联。用电设备只有一根外接电源线。这是因为从负载(用电设备)引出的负极线都要直接连接到蓄电池负极接线柱上。

整个汽车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立出来,变复杂为简单。整个汽车电路按照基本用途可以划分为照明、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。

4.课程的主要内容及学习方法

4.1汽车电路分析的主要内容。

汽车电路分析课程作为汽车技术服务与营销专业的一门专业技能课程,是一门能力素质课程,它是以电工电子技术、汽车电器设备、汽车新技术等课程为基础的,对学生的要求比较高,也很实用,是体现汽车高职技能型人才的一项重要指标。学生在校期间需要掌握的知识有:汽车电路原理图的符号、汽车电路图的类型和绘制原则、典型汽车电路图的掌握等。这是一个循序渐进的过程,只有熟悉和掌握了汽车电路图中常用的图形符号、文字符号、项目符号的构成、含义和使用方法后,才能熟悉不同类型的汽车电路图及其区别、特点,从而进一步通过国内外几种典型的车型,详细了解汽车电路图的识读步骤和方法,以及各个分电路的工作原理和工作过程,并最终举一反三,掌握各种电路图。

4.2汽车电路分析的学习方法。[3]

首先应熟悉和掌握各种汽车电器的性能和作用,了解它们各自的特点和区别,这是基本要求。汽车电路图的种类较多,且国内外车型种类繁多,所用的表示方法也各有不同,但它们仍然具有很多共性的东西,其主要系统大同小异。因此,学生应注重对一般电路图识读方法的练习,特别是要熟悉汽车电路中各个子系统的工作原理。教师应注意理论联系实际,通过教学过程的实物化,将电路图与电器线路结合,对比分析,这样可以使学生快速提高掌握识图技能,从而提高分析,解决实际问题的能力。

具体识读汽车电路图的要点有:

4.2.1纵观“全车”,眼盯“局部”―由“集中”到“分散”。全车电路一般都是由各个局部电路所构成,它表达了各个局部电路之间的连接和控制关系。要把局部电路从全车总图中分割出来,就必须掌握各个单元电路的基本情况和接线规律。各单元(局部)电路如电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表系统等都有其自身的一些特点,看电路要以其自身的特点为指导,去分解并研究全车电路,从而达到快速、准确地识读汽车电路图。学生开始必须认真地读几遍图注,对照线路图查看电器在车上的大概位置及数量,电器的用途,有没有新颖独特的电器,如有,应加倍注意。

4.2.2抓住“开关”的作用―所控制的“对象”。开关是控制电路通断的关键,而继电器不但是控制开关,而且是被控制对象。

4.2.3寻找电流的“回路”―控制对象的“通路”。回路是最简单的电气学概念。任何用电设备正常工作必须与电源(发电机或蓄电池)的正负两极构成回路,即从电源的正极出发通过用电器回到同一电源的负极。这个简单而重要的原则无论在读什么电路图时都是必须用到的。

5.读图实例

以下图为例,来说明掌握电路图的一些技巧:

5.1化整为零,分系统分元件进行分析。

按照整车电路系统的功能和工作原理,把整车电气系统划分成若干独立的电路系统,有重点地进行分析。汽车电路的单线制、各电路负载相互并联与两个电源也相互并联等特点,为把整车电路化整为零进行读图提供了方便。整车电路可以按前面所述的组成汽车电气线路的各个分电路逐一进行分析,对于各分电路同样可以采取各个击破的办法进行识读。

5.2掌握系统功用、技术参数等。

在分析某个电路系统前,要清楚该电路中所包括的各部件的功能和作用、技术参数等。例如电路中的各种自动控制开关在什么条件下闭合或断开,等等。

5.3掌握回路原则。

在阅读电路图时,学生应掌握回路原则,即电路中工作电流是由电源正极流出,经用电设备后流回电源负极。电路中只有当电流流过用电设备时,用电设备才能工作。任何一个电路都应是一个完整的电器回路,其中包括电源、开关(或熔断器)、电器(或电子线路)、导线和连接器等,并从电源正极经导线、开关(或熔断器)至用电器后搭铁,回到同一电源的负极。

总之,在进行教学时,教师按照先易后难、先局部后总体、先分割后分解的原则进行,学生才能快速提高汽车电路图的分析能力。

参考文献:

[1]何江革.论汽车电路的识读方法[J].黑龙江科技信息,2008,(22).

[2]马胜勇.浅析汽车电路的识读[J].科技咨询导报,2007,(17).

电路原理图范文9

一、测量原理、电路及系统误差产生的原因

测量电源电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律,常见的测量电路有两种,如图1、2所示,

由闭合电路欧姆定律可得:

E=U1+I1r ①E=U2+I2r ② 解得:E= ③r= ④

公式①②中电压是路端电压,电流是总电流。由于电表存在内阻,图1中电流表存在分压,电压表所测并非路端电压,电压表所测电压小于路端电压;图2中由于电压表存在分流,电流表所测并非总电流,电流表所测电流小于总电流。因此,利用③④式所测得电动势和内阻存在系统误差。

二、分析误差的方法

1.公式法

因为公式①②中未考虑电表的内阻从而造成误差,所以只要考虑电表内阻,利用闭合电路欧姆定律就可以求出电动势和内阻理论上的准确值,再与③④式中E和r进行比较,即可判断系统误差是偏大还是偏小。考虑到电表内阻,对于图1由闭合电路欧姆定律可得:

E0=U1+I1(r0+RA)E0=U2+I2(r0+RA)

解得:E0==Er0==-RA

可见,电动势的测量值等于真实值,而内阻的测量值大于真实值。

对于图2,同理可得:

E0=U1+I1+?摇r0E0=U2+I2+?摇r0

解得:E0=>Er0=>r

可见,电动势和内阻的测量值都小于真实值。

在实验中应该采取哪种电路进行测量呢?实际中电流表的内阻和电池内阻比较相近,而电压表的内阻通常较大,所以实验中采取电路图2误差较小。

2.图象法

对于电路图1,由于实际所测的电压U小于真实路端电压U0,而且在断路状态下U=U0,所以真实反应电源的U-I图线如图3中的虚线,据所测数据做出实际U-I图线如图3中的实线。

由数学知识可知,图象中直线的斜率绝对值表示内阻,纵轴截距表示电动势,由图3中图线可以很直观地看出E=E0,r>r0。

对于电路图2,由于实际所测的电流I小于真实电流I0,而且在短路状态下I=I0,所以真实反应电源的U-I图线如图4中的虚线,据所测数据做出实际U-I图线如图4中的实线。

由图线斜率绝对值及纵轴截距的物理意义,可以很直观地看出E

3.等效电源法

由戴维南定量可知,任何线性含源二端网络均可等效为一个电源,等效电源的电动势等于二端网络断路时两端电压,等效电源内阻等于除去电动势两端的电阻。

若认为公式①②中的电压是路端电压,电流是总电流,对图1而言,则公式③④中E和r表示的是图1虚线框内等效电源电动势和内阻。当虚线框与外电路断开时,电流表中没有电流,两端电压E=E0,两端电阻r=r0+RA>r0。可见,电动势测量无系统误差,而内阻的测量值偏大,要想减小误差只能减小电流表的内阻,但在实验室很难使其内阻远远小于电池内阻,所以实验中一般不选取图1进行测量。

若认为公式①②中的电压是路端电压,电流是总电流,对图2而言,则公式③④中E和r表示的是图2虚线框内等效电源电动势和内阻。当虚线框与外电路断开时,电压表中有电流通过,其两端电压E=E0和E0=E>E;两端电阻为:

r=,r0==>r。

可见,电动势和内阻的测量均存在系统误差,均小于真实值。若要减小误差,应使电压表的电阻远远大于电池的电阻,实验中是很容易做到的。所以,实验中通常采取图2电路。

例:利用下图电路测量电源电动势和内阻,试分析所测电源电动势和内阻系统误差。

解:图5实验原理是E=U1+rE=U2+r

由于电压表的分流作用,实验中存在系统误差。由实验原理可知,所测电源电动势和内阻实际是虚线框内等效电源的电动势和内阻。由等效电压源法可知,所测电源电动势和内阻均小于真实值。

图6实验原理是:

E=I1(r+R1)E=I2(r+R2)

电路原理图范文10

关键词:电力拖动控制电路;电路原理图;电路接线图;电气元件

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)12-00042-02

生产机械电气控制线路一般用电路原理图、接线图和布置图来表示,根据中职院校电子机械类专业电力拖动一课的要求,学生需要读懂电路原理图,并要求在电工或者机械考核板上按电气元件的位置接好控制电路的接线。一般来说,学生对这类动手的实训项目比较感兴趣。下面,基于中职学生能力培养,就学好电力拖动进行相关研究。

一、 接线前看懂电路原理图

在做电力拖动的接线之前,必须看懂最基本的电路原理图,知道电路原理图的每一个电气符号对应考核板上的哪一个电气元件,哪一个图示点对应着哪一个实际接线点。教师在最初讲解电路图时,应从最基本的刀开关或者转换开关的控制线路着手,逐步到后面的正反转和降压启动线路。比如下面简单的手动开关电路:

一般我采用的方法是原理图和接线图相结合的对比教学,首先用多媒体在课堂上展示给学生(如图1),然后用多媒体展示实际接线图。接着讲解L1、L2、L3实际对应的是三相电的每一相电,QS相当于手动开关,FU是熔断器,M3相当于电机。大部分学生看到这两个图之后非常有体会,明显地对电力拖动这门课有较大的兴趣,为后面的手动接线打下了良好的基础。这种方法对于具有较复杂的辅助电路的电机控制线路更加适用。如把三相异步电机的正反转控制线路原理图(如图2)和实际接线图(多媒体展示)进行对比,学生更加容易增加记忆。下面重点分析控制线路,主电路图1已分析。图2中的L1、L2、L3对应是三相电的第一、第二、第三相电,和开关的第一、第二、第三个进入点相连接。FU2的两个端点对应着L1、L3,输出是热继电器FR到KM1、KM2的线圈。最关键的是分析接触器的接线端点,KM1是第一个接触器,下面是四对主触头,上面是四对辅助触头,和原理图上KM1的常开和常闭点相对应。KM2是第二个接触器,同样下面是四对主触头,上面是四对辅助触头,和原理图上的KM2的常开和常闭点对应。SB1、SB2、SB3是接线图中的三个按钮开关,它有四个接线柱,一对常开和一对常闭,一般黄色线为常开,红色线是常闭端。FR对应着原理图的热继电器。

二、 接线“电流走向定位法”

在学生读懂图之后,动手之前要准备好足够的铜线,最好是三种颜色的铜线(如红、蓝、黄)。这样的好处是学生在接线的时候可以很明显地按上图示的电源线布线。“电流走向定位法”具体方法如下:以L1、L2、L3的电源进线为电流的起点,按每条同种颜色的线画出电流的走向。一般先画电流在主电路的走向,后面再画控制电路的电流走向。例如上图1的电流一相按L1QSFUM3画出,同时实际接线也按L1QSFUM3的顺序按照工艺接好,其实电流的走向就是我们的接线方向,其他两相也用同样的方法一步步连接好。

现实的控制电路一般会出现较多的辅助电路,这种方法就显得更加重要,特别是对初学者来说是最有效地增加兴趣和准确度的方法。图2采用“电流走向定位法”主电路的电流走向是L1QSFU1KM1的主触头的第一对常开触点FR热继电器M3电机,其他两相主电路采用和L1分析的同样的方法。辅助电路的电流走向第一条路是L2FU2FRKM1的线圈SB1的常开触头SB3的常闭触头L3形成一个回路(其中自锁KM1并联在SB1的两端)。第二条路的电流走向和第一条类似L2FU2FRKM2的线圈SB2的常开触头SB3的常闭触头L3形成一个回路(其中自锁KM2并联在SB2的两端)。

如果教师还觉得要给学生增加印象,就可以采取我以前在中国南车集团学习期间工人师傅经常用的“标记法”。当电路图较复杂时,工人师傅一般先会在图纸上标好要接线的“第1个点、第2个点、第3个点……”,后再用一段很短的白色塑料端子套在要接线的每个点上,标记好“1、2、3、4……”和图纸上的点一一对应。这样,学生的印象也更加深刻,完成的实际电路也不会出太多的问题。

三、注意接线工艺

完成一个电工考核板和一个实训项目,衡量的一个标准不单单是线路的连接正确与否,更加重要的是接线的工艺问题,接线整齐、美观和节约用线是工艺比较关心的一个问题。这犹如生产一个产品,有优良的、有合格的、有不合格的,优良的接线板不仅会节约很多空间,最重要的是给电机启动能带来准确合格的参数。有些学生觉得我接线接好就可以了,为什么还要辛辛苦苦去把线放进线槽,把线弄平整呢?其实好的工艺会给以后带来很大的便利。在实训期间,我经常给学生介绍“接线端子的电流进出法”,采用这种方法让学生在接线期间简化了很多步骤,还让学生对电路图和对完成后的检修带来了极大的好处。方法是:一般规定端子的进线点和出线点采用口诀“左进右出,上进下出”进行接线。一个端子左边是电流的进入点,右边是流出点。特别是对于SB这类按钮开关的常开常闭尤为实用,检修的时候只需要看左边和右边是否接错就可以了。

线槽是导电铜线的走向路径,有的学生以为只要把铜线放进线槽就可以了,其实正确的作法是在导线进入线槽的时候必须把导线摆放整齐,并且不能交叉缠绕。同时在剥线的时候也有很大讲究,导线头不能剥得太长,也不能太短,以能插入端子接触金属螺丝为准。上次我的一位学生剥导线头留得太短了,在启动电机时发出低沉的“嗡嗡”声,我检查是缺相电压低的问题,但元件都是好的,最后才查出来是铜线剥短了,接触的金属螺丝只接触到了导线的外皮,并没有接触到剥开导线的金属部分,导致电压过低电机不能正常启动。所以,在剥线和插线的时候也应该保持平静的心态,不要为了赶时间,为了快而忽视最基本的连接电路该注意的地方。

四、检修时的“看、听、闻、摸”

在接好线路通电时,应进行电路的再次检修,检修是电机启动的必须环节。很多时候我在检修的时候先是尝试检查辅助电路的正缺性,方法也比较简单,就是把主电路的熔断器先断开,可以先不接电机。打开电源,按下开关SB1、SB2,判断接触器KM1、KM2能否正常启动,观察整个辅助线路是否存在问题。假如接触器不能启动有问题,我一般先采用的方法是 “看、听、闻、摸”,后面再用万用表进行检修。“看”就是看电机是否能启动,启动时电机的转速是否正常、有无冒烟、接触器是否能正常闭合和断开。如果有问题应对的方法是查看整个电路有无电源、电动机的绕组是否断裂、元件是不是烧坏等。“听”就是听取电机启动的声音是否正常和有无异常声响。一般有问题的接线电路启动后电机会发出“尖锐的吱吱声”和“低沉的嗡嗡声”。应对的方法是查看电源电压是不是过低、是不是缺相、电机的绕组有无断裂等。“闻”就是闻整体电路通电后电机有无烧焦味,整体电路有无异常的味道。假如有焦味可能原因是电路某一部位短路导致局部电流过大引起的短路过流现象,需要先关闭电源仔细用万用表进行电压查找。“摸”就是电路通电时触摸电机的温度是否正常、接触器和其他元件有无发热现象、导线是否有发烫现象等。若有可能是电机的轴承缺油、电源缺相和电路连接不正确等。假如上面四个方面都没有问题的话,一般电机会发出清脆的转动声,从而带动机械部件的工作。

五、熟记电路的控制原理

很多学生觉得只要线路接好了,接对了,就没有事情了。其实不然,要学会电力拖动控制线路的接法还应该包括理解电路的控制原理,只有把电路原理熟记了,真正弄懂了,才能对以后自己没有接触过的电路经行过程分析,那样才能事半功倍,才能真正掌握所接线路的功能和过程。如三相异步电机的双重联锁控制原理要分为正反转的启动和停转。原理如下:先合上电源开关QS:

1. 正转控制

3. 停止

按下按SB3控制电路失电接触器线圈失电接触器主触点分断电动机M停转

六、5S管理

一个合格实训项目的完成,我觉得应包括最后的实验室的“5S(整理、整顿、清扫、清洁、素养)管理”。在完成了一个实训项目的时候,为了要给下次学生提供较干净的实训场所,必须做好场地的完整复原。这个过程不单单让学生明白作为电力拖动这门课需要干净的场地,还要让他们明白接线过程中必须用一颗平常心去对待。

七、结束语

学好电力拖动这门学科的控制电路接线并不困难,只要弄懂了看图、动手这两个环节,就一定能使机械电子专业类学生步入社会后成为一名合格的应用型人才。

参考文献:

[1]刘太湖.浅谈电力拖动控制电气线路接线图画法和接法[J].硅谷,2010(20).

电路原理图范文11

关键词:电子线路辅助设计;Protel;项目化改造

中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)02-0047-01

下面我将本门课程的具体课程设计过程进行介绍:

1课程定位

我院电子专业培养的学生所面向的岗位主要是电子产品装接工、制版工或者是调试工,他们的后续晋升岗位主要是电子产品生产技术员、质检员以及电子产品设计初级助理工程师或助理工程师。《电子线路辅助设计》是为设计制作电子产品培养电路板的设计、生产、加工和检验调试等先期相关能力的课程。由于本学院依托大庆油田,所以本着“以大庆精神和铁人精神育人”的原则更注重增强学生克服困难的意识,培养学生分析、解决问题的能力,继承发扬老一辈的光荣传统。

2课程设计

2.1课程标准的制定。电子信息专业课程标准是依据行业、企业专家对本专业所对应的职业岗位群进行的职业能力分析来制定的,我们紧密结合《计算机辅助设计绘图员(电子类)》和《无线电调试工》职业资格中的相关考核要求,确定了本课程的教学内容。

2.2课程拓展。本课程所涉及的知识和能力在学生参加各级各类电子技能大赛中也占有重要地位。我们还依据本门课程申请相关的职业资格鉴定(即计算机辅助设计绘图员(电子类)职业资格证书)。目前我们已经具备了该鉴定的考评资质。

3内容组织

3.1内容设置。

结合学情分析根据课程标准我对课程内容进行了科学的排序,分别针对电子专业和电气专业制定了不同的学习情境,并制定了详细的教学目标和能力要求。针对电子专业本课程的总学时为78学时,每周6学时,设置了两个项目共10个任务,每个任务都设计了教学情境。根据项目任务的内容和进程,选择在多媒体教室和实训机房穿插结合共同完成。多媒体教学部分由教师布置任务、分析任务和演示举例为主,由学生制定实施方案和操作流程并进行汇报;项目实践操作部分,学生在老师的辅助指导下完成操作练习和项目任务,对于学生遇到的困难和问题给予适当引导,尽量由学生独立自主完成任务。

电子专业《电子线路辅助设计课程》教学项目和学时安排:

项目一 绘制电路原理图(38学时):任务1 安装卸载Protel 99 SE软件(2学时);任务2 创建数据库和保存管理文档(2学时);任务3 绘制振荡器和积分器原理图(8学时);任务4 绘制甲乙类放大电路原理图(8学时);任务5 创建与绘制原理图元件符号(6学时);任务6 绘制A/D转换电路原理图(12学时)。项目二 绘制电路PCB(40学时):任务1 绘制振荡器和积分器PCB(10学时);任务2 绘制单管放大电路的PCB(制作单面板)(12学时);任务3 绘制波形发生器电路的PCB(制作双面板)(12学时);任务4 绘制存储器扩展电路(6学时)。区别于电子专业,电气专业本课程的总学时为56学时,每周4学时,设置了四个教学情境,每个学习情境又设计了具体的操作任务。课程也是在多媒体教室和实训机房穿插结合共同完成。

电气专业《电子线路辅助设计》学习情境和学时规划:

情境一振荡器和积分器的设计(12学时):任务1安装卸载Protel 99 SE软件(2学时);任务2创建数据库和保存管理文档(2学时);任务3绘制振荡器和积分器原理图(6学时);任务4进行电气规则检查和报表文件的生成(2学时)。情境二继电器控制电路的设计(16学时):任务1制定原理图设计流程和实施工艺(2学时);任务2创建管理原理图元件库并熟练绘制元件(4学时);任务3绘制两级放大电路原理图(2学时);任务4继电器控制电路的设计(6学时);任务5创建网络表与电路原理图的输出(2学时)。情境三A/D转换电路的设计(8学时):任务1分析总线原理图和层次原理图设计方法(2学时);任务2绘制A/D转换电路的原理图(6学时)。情境四波形发生器电路的设计(20学时):任务1创建和管理封装库并绘制元件封装(6学时);任务2绘制振荡器和积分器电路的PCB(4学时);任务3绘制波形发生器的原理图(4学时);任务4 制作波形发生器电路的PCB(6学时)

3.2教学目标。

根据本课程的教学基本要求,根据教学内容的特点和高职学生的总体认知水平和思维发展水平,制定了知识、能力、情感三位一体的教学目标。(1)知识目标:①掌握Protel软件的使用和操作;②掌握Protel原理图和PCB图的设计和绘制方法;③学会制作各种报表文件的生成和管理;④掌握元件和封装库的绘制与管理。(2)能力目标:①能够学会规范化的绘制电路原理图和PCB图;②养成严谨的科学作风;③培养学生整体设计能力和操作流程的制定、修改调整和协调操作的能力;④学习新知识、新技术的能力和自主学习、独立学习的能力。(3)情感目标:①培养学生健康积极乐观的学生风貌;②培养学生类比思维,理论联系实际的能力;③培养学生克服困难的精神和解决困难的能力,树立主人翁和独立自主的意识;④培养类比思维,理论联系实际的能力;⑤按照“7S”活动标准要求学生,培养安全环保的意识。

我们采用的教材是高教版的教材另配一本实践指导书。为了保证教学效果,依据理论与实践结合、教材与实际结合、操作与管理结合,教学内容符合现场生产

管理要求等原则,我们也自己编写了适合本专业学生的情境教学教材和学材。教学过程中我们充分利用各种教学资源,包括工艺文件、教学课件、练习题、企业生产视频、国家应用电子资源库等网络资源,可以共享全国关于本门课程和本专业的各种教学资源与前沿资讯。

4教学评价

为更好的考察学生的操作能力和知识运用的情况,考核评价方式我也进行了改革。考试成绩:平时成绩50%(过程考核)+期末考核成绩50%(上机操作)。平时成绩:由各项目任务的评价单总评成绩组成,主要考察任务完成质量,课堂出勤,综合作业,职业操守,学习态度和合作精神等方面。上机考核:设置几个具有中等难度功能全面的电路,设置相应的考核要求,由学生抽签选择自己的考核任务,在规定时间内依照操作规范完成考核任务,教师根据完成情况评分。

参考文献

[1]戴仕弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007

电路原理图范文12

2.实习内容:

对典型机床的电气控制设备进行系统设计,制作和调试。包括对元器件的认识,线路图的绘制,线路的连接,系统的调试等。

3.实习地点:

4.工作单位:

5.实习器材:继电–接触器电气控制系统线路板,导线,工具等

6.实习目的:

以典型机床电气控制设备为例,进行系统设计,制作和调试,并在具体的制作过程中在动手能力上得到训练,同时也要进一步培养团队合作精神。

7.前言:

随着计算机技术、电力电子技术、自动控制技术的发展,电气控制技术已由继电–接触器接线的常规控制转向以计算机为核心的软件控制。plc和变频器是典型的现代电气控制装置。但由于继电–接触器电气控制系统线路简单、价格低廉,多年来在各种各样生产机械的电气控制体统领域中仍应用较为广泛。

8.实习过程:

1.熟悉元器件

1)熔断器

熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器。主要用作电路或用电设备的短路保护,有时对严重过载也可起到保护作用。熔断器的熔体串联在被保护电路中,当电路正常工作时,熔体中通过的电流不会使其熔断;当电路发生短路或严重过载时,熔体中通过的电流很大,使其发热,当温度达到熔点时熔体瞬间熔断,切断电路,起到保护作用。我们此次实习中使用的是螺旋式熔断器,其图形及文字符号如图1所示。

2)热继电器

利用热继电器可对连续运行的电动机实施过载及断相保护,可防止因过热而损坏电动机的绝缘材料。由于热继电器中发热元件有热惯性,在电路中不能作瞬时保护,更不能作短路保护,因此,它不同于过电流继电器和熔断器。热继电器中产生热效应的发热元件,应串联在电动机绕组电路中,这样,热继电器便能直接反映电动机的过载电流。其接触点应串联在控制电路中,一般有常开和常闭两种,作过载保护用时常使用其常闭触点串联在控制电路中。热继电器的发热元件、触点的图形符号和文字符号如图2所示。

3)按钮

按钮是一种结构简单,使用广泛的手动主令电器,在低压控制电路中,用来发出手动指令远距离控制其他电器,再由其他电器去控制主电路或转移各种信号,也可以直接用来转换信号电路和电器连锁电路等。按钮有常开和常闭两种触点,按钮的图形及文字符号如图3。

4)行程开关

行程开关也称为位置开关或限位开关。用于检测工作机械的位置,是一种利用生产机械某些部件的撞击来发出控制信号的主令电器,所以称为行程开关。将行程开关安装于生产机械行程终点处可限制其行程。主要用于改变生产机械的运动方向、行程大小及位置保护等。

5)交流接触器

接触器是一种用来频繁地接通和断开负荷电流的电磁式自动化切换电器,主要用于控制电动机、电焊机、电容器组等设备,具有低压释放的保护功能,适用于频繁操作和远距离控制,是电力拖动自动控制系统中使用最广泛的电气元器件之一。交流接触器主要由电磁机构、触电系统、灭弧装置和其他辅助部件四大部分组成。当吸引线圈得电后,线圈电流在铁心中产生磁通,该磁通对衔铁产生克服复位弹簧反力的电磁吸力,使衔铁带动触点动作。触点动作时,常闭触点先断开,常开触点后闭合。当线圈中的电压值降低到某一数值时(无论是正常控制还是欠电压、失电压故障,一般降至线圈额定电压的85%),铁心中的磁通下降,电磁吸力减小,当减小到不足以克服复位弹簧的反力时,衔铁在复位弹簧的反力作用下复位,使主、辅触点的常开触点断开,常闭触点恢复闭合。这也是接触器的失压保护功能。接触器的符号如图4。

2.电气控制线路的绘制

电气控制线路是由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等组成的控制线路。为了表达设备电气控制系统的组成结构,工作原理及安装、调试、维修等技术要求,需要用统一的工程语言即用工程图的形式来表达,这种工程图即是电气图。常用于机械设备的电气工程图有3种:电路原理图、接线图、元器件布置图。电气工程图是根据国家电气制图标准,用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制而成的。

1)电气原理图

电气原理图是根据电气动作原理绘制的,用来表示电气的动作原理,用于分析动作原理和排除故障,而不考虑电气设备的电气元器件的实际结构和安装情况。通过电路图,详细地了解电路、设备电气控制系统的组成和工作原理,并可在测试和寻找故障时提供足够的信息,同时电气原理图也是编制接线图的重要依据。电气控制线路分主电路和控制电路。主电路用粗线绘出,而控制线路用细线绘出。一般主电路画在左侧,控制电路画在右侧。电气控制线路中,同一电器的各导电部分如线圈和出头常常不画在一起,但要用同一文字符号标注。本次实习的电气原理图见附录。

2)电气安装接线图

电气安装接线图也叫电气装配图,它是根据电气设备和电器元件的实际结构、安装情况绘制的,用来表示接线方式、电气设备和电气元器件的位置、接线场所的形状和尺寸等。电气安装接线图只从安装、接线角度出发,而不明显表示电气动作原理,是供电气安装、接线、维修、检查用的。电气安装接线图的特点是:所有的电气设备和电气元器件都按其所在位置绘制在图纸上。本次实习的电气安装接线图见附录。

3.电气控制线路的设计

工业生产中,所用的机电设备很多,但其电气控制系统的设计原则和方法却基本相同。电气控制系统的设计一般包括确定拖动方案,选择电动机容量和设计电气控制线路。电气控制线路的设计又分为主电路设计和控制电路设计,一般情况下电气控制线路指的是控制电路的设计。电气控制线路设计主要采用两种设计方法:经验设计法和逻辑设计法。

1)电气控制线路设计的一般原则

最大限度的满足机电设备对电气控制线路的要求;

在满足生产要求的同时,应尽可能地使线路简单、实用;

保证控制安全,便于操作和维修。

2)电气控制线路设计的内容和步骤

a.确定电气设计的技术条件;

b.选择电气传动形式和控制方案;

c.确定电动机的类型、容量、转速、和型号;

d.设计电气控制原理图;

e.选择电器器件,制定电动机和电器器件明细表;

f.设计电动机、执行电磁铁、电气控制元件,以及检测元件的总布置图;

g.设计电气柜、操作台、器件安装板以及非标准器件专用安装零件;

h.绘制装配图和接线图;

i.编写设计计算说明书和使用操作说明书。

3)设计过程中应注意的问题

a.同一电器的不同器件在线路中尽可能具有更多的公共联线,以简化电器的外部接线,缩短连接导线的数量和长度;

b.在满足生产工艺要求的前提下,减少不必要的触点以简化电路;

c.在控制电路中,除其工作的必要电器通电外,其余的回路尽可能不通电,以提高系统的稳定性和可靠性;

d.在控制线路中应避免出现寄生电路;

e.避免电器依次动作;

f.在线路中采用小容量继电器触点来控制大容量接触器的线圈。

4.电气控制线路的连接

根据接线图的连接,主电路板用粗线连接,控制电路板用细线连接。在连接当中,可以将各导线标号,便于连接,防止导线接错带来不必要的麻烦。

接线时应合理使用工具可以方便接线,导线连接尽量美观。

9.问题分析

此次实习中通过从始到终的一系列操作,我觉得在此过程中应注意以下问题:

1.在绘制接线图时要统一规划,尽量避免线路交叉,为每个节点标好号,线路图要清晰明了;

2.在熟悉元器件时要用万用表测试各器件,看各器件是否完好,另外还要测试其功能,如交流接触器、热继电器的常开、常闭触点,开关的用途等;

3.在下线前要将线给弄直,长短合适,接口处要将线往上拱一下,以便于维修时操作。尽量避免线路交叉、架空,为线路标好号;

4.要注意灯泡的位置是否正确,不要将小瓦数的安放在大瓦数处,以免烧掉;

5.在线路中间尽量避免接口,以防止中电;

6.测试过程中要注意安全,如出现问题可试着用万用表逐点检查。

10.心得体会

通过此次实习,总共有几点认识∶

1.熟悉了各种低压电器的应用和工作原理,并了解接线过程;