《电子基础与技能》教材Word文档下载推荐.docx
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项目一电烙铁的使用及其维护方法
一、目的及要求
1、了解电烙铁的结构组成。
2、掌握电烙铁的正确使用方法和维修方法。
3、会正确使用万用表检测电烙铁的质量好坏。
二、实训内容
1、电烙铁的结构组成及其工作原理。
2、电烙铁的正确使用方法。
①电烙铁的常见拿法：
反握法、正握法、握笔法。
②电烙铁在焊接时，烙铁尖与焊接板面成45度夹角。
3、电烙铁的质量检测和维修方法。
4、手工焊接的方法及技巧。
三、知识链接
1、电烙铁的作用及其分类
电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件及导线，按机械结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。
一般电子制作都用35W左右的内热式电烙铁。
当然有一把50W的外热式电烙铁能够有备无患。
内热式的电烙铁发热效率较高，而且更换烙铁头也较方便。
其发热芯是装在烙铁头的内部，热损失小。
市场上常见的普通内热和无铅长寿命内热电烙铁，功率有20W，25W，35W，50W等，其中35W、50W是最常用的。
“外热”就是指“在外面发热”，因发热芯在电烙铁的外面而得名。
它既适合于焊接大型的元部件，也适用于焊接小型的元器件。
由于发热电阻丝在烙铁头的外面，有大部分的热散发到外部空间，所以加热效率低，加热速度较缓慢。
一般要预热2～5分钟才能焊接。
其体积较大，焊小型器件时显得不方便。
但它的烙铁头使用得时间较长，功率较大的优点，有50W，60W，75W，100W，150W，300W等多种规格。
大功率的电烙铁通常是外热式的。
2、电烙铁的结构
电烙铁一般由手柄、发热体（电热丝）、烙铁头、电源线四部分组成，如下图所示
3、电烙铁的使用方法
电烙铁的握法基本有两种：
一种是满把抓住手柄，实握，初学者都这种方法，能够做到得心应手；
另一种是头儿朝下，象拿钢笔一样，虚握，老资格都这样拿，虚握操作时速度快，效率高，特别是装拆小型元器件。
当然，生产线上也有跟着设计文件来的其他拿法。
不能让头发和电线绞在一起，手汗大的，要带上手套焊接。
操作电源插头，手一定要捏牢绝缘部分，用力适度，防止松脱、损坏和伤害。
每天要用的电烙铁，应该加装电源开关，而不是操作接插件。
烙铁头不能长时间浸在助焊剂里，其他部位不能碰到助焊剂。
不能使用其他腐蚀性很强的化工产品作助焊剂。
松香属于经典助焊剂，也有性能更好的新型液态助焊剂，只是价格稍贵。
松香盒应采用层压板或硬木板制作，为了搪锡的热效率，一般不使用金属材料。
掌握焊接应多进行练习，对各种型号的烙铁都要有实际操作。
烙铁应该往锡多的地方靠，这样传热快。
装配时，焊锡丝应该往印板铜箔或接线端子上送，往烙铁上送,常发生虚焊。
有的地方，为了焊接强度，焊锡要多用点，有时为了减少整机重量，则焊锡要少用。
焊接前烙铁要预热，通电时间短，温度不够不要焊接；
操作完毕要及时切断电源，也不要用断电后的余热焊接。
４、电烙铁的使用方法及注意事项
（1）电烙铁插头最好使用三极插头。
要使外壳妥善接地。
（2）使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。
并检查烙铁头是否松动。
（3）电烙铁使用前要上锡，具体方法是：
将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。
电烙铁使用中，不能用力敲击。
要防止跌落。
烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。
不可乱甩，以防烫伤他人。
（4）集成电路应最后焊接，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。
或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。
（5）焊接过程中，烙铁不能到处乱放。
不焊时，应放在烙铁架上。
注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。
（6）使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。
冷却后，再将电烙铁收回工具箱。
四、实训指导
用万用表欧姆档测量插头两端是否有开路短路情况，再用Rx1000或Rx10000档测量插头和外壳之间的电阻，如指针不动或电阻大于2-3MΩ就可不漏电的安全使用。
内热式电烙铁的烙铁芯是用比较细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的，其电阻约为2.5kΩ左右（20W），烙铁的温度一般可达350℃左右。
五、项目任务
1、将实训室坏的烙铁拆开，认识电烙铁的内部结构。
2、维修坏的电烙铁。
3、用万用表检测电烙铁的质量。
项目二焊接技能的训练
1、了解焊料和焊剂的特性作用，更好的应用于焊接技能训练。
2、掌握手工焊接的基本操作方法（五步法和三步法）。
1、焊剂和焊料成份及特性的讲解。
2、手工焊接的基本操作知识的讲解。
3、手工焊接方法和技巧的技能训练。
（一）焊剂和焊料的特性和作用
1、焊剂的知识讲解
（1）助焊剂的作用主要有辅助热传导、去除氧化物、降低被焊接材质表面张力、去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积、防止再氧化等，关键的作用有两个；
去除氧化物与降低被焊接材质表面张力。
（2）对焊剂的要求
①有清洗被焊金属和焊料表面的作用；
②熔点要低于所有焊料的熔点；
③在焊接温度下能形成液状，具有保护金属表面的作用；
④有较低的表面张力，受热后能迅速均匀地流动；
⑤熔化时不产生飞溅或飞沫；
⑥不产生有害气体和有强烈刺激性的气味；
⑦不导电，无腐蚀性、残留物，无副作用；
2、焊料的知识讲解
（1）凡是用来熔合两种或两种以上的金属面,使之成为一个整体的金属或合金,都称为焊料。
按其组成成份焊料可分为锡铅焊料、银焊料及铜焊料；
按熔点可分为软焊料（熔点在450℃以下）和硬焊料（熔点在450℃以上）。
（2）为了方便,在应用时需采用焊锡线,焊锡线是由锡铅制成。
在焊锡线中心若加入助焊剂松香,就称为松香焊锡线。
（3）根据焊接的不同需要,锡线粗细各不相同,规格很多,常见的锡线直径有:
0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0、2.3、2.5、3.0、4.0、5.0mm等多种。
（二）手工焊接方法及注意事项
1、手工焊接方法
（1）电烙铁的常见拿法：
焊接元器件及维修电路板时以
握笔式较为方便。
（2）手工焊接的两种方法：
“五步焊接法”“三步焊接法”
五步法：
准备——加热——加焊锡——移去焊料——移开烙铁
步骤1：
准备合适烙铁头；
步骤2：
烙铁头接触被焊件；
步骤3：
送上焊锡丝；
步骤4：
焊锡丝脱离焊点；
步骤5：
烙铁头脱离焊点。
三步法：
准备——加热和加焊料——移去焊料，移开烙铁
待焊接熟练后，可以将第二步和第三步合并为一步进行，第四步和第五步合并为一步进行，即为三步法。
2、焊接的注意事项
（１）选用合适的焊锡，应选用焊接电子元件用的低熔点焊锡丝。
（２）助焊剂，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作为助焊剂。
（３）焊接方法，把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。
用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。
（４）焊接时间不宜过长，以焊接一个锡点4秒最为合适，最大不超过8秒，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。
（５）焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中。
（６）焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。
四、项目任务
1、用漆包铜线焊接一个正方形。
2、用漆包铜线焊接一个正方体。
3、用四个二极管焊接一个桥式整流电路，做出电源和负载的连接端。
五、评价标准
１、将焊好的作品摔三次不散，为合格达标的作品。
２、焊点成内弧形，焊点要圆满、光滑、无针孔、无松香渍
３、焊接牢固，无虚焊，假焊。
４、零件脚外形可见锡的流散性好。
项目三印制电路板的制作
1、了解各类印制电路板的特点及用途。
2、掌握单面印制电路板设计的基本知识。
3、掌握手工制作单面印制电路板的简单工艺过程。
1、了解印制电路板的种类：
单面板、双面板、多层板。
2、单面印制电路板设计的基本知识。
3、手工制作单面印制电路板的简单工艺过程。
（一）覆铜板
覆铜板是印制电路板极其重要的基础材料，各种不同形式、不同功能的印制电路板，都是在覆铜板上有选择地进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序，制成不同的印制电路（单面、双面、多层）。
覆铜板作为印制电路板制造中的基板材料，对印制电路板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响，因此，印制电路板的性能、品质、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及长期的可靠性及稳定性在很大程度上取决于覆铜板。
覆铜箔板是将电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料，被称为覆铜箔层压板（CopperCladLaminate，CCL），简称为覆铜板。
（二）印制电路板的制作方法
胶带腐蚀法，是用预先制好的类似不干胶材料制成的各种符号（点、圆盘等）贴在电路板上的一种制作方法。
其制作步骤如下：
1、绘制印版图根据要做的电路原理图先设计电路印版图（也可利用Ｐrotel99SE软件设计），在设计时，要注意元器件布局要合理。
2、制作敷铜板按照印版图的尺寸裁切敷铜板，并使敷铜板铜箔面保持清洁。
3、将印版图印在敷铜板上首先，可用复写纸将印版图复制在敷铜板上，根据所用元器件的实际大小粘贴不同内外径的焊盘（即印刷电路板上用来焊接电子元器件的圆孔）；
其次，根据电路中电流的大小决定采用不同宽度的胶带（大电流采用宽胶带，小电流窄胶带即可），按照印版图将胶带粘贴在敷铜板上（代表电路中元器件之间的连线）；
用软一点的小锤，如光滑的橡胶、塑料等敲打图贴，使之与铜箔充分粘连。
重点敲击线条转弯处、搭接处。
天冷时，最好用取暖器使表面加温以加强粘连效果。
注：
焊盘规格：
D373（外径：
2.79毫米，内径：
0.79毫米），D266（外径：
2.00，内径：
0.80），D237（外径：
3.50，内径：
1.50）等几种，最好购买纸基材料做的（黑色），塑基（红色）材料尽量不用。
胶带常用规格有0.3、0.9、1.8、2.3、3.7等几种，单位均为毫米。
4、腐蚀、清洗敷铜板将粘有胶带的敷铜板放入三氯化铁液体中腐蚀。
腐蚀完后应及时取出用水冲洗干净。
在焊盘处用钻头打孔，用细砂纸打亮铜箔，再涂上松香酒精溶液，凉干则制作完毕了。
（三）手工制作印制电路板的注意事项
1、在敷铜板上描绘电路装配图时，必须考虑线条的宽度，元件的大小，元件孔间的位置。
2、在腐蚀电路板时，配置三氯化铁溶液的浓度要合适。
3、用胶带粘电路板面时，必须不能存留气泡，否则在腐蚀时会出现断路现象。
4、在给电路板上打孔时，必须严格按照元件孔的位置打孔。
5、印制电路板做好后，必须仔细检查板面是否有“断路”和“短路”的现象。
1、思考如何对印制电路板进行合理的布局？
2、常用的化学蚀刻溶液有哪些？
3、印制电路板为什么要涂覆阻焊剂？
五、实物展示
项目四万用表介绍
1、认识MF-47型指针式万用表和DT-890B+数字万用表。
2、学会正确使用MF-47型指针式万用表和DT-890B+数字万用表。
2、正确使用MF-47型指针式万用表和DT-890B+数字万用表。
三、实训指导
万用表又称为多用表、复用表、三用表、繁用表等，万用表一般由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
它电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。
多用表按显示方式分为指针多用表和数字多用表。
是一种多功能、多量程的测量仪表，一般多用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数（如β）等。
常见的万用表有指针式万用表和数字式万用表。
指针式多用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。
数字式多用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。
万用表是公用一个表头，集电压表、电流表和欧姆表于一体的仪表。
（一）指针式万用表的使用
1、指针式万用表读数方式：
根据被测电阻的大小，表针停在欧姆刻度线（最上边一条标有Ω的刻度线）的某一位置，观察这时表针所指示的数值，然后乘以选档开关所在的档位，即为该电阻的阻值。
比如表针指在欧姆刻度线30的位置上，而此时选档开关在x10的位置上，则这时被测电阻的阻值为30xlOΩ=300Ω另外刻度线的标志数字是间隔标注的，如欧姆刻度线0左边第1个数就是5，5以后是10……中间的数字没标注，这时可根据刻度线上的小刻度来算出。
比如0-5之间有5个大格，每个大格就代表数字1，每个大格之间又有一个小格，则一个小格则代表0.5。
比如表针指在第3个大格上（从右往左数），那就代表数字3，依此类推。
2、使用方法
（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。
（2）进行机械调零。
（3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的档位及量程，找出对应的刻度线。
（4）选择表笔插孔的位置。
（5）测量电压：
测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；
如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程档，然后逐渐减小到合适的量程。
①交流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压档，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。
②直流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压档，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。
若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。
（6）测电流：
测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流档，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。
测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。
如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。
其读数方法如下：
实际值=指示值×
量程/满偏
（7）测电阻：
用万用表测量电阻时，应按下列方法。
①机械调零。
使用之前，应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零，避免不必要的误差。
②选择合适的倍率档。
万用表欧姆档的刻度线是不均匀的，所以倍率档的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。
一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3-2/3间。
③欧姆调零。
测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。
如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。
并且每换一次倍率档，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。
④读数：
表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。
注意事项:
a、在测电流、电压时，不能带电换量程；
b、选择量程时，要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程；
c、测电阻时，不能带电测量。
因为测量电阻时，万用表由内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头；
d、用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上；
e、注意在欧姆表改换量程时，需要进行欧姆调零，无需机械调零。
（二）数字式万用表的使用
1、直流电压（DCV）测量
使用时，将功能转换开关置于“DCV”档的相应量程上，将红表笔插入测量插孔“V”，黑表笔插入测量插孔“COM”，两表笔并联在被测电路两端，并使红表笔对应高电位端，黑表笔对应低电位端。
此时显示屏显示出相应的电压数字值。
如果被测电压超过所选定量程，显示屏将只显示最高位“1”，表示溢出，此时应将量程改高一档，直至得到合适的读数。
但被测电压超过所用量程范围过大时，易造成万用表的损坏，因此应注意测量前的档位选择。
2、交流电压（ACV）测量
使用时，将功能转换开关置于“ACV”挡的相应量程上，将红表笔插入测量插孔“V”，黑表笔插入测量插孔“COM”，两表笔并联在被测电路两端，表笔不分正负。
数字表所显示数值为测量端交流电压的有效值。
如果被测电压超过所设定量程，显示屏将只显示最高位“1”，表示溢出，此时应将量程改高一挡测量。
3、直流电流（DCA）测量
使用时，将功能转换开关置于“DCA”档的相应量程上，将红表笔插入测量插孔“A”，黑表笔插入测量插孔“COM”，两表笔应串联在被测回路中，红表笔接在电流正极方向，黑表笔接在电流负极方向。
当电流超过200mA时，置量程转换开关于“DCA”档的“10A”量程上，并将红表笔插入测量插孔“10A”中。
因此时测量最高电流可达10A，测量时间不得超过10s，否则会因分流电阻发热使读数变化。
4、电阻测量
使用时，将量程转换开关置于“OHM”档的五个相应量程上，勿需调零，将红表笔插入测量插孔“V”，黑表笔插入测量插孔“COM”中，将两表笔跨接在被测电阻两端，即可在显示屏上得到被测电阻的数值。
当使用200量程进行测量时，两表笔短路时读数为1.0，这是正常的，此读数是一个固定的偏移值，如被测电阻为100时读数为101，正确的阻值是显示读数减去1.0。
4、实训思考题
1、分表用两种万用表测量实训台及直流稳压器输出电压值、电流值。
2、、电阻的测量。
用两种万用表，分别测量各个电阻的电阻值，将数据记录在下表中。
测量内容
R1
R2
R3
R4
R5
电阻色环的顺序
指针式万用表测量数据
数字式式万用表测量数据
色环读电阻标称值
电阻的误差值
3、用两种万用表，分别用正确手法和错误手法（手同时接触被测电阻两端）测量68KΩ、6.8KΩ、68Ω三只电阻器的阻值，将测量数据记录在下表中，并分析错误手法与测量误差的关系。
万用表量程
正确手法测量结果
错误手法测量结果
误差
指针表
数字表
68KΩ
6.8KΩ
68Ω
[实训工艺要点或结果分析]
1、使用万用表时，怎样实现读数的快速准确？
2、用万用表测试电流或电压时，为什么不能中途拨动转换开关？
哪种情况后果更严重？
3、测电阻时，万用表指针调不到欧姆零点，有哪些可能原因？
怎么办？
项目五 整流电路的制作与实训
1、目的及要求
1、掌握二极管的特性。
２、掌握二极管的极性和质量的判别方法。
３、理解桥式整流电路的工作原理。
４、能正确焊接桥式整流电路，并会分析故障原因。
1、学习二极管的基础知识。
２、用万用表检测二极管的极性和质量。
３、认识整流电路及桥式整流电路的工作原理。
４、连接桥式整流电路，并通过示波器观察波形。
[链接一] 晶体二极管
（一）二极管的基础知识
1、晶体二极管按作用可分为：
整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、光电二极管、发光二极管、稳压二极管等。
2、整流二极管的结构符号
3、整流二极管的特性
（1）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。
（2）二极管最主要的特性是单向导电性，其伏安特性曲线。
①正向特性当加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不导通，处于“截止”状态，当正向电压超过一定数值后，管子才导通，电压再稍微增大，电流急剧暗加（见曲线I段）。
不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5-.7伏左右，锗管为0.1-0.3左右。
②反向特性二极管两端加上反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流（见曲线II段）。
不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安，另外，反向电流受温度变化的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。
③击穿特性当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。
这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。
④频率特性由于结电容的存在，当频率高到某一程度时，容抗小到使PN
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