实践四用叠加原理验证自装万用表Read.docx
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实践四用叠加原理验证自装万用表Read
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指导教师-----郑文亮
系别：
计算机科学与技术系
班级：
04级
（1）班
姓名：
谢微
学号：
240492157
时间:
2007-1-6
实践报告主要内容:
1.供电系统、单相、三相供电的介绍
2.安全用电知识
3.焊接工艺
4.万用表的组装与调试
5.用叠加原理验证自装万用表
6.心得体会
实践一:
实验室供电系统与安全用电
一、三相电源
做电工实验时,必须有一个交流供电系统,目前的低压供电系统采用三相四线制,实验室供电一般为380V、50Hz的三相正弦交流电。
实验室用三相五线电源图1
图2
图1为从变电所变压器出来的三相电源，图中L1、L2、L3为相线，N为零线也称中性线。
三相电源的线电压为380V，相电压为220V。
为了保证人身安全，电源的中性线必须接地，而且好另外加一条地线（PE）直接与大地相接，这条线通常称为安全地线，一般用电设备的金属外壳都应接安全地线。
安全地线的作用是：
当电器设备内部绝缘损坏时不致引起人身触电或烧毁电器设备的事故。
二、单相电源
实验台上的单相电源是三相四线供电系统中的一相，实验台电源插座一般安装方法是当进线为两线，双孔插座在水平排列时，应面对插座相线接右孔，零线接左孔（左零右火）。
双孔插座垂直排列时，相线接上孔，零线接下孔（下零上火）。
当接三孔插座时，插座的接地端子不应与电源零线直接连接。
当进线为三线时，双孔插座只接相线和零线（接法同前），三孔单相插座除了接相线和零线外，上孔应接安全地线，以起
到保护作用。
安装电源时，往往需要辨别相线和零线。
方法可采用验电器测试，也可用万用表的250V交流电压档，把表笔一端与电源线相接，另一端用手触碰时若指针有偏转则为相线，无则为零线。
三．安全用电
在电工实验中，有的实验电压比较高，所以安全用电，对于每位学生的个人生命安全和国家仪器设备的安全有着极其重要的意义，应引起我们的重视。
触电是指人体作为一种导电体，接触有电位差的带电体后，电流流过人体形成回路造成的伤害。
人体安全电压为36伏，通过的最大电流为1~50mA.
1、电流对人体的伤害
电击：
指电流通过人体内部，对人体内脏及神经系统造成的伤害。
轻微的电击通常表现为有针刺感、打击感、肌肉抽搐和神经麻痹等症状。
电伤：
指由于电流的各种效应（热、化学、机械）以及电弧所产生的高温使金属熔化或蒸发时金属微粒侵袭，而对人体外部表皮造成的伤害，严重时也可以造成死亡。
电流对人体的伤害程度：
电流对人体的伤害程度与通过人体的电流大小，持续时间，频率，通过人体的部位及触电者的健康状况等因素有关。
具体如下：
A电流大小对人体的影响：
通过人体电流越大，人体反应越明显，感觉越强烈，致命的危险也就越大。
B电流通过人体间的影响：
电流通过人体的时间越长，对人体的伤害程度越严重。
C频率对人体的影响：
常用的50hz的工频交流电对人体的伤害程度最为严重。
当电源的频率工频越远时，对人体的伤害程度越轻，但较高电压的高频电流对人体依然是十分危险的。
D人体电阻的影响：
人体电阻因人而异，且影响其电阻大小的因素很多。
一般的情况下，人体手对手的电阻约为1k欧左右，从预防触电的角度看，人体的电阻越大越好。
E电压大小的影响：
作用于人体的电压越高，电流对人体造成的伤害越严重。
F电流路径的影响：
电流通过头部会使人昏迷而死亡；通过脊髓会导致截瘫；通过中枢神经，会引起中枢神经系统严重失调而导致残废等等。
2、人体触电的形式
A、单相触电
单相触电是指人体某一部分接触相线的同时，另一部分又与安全地线（或大地）接触形成回路的触电。
此时人体承受最大电压为220V。
B、两相触电
两相触电又称双相触电，指人体两处同时接触两相带电体的触电。
此时人体
承受电压为380V，比单相触电更为危险，但发生的几率较少。
C、跨步电压触电
跨步电压触电是指放在地上的实验设备漏电或电力线断落在地上时会在实验设备或断落导线周围地面形成一个强电场，起分布是从接地点向周围扩散，逐渐降低，当有人跨入次区域时，两脚之间有电位差，从而产生电流形成的触电。
跨步电压触电发生后人应立即合拢双脚，判断电线断落点或漏电用具方位后，双脚并拢跳出电场区域，通常认为距离超过20m时，跨步电压为零。
D、剩余电荷触电
剩余电荷触电是指当人体触及带有剩余电荷的实验设备时，剩余电荷通过人体放电造成的触电事故，带有剩余电荷的设备，通常含有储能元件，如大容量电容器等在退出运行后，极板上还能储存着电荷或用兆欧表测试有些设备的绝缘电阻后也会储存电荷。
E、接触电压触电
电气设备由于绝缘损坏或其他原因造成漏电有没有接地时，若人体两个部分（手和脚）同时接触设备和地面时，人体两部分会处于不同的电位，其电位差即为接触电压。
由接触电压造成的触电事故称为接触电压触电。
接触电压大小取决于人体站立点与接地点的距离，距离越远则电压值越大。
此时应立即把手撤离设备，并如跨步电压触电般的跳出电场区域。
四．漏电保护器
漏电保护器是一种安全用电的电器设备，在规定的工作条件下，当电路中漏电电流达到或超过额定值时，就能自动切断电源或发出声响、光警示的安全电器。
其作用是提供间接接触保护，从而达到防止人身触电和由于漏电而引起的火灾及用电器具损坏的事故
工作原理为：
所有漏电保护器均由用于检测漏电电流的零序电流互感器、漏电电流与设定值进行比较、判别的脱扣机构和执行分断电路动作的住开关三部分组成，单相漏电保护器的结构和工作原理如图。
在正常情况下，线路没有发生人体触电、漏电、接地等故障时，火线和零线通过的电流大小相等、方向相反，合成电流矢量为零，零序电流互感器铁心的磁通为零，其二次线圈无感应电压输出，漏电保护器的开关保持在闭合状态，线路正常供电。
当人体触电等接地故障时，电流的一部分经人体直流入大地，而不经过零线返回，因而使火线电流大于零线电流，在零序电流互感器中形成一个不为零的交变磁通，在其二次线圈中产生的电流流经脱扣器线圈。
当电流达到某规一定值时，脱扣器动作，推动主开关跳闸，切断电源，由于漏电保护器动作迅速，起到触电保护的作用。
图中显示为电磁式脱扣器、SA为试验按钮与电阻R串联组成一个试验回路，当按下该按钮时可使互感器二次侧感应出电流，模拟接地故障，一检查漏电保护器动作是否正常。
当电气设备发生漏电时，相线电流的一部分经安全地线PE绕开开关形成回路，如图中虚线所示，同样使开关跳闸，实现漏电保护。
在要求灵敏度较高的漏电保护器中，采用电子脱扣器。
漏电保护器中将环型互感检测到的零电流信号加以放大整形、鉴别之后再出发可控硅导通，使脱扣器动作，一般在0.1s时间内切断电路，实现漏电保护。
漏电保护器的型号含义
三.实验室供电系统图设计:
实践二:
焊接工艺
1、电烙铁
握法：
主要有握笔式和握拳式，对于焊接小物件通常使用握笔式。
电烙铁的使用：
清洁烙铁头，一般使用锉刀除去表面的氧化物或是污染物。
上焊锡：
清洁烙铁头之后，加热电烙铁，温度达到后将焊锡粘在烙铁头上。
2、焊接
⑴分类：
电焊，气焊，锡焊
⑵机理：
合金态拈接；即在两金属连接处加热融化或加压造成金属（分子）之间的结合，从而使两金属永久连接。
⑶焊接条件：
可焊性；器件表面干净（去掉氧化膜）；加热；
⑷焊剂：
松香
⑸焊接步骤：
①准备：
将加热好的上好锡电烙铁和带有助焊剂的焊锡丝对准已经处理过的待焊材料上。
②用电烙铁预热：
用点烙铁加热待焊接处，要掌握好烙铁头的角度，使焊点与烙铁头的接触面积大一些而且应加一定的压力。
③送焊料：
待焊材料加热到一定温度后，从烙铁头的对面送上焊锡丝并熔化焊料。
④移开焊料：
当焊接点上的焊料接近饱满、焊剂尚未完全挥发、焊点最光亮、流动性最强的时候，应迅速撤去电烙铁。
⑹注意事项：
①清烙铁头；
②不能焊太久；
③焊好先移烙铁头，后拿焊锡。
⑺质量要求：
焊点为锥行或伞行，且光亮，电气性能良好，机械强度高。
3.焊接电路图
C2
实践三:
万用表组装与调试原理
一.万用表相关知识原理介绍:
万用表是生产、科学实验中最常用的一种测量多种参数的多量程仪表，可以测量直流电流、交直流电压和电阻，有些万用表还可以测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。
本次组装的天宇MF47型万用表具有26个基本量程的电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型
万用表。
二、MF47型万用表安装步骤
1.安装前的准备
在焊接练习板上练习合格，对照图纸插放元器件，用万用表校验，检查每个元器件插放是否正确、整齐，二极管、电解电容极性是否正确，电阻读数的方向是否一致，全部合格后方可进行元器件的焊接。
焊接完后的元器件，要求排列整齐，高度一致（见图39）。
为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将线路板板架在焊接木架上焊接，两边架空的高度要一致，元件插好后，要调整位置，使它与桌面相接触，保证每个元件焊接高度一致。
焊接时，电阻不能离开线路板太远，也不能紧贴线路板焊接，以免影响电阻的散热。
2、二极管、电容、电阻的认识
Ⅰ、二极管极性判断
判断二极管极性时使用实验室里提供的万用表，将万用表的红表笔和黑表笔分别接在二极管的两端，如果指针偏向右边，切阻值很小，表示二极管与黑表笔连接的为正极，与红表笔连接的为负极，反之电阻值很大，则红表笔连接的为正极。
若与实物图参照，黑色的一头为正极，白色的一头为负极。
Ⅱ、电解电容极性的判断
在电解电容的侧面一般标有“-”表示负极，如果没有，也可以用其引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极。
如果引脚已经被剪短，且电容上没有表明正负，那么可以利用万用表来判断，判断方法是正接时漏电流很小（阻值大），反接时漏电流大。
Ⅲ、电阻上色环的认识
在材料中的电阻上，可以看到有一圈圈的色环，我们可以通过观察色环，从而得直电阻的阻值。
方法如下：
首先将电阻那器观察，找出一条与别的色环相距较大且较粗的那条，读数时放在右边，接着从下表中按从左到右顺序读出色换所代表的阻值或其他信息。
3、焊接前的准备工作
Ⅰ、清除元件表面的氧化层
元件经过长期存放，会在元件表面形成氧化膜，不但使元件难以焊接，而且影响焊接质量，因此当元件表面存在氧化膜时，应首先清除元件表面的氧化层。
Ⅱ、元件引脚的弯制成型
Ⅲ、烙铁头的保护
为了便于使用，烙铁在每次使用后都要进行维修，将烙铁头上的黑色氧化层锉去，路出铜的本色，在烙铁加热过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化，随着颜色的变深，烙铁的温度渐渐升高，这时要即使把焊锡丝点到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，保护烙铁头，镀锡后烙铁头呈白色。
Ⅳ、烙铁头上多余锡的处理
如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。
4、元器件的焊接与安装
焊接完后的元器件要求排列整齐、高度一致。
为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将线路版架在焊接木架上焊接，两边架空的高度要一致，元件插好后要调整位置，保证每个元件的焊接高度一致，一般元件同线路版的间隙在0.5-1mm。
三.万用表原理与安装实习的目的与意义
现代生活离不开电，我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。
通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表，比如尖嘴钳、剥线钳、万用表，并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。
通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识，实现理论联系实际，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，为后续课程的学习打下一定的基础。
万用表是最常用的电工仪表之一，通过这次实习，学生应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。
锡焊技术是电工的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。
工作原理（电路图）
它的显示表头是一个直流μA表，WH2是电位器用于调节表头回路中的电流大小，D3、D4两个二极管反向并联并与电容并联，用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用，使表头不至电压、电流过大而烧坏。
电阻档分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、几个量程，当转换开关打到某一个量程时，与某一个电阻形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。
实践四.用叠加原理验证自装万用表
一.电路接线图
二.实验数据：
测量项目
实验内容
E1
V
E2
V
I1
mA
I2
mA
I3
mA
Uab
V
Ubc
V
Ucd
V
Uda
V
Ubd
V
E1单独作用
12
0
13.83
-9.16
4.69
4.17
4.89
0
-12.31
4.89
E2单独作用
0
6
-4.45
6.73
2.29
-2.33
-3.61
5.96
0
2.34
E1.E2共同作用
12
6
9.37
-2.40
7.00
5.02
1.28
6.00
-12.30
7.28
2E1单独作用
24
0
27.3
-18.1
9.2
14.4
9.4
0
-23.9
9.5
注意：
万用表是电工必备的仪表之一，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。
通过本次万用表的原理与安装实习，要求我们了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。
在误差范围内该万用表是合格的！
心得体会：
1.做实验前做好预习工作，以免动手时不知所措。
2.预习时认真看实验要点以及注意事项，进实验室后检查实验用具，看是否器具齐全。
3.做实验之前专心听老师讲解的理论部分，以便更好地理解实验内容，以及原理等。
4.开始实验时，注意用电安全，避免被电打到，检查是否漏电。
实验中应掌握一些仪器的使用方法，减少误用引起仪器的损坏。
并认真做好实验数据的记录，以备写实验报告时用。
5.做完每次实验后，及时小结一下实验中的不足之处和出现一些问题的具体原因，下次争取做得更好。
6.在这次实践中,我遇到了很多棘手的问题,但庆幸的是最终还是顺利地完成了事件的所有内容,非常感谢各位老师耐心的帮助.总之,这次实践让我学到了很多.
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