精品电工电子实习指导书.docx
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精品电工电子实习指导书
电工与电子技术综合指导书
1、实习目的和意义
通过本次电工电子实习，了解常用电工电子工具的规格和用途，掌握常用电工电子工具的使用方法和注意事项；掌握电子元器件的参数识读；掌握使用万用表识读电子元器件的参数；掌握手工电子焊接技术，掌握焊接工具及常用装配工具的使用；熟悉软件原理图设计的基本操作了解电路板的装配方法和电子产品的连接技术和安装方法；了解电子产品安装后的调试方法。
本次实习主要是使我们对电子元件及电路板制作工艺有一定的感性和理性认识；培养和锻炼实际动手能力，提高分析问题和解决问题的能力。
2、实习主要内容
实习主要内容包括1常用电子元器件的认识与检测；2常用工具的使用；3绘制电路原理图；4电路焊接组装及调试；5电子产品装配等。
参考用书《面包板电子制作130例》等。
参考使用软件：
protel、circuitlab、fritzing等。
3.电工与电子技术基本知识
一、实验室安全常识
安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。
在电子装焊调试中，要使用各种工具、电子仪器等设备，同时还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能发生人身、设备事故。
触电甚至可直接导致人员伤残、死亡。
所以必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患未然。
1、36V为人体安全电压；交流电10mA和直流电50mA为人体安全电流。
2、用电安全的基本要素有：
电气绝缘良好、保证安全距离、线路和插座容量与设备功率相适宜、不使用三无产品。
3、实验室内电气设备及线路设施必须严格按照安全用电规程和设备的要求实施，不许乱接、乱拉电线，墙上电源未经允许不得拆装、改线。
4、在实验室同时使用多种电气设备时，其总用电量和分线用电量均应小于设计容量；连接在接线板上的用电总负荷不得超过接线板的最大容量。
5、实验室应使用空气开关并配备必要的漏电保护器；电气设备和大型仪器需接地良好，对线路老化等隐患要定期检查并及时排除。
6、不得使用闸刀开关、木质配电板和画线。
7、接线板不能直接放在地上，不得多个接线板串联。
8、电源插座需固定；不使用损坏的电源插座；空调应有专门的插座。
9、实验前先检查用电设备，再接通电源；试验结束后，先关仪器设备，再关闭电源。
10、工作人员离开实验室或遇突然断电，应关闭电源，尤其要关闭加热电器的电源开关。
不得将供电线任意放在通道上，以免因绝缘破损造成短路。
二、常用仪表和工具
1、电烙铁
电烙铁，如图1，是电子制作和电器维修必工具，主要用途是焊机元件及导线，按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。
本实习选用的是20W内热式斜面型的电烙铁，内阻大约1.5K。
使用前要将烙铁头上的镀铬层锉掉并涂上锡。
焊锡丝，如图2，是由一定比例的铅锡合金包裹松香辛丝而成，为是以不同的焊接要求有不同的直径，应根据焊点的大小选用。
图1电烙铁图2焊锡丝
2、拆装工具
斜口钳、剪刀、十字起、一字起、镊子等用于紧固和拆卸各种螺钉，安装或拆卸原件。
如图3，从左到右依次排列。
图3拆装工具
3、万用表
万用表，如图4，由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
图4万用表
万用表使用注意事项：
1、万用表使用应水平放置，测量前应注意调零（尤其是测电阻时每次换挡都应该重新调零）。
2、在测电流、电压时，不能带电换量程
3、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
4、测量时尽量单手操作。
5、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。
指针式万用表黑表笔为+，红表笔为-。
6、用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。
7、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。
8、万用表长时间不用，应将电池拿下。
三、常用元器件
1、电阻器
电阻器，如图5，是一种具有一定电阻值的电子元器件，习惯上也简称为电阻。
电阻是一种在电子产品中用得最多的电子元器件之一。
它在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小，还可以与其它元件配合，组成耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。
电阻的标志方法有文字符号直标法、色标法和数字标志法等多种。
色环电阻，是在电阻表面涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。
图5电阻器
图6色环电阻色标
序号
位号
标称值（Ω）
允许误差
测量值（Ω）
实际误差
适用判断
1
R1
100
5%
99
-1%
适用
2
R2
10k
5%
9.8k
-2%
适用
3
R3
1k
5%
950
-0.5%
适用
4
R4
10k
5%
9.9k
-1%
适用
5
R5
1k
5%
1.01k
1%
适用
6
R6
1k
5%
1.008k
0.8%
适用
7
R7
1k
5%
1.004k
0.4%
适用
电阻测量
2、二极管
二极管，如图7，由一个PN结构成。
它具有单向导电性。
使用MF-47型万用表电阻档测量时会呈现正向导通（数据可读）反向截止（电阻无穷）。
同时因为PN结导电的非线性，使用不同的档会有不同的测量值。
3、三极管
三极管，如图8，由PN结构构成，从类型上分有NPN和PNP两种，两者电流方向相反，使用时候注意区分（三个接口分别用E、B、C表示）。
PN结具有单向导电性和倒掉的非线性。
测量PN结的时候将万用表拨到电阻X1K档，调零后分别测量BE、BC结的正反向电阻。
序号
位号
型号
类型
BE正向电阻（Ω）
BE反向电阻（Ω）
BC正向电阻（Ω）
BC反向电阻（Ω）
1
VT1
9013
NPN
12.0k
∞
14.0k
∞
2
VT2
8550
NPN
13.0k
∞
13.0k
∞
4、发光二极管LED
发光二极管，如图9，在电路中可作指示灯或利用其工作电压基本固定的特性作为基准电源。
发光二极管有正触发与负触发之分，使用时要注意区分。
图9LED图10电容
序号
位号
型号
正向电阻（Ω）
反向电阻
（Ω）
适用判断
1
LED1
IN4007
7.5K
∞
适用
2
LED2
IN4007
7.2K
∞
适用
3
LED3
IN4007
7.5K
∞
适用
5、电容器
电容，如图10，是储能原件。
其充放电的特性可以“隔直通交”，所通过的交流信号的频率受电容的容量控制，电容分为固定电容和可变电容，固定电容按介质有很多种，此次实习用到了电解电容与瓷介电容。
1、电解电容
电解电容有极性。
在没有专用下测量仪器的情况，用万用表电阻×1K档测量。
首先将万用表拨到电阻×
1K档，用表笔将电容的两极短路放电后，正反两次对电容进行充电。
好电容应能完成充电和放电的过程，摆动的幅度、充放电的时间受容量的控制。
如果出现电阻为0或一个固定值。
说明电容击穿：
如果指针不动，说明电容失效。
如果放电时指针没有退回左侧又缓慢向右，说明电容有漏电。
2、瓷介电容
瓷介电容没有极性，容量很小。
用万用表电阻×1K档测量时几乎不动是正常的。
序号
位号
标称值
额定工作电压
有无击穿、漏电
适用判断
1
C1
100uF
25v
无
适用
2
C2
0.01uF
25v
无
适用
6、蜂鸣器
蜂鸣器，如图11，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
图11印制电路板
7、印制电路板
印制电路板，如图12，是用绝缘板基层和布线加工层构成。
其布线密度高，体积小，重量轻，利于电子设备的小型化。
其正面为电子元件布置面，背面为电路线路排线焊接面。
四、焊接与装配
1、焊接原理
锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。
外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。
锡焊接的条件是:
焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。
2、焊接工具
焊接工具及材料：
电烙铁、电烙
图13电烙铁架
铁架、松香、焊锡丝等。
烙铁架，如图5，用来暂时搁置电烙铁，使其远离易燃的材料，烙铁架通常会带有纤维海绵用来清理烙铁头。
松香，如图6，具有阻焊的作用：
①除氧化膜：
实质是助焊剂中的物质发生还原反应，从而除去氧化膜，反应生成物变成悬浮的渣，漂浮在焊料表面。
②防止氧化：
其熔化后，漂浮在焊料表面，形成隔离层，因而防止了焊接面的氧化。
③减小表面张力：
增加焊锡流动性，有助于焊锡湿润焊件。
图14松香
3、焊接方法
操作姿势：
手工操作时，应注意保持正确的姿势，：
挺胸端正直坐，切勿弯腰；由于距烙铁头20—30cm
处的有害化学气体、烟尘的浓度较高，所以鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离，通常以40cm时为宜，以有利于健康和安全。
电烙铁拿法：
根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种，如图7。
图15电烙铁的握法
操作步骤：
四步施焊法，如图8，一刮、二镀、三测、四焊。
“刮”就是处理焊接对象的表面。
焊接前，应先进行被焊件表面的清洁工作，有氧化层的要刮去，有油污的要擦去。
“镀”是指对被焊部位搪锡。
“测”是指对搪过锡的元件进行检查，在电烙铁高温下是否变质。
“焊”是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。
图16四步焊接法
注意：
焊接环境空气流动不宜过快。
切忌在风扇下焊接，以免影响焊接温度。
焊接过程中不能振动或移动工件，以免影响焊接质量。
4、焊接中常见错误与解决方案
1、错误：
焊点上加锡过多，焊锡没凝固前移动了元件。
解决方法：
焊锡丝只接触被加热了的焊盘，不要把焊锡丝涂在烙铁头上。
在焊锡凝固前不要去动。
2、错误：
虚焊
解决方法：
烙铁要加热整个焊盘，在焊接时不要“抖”，烙铁头不哎哟离开焊盘。
3、错误：
含铁角度不对
解决方法：
电烙铁45度快速压在焊盘上，不要加热太久，以免焊盘氧化后不沾锡。
5、焊接后的检查
焊接后首先对照PCB图检查有没有短路.漏焊.错焊的焊点，用镊子把元件轻轻拉一拉，看有没有虚焊.假焊的现象。
如果没有短路.错焊.虚焊.假焊的点要进行对应处理。
对于漏焊的进行补焊，短路的要用吸锡器清除多余焊锡。
错焊、虚焊、假焊的都要查处后重新焊接，焊接后用斜口钳将多余的元件脚剪掉。
6、焊接注意事项
1、焊接时间不能过长（必要时可以用镊子夹住被焊元器件,
起到散热作用。
2、焊接时不能出现假焊或虚焊。
3、注意不要将烙铁碰到导线等物品，将电烙铁电源线放在试
验台右方。
4、烙铁必须插在烙铁架中。
7、焊点质量标准
1、焊接点要具有良好的导电性与强度：
即焊锡与被焊金属物表面要分子相互扩散形成合金层，才是良好的焊接，条件是要有助焊剂作用于被焊处，并有足够的焊接时间（约1—2秒，焊点越大时间越长）和焊接温度。
2、焊点焊锡量要适当：
过少则机械强度低，易造成虚焊或脱焊；过多则浪费焊锡，并易造成堆锡或包焊（掩盖焊接缺陷）。
焊点成30度左右的锥形并充满焊盘为焊锡量适当。
3、焊点呈锥形，焊锡要饱满，表面有光泽，光滑、清洁，无漏焊、虚焊、半边焊、连焊、毛刺、拉尖、气泡、针眼（针眼原因是焊点内部元件脚有焊接不良）、焦块及污垢等焊接不良现象。
4、打了铆钉的焊点除了有漏焊、虚焊等焊接不良现象外，焊点的高度只要能满孔可以不再追加焊锡，给铆钉孔加焊锡时焊接时间不能长，如时间太长熔化的焊锡会从孔中漏下去造成元件脚连焊。
图17几种不同的焊点
8、拆除焊点的方法
1、把电路板固定。
2、用镊子夹住元件。
3、用焊铁加热焊点。
4、趁焊锡融化是把元件从孔中拉出。
5、用开孔针或吸锡器去除焊盘孔中的残锡，为下次焊接做好准备。
9、电子元件焊接装配
1、元件插装时标记和色码朝上，易于辨认。
2、有极性由极性标记方向决定插装方向。
3、插装顺序应先轻后重、先里后外、先低后高。
4、卧式插装：
卧式插装是将元器件紧贴印制电路板插装，元器件与印制电路板的间距应大于1mm。
卧式插装法元件的稳定性好、比较牢固、受振动时不易脱落。
5、立式插装：
立式插装的特点是密度较大、占用印制板的面积少、拆卸方便。
电容、三极管、DIP系列集成电路多采用这种方法。
图18焊接电子元件插装方式
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