汽车电工电子技术PPT完整全套教学课件

汽车电工电子技术模块1直流电路模块2正弦交流电路模块3磁路及电磁器件模块4电动机模块5汽车常用仪器仪表的使用模块6模拟电子技术基础模块7数字电路基础任务1认识简单直流电路任务2常用电路元件的检测任务3复杂电路的计算模块一认识简单直流电路【任务目标】了解电路的组成并掌握电流、电位、电压、电动势的概念；知道电流、电压、电动势的正负号与参考方向的关系；学会计算负载消耗的电能和实际功率；了解电路的三种工作状态的特征，并掌握不同状态下电压和电流及功率的计算。

一、电路的组成1．电源2．负载3．中间环节图1-1手电筒电路（a）实际电路（b）电原理图（c）电路模型1－干电池；2－灯泡；3－开关电路有两个方面的作用：实现能量的转换、传输和分配（如电力系统电路等），即电力电路；实现电信号的处理与传递（如广播电视系统），即信号电路。任务1认识简单直流电路二、电路模型1．电原理图用规定的图形符号表示实际电路中的各器件联结关系的原理图称为电原理图2．理想电路元件及电路模型图1-2几种常见的理想电路元件用理想电路元件及其组合来代替实际电路元件构成的电路称为电路模型。电路模型中的理想元件用规定的电路符号来表示所得到的电路模型图，称为电路图三、电路中的几个基本物理量1．电流电流指带电粒子在电路中的定向移动。单位：安培（A），还有mA、μA、KA等.对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒定不变的.对于交流电流，则电流为（1）电流的正方向习惯上规定正电荷定向运动的方向为电路中电流的正方向。（2）电流的参考方向当某支路的电流实际方向难以判断时，可假定其电流参考方向。当电流为负值时，说明实际电流方向与选取的参考方向相反。图1-3电流的参考方向与实际方向的关系（a）i＞0（b）i＜02．电压

电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功称为a、b两点之间的电压，记为Uab。单位：V。电压它总是和电路中的两个点有关。（1）电压的正方向。其正方向由高电位（“+”极性）指向低电位（“－”极性），即电位降落方向。对于电阻来说，电压的方向与电阻中电流的方向相同，即沿着电流方向，电位是降落的；逆着电流方向，电位是升高的。（2）电压的参考方向。若计算出的电压为正值，说明电压实际方向与选取的参考方向相同；若计算出来的的电压为负值，说明电压实际方向与选取的参考方向相反

图1-4电压的参考方向与实际方向的关系（a）u＜0（b）u＞03．电位（1）定义电路中任选一点为参考点0，该电路中某一点a到参考点0的电压称为a点的电位。用Va表示。（2）参考点（也叫零电位点）。参考点的电位为0V，V0=0V。Va=Ua0=Va—V0

某点a的电位数值上就等于点a与零电位点之间的电压。（3）电位是相对值电路中某点电位相对于参考点的选择而变。4．电动势电动势也是电路中两点间的电位差值，它只存在于电源内部，表示电源将其他形式能量转换成电能的能力，用E表示。电动势的正方向：由电源的负极→电源正极5．电能和电功率（1）电功W=UIt

（J）电阻元件在t秒内所消耗（或吸收）的电能为（J）（2）电功率图1-6电路的负载状态四、电路的三种工作状态电路通常有三种状态：负载状态、短路状态、空载状态。1.负载状态（1）电路中的电流:

（2）电源的端电压:U1=E—IR0

（3）电源输出功率：若不计线路损失，即电源输出功率等于负载的消耗功率。2.短路状态（1）电源中的电流IS最大，但对外输出电流I为零（最小）。IS=E/R0

（2）电源和负载的端电压均为零，即U1=E—ISR0=0，U2=0

。（3）电源的输出功率P1=U1I=0，负载所消耗的功率P2=U2I=0。图1-9电路的短路状态3.空载状态空载状态又称为断路或开路状态。（1）电路中的电流为零，即I=0。（2）电源的端电压（又称为开路电压或空载电压）等于电源的电动势，用U0表示，即U1=U0=E—IR0=E。利用这个特点可以测出电源的电动势的大小。图1-10电路的空载状态（3）因为空载时电源对外不输出电流，故电源的输出功率（P1=U1I）和负载所消耗的功率（P2=U2I）均为零，即空载状态下电源是不输出电能的。例如，我国交管部门对汽车照明灯在功率上做了强制性规定，前大灯功率不能超过60W，规定汽车前大灯的额定电压和额定功率分别为12V、55W。五、电气设备的额定值为了使电气设备能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常允许值，分别用UN、IN、PN来表示。六、简单直流电路的计算【练一练1-1】【练一练1-2】【练一练1-3】任务2常用电路元件的检测一、电阻元件（一）电阻及分类1．电阻的定义物体对电流通过时的阻碍作用称为“电阻”。2．电阻R与什么有关电阻定律：R=ρL/S

3．电阻的分类电阻有多种分类方法。按照阻值是否可变分为：固定电阻、可变电阻（电位器）；按照电阻组成材料可分为：碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等（二）认识固定电阻1．固定电阻的命名方法如：RJ73中，R——第一部分主称，电阻器；J——第二部分表示材料，金属膜；7——第三部分表示类别

，精密电阻；3——表示设计序号。2．电阻值的标识（1）直标法。将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上，如图表示（电阻上无误差标示时，表示允许误差为±20%）。（2）色标法将不同颜色的色环涂在电阻上来表示电阻的标称值及允许误差。（3）文字符号法例如：3M9K，表示3.9MΩ，K表示允许误差为±10%。3．电阻额定功率的识别电阻的额定功率指电阻在直流或交流电路中，长期连续工作所允许消耗的最大功率，有两种标志方法：2W以上的电阻，直接用数字印在电阻体上；2W以下的电阻，以自身体积大小来表示功率。在电路图上表示电阻功率时，采用如图所示的符号。4．电阻允许误差标志符号（见书上表1-3）（三）可变电阻可变电阻一般称为电位器。①X型：直线型。②Z型：指数型。③D型：对数型。二、电感元件1．电感器的分类2．电感器的命名电感器的命名由四部分组成。3．固定电感器的识别方法（1）直标法（2）色环标法【想一想】某一电感器的色环标志依次是：棕红红银，它表示的电感量和允许误差分别是多少？4．电感器的检查与测试（1）电感器的检查包括外观检查和绝缘检查。（2）测量其电阻。用万用表测量线圈阻值来判断其好坏，即检测电感器是否有短路、断路或绝缘不良等情况。三、电容元件1．电容的基本性质两个平行的导体之间填充以绝缘物就构成了电容。用C表示。电容器有两个重要的特性：（1）阻隔直流电通过、而允许交流电通过的特性。（2）充电特性、放电特性。2．电容器的型号命名方法3．电容的单位和符号图1-19电容器的电路符号陶制电容器金属化聚丙烯电容器可变电容器4．电容的主要参数（1）电容器的标称容量和偏差。（2）电容的额定直流工作电压。（3）电容器的误差指电容实际值与标称值之间的偏差与标称值的百分比，误差通常分三个等级：Ⅰ级（±5%）、Ⅱ（±10%）、Ⅲ（±20%）5．电容器的主要种类和特点电容器按有无极性可分为无极性电容器和有极性电容器。按电容量是否可变可分为固定电容器和可变电容器。图1-20有极性电容器的外形图1-19无极性电容器类别及外形6.电容器的检测（1）测电容的漏电阻（适用于0.1μF以上容量的电容）。（2）判断电解电容的极性电解电容器的正、负极性不允许接错。7.电容器在汽车电路中的典型应用图1-21可变电容器的外形图四特殊电阻1、热敏电阻（RT）（1）正温度系数热敏电阻（简称PTC）（2）负温度系数热敏电阻（简称NTC）:如各种温度传感器均采用这种.水温传感器安装位置（3）临界温度系数热敏电阻（CTR）2．压敏电阻汽车上有的传感器是利用压敏元件元件制成的。例如：半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器、电阻应变计式碰撞传感器等。进气温度传感器安装位置3．光敏电阻器光电式光量传感器的结构如下图1。在该传感器中，光电元件硫化镉为多晶硅结构，在传感器中把硫化镉作成曲线形状，目的是增大与电极的接触面积，从而提高该传感器的灵敏度。光电元件硫化镉的特性如图2所示。它的特性是，当周围较暗时，其电阻值变大；而当周围较亮时，它的电阻值又变小。进气压力传感器如下图:图2硫化镉的特性

图1光电式光量传感器的结构

图1-15用欧姆表测量电阻（a）断开电源（b）断开电源一端【讨论】如果不按规定方式测量电阻，会产生什么情况呢？五、电路元件的检查和测量1、电阻的测量2．电感器的检查与测试（1）电感器的检查包括外观检查和绝缘检查。（2）测量其电阻。用万用表测量线圈阻值来判断其好坏，即检测电感器是否有短路、断路或绝缘不良等情况。3.电容器的检测测量电容器的电容量要用电容表，有的万用表也带有电容挡。通常电容用作滤波或隔直电路时，对电容量的精确度要求并不高，因此，实际中并不需要测量电容量。（1）测电容的漏电阻（适用于0.1μF以上容量的电容）（2）判断电解电容的极性六、温度传感器的检测1．温度传感器的结构原理温度传感器有热敏电阻式、半导体式和热电偶式等种类，汽车上常用的是负温度系数型（NTC）热敏电阻式温度传感器，如冷却液温度传感器和进气温度传感器1-绝缘管；2-壳体；3-接线端子；4-引线；5—热敏元件2．温度传感器的检查（1）检查冷却液温度传感器的电阻①就车检查②车下检查。任务3复杂电路的计算几个术语：（1）支路（2）节点（3）回路

(4)网孔图1-25复杂电路示例【想一想】图中有几个节点？几条支路？几个回路？几个网孔？回路就一定是网孔吗？问题引入：若已知各电动势和各电阻的数值，如何求各电流的大小和方向？一、基尔霍夫电流定律（KCL）

对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流之和等于由节点流出的电流之和。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0。I1I2I3I4电流定律的依据：电流的连续性I=0即：例或：流入为正流出为负电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0基尔霍夫电流定律的推广I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R广义节点二、基尔霍夫电压定律（KVL）1．基尔霍夫电压定律也称为回路电压定律，该定律内容是：在任一瞬时，沿任一回路循环（顺时针方向或逆时针方向），回路中所有电动势的代数和恒等于回路中各个电阻上电压降的代数和。即∑E=∑IR该定律也可表述为：在任一回路中，从任何一点以顺时针或逆时针方向沿回路循环一周，则所有支路或元件电压的代数和等于零。即∑U=0。它体现了能量守恒定律，体现了电路中两点的电压与路径的选择方向无关，与各支路上是什么元件无关。2．基尔霍夫电压定律推广该定律的使用可以由一个闭合的真实路径推广到一个不完全由实际元件组成的假想的回路。图1-26基尔霍夫电压定律推广应用图1-27例1-4图【例1-4】如图1-27所示，R1=R2=15Ω，E1=E2=E3=12V，E4=E5=3V，求电路中的电流的大小和方向。三、支路电流法求解复杂电路1．用支路电流法以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与支路电流数目相等的独立方程式，再联立求解复杂电路的方法。【例1-5】如图，E1=10V，R1=6Ω，E2=26V，R2=2Ω，R3=4Ω，求各支路电流的大小和方向。【解】假定各支路电流方向如图，对节点A有：I1+I2=I3

设图中两个回路的绕行方向为顺时针，对于回路I有E1—E2=I1R1—I2R2对于回路Ⅱ有E2=I2R2+I3R3联立方程组I1+I2=I3

10－26=6I1－2I2

26=2I2+4I3解方程组得I1=－1A，I2=5AI3=4AI1为负值，说明实际方向与假定方向相反，同时说明E1此时相当于负载。【讨论】本题中若选择不同的回路绕向，结果如何？若选择E1-R1-R3-E1回路和分别和回路Ⅰ或Ⅱ列电压方程，如果如何？若假设图中相反电流方向，结果会如何？支路电流法小结解题步骤结论与引申12对每一支路假设一未知电流1.假设未知数时，正方向可任意选择。对每个节点有1.未知数=B，4解联立方程组对每个回路有U0=S#1#2#3根据未知数的正负决定电流的实际方向。3列电流方程：列电压方程：2.原则上，有B个支路就设B个未知数。

（恒流源支路除外）例外？若电路有N个节点，则可以列出？个独立方程。(N-1)I1I2I32.独立回路的选择：已有(N-1)个节点方程，需补足B

-（N

-1）个方程。

一般按网孔选择四、惠斯通电桥1．电桥平衡的必要条件图

惠斯通电桥电路2．电桥平衡时测量电阻3．电桥的不平衡2．应用基尔霍夫定律进行电位的计算在电路中要想求出某点的电位值，也必须在电路中选择一个参考点（零电位点）。零电位点可以任意选择。电路中某点的电位，就是从该点出发，沿任选的一条路径“走”到参考点所经过的全部电位降的代数和。图1-29电位的计算例：以图中的点D为参考点，求点A的电位。有三条路径：①沿A-E1-D路径：VA=E1②沿ABD路径：VA=I1R1+I3R3+E3③沿ABCD路径：VA=I1R1+I2R2－E2五、惠斯通电桥的应用图1-32例题图【例】图1-32为一个测量技术中常用的可以测量温度的电桥电路。已知：E=4V，R1=R3=R4=400Ω，R2=347Ω，仪表电阻Rg=600Ω。Rt为铜热电阻，0℃时，Rt=53Ω，放在需要测量温度的地方，用导线把它接到电桥的一个桥臂中。求：温度为0℃、100℃时，仪表中通过的电流Ig及其两端电压Ug。【例1-8】图1-33所示为上海桑塔纳轿车电控燃油喷射系统的热线式空气流量计的电桥电路。图1-33热线式空气流量计图1-33中热线（白金）电阻RH和温度补偿电阻RK分别是惠斯通电桥的一个臂，精密电阻RA也是电桥的一个臂，RA上的电压即是热线式空气流量计的输出信号电压。模块二正弦交流电路任务1认识交流电任务2单一参数的正弦交流电路的计算任务3认识RLC串联电路及串联谐振任务4三相交流电路的计算任务1认识交流电一、交流电的基本概念1．什么是交流电把大小和方向都随时间作周期性变化的电动势、电压和电流分别称为交变电动势、交变电压、交变电流，统称为交流电。图2-1几种常见电压、电流随时间变化的波形图（a）直流量（b）正弦波（c）矩形波（d)锯齿波2．正弦交流电的产生

如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。

ti图2–2交流发电机的结构（a）交流发电机示意图（b）原理图正弦交流电也要规定正方向,表示电压或电流的瞬时方向

交流电路进行计算时，首先要规定物理量的正方向，然后才能用数字表达式来描述。实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反ti正弦交流电的正方向iuR用小写字母表示交流瞬时值二、表示交流电特征的几个物理量i

：

电流幅值（最大值）：

角频率（弧度/秒）：

初相角特征量:

描述变化周期的几种方法

1）周期

T：变化一周所需的时间

单位：秒，毫秒..1．频率、周期、角频率3）频率

ω：每秒变化的弧度

单位：弧度/秒2）频率

f：每秒变化的次数

单位：赫兹，千赫兹

...iT为正弦电流的最大值2.瞬时值、最大值、有效值

在工程应用中常用有效值表示幅度。常用交流电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有效值。标准电压220V，也是指供电电压的有效值。（2）瞬时值交流电在变化过程中，每一时刻所对应的值都不同，该值称为交流电的瞬时值。瞬时值是时间的函数，只有具体指出在哪一时刻，才能求出确切的数值和方向。i为t时刻对应的瞬时值。

（1）最大值电量名称必须大写,下标加m。如：Um、Im则有（均方根值）可得当

时，交流直流热效应相当有效值电量必须大写，如：U、I交流电流i通过电阻R在一个周期T内产生的热量与一直流电流I通过同一电阻在同一时间T内产生的热量相等，则称I的数值为i的有效值（3）有效值概念可得当

时，i=2Isin(t+)i可写为：同理:u=Umsin(t+)2mUU=u=2Usin(t+)u可写为：问题与讨论

电器~220V最高耐压

=300V

若购得一台耐压为

300V的电器，是否可用于

220V的线路上?

该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。有效值

U=220V最大值

Um

=220V=311V电源电压3.相位4.初相角：

t=0

时的相位，称为初相位或初相角。说明：

给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。i：正弦波的相位角或相位()()2121

jjjwjwj-=+-+=tt5.两个同频率正弦量间的相位差(初相差)

t>0=0<0两种正弦信号的相位关系同相位

落后于相位落后领先于相位领先相位差为0与同相位可以证明同频率正弦波运算后，频率不变。如：结论:

因角频率（）不变，所以以下讨论同频率正弦波时，可不考虑，主要研究幅度与初相位的变化。幅度、相位变化频率不变21

jjj-=90-（-90

）=180=()()2211

sin

sinw90w-=+

=tIitIimm90如果相位差为+180或-180,称为两波形反相例:三、正弦交流电的三要素三要素：正弦交流电的最大值、角频率和初相角。三要素描述了正弦交流电的大小、变化快慢和起始状态。当交流电的三要素决定后，就可以唯一地确定一个正弦交流电了。交流电动势、交变电压、交变电流的表达式分别为例幅度：已知：频率：初相位：A如图2-7所示的正弦交流电的角频率为ω，请写出它们的瞬时值表达式。解：因此i1、i2、i3瞬时值表达式为例正弦交流电的表示方法：解析法、波形图法（即曲线法）、相量图（即矢量图）、复数表示法（即相量表达式或称极坐标表示）。五、正弦交流电的相量表示四、正弦交流电的相量表示法1．正弦交流电的相量图（1）旋转矢量表示法图2-8正弦交流电的相量图表示法（a）用旋转矢量来表示正弦量（b）最大值矢量和有效值矢量

通常只用初始位置（t=0）的有向线段Ｉm（或有效值I）来表示一个旋转正弦量。旋转矢量的书写方式mUmI（2）有效值矢量法正弦量也可用复数平面中的一个矢量来表示，矢量的长度等于正弦量的有效值、矢量与横轴正向的夹角等于正弦量的初相角，将这个矢量称之为有效值矢量，用、、表示（也称有效值相量，它不随时间旋转，是静止的）。有效值相量也只画矢量的起始位置

有效值矢量的书写方式（3）相量图相量图是指在一个复平面上表示几个同频率正弦量的相量整体时，构成了相量图。利用相量图分析交流电路，能够清楚地看出各个正弦量的大小和相互间的相位关系。为了画图方便，只要保持各相量间的相位差就可以了。U1U2例如：将u1、u2

用相量图表示2．相量式可以将正弦电动势写成相量式：由于两个同频率正弦交流电的“和”与“差”频率不变，所以在相量表达式中只写有效值E和初相角φ。

【练一练】已知求：总电流的瞬时值表达式。【解】方法一：方法二：用平行四边行法则求得【想一想】若要求的表达式，又该如何求呢？任务2单一参数的正弦交流电路的计算一、纯电阻R电路1．电阻元件上电流和电压关系（1）电阻元件上电流和电压的数值关系图2-10纯电阻元件组成的交流电路（a）电路（b）波形图（c）相量图（d）功率波形（1）频率相同（2）相位相同（3）有效值关系：1.电阻电路中电流、电压的关系（4）

相量关系o0Ð=UURIU=UI（5）相量图o0Ð=IIo0Ð=UUo0Ð=IRRI=

设则2．电阻元件的功率（1）瞬时功率小写=2UIsin2tωtuipωt（2）（耗能元件）结论：（1）随时间变化（2）平均功率（有功功率）P：一个周期内的平均值

大写

uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R二、纯电感L电路1．电感元件上电压和电流的关系图2-11电感元件的交流电路（a）电路图（b）电压和电流的波形图（c）电压和电流的相量图（d）功率波形

基本关系式：设则（1）电压、电流的频率相同其图形见图2-11（b）。（2）电压和电流的相位不同电流滞后电压90°。（3）电压和电流的数值关系

Um=ωLIm

U=ωLI=XLI式中XL称为感抗，单位为欧姆（Ω），且XL=ωL=2πfL

（4）电压和电流的相量关系式o0Ð=IIo90Ð=UU2．电感电路的功率（1）瞬时功率（2）有功功率结论：纯电感元件不消耗有功功率，但是纯电感与电源之间存在着能量交换（能量的吞吐）

，从图2-11（d）也可以看出。电感元件储存的磁场能大小为：（3）无功功率QQ

的单位：乏、千乏(var、kvar)

Q

的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用以衡量电感电路中能量交换的规模。【想一想】能从字面上把无功功率理解为“无用”之功吗？无功的真正含义是什么？基本关系式:设：三、纯电容C电路uiC则：（1）频率相同（2）相位相差90°（i

领先u90°

）1.电容电路中电流、电压的关系iu（3）有效值或

容抗（Ω）定义：I则：

（4）相量关系设：则：领先！2.电容电路中的功率（1）瞬时功率p

（2）平均功率P（3）无功功率Q瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）电容不消耗能量，但可储存能量，电容元件储存的电场能为：【练一练2-7】【练一练2-8】1.单一参数电路中的基本关系电路参数基本关系复阻抗L复阻抗电路参数基本关系C电路参数R基本关系复阻抗单一参数的正弦交流电路小结

在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗（)表示，则复数形式的欧姆定律和直流电路中的形式相似。2.单一参数电路中复数形式的欧姆定律

电阻电路电感电路电容电路复数形式的欧姆定律单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图（正方向）复数阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率Riu设则u、i

同相0LiuCiu设则设则u领先i90°u落后i90°00基本关系任务3认识RLC串联电路及串联谐振一、RLC串联电路（1）串联电路的总电压U和电流I频率相同。（2）总电压和电流数值关系：U=

|

Z

|IUm=

|

Z

|Im（3）总电压u与电流i的相位差（4）总电压u与电流i的相量关系其中2．RLC串联电路的功率（1）有功功率串联电路消耗的总有功功率就是电阻R消耗的有功功率（2）无功功率Q（3）视在功率S（4）功率因数有功功率与电源视在功率的比值称为功率因数，用cosφ表示。2．串联谐振的特征（1）电流与电压同相位，电路呈电阻性（2）电路的阻抗Z最小，Z=R，而电流I最大（3）串联谐振时，电感的端电压与电容的端电压大小相等，相位相反二、串联谐振1．串联谐振的条件串联谐振的条件是：【练一练2-9】【练一练2-10】任务4三相交流电路的计算一、三相交流发电机的结构和工作原理图2-15三相交流发电机的原理图（a）原理图（b）电枢绕组1．交流发电机的结构2．三相电动势的产生规定：三相电动势的正方向是从绕组的末端→首端。若某一时刻e的数值为负，则说明其方向是从首端→末端3．相序通常把三相交流电到达正的最大值（或负最大）的先后次序称为相序。例如上述的三相电动势依次滞后120°，其相序为U→V→W（顺相序）；反之为逆相序。图2-16三相对称电动势的波形图和相量图（a）波形图（b）相量图二、三相电源的连接1．星形连接的特点图2-17三相电源的星形连接（a）电源的星形连接电路2．三相四线制①相电压UP：是指相线与中线之间的电压，用UU、UV、UW表示；②线电压UL：是指相线与相线之间的电压，用UUV、UVW、UWU表示。图2-18线电压与相电压的相量图由于三相电动势是对称的，故相电压也是对称的，相电压的相量式为③线电压和相电压的关系：【讨论】一般低压供电系统的线电压是380V，它的相电压是多少?生活中哪些电器用相电压，哪些电器用线电压？家庭中的插座是什么样子？三、三相负载的星形连接图2-19负载星形连接的三相四线制电路1．负载的相电压和线电压负载的相电压UY：负载作Y形接法时，加在负载两端电压。每相负载的相电压有效值都等于电源的相电压，即：UY

=UP，但各相的相电压的相位各差了120°。负载的线电压UL

：就是电源的线电压。各线电压大小相等，相位各差120°，且超前相应的相电压30°。

2．负载的相电流IP、线电流IL（1）相电流。指流过每一相负载的电流，IP，三个相电流IuN、IVN、IwN的方向如图若三相负载是对称的,则相电流也对称每一相的相电流有效值均为（2）Y形连接的线电流IL。指流过火线中的电流（IU、IV、IW）。IP=IL

可以看出，三相负载对称时，线电流也对称3．中线的电流及作用图2-20负载星形连接时的相量图(a)三相负载不对称(b)三相负载对称（1）当负载对称时，负载的相电流是对称的，见图2-20（b），三个相电流的“和矢量”一定为0，即IN=0，三相四制可以取消中线变三相三线制。（2）当负载不对称时，三个负载的相电流则不再对称，见图2-20（a），其“和矢量”不为零，即IN≠0，中线必需。四、三相负载的三角形连接1．负载的相电压负载的相电压与电源的线电压相等。

UΔ=UL

图2-21负载的三角形连接2．负载的相电流和线电流(1)相电流各相负载对称时，各相电流也是对称的，相电流为（2）线电流。火线电流是相应的相电流的倍，线电流相位滞后于相应的相电流30°。图2-22对称负载三角形连接时的相量图五、三相电路的功率1．三相负载的总的有功功率2．三相负载总的无功功率3．三相电路的视在功率应当注意：在电源电压不变的情况下，同一个负载星形连接和三角形连接时所消耗的功率是不同的，三角形连接时的功率是星形连接时的三倍，即六、三相电路的计算【练一练2-11】（略）【讨论】若把题中负载作星形连接，接在该电源上，相电流和线电流又是多少呢？负载的有功功率、无功功率？视在功率是多少？若每相负载换成5Ω的电阻，作星形连接，其结果会如何？小

结模块三磁路及电磁器件任务2变压器及应用任务3电磁铁及继电器应用任务1磁路与电磁感应一、磁场的基本物理量任务1磁路与电磁感应1．磁感应强度B2．磁通量Φ3．磁导率μ图3-1直导体周围的磁场（亨/米）

真空中的磁导率()为常数磁导是表征各种材料导磁能力的物理量，则称为铁磁材料，则称为非铁磁材料相对磁导率：材料的磁导率与真空中的磁导率比值4．磁场强度H

磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。单位：B

：特斯拉：亨/米：安/米图3-1可知，磁场中X点的磁场强度Hx为1．电磁感应定律二、电磁感应2．自感和互感(1)自感（2）互感。一个线圈的电流变化在紧靠它的另一个线圈中产生感生电动势的现象叫做互感。

图3-2电感元件上的自感电流、自感电动势与原电流的方向关系三、磁路欧姆定律（一）磁路中的几个物理量1．磁路由铁芯所限定的磁场称为磁路。图3-9几种常见电气设备的磁路(a)变压器(b)电磁铁(c)磁电式电表2．磁动势F=N·I单位：安·匝3．磁阻（二）磁路欧姆定律磁路中，磁通Φ与磁动势NI成正比，与磁阻Rm成反比磁路欧姆定律与电路欧姆定律相比存在什么对应关系？列出对应表。问题与讨论磁路和电路的比较（一）磁路电路磁通INR+_EI磁压降磁动势电动势电流电压降U基本定律

磁阻磁感应强度安培环路定律磁路IN欧姆定律电阻电流强度基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律磁路与电路的比较(二)电路R+_EI四、铁磁材料1、铁磁材料的磁性能（1）高导磁性（2）磁饱和性图3-5铁磁材料的磁化图3-4磁化曲线（3）磁滞性当给铁磁材料加上一个交变的外磁场时，铁磁材料在磁场中反复磁化，在反复磁化过程中，磁感应强度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化图3-5铁磁材料的磁滞回线2、铁磁材料的分类1．软磁材料2．硬磁材料3．矩磁材料3、磁滞损耗和涡流损耗（1）磁滞损耗。铁磁材料在反复磁化过程中的能量（2）涡流损耗。涡流会使铁芯发热，并消耗能量，其功率损耗即是。图3-10涡流（a）涡流（b）减小涡流五、霍尔式信号发生器图1-34霍尔效应的原理1、霍尔效应将一小块N型锗晶片两端通电流，放置在磁场（磁场方向垂直于电流方向）中，则在垂直于I和B的方向上将产生一个与I和B的乘积成正比的电压UH

UH=KHIB

其中KH为霍尔元件灵敏度参数。从上式可知，当通过基片（基片的厚度一定）的电流I为定值时，霍尔电压只与磁感应强度B有关。利用此可制成汽车上的转速传感器、曲轴位置传感器、桑塔纳汽车点火系中的霍尔信号发生器。2、霍尔式信号发生器（1）霍尔式点火信号发生器的结构。如图3-12所示为霍尔式分电器结构示意图，霍尔信号发生器装在其内，其结构如图3-13所示。图3-12霍尔式分电器结构图1-分电器盖；2-防尘罩；3-分火头；4-触发叶轮；5-触发开关；6-分电器壳体；7-真空提前调节机构图3-13霍尔式点火信号发生器1-触发叶轮（与分火头制成一体）；2-霍尔集成块；3-带导磁板的永久磁铁；4-信号触发开关托盘（2）霍尔式点火信号发生器的工作原理①霍尔电压UH的产生

图3-14霍尔式点火信号发生器的工作原理（a）触发叶片进入空气隙中

（b）触发叶片离开空气隙1-触发叶轮的叶片；2-霍尔集成块；3-永久磁铁；4-霍尔传感器；5-导磁板（2）霍尔信号发生器的输出信号UG图3-15霍尔信号集成块的原理框图UH－霍尔电压；UG－霍尔信号发生器输出电压信号图3-16霍尔式电子点火系工作波形图a）霍尔元件磁通密度B的变化；b）霍尔电压UH；c）霍尔信号发生器输出信号UG；d）点火线圈初级电流I1；e）点火线圈二次电压U2六、磁感应式信号发生器1．磁感应式点火信号发生器的结构磁感应式点火信号发生器结构见图3-17和3-18所示信号发生器一般安装在分电器的底板上，由信号触发转子、感应线圈（绕在铁芯上）、永久磁铁等组成1-信号触发转子；2-感应线圈；3-永久磁铁2．点火信号发生器的工作原理磁路是：永久磁铁N极→空气隙→信号转子→空气隙→铁芯（通过感应线圈）→永久磁铁S极。图3-19磁脉冲点火信号发生器工作原理图（a）靠近

（b）对正

（c）离开1-信号触发转子；2-感应线圈；3-衔铁；4-永久磁铁；5-分电器轴当发动机曲轴转1圈，凸轮轴转1圈，信号转子由凸轮轴带动转1圈时，信号发生器会产生4个周期的交变信号（图中只有2周期），将其送给点火控制器，点火控制器就会控制点火线圈初级电路通4次，断4次，在次级产生4次高压电，由分电器的配电器配送给各缸火花塞，4个气缸轮流各点火一次。图3-20传感线圈内磁通与感应电动势变化情况结构:霍尔曲轴位置传感器由永久磁铁、信号转子和感应线圈等组成。补充应用举例:霍尔曲轴位置传感器作用:检测发动机曲轴转角和活塞上止点信号.

发动机曲轴位置和转速传感器发动机电子控制系统中最主要的传感器，是控制喷油时刻和点火时刻不可缺少的信号源，一般制成一体。任务2变压器及其应用变压器功能：变电压：电力系统变阻抗：电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器）

变电流：电流互感器

发电厂1.05万伏输电线22万伏升压变电站1万伏降压仪器36伏降压实验室380/220伏降压一、单相变压器的结构图3-12变压器的结构形式及图形符号二、变压器的工作原理1．变压器的空载运行变压器原线圈接上额定的交变电压u1，副线圈开路不接负载（开路i2=0），这种状态称为空载运行

图3-13变压器的空载运行K为变比当K＞1时,变压器为降压变压器；当K＜1时，为升压变压器。2．变压器负载运行（1）变压器负载运行时初、次级的电压关系图3-14变压器的负载运行（2）变压器负载运行时初、次级的电流关系结论：原、副边电流与匝数成反比【课堂互动】变压器能变换功率吗？3.变压器的阻抗变换作用图3-15变压器的阻抗变换结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。１额定电压

变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。

２额定电流

变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。

３额定容量

传送功率的最大能力。（理想）三、变压器的额定值（以单相变压器为例）4．额定频率fN额定频率fN是指变压器初级绕组应接入的电源电压的频率。我国电力系统的标准频率为50Hz。5．变压器的损耗和效率（1）变压器的损耗变压器主要有两部分损耗：铁损耗ΔPFe和铜损耗ΔPCu。变压器铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗称为铁损耗。电流通过绕组时功率损耗称为铜损耗。（2）变压器的效率η

四、几种特殊的变压器1、自耦变压器图3-26自耦调压器2、电流互感器1）电流互感器结构和原理（a）（b）图

电流互感器（a）电流互感器外形（b）电流互感器接线图及符号2）使用注意事项：（1）副边不能开路，以防产生高电压；（2）铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。图3-29钳形电流表测量状态及结构原理图3）钳形电流表（电流互感器的一种变形）4）脉冲变压器脉冲变压器是用来变换脉冲电压的，其作用是将输入的脉冲电压（不连续变化的电压）经变压器变换后，输出的脉冲电压波形失真尽可能地小，这是其最基本的要求。五、变压器的计算RsRL信号源设：信号电压的有效值:U1=50V;信号内阻：Rs=100;负载为扬声器，其等效电阻：RL=8。求：负载上得到的功率解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为：扬声器上如何得到最大输出功率。Rs（2）将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为：设变比则：结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件（信号源内、外阻抗差不多相等）。六、汽车上使用的变压器1．点火线圈图3-31点火线圈的磁路（a）开磁路点火线圈的磁路(b)闭磁路点火线圈的磁路1-磁力线；2-铁心；3-初级绕组；4-次级绕组；5-导磁钢片；6-空气隙（2）点火线圈产生高压的原理图3-32电子点火系的工作原理图1-点火信号发生器；2-交变点火触发信号；3-点火控制器；4-初级绕组；5-次级绕组；6-火花塞图3-20差动变压器式进气压力传感器示意图1－真空膜盒；2－进气歧管；3－感应线圈的一次绕组；4－铁芯；5-感应线圈的二次绕组

差动变压器是一种开磁路互感式电感传感器，由于其感应线圈具有两个接成差动结构的绕组组成，所以又叫差动变压器2．基于变压器原理的传感器3．脉冲变压器在汽车上应用图3-21电容储能式电子点火系的原理图1－直流升压器；2－晶闸管；3－点火线圈；4－分电器；5－火花塞；6－储能电容器任务3电磁铁及继电器应用一、电磁铁1．电磁铁的结构常见的电磁铁结构形式有马蹄式、拍合式和螺管式，如图3-22所示图3-35电磁铁的几种结构形式(a)马蹄式(b)拍合式(c)螺管式按照励磁电流种类的不同，电磁铁可分为直流电磁铁和交流电磁铁两种。二、继电器1．继电器的类型常用的种类有：电磁式、干簧式。2．继电器的结构（1）电磁式继电器图3-36电磁式继电器结构和符号（a）结构(b)符号图3-37干簧式继电器的结构示意图（2）干簧式继电器图

汽车上常见继电器的外形与内部原理3．常用继电器的符号4．选用继电器时的注意事项（1）继电器的额定工作电压应小于或等于控制电路（继电器所在电路）的工作电压。（2）触点负荷的选择。加在触点上的电压和电流值不应超过该继电器的触点负荷。（3）继电器的体积应根据电路来选择。（4）触点的数量和种类，同一种型号的继电器一般有多种触点的形式可供选用，使用时要充分利用各组触点。5．继电器在汽车上的典型应用图3-27电喇叭的应用电路1－触点臂；2－电磁线圈；3－喇叭按钮；4－蓄电池；5－触点；6－电喇叭1、触点式电压调节器图FT-61型双级触点式电压调节器与发电机接线图1－低速触点支架；2－活动触点臂；3－电磁线圈；4－拉力弹簧；5－磁轭；6－电刷；7－滑环；8－励磁绕组；9－三相定子绕组；10－点火开关；S－点火接线柱；F－磁场接线柱；R1－加速电阻(1Ω)；R3－调节电阻（8.5Ω）；R3－补偿电阻（13Ω）三、直流电磁铁及其在汽车上的应用图

盆形电喇叭的结构图1－下铁芯；2－电磁线圈；3－上铁芯；4－膜片；5－共鸣板；6－衔铁；7－触点；8－调整螺钉；9－电磁铁芯；10－喇叭按钮；11－锁紧螺母2、电喇叭四、继电器在汽车上的典型应用1.喇叭继电器图3-40电喇叭的应用电路1－触点臂；2－电磁线圈；3－喇叭按钮；4－蓄电池；5－触点；6－电喇叭2.继电器的检测图b中，第3个为常开型继电器、第4个为常闭型继电器用万用表如何检测这两种继电器的好坏？模块四电动机任务1认识直流电动机任务2分析汽车辅助电器设备用的直流电动机电路任务3了解步进电动机1．直流电动机的结构任务一认识直流电动机一、直流电动机的结构图4-1直流电动机的结构示意图图4-2直流电动机的定子（1）定子定子由机座、主磁极、换向磁极、端盖和电刷装置等部分构成（2）转子直流电动机的转子习惯上称为电枢，如图4-3所示，由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。图4-3直流电动机的转子二、直流电动机的工作原理1．转动原理图4－4最简单直流电动机的转动原理图（a）初始位置（b）转过180°后的位置2．电磁转矩电磁转矩MM=KTΦIa

式中，KT为电磁转矩系数，与电机的结构有关，是个常数；Φ为每极磁通，单位Wb；Ia为电枢电流，单位A；M单位N·m。3．电枢电动势和电枢电流

Ef=KeΦn式中，Ke为电枢电动势系数，与电动机的结构有关，是常数；n为电动机的转速。直流电机的电压平衡关系式：

U=Ef+IaRa

三、直流电动机的分类励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁方式，直流电动机可以分为：他励式、并励式、串励式和复励式四种。如图4-6所示图4-6直流电动机的励磁方式四、分析启动机中串励式直流电动机的工作特性1.启动机的组成启动机如图。一般由三部分组成：串励式直流电动机、传动机构、电磁开关。

（1）串励式直流电动机图

启动机的组成图4-8直流串励式电动机的组成1-电刷端盖；2-电刷和电刷架；3-磁场绕组；4-磁极铁芯；5-机壳；6-电枢；7-驱动端盖电枢由外缘带槽的硅钢片（电枢叠片）叠成的铁芯、嵌装在铁芯槽内的电枢绕组、电枢轴和换向器等组成图4-9电枢结构图1-换向器；2-电枢铁芯；3-电枢绕组；4-电枢轴；5-电枢铁芯；6-电枢叠片磁极由固定在壳体内圆周上的铁芯和绕在铁芯上的磁场绕组组成图4-11磁极与磁路图a）四个励磁绕组相互串联再和电枢绕组串联b）两个励磁绕组串联后再并联和电枢绕组串联图4-12磁场绕组的连接方式（2）传动机构(或称啮合机构)传动机构的作用是在启动发动机时,使启动机驱动齿轮啮入飞轮齿圈，将启动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机运转后，使驱动齿轮打滑或与飞轮齿圈自动脱开,单向传递启动机的转矩。（3）控制装置(或电磁开关)控制装置作用是用来接通和切断直流串励式电动机与蓄电池之间的电路。并将传动机构的驱动齿轮啮入或退出飞轮齿圈。2、串励式直流电动机的工作特性（1）说明主磁通若不考虑饱和时，M与电枢电流的平方成正比。

M=KTΦIa=KKTIa2=K′Ia2上式中K为比例系数，K′=KKT

由电压平衡方程可得：将代入上式得:图

直流电动机的机械特性（2）该曲线表明:当电机处于轻载或空载（Ia=0）时，转速很高，易发生飞车事故；当负载增加时，转速下降很快，说明特性很软，因此不允许在轻载或空载状态下运行。汽车上使用的起动机是串励式.任务２

分析汽车辅助电器设备用的直流电动机电路一、启动直流电动机的启动方法有：直接起动、降压起动。1．直接起动直流电动机直接起动时，刚开始转速为零，电枢反电势Ef=0，起动电流为一般直流电动机不允许直接起动。

直接起动的起动转矩为Mst=KTΦIst2．降压起动（1）降低电枢电压起动（2）电枢回路串电阻起动二、制动图4-8能耗制动方法接线图

制动方式有：机械制动、电气制动。电气制动是指通过某种方法，让电动机的电磁转矩与电机的转动方向相反，从而形成制动转矩的一种方法，它又分为能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。三、反转改变电磁转矩方向的方法有两种：①保持电枢电流方向不变，改变励磁电流的方向（换接电源线）。并励式直流电机用这种方法励磁换向时，因为励磁电路的电感很大，时间较长，一般很少采用。②保持励磁电流的方向不变，改变电枢电流的方向。

汽车上电动门窗、电动后视镜、电动座椅中使用的电动机是如何实现反转的呢？问题与讨论四、直流电动机的调速根据直流电机的机械特性表达式：从上式可知，直流电动机的调速方法有三种：（以并励式电机为例说明）第一种：当负载不变时，通过改变电源电压U进行调速；第二种：通过改变电枢电路中的电阻Ra来调速；第三种：通过改变励磁磁通Φ进行调速。五、分析汽车辅助电器设备中的直流电动机电路【分析讨论1】汽车上电动门窗中使用的双绕组电动机（如何实现反转的呢？图4-21双绕组串励型直流电动机电动车窗控制电路1-易熔丝；2-点火开关；3-主控开关；4-分开关；5-电动机；6-断路器【分析讨论2】广州本田雅阁轿车电动座椅是如何实现向前、向后调整控制的？如何实现前端及后端向上、向下调整的？如何实现向前、向后倾斜控制的？【分析3】空调鼓风电机调速--在电枢电路中串联电阻调速图空调鼓风电机调速电路1—鼓风机开关；2—调速电阻；3—限温开关；4—鼓风机

鼓风机开关1处于Ⅰ位时，鼓风机电路中串入三个电阻，风机低速运转；鼓风机开关处于Ⅱ位时，鼓风机电路中串入两只电阻，风机中低速运转；鼓风机开关处于Ⅲ位时，鼓风机电路中串入一个电阻，风机中高速运转；鼓风机开关处于Ⅳ位时，鼓风机电路中不串入电阻，鼓风机以最高速运转。【分析讨论4】请分析图电动刮水器电机低速、高速时的电流路径，并说明使用的是哪种调速方法？图4-24线绕式电动刮水器电机控制电路1-串励绕组；2-电枢；3-并励绕组；4-触点；5-凸轮；6-刮水器开关；7-熔断器；8-电源开关任务3了解步进电动机一、简单的反应式步进电机的结构和原理图4-14反应式步进电动机工作示意图1．单三拍通电方式的步进电机①如果改变通入的电脉冲顺序（不再按A—B—C—A……顺序）通电，转子就会反方向（逆时针）一步步地转动。②改变通入的电脉冲频率，就会改变电动机的转速。频率越高，步进电机的转速就越快。步进角θ：我们把转子在空间每旋转一个角度，称为前进了一步，这个角度称为步进角θ。单三拍：把从一相绕组A通入脉冲信号转换到另一相绕组B通电称为一拍，象这种反应式步进电动机每经过一拍，转子就前进一步的通电方式就称为“单三拍”（转子回到A—A′轴线的位置通电需要转换三次）。所谓“单”是指每次只有一个绕组单独通电。2．六拍如果在A相不断电的情况下又接通B相（不是单独通电），此时，定子A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场共同作用，使转子不能顺时针旋转60°，只能转30°，这时步进角将会减小一半。此时如果按A—AB—B—BC—C—CA方式顺序通电、断电，则转子将按θ/2步进角以顺时针旋转。这种通电方式称为“六拍”。二、认识实际反应式步进电机的结构示意图图4-15三相反应式步进电动机工作示意图上式中，Z为转子齿数；N为转子转过一个齿距的运行节拍数。因此，步进电机通电N拍，转子则转过N·θ的角度，相当于一个齿距。目前常见的三相反应式步进电机定子有6个磁极，每个磁极上有5个齿，转子上有40个齿（Z=40），这种电机若按单三拍通电（N=3），则θ=3°；若按六拍通电（N=6），则θ=1.5°。【练一练】模块五汽车常用仪器仪表的使用任务一兆欧表的使用任务二汽车用数字万用表的使用任务三汽车专用示波器的使用一、兆欧表的结构及测量原理任务一兆欧表的使用图5-1兆欧表的结构示意图1、2－动圈；3－永久磁铁；4－带缺口的圆柱形铁芯；5－极掌；6－指针兆欧表又称摇表，它是专门用于检查和测量电机、电器或供电线路的绝缘电阻的一种可携带式仪表。常用兆欧表包括比率表型的磁电系测量机构和手摇直流发电机两个部分。2．兆欧表的工作原理图5-2兆欧表的工作原理两式相除可得:在电流的比例式中，只有RX为变量，所以改变RX的数值，就会引起I1/I2的变化。二、兆欧表的使用1．正确使用兆欧表2．使用注意事项任务二汽车用数字万用表的使用一、汽车用数字万用表的测量功能一般的数字式万用表只能测量电压、电流、电阻、二极管、晶体管和电路的通断等。而汽车用数字万用表还可以测量：温度、电容、传感器输出的电信号频率、闭合角、占空比、发动机转速等项目，并具有峰值保持、读数保持（数据锁定）等功能。1．测量直流电压（1）将“选择开关”转到“DCV”（直流电压）位置图5-4测量直流电压（2）将红表笔的插头插入面板上“V/Ω”（电压/欧姆）插孔中，黑表笔的插头插入面板上“COM”孔中，再将两表笔并联接到被测电路上2．测量直流电流（1）按下DC/AC（直流/交流）选择按钮，选择直流。（2）将“选择开关”转到15A、mA、或μA位置。红表笔的插头插在15A或mA/μA内，黑表笔的插头插入“COM”孔。（3）此时应将表串联到被测电路上图5-5测量直流电流3．测量电阻4．测量温度（1）将“选择开关”转到“℃℉”（温度）位置。（2）将汽车万用表配备的带测针的特殊温度插头插到面板上的黄色插孔内，让测针与被测温度的部位接触图5-7测量温度5．测量发动机转速（1）将“选择开关”转到“RPM或RPM×10”（转速）位置。（2）将感应夹的红色导线插入面板上“V/Ω”插孔，黑色导线插入面板上“COM”孔6．测量触点闭合角图5-8测量发动机转速7.检测二极管的好坏图检测二极管的好坏（1）开机后，若液晶显示器不显示，则应检查测试线的各连接部位连接是否可靠.

（2）汽车专用数字表不能过量程使用。（3）测量电阻时，若被测电阻值超出所选择量程的最大值，将显示过量程“1”（4）用数字万用表测试电容之前，必须先对电容短路放电，以防损坏万用表。二、汽车专用数字表测量注意事项任务三汽车专用示波器的使用1.示波器概述示波器：用来显示和记录随时间变化的电量（如电压、电流等）的仪器示波器的组成：一般由传感器（包括夹持器、测试探头和测针等）、中间处理环节和显示器组成。示波器的分类：按基本形式可分为模拟式示波器和数字式示波器两种类型一、示波器2.电控系统输入信号与输出信号的种类(1)直流信号波形(2)交流信号波形(3)频率调制信号波形(4)脉宽调制信号波形(5)串行数据信号波形3.分析示波器波形的重要参数(1)幅值(2)频率(3)形状(4)脉冲宽度(5)阵列4.示波器波形的识别(1)波形的峰值A

(2)波形的频率f

(3)波形的脉冲宽度(4)波形的占空比5.汽车专用示波器的的基本功能汽车专用示波器的基本功能就是对汽车电控系统中的模拟信号和数字信号进行波形显示；除此之外，还有附加功能，它包括万用表功能和发动机性能测试功能。图5-11波形的脉冲宽度、占空比1．仪器简介（1）综合检测分析仪有一个用于显示数据的液晶显示屏和4个按钮、一个滚轮。二、VANTAGE—MT2400汽车示波器的使用图5-12VANTAGE—MT2400示波器的外观图5-13VANTAGE—MT2400测试接口说明（2）调整显示屏亮度的方法。（3）该仪器具有5个测试通道接口和1个串行打印机接口，其中2个测试通道CH3、CH4可通过一个9脚的mini—DIN连接器，连接压力表和KV级模块系统（4）诊断数据库资料。2．使用方法（1）元器件测试设置。（2）从主选单通过滚轮选择元器件测试项（3）滚动滚轮选择待测车系等……3．使用注意事项（1）在更换电池、熔断丝、数据资料卡之前，一定要拔掉所有测试表笔，并关掉仪器电源。（2）如果仪器两端的黑色橡胶保护套没有安装好，不可操作仪器。（3）测试电流或电压不可超过仪器规定的最大测试值。等………图5-14屏幕显示的主选单模块六模拟电子技术基础任务1二极管及其检测任务2整流滤波电路及稳压电路任务3三极管及其应用任务4认识场效应管任务5了解集成运算放大器在汽车上的应用1．半导体及其导电特性纯净的半导体具有晶体结构，所以半导体又称为晶体。硅和锗的结晶纯度必须高于99.999999999999%（12个9）时，这样提纯后的单晶半导体称为本征半导体。在本征半导体中内部是共价键结构。任务一二极管及其检测图6-1硅原子和单晶硅的结构一、半导体的基本知识图6-2自由电子和空穴的产生

本征激发产生的自由电子带负电荷，空穴因失去电子带正电荷。它们都是带电荷的载流子，总是成对出现的，所以也叫“电子—空穴对”。2．影响半导体材料导电能力的因素（1）掺杂性（2）热敏性（3）光敏性3．半导体的分类按化学成分不同可分为:元素型半导体（如硅、锗）,化合物型半导体（如砷化镓、硫化镉）按是否含杂质可分为:本征半导体,杂质型半导体：N型半导体和P型半导体（1）N型半导体多余电子磷原子硅原子+N型硅表示SiPSiSi硅或锗+少量磷N型半导体4、P型半导体和N型半导体空穴（2）P型半导体硼原子P型硅表示SiSiSiB硅原子空穴被认为带一个单位的正电荷，并且可以移动硅或锗+少量硼P型半导体杂质半导体的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体5、PN结及其单向导电性在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN结。图6-5PN结的形成PN结正向偏置－－－－++++内电场减弱，使扩散加强，扩散飘移，正向电流大空间电荷区变薄PN+_正向电流PN结的单向导电性PN结反向偏置－－－－++++空间电荷区变厚NP+_++++－－－－内电场加强，使扩散停止，有少量飘移，反向电流很小反向饱和电流很小，A级

PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是：P区加正、N区加负电压。

PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是：P区加负、N区加正电压。综上所述，PN结具有单向导电性1．普通二极管的结构和特性（1）二极管的结构和外形图6-7半导体二极管的外形一、普能晶体二极管二极管的结构：VD，箭头指向二极管正向导通时的电流方向。PNPN符号阳极阴极（2）二极管的分类图6-9二极管的结构示意图（3）二极管的伏安特性伏安特性是指加在二极管两端的电压与通过它的电流之间的关系。

1）正向特性2）反向特性

图6-10二极管的伏安特性（a）硅二极管2CP6图6-10二极管的伏安特性（b）硅、锗二极管的伏安特性比较例1：二极管：死区电压=0.5V，正向压降＝0.7V(硅二极管)

理想二极管：死区电压=0，正向压降=0总结：①二极管具有单向导电性，二极管只允许电流从管“+”极流向管子“—”极，而不允许电流从“—”极流向“+”极。它的单向导电性可以用水流和阀门的比喻来理解。②二极管的伏安特性具有非线性。③二极管的伏安特性与温度有关。图6-12晶体二极管的单向导电性比喻（a）水流顶开阀门（b）水流压紧阀门2、二极管的主要参数（1）最大整流电流IFM

指允许长期工作时流过二极管的最大正向平均电流。（2）最高反向工作电压URM

最高反向工作电压指二极管正常使用时所允许加的最大的反向电压值（3）最大反