武汉理工大学电工电子实习报告

目录平安用电常识------------------常用仪表,工具的使用-----------手工焊接技术------------------收音机安装--------------------充电器安装--------------------声控开关设计与安装------------居家电路设计------------------交流异步电动机正反转控制------实习感言建议------------------参考文献----------------------平安用电常识1.人身平安：人身平安是指人在日常生活中防止受电的危害。电对人体的危害主要表现为电流，电流对人体的伤害程度与其大小，频率，持续时间，通过人体的路径及人体电阻大小等因素有关。对于工频交流电而言，通过1mA电流就有不适的感觉，这个电流成为感知电流；当通过10mA电流人体尚能摆脱电体，称为摆脱电流。当大于30mA使人体感觉麻痹，中枢神经受伤害，呼吸困难，称为致命电流，如果通过人体电流超过100mA，极短时间内人就会失去知觉死亡。人体触电：分电击和电伤。电击指通过人体造成内伤，电伤只对外部造成的局部伤害，由电流产生的其他物理化学效应造成的伤害。所以不要因好奇心贸然感受电击电伤的滋味。引发触电事故的原因主要包括缺乏平安用电常识，贸然触及带电体，违反操作规程，用电设备管理不当，绝缘损坏发生漏电，检修电气设备接线错误等。〔1〕解脱电源：如果是接触电器触电，立即切断近处的电源，如断开空开拔下插头等；假设因碰到破损导线触电，附近找不到接电源的开关，可用枯燥的木棒竹竿等绝缘体把电线挑开，挑开的线放在绝缘处。在解脱电源的过程中，如触电者身处高处，要防止触电者脱离电源后跌伤。抢救者一定要防止自身触电，不要在没有绝缘防护的情况下直接接触触电者皮肤。〔2〕触电的急救：是触电者平卧，不垫枕头，放在枯燥通风处；迅速解开触电者的领带围巾，松开上衣钮扣，护胸罩，松开裤带，使其胸部能自由扩张不阻碍呼吸。如果触电人意识模糊或心跳停止，须进行人工呼吸。方法是救护人员位于触电者头部的左边或右边，用一只手捏紧其鼻孔不使漏气，另一只手将触电者下巴拉向前下方，使其嘴巴张开准备接受吹气。救护人员做深呼吸后紧贴触电人的嘴巴对其大口吹气，同时观察触电人胸部的隆起程度，一般略有起伏为宜。救护人员吹气至换气时，应立即离开触电人的嘴巴，放松其鼻子使其自由排气。这是应注意其胸部的复原情况，倾听口鼻处有无呼气声，从而检查呼吸是否阻塞。按照上述方法对触电人反复吹气，换气，成人为14~16次/min，大约5S一个循环，吹气约2S，呼气约3S；儿童为10~18次/min。人工胸外挤压心脏。假设心跳和呼吸已停止，人完全失去知觉时，那么需同时采用人工呼吸和胸外挤压两种方法，先胸外挤压心脏4~6次，然后人工呼吸2~3次，再挤压心脏，反复循环进行操作。人工胸外挤压心脏的具体步骤：解开触电人衣裤，去除口腔内异物，使其胸部能自由扩张；让其仰卧，背部着地处的地面必须牢固；救护人员位于触电人一边，最好是跪跨在触电人的腰部，将一只手的掌跟放在心窝稍高的地方，中指指尖对准呕吐处边缘，另一只手压在那只手的手背上，呈两手交叠状。救护人员找到触电人的正确压点，自上而下，垂直均衡地用力向下挤压，压出心脏里面的血液，注意用力适当。挤压后掌跟迅速放松，使触电人胸部自动复原，心脏扩张，血液又回到心脏。反复此法，约60次/min,挤压时定位要准确用力要适当，只要发现触电人有苏醒病症，如眼皮微动等就应终止操作几秒，让触电人自行呼吸和心跳。需要坚持不懈地人工呼吸和按压，直到救护人员到达。只有职业医生才有权宣布触电人真正死亡。设备平安：是指电气设备，机械设备及其他用电器的平安。主要考虑以下几点：1〕电气设备供电供电应选择符合要求的供电电源。电气设备电源选择不当，轻那么电器无法正常工作，重那么毁坏电气。供电电压有12V,24V,36V,110V,220V,380V等，应根据不同设备的供电要求选择不同的电压等级。〔2〕电气设备金属外壳要妥善接地。5.供电线路平安。主要考虑如下因素：〔1〕总开关能接通或切断总电源。总开关与个支路开关，总开关与保险座安装位置不能倒置。〔2〕照明线路开关应接于火线上，确保检修照明线路人员的平安。〔3〕在中点直接接地的三相四线制供电线路中，电气设备应采用保护接零。即将电气设备正常运行时不带电金属外壳与电网的零线连接起来。这样，当一相发生漏电或碰壳时，由于金属外壳事先已经接零，形成单相短路，使保护电路迅速动作，切断电源。〔4〕低压供电线路布设离地面或楼面低于2cm时，供电线路必须穿管或嵌入线槽。二、常用仪表,工具的使用1试电笔使用时，必须手指触及笔尾的金属局部，并使氖管小窗背光且朝自己，以便观测氖管的亮暗程度，防止因光线太强造成误判断，其使用方法见以下图所示。当用电笔测试带电体时，电流经带电体、电笔、人体及大地形成通电回路，只要带电体与大地之间的电位差超过60v时，电笔中的氖管就会发光。低压验电器检测的电压范围的60~500V。考前须知：使用前，必须在有电源处对验电器进行测试，以证明该验电器确实良好，方可使用。验电时，应使验电器逐渐靠近被测物体，直至氖管发亮，不可直接接触被测体。验电时，手指必须触及笔尾的金属体，否那么带电体也会误判为非带电体。验电时，要防止手指触及笔尖的金属局部，以免造成触电事故。2电工刀在使用电工刀时：不得用于带电作业，以免触电。应将刀口朝外剖削，并注意防止伤及手指。剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线成较小的锐角，以免割伤导线。使用完毕，随即将刀身折进刀柄。3螺丝刀使用螺丝刀时，螺丝刀较大时，除大拇指、食指和中指要夹住握柄外，手掌还要顶住柄的末端以防施转时滑脱。螺丝刀较小时，用大拇指和中指夹着握柄，同时用食指顶住柄的末端用力旋动。螺丝刀较长时，用右手压紧手柄并转动，同时左手握住起子的中间局部〔不可放在螺钉周围，以免将手划伤〕，以防止起子滑脱。考前须知带电作业时，手不可触及螺丝刀的金属杆，以免发生触电事故。作为电工，不应使用金属杆直通握柄顶部的螺丝刀。为防止金属杆触到人体或邻近带电体，金属杆应套上绝缘管。4钢丝钳钢丝钳在电工作业时，用途广泛。钳口可用来弯绞或钳夹导线线头；齿口可用来紧固或起松螺母；刀口可用来剪切导线或钳削导线绝缘层；侧口可用来铡切导线线芯、钢丝等较硬线材。钢丝钳各用途的使用方法见上图所示。考前须知使用前，使检查钢丝钳绝缘是否良好，以免带电作业时造成触电事故。在带电剪切导线时，不得用刀口同时剪切不同电位的两根线〔如相线与零线、相线与相线等〕，以免发生短路事故。5尖嘴钳尖嘴钳因其头部尖细〔如下图〕，适用于在狭小的工作空间操作。尖嘴钳可用来剪断较细小的导线；可用来夹持较小的螺钉、螺帽、垫圈、导线等；也可用来对单股导线整形〔如平直、弯曲等〕。假设使用尖嘴钳带电作业，应检查其绝缘是否良好，并在作业时金属局部不要触及人体或邻近的带电体。6斜口钳专用于剪断各种电线电缆，如下图。对粗细不同、硬度不同的材料，应选用大小适宜的斜口钳。7剥线钳剥线钳是专用于剥削较细小导线绝缘层的工具，其外形如下图。使用剥线钳剥削导线绝缘层时，先将要剥削的绝缘长度用标尺定好，然后将导线放入相应的刃口中〔比导线直径稍大〕，再用手将钳柄一握，导线的绝缘层即被剥离。剥线钳使用方法：使用时，将要剥削的绝缘层长度用标尺定好后，即可把导线放入相应的刃口中〔比导线直径稍大〕，用手将柄一握紧，导线的绝缘层即被割破。8电烙铁考前须知使用前应检查电源线是否良好，有无被烫伤。焊接电子类元件〔特别是集成块〕时，应采用防漏电等平安措施。当焊头因氧化而不“吃锡”时，不可硬烧。当焊头上锡较多不便焊接时，不可甩锡，不可敲击。焊接较小元件时，时间不宜过长，以免因热损坏元件或绝缘。焊接完毕，应拨去电源插头，将电烙铁置于金属支架上，防止烫伤或火灾的发生。焊接前，一般要把焊头的氧化层除去，并用焊剂进行上锡处理，使得焊头的前端经常保持一层薄锡，以防止氧化、减少能耗、导热良好。电烙铁的握法没有统一的要求，以不易疲劳、操作方便为原那么，一般有笔握法和拳握法两种，如下图。用电烙铁焊接导线时，必须使用焊料和焊剂。焊料一般为丝状焊锡或纯锡，常见的剂有松香、焊膏等。对焊接的根本要求是：焊点必须牢固，锡液必须充分渗透，焊点外表光滑有泽，应防止出现“虚焊”、“夹生焊”。产生“虚焊”的原因是因为焊件外表未去除干净或焊剂太少，使得焊锡不能充分流动，造成焊件外表挂锡太少，焊件之间未能充分固定；造成“夹生焊”的原因是因为烙铁温度低或焊接时烙铁停留时间太短，焊锡未能充分熔化。九、万用表模拟式万用表的型号繁多，以下图为常用的MF－47型万用表的外形。〔1〕使用前的检查与调整在使用万用表进行测量前，应进行以下检查、调整：外观应完好无被损，当轻轻摇晃时，指针应摆动自如。旋动转换开关，应切换灵活无卡阻，挡位应准确。水平放置万用表，转动表盘指针下面的机械调零螺丝，使指针对准标度尺左边的O位线。测量电阻前应进行电调零〔每换挡一次，都应重新进行电调零〕。即：将转换开关置于欧姆挡的适当位置，两支表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使指针对准欧姆标度尺右边的O位线。如指针始终不能指向O位线，那么应更换电池。检查表笔插接是否正确。黑表笔应接“一”极或“*”插孔，红表笔应接“＋”。检查测量机构是否有效，即应用欧姆挡，短时碰触两表笔，指针应偏转灵敏。〔2〕直流电阻的测量首先应断开被测电路的电源及连接导线。假设带电测量，将损坏仪表；假设在路测量，将影响测量结果。合理选择量程挡位，以指针居中或偏右为最正确。测量半导体器件时，不应选用R×1挡和R×10K挡。测量时表笔与被测电路应接触良好；双手不得同时触至表笔的金属局部，以防将人体电阻并入被测电路造成误差。正确读数并计算出实测值。切不可用欧姆挡直接测量微安表头、检流计、电池内阻。〔3〕电压的测量测量电压时，表笔应与被测电路并联。测量直流电压时，应注意极性。假设无法区分正、负极，那么先将量程选在较高挡位，用表笔轻触电路，假设指针反偏，那么调换表笔。合理选择量程。假设被测电压无法估计，先应选择最大量程，视指针偏摆情况再作调整。〔4〕电流的测量测量电流时，应与被测电路串联，切不可并联！测量直流电流时，应注意极性。测量较大电流时，应先断开电源然后再撤表笔。〔5〕考前须知测量过程中不得换挡。读数时，应三点成一线〔眼睛、指针、指针在刻度中的影子〕。根据被测对象，正确读取标度尺上的数据。测量完毕应将转换开关置空挡或OFF挡或电压最高挡。假设长时间不用，应取出内部电池。三、手工焊接技术〔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,实际上它们的外表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外表扩散,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:焊件外表应是清洁的,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,对黄铜等外表易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件外表进行镀锡浸润后,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,才可以到达焊牢的目的,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〕焊接工具及材料：电烙铁、电烙铁架、松香、焊锡丝等。电烙铁烙铁架锡焊丝〔3〕新烙铁在使用前的处理方法：i.新电烙铁在使用前先用细砂纸、锉刀或小刀烙铁头的外表刮光或打磨。ii.搪锡。将电烙铁加热到可以融掉焊锡，但外表还没有被氧化的时候，很快的涂上松香，然后再烙铁头上均匀的沾上锡。(4)焊接操作方法1.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，以有利于健康和平安。2.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电烙铁的握法3．操作步骤：五步施焊法：一刮、二镀、三测、四焊“刮”就是处理焊接对象的外表。焊接前，应先进行被焊件外表的清洁工作，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。五步焊接法注意：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开工件，以免影响焊接质量。〔5〕焊接考前须知〔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。〔6〕电子元件焊接装配1〕、元件插装时标记和色码朝上，易于识别。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。图10焊接电子元件插装方式四.收音机安装4.1实验目的与要求了解掌握收音机的原理，最终能够完成收音机的焊接、装配、调试，并且实现元件的焊接工艺性。4.2收音机的原理a：输入回路

磁性天线感应来的信号送到谐振回路L1Ca，由于L1Ca调谐在欲接受的信号的频率上，其他的干扰信号被抑制。然后通过L1L2之间的互感将信号送到变频管BG1基极。

b：变频级

变频级由变频管VT1的相关偏置电路和本机震荡电路组成。震荡线圈的初级和CB组成震荡电路，次级将震荡信号通过三级管反应回来形成等副自激震荡，震荡信号通过电容C2注入VT1的发射极。

c：中放级

经变频级后，信号变换成频率为465千周的中频信号，由谐振于465千周的中周T3初级取出，经变压器耦合的方式送入中放管VT2中频放大后的信号经下一个同样谐振于465千周的中周T4送入检波管T4。

在VT2的基极加有自动增益控制电路，，检波后的直流分量通过R3加到VT2的基极做自动增益控制，用来控制强台的噪声。C3是一个较大的电容，作用是滤除检波后的音频电流，C4是旁路电容。

d：检波电路

在超外差收音机中，有中频放大级将信号放大到足够使检波三极管工作。大信号检波后的输出电压有高频分量，直流分量和低频分量。其中高频分量经旁路电容入地：直流分量被C6和可变电阻组成的组容耦合电路隔开，所以检波器的电压要是低频分量，这个分量随输入调幅波的包络线的规律变化。检波电流有两项：直流分量在R3上产生压降与VO成比例，作为自动增益控制之用。音频分量的振幅与载波电压成正比。与输入信号成线性关系，失真很小。

e：低频放大级

此处的低频放大指的是功率放大前的末级音频信号通过组容耦合的方式送入VT4。VT4的工作电流由R5和电位器共同控制，调节电位器就调节了音量，VT4的工作电流在1.5-2.5MA之间。

f：功率放大级

本机的功率放大级采用的是乙类推挽功放。音频信号经VT4放大后由变压器将波形分为两个半周分别交由VT5，VT6放大，放大后的信号通过C9和并在一起，送入扬声器播放出声音。4.3元件清单序号名称规格型号位号数量1三极管9018VT1、2、33只2三极管9014VT41只3三极管9013HVT5、VT62只4发光管LED1只5磁棒线圈T11套6中周红、白、黑T2、T3、T43个7输入变压器T51个8扬声器BL1个9电阻器100ΩR6、R8、R103只10电阻器120ΩR7、R92只11电阻器330ΩR11、R2各1只12电阻器30K、100KR4、R5各1只13电阻器120K、200KR3、R1各1只14电位器5KRP1只15电解电容μFC61只16电解电容10μFC31只17电解电容100μFC8、C92只18瓷片电容682、103C2、C1各1只19电瓷片电容223C4、C5、C73只20双联电容CA1只21收音机前盖1个22收音机后盖1个23刻度板、音窗各1个24双联拨盘1个25电位器拨盘1个26磁棒支架1个27印刷电路板1块28电路原理图及装配说明1份29电池正负极片3件1套30连接导线1个31耳机插座J1个32双联及拨盘螺丝3粒33电位器拨盘螺丝1粒34自攻螺丝1粒4.4元件测量〔1〕固定电阻器测量序号位号标称值允许误差欧姆档量程测量值实际误差适用判断备注13R1200K10%X1K215K5%可用无11R210%X1002.8%可用无13R3120K10%X1K129K8.3%可用无12R430K10%X1K30K0.0%可用无12R5100K10%X1K100K0.0%可用无9R6100Ω10%X1098Ω1.0%可用无10R7120Ω10%X10120Ω0.0%可用无9R8100Ω10%X1098Ω2.0%可用无10R9120Ω10%X10120Ω0.0%可用无9R10100Ω10%X10100Ω0.0%可用无11R11330Ω10%X10330Ω0.0%可用无〔2〕可变电阻〔电位器〕测量序列标称值图形符号欧姆档量程固定电阻值R12可调电阻4~5通断是否可靠R13R23145KX1KK是〔3〕固定电容器测量序列位号标称值额定工作电压欧姆档量程有无击出穿、漏电、失效适用判断备注15C650VX1K无可用16C310uF25VX1K无可用17C8100uF10VX100无可用17C9100uF10VX100无可用18C268218C110319C422319C522319C72234.5元件的焊接测量检验后，将元件逐个焊接到电路板上。4.6收音机的调试将装配好的收音机安装上电源，并调试中周，使收音机能接收到播送。.装配说明：1.本套件制作容易，是提高初学者学习电子技术兴趣的良好教材。2.在拿到本套件后，请对照物料清单清点一遍，并用万能表粗略地〔因出厂已测量过〕测量一下各元件的参数。先检查元件有没有出错，然后对装配图安装元件；装完后检查看有没有虚假错焊，元件极性正确。只要安装无误，一般情况下都能成功。3.假设本套件内材料有质量问题，只要不剪脚，不损坏外观，在三个月内包换。〔二〕.产品的功能及主要参数本产品由稳压和充电器两局部组成:稳压电源输出3V、6V直流稳压电压，可作为收音机、收录机等小型电器的外接电源；充电器可对5号、7号可充电电池进行恒流恒压充电。本产品根据模拟电子技术的根本电路设计而成，与理论教学结合紧密，产品功能多、操作方便、性能优良具有输出功率大、工作稳定可靠、性价比高等优点，极易装制成功。散件组装过程除可以进一步学习电子技术外，还可以掌握电子安装工艺，了解测量和调试技术，一学举多得。〔1〕、直流稳压电源：输入电压：交流220V，输出电压：直流3V、6V〔可切换〕稳压输出；最大输出电流：500mA。〔2〕、电池充电器：左通道〔E1、E2〕充电电流60~70mA〔普通充电〕，右通道〔E3、E4〕充电电流120mA~130mA〔快速充电〕，两通道可以同时使用，各可以充5号或7号电池两节〔串联〕。稳压电源和充电器可以同时使用，只要两者电流之和不超过500mA。(三).安装步骤2.贴片二极管、电容、电阻的认识(四).考前须知1.烙铁必须插在烙铁架中2.请给烙铁架海棉加水烙铁头的保护(1)焊锡丝:电烙铁加热的进程中要及时给裸铜面搪锡否那么会不好焊(2)烙铁头上多余锡的处理六.声控开关设计与安装声光控开关电路应由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大局部组成。如图：声光控延时开关实现在白天呈关闭状态，只有在晚上且存在声响情况下〔如人的脚步声等〕才开启，开启后延时一段时间后又能自动关闭。2.设计方案论证：通过查阅资料，得到当外部条件变化〔天色变暗、有明显声响〕时，光敏和声敏元件电位及电阻明显变化，微弱信号经放大器放大后足以使的控制开关开启，是电路导通。我认为此设计方案可行。3.详细设计：1〕电路工作原理：开关电路中声音检测采用驻极体话筒MIC，三极管T2组成放大器。无声响静态时T2是处于饱和导通状态，当有声响时，话筒MIC接收声响信号，可使T2截止。亮度检测由光敏电阻RG完成。电路使用的CMOS数字集成电路CD4011，内含有四个2输入端与非门。CD4011中除其中一个直接用为2输入端与非门作为判别电路外，其余三个均接成反相器作放大器用。D6、R6、C4组成延时电路。开关采用可控硅T1。二极管D1~D4与可控硅T1组成可控整流电路，当T1导通时，灯泡发亮；T1截止时，灯泡熄灭。白天时，光敏电阻RG受光照呈低阻态，CD4011eq\o\ac(○,13)脚始终为低电平。这时不管CD4011eq\o\ac(○,12)脚为高电平〔有响声使T2截止〕还是低电平〔无声响T2饱和导通〕，与非门输出eq\o\ac(○,11)脚始终为高电平。经三次反相后，eq\o\ac(○,10)脚输出为低电平，可控硅T1截止，灯泡不亮。可见由于光敏电阻RG受光照作用，白天灯泡一直不会亮。晚上天黑时，光敏电阻RG无光照呈高阻态，CD4011eq\o\ac(○,13)脚始终为高电平。这时如果无声响，T2饱和导通，eq\o\ac(○,12)脚为低电平，那么与非门输出eq\o\ac(○,11)脚仍然为高电平，电路状态与白天相同。但当有声响发生时，话筒MIC接收声响信号使T2截止，eq\o\ac(○,12)脚为高电平，与非门输出eq\o\ac(○,11)脚变为低电平，经一级反相放大后，eq\o\ac(○,3)脚输出高电平。此时eq\o\ac(○,3)脚输出的高电平经导通的D6迅速对电容C4充电，使eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)脚升至高电平，再经两级反相后，eq\o\ac(○,10)脚输出为高电平，由此触发可控硅T1导通，灯泡点亮。声响消失后，T2恢复饱和导通，eq\o\ac(○,12)脚为低电平，eq\o\ac(○,11)脚输出高电平，经一级反相放大后，eq\o\ac(○,3)脚输出低电平。此时由于C4还来不及放电，D6截止。随后C4通过R6缓慢放电，C4两端电压即eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)脚电压逐渐下降。当eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)脚电压下降至低电平电压值〔1V左右〕时，eq\o\ac(○,4)脚输出高电平，eq\o\ac(○,10)脚输出低电平使T1截止，灯炮熄灭。由此可见，灯泡发亮的维持时间主要取决于C4的放电时间常数。改变电阻R6的阻值，可调整延时时间，通常设计延时45~60秒左右。调整电阻R5，可改变电路白天到黑天的亮度阈值。话筒灵敏度可由R2调整。2〕光控电路光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送入的光源转换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：发光器件电路、光敏器件电路和光电显示器件电路。本次实验的中我们选用光敏电阻作为传感器来实现光控。光敏电阻器又叫光感电阻，其工作原理是基于内光电效应。光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换〔将光的变化转换为电的变化〕。3〕声控电路我们选择MIC做为接收信号源，工作原理：话筒将声音信号转化为负极性的电信号。声控电路通过声音信号控制可控硅的导通状态，其特征在于，所述声控电路包括电源局部，谐振放大局部及触发器，电源局部通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压，谐振放大局部包括多极三极管放大，话筒接在第一级放大三极管的基极上并由电容耦合，一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制极的电位。当光线缺乏或黑夜时，MIC接收到声信号，开始工作。4〕延时电子开关电路延时电子开关电路它是用电路中送入的信号进行控制电路的设备。其作用是用送入来的信号去控制电路，使电路到达延时的效果。常用的延时电路有按键延时电路、感应延时电路、开关控制延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。而本电路延时电子开关电路使用主要的电路为声光双控延时电路局部。声光双控电路是声、光控开关的组合。它是利用驻极体话筒是否采集到声音信号，光敏电阻感应光线的明暗来改变信号的上下电平，以到达控制电路输出上下电平的目的，再利用稳压管高电平导通的原理来控制灯泡的亮灭。延时电子开关电路的设计，采用集成CD4011。延时电路的设计主要由C3和R9组成。当夜晚有响声〔如脚步声、说话声等〕，话筒接收到信号后内阻增大，CD4011的8、9脚为高电平，10脚为低电平，VD9截止，C3通过R9放电，放电的时间长短决定了灯亮的时间，直到C3上的电放完到CD4011的15脚，这时为低电平，灯泡熄灭，等待下一次信号。集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMOS电路〔如图3-2〕，每个与非门有2个输入端一个输出端，与非门的特点是，输入端有低电平输出高电平，输入端全部高电平输出低电平，逻辑表达式为：。图3-2CD4011内部结构5〕整流电路的设计整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。根据电压的充分利用整流电路选用单向桥式整流电路。单向桥式整流电路是由电源变压器T，4只整流二极管VD1～VD4和负载RL组成。电路图如2-1图所示。图3-1桥式整流电路原理图工作原理：利用4个二极管接成电桥使在U2的正负半周的电压经过两只二极管交替导通，即在负载上形成了单方向的全波脉冲电压。其中单向桥式整流电路对电压的利用率高。1〕电路原理图：2〕元器件清单：见附表5.系统实施(系统实现与调试过程中遇到的主要问题分析和系统运行的结果)根据电路原理图，选择出需要的电子元器件，依据电路图正确焊接，焊接完成后，重新检查电路板有没有虚焊、短路等问题。检查完毕后通电试验。在第一次的试验中出现了一点问题导致灯泡不亮，后经改良后，又出现一些新的问题---灯泡点亮时间太短没有进行延时。有关问题分析如下：(1).灯泡一直不亮这种情况可能是灯泡断路．也可能是电源或控制电路出现故障。在确认灯泡正常的情况下先检查C1两端是否有10V以上直流电压。如果没有，说明整流二极管VD1~VD4或电阻或焊点出现开路性故障．或C1损坏．应逐一检查确诊。假设C1两端电压正常，再检查光敏电阻是否正常．光敏电阻在用黑纸包裹起来后测量其阻值应在1MΩ以上。在有光照射下阻值应只有数百欧姆．否那么应予更换。当确认光敏电阻正常后，用黑纸严密包裹起来．然后在四个与非门输入端依次参加人为触发信号．并用万用表监测其输出端电平是否改变。假设不变．在外围元件正常的情况下，说明CD4011损坏。假设证明CD4011正常。在CD4011〔11〕脚有高电平输出的前提下．灯泡仍不亮．那只有是R3或可控硅出现开路性损坏。假设在CD4011各输入端人为参加触发信号，CD4011能正常翻转且灯泡能点亮。那么应检查话筒、C3、VT1。(2).灯泡点亮时间太短这主要是C2、R6时间常数太小．常见原因是C2漏电．其次是二极管VD5的反向漏电流太大。检查并更换后故障即可排除。居家电路设计〔一〕1、电气照明的根底知识照明电路的组成：照明电路一般由电源、导线、控制器件和照明灯具组成。其中电源的作用是提供电能，导线的作用是传输电能，控制器件是控制电路的工作状态，照明灯具是把电能转换为光能。电气照明的分类：根据照明的不同类型，我国的电气照明分为：(二)1、日光灯电路的组成日光灯电路主要由日光灯管、镇流器、启辉器等局部组成。灯管：是日光灯电路的发光主体，灯管的两端有灯丝，管内充满了惰性气体及少量水银，管壁上涂有莹光粉，当管内产生弧光放电时，水银变成蒸气，幅射出大量的紫外线，管壁上的莹光粉在紫外线的激发下，幅射出接近日光的光线。日光灯管产生弧光放电的条件：一是灯丝要预热并发射热电子，二是灯管两端需要加一个较高电压，使管内气体被击穿放电，通常日光灯管本身不能直接在220V电源上使用。镇流器：镇流器是一个带铁芯的电感线圈，结构有单线圈式和双线圈式，以单线圈式应用较广。它的作用是和启辉器结合起来，给灯管提供一个高电压，使灯管内的气体被击穿放电，工作时限制灯管电流。启辉器：启辉器有两个电极，一个是双金属片，另一个是固定片，二极之间有一个小容量的电容器。一定数值的电压加在启辉器两端时，启辉器产生辉光放电，双金属片因放电而受热伸直，并与静片接触，而后启辉器因动片与静片接触，放电停止，冷却且自动分开。它的作用是通过辉光放电使电路产生突然断合，使镇流器两端产生瞬时高压。2、日光灯电路的工作原理日光灯电路在开关闭合后，电路中有小电流〔220V交流电压提供〕，此时启辉器产生辉光放电，双金属片受热伸直，与静片接触，然后放电停止，不再受热，冷却并自动分开，此时电路突然断开，在镇流器两端有一个瞬时变化率很大的电压，镇流器线圈随之产生一个更大的和电路断开前方向相同的高电压〔感应电压u=Ldi/dt〕，这个高电压加在日光灯管的两端，使灯管内气体被击穿放电，水银蒸气受到激发，幅射大量紫外线，莹光粉受到激发发光。3、常见的日光灯电路⑴单线圈式单灯管电路⑵单线圈式双灯管电路〔双灯管是一种并联关系〕⑶双线圈式双灯管电路4、日光灯电路的特点日光灯电路和白炽灯电路比拟起来，它的发光效率高，不会产生太多热量，发出的光线接近日光，有利于人们的眼睛健康，但是电路复杂，价格要比白炽灯电路昂贵。5、日光灯电路的安装⑴配线。按照电气原理图和装配图进行配线。⑵镇流器的标称功率应和灯管的标称功率配套相等，开关也应接在相线上，和日光灯串联。⑶电路在安装前应检查各器件是否完好，功率是否配套相等。⑷电路连接应按选定的电路原理图进行。⑸接线完毕后应认真检查后再开灯，并作好接线处的绝缘处理。6、日光灯电路常见故障现象及排除〔三〕1、配电板〔箱〕的作用和根本组成配电板〔箱〕的作用：配电板箱是一种连接在电源和多个用电设备之间的电气装置，主要起分配电能和控制、测量、保护用电电器作用。配电板〔箱〕的根本组成：配电板〔箱〕一般由进户总熔断丝、电度表、电流互感器、控制开关、过载或短路保护电器等组成，容量较大的还装有隔离开关。配电板〔箱〕的分类：按用途分：有照明配电箱和动力配电箱；按材质分：有木质、铁质和塑料等；按安装方式分：有明装和暗装；按制造方式分：有自制配电箱和成品配电箱；2、组成配电板〔箱〕的主要器件和作用⑴交流电度表作用：累计记录用户一段时间内消耗电能的多少，又称火表。分类：按结构和工作原理分有：电气机械式和电子数字式；按其测量的相数分有：单相电度表和三相电度表；单相电度表：多用于家用配电线路中，其规格多作工作电流表示；单相电度表的接法：串联在电路中，①1、3接进线，2、4接出线；②1、2接进线，3、4接出线；单相电度表的选用：根据用户的总负载电流确定；单相电度表的安装：一般装在配电盘的左方或上方，开关装在右边或下方；电度表在安装时必须与地面垂直；三相电度表：主要用于动力配电线路中；三相电度表的接法：有两种：三相四线制和三相三线制；选用和安装同单相电度表；电子式电度表：利用电子线路实现电能的计量、检测优点：测量准确度高，自身能耗低，使用寿命长，便于实现自动化管理；⑵闸刀开关作用：控制电路接通或切断的手动低压开关。分类：有二极胶盖闸刀开关和三极胶盖闸刀开关两种，二极胶盖闸刀开关常应用在家用电路中，三极胶盖闸刀开关常应用在动力配电线路中；闸刀开关的接线规定：开关底座上端与静触头相连的一对接线桩接电源进线，底座下端的一对接线桩通过熔断丝与动触头相连接电源出线，闸刀安装时，手柄要朝上，不能倒装或平装；⑶熔断器：在电路短路或过载时能自己熔断从而切断电路，对电路起到保护作用；家用熔断器的结构和安装：熔断器的选用：根据熔丝负载电流和电路总电流大小来选用；注意：装换熔丝时不能任意加粗，更不能用其他金属丝代替；⑷电流互感器：应用于工作电流较高的电力系统中，起电流变换和电路隔离作用；安装：应该安装在电度表的上方；⑸漏电保护器：用于防止因触电、漏电引起的人身伤亡事故、设备损坏及火灾的平安保护电器。分类：按动作原理分：有电压动作型和电流动作型；按内部结构分：有电磁式和电子式；家用电子式漏电保护器工作原理：漏电保护器的使用：选用漏电保护器时，首先应使其额定电压和额定电流大于或等于线路的额定电压和负载工作电流，其次应使其脱扣器的额定电流大于或等于线路负载工作电流；漏电保护器的安装：(四〕1、盘面板的组装盘面板的作用：固定在配电箱中，用于安装电器元件。盘面板的制作：⑴面板的制作⑵电器排列，一般是将仪表放在上方，各回路开关及熔断器相互对应；⑶排列间距：按规定；⑷盘面板的加工⑸电器的固定2、盘面板的配线⑴导线选择：根据仪表和电器的规格、容量及安装位置，按设计要求选取导线截面和长度；⑵导线敷设：⑶导线的连接：3、盘面板的安装要求：⑴电源连接：垂直装设的开关或熔断器的上端接电源，下端接负载；横装的设备左侧接电源，右侧接负载；螺旋式熔断器的中间接电源，螺旋端子接负载；⑵接零母线：⑶相序分色：相线用黄、绿、红色，中性线用紫色，接地线用紫底黑色；4、箱体制作：5、配电箱安装：安装方式：有悬挂式、嵌墙式和落地式三种；(五)1、安装要求⑴布线规那么①左零右相布线；②灯头开关和螺口灯座的内触头均接相线；③配电盘反面布线应横平竖直，分布均匀，防止交叉，导线转角应圆成90°，圆角呈圆弧形自然过渡；⑵按电源相线流经的顺序，确定元器件的摆放顺序：三眼插头—单相电度表—单相闸刀—漏电保护器—保险丝盒—两眼插座—灯头开关—灯头座⑶外观要求①元器件中仪表应放于上方，整体布局均匀美观；②采用暗敷方式，正面放置元器件，反面统一布线；③与有垫圈的接线桩连接时，线头应弯成羊眼圈，大小略小于垫圈；④导线下料长短适中，裸露局部要少，线头应紧固到位；2、安装步骤⑴根据电气原理图，在装配板上摆放元器件；⑵确定接线孔位置，做好标记；⑶在接线孔处钻孔；⑷用螺钉固定器件；⑸根据连线图按要求从反面进行连线；⑹在配电板一侧开一窄槽以备走电源线；⑺对导线剥除绝缘层；⑻将电源线与插座、配电板上各对应端相连接，注意左零右相；⑼将配电板整体检查有无接错，并用万用表电阻档进行测量有无非正常短路或开路；⑽经检查无误后，在灯座上安装灯泡，并通电进行检查；⑾上交配电盘。(六)1、配线的要求根本原那么：电能传输可靠，线路布局合理，整齐美观，安装牢靠。技术要求：⑴敷设的导线其额定电压应大于电路的工作电压；⑵配线时应尽量防止导线有接头，导线的连接处不应受到机械力作用；⑶明配线敷设时要保持水平或垂直，并有一定的间距；⑷导线穿越楼板地、墙体时，应有保护装置；⑸导线通过建筑物的伸缩缝或沉缝时要留有余量；⑹导线相互交叉时，应在每根导线上加绝缘管，并将套管在导线上固定；⑺室内电气管线和配电设备与各种管道及建筑物地面应有一定的平安距离；2、配线⑴槽板配线主要适用于枯燥的办公场所，在布线时要一槽一线，它属于明配线路，施工时一般可以分为四个步骤：①定位画线；②槽板固定；③导线敷设；④固定盖板；⑵线管配线一般适用于公共建筑物及工业厂房等多尘环境，它有明配线和暗配线两种，明配线要求横平竖直，整齐美观；暗配线要求管路短，弯头少；它的安装步骤一般为：①选择线管；②管材加工；③敷设管路；④清管穿线；⑶护套线配线具有防潮、耐酸和防腐蚀等性能，造价低廉，施工步骤一般为：①定位画线；②固定线卡；③敷设导线；元器件：刀开关、自动空气开关、白炽灯与灯座、开关、导线假设干、工作台等图31居家电气原理图电度表的接线与配电线路作品展示：图33居家电气设计作品图交流异步电动机正反转控制1.三相异步电动机的点动控制点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。所谓点动控制是指：按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1(a)所示。点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成。其中以转换开关QS作电源隔离开关，熔断器FU作短路保护，按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电，接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。点动控制原理：当电动机需要点动时，先合上转换开关QS，此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运转。当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电，带动接触器KM的三对主触头恢复断开，电动机M失电停转。在生产实际应用中，电动机的点动控制电路使用非常广泛，把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等，就可以实现各种各样的自动控制电路，控制小型电动机的自动运行。欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，防止电动机在欠压下运行的一种保护。因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”〔即电动机接通电源但不转动〕的现象，以致损坏电动机。采用接触器自锁正转控制线路就可防止电动机欠压运行，这是因为当线路电压下降到一定值〔一般指低于额定电压85%以下〕时，接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，带动主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，到达欠压保护的目的。失压保护：失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某中原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源。当重新供电时，保证电动机不能自行启动，防止造成设备和人身伤亡事故。采用接触器自锁控制线路，由于接触器自锁触头和主触头在电源断电时已经断开，使控制电路和主电路都不能接通。所以在电源恢复供电时，电动机就不能自行启动运转，保证了人身和设备的平安。控制原理：当按下启动按钮SB2后，电源U1相通过热继电器FR动断接点、停止按钮SB1的动断接点、启动按钮SB2动合接点及交流接触器KM的线圈接通电源V1相，使交流接触器线圈带电而动作，其主触头闭合使电动机转动。同时，交流接触器KM的常开辅助触头短接了启动按钮SB2的动合接点，保持交流接触器线圈始终处于带电状态，这就是所谓的自锁〔自保〕。与启动按钮SB2并联起自锁作用的常开辅助触头称为自锁触头〔或自保触头〕。三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图如图3-4所示。线路中采用了两个接触器，即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2，它们分别由正转按钮SB2和反转按钮SB3控制。这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序接线，KM2那么对调了两相的相序。控制电路有两条，一条由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB3和KM2线圈等组成的反转控制电路。控制原理：当按下正转启动按钮SB2后，电源相通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、正转启动按钮SB2的动合接点、反转交流接触器KM2的常闭辅助触头、正转交流接触器线圈KM1，使正转接触器KM1带电而动作，其主触头闭合使电动机正向转动运行，并通过接触器KM1的常开辅助触头自保持运行。反转启动过程与上面相似，只是接触器KM2动作后，调换了两根电源线U、W相〔即改变电源相序〕，从而到达反转目的。互锁原理：接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合，否那么造成两相电源短路事故。为了保证一个接触器得电动作时，另一个接触器不能得电动作，以防止电源的相间短路，就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头，而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头。当接触器KM1得电动作时，串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断，切断了反转控制电路，保证了KM1主触头闭合时，KM2的主触头不能闭合。同样，当接触器KM2得电动作时，KM2的常闭触头分断，切断了正转控制电路，可靠地防止了两相电源短路事故的发生。这种在一个接触器得电动作时，通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作的作用叫联锁〔或互锁〕。实现联锁作用的常闭触头称为联锁触头〔或互锁触头〕。4、三相异步电动机的Y—Δ起动控制〔1〕Y—Δ起动自动控制三相异步电动机Y—Δ降压启动控制线路图主要元器件介绍：a.起动按钮〔SB2〕。手动按钮开关，可控制电动机的起动运行。b.停止按钮〔SB1〕。手动按钮开关，可控制电动机的停止运行。c.主交流接触器〔KM1〕。电动机主运行回路用接触器，起动时通过电动机起动电流，运行时通过正常运行的线电流。d.Y形连接的交流接触器〔KM3〕。用于电动机起动时作Y形连接的交流接触器，起动时通过Y形连接降压起动的线电流，起动结束后停止工作。e.Δ形连接的交流接触器〔KM2〕。用于电动机起动结束后恢复Δ形连接作正常运行的接触器，通过绕组正常运行的相电流。f.时间继电器〔KT〕。控制Y—Δ变换起动的起动过程时间〔电机起动时间〕，即电动机从起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间。g.热继电器〔或电机保护器FR〕。热继电器主要设置有三相电动机的过负荷保护；电机保护器主要设置有三相电动机的过负荷保护、断相保护、短路保护和平横保护等。控制原理：三相异步电动机Y—Δ转换启动的控制原理大致如下：a.按下启动按钮SB2后，电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、Δ形连接交流接触器KM2常闭辅助触头，接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始。此时时间继电器KT虽已动作，接点应断开，但其延时接点是瞬间闭合延时断开的〔延时结束后断开〕，同时通过此KT延时接点去接通Y形连接的交流接触器KM3的线圈回路，那么交流接触器KM3带电动作，其主触头去接通三相绕组，使电动机处于Y形连接的运行状态；KM3辅助常开触头闭合去接通主交流接触器KM1的线圈。b.主交流接触器KM1带电启动后，其辅助触头进行自保持功能〔自锁功能〕；而KM1的主触头闭合去接通三相交流电源，此时电动机启动过程开始。c.当时间继电器KT延时断开接点〔动断接点〕KT的时间到达〔或延时到〕电动机启动过程结束时间后，时间继电器KT接点随即断开。d.时间继电器KT接点断开后，那么交流接触器KM3失电。KM3主触头切断电动机绕组的Y形连接回路；同时接触器KM3的常闭辅助触头闭合，去接通Δ形连接交流接触器KM2的线圈电源。e.当交流接触器KM2动作后，其主触头闭合，使电动机正常运行于Δ形连接状态；而KM2的常闭辅助触头断开使时间继电器KT线圈失电，并对交流接触器KM3联锁。电动机处于正常运行状态。f.启动过程结束后，电动机按Δ形连接正常运行。〔2〕Y—Δ起动手动控制图3-6三相异步电动机Y—Δ降压启动接线图Y—Δ起动手动控制接线如图3-6所示。图中手动控制开关SA有两个位置，分别是电动机定子绕组星形和三角形连接。线路动作原理为：起动时，将开关SA置于“起动”位置，电动机定子绕组被接成星形降压起动，当电动机转速上升到一定值后，再将开关SA置于“运行”位置，使电动机定子绕组接成三角形，电动机全压运行。5.三相异步电动机的自偶降压起动〔1〕电动机自耦降压启动〔自动控制接线图〕图3-7电动机自耦降压起动接线图图3-7是交流电动机自耦降压启动自动切换控制接线图，自动切换靠时间继电器完成，用时间继电器切换能可靠地完成由启动到运行的转换过程，不会造成启动时间的长短不一的情况，也不会因启动时间长造成烧毁自耦变压器事故控制过程如下：a、合上空气开关QF接通三相电源。b、按启动按钮SB2交流接触器KM1线圈通电吸合并自锁，其主触头闭合，将自耦变压器线圈接成星形，与此同时由于KM1辅助常开触点闭合，使得接触器KM2线圈通电吸合，KM2的主触头闭合由自耦变压器的低压低压抽头〔例如65％〕将三相电压的65％接入电动。c、KM1辅助常开触点闭合，使时间继电器KT线圈通电，并按已整定好的时间开始计时，当时间到达后，KT的延时常开触点闭合，使中间继电器KA线圈通电吸合并自锁。d、由于KA线圈通电，其常闭触点断开使KM1线圈断电，KM1常开触点全部释放，主触头断开，使自耦变压器线圈封星端翻开；同时KM2线圈断电，其主触头断开，切断自耦变压器电源。KA的常闭触点闭合，通过KM1已经复位的常闭触点，使KM3线圈得电吸合，KM3主触头接通电动机在全压下运行。e、KM1的常开触点断开也使时间继电器KT线圈断电，其延时闭合触点释放，也保证了在电动机启动任务完成后，使时间继电器KT可处于断电状态。f、欲停车时，可按SB1那么控制回路全部断电，电动机切除电源而停转。g、电动机的过载保护由热继电器FR完成。〔2〕电动机自耦降压启动〔手动控制接线〕图3-8电动机自耦降压起动接线图自耦变