新能源汽车电工电子技术基础 课件全套 周娇艳 项目1-7 新能源汽车用电安全常识认知- 新能源汽车半导体元件的应用

新能源汽车用电安全常识认知学习目标情境描述知识解析任务实施课程思政contents目录学习目标01素养目标培养通过互联网、书籍等渠道获取信息分析问题的能力培养独立自学、讨论合作的学习能力，学生对比辨别的辩证思考能力培养学生安全生产、安全操作的安全意识树立7S标准规范意识知识目标理解电压等级和最大工作电压的概念，了解不同电压等级的安全要求。掌握安全电压的标准和概念，了解不同环境状况下安全电压的取值。理解新能源汽车用电安全的重要性，以及触电急救的方法和步骤。技能目标能够正确使用个人安全防护用品，包括绝缘手套、绝缘帽、护目镜、绝缘靴和绝缘服等。能够按照安全操作规程进行新能源汽车维修操作，避免触电事故的发生。能够正确进行触电急救，包括切断电源、进行人工呼吸和心肺复苏等。情境描述02事故背景该事故发生在一家汽车维修店，涉及一辆新能源汽车的维修工作。触电事故发生在维修新能源汽车的过程中，具体涉及到电池和充电系统的维修。事故发生时，维修人员没有采取必要的安全措施，也没有佩戴相应的个人安全防护用品。事故原因分析

维修人员未接受系统的用电安全培训，对新能源汽车的用电安全认知不足。安全措施不到位在维修过程中，维修人员未采取必要的安全措施，未佩戴相应的个人安全防护用品。触电事故由维修人员直接接触到新能源汽车的高压电路系统导致，因新能源汽车的高压电路系统电压很高，一旦接触可能发生触电事故。知识解析03日常用电安全是生活中非常重要的一项内容，涉及到用电设备的选择、使用和保养等方面的知识。我们要合理使用电力设备，避免过度用电导致电器损坏，同时要关注电力线的安全，预防电气事故的发生。日常用电安全认知合理用电安全日常用电安全维修安全防护电动汽车电压都在B级范围中，进行新能源汽车维护维修时都需要采取安全防护措施。高压定义汽车行业中所指的高压是指高于30V的交流电压或者高于60V的直流电压。特种作业操作证新能源汽车从业人员需考取特种作业操作证，即低压电工证。电力系统电压等级我国将额定电压1kV以上的电压称为高压，1kV以下的电压称为低压。新能源汽车电压新能源汽车的动力电池电压范围一般为200～750V，低电压范围。200V到底是高压还是低压了解我国电压分类标准了解我国电压分类标准，知道一般新能源汽车的动力电池电压范围，掌握几种情况下的特低电压（安全电压）。掌握特低电压为确保电力系统的稳定和设备的安全运行，了解我国电压分类标准是至关重要的。对于新能源汽车来说，动力电池电压范围和特低电压也是需要掌握的重要知识。国家规定特种作业操作人员必须做到持证上岗特低电压等级特低电压等级我国国家标准《特低电压（ELV）现值》根据不同情况设置了五种特低电压额定值等级，以防止人员发生电击事故。手持电动工具在特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V特低电压，有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V特低电压。照明灯选择金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯采用12V特地电压，水下作业等场所应采用6V特低电压。安全电压选择如果不是有特殊作业环境的情况下，一般安全电压是指36V，原因是人身能摆脱电源的摆脱电流值一般是30mA左右，而人体电阻在干燥环境中一般在1000-2000欧姆左右。实训室安全用电须知实训室是实训的主要场所，设备、工具集中，人多空间有限易引发触电现象，进入实训室实训前需熟知安全规定，熟悉操作规程。监护人安排新能源汽车作业必须安排安全监护人，监护人需经过相关培训，了解安全操作规程和注意事项，监护人不在场或监护不到位，严禁操作。警示标志实训室内所有带电设备、开关等都应贴上警示标志，未经老师许可，不得擅自使用各种用电设备和工具等，严格按照安全操作规程操作。双手保持干燥操作过程中双手应保持干燥，不得直接用手触摸电路，必须使用绝缘工具，并确保工具的绝缘部分完好无损，以避免触电事故。绝缘工具检查使用绝缘工具前，需仔细检查工具的绝缘部分是否有破损，以免触电，排查故障前，要先切断电源并用检测工具检查电路是否带电。工具归位实训任务完成需恢复工位，工具归位，进行5S，确保实训室整洁有序，避免因工具摆放不当或设备故障引发意外事故。实训室中安全用电要求新能源汽车用电安全问题日益凸显，成为影响新能源汽车产业发展的关键因素。新能源汽车用电安全认知充电桩作为新能源汽车的重要基础设施，其安全问题不容忽视。充电桩安全电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性能对新能源汽车的安全性至关重要。电池安全除了基础设施和核心部件的安全问题，新能源汽车的整体安全性也需得到重视。车辆安全新能源汽车用电安全认知新能源汽车的高压部件新能源汽车上的动力电池组、驱动电机、电机控制器、DC/DC转换器、高压配电箱、空调、PTC加热器等都是高压部件。橙色或黄色标识为了防止触电危险，新能源汽车在设计时使用醒目的橙色或黄色标出高压部件和高压线路。新能源汽车高压标识认知新能源汽车维修安全作为未来新能源汽车维修的工作人员，要接触高压部件和高压线路，只要做好防护，严格按照安全操作规程操作，即便是高压电也不用害怕。选用与检查个人防护用品为防止触电，需使用高压安全个人防护用品，如绝缘手套、绝缘帽、绝缘鞋、护目镜及绝缘服等。绝缘手套的选用与检查绝缘手套材料由天然橡胶或合成橡胶制成，每只手套上都有明显且持久的标记，内容包括标记符号、使用电压等级/类别、制造单位或商标等。新能源汽车维修个人安全防护用品认知123绝缘手套的测试每六个月进行一次，由专门的机构用专用设备进行测试，如不符合要求应立即停止使用。绝缘手套测试与检查绝缘手套的等级越高越厚，根据新能源汽车高压带电部件的电压值选择合适的绝缘手套。绝缘手套等级与厚度使用前应检查绝缘手套的有效期，外观检查有无粘连、裂纹、破损、砂眼等，进行气密性检查。绝缘手套使用注意事项新能源汽车维修个人安全防护用品认知绝缘帽是用于保护电力从业人员头部的特种个人防护装备，能够抵御一定电压，预防电击事故的发生。绝缘帽的选用与检查护目镜的选用与检查新能源汽车维修个人安全防护用品认知选用护目镜时需注意其防护性能、舒适度和透光性，使用前要检查护目镜是否有破损、裂纹或污渍等。选用绝缘帽时需注意其绝缘性能、舒适度和耐用性，使用前要检查帽子是否有破损、裂纹或污渍等。绝缘靴的选用与检查防护服的选用与检查新能源汽车维修个人安全防护用品认知不仅提供绝缘保护，还能防止滑倒等意外，确保维修人员安全。2020版安全鞋国标规定绝缘靴全鞋必须无金属，必须有永久性标示具体防护性能和标准鞋号，耐压值不低于1000V。由绝缘材料制成，有阻燃和隔热作用，有效抵御高压电危害，是维修时的必备装备。选用有检测合格证并在有限期内的产品。新能源汽车维修安全操作规程对新能源汽车维修人员进行系统的安全教育和培训，强化安全意识，提高安全操作技能。维修人员及监护人必须持有应急管理部门授予的低压电工证。维修人员及监护人必须穿戴合格的安全防护用品，使用绝缘工具和专用检测设备。新能源汽车维修安全操作规程下电操作前必须在工位设置隔离栏、警戒线和高压警示标志。下电操作要做到断防查。断就是关闭启动开关至OFF档，再拔除维修开关；防就是要隔离维修开关，将维修开关保护起来防止有人将其插回；查是指维修开关拔下后要等待5分钟让高压电容充分放电再使用放电工装进行检测，确认已无高压电。维修过程中设置禁止标示牌。0102触电急救静电检测仪检测人体静电电压可达10KV以上，但人们不会被静电电倒，是为什么呢？安全电压并不一定安全，12V的电压并不代表就一定安全，超过安全电压则一定不安全。什么是触电触电的定义触电是指人体触及或者接近高压带电体时所引起的人体局部受伤或死亡的现象。触电的伤害机制触电的本质上是一定强度的电流穿过人体造成的伤害过程，会使得人体组织发生化学变化。触电危害电烙印是人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕，斑痕处皮肤失去弹性，表皮坏死。电烙印电伤是电流通过人体造成的外伤，主要表现为电灼伤、电烙印、皮肤金属化及电弧光对眼睛的刺激造成的视力伤害等方面。电伤电灼伤是电流的热效应造成的伤害，分为接触灼伤和电弧灼伤两种情况。接触灼伤是人体与高压带电体接触时造成的伤害，电弧灼伤是由弧光放电造成的烧伤。电灼伤机械性损伤机械性损伤是电流作用于人体时导致的机体组织断裂、骨折等伤害。皮肤金属化皮肤金属化是由于电弧的高温使周围的金属熔化、气化后飞溅到皮肤的表层，渗入人体的皮肤，使皮肤坚硬或粗糙而呈现特殊的颜色。电光眼当发生弧光放电时，红外线、可见光、紫外线等对眼睛的伤害，电光眼表现为角膜炎或结膜炎。触电危害电击电击是电流通过人体时造成的内部器官在生理上的反应和病变，主要表现为针刺感、击痛感、灼热感、痉挛、麻痹、昏迷，甚至出现心室颤动或停跳，呼吸困难或停止，造成人身伤亡的现象。影响电击后伤害程度因素电击后对人体的伤害程度主要与通过人体的电流强度、电流的持续时间、电流的频率和电流通过人体的途径及触电者的健康程度有关。触电危害

触电方式及其触电防护常见的触电方式一般有两种，即直接接触触电和间接接触触电。1．直接接触触电-（1）单相触电①中性点接地电网的单相触电：电流经由相线流经人体、大地和接地体再到电源中性点形成通路。（2）双相触电双相触电是当人体同时接触设备或线路中的两相导体而发生的触电现象，如图1-8所示。2．间接接触触电-（1）跨步电压触电跨步电压触电是当线路的一根带电相线断落，在接触地面位置形成以接触点为中心，呈圆形向四周发散的电位分布区域，当人进入这个区域行走时，两脚处于不同的电位，电流从高电位流入，低电位流出，从而形成跨布电压触电。在距离电流流入点越近的地方，电位越高，反之越低，在离开电流流入点20米以外的地方电位接近于0。（2）接触电压触电接触电压触电是电气设备发生接地故障时，设备外壳与大地电位不相等，在人体两个部位同时接触漏电设备外壳和地面时产生的接触电压触电。触电方式及其触电防护

了解触电现象及发生的原因触电现象及发生的原因了解触电现象及发生的原因，包括电流通过身体、高电压、潮湿环境等对人体的影响。触电事故的处置方法如果发生触电事故，应立即切断电源，避免继续通电，并采取适当措施进行急救。急救措施与注意事项在急救过程中，应保持患者平躺、保暖，同时注意是否有其他损伤，及时采取相应措施。03提升全民急救能力全民急救能力提升很有必要，有助于在突发情况下能够迅速采取有效措施。01急救的重要性急救在“急”，突发情况时有人能立刻施救，对于保障生命安全十分关键。02科学有效救护的重要性不能在第一时间科学有效救护，遭遇突发状况的人可能会健康受损甚至失去生命。急救在“急”，突发情况时有人能立刻施救任务实施04任务一任务二任务三任务四任务准备01020304个人防护用品的选用与检查触电急救胸外按压和人工呼吸的操作方法自动体外除颤仪的使用方法分别对绝缘手套、绝缘帽、绝缘靴、护目镜和防护服进行选用和检查。个人防护用品的选用与检查使触电者迅速脱离电源，立即拨打120急救电话或者呼叫他人帮忙拨打急救电话并让其在附近寻找自动体外除颤仪。正确实施现场救护。触电急救胸外按压和人工呼吸比为30：2即30次胸外按压2次人工呼吸。胸外按压和人工呼吸的操作方法胸外按压和体外除颤仪都不能针对正常人使用，因此实操训练胸外按压和除颤使用假人和训练机完成。自动体外除颤仪的使用方法实践操作电极排片位置一定不可以变，一定是右胸上左胸下。个人防护用品的选用与检查绝缘靴的选用与检查绝缘帽的选用与检查根据工作电压和绝缘等级选择有永久标识的绝缘帽，使用前检查是否有破损、裂纹，帽衬是否有足够的缓冲空间等护目镜的选用与检查选用带侧护的防辐射型护目镜，镜片由不导电材料制成，外观无损坏，镜面干净。防护服的选用与检查选择绝缘且有阻燃、隔热效果的防护服，检查是否有合格证，是否在有效期内。绝缘手套的选用与检查根据工作电压和绝缘等级选择，使用前检查是否有破损、裂纹或气泡、砂眼等选择耐压值高于1000V的绝缘靴，使用前检查是否有破损、裂纹03正确实施现场救护01使触电者迅速脱离电源

如果能切断电源就切断电源，不能切断电源，应使用绝缘材料（干燥的木棒，绳索等）将带电体从触电者身上移走。02立即拨打120急救电话并寻找自动体外除颤仪。触电急救立即拨打120急救电话或者呼叫他人帮忙拨打急救电话并让其在附近寻找自动体外除颤仪。

对救护者的要求是：救护要及时，救护方法要正确。心肺复苏术（CPR）操作流程呼救并获取AED如被救者无意识、无呼吸或仅有喘息，应立即呼救并寻找自动体外除颤器（AED）。检查意识和呼吸轻拍被救者肩膀，大声呼喊其名字，观察是否有反应。同时检查其呼吸是否正常。开始心肺复苏按照30:2的比例进行胸外按压和人工呼吸，即每按压30次后进行2次人工呼吸。持续心肺复苏并等待救援持续进行心肺复苏，直到被救者恢复自主呼吸和心跳，或专业救援人员到达现场。确认现场安全确保施救者和被救者均处于安全环境，避免进一步触电危险。人工呼吸技巧与注意事项开放气道将被救者头部后仰，抬起下颌，使其呼吸道畅通。捏住鼻孔并吹气用一手捏住被救者的鼻孔，另一手托起其下颌，深吸一口气后向被救者口中吹气。观察胸廓起伏吹气时观察被救者胸廓是否起伏，确保气体进入肺部。注意事项避免过度通气和吹气过快，以免导致胃胀气或气胸等并发症。胸外按压深度、频率及持续时间要求按压深度成人胸外按压深度应为5-6厘米，儿童应为胸廓前后径的1/3。按压频率每分钟100-120次，保持稳定的按压节奏。持续时间持续进行胸外按压，直到被救者恢复自主呼吸和心跳，或专业救援人员到达现场并接手救治工作。在等待救援过程中，可每2分钟检查一次被救者的意识和呼吸情况。课程思政05培养团队合作精神分工协作沟通交流鼓励团队成员之间的沟通交流，分享经验和技巧，提高工作效率和质量。团队成员分工协作，共同完成任务，培养团队合作精神。安全第一在操作过程中，始终把安全放在第一位，增强安全意识。遵守规程严格遵守操作规程和安全规范，杜绝违章操作，确保人身和设备安全。强化安全意识THANKYOU新能源汽车电路基础认知学习目标情境描述知识解析任务实施课程思政contents目录学习目标01通过学习维修手册，培养学生获取维修标准参数的能力，以便更好地指导维修工作。培养获取维修标准参数能力培养语言表达能力培养观察能力树立标准规范意识通过叙述电路基本物理量的含义，培养学生的语言表达能力，使其能够清晰准确地表达电路相关内容。通过独立操作与检查，培养学生善于观察的能力，使其能够及时发现并解决问题。通过树立7S标准规范意识，培养学生精益求精的工作态度，使其能够以更高的标准要求自己。素养目标电路基本物理量能叙述电路的基本物理量及其含义，包括电流、电压、电动势和电阻等。欧姆定律计算能够用欧姆定律进行基本的电路计算，如通过已知的电压和电阻值来计算电流。电功率计算能够计算电功率，利用已知的电流、电压和电阻值，通过数学公式来计算电功率。知识目标完成直流母线检查能够独自完成新能源汽车直流母线的外观检查，确保其完好无损。检测高压直流电情况能按维修手册要求用钳形电流表检测新能源汽车高压直流电的工作情况。技能目标情境描述02123新能源汽车经过一段时间使用后，需要进行定期维护保养，以确保车辆的正常运行和延长使用寿命。定期维护保养在维护保养过程中，要对其高压直流母线电流进行检查，以判断新能源汽车高压直流电的工作情况。高压直流母线电流检查作为新能源汽车专业的学生，应具备专业能力，包括电路基础认知、新能源汽车高压直流母线电流检查等。专业能力应用情境描述知识解析03电路的基本物理量01电流是指单位时间内通过某一导体横截面的电荷量，是电荷的定向移动所形成的。电流电压又叫电位差，是表示电场或电路中两点间的电位之差，其数值等于单位正电荷在电场力的作用下，从一点移动到另一点所做的功。电压与电位电池的电动势是指在电池内部将电子从正极搬运到负极，建立并维持电势差的本领，其在数值上等于电池中的正负极平衡电极电势之差。电动势电阻是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻电路的基本物理量电流是指单位时间内通过某一导体横截面的电荷量，电荷的定向移动形成电流。电流的定义电流的单位电流的类型电流强度是表示电流大小的物理量，单位是安培，简称安，符号为A。电路中有两种类型的电流，一种是直流电，另一种是交流电。030201电流直流电是电子在一个方向上的流动，电流大小可以减少或增加，但朝一个方向流动。直流电与交流电交流电在电路中不会朝一个方向流动，会不断地改变其极性（方向）。交流电与充电器极性变化的速率被称为交流电的频率，充电器将交流电转换为直流电。极性变化的速率电流的单位是安（A），也常用毫安（mA）或者微安（μA）做单位。电流的单位换算电流

电压与电位电压与电位差电压又叫电位差，是表示电场或电路中两点间的电位之差，单位正电荷在电场力的作用下，从一点移动到另一点所做的功。电场力做功能力电压反映电场力对电荷做功的能力，数值上等于电场力把单位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做的功。电压与电场力电压越高，电场力做功能力越大；电压越低，电场力做功能力越小。电压常用符号U来表示，单位是伏特，简称伏，符号为V。电位的单位电位用φ表示，单位是伏特，简称伏，符号为V。是一个标量，描述了电场中某一点的电势能，定义为单位正电荷在该点所具有的势能。毫伏与微伏实际应用中，也常用毫伏（mV）或者微伏（μV）做单位。1V=1000mV，1mV=1000μV。电位的定义电位是指电场力将单位正电荷从该点移动到参考点（零电位点）所做的功，电位有正有负，这要根据在电路中选择零电位来决定。电位与电荷移动如果假定B点电位为零，A点电位比B点高，则A点为正电位。如果假定A点电位为零，B点电位比A点低，则B点电位为负电位。电压与电位电池的电动势是指在电池内部将电子从正极搬运到负极，建立并维持电势差的本领，其在数值上等于电池中的正负极平衡电极电势之差。电动势的定义电动势是表征电池对外作电功能力的物理量，其他条件相同时，电动势越高，理论上能输出的能量就越大。电动势的作用电动势大小与在等温等压条件下，电池体系的吉布斯自由能的变化量有关。因此，不同的化学电源体系，其电动势不同。电动势与吉布斯自由能电动势电动势的方向非电场力把单位正电荷从电源内部低电位b端移到高电位a端所做的功，称为电动势，用字母E表示。电动势的单位与电压相同，也用伏（V）表示。电动势与电流在电路中，要想维持电流流动，必须有一种外力把正电荷源源不断地从低电位处移到高电位处，才能在整个闭合的电路中形成电流的连续流动，这个任务是由电源来完成的。电动势电源电动势的方向在电源内部，由于电源力的作用，正电荷从低电位移向高电位。在不同类型的电源中，电源力的来源不同。例如，电池中的电源力是由化学作用产生的；发电机的电源力则是由电磁作用产生的。电源电动势的实际方向电源电动势的实际方向由负极指向正极，即由电源的低电位指向高电位，也就是电位升高的方向。电动势电阻的物理意义电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，导体电阻越大，对电流的阻碍作用越大。电阻用R表示，单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。比欧更大的电阻单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。电阻R与导体两端的电压U和通过导体的电流I有关，R=UI。当电压一定时，电阻越大，电流越小。不同导体的电阻按其性质的不同还可分为两种类型，一类称为线性电阻或欧姆电阻，满足欧姆定律。另一类称为非线性电阻，不满足欧姆定律。非线性电阻的电压与电流关系是非线性的，其电阻值随电压或电流变化而变化。电阻的符号与单位电阻的性质非线性电阻电阻与电流电压的关系电阻欧姆定律及其应用02欧姆定律的概念和定义欧姆定律欧姆定律是物理学中的一个基本定律，描述了电路中电流与电压之间的关系。电阻与电流欧姆定律表明，在电阻电路中，电流与电路中的电阻成反比，即电路中的电阻越大，电流越小；电路中的电阻越小，电流越大。电压与电流欧姆定律的公式是I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。这表明导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比。比值关系如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求出第三个量，即I=U/R，R＝U/I，U＝I×R。欧姆定律的应用欧姆定律的应用范围非常广泛，包括电子电路、电力电路、通信电路等各个领域。当我们需要计算一个灯泡的电流时，就可以使用欧姆定律来计算。串联电路中各处电流都是相等，串联电路总电压等于各部分电路的电压之和。并联电路中各处电流都是相等的，串联电路总电压等于各部分电路的电压之和。应用范围计算灯泡电流串联电路规律并联电路规律欧姆定律的应用2．并联电路中电流、电压的规律：并联电路电流的规律：I=I1+I2+…+In并联电路电压的规律：U=U1=U2=…=Un欧姆定律的应用1．串联电路中电流、电压的规律：串联电路中各处电流都是相等：I=I1=I2=…=In串联电路总电压等于各部分电路的电压之和：U=U1+U2+…+Un电功和电功率03电功的实质电功的实质是电流做功的过程，即电能转化为其他形式能的过程，电能使电灯发光，电动机转动，电炉发热，扬声器发声。电功与电能转化电功是电能转化为其他形式能量的过程，是电流在电场力作用下，通过导体并克服各种阻力而做出的功。电功的单位电功用符号W表示，单位是焦耳，简称焦，单位符号是J。电功的大小与通过用电器的电流和加在用电器两端的电压以及通电的时间成正比。电功和电功率欧姆定律及其应用欧姆定律的概念和定义欧姆定律是指导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比，即I=U/R。欧姆定律的应用欧姆定律的应用范围非常广泛，包括电子电路、电力电路、通信电路等各个领域，例如计算灯泡电流。电功是电能转化为其他形式能量的过程，是电流在电场力作用下，通过导体并克服各种阻力而做出的功。电功为了区分电流通过用电器时做功的快慢，我们把电流所做的功与做功所用的时间的比值叫电功率，用符号P表示。电功率电功和电功率任务实施04翼子板三件套、手电筒、绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫、钳形电流表、线束、维修手册和备用电瓶。教具学具准备找到直流母线检测电流大小找到新能源汽车动力电池过来的直流母线，并选靠近动力电池一端作为电流检测点。使用钳形电流表对检测点进行电流大小检测，确保电流在正常范围内，确保新能源汽车的正常运行。030201任务准备检查钳形电流表维护保养将量程选择旋钮置于合适位置，减少测量误差，转换量程应在退出导线后进行。选择合适的量程紧握钳形电流表把手和扳手，按动扳手打开钳口，将被测直流母线置于钳口内中心位置。测量直流母线电流将表拿平读数，记录下测得的电流值，被测电流过小可绕几圈后套进钳口进行测量。记录测量结果0201030405实践操作使用前检查钳形电流表有无损坏，指针是否指向零位，确保测量结果的准确性。使用完毕，退出被测电线。将量程选择旋钮置于高量程挡位上，以免下次使用时不慎损伤仪表。03钳口要闭合紧密不能带电换量程避免测量误差，确保测量结果的准确性。01被测线路电压要低于钳表的额定电压确保测量结果的准确性和安全性，避免损坏仪表。02测直流母线电流时要戴绝缘手套确保测试者的安全，避免触电事故的发生。注意事项课程思政04课程思政01本次课我们学习了电路的基本概念。基本理论和基本方法，具备电路分析和设计的能力，同时也使我们认识到科学技术对社会发展的重要性。通过讨论欧姆定律所涉及的电流、电压和电阻之间的平衡关系，让我们意识到在日常生活中应该注重思考人与

人之间的平衡关系，以及在生活中如何处理各种关系的方法。欧姆定律中的电阻就如同我们学习上的困难和阻力，在面对困难时保持乐观、不气馁的态度。2课程思政THANKYOU项目三直流电路的认知及应用学习目标情境描述知识解析任务实施课程思政contents目录学习目标01合作学习通过小组合作学习探究，培养学生从维修资料中获取维修标准数据的能力。合理分工通过小组合作学习探究，培养学生合理分工的能力。实操练习通过实操练习，培养学生不畏困难，一丝不苟的职业工作态度。素养目标电路组成能叙述电路的基本组成，包括导线、电源、电阻器、电容器等基本元件。汽车电路四部分能识别出汽车电路的四大部分及各部分的作用，包括电源、负载、开关和导线。知识目标能够进行简单的串联电路和并联电路的连接测量，确保电路连接正确。串联电路测量能够独立自学或同学讨论完成分析搜索判断确定，解决电路中的问题。分析搜索判断能够进行简单的低压直流电路测试，确保电路的安全性和稳定性。低压直流电路测试能够准确搜索信息及判断信息的能力，为电路故障诊断提供有力支持。搜索判断信息技能目标情境描述02情境描述汽车维修店挑战汽车维修店面临新能源汽车大灯电路故障的挑战，需要专业技师迅速找出故障线路并排除。维修技师的职责作为维修技师，应该熟练掌握查找故障线路的技能，确保汽车电路系统的正常运行和安全性。知识解析03电路一般由电源、负载及中间环节（导线、开关等）等基本部分组成。电路的组成电路是电流通过的路径，由电气设备、电器元件按一定的方式组合起来，构成的电流的通路。电路的作用图3-1所示为由电池、小灯泡、开关和连接导线构成的一个简单电路。简单电路示例当合上开关时，电池向外输出电流，电流流过小灯泡，小灯泡就会发光。电路的工作原理直流电路的基本组成有载工作状态在有负载的工作状态下，负载电流的变化将引起端电压的变化。开路状态若电路中的开关是断开的，或者电流过大使熔断器熔断等，电路即处于开路状态。短路状态在正常状态下工作的电路中，使负载端或电源端造成电源线直接触碰或搭接。电路的三种状态简单直流电路的安装与测量直流电路的组成最简单的直流的电路由电源、导线、开关和用电器组成，只有正确的用导线将元器件连接好，开关合上把电路接通时，才会有电流通过负载。用电设备安装安装用电设备，将用电设备按照设计要求安装在相应的位置上。电源正负极确定确定电源的正负极，电源正负极是电流回路的首末，对电源回路起主导作用，应先进确定。电路调试在安装完成后，需要对电路进行调试，以确保电流能够正常地通过电路并到达用电设备。电路回路连接连接电路回路，首先根据设计要求和现场实际情况确定出电流回路线路和接地线。安全规范操作在进行直流电路的安装时，应该遵循相应的安全规范和操作要求，确保自身和他人的安全。简单直流电路的安装简单直流电路的安装连接电路元件

：将电子元件

按照一定顺序依次连接在一起，使它们形成一个线性电路，且电子元件两端要与电源正确连接。安装电源：将电源安装在电路中，注意正负极的连接方式。连接控制线：根据需要连接控制线，控制线是指用于控制开关通断的线缆。调试电路：在安装完成后，需要对电路进行调试，以确保电流能够正常地通过电路并到达用电设备。将两个灯泡按下图3-5所示依次连接，就可以得到一个串联电路了。将电流表串联在电路中，可以直接测量电路中的电流大小。电流表的读数可以直接表示电流的大小。电流表法电阻丝式电流表法电流表的使用利用电流通过导线产生的热效应，通过测量导线温度的变化来间接测量电流的大小。在使用电流表测量电路时，应尽量保持电路的稳定，避免对待测电路产生影响。030201直流电路的测量直流电路的测量把两个或两个以上的电阻器依次连接，使电流只有一条通路的电路，就组成了电阻串联电路

。电阻串联电路

具有以下特点。（1）电流特点：串联电路的电流处处相等，即I=I=I=I=^=In（2）电压特点：串联电路的总电压等于各电阻上分电压之和，即U=Ul+U2+U3+……+Un（3）电阻特点：如果用一个电阻代替几个串联电阻，两者具有相同的电压、电流关系，这个电阻称为串联电路的等效电阻。

串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导体电阻之和，即R=R1+R2+R3+……+Rn是否可以修改为“串联电路”？

同意修改是否可以修改为“串联电路”？

同意修改疑似不是串联电路的电阻特点，请核查

把“（3）电阻特点：”删掉，后面一段文字另外组成一段。串联电路的安装与测量03串联电路将两个灯泡按下图3-5所示依次连接，就可以得到一个串联电路了。01连接电路元件将电子元件按照一定顺序依次连接在一起，使它们形成一个线性电路，且电子元件两端要与电源正确连接。02调试电路在安装完成后，需要对电路进行调试，以确保电流能够正常地通过电路并到达用电设备。串联电路的安装串联电路的测量把两个或两个以上的电阻器依次连接，使电流只有一条通路的电路，就组成了电阻串联电路。电阻串联电路如果用一个电阻代替几个串联电阻，两者具有相同的电压、电流关系，这个电阻称为串联电路的等效电阻。串联电路的电流处处相等，即I=I=I=I=^=In。串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导体电阻之和，即R=R1+R2+R3+……+Rn。串联电路的总电压等于各电阻上分电压之和，即U=Ul+U2+U3+……+Un。电流特点电压特点电阻特点等效电阻并联电路的安装与测量安装电源将电源安装在电路中，注意正负极的连接方式。连接电路元件将电子元件并列连接起来，使它们形成一个并联电路，且每个电子元件的两端要与电源正确连接。连接控制线根据需要连接控制线，控制线是指用于控制开关通断的线缆。灯泡连接将两个灯泡按下图3-7所示依次连接，就可以得到一个并联电路了。调试电路在安装完成后，需要对电路进行调试，以确保电流能够正常地通过电路并到达用电设备。并联电路的安装并联电路的测量并联电路的安装1．连接电路元件：首先将电子元件并列连接起来，使它们形成一个并联电路，且每个电子元件的两端要与电源正确连接。2．安装电源：将电源安装在电路中，注意正负极的连接方式。3．连接控制线：根据需要连接控制线，控制线是指用于控制开关通断的线缆。4．调试电路：在安装完成后，需要对电路进行调试，以确保电流能够正常地通过电路并到达用电设备。将两个灯泡按下图3-7所示依次连接，就可以得到一个并联电路了。

电阻特点并联电路等效电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，即R=R1+R2+R3+……+Rn。电流特点并联电路的总电流等于通过各电阻的分电流之和，即I=I1+I2+I3+……+In。电压特点并联电路两端的电压相等，即U=U1=U2=U3=……=U。并联电路定义电阻并接在两点之间，电阻两端承受同一电压的电路称为并联电路。并联电路测量并联电路的测量如图3-8所示，并联电路具有以下特点。并联电路的测量并联电路的测量电阻并接在两点之间，电阻两端承受同一电压的电路称为并联电路，并联电路的测量如图3-8所示。并联电路具有以下特点。（1）电压特点并联电路两端的电压相等，即U=U1=U2=U3=……=U（2）电流特点并联电路的总电流等于通过各电阻的分电流之和，即I=I1+I2+I3+……+In（3）电阻特点并联电路等效电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。课程思政05课程思政早在136年前，一点点电力的光，才刚刚在历史中亮起来……那么下面就是中国电力发展的历史痕迹。“宁电入湘”工程是我国第一条以开发沙漠光伏大基地、输送新能源为主的特高压输电通道。据悉，2025年“宁电入湘”工程投运后，向湖南年输送电量360亿-400亿千瓦时。如今的中国制造不再是曾经的中国制造了，相信在今后的未来日子里国家电力能源发展会不断进步、不断创新，我们也应紧跟时代步伐一同前行，我们也相信我们在电力勘察、电力设计、电力施工、电力运维、以及新能源充电桩的电力建设领域，取得跟多的突破和成就，同时我们真诚欢迎各界人士，一同与我们前行共同建设出更多优质绿色环保工程，希望在学习中也应该继续发展我们国家的这种电力精神。THANKYOU

交流电学习目标情境描述知识解析任务实施课程思政contents目录学习目标01素养目标培养通过互联网、书籍等渠道获取信息分析问题的能力培养独立自学、讨论合作的学习能力，学生对比辨别的辩证思考能力培养学生安全生产、安全操作的安全意识、树立7S标准规范意识知识目标熟悉交流电路的基本概念，掌握交流电路中电压与电流的关系以及基本分析方法和计算方法熟悉三相交流电路的基本知识，掌握三相负载的连接方式以及线电流与相电流的关系，并能进行简单计算。了解三相电路中有功功率、无功功率、视在功率的概念，并能进行简单计算。技能目标能够独立自学或同学讨论完成交流电路串、并联的分析搜索判断确定。能够理解交流电与直流电的区别，准确认知交流发电机的结构名称，完成交流发电机的简单检测。能够通过互联网、书籍等获取三相负载的连接方式及适用范围等信息。情境描述02情境描述该事故发生在一家汽车维修店，涉及一辆新能源汽车的维修工作。一辆新能源电动汽车的驱动电机有时转动有时不转动或抖动，噪音大或发热。作为新能源汽车专业学生，请你分析一下驱动电机的电流是直流电还是交流电？交流电在汽车运用中还有什么例子？任务分析

交流电在人们生产生活中无处不在。新能源汽车动力电池只能提供直流电，而新能源汽车基本上采用三相交流电机来驱动。交流电机结构简单，可靠性好，成本低，功率覆盖范围广。新能源混动汽车上的发电机就是三相交流发电机。因为汽车上的发电机内部有整流器和调节器，因此发电机可直接输出电压稳定的直流电。知识解析03

交流电一般指大小和方向随时间作周期性变化的电动势（或电压、电流），交流电按照变化规律可分为正弦交流电和非正弦交流电。一、交流电路基本概念（一）什么是交流电？交流电与直流电的区别（二）交流电物理量及正弦交流电的三要素1.周期T：正弦交流电随时间变化一周所需时间称为周期，用字母T表示，单位为秒（s）频率f：正弦交流电在每秒时间内重复变化的周期数称为频率，用小写字母f表示，单位是赫兹（Hz）（二）交流电物理量及正弦交流电的三要素角频率ω：正弦电量在ls时间内变化的角度，单位为弧度/秒（rad/s）。角频率ω与频率f之间的关系为：ω=2πf。XSNAwt角频率与周期及频率的关系：（二）交流电物理量及正弦交流电的三要素2．最大值：是交流电的幅值。用大写字母加下标m表示。如Im、Um、Em。

有效值：若一个交流电和直流电通过相同的电阻，经过相同的时间产生的热量相等，则这个直流电的量值就称为该交流电的有效值。用大写字母E、U、I等表示。

平均值：正弦交流电在一个周期内所有瞬时值的平均大小称为正弦交流电的平均值，用字母EP、UP、IP表示。对于正弦交流电，有效值与最大值的关系式为：3.初相位：

在正弦交流电的解析式中，随时间变化的角度叫作相位角，简称相位，是决定正弦交流电在某一时刻所处状态的物理量。

（二）交流电物理量及正弦交流电的三要素

相位差：两个同频率正弦交流电量的相位之差。

交流电路单相交流发电机单相交流电路只有一个交变电动势，而三相交流电路有三个交变电动势。单相交流电路交流电路中的负载元件包括电阻、电感和电容，它们共同构成了交流电路的基本结构。负载元件单相交流电可以通过线圈在磁场中旋转切割磁力线来产生，这是一种常见的交流电产生方式。单相交流电的产生0201030405二、单相交流电路（一）单相交流电路概述交流电路由交流电源和负载元件组成，根据电源中交变电动势的个数，分为单相和三相两种。单相交流发电机是只有一个线圈在磁场中旋转的发电机，它只能产生一个交变电动势。12复数及四则运算正弦量的相量表示法（二）单相正弦交流电的相量表示法用解析式和波形图两种方法表示一个正弦量。

如荧光灯、电炉等用电设备，其主要作用都是将电能转换为其他形式的能量，都属于耗能设备，其电路模型都是电阻元件。1.电阻元件当线性电阻R两端加上正弦电压时，电阻中便有电流i通过。电压和电流i都满足欧姆定律，即u=Ri。（1）电压与电流的关系瞬时功率p=ui，平均功率（有功功率）P=UI=RI²。（2）功率（三）单一元件的正弦交流电路URUR

电阻元件交流电路

大多数交流电路都是电感性的，分析电路时，其电感作用都可以用电感元件来代替。荧光灯电路中镇流器的电路模型就是电感元件。2.电感元件电压有效值和电流有效值之间的关系如下：U=XLI。式中，XL称为电感的电抗，简称感抗，其大小除与自感系数有关外，还与频率成正比。（1）电压与电流的关系瞬时功率：p=ui（2）功率（三）单一元件的正弦交流电路有功功率：在纯电感电路中，不消耗电能，而只与电源进行能量的交换。所以在一个周期内的有功功率为零。无功功率：纯电感电路中瞬时功率的最大值叫做无功功率，它表示线圈与电源之间能量交换规模的大小。

在生产和生活实践中，人们发现，凡是被绝缘隔开的两个导体之间加以电压时，则接在高电位的导体就能容纳正电荷，接在低电位的导体能容纳负电荷。由此可见，上述导体和绝缘所构成的整体有容纳电荷的本领，这个本领叫电容，这个整体叫电容器。3.电容元件

电压有效值和电流有效值之间的关系为：

Uc=XcI,式中，XC称为电容的电抗，简称容抗，容抗的单位是欧姆（Ω）。（1）电压与电流的关系瞬时功率：p=ui（2）功率（三）单一元件的正弦交流电路有功功率：电容的有功功率与电感的有功功率一样为零。电容的有功功率为零，说明它并不消耗能量，只是存储能量。无功功率：和电感元件一样，同样用无功功率来衡量电容与电源之间能量的交换规模。电容的无功功率为4.荧光灯电路的分析

荧光灯电路由灯管、辉光启动器、镇流器、灯架和灯座等组成。（1）荧光灯电路的组成（2）荧光灯的工作原理（三）单一元件的正弦交流电路（3）荧光灯电路模型（4）荧光灯电路功率因数的提高

通过分析荧光灯电路的工作情况，得知荧光灯电路是一个感性电路，所以它的功率因数一般比较低，可以根据需要，通过一定的方法提高整个电路的功率因数。三相交流电在工业生产中，三相交流电是保证生产机械正常工作的主要能源，具有省材料、成本低、性能好、效率高等优点。三相正弦交流电路是单相正弦交流电路的基础上产生的，两者有着密切的联系，电能的产生、输送和分配基本上采用三相制。三相正弦交流电路三、三相交流电路三相正弦交流电路是在单相正弦交流电路的基础上产生的，两者有着密切的联系，电能的产生、输送和分配基本上采用三相制。三相正弦交流电动势是由三相交流发电机产生的

三相交流发电机（一）三相交流电源的产生

三相交流发电机原理图发电机的转动部分称为转子，在转子的励磁绕组中通以直流电流，产生恒定的磁场。发电机的固定部分称为定子，定子铁芯的内圆表面有槽，可以放置电框绕组。三个尺寸和匝数相同的绕组分别用AX、BY、CZ表示，称为三相绕组。A、B、C称为绕组的始端，X、Y、Z称为末端。三个绕组安放在定子铁芯槽内，且三相绕组在空间位置上互差120°。三相交流电源是三个单相交流电源按一定的方式进行的组合，这三个单相交流电源的频率相同、幅值相等、相位彼此相差120°。1．三相交流电源的星（Y）形联结（二）三相交流电源的联结2．三相电源的三角形联结

三相交流电源的星（Y）形联结是将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2（相尾）联结在一点，始端U1、V1、W1（相头）分别与负载相连。

三相电源的三角形联结是将发电机三相绕组首尾端依次联结，三个联结点作为三相电源输出点。三相负载：需要三相电源供电的负载，如三相异步电动机和大功率电炉等。因为使用任何电气设备，都要求负载所承受的电压等于它的额定电压1．三相负载的星形联结（三）三相负载的联结2．三相电源的三角形联结

三相负载的星形联结，就是把三相负载的一端连接到同一个公共端点，另一端分别与电源的三根相线相连。

三相电源的三角形联结是将发电机三相绕组首尾端依次联结，三个联结点作为三相电源输出点。

按总体结构分

1．发电机的分类（四）交流发电机①普通交流发电机。使用时需要配装电压调节器的发电机。②整体式交流发电机。发电机和调节器制成一个整体的发电机。③带泵交流发电机。和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机。④无刷交流发电机。不需要电刷的发电机。⑤永磁交流发电机。磁极为永磁铁制成的发电机。

按整流器结构分①六管交流发电机。②八管交流发电机。③九管交流发电机。④十一管交流发电机。

按磁场绕组搭铁形式分①内搭铁型交流发电机。磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相连）。②外搭铁型交流发电机。磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。

交流发电机由转子（磁场）、定子（电枢）、电刷与滑环机构、三相桥式整流器、电压调节器、轴承、风扇和前后端盖等组成。

2．发电机的结构（四）交流发电机转子是磁极部分，用来产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭（铁芯）、励磁绕组、集电环（滑环）、转子轴等组成。定子总成是发电机的电枢部分，用来产生感应电动势。电枢由定子铁芯和定子绕组组成，固定在前后端盖之间转子（磁场）（1）

（2）定子总成（电枢）发电机的转子是磁极，当磁极绕组接通直流电源时，将产生磁场，转子的磁爪被磁化为N极和S极。旋转磁场发电机的定子是电枢，三相电枢绕组在铁芯上彼此相差120°，产生一个旋转的磁场。切割运动由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动，所以在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位相差120°的正弦电动势。感应电动势（3）交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理励磁方式发电机励磁绕组产生磁场，称为励磁，发电机的励磁有他励和自励两种方式。励磁过程一般汽车用发电机在刚开始发电时，磁场绕组由蓄电池供电产生磁场，属于他励。自励阶段待发电机旋转起来，输出电压等于或高于蓄电池电压，一般转速达到1000r/min左右时，发电机向励磁绕组供电，励磁方式由他励变为自励。（4）交流发电机的励磁方式产品代号设计序号变形代号电流等级代号电压等级代号产品代号用中文字母表示，例：JF———普通交流发电机，JFZ———整体式（调节器内置）交流发电机，JFB———带泵的交流发电机，JFW———无刷交流发电机。电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，例：1表示12V系统，2表示24V系统，6表示6V系统。电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。交流发电机以调整臂位置作为变形代号，从驱动端看，调整臂在左边用Z表示，调整臂在右端用Y表示，调整臂在中间不加标记。进口发电机不符合上述标准。（5）交流发电机的型号四、变压器

变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。

新能源混动汽车上最常见的变压器就是点火线圈。新能源汽车上的变压器有：旋转变压器、充电模块、逆变器、DC-DC变换器。

变压器的主体结构是由铁芯和绕组两大部分构成的。用硅钢片叠压成的变压器铁芯与电源相接的是一次侧绕组，与负载相接的是二次侧绕组。

（一）变压器的基本结构

三相交流发电机原理图

变压器是按照电磁感应原理工作的。如果把变压器的原线圈接在交流电源上，在原线圈中就有交流电流流过，变压电流将在铁芯中产生变磁通，这个变化的磁通经过闭合磁路同时穿过原线圈和副线圈。交变的磁通将在线圈中产生感应电动势，这时，如果在副线圈上接上负载，那么电能将通过负载转换成其他形式的能。

（二）变压器的工作原理新能源汽车变压器主要有：1．旋转变压器：在新能源汽车驱动系统中，旋转变压器是一种关键的组件，它负责电能的传输与转换。这种变压器主要应用于电动驱动系统，将电池组提供的直流电能转换为电动机所需的交流电能，从而驱动电动机实现车辆的动力输出。2．充电模块：在新能源汽车的充电过程中，变压器起到将交流电能转换为直流电能的关键作用，以便储存到电池组中。3．逆变器：逆变器通过变压器将直流电能转换为交流电能，然后输出给电动机。4．DC-DC变换器：在新能源汽车中，DC-DC变换器用于将电池提供的直流电能转换为适合供应车载电子设备的低压直流电能，这个转换同样依赖于变压器。5．电力系统：新能源变压器能够在电力系统中对发电机的出口电压进行升压，以提高配电网电压的稳定性，满足大容量电力传输和配电的需求，同时也适用于电网调峰和储能等应用。新能源汽车变压器在不同的子系统中发挥着重要作用，包括但不限于电能的传输与转换、充电过程的电能转换、电动机控制的逆变、以及电源管理的DC-DC变换。

（三）车用变压器任务实施04准备工具包括螺丝刀、扳手、钳子、锤子等基本工具，以及专业的拆卸工具如拉马、拔轮器等。断开电源在拆卸前必须断开电源，确保操作安全。了解结构熟悉交流发电机的结构和工作原理，以便更好地进行拆卸。任务一：交流发电机的拆装与检测使用拉马或拔轮器将皮带轮或联轴器从发电机轴上拆下。拆卸皮带轮或联轴器使用螺丝刀和扳手将端盖上的螺栓拧下，然后取下端盖。拆卸端盖将转子从定子中抽出，并拆下轴承。注意不要损坏定子和转子。拆卸轴承和转子根据需要拆卸其他零部件，如电刷、电刷架、换向器等。拆卸其他零部件拆卸步骤及操作要点定子装配转子装配轴承装配端盖及附件装配装配步骤及操作要点将定子铁芯、线圈等部件按照规定的顺序和要求进行装配，确保定子的稳定性和电气性能。选择合适的轴承，按照规定的装配方法进行装配，确保轴承的灵活性和稳定性。将转子铁芯、磁极等部件进行装配，注意转子的平衡性和磁极的极性。将端盖、风扇、接线盒等附件进行装配，注意附件的位置和固定方式。使用专业的电气测试设备，对发电机的电气性能进行测试，如电压、电流、功率因数等。电气性能测试机械性能测试温升测试绝缘电阻测试对发电机的机械性能进行测试，如转速、振动、噪声等。在规定的负载和环境下，对发电机进行温升测试，检查发电机的散热性能和温升是否符合要求。使用绝缘电阻测试仪对发电机的绝缘电阻进行测试，确保发电机的绝缘性能良好。调试与测试方法0102任务二：使用示波器观测交流电波形根据需要选择合适的探头比例，以便在示波器屏幕上显示合适的波形幅度。将示波器的探头连接到被测电路上，确保连接稳定且不会对被测电路造成影响。示波器的使用方法实验目的掌握使用示波器观测交流电波形，了解交流电波形的基本特征。实验要求正确连接电路，合理设置示波器参数，准确观测和记录交流电波形数据，进行必要的数据处理和分析。示波器、交流电源、电阻、电容、电感等电子元件，连接导线等。将交流电源、电阻、电容、电感等元件按照电路图正确连接，确保电路连接正确、稳定。将示波器的探头与电路中的合适位置连接，以便观测交流电波形。实验器材连接方法打开示波器和交流电源，设置合适的示波器参数，如扫描速度、垂直灵敏度等。观察示波器屏幕上显示的波形，调整电路元件的参数，使波形达到最佳观测效果。记录波形的峰值、周期、相位等关键数据，可以通过示波器的测量功能进行准确测量。调节示波器面板按钮，使观测到的波形效果达到最佳，将波形画出。简述其工作特性01020304实验步骤和操作方法课程思政05安全第一在操作过程中，始终把安全放在第一位，增强安全意识。遵守规程严格遵守操作规程和安全规范，杜绝违章操作，确保人身和设备安全。强化安全意识培养团队合作精神分工协作在拆装与检测过程中，需要团队成员分工协作，共同完成任务，培养团队合作精神。沟通交流鼓励团队成员之间的沟通交流，分享经验和技巧，提高工作效率和质量。THANKYOU

数字电路的认知及应用学习目标情境描述知识解析任务实施课程思政contents目录学习目标01素养目标培养通过互联网、书籍等渠道获取信息分析问题的能力培养独立自学、讨论合作的学习能力，学生对比辨别的辩证思考能力树立7S标准规范意识培养学生安全生产、安全操作的安全意识树立7S标准规范意识知识目标熟悉理解数字电路的概念、特点，掌握各种进制互换。掌握逻辑电路概念及分析方法。了解集成逻辑门分类及特点。掌握“与”、“或”、“非”及其复合逻辑关系。技能目标学会查阅集成电路手册。学会用集成组合逻辑器件连接、调试电路。能简单分析、解决一些实际数字电路问题。情境描述02情境描述该事故发生在一家汽车维修店，涉及一辆新能源汽车的维修工作。一辆行驶里程约8.6万km的2019款北汽EC3轿车来店维修。用户反映：该车经常出现冷却液液位过低的报警现象。通过诊断检查、试车，测量冷却液液位开关，当故障出现时，测量冷却液液位开关电阻为无穷大，输出错误电气信号，导致报警。这是一个关于数字电路的案例，作为新能源汽车专业的学生，遇到数字电路的问题应如何处理？任务分析

在汽车电子电路中，电信号主要在传感器、ECU及执行器件之间进行传递。传感器输入ECU的信号大体上可以分两种：一种是连续变化的模拟信号；另一种是高电压、低电压间隔变化的脉冲式数字信号。数字电路具有精度高、易于集成、成本低廉和抗干扰能力强等特点。在汽车电路中数字电路被广泛应用，电控单元ECU就是一个典型的数字电路系统。了解汽车数字电路的基础知识对于维修、诊断和升级汽车电子系统至关重要。知识解析03一、逻辑电路数字电路也称为逻辑电路。逻辑电路包括基本逻辑门电路、组合逻辑门电路和时序逻辑电路03应用模拟信号在早期的电子设备和通信系统中得到广泛应用，如电话、电视等。01定义模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化。02特点模拟信号的处理和传输比较直观和容易实现，但容易受到噪声和失真的影响，且难以进行远距离传输和大规模集成。（一）模拟与数字1.模拟信号数字信号是指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。定义数字信号具有抗干扰能力强、易于存储、处理和传输等优点，是现代电子设备和通信系统的主要信号形式。特点数字信号在计算机、通信、控制等领域得到广泛应用，如数字计算机、数字通信等。应用2.数字信号模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。它是电子电路的基础，主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路等。数字电路是用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路，或称为数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成，具有集成度高、速度快、功耗低等优点。模拟电路数字电路3.模拟电路与数字电路数字电路以二进制为基础，具有很强的逻辑性，易于实现各种复杂的逻辑功能。逻辑性强数字电路采用离散的数字信号进行传输和处理，因此抗干扰能力强，可靠性高。可靠性高数字电路采用半导体工艺制成，易于实现大规模集成，提高系统的性能和可靠性。易于集成数字电路可以通过编程实现不同的功能，因此灵活性好，适应性强。灵活性好4.数字电路的特点定义数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。分类数制可分为非进位计数制和进位计数制。非进位计数制有十进制、二进制等；进位计数制有八进制、十六进制等。（二）数制与码制1.数制十进制是我们日常生活中最为熟悉的计数制，每一位上的数码都是0~9之间的数字。定义逢十进一，即当某一位的数值达到10时，就会向高位进位。特点（1）十进制二进制是计算机内部采用的计数制，每一位上的数码只能是0或1。定义特点应用逢二进一，即当某一位的数值达到2时，就会向高位进位。二进制在数字电路、计算机、汽车传感器等领域有着广泛的应用。030201（2）二进制二进制转十进制将非十进制数按展开式展开，然后相加，可得出结果。即将二进制每位上的数乘以权（即该数位上的1表示2的多少次方），然后相加之和即是十进制数。

例如：

110101（2）=1+1×22+1×24+1×25=53故答案为：53．十进制转二进制十进制数转化为二进制数时，整数部分和小数部分要用不同的方法来处理；（1）整数部分：将十进制数除以2，然后将商继续除以2，直到商为0，然后将依次所得的余数倒序排列即可；（2）小数部分：采用乘2取整法：将小数乘以2，所得积的整数部分即为二进制数十分位上的数码，再将此积的小数部分乘以2，所得积的整数部分为二进制数百分位上的数码，如此反复…直到积是0为止．（3）二进制与十进制的转换十进制转二进制举例：解：（1）107÷2=53…153÷2=26…126÷2=13…013÷2=6…16÷2=3…03÷2=1…11÷2=0…1故107（10）=1101011（2）（2）0.625×2=1.25，所以二进制十分位上的数为1；0.25×2=0.5，所以二进制百分位上的数为0；0.5×2=1，所以二进制千分位上的数为1；即（0.625）10=（0.101）2由此可得十进制数107.625对应的二进制数为（107.625）10=（1101011.101）2例：将十进制数107.625转换成二进制数2.码制定义码制是指用二进制代码来表示特定信息的方法。分类常见的码制有原码、反码、补码等。它们在数字电路和计算机中有着广泛的应用，用于表示数值、字符等信息。与门电路实现逻辑与操作，即所有输入为高电平时输出才为高电平。或门电路实现逻辑或操作，即任一输入为高电平时输出就为高电平。非门电路实现逻辑非操作，即输入为高电平时输出为低电平，输入为低电平时输出为高电平。（三）基本逻辑门电路

当决定某一事件的所有条件都具备时该事件才会发生，这种因果关系称为“与”逻辑关系，即只有当所有输入都为1时，输出才为1；否则输出为0。1.“与”逻辑和“与”门电路（1）“与”逻辑

如图所示电路，用两个开关A、B串联控制照明灯，只有当A、B都闭合时，照明灯才会亮，若有一个开关不闭合，灯都不会亮。

实现“与”逻辑功能的电路称为“与”门电路。它有两个或两个以上的输入端和一个输出端。1.“与”逻辑和“与”门电路（2）“与”门电路

如图为二极管组成的“与”门电路及逻辑符号，它有两个输入端A、B，一个输出端L。假定输人信号的高电平为+5V，低电平为0V，则按输入信号的不同可分为不同的情况。只要有一个输入为1，输出就为1；只有当所有输入都为0时，输出才为0。“或”逻辑实现“或”逻辑功能的电路称为“或”门电路。它也有两个或两个以上的输入端和一个输出端。“或”门电路2.“或”逻辑和“或”门电路“非”逻辑输出与输入相反，即输入为1时输出为0，输入为0时输出为1。“非”门电路实现“非”逻辑功能的电路称为“非”门电路。它有一个输入端和一个输出端。3.“非”逻辑和“非”门电路（四）组合逻辑门电路汽车上的各种控制电路，往往将上述的基本门电路组合起来，构成常用的组合逻辑电路，以实现各种控制功能。如将与门、或门、非门经过简单组合，可构成另一些复合逻辑门。

这些复合门电路具有带负载能力，工作速度和可靠性方面都得到了很大提高，因此成为逻辑电路中最常用的基本电路。与非门定义与非门真值表与非门应用与非门电路实现1.与非门与非门是与门和非门的结合，即先进行与运算，再进行非运算，具有多个输入和一个输出。与非门在计算机内部有着广泛的应用，例如用于实现算术和逻辑运算、数据存储和传输等。当输入端中有1个或1个以上是低电平时，输出为高电平；只有所有输入是高电平时，输出才是低电平。与非门电路可以由多个晶体管、电阻、电容等元件组成，也可以使用集成电路实现。或非门定义或非门是数字逻辑电路中的基本元件，实现逻辑或非功能，即当输入端中有一个或一个是高电平时，输出就是低电平；只有当所有的输入端都为低电平时，输出才是高电平。或非门应用或非门在数字电路中也有广泛的应用，例如用于实现信号的反相、多路选择等。或非门电路实现或非门电路同样可以由多个晶体管、电阻、电容等元件组成，也可以使用集成电路实现。此外，或非门还可以通过其他逻辑门电路的组合来实现。或非门真值表或非门的真值表反映了输入与输出之间的逻辑关系，当任意输入为高电平时，输出为低电平；只有当所有输入为低电平时，输出才为高电平。2.或非门触发器时序逻辑电路一般都是由触发器组成的，如计数器、寄存器等。它具有记忆功能的逻辑单元，可以存储和传递信息。寄存器由多个触发器组成，可以存储多位二进制数。计数器具有计数功能的时序逻辑电路，可以实现加法、减法、分频等操作。（五）时序逻辑电路基本R-S触发器由两个与非门交叉连接构成，具有置0、置1和保持功能。同步R-S触发器在时钟脉冲控制下，根据输入信号R、S的状态改变输出状态。主从R-S触发器由两个同步R-S触发器级联而成，具有主触发器和从触发器，可消除空翻现象。1.R-S触发器123具有两个输入端J和K，以及一个时钟输入端CP，可实现翻转、置0、置1和保持四种功能。J-K触发器的特点当时钟脉冲CP为1时，根据J、K输入端的状态改变输出状态；当时钟脉冲CP为0时，输出状态保持不变。J-K触发器的逻辑功能广泛应用于数字系统中的计数器、分频器、寄存器等电路。J-K触发器的应用2.J-K触发器具有一个数据输入端D、一个时钟输入端CP和一个输出端Q，可实现数据的存储和传输。D触发器的特点当时钟脉冲CP上升沿到来时，将输入端D的状态存入触发器，并输出到输出端Q；当时钟脉冲CP为低电平时，输出状态保持不变。D触发器的逻辑功能常用于数字系统中的寄存器、移位器等电路，以实现数据的存储和传输。D触发器的应用3.D触发器T触发器的特点01具有一个输入端T和一个时钟输入端CP，可实现翻转和保持两种功能。T触发器的逻辑功能02当时钟脉冲CP为1时，若输入端T为1，则触发器翻转；若输入端T为0，则触发器保持原状态不变。当时钟脉冲CP为0时，输出状态保持不变。T触发器的应用03常用于数字系统中的计数器、分频器等电路，以实现翻转计数或分频功能。4.T触发器03集成电路分类根据功能和用途的不同，集成电路可分为数字电路、模拟电路和数模混合电路等类型。按其晶体管的性质可分为双极型晶体管（TTL系列）和单极型集成电路（CMOS系列）01集成电路定义集成电路是一种微型电子器件或部件，由多个元件集成在一块半导体晶片或介质基片上，具有特定的电路功能。与分立电路相比，数字集成电路成本低、可靠性高且便于安装调试02集成电路发展历程集成电路的发明标志着电子技术的重大突破，经历了从小规模到大规模、超大规模的发展过程。二、集成电路（一）认识集成电路基本的逻辑门电路之一，实现逻辑非的功能。TTL与非门电路另一种基本的逻辑门电路，实现逻辑或的功能。TTL或非门电路1.TTL集成逻辑门电路其他TTL门电路包括与门、或门、异或门、同或门等。1.TTL集成逻辑门电路（2）结构特点TTL电路内部采用多发射极三极管，输出电阻低，驱动能力强。TTL电路采用双极型工艺制造，具有高速度、低功耗和品种多等特点。TTL电路电源电压范围较窄，抗干扰能力较弱。1.TTL集成逻辑门电路

2.CMOS逻辑门电路CMOS电路特点CMOS电路采用互补金属氧化物半导体工艺制造，具有低功耗、高噪声容限和宽电源电压范围等优点。CMOS门电路类别包括CMOS与非门、CMOS或非门、CMOS传输门等。CMOS电路应用CMOS电路广泛应用于各种数字系统和微处理器中。汽车常用的集成电路有水箱水位过低报警电路。发动机控制单元集成电路用于控制车身的灯光、门锁和车窗等功能。车身控制模块集成电路用于显示仪表信息和控制音响、导航等娱乐系统。仪表和娱乐系统集成电路用于控制安全气囊、ABS防抱死刹车系统等安全装置。安全系统（二）集成电路在汽车上的应用任务实施04深入了解汽车水箱水位过低报警电路的工作原理和组成部分。了解集成门电路模拟信号在汽车上的应用。学会分析电路图，理解电路信号传输和处理过程。任务一：汽车水箱水位过低报警电路安装调试汽车水箱水位传感器通常采用浮子式、电极式或压力式等类型，根据水位高低变化输出相应电信号进行传输。水位传感器种类水位传感器的信号线与控制器相应端口连接，确保信号稳定传输且不受干扰。传感器与控制器连接控制器接收水位传感器传来的电信号后，进行信号转换与处理，将模拟信号转换为数字信号，便于后续处理与判断。信号转换与处理资讯1：水位传感器工作原理

报警指示方式汽车水箱水位过低报警电路通常采用声光报警方式，通过蜂鸣器发出声音报警，同时点亮报警指示灯进行视觉提示。输出电路类型报警输出电路可采用继电器输出、晶体管输出或集成电路输出等类型，根据实际需求选择合适的输出电路类型。输出电路连接方式将报警输出电路与汽车仪表盘或中控台上的报警指示灯和蜂鸣器连接，确保报警信号能够及时、准确地传递给驾驶员。资讯2：水位传感器工作原理1.实训所需工具与材料清单螺丝刀及扳手用于固定和连接电路板及设备。电控发动机实验台架、汽车电器实验台架电烙铁及万能板万用表水箱模型用于焊接电路元件。用于检测电路中的电压、电流等参数。用于模拟实际水箱环境。根据电路图将各组件正确连接，确保电源正负极正确接入。使用万用表检测电路中的关键参数，如电源电压、传感器输出信号等，确保电路工作正