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1、電路圖中G代表靈敏電流計(jì)。
2、靈敏電流計(jì)是供學(xué)生實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室檢查直流電路中微弱的電流或微小電壓用的,它是一種高靈敏度的磁電式儀表,可以測(cè)量10^-7~10^-12A的微小電流。如用作電橋測(cè)量、溫差電偶、電磁感應(yīng)及光電效應(yīng)等。
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1. 探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系
本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。
(1)探究電流跟電壓的關(guān)系
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制電阻不變,研究對(duì)象是定值電阻這部分電路,而并非整個(gè)電路,因此電流表要測(cè)定值電阻中的電流,電壓表要測(cè)定值電阻兩端的電壓。由于串聯(lián)電路中各處電流相等,因此電流表只要串聯(lián)在電路中,就可以測(cè)出定值電阻中電流,而電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端,才能測(cè)量定值電阻兩端的電壓。通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使定值電阻兩端的電壓成倍地變化,來獲取電流隨電壓變化的數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
(2)探究電流跟電阻的關(guān)系
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制電壓不變,換用不同的電阻r,其阻值成倍數(shù)變化如5 ω、10 ω、15 ω等,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使阻值不同的定值電阻兩端的電壓保持不變,即電壓表示數(shù)保持不變,得到幾組不同的電流隨電阻變化的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
本實(shí)驗(yàn)電流跟電壓、電阻的關(guān)系圖像如圖2所示:
2. 伏安法測(cè)電阻
實(shí)驗(yàn)原理:r=u/i
(1)測(cè)定值電阻的阻值
實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示,滑動(dòng)變阻器的作用是改變待測(cè)電阻兩端的電壓和通過它的電流,目的是為了多次測(cè)量求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差。測(cè)出幾組數(shù)據(jù)后,利用各組數(shù)據(jù)中的電壓除以電流得到電阻,發(fā)現(xiàn)定值電阻在不同電壓下工作時(shí),雖然導(dǎo)體中的電流發(fā)生了變化,但導(dǎo)體的電阻是不變的,這樣在測(cè)出電阻的同時(shí),還會(huì)使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流無關(guān),當(dāng)導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積不變時(shí),導(dǎo)體的電阻不變。由于定值電阻是采用阻值受溫度影響小的材料制作的,因此,當(dāng)定值電阻兩端的電壓發(fā)生變化時(shí),定值電阻的溫度雖然改變了,但定值電阻的阻值因此而發(fā)生的變化卻很小,可以忽略不計(jì)。
(2)測(cè)小燈泡的電阻
把圖1中的定值電阻換成小燈泡就是伏安法測(cè)小燈泡電阻的電路圖,實(shí)驗(yàn)中用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡兩端的電壓,多測(cè)幾組電壓和電流的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻值,進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下電阻值明顯不相等,這并不是實(shí)驗(yàn)誤差造成的,而是因小燈泡的燈絲是采用阻值受溫度影響大的材料制成的,當(dāng)小燈泡兩端電壓增大時(shí),它的亮度增大,溫度升高,電阻增大,所以在測(cè)小燈泡電阻時(shí)多次測(cè)量求平均值是毫無意義的。
本實(shí)驗(yàn)定值電阻和小燈泡的i—u關(guān)系圖像如圖3所示:
3. 伏安法測(cè)小燈泡的電功率
實(shí)驗(yàn)原理:p=ui
M在電路圖中一般指的是各種電機(jī)。電機(jī)俗稱“馬達(dá)”,是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。
電機(jī)在電路中是用字母M(舊標(biāo)準(zhǔn)用D)表示,它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源,發(fā)電機(jī)在電路中用字母G表示,它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路 讀圖 基本方法
【中圖分類號(hào)】TN79 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2015)30-0123-03
人類生活帶著對(duì)電子技術(shù)越來越強(qiáng)烈的依賴進(jìn)入新世紀(jì)。電子技術(shù)對(duì)人們的這種深刻影響,使廣大青少年及電子愛好者對(duì)電子技術(shù)知識(shí)的興趣也越來越濃厚。
在中學(xué),物理是一門較難的學(xué)科,如電磁場(chǎng)的特性,學(xué)生看不見、摸不著。在職業(yè)學(xué)校電學(xué)也是課程中相對(duì)難學(xué)的一門課,一方面電學(xué)比較抽象,另一方面電工電子和一系列電路理解起來有個(gè)過程,尤其是電路圖,學(xué)會(huì)看電路圖,十分重要。
看懂電子電路圖是電子技術(shù)工作人員的基本能力,就如一個(gè)車工必須看懂機(jī)械零件圖一樣。因?yàn)橹挥锌炊穗娮与娐吩韴D以后才能對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試、維修和改進(jìn)。因此,具有一定的電子電路圖的識(shí)圖技能是分析和解決電子技術(shù)問題和深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
一 數(shù)字電路圖的識(shí)圖方法
首先讓我們了解一下什么是數(shù)字電路圖。
對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理的電路就是數(shù)字電路圖。數(shù)字電路有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn):(1)數(shù)字信號(hào)采用二值信息――高電平和低電平。(2)數(shù)字電路中的晶體管僅在“開關(guān)狀態(tài)”工作,即只工作在飽和和截止兩個(gè)狀態(tài)。這兩個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)二值信息的0和1。(3)數(shù)字電路的基本單元對(duì)元器件的精度要求不高,只要能判斷出高、低電平就可以了,因此便于集成化和系列化生產(chǎn),成本低廉,使用方便。(4)對(duì)數(shù)字電路的研究一般集中在輸入和輸出的邏輯關(guān)系方面,包括邏輯分析和邏輯設(shè)計(jì)。(5)數(shù)字電路能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯和算術(shù)的運(yùn)算,廣泛應(yīng)用在智能控制和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科技中。
電路圖就是人們使用約定的電路符號(hào)在紙上表示是幾點(diǎn)電路而繪制的圖形。使用電路圖,大大方便了人們對(duì)實(shí)際電路的分析、研究和描述。數(shù)字電路圖表明了數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)和實(shí)際連接方式,通過看數(shù)字電路圖就可以了解實(shí)際電路的情況。
1.識(shí)圖的基本任務(wù)和要點(diǎn)
我們知道,一般電子設(shè)備的內(nèi)部都具有用電子元器件組裝的電路板,這些電路板上的元器件是按照相應(yīng)的電路圖紙安裝起來的。這些電路圖紙通常被稱為電路圖。常見的電路圖有方框圖、原理圖、印刷版圖、裝配圖等。
印刷版圖和裝配圖都是體現(xiàn)裝配關(guān)系時(shí)使用的電路圖。它們非常直觀,但往往不反映電路的結(jié)構(gòu),一般不作為理解電路原理的依據(jù)。
方框圖是用來體現(xiàn)工作原理的電路圖。它是把能夠?qū)崿F(xiàn)一定功能的電路組合(單元電路)抽象化。
電原理圖是最復(fù)雜的,但也是最有用的一種電路圖。它把實(shí)際電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu),各元件之間的連接情況,清晰、簡(jiǎn)潔地反映出來。實(shí)際上,平時(shí)我們說的電路圖就是指電原理圖。閱讀和分析電原理圖是我們認(rèn)識(shí)和理解一個(gè)電路最重要的途徑。
數(shù)字電路識(shí)圖的要點(diǎn)一般有以下幾點(diǎn):首先,要注意系統(tǒng)性;其次,要重點(diǎn)分析了解集成電路功能、內(nèi)電路組成和引腳作用,這是分析數(shù)字集成電路的關(guān)鍵。就是說要采取化整為零,然后集零為整的方法,即先對(duì)各個(gè)電路或各個(gè)信號(hào)處理進(jìn)行獨(dú)立的分析,然后再將它們集合起來進(jìn)行整體分析。
2.數(shù)字集成電路識(shí)圖的基本方法和要求
熟練掌握一些單元電路的基本組成形式和經(jīng)典電路,如整流電路、穩(wěn)壓電路和某些運(yùn)放集成電路等。識(shí)圖時(shí)先將這些單元電路直接畫出來,形成電路原理圖的框架,這樣可提高識(shí)圖效率。
由于數(shù)字電路大多數(shù)是以集成電路為核心構(gòu)成的,所以對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行讀圖之前要先對(duì)集成電路的情況有所了解,比如集成電路在應(yīng)用方面的一些功能和特點(diǎn)等。
就功能而言:要從數(shù)字集成電路各引腳的外電路結(jié)構(gòu)以及外電路所用元器件參數(shù)等去了解認(rèn)識(shí)某一具體集成電路完整的工作情況。同時(shí),還要認(rèn)識(shí)這個(gè)完整的電路系統(tǒng)的功能。
就特點(diǎn)的體現(xiàn)而言:一般數(shù)字集成電路并不畫出所用集成電路的內(nèi)電路方框圖,這給識(shí)圖帶來了很大困難,尤其對(duì)初學(xué)者進(jìn)行電路分析來說更為不利。因此在分析這類數(shù)字集成電路圖時(shí)最好先查閱有關(guān)數(shù)字集成電路的應(yīng)用手冊(cè),找到數(shù)字集成電路的內(nèi)電路方框圖,這樣可給該電路分析帶來很大方便。
初學(xué)者分析數(shù)字集成電路往往感到比分立器件更困難。其實(shí)在掌握讀圖的規(guī)律以后就會(huì)感到分析數(shù)字集成電路更方便。
關(guān)鍵字:電路圖;分析;故障;診斷
中圖分類號(hào):u26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a
一、案例
故障現(xiàn)象:一輛08年款北京現(xiàn)代悅動(dòng)1.8gls at轎車,已行駛10萬(wàn)公里,在起動(dòng)時(shí)無論是否踩下加速踏板起動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),但發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。
故障原因:進(jìn)氣壓力傳感器損壞。
故障分析:發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的原因一般為三類:①缺電,②缺油,③漏氣。
故障診斷:首先用北京現(xiàn)代汽車專業(yè)診斷儀檢查發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)有無故障碼,結(jié)果診斷儀界面顯示為“系統(tǒng)正常”,再檢查進(jìn)氣管路有無不密封,重點(diǎn)檢查各軟管的連接處是否密封良好,曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)軟管有無漏氣和破裂,未發(fā)現(xiàn)漏氣處。接著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)線路及油路進(jìn)行外觀檢查,均未發(fā)現(xiàn)異常。
對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行跳火試驗(yàn),拔下各缸點(diǎn)火線圈并裝上火花塞試火,發(fā)現(xiàn)各缸均無高壓火花,初步判定該車的無法起動(dòng)故障是因點(diǎn)火系統(tǒng)故障引起的。找來北京現(xiàn)代悅動(dòng)轎車維修手冊(cè),查閱發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)電路圖,該車型為微機(jī)控制獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)由霍爾傳感器(曲軸位置傳感器)產(chǎn)生。
用數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)點(diǎn)火線圈的供電線及搭鐵線路進(jìn)行檢測(cè),點(diǎn)火線圈電源端子電壓為12.5v,點(diǎn)火線圈供電線路正常。考慮到四組點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火控制器同時(shí)損壞的可能性非常低,于是用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)其霍爾傳感器,對(duì)霍爾傳感器的供電線路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),其電壓只有0.8v,而正常值為5v。從電路圖上看出該電源線是取自發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的,看來是由于發(fā)動(dòng)機(jī)電腦輸出給霍爾傳感器的參考電壓有誤,在確認(rèn)電腦供電線路及搭鐵點(diǎn)電阻正常的情況下更換了發(fā)動(dòng)機(jī)電腦。
對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦進(jìn)行更換后發(fā)動(dòng)機(jī)仍然無法起動(dòng),修到這里故障診斷陷入了困境,難道新?lián)Q上的發(fā)動(dòng)機(jī)電腦也是已經(jīng)損壞的?為了驗(yàn)證新?lián)Q上的發(fā)動(dòng)機(jī)電腦是否正常,將該電腦拆換到另一輛悅動(dòng)轎車上,結(jié)果試車發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng),且工作正常,這說明發(fā)動(dòng)機(jī)電腦是正常的,故障原因肯定在電路上。
再次查閱電路圖資料,在分析電路圖是發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦提供給霍爾傳感器的5v電源線還同時(shí)給進(jìn)氣壓力傳感器供電,對(duì)于該車,進(jìn)氣系統(tǒng)采用的是maps,沒有使用mafs。于是拔下進(jìn)氣壓力傳感器插頭,檢查其電源線電壓,結(jié)果顯示為5v(正常),在進(jìn)氣壓力傳感器插頭斷開的情況下檢測(cè)霍爾傳感器電壓也為5v(正常),重新插回進(jìn)氣壓力傳感器插頭,再次測(cè)得霍爾傳感器電源線電壓為0.8v。看來是進(jìn)氣壓力傳感器有短路的現(xiàn)象,拔下進(jìn)氣壓力傳感器插頭發(fā)動(dòng)機(jī)能順利起動(dòng),插回進(jìn)氣壓力傳感器插頭發(fā)動(dòng)機(jī)又出現(xiàn)無法起動(dòng)的現(xiàn)象。更換一個(gè)新的進(jìn)氣壓力傳感器后故障排除。
故障小結(jié):由于進(jìn)氣壓力傳感器內(nèi)部短路使得ecu提供給霍爾傳感器和進(jìn)氣壓力傳感器的5v參考電源線搭鐵,因此,霍爾傳感器就得不到正常的電源供應(yīng),也就無法產(chǎn)生霍爾電壓信號(hào),發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)因沒有點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)也就使得點(diǎn)火系統(tǒng)無法產(chǎn)生高壓火,發(fā)動(dòng)機(jī)就不能起動(dòng)了。
雖然電控系統(tǒng)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理復(fù)雜,但是其電路圖分析思路與普通的串并聯(lián)電路基本相同。例如:幾乎所有的汽車電工都會(huì)在大燈不亮的情況下去檢查一下喇叭或其它燈光是否正常,而不是去檢測(cè)大燈開關(guān)和大燈保險(xiǎn)絲等,因?yàn)榇蠹叶贾肋@樣是在走彎路。大燈與喇叭并聯(lián),如果喇叭能正常工作,說明故障僅僅在照明系統(tǒng)支路上,如果喇叭也不能工作,說明故障點(diǎn)在干路上。在電路圖分析過程中重點(diǎn)就是要把握某個(gè)干路上有哪些支路,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電路上的多個(gè)支路同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí),首先就要考慮到這幾個(gè)支路會(huì)不會(huì)是在同一干路上,因?yàn)檫@部分干路出現(xiàn)故障使得其同一條線路上的所有支路都不能工作。
上述故障是由于進(jìn)氣壓力傳感器損壞引起的,在故障檢修過程中走了不少?gòu)澛贰V宰吡藦澛肥且驗(yàn)樵诠收蠙z修過程中沒有深入的分析電路圖,沒有充分的運(yùn)用好電路圖這個(gè)重要的“工具”。
二、結(jié)論
了解和掌
汽車電路圖的表達(dá)方法是進(jìn)行汽車電路圖識(shí)讀的基礎(chǔ),由于各國(guó)廠商在有關(guān)汽車電路圖繪制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、文字標(biāo)注上的差別,使得各國(guó)汽車廠在電路圖的繪制、連接關(guān)系的表達(dá)、表示符號(hào)和文字標(biāo)注等方面不盡相同,特別是各種進(jìn)口汽車(含合資品牌車型)的一些圖形符號(hào)還很不一致,給電路圖讀者帶來很多不便,但汽車電氣和電控系統(tǒng)基本原理是相通的。而且,識(shí)讀汽車汽車電路圖是有規(guī)律可循的,讀電路圖時(shí)存在一些通用的技巧和經(jīng)驗(yàn)。
回路分析時(shí),根據(jù)各部件的連接點(diǎn),順著系統(tǒng)電路圖進(jìn)行走圖,其電路途徑為:電源用電設(shè)備搭鐵回路。應(yīng)先找出各系統(tǒng)的電源輸出端及公共接地線。電源線的交接點(diǎn)。是本系統(tǒng)并聯(lián)入電路的接點(diǎn),進(jìn)入開關(guān)的導(dǎo)線。必須注意開關(guān)在不同位置的通斷狀態(tài)以及輸出導(dǎo)線的去向。各用電裝置與電源之間必須構(gòu)成回路,各用電裝置之間不能相互牽制。
在汽車電路圖的識(shí)讀過程中分以下四個(gè)步驟:①讀懂汽車電路圖中的圖形符號(hào)及文字符號(hào),了解電路全貌。②根據(jù)系統(tǒng)電路特點(diǎn),找出電路的各組成系統(tǒng)。③根據(jù)各部件的連接點(diǎn),分析單個(gè)系統(tǒng)的電流回路。④分析各個(gè)系統(tǒng)電流回路之間的相互聯(lián)系。尤其是第四步,是電路綜合故障診斷過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在電控系統(tǒng)電路圖分析當(dāng)中不能局限于分析單個(gè)回路或者局部電路,在電控系統(tǒng)綜合故障診斷中,將電路圖分解成單個(gè)回路去看是沒有太大意義的,在分析某部分電路時(shí)要考慮到與之串聯(lián)或并聯(lián)的的電路對(duì)其產(chǎn)生的影響。例如,自診斷系統(tǒng)報(bào)出多個(gè)傳感器或執(zhí)行器的故障碼時(shí),應(yīng)將這些故障碼結(jié)合電控系統(tǒng)電路圖進(jìn)行分析,如果這些元件都在同一個(gè)電源回路或同一個(gè)搭鐵回路上,那故障點(diǎn)就一定在這部分的主電源線或主搭鐵線上。
總之,在電控系統(tǒng)電路出現(xiàn)故障是應(yīng)把電路圖分析作為最重要的環(huán)節(jié),在電路圖分析當(dāng)中應(yīng)重點(diǎn)考慮與其串聯(lián)或并聯(lián)的回路對(duì)工作異常部分電路的影響。
參考文獻(xiàn)
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電路原理論文 電路實(shí)訓(xùn)總結(jié) 電路基礎(chǔ)教學(xué) 電路技術(shù)原理 電路安全教育 電路技術(shù) 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀