中国石油大学 华东 电工电子实习报告

发布 2019-07-16 08:13:55 阅读 9761

第一部分继电控制电路设计与组装。

1、电路原理与设计。

电路原理图如上图。sb1、sb2为点动开关,km为交流触发器,kt为时间继电器。实验电压为380v,而灯泡的额定电压为220v,所以电路中串联两个灯泡。

操作过程:闭合sb1,灯泡通电发光;交流触发器的线圈km通电,常开开关km闭合,实现了km的自锁;时间继电器的线圈kt通电,由于延时作用,常闭开关kt延时打开。kt打开后,交流继电器的线圈km断电,常开开关km打开,灯泡断电熄灭。

闭合sb2有同样的效果。由此实现了异地控制与延时熄灭。

2、收获与建议。

1)电路设计部分,通过对课本中理论知识的回顾,正确设计出实验电路,加深了对理论知识的理解与掌握。

2)电路组装部分。第一,再次意识到了安全在实验中的重要性,本实验为380v强电实验,实验电路必须准确无误才能保证实验的安全性,这就要求在实验中严格按照设计的原理图连线,以确保安全。第二,意识到了合作的重要性。

两人一组的实验,注重分工,更需要默契的配合。本实验中,固定器件,连线等等均需要合作才能很好的完成。第三,实验器件的合理布局对最后的连线有着重要的影响。

实验中,我们多次更换器件的位置,最终使导线交叉弯折尽可能少,布线比较合理美观。

第二部分温度检测与报警电路。

1、电路原理。

实验电路原理图如图所示,可以分为信号检测,声音报警和继电控制三部分。

信号检测部分完成对温度的检测,利用热敏电阻实现温度信号到电信号的转换,然后利用两个比较器,实现对报警条件的控制,即越线报警,并通过电容的充放电来延长报警时间。原理图中,r1、r2、r3、r5、r6 用于分压,rp1、rp2用于调节比较器两输入端的电位以实现对输出信号的控制,c1、d1、r4用于实现延长报警时间。

声音报警部分接收来自信号检测部分8脚的信号实现报警。当温度过高时,8脚输出高电平,555处于工作状态。555的输出端3脚输出为方波,即有高低电平之分,利用两个三极管q1、q2的分别导通即可实现报警器的连续报警。

继电控制部分同样接收来自信号检测部分8脚的信号。通过三极管q3的放大截止来控制电路导通开路。继电器中的电感线圈有储能作用,在其两端并联二极管,在断电后保护继电器。

具体过程:当温度过高时,u1a的3脚电位高于2脚,1输出高电平,对电容c1充电,使u1c的10脚的电位逐渐升高,当10的电位高于9脚时,8输出高电平,555工作,q3导通。555输出高电平时,q2截止,q1通对信号放大,当555输出低电平时,q1截止,q2导通对信号放大。

两个过程循环,实现报警器持续报警。q3导通,发光二极管通电发光,继电器线圈通电,常开开关闭合,风扇启动,降温。温度低于温度线时,u1a的3脚电压低于2脚,输出低电平,电容c1放电,使10脚的电位逐渐降低,即实现报警时间延长,当10脚电位低于9脚电位时,555停止工作,q3截止。

报警停止,发光二极管熄灭,继电器线圈断电,常闭开关断开,降温过程结束。

2、电路**及结果

电路**同样将电路分为三部分。

1) 信号检测。

用电位器rp1代替热敏电阻,以其阻值的变化模拟温度变化。u1c的8脚接指示灯x1,用以表示输出电位的高低,输出高电平时,红灯亮,输出低电平时,红灯不亮。电路图如下:

**过程:调节电位器rp2到50%,固定u1a的2脚电位,用万用表测得2脚电位为2.907v,u1c的9脚电位为3.

6v。调节电位器rp1使其阻值逐渐增大(模拟温度升高过程),观察指示灯x1的变化,当rp1增大到60%~65%时,红灯亮,说明8脚输出高电平。再调节电位器rp1,使其阻值减小到0%(模拟降温过程),观察x1,延时熄灭。

下图为达到越线温度时脚输入信号和脚输出信号的波形变化。

2) 声音报警。

用灯泡代替报警器,利用单刀双掷开关和稳压电源模拟信号检测部分8脚输出的高低电平。当开关接通稳压电源时,输出高电平,开关将稳压电源短路时,输出为低电平。用示波器观察输出波形。

电路图如下:

**过程:接通稳压电源,4脚输入高电平,555处于工作状态,3脚输出方波,波形如图。当3脚输出高电平时,三极管q2截止,q1通对信号放大,当3脚输出低电平时,三极管q1截止,q2导通对信号放大,三极管输出波形如图。

电解电容c4滤掉直流信号,保留交流信号,其输出波形如图。将稳压电源短路后,4脚输入低电平,3脚无输出。

3) 继电控制。

同样利用单刀双掷开关和稳压电源模拟信号检测部分8脚输出的高低电平,用灯泡代替风扇。电路图如下:

**过程;接通稳压电源,q3导通,发光二极管通电发光,继电器线圈通电,常开开关闭合,灯泡发光。将稳压电源短路后,q3截止,发光二极管熄灭,继电器线圈断电,常闭开关断开,灯泡熄灭。

3、电路调试与结论。

调试:将rp1的阻值调为4.7kω,此时u1a的3脚电位为3v。

加热热敏电阻,阻值减小,u1a的3脚电位增大,当3脚电位高于2脚时,1输出高电平,二极管d1导通,对电容c1充电,使u1c的10脚的电位逐渐升高,当10的电位高于9脚时,8输出高电平,555工作,q3导通。555输出高电平时,q2截止,q3导通对信号放大,当555输出低电平时,q1截止,q2导通对信号放大。两个过程循环,实现报警器报警。

q3导通,发光二极管通电发光,继电器线圈通电,常开开关闭合,风扇启动,降温。随着温度的降低,热敏电阻阻值增大,u1a的3脚电压降低,当低于2脚,输出低电平,电容c1通过r4放电,使10脚的电位逐渐降低,即实现报警时间延长,当10脚电位低于9脚电位时,555停止工作,q3截止。报警停止,发光二极管熄灭,继电器线圈断电,常闭开关断开,降温过程结束。

4、收获与建议。

收获:1)电路**环节,通过绘制原理电路,检测输出信号的波形等,对温度报警与检测电路的原理有了比较全面的理解。

(2)protel的学习使用过程中,电路的布置连线最为困难,从一开始的毫无头绪,到最后修改电路得心应手,我觉得,总重要的还是对实验原理图的把握。只有在全面的掌握之后,布置电路才会又快有合理。

(3)电路焊接过程最为顺利。电路的实际布置与自己设计的pcb图有一定的差距,觉得实际布线更优。在实习过程中总结出,要想焊接不出错误,就要以支路为单位进行焊接,按部就班的进行,这样才能做到不缺不漏,做到心中有数。

建议:优化一下实习时间安排,**环节的两天过于轻松,大部分人都很闲,pcb图的绘制时间却相对太少,课上时间很难完成,需要熬夜作图。

对软件的使用环节再详细的介绍一下,pcb图做不出来很大一部分原因在于不能熟悉使用软件,很多功能不会用,操作起来很慢。

附件一pcb图。

一、声音报警。

二、信号检测。

三、 继电控制。

附件2 元件资料。

一、 三极管。

结构:pnp

集电极-发射极电压 -30v

集电极-基电压 -40v

射极-基极电压 -5v

集电极电流 0.5a

耗散功率 0.625w

结温 150℃

特怔频率最小 150mhz

放大倍数:d64-91 e78-112 f96-135 g122-166 h144-220 i190-300

结构:npn

集电极-发射极电压 25v

集电极-基电压 45v

射极-基极电压 5v

集电极电流 0.5a

耗散功率 0.625w

结温 150℃

特怔频率最小 150mhz

放大倍数:d64-91 e78-112 f96-135 g122-166 h144-220 i190-300

二、 运放 lm324

lm324系列器件为**便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.

0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为mc1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”为两个信号输入端,“v+”、v-”为正、负电源端,“vo”为输出端。

两个信号输入端中,vi-(-为反相输入端,表示运放输出端vo的信号与该输入端的位相反;vi+(+为同相输入端,表示运放输出端vo的信号与该输入端的相位相同。

lm324的特点:

1.短路保护输出。

2.真差动输入级

3.可单电源工作:3v-32v

4.低偏置电流:最大100na

5.每封装含四个运算放大器。

6.具有内部补偿的功能。

7.共模范围扩展到负电源

8.行业标准的引脚排列

9.输入端具有静电保护功能。

三、 555定时器。

1)、低触发:当输入电压vi2(2)、保持:若vi2>vcc/3 且 vi1<2vcc/3,则vtr=1、vth=0、s=r=1,基本rs触发器保持,v0和t状态不变;

3)、高触发:若vi2>2vcc/3,则vth=1,比较器c1输出为低电平,无论c2输出何种电平,基本rs触发器因r=0,使q=1,经输出反向缓冲后,v0=0,t导通;

四、 继电器。

附件3一、设计一个稳压管稳压的直流电源电路,按下列要求设计电路,通过**运行进行测试验证。

管理学复习,中国石油大学

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