編輯推薦
《電子産品原理安裝與調試/國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材》特色:
“電子産品常用單元電路分析”:從解決問題的角度齣發,討論電路結構的搭建、參數選擇和進行原理分析。
“電子産品電子技術應用實例”:幫助讀者建立起電子産品的結構框架,瞭解局部和整體間的關係,學會電子産品的基本分析方法。
“常用電子元器件的識讀與檢測”:幫助從業者學習對常用電子元器件的識讀與檢測能力。
“電子産品安裝與調試工藝”:幫助讀者掌握電子産品中單元電路的安裝與調試及整機的安裝與調試方法的應用實踐性的學習。
內容簡介
《電子産品原理安裝與調試/國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材》根據目前職業教育教學改革的要求,以注重基礎、突齣應用和技能為特點來設計書中內容。常用電子單元電路分析是《電子産品原理安裝與調試/國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材》的理論基礎部分;電子技術應用實例、常用電子元器件識讀與檢測和電子産品安裝與調試工藝是《電子産品原理安裝與調試/國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材》的應用和技能的實踐部分。通過對《電子産品原理安裝與調試/國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材》內容的學習,可以使學習者瞭解如何用單元電路搭建電子産品的結構框架,在懂得原理的基礎上掌握電子産品的安裝與調試方法。
《電子産品原理安裝與調試/國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材》可作為高等職業院校電子技術及相關專業的教材,同時也適閤從事電瞭設計、電子研發等工作的工程技術人員閱讀。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 電子産品常用單元電路分析
1.1 直流電源電路
1.1.1 直流電源概述
1.1.2 直流電源類型及選擇
1.1.3 整流電源應用實踐
1.2 放大電路
1.2.1 放大電路概述
1.2.2 放大電路類型及選用
1.2.3 放大電路應用實踐
1.3 振蕩電路
1.3.1 振蕩電路概述
1.3.2 振蕩電路類型及選擇
1.3.3 振蕩電路應用實踐
1.4 定時器電路
1.4.1 定時電路概述
1.4.2 定時電路類型及選擇
1.4.3 555定時電路應用實踐
1.5 電壓比較電路
1.5.1 電壓比較電路概述
1.5.2 電壓比較器的類型及選用
1.5.3 電壓比較電路應用實踐
1.6 開關電路
1.6.1 開關電路概述
1.6.2 電子開關元件類型及選擇
1.6.3 開關電路應用實踐
1.7 驅動電路
1.7.1 驅動電路概述
1.7.2 驅動電路類型及選用
1.7.3 驅動電路應用實踐
1.8 記憶電路
1.8.1 記憶電路概述
1.8.2 記憶電路類型及選用
1.8.3 記憶電路應用實踐
1.9 譯碼及LED數碼顯示電路
1.9.1 LED數碼顯示電路概述
1.9.2 數碼顯示電路類型及選擇
1.9.3 數碼顯示電路應用實踐
第2章 電子産品電子技術應用實例
項目1 帶有記憶功能的斷綫防盜報警器
2.1.1 電路原理框圖
2.1.2 單元電路原理
2.1.3 電路安裝與調試要點
項目2 手機延時開/關機控製電路
2.2.1 電路原理框圖
2.2.2 單元電路原理
2.2.3 電路安裝與調試要點
項目3 紅外綫自動水龍頭控製電路
2.3.1 電路原理框圖
2.3.2 單元電路原理
2.3.3 電路安裝與調試要點
項目4 有源音箱中的音頻放大電路
2.4.1 電路原理框圖
2.4.2 單元電路原理
2.4.3 電路安裝與調試要點
項目5 十字路口紅綠燈控製電路
2.5.1 電路原理框圖
2.5.2 單元電路原理
2.5.3 電路安裝與調試要點
項目6 轎車門窗玻璃升降控製電路
2.6.1 電路原理框圖
2.6.2 單元電路原理
2.6.3 電路安裝與調試要點
項目7 鍵盤顯示電路
2.7.1 電路原理框圖
2.7.2 單元電路原理
2.7.3 電路安裝與調試要點
項目8 人體心率心律測量電路
2.8.1 電路原理框圖
2.8.2 單元電路原理
2.8.3 電路安裝與調試要點
項目9 簡易語言復讀機電路
2.9.1 ISD1820電路基本原理
2.9.2 語言復讀機電路結構及原理
2.9.3 電路安裝與調試要點
第3章 常用電子元器件識讀與檢測
3.1 電阻器的識讀與檢測
3.1.1 電阻器的識讀
3.1.2 電阻器的檢測
3.2 電容器的識讀與檢測
3.2.1 電容器的識讀
3.2.2 電容器的檢測
3.3 二極管的識讀與檢測
3.3.1 二極管的識讀
3.3.2 二極管的檢測
3.4 三極管的識讀與檢測
3.4.1 三極管的識讀
3.4.2 三極管的檢測
第4章 電子産品安裝與調試工藝
4.1 電子産品的裝配工藝流程
4.1.1 裝配工藝流程
4.1.2 産品加工生産流水綫
4.2 電子産品工藝文件的識讀
4.2.1 工藝文件的特點
4.2.2 工藝文件的作用
4.2.3 工藝文件的分類
4.2.4 電子工程圖的識讀
4.3 電子産品安裝前的準備
4.3.1 電瞭元器件引綫的成形
4.3.2 導綫的加工
4.3.3 綫紮製作
4.4 印刷電路闆的裝配與焊接
4.4.1 普通元器件的手工焊接
4.4.2 錶麵安裝元件的手工壩占裝焊接
4.4.3 工業生産焊接技術
4.5 電子産品整機安裝工藝
4.5.1 整機裝配的概念
4.5.2 電子産品安裝工藝原則和基本要求
4.6 電子産品的檢測與調試
4.6.1 調試的基本要求
4.6.2 調試的安全措施
4.6.3 調試的程序步驟
4.6.4 基本調試技術
4.6.5 整機的調試
附錄
A.萬用錶的使用常識
B.常用集成電路管腳圖
C.示波器的使用
D. EWB仿真軟件介紹
前言/序言
到日前為止,沒有哪一門技術能像電子技術那樣發展得如此之快,其應用之廣泛,幾乎無處不在。它的應用推動著社會的進步,也改變著人們的牛活方式。電子技術的發展是以應用為目的,用以解決生産、生活、醫療、軍事、航海、航天及所有人們可以涉足的領域中齣現的各種問題。針對解決某問題研發齣的電子産品還需要通過安裝和調試纔能呈現齣成品。電子産品的質量不僅關係到百姓的利益,更關係到國防,特彆是航天安全。與電子産品質量相關的因素很多,其中有係統結構的閤理性,元器件質量的可靠性,還有在組裝過程中操作者的敬業精神和安裝調試水平等。
高職高專學校培養的學生將來要麵對企業牛産綫,所以應當加強專業操作技能方麵的學習和訓練。對於將要從事自動化控製、電子技術和電子信息技術工作的在校生來說,掌握電子産品結構及原理、電子産品的安裝工藝和調試技能是非常必要的。本教材正是齣於這種考慮設計瞭四個方麵的內容:電子産品常用單元電路分析、電子産品電子技術應用實例、常用電子元器件的識讀與檢測和電子産品安裝與調試工藝。
設置“電子産品常用單元電路分析”的理由有:①電子産品都是由多個具有不同功能的單元電路組閤而成的,隻有掌握瞭單元電路的結構及工作原理纔能搞懂整機電路的功能;②與已經學習過的電子技術基礎課程有個銜接的過渡。在電子技術基礎課程中主要講解基本概念、基本電路,涉及具體應用方麵的內容比較少,而本書所給齣的各種單元電路都是從解決問題的角度齣發,來討論電路結構的搭建、參數選擇和進行原理分析。
設置“電子産品電子技術應用實例”的理由是想幫助學生建立起電子産品的結構框架,瞭解局部和整體的關係,學會電子産品的基本分析方法,這對於整體瞭解把握電子産品的性能,提高電子産品安裝調試工作的質量和效率是非常必要的。
設置“常用電子元器件的識讀與檢測”的理由是,電子器件是組成電子綫路的最小元素,無論是從事電子産品的設計還是從事安裝調試及維護工作,都需要與它們打交道,因此從業者必須具備對常用電子元器件的識讀與檢測能力。
數字浪潮下的精密操控:工業自動化與智能製造的基石 在當今科技飛速發展的時代,工業自動化和智能製造已成為推動社會進步和經濟增長的核心驅動力。從生産綫上高效運作的機械臂,到數據中心裏精密計算的服務器,再到智慧城市中無處不在的傳感器網絡,電子産品的原理、安裝與調試貫穿於這一切的始終。它們是現代工業的“神經係統”和“肌肉”,保障著各項復雜指令的準確執行,實現著生産效率的極大提升與産品質量的持續優化。 本書並非聚焦於單一的電子産品型號或品牌,而是深入探討電子産品在工業自動化和智能製造領域所扮演的關鍵角色,以及理解和掌握其核心原理、規範安裝與嚴謹調試的通用方法論。我們將共同探索那些支撐起現代工業運轉的電子器件和係統的底層邏輯,理解它們如何協同工作,如何被精確地部署和維護,以期為讀者構建一個關於工業電子技術應用與實踐的全麵而深刻的認知框架。 第一部分:工業電子産品的核心原理概覽 在深入探討安裝與調試之前,理解電子産品的工作原理是至關重要的。本部分將從基礎的電子元器件入手,逐步深入到復雜的工業控製係統。 1. 基礎電子元器件的演進與應用: 半導體技術: 從最初的二極管、三極管,到復雜的集成電路(IC),半導體技術是現代電子産品的基石。我們將迴顧其發展曆程,重點解析其在工業領域中的關鍵應用,如功率器件在電源管理中的作用,邏輯門電路在數字控製中的基礎性地位,以及微處理器和微控製器(MCU)如何成為工業自動化的大腦。 傳感器技術: 工業環境的感知離不開各類傳感器。我們將探討溫度傳感器(熱電偶、RTD)、壓力傳感器、位移傳感器(編碼器、LVDT)、流量傳感器、氣體傳感器等的工作原理,以及它們如何將物理量轉化為可供電子係統處理的電信號。特彆會關注工業環境下傳感器所需的耐用性、精度和抗乾擾能力。 執行器技術: 電子信號最終需要轉化為物理動作。我們將詳細講解各類工業執行器的原理,包括步進電機、伺服電機及其驅動器,電磁閥、氣動和液壓執行器,以及繼電器和固態繼電器(SSR)在開關控製中的應用。重點分析不同執行器的優缺點及其在特定工業場景下的選擇考量。 電源與濾波技術: 穩定可靠的電源供應是電子設備正常工作的生命綫。本部分將介紹工業電源的種類(開關電源、綫性電源),穩壓、限流、濾波電路的設計原則,以及如何應對工業現場復雜的電磁乾擾(EMI)和射頻乾擾(RFI)。 2. 數字信號處理與控製: 數字邏輯與微處理器: 深入理解二進製、邏輯運算、組閤邏輯與時序邏輯電路,以及微處理器和微控製器(MCU)的架構、指令集和工作流程。重點介紹嵌入式係統在工業控製中的應用,如PLC(可編程邏輯控製器)的核心組成與工作模式。 數據采集與轉換: 講解模擬信號到數字信號的轉換過程(ADC),以及數字信號到模擬信號的轉換過程(DAC)。討論采樣率、分辨率、量化誤差等關鍵參數,以及如何在工業現場實現高效可靠的數據采集。 通信協議與網絡: 現代工業自動化係統高度依賴通信。我們將解析常見的工業通信協議,如RS-232/485、CAN總綫、Ethernet/IP、Profinet、Modbus等。重點闡述它們的通信機製、拓撲結構、數據傳輸速率和可靠性,以及它們在構建分布式控製係統中的作用。 3. 驅動與反饋機製: 電機驅動原理: 詳細介紹直流電機、交流電機(變頻器)、步進電機和伺服電機的驅動原理,以及它們與控製器之間的接口。重點分析PID(比例-積分-微分)控製算法在電機速度和位置控製中的應用。 傳感器反饋係統: 探討編碼器、光學尺、霍爾傳感器等反饋元件如何提供精確的位置和速度信息,以及這些反饋信息如何被用於閉環控製,實現高精度的運動控製。 第二部分:工業電子産品的規範安裝 電子産品在工業環境中的安裝並非簡單的“插拔”操作,而是需要遵循嚴格的規範和流程,以確保其性能穩定、壽命延長並保證人員和設備的安全。 1. 環境適應性設計與選址: 環境因素分析: 評估安裝場所的溫度、濕度、灰塵、腐蝕性氣體、振動、電磁乾擾等環境因素,並根據電子産品的耐受能力進行選擇和防護。 設備布局與空間: 閤理規劃設備的擺放位置,考慮散熱空間、維修通道、綫纜敷設路徑以及與其他設備的配閤。避免將敏感電子設備放置在強電場、強磁場或易受物理衝擊的區域。 2. 電源連接與保護: 電源綫選擇與敷設: 根據設備功率需求選擇閤適規格的電源綫,並遵循電工規範進行敷設。考慮接地、屏蔽和抗乾擾措施。 過壓、欠壓與浪湧保護: 安裝閤適的斷路器、熔斷器、浪湧保護器(SPD)和穩壓器,以防止電源異常對設備造成損壞。 接地係統: 建立可靠的接地係統,包括設備接地、係統接地和防雷接地,以確保人身安全和減少電磁乾擾。 3. 信號綫連接與屏蔽: 綫纜選擇與敷設: 根據信號類型(模擬/數字、高頻/低頻)選擇閤適的屏蔽綫纜,並避免信號綫與強電綫並行敷設。 連接器與端子: 使用高質量的連接器和端子,確保連接牢固可靠,接觸電阻小。遵循先連接信號地,後連接信號的原則。 接地方式: 掌握單點接地、多點接地和混閤接地等不同接地方式在不同場景下的應用,以及如何有效抑製共模和差模乾擾。 4. 安裝結構與固定: 機櫃與支架: 選擇適閤環境和設備尺寸的機櫃或支架,並確保其穩固性。 防振動措施: 對於易受振動的設備,采取減震墊、彈簧減震器等措施。 散熱與通風: 確保設備有足夠的通風散熱空間,必要時安裝散熱風扇或空調。 5. 安全規範與操作規程: 電氣安全: 嚴格遵守電氣安全規範,如絕緣、隔離、保護接地等。 靜電防護(ESD): 在安裝過程中采取必要的靜電防護措施,如佩戴防靜電手環、使用防靜電墊等,以保護敏感電子元件。 操作前檢查: 在通電前,對所有連接進行仔細檢查,確認無誤後方可進行。 第三部分:工業電子産品的嚴謹調試 安裝完成後,精細化的調試是確保電子産品正常運行、達到設計性能指標的關鍵環節。 1. 調試前的準備與規劃: 查閱文檔: 詳細閱讀設備說明書、接綫圖、配置指南等技術文檔。 調試計劃製定: 明確調試目標、步驟、所需工具和預期結果,並做好記錄。 安全檢查: 再次確認所有安全措施到位,操作人員具備必要的安全知識。 2. 通電與基本功能測試: 低壓/空載測試: 在低電壓或空載狀態下進行初步通電,檢測電源指示燈、基本電壓等是否正常。 基本功能驗證: 對設備的電源、通信接口、指示燈、按鍵等進行基本功能測試,確認無明顯故障。 3. 參數配置與優化: 接口配置: 根據係統需求,配置設備的通信接口參數(波特率、校驗位、地址等)。 控製參數設置: 對於控製器類設備,需要根據實際工藝要求,設置PID參數、限位參數、報警參數等。 傳感器校準: 對傳感器進行零點校準和量程校準,確保測量精度。 4. 係統集成與聯動測試: 單機功能測試: 分彆對每個電子設備進行獨立功能測試。 多機協同測試: 將多個電子設備集成到係統中,進行聯動測試,驗證它們之間的通信和協同工作能力。例如,測試傳感器信號能否準確觸發執行器動作。 工藝流程模擬: 在條件允許的情況下,模擬實際的工藝流程,觀察設備在不同工況下的錶現。 5. 故障診斷與排除: 常見故障分析: 掌握常見故障現象(如通信中斷、信號丟失、動作異常、過載保護等)及其可能的原因。 診斷工具應用: 熟練使用萬用錶、示波器、邏輯分析儀、通信抓包工具等進行故障診斷。 邏輯排查法: 運用排除法、對比法等邏輯思維方法,逐步定位故障點。 根源性分析: 深入分析故障産生的根本原因,避免重復發生。 6. 性能評估與優化: 精度與穩定性測試: 對係統的精度、重復性、響應速度等關鍵性能指標進行評估。 長期運行測試: 在模擬或實際運行環境下,進行一段時間的穩定性測試,觀察是否存在潛在問題。 性能調優: 根據測試結果,對係統參數進行進一步優化,以達到最佳的性能錶現。 7. 調試記錄與文檔化: 詳細記錄: 詳細記錄調試過程中的所有操作、參數設置、測試結果、發現的故障以及排除方法。 編寫調試報告: 形成規範的調試報告,為後續的維護和升級提供寶貴依據。 結語 掌握電子産品的原理、安裝與調試,不僅是成為一名閤格的工業自動化技術人員、設備工程師的必備技能,更是深入理解和參與現代工業智能化轉型的重要途徑。本書將引導讀者從基礎概念齣發,逐步構建起紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗,使其能夠 confidently 地應對工業現場的各種挑戰,為構建高效、可靠、智能的工業生産體係貢獻力量。在這個日新月異的數字時代,對這些核心能力的掌握,將為您的職業生涯開啓無限可能。