1、第一章第一章第一节电力电子技术基础第二节计算机与数字通信基础知识第三节电气控制技术第四节电动机调速技术第五节仪器仪表与测量第六节液压传动基础知识第一节电力电子技术基础图1-1晶闸管的结构和符号a)结构b)符号第一节电力电子技术基础一、晶闸管及其可控整流技术1.晶闸管的结构和符号2.晶闸管的特性1)不仅具有反向阻断能力，同时还有正向阻断能力。2)正向导通的条件是：阳极加正向偏置电压，同时门极加正向触发电压。3)晶闸管一旦导通，门极就失去了控制作用。4)晶闸管要重新关断，必须设法使其阳极电流减小到低于维持晶闸管持续导通的电流。第一节电力电子技术基础图1-2晶闸管的伏安特性曲线第一节电力电子技术基础
2、(1)正向特性1)IG0时，当阳极正向电压小于某一数值范围时，阳极电流(即正向漏电流)很小，晶闸管处于正向阻断状态；当正向电压超过某一个值时，正向漏电流急剧加大，晶闸管导通，此时的阳极电压叫做正向转折电压UBO，晶闸管的这种开通方式叫做晶闸管硬开通，正常情况下是不允许的。第一节电力电子技术基础2)IG0时，晶闸管仍有一定的正向阻断能力，但使它由正向阻断状态转为正向导通状态所需的阳极电压比UBO要低得多，且IG越大，所需的阳极电压越低；即只要晶闸管的阳极加上适当的正向电压，再在门极上加上适当的触发电压，晶闸管就可以触发导通，这就是晶闸管具有的可控导通特性。(2)反向特性晶闸管的反向特性与二极管相
3、似，也有反向阻断区和反向击穿区。3.晶闸管的参数和型号(1)晶闸管的参数第一节电力电子技术基础1)正向断态重复峰值电压UDRM：是指在额定结温、门极断路和晶闸管正向阻断的情况下，允许重复加在晶闸管上的最大正向峰值电压，一般取值比UBO低100V。2)反向重复峰值电压URRM：是指在额定结温和门极断路的情况下，允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压，一般取值比反向击穿电压UBR低100V。3)通态平均电流IT（AV）：在环境温度不超过40和规定的散热条件下，允许流过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值，简称为正向电流。4)通态(峰值)电压：是指晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电
4、压。第一节电力电子技术基础5)维持电流IH：是指在规定的环境温度和门极断路的情况下，维持晶闸管持续导通的最小阳极电流；它是晶闸管由导通到关断的临界电流。(2)晶闸管的型号4.晶闸管可控整流电路图1-3单相半控桥式整流电路a)电路b)波形第一节电力电子技术基础(1)单相半控桥式整流1)电路组成：如图1-3a所示，该电路主要由整流变压器、晶闸管、二极管和负载电阻等组成。2)工作原理：通过分析加到晶闸管两端的电压和触发脉冲的瞬时极性，判断晶闸管的导通情况，从而得到负载上的电压波形，进而得出输出电压的数值关系并依此选用晶闸管。例-1如图1-3所示，最大输出电压是110V，输出电流是50A，求：交流电源
5、电压的有效值U2;当60时，输出电压的平均值是多少？解当0时电路有最大输出电压，由式(-)可得第一节电力电子技术基础(2)三相半波可控整流电路1)工作原理：如图1-4所示，当触发延迟角0时，输出电压的平均值最大，晶闸管相当于普通整流二极管；当030时，输出电压的波形是连续的；当30150时，输出电压的波形是不连续的。第一节电力电子技术基础图1-4三相半波可控整流电路a)电路)波形第一节电力电子技术基础2)电路的输出电压和电流：当030时，输出电压的平均值为UL1.17U2cos；当30150时，输出电压的平均值为UL0.68U21+cos(+30)。(3)负载类型对晶闸管的影响1)电感性负载的
6、影响：当负载为电感性负载时，由于流过电感的电流发生变化，电感中产生感应电动势，它使得负载电流的变化滞后于电压的变化；当交流电压过零点时晶闸管本应关断，但由于这时的电流仍大于维持电流，使得晶闸管在电源电压过零点时不能自行关断。第一节电力电子技术基础图1-5电感性负载电路第一节电力电子技术基础2)反电动势负载的影响：反电动势负载对晶闸管整流输出电压的影响如图1-6所示。图1-6反电动势负载电路)电路)波形5.晶闸管触发电路第一节电力电子技术基础(1)对触发信号的要求晶闸管对触发信号的要求是：触发脉冲的上升沿要陡；要有足够的功率和一定的宽度、幅度；必须和晶闸管的阳极电源同步；触发脉冲要有一定的移相范
7、围。(2)触发脉冲的输出方式触发脉冲有直接输出和变压器输出两种输出方式。1)直接输出：触发电路与晶闸管的门极直接连接称为直接输出。2)变压器输出：它的优点是触发电路与主电路之间实现了电气隔离；缺点是脉冲变压器要消耗一部分触发脉冲功率，使输出脉冲的幅度和前沿受损。第一节电力电子技术基础(3)单结晶体管触发电路常用的触发电路为单结晶体管触发电路。图1-7单结晶体管触发电路)图形符号)电路)特性曲线第一节电力电子技术基础1)发射极电压UE小于峰点电压UP时，单结晶体管截止，只有很小的发射极电流。2)发射极电压UE等于峰点电压UP时，单结晶体管导通，导通后UE随IE的增大而降低，呈现负阻特性。3)当U
8、E下降到最低点(即谷点)以后，UE随着IE的增加而缓慢上升，进入饱和状态。4)UEUV(谷点电压)时，单结晶体管重新变为截止。图1-8单结晶体管触发电路)电路)波形第一节电力电子技术基础(4)晶体管触发电路采用脉冲变压器输出的晶体管触发电路，如图1-9所示。图1-9晶体管触发电路第一节电力电子技术基础(5)集成触发电路晶闸管集成触发电路种类较多，如系列、TC系列等集成触发器。图1-10由TC782构成的小功率晶闸管应用电路第一节电力电子技术基础6.晶闸管的保护(1)过电流保护当流过晶闸管的电流超过其额定通态平均电流时称为过电流。图1-11过电流保护电路第一节电力电子技术基础(2)过电压保护当加
9、在晶闸管两端的电压超过其额定电压时，称为过电压。图1-12阻容保护电路第一节电力电子技术基础图1-13压敏电阻保护电路7.晶闸管的选择和检测(1)晶闸管的选择1)晶闸管电压等级的选择，可按下面的经验公式进行估算：第一节电力电子技术基础2)晶闸管电流等级的选择，一般按电路最大工作电流来选择(2)晶闸管的检测判别晶闸管的好坏和对应电极的依据是利用其内部结构和特性，使用万用表的电阻挡来进行判别。1)晶闸管电极的判别。2)晶闸管好坏的判别。二、变频技术1.变频器的分类(1)按变换的环节划分1)交-交变频器：也称为直接变频器。第一节电力电子技术基础2)交-直-交变频器：也称为间接变频器。(2)按电压的调
10、制方式划分1)PAM(脉冲幅度调制)：它是通过改变输出脉冲幅度来调节输出电压的大小和波形的一种调制方式。2)PWM(脉冲宽度调制)：它是通过改变输出脉冲的宽度或者是占空比来调节输出电压的大小和波形的一种调制方式。(3)按直流环节的储能环节方式划分1)电流型：其直流环节的储能元件是电感。2)电压型：其直流环节的储能元件是电容器。2.变频器的构成与工作原理第一节电力电子技术基础图1-14PWM型交-直-交变频器的接线图第一节电力电子技术基础3.变频技术的发展方向(1)交流变频向直流变频方向转化直流变频是以数字转换电路代替交流变频中的交流转换电路，使负载电动机始终处于最佳运行状态。(2)控制技术由P
11、WM(脉宽调制)向PAM(脉幅调制)方向发展 采用PWM控制方式的电动机转速受到上限转速的限制，如压缩机转速一般不超过7000r/min。(3)功率器件向高集成智能功率模块发展智能功率模块(IPM)是将功率器件的配置、散热乃至驱动问题在模块中加以解决，因而易于使用，可靠性高。第二节计算机与数字通信基础知识一、计算机基础知识1.硬件系统图1-15计算机硬件系统构成第二节计算机与数字通信基础知识(1)主机计算机最主要的部分就是主机，主机内部有主板、CPU、内存、硬盘、光驱、显卡、声卡、电源等。1)中央处理器(CPU)：CPU用来直接处理计算机的大部分数据，它处理数据速度的快慢直接影响着整机性能的发
12、挥。图1-16常见Intel的CPU外形1、6基板2、7产品品牌及型号3金属盖4散热装置支撑垫5产品标签8核心部件第二节计算机与数字通信基础知识2)内存与硬盘：内存和硬盘都是计算机用来存储数据的，它们的单位为字节(Bytes)，常用B表示。图1-17内存和硬盘)内存)硬盘第二节计算机与数字通信基础知识3)驱动器：驱动器分为硬盘驱动器(简称为硬驱)、软盘驱动器(简称为软驱)和光盘驱动器(简称为光驱)。4)光盘：光盘是计算机中数据运输和存储的得力助手。5)电源(见图1-18)：计算机内部所需电压不超过12V，而供电电压是220V。图1-18计算机电源第二节计算机与数字通信基础知识6)主板：主板上有
13、一排排的插槽，呈棕色和白色，长短不一，声卡、显卡、内存条等设备就是插在这些插槽里与主板联系起来的。图1-19显卡第二节计算机与数字通信基础知识7)声卡：声卡是计算机内专用的声音处理芯片。8)显卡：把影像信息由二进制码转化为我们看得见的影像的计算机部件就是显示卡，简称显卡。(2)显示器计算机显示器常见的有传统CRT显示器和液晶显示器两种，规格有14in、15in和17in等几种。(3)键盘键盘上有很多按键，各个按键有着不同的功能，按键每受一次敲击，就给计算机的中枢神经系统送去一个信号，计算机就是根据这些信号的指示来执行一个又一个任务。(4)鼠标像键盘一样，它是给计算机的中枢送信号、下指令的。第二
14、节计算机与数字通信基础知识(5)音箱和传声器计算机的音箱通常有一对，有的音箱没有电源线，只要和计算机相连，打开计算机，也就给音箱通上了电，叫做无源音箱；有的音箱备有自己的电源线，叫做有源音箱。(6)不间断电源(UPS)计算机如果遇到突然断电的情况，比如突然停电，就会丢失所有没有存盘的数据，这往往会造成很糟糕的后果。2.软件系统()程序计算机本身只能完成一些很简单的基本操作，如加法、减法、传送数据、发送控制电压脉冲等，这些简单的基本工作叫做计算机指令。第二节计算机与数字通信基础知识(2)软件软件就是一大段程序，具有专门且完善的功能。(3)软件分类软件包括系统软件和应用软件。(4)驱动程序给计算机
15、安装声卡等新硬件时，只把它们与计算机的其他硬件连接起来是不够的，必须把新硬件“驱动”一下，它才能工作。二、数字通信基础1.数字通信系统的基本模型第二节计算机与数字通信基础知识图1-20数字通信系统模型框图2.数字通信系统各部分的作用第二节计算机与数字通信基础知识(1)信息源信息源一般指的是由电传机、纸带读出机等送来的数字基带信号。(2)信源编(译)码器信源编码器的主要作用是进行降低信号多余度，其目的是减少码元数目和降低码元速率。(3)信道编(译)码器信道编码器又称为抗干扰编码器和纠错编码器。(4)加(解)密器它的位置可以在信道编(译)码器的前面，也可以在信道编(译)码器的后面。第二节计算机与数
16、字通信基础知识(5)数字调制(解调)器前面得到的数字信号都是基带信号，数字调制器是将数字基带信号经过各种不同的调制变为适合于信道传输的频带信号。图1-21数字调制的波形a)基带信号b)ASK信号c)FSK信号d)PSK信号第二节计算机与数字通信基础知识3.数字通信系统的主要优缺点1)抗噪声性能好。2)数字通信中可以采用信道编码技术使错码率降低。3)数字通信便于加密。4)数字信号便于处理、存储、交换，便于和计算机等设备第三节电气控制技术一、继电器接触器控制.绘制、识读继电器接触器电气控制电路图的原则()电路图电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家标准统一规定的电气图形符号和文
17、字符号，按照电气设备的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成的连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。)电源电路画成水平线，三相交流电源相序L，L，L自上而下依次画出，中性线N和保护地线PE依次画在相线之下。第三节电气控制技术)主电路是指流过大电流的动力装置及控制、保护电器支路，它由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。)辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路、显示主电路工作状态的指示电路、提供机床设备局部照明的照明电路等。)电路图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。)电路图中，不画出各元器件的实际外形，而采用国家标准
18、统一规定的电气图形符号画出。第三节电气控制技术)电路图中，同一电器的各元器件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在电路中所起的作用分别画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，因此必须标注相同的文字符号。)画电路图时，应尽可能减少线条和避免线条交叉。)电路图采用电路编号法，即对电路中的各个连接点用字母或数字编号。()接线图接线图是根据电气设备和元器件的实际位置和安装情况绘制的，只用来表示电气设备和元器件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电器动作原理。第三节电气控制技术)接线图中一般表示出电气设备和元器件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等。)所有
19、的电气设备和元器件都按其所在的实际位置绘制在图纸上，且同一电器的各元器件根据其实际结构，使用与电路图相同的图形符号画在一起，并用点画线框上，其文字符号以及接线端子的编号应与电路图中的标注一致，以便对照检查接线。)接线图中的导线分为单根导线、导线组(或线扎)和电缆，用连续线和中断线来表示。第三节电气控制技术()布置图布置图是根据元器件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号(如正方形、矩形、圆形等)而绘制的一种简图。.电气控制电路中的电气联锁装置()多地控制对大型机床或因操作环境的需要，常会在两个或两个以上操作地点各安装一套控制按钮。()联锁控制为使机床设备按规定的工艺要求、安全可靠地进行工
20、作，常常要求一些电器和生产部件按一定顺序工作或有相互制约功能。)互锁控制：当生产机械的两个或两个以上部件同时运动会发生事故时，应采用互锁控制电路。第三节电气控制技术)按先决条件制约的联锁电路：当要求生产机械或其中一部分机构只有满足一定条件时才允许起动时，一般采用这种联锁电路。)自锁控制：多用于机床的点动及连续工作状态的控制。()顺序控制按工艺要求，使机械设备及电动机的起动或停止必须按照一定的顺序来完成，这种控制方式称为电动机的顺序控制。)在主电路中实现顺序控制。第三节电气控制技术图-2顺序控制电路第三节电气控制技术)在控制电路中实现顺序控制。.准确停止系统.双速电动机控制电路的分析图-3双速电
21、动机的控制电路第三节电气控制技术二、单片机控制.单片机的定义、分类和特点()单片机的定义单片机是把CPU、存储器、I/O接口及其他功能的电路集成到一个芯片上的单芯片微型计算机，也称为MCU(微控制器)。()单片机的分类)MASKROM类：程序在芯片封装过程中用掩膜工艺制作到ROM区中，如C，适合于大批量生产。)EPROM类：紫外线可擦写存储器类，如C(价格较贵)。第三节电气控制技术)ROMless)OTPROM类：可一次性写入程序。)FlashROM类：可多次编程写入存储器，如C、S等，其成本低，开发调试方便，可重复编写程序。()单片机的主要特点由于单片机具有体积小、成本低、运用灵活、易于产品
22、化、较高的性价比、抗干扰能力强、温度适应范围宽等优点，使其在控制领域中得到了广泛的应用，单片机已经成为工业控制领域中不可缺少的器件之一。.单片机中的一些常用术语第三节电气控制技术()总线指能为多个部件服务的信息传送线。()汇编是能完成一定任务的机器指令的集合。()二进制数和进制数)二进制数：只有和两个数码，基数为二。)进制数：采用、A、B、C、D、E、F等个数码，其中AF相应的十进数为，基数是。()指令是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。()存储器用来存放计算机中的所有信息，包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。第三节电气控制技术()中断中断是单片机实时处理
23、内部或外部事件的一种内部机制。()存储器用来存放程序和数据的装置。)RAM(随机存取存储器)：主要用来存放各种输入数据、输出数据、中间结果、最终结果以及与外存交换的信息等，当掉电后，RAM中所存储的信息都将消失。)ROM(只读存储器)：ROM通过特别手段可将信息存入其中，并能长期的保存被存储的信息。()位(bit)和字节(Byte)第三节电气控制技术)位：是计算机中所能表示的最基本和最小的数据单位。)字节：相邻位二进制数码被称为一个字节，即B=bit。()串行传送和并行传送1)串行传送：指数据的各位分时传送，只需一条数据线，外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。2)并行传送：指数据的各位同时
24、传送，每一条数据都需要一条传输线。()D-A转换和A-D转换第三节电气控制技术)D-A转换：是将二进制数量转换成与其量值成正比的电流信号或电压信号。)A-D转换：是将模拟量转换成相应的数字量，再送计算机进行.单片机的硬件结构和构成()单片机系统的内部结构(见图-4)图-4单片机系统的内部结构第三节电气控制技术)一个位的微处理器(CPU)：即单片机的CPU能处理位二进制数或代码。)B数据存储器和K程序存储器：内部数据存储器(RAM)：它是一个多用多功能数据存储器，有数据存储、通用工作寄存器、堆栈、位地址等空间。单片机芯片共有个RAM单元，其中后个单元被专用寄存器占用，能作为供用户使用的寄存器只是
25、前个单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前个单元，简称内部RAM，地址范围为HFFH(B)。第三节电气控制技术 内部程序存储器(ROM)：单片机内部有KB的ROM，用于存放程序、原始数据或表格。因此称之为程序存储器，简称内部RAM，地址范围为HFFFFH(KB)。)定时器/计数器：单片机共有个位的定时器/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。)并行I/O口：单片机共有个位的并行I/O口(P、P、P、P)以实现数据的输入输出。第三节电气控制技术)串行口：单片机有一个全双工的通用异步串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。)中断控制
26、系统：单片机的中断功能较强，能满足不同控制应用的需要。)时钟电路：单片机芯片的内部有时钟电路，但硅晶体和微调电容需外接。()单片机的引脚功能单片机有标准的引脚双列直插式集成电路芯片形式，引脚分布如图-5所示。第三节电气控制技术)P.P.：P口位双向口线(引脚的号端子)。扩展外部存储器时，当作数据总线(DD为数据总线 扩展外部存储器时，当作地址总线(AA为地址总线 不扩展时，可作一般的I/O使用，内部无上拉电阻，但应在外部接上拉电阻。)P.P.：P口位双向口线(引脚的号端子)。第三节电气控制技术)P.P.：P口位双向口线(引脚的号端子)。扩展外部存储器时，当作地址总线使用。作为I/O口使用，其内
27、部接有上拉电阻。)P.P.：P口位双向口线(引脚的号端子)。作为I/O使用(其内部有上拉电阻)。作为串行通信接口，读写控制信号等。)ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时，ALE用于把P口的低位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。第三节电气控制技术)外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。)其他引脚：/VPP：访问和存储器控制信号。RST复位信号：当输入的信号连续个机器周期以上为高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。XTAL和XTAL 外接晶振引脚：当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接硅晶体和微调电容；当使用外部时
28、钟时，用于接外部时钟脉冲信号。VCC：电源+V输入。第三节电气控制技术 VSS：GND接地。.单片机的指令和程序()指令的格式指令是指挥计算机工作的命令。()程序和汇编程序是人们为了完成某种任务，按照自己的思维逻辑，使计算机按照一定的规律进行各种操作，实现特定的控制功能而编制的有关指令的集合。()单片机的指令系统每种单片机都有自己独特的指令系统。.单片机的应用图-5单片机的引脚第四节电动机调速技术一、调速系统的质量指标()静态指标是用来衡量调速系统静态品质好坏的指标，代表了系统稳定运行中的性能。)调速范围：指电动机在额定负载下，其最高转速和最低转速之比。)静差率：指电动机在额定负载时，其转速降
29、与理想空载转速之比的百分数。)平滑系数：指两个相近的转速之比。)稳态误差：指在稳态条件下输出量的期望值与稳定值之间的误差。()动态指标代表了系统动态工作过程的性能。第四节电动机调速技术二、直流调速.直流调速系统的原理()改变电枢回路的总电阻其原理是在直流电动机的电枢回路中串接附加电阻R，如图-6所示，这样电枢回路的总电阻RRaR，通过接触器的触头控制串接附加电阻R的接入或短接，使得电枢电流在电枢回路总电阻上的压降改变，即改变了转速降IaR/Ce，从而得到不同的运转速度。第四节电动机调速技术图-6改变电枢回路的总电阻调速电路及调速特性第四节电动机调速技术()减弱电动机的励磁磁通通过改变直流电动机
30、励磁绕组的励磁电压，可以改变励磁电流，从而改变磁通。图-7改变励磁磁通的调速特性第四节电动机调速技术()调节电枢供电电压由式(-)可知，改变电动机端电压U的大小，可以改变理想空载转速的大小，而转速降是不变的，即改变电动机的供电电压，机械特性基本是平行地上下移动，机械特性的硬度不变。.直流调速系统的组成()开环控制系统与闭环控制系统)开环控制系统：若系统的输出量不反送到输入端参与控制，即输出量和输入量Ugd之间在电路上没有任何直接的联系，这样的系统称为开环控制系统。第四节电动机调速技术图-8改变电枢电压调速特性第四节电动机调速技术图-29直流开环控制系统第四节电动机调速技术)闭环控制系统：若系统
31、的输出量被反送到输入端参与控制，即输出量与输入量Ugd之间通过反馈环节联系在一起形成闭合回路的系统，称为闭环控制系统，又称为反馈控制系统，图-0直流闭环控制系统第四节电动机调速技术()有静差调速系统和无静差调速系统)有静差调速系统：这种调速系统在稳态时，反馈量与给定量不等，存在着偏差U(UUgdUf)，即电动机的实际转速和想要调节的理想转速之间不等。)无静差调速系统：无静差调速系统在静态时，反馈量完全等于给定量，即偏差电压U时系统仍能工作，通过PI、PID调节器来实现。第四节电动机调速技术图-1无静差闭环调速系统第四节电动机调速技术三、交流调速.改变磁极对数的变极调速()/联结变极调速如图-2
32、所示,当、三个抽头开路，、接三相电源时，三相绕组为联结，定子各相绕组中的两部分绕组正向串联，电流如图中的实线所示。图-2/联结的定子绕组接线第四节电动机调速技术()/联结变极调速这种接法的原理同/联结一样，当绕组由联结改接成联结时，电动机的磁极对数减少1/2，转速增加一倍。.改变频率的变频调速图-3变频调速的机械特性第四节电动机调速技术.改变转差率的调速()调压调速图-4调压调速的机械特性第四节电动机调速技术图-5改变转子回路电阻调速的机械特性第四节电动机调速技术()改变转子回路的电阻调速改变转子回路的电阻调速只适用于绕线转子异步电动机。第五节仪器仪表与测量一、电工仪表与测量.直流开尔文电桥的
33、工作原理图-6直流开尔文电桥的工作原理第五节仪器仪表与测量解方程组求得)将R与R、R与R采用机械联动的调节装置，使RR的变化和RR的变化保持同步，从而满足RRRR。)连接Rx与Rn的导线，尽可能采用导电性良好的粗铜母线，使r。)电流端钮Cn和C的接触电阻以及接线电阻都串联在电源电路中，它只影响电流I的大小，但不影响电桥的平衡，故与测量结果无关。)另一电流端钮Cn和C的接触电阻是与r串联的，由于r很小，故也不会影响测量结果。第五节仪器仪表与测量)电位端钮P、P、Pn1、Pn的接触电阻和接线电阻可以分别归并到标准电阻R、R、R、R中。.QJ型直流开尔文电桥图-7QJ型直流开尔文电桥的面板倍率旋钮标
34、准电阻读数盘检流计第五节仪器仪表与测量图-8开尔文电桥测量导线电阻的接线第五节仪器仪表与测量)被测电阻有电流端钮和电位端钮时，要与电桥上相应的端钮相连接。)直流开尔文电桥工作时的电流较大，故测量时动作要迅速，以免电池耗电量过大。二、电子仪表与测量.通用示波器()通用示波器的组成如图-39所示，它主要由示波管、Y轴偏转系统、X轴偏转系统、扫描及整步系统、电源五部分组成。第五节仪器仪表与测量图-39通用示波器的组成框图第五节仪器仪表与测量)示波管：是示波器的核心，其作用是把所需观测的电信号变换成发光的图形。)轴偏转系统：由衰减器和轴放大器组成，其作用是放大被测信号。)X轴偏转系统：由衰减器和X轴放
35、大器组成，其作用是放大锯齿形扫描信号或外加电压信号。)扫描及整步系统：扫描发生器的作用是产生频率可调的锯齿波电压，作为X轴偏转板的扫描电压。)电源：由变压器、整流及滤波等电路组成，其作用是向整个示波器供电。第五节仪器仪表与测量图-0示波管的基本结构F灯丝K阴极G控制栅极A第一阳极A第二阳极XX轴偏转板YY轴偏转板C导电层第五节仪器仪表与测量()示波管的基本结构示波管是示波器的核心。)电子枪的作用是发射电子束，轰击荧光屏使之发光。)荧光屏的作用是显示被测波形。)偏转系统的作用是使电子束有规律地移动，从而在荧光屏上显示出被测波形。()示波原理 电子束从电子枪中发射出来后，受到阳极正电压的吸引，经偏
36、转系统向荧光屏方向加速前进，若偏转板上不加电压，则电子束只能直射向荧光屏的中央，使荧光屏中央出现一个光点。第五节仪器仪表与测量()示波器的使用以CAA型示波器为例介绍其使用方法及注意事项。)面板说明：示波管：图-1CAA型示波器的面板第五节仪器仪表与测量 垂直轴：触发：时基：)单通道测量电压幅值的操作：将开关和控制部分的旋钮置于适当位置后，接通电源，测量前应调整。接通电源，电源指示灯亮约s后，屏幕出现光迹。如果s后还没有出现光迹，应检查开关和控制旋钮的设置。分别调节亮度、聚焦，使光迹亮度适中清晰。调节通道位移旋钮，用螺钉旋具调节光迹旋转电位器使光迹与水平刻度平行。第五节仪器仪表与测量 用 探头
37、将信号输入至Y(或Y)输入端。根据输入信号的幅度，适当调节Y衰减挡位，使信号在垂直方向幅度适中；调节水平扫描速度开关，使信号在水平方向能显示出一个或几个周期的波形；调节触发电平使波形稳定(如果是峰值自动，无需调节)。调节水平移位旋钮，使波形底部在屏幕上的某一水平坐标上；调节垂直移位旋钮，使波形在顶部屏幕垂直方向的坐标上，从而读出底部和顶部之间的格数，按下面的公式计算被测信号的幅度，即第五节仪器仪表与测量)时间差的测量：对两个相关信号时间差的测量，可以按下列步骤进行：将参考信号和一个待比较信号分别馈入“Y”和“Y”输入插座。根据信号频率，将垂直方式置于“交替”或“断续”。设置触发源至参考信号通道
38、。调节电压衰减器和微调控制器，使其显示合适的幅度。调节电平使波形显示稳定。第五节仪器仪表与测量 调节TDIV，使两个波形的测量点之间有一个能方便观察的水平距离。调节垂直位移，使两个波形的测量点位于屏幕中央的水平刻度线上。计算时间差可按下面的公式进行，即)示波器的维护：使用之前要先检查仪器的熔体是否完好，面板上各旋钮有无损坏，转动是否灵活。将电源插头接到V交流电源上并接通电源开关，指示灯应发亮(表明示波器进入预热状态)，示波器预热后才能正常使用。第五节仪器仪表与测量 调节“辉度”旋钮，使亮度适中。光点不宜太亮，也不宜长时间停留在一点上，以免影响示波管的使用寿命。调节“聚焦”旋钮，使屏幕上呈现的光
39、点直径不大于mm。当Y轴输入信号时，应将被测信号接在“Y轴输入”和“接地”端，再根据被测信号幅度，选择适当的“Y轴衰减”挡位。第五节仪器仪表与测量 在观测Y轴输入信号的波形时，应取机内扫描，将“X轴衰减”置于“扫描”位置，然后将“扫描范围”置于所选择的频率挡。扫描频率应根据“Y轴输入电压的频率为扫描频率的整数倍”原则来选择，该倍数就是能在荧光屏上看到完整被测波形的个数。为使波形稳定，扫描信号必须与输入信号同步。观测波形时，应避免人体触及Y轴输入端。示波器应置于通风干燥处，防止受潮。保管示波器时，要定期(如三个月)通电工作一段时间(h)。.晶体管特性图示仪()使用方法第五节仪器仪表与测量1)接通
40、电源，指示灯发亮，预热min后使用。2)调节标尺亮度旋钮，一般观测时用红色标尺，摄影时用黄色标尺。3)将集电极扫描的全部旋钮调到需要的范围，通常将峰值电压范围旋钮置于挡，峰值电压旋钮旋于挡，功耗限制电阻置于比较大的挡(如k以上)；测试时根据需要再作相应的调整。4)将Y轴作用部分的毫安-伏度与倍率调到需读测的范围。5)将X轴作用部分的伏度调到需读测的范围。第五节仪器仪表与测量6)将基极阶梯信号部分的极性、串联电阻、阶梯选择(毫安级或伏级)调到被测器件需读测的范围；阶梯作用视需要选择，通常置于重复挡，级秒一般选为宜。()注意事项1)X轴和Y轴的灵敏度校正：利用X轴和Y轴放大器校正开关，使它从“零点
41、”扳至“-度”时，屏面上光点正好跳动2)在测试中应特别注意阶梯选择、功耗限制电阻和峰值电压范围这三个开关转动的位置。第五节仪器仪表与测量3)在测试前应对被测管的性能和极限参数有所了解，测试中应注意被测管是否过热。4)测试结束后，应将集电极扫描的峰值电压范围置于V挡，峰值电压旋至挡，功耗限制电阻置于比较大的位置，基极阶梯信号的阶梯选择开关置于小于.毫安级挡，并切断电源，以防下次使用仪器时因不慎而损坏被测器件。第六节液压传动基础知识.液压传动的工作原理.液压系统的主要组成()驱动元件指液压泵，它可以将机械能转换为液压能。()执行元件指液压缸或液压马达，它是将液压能转换为机械能并分别输出直线运动和旋
42、转运动。()辅助元件()控制和调节元件()工作介质如液压油等。.液压传动的特点及应用()优点第六节液压传动基础知识)易获得很大的力或力矩，并易于控制。)在输出同等功率下，采用液压传动具有体积小、重量轻、惯性小、动作灵敏、便于实现频繁换向等优点。)便于布局，操纵力较小。(2)缺点)由于液压传动本身的特性，易产生局部渗漏而造成能量损失较大，致使系统效率降低。)液压传动故障点不易查找。第六节液压传动基础知识()应用液压传动被广泛采用于冶金设备、矿山机械、钻探机械、起重运输机械、建筑机械、航空等领域中。.液压油的物理性质()密度单位体积的油液所具有的质量称为密度。()重度单位体积的油液所具有的重量称为
43、重度。()粘度流体、半流体或半固体状物质抵抗流动的体积特性，它表示上述物质在受外力作用而流动时，分子间所呈现的内摩擦或流动内阻力。()压缩性一般情况下油液的可压缩性可忽略不计。.液压油的选用第六节液压传动基础知识)液压系统的工作条件，如工作压力。)液压系统的环境条件，如系统油温与环境温度。)系统中工作机构的速度，如油液流速对传动效率及液压元件功能的影响。.静止液体的性质()液体的静压力()静压力的传递加在密闭液体上的压力，能够以相等的值被液体向各个方向传递。第六节液压传动基础知识图-2水压机的原理第六节液压传动基础知识.流动液体的性质()流速和流量流速和流量是描述液流的两个基本参数。图-3液流
44、连续性简图第六节液压传动基础知识()液流连续性原理液体在管道中稳定流动时，由于它不可压缩，在压力作用下液体中间也不可能有间隙，所以液体流经管道每一截面的流量应相等，这就是液流连续性原理。()伯努利方程液压传动是借助有压流体来传递能量的。()液体流动中的压力损失粘性液体流经管道及阀门时，具有一定的阻力。)在直径相同的直管中流动时的压力损失，称为沿程压力损失。第六节液压传动基础知识)由于管道截面尺寸、形状突然变化和液流方向突然改变而引起的压力损失，称为局部压力损失。()功、功率.晶闸管的结构有何特点？其导通条件和关断条件是什么？.有一单相半控桥式整流电路，如果输入电压UV，负载电阻RL，试求输出电
45、压平均值的变化范围和负载的平均电流。.晶闸管对触发电路的要求是什么？.晶闸管的保护措施主要有哪些？.单结晶体管的特性是什么？第六节液压传动基础知识.什么是变频？变频按变频的方式来分主要有哪几类？7.计算机的硬件系统由哪几部分构成？说明各部分的作用。8.画出数字通信系统的模型框图，说明数字通信系统的优点。9.什么是继电器接触器控制？0.电气控制系统中常用的联锁装置有哪些？1.分析双速电动机控制电路的控制原理。2.说明典型的单片机的结构组成。3.什么是调速，按照电动机的类型可以分成几种？第六节液压传动基础知识4.调速系统的性能指标主要有哪些？5.直流电动机的调速方法主要有哪些？各有何特点？6.什么是无静差闭环调速系统？17.交流电动机的调速方法主要有哪些？各有何特点？18.测量误差主要有哪几类，如何提高测量的精度？19.简述直流开尔文电桥的作用和特点。0.简述示波器的工作原理，写出测量信号幅度的操作步骤。
