电工学实验教程PDF电子书下载

第1章 电工学实验的基础知识 1

1.1电工学实验的目的和意义 1

1.2电工学实验的一般要求 1

1.2.1实验的基本步骤 1

1.2.2实验的操作规程 2

1.2.3实验报告的撰写方法 4

1.3常用电工电子元器件 4

1.3.1电阻器 4

1.3.2电容器 7

1.3.3电感器 8

1.3.4二极管 9

1.3.5晶体管 11

1.3.6晶闸管 12

1.4测量与调试技术 15

1.4.1测量方法 15

1.4.2误差分析 16

1.4.3调试方法 18

1.4.4实验常见故障的分析与处理 19

1.5安全用电常识 20

1.5.1触电事故 20

1.5.2人身安全的保障措施 21

1.5.3安全操作规程 21

第2章 电工技术基础理论实验 23

2.1直流电路基础实验 23

2.1.1实验目的及设备 23

2.1.2预习要求 24

2.1.3直流电路测量原理 24

2.1.4基尔霍夫定律与叠加定理的验证 26

2.1.5电源外特性与实际电源两种模型的等效变换 28

2.1.6戴维宁定理的验证 28

2.1.7实验报告及问题讨论 29

2.2一阶RC电路瞬态实验 30

2.2.1实验目的及设备 30

2.2.2预习要求 30

2.2.3微分与积分电路的实现原理 31

2.2.4 RC电路时间常数的测量 33

2.2.5微分与积分电路测量 34

2.2.6实验报告及问题讨论 34

2.3交流电路实验 34

2.3.1实验目的及设备 34

2.3.2预习要求 35

2.3.3交流电路测量原理 36

2.3.4元件参数的测量 37

2.3.5荧光灯电路 38

2.3.6实验报告及问题讨论 39

2.4三相电路实验 40

2.4.1实验目的及设备 40

2.4.2预习要求 40

2.4.3三相功率的测量方法 41

2.4.4三相电路的测量 42

2.4.5实验报告及问题讨论 44

2.5单相变压器实验 45

2.5.1实验目的及设备 45

2.5.2预习要求 45

2.5.3绕组极性的判别方法 45

2.5.4变压器绕组极性的判别 46

2.5.5单相变压器的特性测试 46

2.5.6实验报告及问题讨论 48

2.6三相异步电动机实验 48

2.6.1实验目的及设备 48

2.6.2预习要求 48

2.6.3电动机测量的基本问题 49

2.6.4三相异步电动机的基本使用 50

2.6.5三相异步电动机的机械特性测试 51

2.6.6实验报告及问题讨论 52

2.7常用继电器-接触器控制电路实验 53

2.7.1实验目的及设备 53

2.7.2预习要求 53

2.7.3常用低压电器 54

2.7.4三相异步电动机的正反转控制 54

2.7.5三相异步电动机的顺序控制 56

2.7.6实验报告及问题讨论 57

2.8可编程序控制器认识实验 58

2.8.1实验目的及设备 58

2.8.2预习要求 58

2.8.3 S7-200 PLC简介 59

2.8.4基本指令练习实验 66

2.8.5实验报告及问题讨论 70

2.9变频器认识实验 70

2.9.1实验目的及设备 71

2.9.2预习要求 71

2.9.3 FR-E500变频器简介 71

2.9.4变频器基本模式操作训练 74

2.9.5变频器多段速控制实验 77

2.9.6实验报告及问题讨论 77

第3章 电工技术自主设计实验 78

3.1万用表的设计实验 78

3.1.1实验目的、设备及预习要求 78

3.1.2模拟式万用表实验原理 79

3.1.3模拟式万用表的校验 80

3.1.4万用表设计 81

3.1.5实验报告要求 81

3.2移相网络的设计实验 81

3.2.1实验目的、设备及预习要求 82

3.2.2移相网络基础知识 82

3.2.3移相网络特性的测试 83

3.2.4移相网络的设计 84

3.2.5实验报告要求 84

3.3三相异步电动机的时间控制电路设计实验 85

3.3.1实验目的、设备及预习要求 85

3.3.2时间继电器简介 86

3.3.3继电器控制电路的安装与检查方法 86

3.3.4三相异步电动机的星形-三角形起动控制 87

3.3.5三相异步电动机的顺序控制 88

3.3.6实验报告要求 89

3.4三相异步电动机的行程控制设计实验 90

3.4.1实验目的、设备及预习要求 90

3.4.2行程开关原理与应用 90

3.4.3工作台自动往返的控制 91

3.4.4运料小车自动往返控制电路的设计 93

3.4.5实验报告要求 94

3.5典型机床的电气控制电路实验 94

3.5.1实验目的、设备及预习要求 94

3.5.2典型机床电气控制原理简述 95

3.5.3简易机床基本控制电路的调试步骤与要求 96

3.5.4卧式普通车床控制电路实验 97

3.5.5电动葫芦电气控制电路实验 99

3.5.6实验报告要求 99

3.6可编程序控制器基础指令应用实验 100

3.6.1实验目的、设备及预习要求 100

3.6.2可编程序控制器扩展逻辑指令与比较指令 100

3.6.3可编程序控制器基本指令应用实验 102

3.6.4实验报告要求 108

第4章 电工技术综合实验 109

4.1可编程序控制器功能指令应用实验 109

4.1.1实验目的、设备及预习要求 109

4.1.2可编程序控制器功能指令简介 109

4.1.3喷泉的模拟控制实验 112

4.1.4数码显示的模拟控制实验 113

4.1.5机械手的模拟控制实验 113

4.1.6实验报告要求 116

4.2可编程序控制器综合应用实验 121

4.2.1实验目的、设备及预习要求 121

4.2.2可编程序控制器控制系统设计步骤 121

4.2.3可编程序控制器控制三层电梯实验 122

4.2.4 PLC在车床控制电路改造中的应用实验 124

4.2.5可编程序控制器在自动剪板机系统中的应用实验 125

4.2.6可编程序控制器自拟题目实验 128

4.2.7实验报告要求 128

4.3可编程序控制器与变频器控制三相异步电动机的实验 128

4.3.1实验目的、设备及预习要求 128

4.3.2 PLC与变频器对电动机变速的控制简介 128

4.3.3 PLC与变频器对小车正反转和变速的控制实验 129

4.3.4 PLC与变频器控制三相异步电动机多段速运行实验 131

4.3.5实验报告要求 133

4.4可编程序控制器与变频器控制洗衣机实验 133

4.4.1实验目的及设备 133

4.4.2全自动洗衣机工作原理 134

4.4.3全自动洗衣机的控制实验 134

4.4.4自拟综合题目实验 136

4.4.5实验报告要求 137

第5章 电子技术基础理论实验 138

5.1直流稳压电源实验 138

5.1.1实验目的及设备 138

5.1.2预习要求 139

5.1.3直流稳压电源工作原理 139

5.1.4二极管的特性测试 143

5.1.5整流电路实验 143

5.1.6滤波电路实验 144

5.1.7稳压电路实验 145

5.1.8实验报告及问题讨论 146

5.2放大电路实验 147

5.2.1实验目的及设备 147

5.2.2预习要求 147

5.2.3放大电路的测量基础 148

5.2.4晶体管的测试 151

5.2.5单级低频放大电路 151

5.2.6实验报告及问题讨论 154

5.3集成运算放大器实验 154

5.3.1实验目的及设备 154

5.3.2预习要求 155

5.3.3常用集成运算放大器芯片 156

5.3.4基本运算电路 157

5.3.5电压比较器 162

5.3.6实验报告及问题讨论 163

5.4基本逻辑门电路实验 163

5.4.1实验目的及设备 164

5.4.2预习要求 164

5.4.3数字集成电路的基本知识 165

5.4.4常用集成门电路 166

5.4.5门电路的特性测试 166

5.4.6门电路的基本应用 168

5.4.7实验报告及问题讨论 170

5.5组合逻辑功能器件实验 171

5.5.1实验目的及设备 171

5.5.2预习要求 172

5.5.3常用组合逻辑功能器件 172

5.5.4编码器逻辑功能测试 175

5.5.5译码器与显示器逻辑功能测试 177

5.5.6数据选择器逻辑功能测试 178

5.5.7全加器逻辑功能测试 178

5.5.8实验报告及问题讨论 180

5.6双稳态触发器实验 180

5.6.1实验目的及设备 180

5.6.2预习要求 181

5.6.3常用触发器芯片 181

5.6.4触发器逻辑功能的测试 182

5.6.5触发器的基本应用电路 185

5.6.6实验报告及问题讨论 186

5.7寄存器和计数器实验 188

5.7.1实验目的及设备 188

5.7.2预习要求 188

5.7.3常用集成寄存器和计数器 189

5.7.4寄存器实验 191

5.7.5计数器实验 194

5.7.6实验报告及问题讨论 198

5.8集成定时器基本应用电路实验 199

5.8.1实验目的及设备 199

5.8.2预习要求 199

5.8.3 555集成定时器的功能及其性能参数 200

5.8.4 555集成定时器基本功能测试 202

5.8.5单稳态触发器及其应用 202

5.8.6多谐振荡器及其应用 203

5.8.7斯密特触发器的应用 205

5.8.8实验报告及问题讨论 206

5.9晶闸管及其应用电路实验 206

5.9.1实验目的及设备 206

5.9.2预习要求 207

5.9.3晶闸管的触发电路 207

5.9.4晶闸管的基础测试 210

5.9.5单相桥式可控整流电路 212

5.9.6交流调压电路 213

5.9.7实验报告及问题讨论 214

5.10数模与模数转换器实验 214

5.10.1实验目的及设备 214

5.10.2预习要求 215

5.10.3数模与模数转换芯片 215

5.10.4 DAC0832芯片的基本应用电路 219

5.10.5 ADC0809芯片的基本应用电路 220

5.10.6实验报告及问题讨论 221

第6章 电子技术应用课题设计 223

6.1直流稳压电源设计 223

6.1.1实验目的、设备及预习要求 223

6.1.2设计原理 223

6.1.3设计项目 228

6.1.4实验报告及问题讨论 229

6.2音频功率放大器设计 230

6.2.1实验目的、设备及预习要求 230

6.2.2设计要求 230

6.2.3设计方案分析 230

6.2.4音频放大电路设计范例 232

6.2.5实验设计与调试 234

6.2.6实验报告及问题讨论 236

6.3 温度检测与控制电路设计 236

6.3.1实验目的、设备及预习要求 236

6.3.2集成运放电路设计的相关知识 237

6.3.3温度传感器与温度测量电路 238

6.3.4 LM3914模拟量显示驱动器 240

6.3.5温度控制电路 242

6.3.6实验报告及问题讨论 243

6.4多种波形发生器设计 243

6.4.1实验目的、设备及预习要求 244

6.4.2正弦波振荡器 244

6.4.3方波与三角波信号发生器 246

6.4.4锯齿波信号发生器 247

6.4.5实验报告及问题讨论 248

6.5实用组合逻辑电路设计 248

6.5.1实验目的、设备及预习要求 248

6.5.2密码锁电路设计 249

6.5.3数字钟的报时电路设计 250

6.5.4数值比较器电路设计 251

6.5.5数字显示电路设计 251

6.5.6实验报告及问题讨论 253

6.6计数器及其应用电路设计 253

6.6.1实验目的、设备及预习要求 253

6.6.2计数器与分频器设计 254

6.6.3顺序脉冲发生器设计 256

6.6.4趣味彩灯控制电路设计 258

6.6.5实验报告及问题讨论 261

6.7实用集成定时器电路设计 262

6.7.1实验目的、设备及预习要求 262

6.7.2单稳态电路的应用设计 262

6.7.3多谐振荡器的应用设计 264

6.7.4 555集成定时器构成RS触发器的应用设计 267

6.7.5实验报告及问题讨论 269

第7章 电子技术综合实验 271

7.1电子密码锁电路 271

7.1.1实验目的、设备及预习要求 271

7.1.2电子密码锁的特点与基本功能 272

7.1.3具有报警功能的电子密码锁 272

7.1.4大功率电子密码锁 274

7.1.5实验报告及问题讨论 276

7.2洗衣机定时控制电路 276

7.2.1实验目的、设备及预习要求 277

7.2.2定时电路工作流程 277

7.2.3定时电路设计范例 277

7.2.4自主方案设计 278

7.2.5实验报告及问题讨论 279

7.3多路抢答器 280

7.3.1实验目的、设备及预习要求 280

7.3.2抢答器的基本功能和工作过程 280

7.3.3单元电路的设计与调试 281

7.3.4实验报告及问题讨论 286

7.4数字钟 286

7.4.1实验目的、设备及预习要求 286

7.4.2数字钟的工作原理 287

7.4.3单元电路的设计与调试 288

7.4.4实验报告及问题讨论 291

7.5交通信号灯控制电路 292

7.5.1实验目的、设备及预习要求 292

7.5.2控制系统的工作原理 292

7.5.3单元电路的设计与调试 294

7.5.4实验报告及问题讨论 298

第8章 常用电工电子测量仪表和仪器 300

8.1万用表 300

8.1.1万用表的工作原理 300

8.1.2万用表的性能及使用方法 302

8.2电压表 305

8.2.1模拟式电压表的工作原理 305

8.2.2电压表的性能及使用方法 305

8.3电流表 306

8.3.1模拟式电流表的工作原理 306

8.3.2电流表的性能及使用方法 307

8.3.3钳形电流表的工作原理及使用方法 308

8.4功率表 309

8.4.1模拟式功率表的工作原理 309

8.4.2功率表的性能及使用方法 310

8.5绝缘电阻表 311

8.5.1绝缘电阻表的工作原理 311

8.5.2绝缘电阻表的性能及使用方法 312

8.6直流稳压电源 313

8.6.1主要性能指标 313

8.6.2使用方法 314

8.7低频信号发生器 316

8.7.1低频信号发生器的工作原理 316

8.7.2 SG1026型双低频信号发生器 316

8.8双踪示波器 318

8.8.1模拟示波器的工作原理 318

8.8.2 YB4320G型双踪示波器 319

8.8.3 TDS1002B型数字存储示波器 323

8.9交流毫伏表 328

8.9.1交流毫伏表的工作原理 328

8.9.2 DA-16型交流毫伏表 329

第9章 Multisim 11仿真软件与仿真实验 331

9.1 Multisim 11仿真软件基础知识 331

9.1.1 Multisim 11仿真软件操作环境 331

9.1.2 Multisim 11仿真软件的基本功能 334

9.1.3 Multisim 11仿真软件操作入门 335

9.2电路仿真实验 339

9.2.1叠加定理仿真实验 339

9.2.2 RLC串联交流电路仿真实验 342

9.2.3三相交流电路仿真实验 345

9.3模拟电路仿真实验 347

9.3.1二极管及其应用电路的仿真实验 347

9.3.2晶体管分压式偏置放大电路的仿真实验 351

9.3.3基本运算电路的仿真实验 355

9.3.4电压比较器的仿真实验 359

9.4数字电路仿真实验 362

9.4.1数字仪器 362

9.4.2编码器的仿真实验 366

9.4.3译码器与显示器的仿真实验 367

9.4.4计数器的仿真实验 368

9.4.5 555集成定时器的仿真实验 369

附录 常用元器件及集成芯片参考 372

附录A 常用元器件参数 372

附录A-1电阻电容标称值 372

附录A-2常用整流二极管 373

附录A-3常用稳压二极管 373

附录A-4常用晶体管 374

附录A-5常用单结晶体管 374

附录A-6常用晶闸管 375

附录A-7常用双向晶闸管 375

附录A-8 NTC热敏电阻技术参数 375

附录A-9蜂鸣器技术参数 376

附录B 数字单元电路图形符号 376

附录B-1门电路图形符号 376

附录B-2触发器逻辑符号 377

附录C 常用集成芯片型号 378

参考文献 381