智能寻迹避障小车装配与调试课件.ppt

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1、智能寻迹小车设计与制作（电路焊接与组装）,湖南创博龙智信息科技有限公司,主讲：雷道仲,要点,常用电子元器件的识别与检测注意事项指导学员安装,湖南创博龙智信息科技有限公司,根据硬件电路结合PCB制板电路图，智能寻迹避障小车的装配与调试从以下。,几个方面着手进行。,1.1常用电子元器件的识别与检测,1：电阻的识别2：电容的识别3：电感的识别4：二极管的识别5：三极管的识别6：晶体震荡器的识别7：集成模块管脚的识别,1.1.1 常用电子元器件的识别,电阻的定义,电阻是最常用最基本的电子元件之一，利用电阻对电能的吸收作用，可使电路中各个元件按需要分配电能，稳定和调节电路的电流和电压。在物理学中，用电阻

2、来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻元件的电阻值大小还与温度有关。,电阻的分类,1.按阻值特性 固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻)2.按制造材料 碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等 3.按安装方式 插件电阻、贴片电阻 4.按功能分 负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等,可调电阻,固定电阻,光敏电阻,压敏电阻,线绕电阻,电阻的主要参数,标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位:,k,M.标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的.不是所有阻值的电阻器都存在.允许误差:电阻器

3、的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F、G、J、K（常见的误差范围是：0.01%，0.05%，0.1%，0.5%，0.25%，1%，2%,5%等）额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W,两端电阻色环颜色,色环识别,数码法,用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10n(n=08)。当n=9时为特例，表示10(-1)。而标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0 例如:471

4、=470 105=1M 2R2=2.2 塑料电阻器的103表示10*103=10k。片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1k,电容的定义,电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容具有存储电能的元件，具有充放电特性和通交流隔直流的能力。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。,电容的分类,1、按照功能 涤纶电容、云母电容、高频瓷介电容、独石电容、电解电容 等。2、按照安装方式 插件电容、贴片电容 3、按电路中电容的作用 耦合电容、滤波电容、退耦电容、高频 消振电容、谐振电容、负载电容等,贴

5、片电容,插件电容,电解电容,瓷片电容,电容的主要参数,电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（F）、纳法（nF）、皮法(pF)。其中：1F=1000mF，1 mF=1000F 1F=1000nF，1nF=1000pF,直标法、字母表示法,如；10 F/16V，4700 F/50V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 F 1P2=1.2PF 1n=1000PFP33=0.33PF 3U3=3.3UF,数字表示法,三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的

6、前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。如：102表示标称容量为1000pF。221表示标称容量为220pF。224表示标称容量为22x10(4)pF。在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用9表示时，是用有效数宇乘上10的-1次方来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF。,电感定义,一、电感器（电感线圈）和变压器均是用绝 缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制 而成的电磁感应元件。二、电感的结构：电感器一般由骨架、绕 组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等 组成。,电感的分类,1、按工作频率分类 高频电感器、中

7、频电感器和低频电感器。2、按用途分类 振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电 感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电 感器、被偿电感器等3、按结构分类 线绕式电感器和非线绕式电感器，还可分 为固定式电感器和可调式电感器,固定式电感,可调式电感,电感器的主要参数,电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分部电容及额定电流等,电感量,电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越

8、大。电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母H表示。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（H），它们之间的关系是：1H=1000mH 1mH=1000H,允许偏差,允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为0.2%0.5%；而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高；允许偏差为10%15%。,品质因数,品质因数也称Q值或优值，是衡量电感器质量的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及

9、铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。,分布电容、额定电流,分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。电感器的分布电容越小，其稳定性越好。额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。,二极管的定义,二极管又称晶体二极管,简称二极管;它只往一个方向传送电流的电子零件二极管的分类：检波二极管、整流二极管、稳压二极管、发光二极管等,二极管的分类,1、根据用途分类 检波二极管、整流二极管、变容二极管、稳压二极管、发光二极管 等。2、根据特性分类 一般用点接触型二极管、高反向耐压点 接触型二极管、高反

10、向电阻点接触型二 极管3、根据构造分类 点接触型二极管、平面型二极管 等,稳压二极管,整流二极管,发光二极管,变容二极管,二极管的特性,二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。,二极管的主要参数,1、最大电流：是指二极管长期连续工作时允 许通过的最大正向电流值，其值与PN结面 积及外部散热条件等有关 2、最高反向工作电压：加在二极管两端的反 向电压高到一定值时，会将管子击穿，失 去单向导电能力。3、反向电流：反向电流是指二极管在规定的 温度和最高反向电压作用下，流过二极管 的反向电流。反向电流越小，管子的单方 向导电性能越好。,三极管的定义,三极管全

11、称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。,三极管的分类,1、按材质分：硅管、锗管 2、按结构分：NPN、PNP 3、按功能分：开关管、功率管、达林顿管、光敏管4、按功率分：小功率管、中功率管、大功率管 5、按工作频率分：低频管、高频管、超频管 6、按结构工艺分：合金管、平面管 7、按安装方式：插件三极管、贴片三极管,插件三极管,贴片三极管,大功率三极管,光敏三极管,三极管的特性,晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和

12、最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。,三极管的三种工作状态,截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态 放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数Ic/Ib，这时三极管处放大状态,

13、三极管的三种工作状态,饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。,晶振的定义,晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给它通电，它就会产生机械振荡，反之，如果给它机械力，它又会产生电，这种特性叫机电效应。,晶振的特性,由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，

14、由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。根据石英晶体的机电效应，我们可以把它等效为一个电磁振荡回路，即谐振回路。他们的机电效应是机-电-机-电.的不断转换，由电感和电容组成的谐振回路是电场-磁场的不断转换。在电路中的应用实际上是把它当作一个高Q值的电磁谐振回路。由于石英晶体的损耗非常小，即Q值非常高，做振荡器用时，可以产生非常稳定的振荡，作滤波器用，可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。,影响振荡器工作的环境因素,影响振荡器工作的环境因素有：电磁干扰、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变 化，增加不稳定性，并且在有些情况下，还会造成振荡器停振。,晶振的分类

15、,普通晶振,温补晶振,压控晶振,温控晶振,集成块管脚的识别,集成块封装说明 1 常见封装 2 常见封装引脚排序,常见封装,常见封装引脚排序说明,常见封装引脚排序说明通用口诀：缺口朝内，引脚朝下，逆时针来数起，1，2，3.n,1.1.2 常用电子元器件的检测,1：电阻的检测2：电容的检测3：电感的检测4：二极管的检测5：三极管的检测6：晶体震荡器的检测,电阻的检测,1、将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引 脚相接即可测出实际电阻值。（为了提高 测量精度，应根据被测电阻标称值的大小 来选择量程）。2、读数与标称阻值之间分别允许有5、10或20的误差。如不相符，超出 误差范围，则说明该电阻值变值了

16、。3、注意：测试时，特别是在测几十k以上 阻值的电阻时，手不要触及表笔和电阻的 导电部分；如果测量电路板上的电阻时，至少要焊开一个头，以免电路中的其他元件 对测试产生影响，造成测量误差,电位器的检测,1、万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端，其读数应 为电位器的标称阻值，如果相差很多，说 明电位器已损坏。2、检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否 良好。用万用表的欧姆档测“1”、“2”(或“2”、“3”)两端，将电位器的转轴按逆时针方向 旋至接近“关”的位置，这时电阻值越小越好。再顺时针慢慢旋转轴柄，电阻值应逐渐增 大，当轴柄旋至极端位置“3”时，阻值应接近电位器的标称值,固定电容器的检测,测量时

17、要选到合适的万用表档位，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。,电解电容器的检测,1、用数字万用表检测：将数字万用表拨至合适 的电阻档，红表笔和黑表笔分别接触被测电 容器的两极，这时显示值将从“000”开始逐渐 增加，直至显示溢出符号“1”。若始终显示“000”，说明电容器内部短路；若始终显示溢 出，则可能时电容器内部极间开路，也可能 时所选择的电阻档不合适。检查电解电容器 时需要注意，红表笔（带正电）接电容器正 极，黑表笔接电容器负极。注意：指针表与数字表的红黑表笔的正负极 性正好相反。,电解电容器的检测,2、用指针式万用表检测：a:

18、将万用表红表笔接负 极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百k以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。,电解电容器的检测,b:对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻

19、值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。,电感的检测,把万用表调到欧姆档接电感器两端检测：A：被测电感器电阻值为零，其内部有短路性 故障。B：被测电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被测色码电感器是正常的。,二极管的检测,2、用数字万用表检测：把万用表调到检测二极管的档位，用红表笔和黑表笔分别接触被测二极管的两极，（红笔接正极，黑笔接负极）；可显示二极管的正向压降。正常应显示；硅管0.5000.700，锗管0.1500.300。肖特基二极管的压降是0.2V左右，普通硅整流管约为0.7V发光二极管约为1.82

20、.3V。调换表笔，显示屏显示“1”则为正常，因为二极管的反向电阻很大，否则此管已被击穿。正测、反测均为0或者为1，表明此管损坏。,二极管的检测,1、用指针式的万用表：正向特性测试把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。反向特性测试把万用表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，二极管就是合格的。,发光二极管的检测,把数

21、字万用表调到检测二极管的档位，用红表笔和黑表笔分别接触被测二极管的两极（红笔接正极，黑笔接负极）这时看二极管它会发光，它就是正常的。,三极管的检测,用数字万用表检测：1、三级管其实就是用两个二极管衔接成的，测试的时候可以按照测二极管的方式测量。2、有的数字万用表上有专门测试三极管用的孔，直接放入测试就行了,三极管的检测,用指针式万用表：测 NPN 三极管:将万用表欧姆挡置“R 100”或“R lk”处,把黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。,三极管的检测,

22、用指针式万用表判断基极 b 和三极管的类型:将万用表欧姆挡置“R 100”或“Rlk”处,先假设三极管的某极为“基极”,并把黑表笔接在假设的基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很小(或约为几百欧至几千欧),则假设的基极是正确的,且被测三极管为 NPN 型管；同上,如果两次测得的电阻值都很大(约为几千欧至几十千欧),则假设的基极是正确的,且被测三极管为 PNP 型管。如果两次测得的电阻值是一大一小,则原来假设的基极是错误的,这时必须重新假设另一电极为“基极”，再重复上述测试。,三极管的检测,用指针式万用表：判断集电极c和发射极e:仍将指针式万用表欧姆挡置 R 100或R

23、1k 处,以NPN管为例,把黑表笔接在假设的集电极c上,红表笔接到假设的发射极e上,并用手捏住b和c极(不能使b、c直接接触),通过人体,相当 b、C 之间接入偏置电阻,读出表头所示的阻值,然后将两表笔反接重测。若第一次测得的阻值比第二次小,说明原假设成立,晶振的检测,对于晶振的检测,通常仅能用示波器(需要通过电路板给予加电)或频率计实现。万用表或其它测试仪等是无法测量的。如果没有条件或没有办法判断其好坏时,那只能采用代换法了,这也是行之有效的。晶振常见的故障有：(a)内部漏电；(b)内部开路；(c)变质频偏；(d)与其相连的外围电容漏电。从这些故障看,使用万用表的高阻档和测试仪的VI曲线功能

24、应能检查出(C),(D)项的故障，但这将取决于它的损坏程度。,1.2 安装注意事项,1、电解电容容有正负极之分，长正短负；2、二极管有正负极之分，长正短负；3、话筒有正负之分，负极与外壳相连；4、蜂鸣器有正负之分，长正短负；5、三极管按照电路板封装焊接；,1.2.1 焊接注意事项,1.2 安装注意事项,6、集成电路即芯片，安装时要注意缺口对应（缺口对应位置和封装对应位置要一致）。（缺口在芯片或芯片底座的一端）；7、数码管焊接时注意数码管上的小数点要与 电路板封装上的小数点对应；8、每个电机都需要焊接瓷片电容104。9、齿轮箱组装好后，在没有加电的情况下不 得强制转动车轮，否则最小齿轮容易断齿。,1.2.1 焊接注意事项,1.2 安装注意事项,1.2.2 前端探头安装,1、前端探头安装图片,1.2 安装注意事项,1.2.2 前端探头安装,2、底端寻迹探头安装图片,1.2 安装注意事项,1.2.2 前端探头安装,3、控制电路安装图片,1.3 学员安装、教师指导,学员根据智能寻迹小车的安装手册及教师讲课课件进行装配、调试，教师巡回指导。,