电容测量课程设计报告

电气综合实验课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 让学生掌握电气综合实验的基本原理，包括电路组成、电气元件功能及其相互关系。

2. 使学生了解并能够运用基本的电测量工具和仪表，进行电路参数的测量。

3. 引导学生理解并掌握实验中涉及的电气安全知识，确保实验操作的安全性。

技能目标：

1. 培养学生能独立完成电气综合实验的能力，包括实验方案设计、电路搭建、数据测量及分析。

2. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够对实验过程中出现的问题进行诊断和解决。

3. 培养学生实验操作的规范性和熟练性，提高实验效率。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对电气工程领域的兴趣和热情，激发学生的创新意识和探索精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规程。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力，共同完成实验任务。

课程性质：本课程为实践性较强的电气综合实验课程，旨在巩固和拓展学生所学理论知识，提高学生的实际操作能力。

学生特点：学生具备一定的电气基础知识，具有较强的动手能力和好奇心，但可能缺乏实验操作经验和安全意识。 教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，突出实践操作能力的培养，确保学生在实验过程中掌握相关知识和技能。通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。

二、教学内容

本课程教学内容主要包括以下几部分：

1. 电气基础理论回顾：以课本相关章节为基础，简要回顾电路基本原理、电气元件特性等，为实验操作奠定理论基础。

2. 电气元件及电路组成：详细介绍实验中涉及的电气元件及其功能，包括电源、开关、电阻、电容、电感、二极管、三极管等，分析不同类型电路的组成和特点。

3. 电测量工具及仪表：讲解电测量仪表的类型、原理及使用方法，如万用表、示波器、信号发生器等，并指导学生进行实际操作。

4. 电气安全知识：强调实验操作中的安全事项，包括实验室安全规定、电气设备的安全使用、事故应急处理等。

摘要

本设计是基于555定时器，连接构成多谐振荡器以及单稳态触发器而测量电容的。单稳态触发器中所涉及的电容，即是被测量的电容xC。其脉冲输入信号是555定时器构成的多谐振荡器所产生。信号的频率可以根据所选的电阻，电容的参数而调节。这样便可以定量的确定被测电容的容值范围。因为单稳态触发器的输出脉宽是根据电容xC值的不同而不同的，所以脉宽即是对应的电容值，其精确度可以达到0.1%。

设计方案：

利用单稳态触发器或电容器充放电规律等，可以把被测电容的大小转换成脉冲的宽窄，即控制脉冲宽度 Tx严格 与 Cx成正比．只要把此脉冲与频率固定不变的方波即时钟脉冲相与，便可得到计数脉冲，把计数脉冲送给计数器计数，然后再送给显示器显示 ．如果时钟脉冲的频率等参数合适，数字显示器显示的数字 N便是 Cx的大小。之所以选择该方案是考虑到这个方案不仅设计比较容易实现，而且必要时还可以扩展量程，更重要的是该方案设计出来的数字测试仪测量的结果比较精确。

单稳态触发器输出电压脉宽

TX=RCXln3≈1.1RCX

电路产生的脉冲可以从几微秒到数分钟。当R固定时，则TX为正比于电容。C越大，则Tw时间内通过与门的时钟脉冲就越多，则计数电路实现T与C正比。 单稳态触发器产生脉冲宽度TW与电容C成正比的特点，将被测电容C转换为宽度为TW的脉冲

总电路图：

设计要求：

1.被测电容的容量在10μF至100μF范围内

2.用数码管显示测量结果，测量误差小于20%。

当被测电容CX接入电路后，由于电容充放电效应，单稳态触发器会产生一个脉宽与被测电容大小成正比的闸门信号（如图3中第三个信号），同时多谐振荡器会产生脉冲信号CP（如图3中第二个信号），闸门信号与脉冲信号CP同时经过与门运算，得到一个新的脉冲信号（图3中第一个信号），再将此信号送入计数器进行计数。

单稳态触发器由555定时器接成，4端为异步清零端，当置0时，无论输入如何均输出低电平，当置1时，555定时器工作。2端和6端为信号输入端。8端接高电平，1端接地，5端接滤波电容再接地，3端为信号输出端。7端为反相信号输出端，C3为被测电容接于6端和地之间，这样就构成了单稳态触发器。当接入被测电容时，通过被测电容C3充放电，使电压在0到2/3VCC之间振荡，最后脉冲由3端输出。

电气与自动化工程学院课程设计评分表

课程设计题目：

班级： 学号： 姓名：

项目 评分比例 得分

课程设计出勤 10%

课程设计态度 20%

课程设计报告 40%

课程设计答辩 30%

课程设计总成绩 100

指导老师：

年 月 日

课程设计答辩记录

学院 专业 班级 答辩人

课程设计题目

说明：主要记录答辩时所提的问题及答辩人对所提问题的回答

记 录 内 容

记录人___________

常熟理工学院电气与自动化工程学院

课程设计说明书

课程名称： 电子技术课程设计

设计题目： 电容测量仪 _____________

班级： ZB62161

姓名： 吴彬

学号： ZB6216123

指导老师： 施健

设计时间： 2017-1-11

目录 设计目的........................................................................................1

设计思路........................................................................................1

第 1 页 共 21 页 电子电工技术实践课实验报告

电子电工技术实践课实验报告

电子电工技术实践课实验报告实验目的：

1、学习焊接技术知识2、了解表面贴装技术3、学习使用万用表

4、学习电子元件识别方法并应用5、了解收音机工作原理6、学习收音机组装调试技术一、实验工具：

内热式电烙铁、万用表、电阻器、瓷片电容器、电解电容器、三极管、耳机插座、中枢本振、输入变压器、双联电容器、磁棒架、磁棒、电位器、发光二极管、线圈、扬声器、电源正负极、印刷电路板、焊锡、导线、万用表等二、实验具体内容：1、焊接技术知识：

（1）、焊接要求：①材料必须具有充分的可焊性

②焊点要有足够的机械强度③焊点可靠，保证导电性能④焊面表面必须保持清洁⑤使用合适的助焊剂⑥焊接时温度要适当⑦焊接时间适当

（2）、好坏区分：焊料适量，焊接点光亮平滑，焊料布满焊盘并成裙装展开，剪脚后“露骨”长度适中。 第 2 页 共 21 页 （3）、助焊剂作用：辅助热传导、去除氧化物、降低被焊接材质表面张力、去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积、防止再氧化。

（4）、焊接质量检查：P212、表面贴装技术：（1）工业工艺流程：

①焊锡膏再流焊工艺：印刷焊膏

→贴装元件→再流焊→清洗

②贴片波峰焊工艺

3、万用表的使用：（1）电压的测量。（2）电流的测量。（3）电阻的测量。（4）二极管的测量（5）电容的测量

（6）三极管放大倍数的测量4、元件识别

（1）电阻：①主要参数：电阻值

②标识方法：直标法、文字符号法、色标法③读法：直接读出数值

④测量方法：万用表用欧姆档直接测量（2）电容：①主要参数：容量

②标识方法：直接法、数码表示法、色标法③读法：直接读出数值

④测量方法：万用表用电容档直接测量（3）二极管：①主要参数：最大正向电流（IFM）、反向 第 3 页 共 21 页 击穿电压（UB）、反向漏电流（IR）、死区电压、正向压降