电子技术员训练课程

电子学是应用物理学的一个领域，研究电子电路的设计和应用。所有的电子设备都依赖于宇宙中最基本的粒子之一——电子的流动和控制。电子学用这种方式表达的话，听起来很无趣，不是吗?在现实中，电子学可能是最迷人的科学领域之一。在你的学习者的日常生活中，电子技术没有产生重大影响的领域很少。电子产品使我们使用的产品更安全、更可靠、更便宜、更容易获得。它使他们的生活更舒适，更安全，更知情，更有价值。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 描述几种常用电子元件的功能，并识别其原理图符号
• 列出用于测量电路中电压、电流和电阻的单位
• 解释直流电和交流电的区别
• 说明一个简单的电子电路的操作
• 说出电子技术人员常用的四种测试仪器
• 列出几个电子技术人员的潜在雇主
• 列举几种触电危险，并描述用于防止触电的技术
• 列出锁定和标记过程中的步骤
• 解释使用个人防护装备(PPE)的重要性，并说出几种类型的个人防护装备

电是我们最重要的能源形式之一。没有电，任何工厂都不可能像今天这样运转，我们所知道的工业也不会存在。每个在工业领域工作的人都需要了解电的本质;也就是说，它是什么以及我们如何使用它。这节课是你的学生在基础电学方面的第一堂课，将向他们介绍许多与电学有关的重要基本概念。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 说明一个简单电路的操作
• 定义导体、绝缘体和电阻器
• 证明异种电荷相吸，异种电荷相斥
• 列出一些静电的危害和好处
• 定义伏特，安培和欧姆
• 描述一些用于识别电气和电子值的常用符号和前缀
• 识别碳电阻，电位器和变阻器，并解释他们的工作原理
• 识别原理图中使用的一些电气符号
• 解释串联电路和并联电路的区别

本课程开始时，学生将考查连接电路的导体和用于覆盖导体的绝缘类型。在后面的文本中，他们将了解电池和电池，作为许多工业设备和系统的电源和备用电源的重要存储设备。接下来，他们将检查电路电阻。然后，欧姆定律将用于识别电路中的电流、电压或电阻的量。最后，他们将以研究功率以及如何在电路中进行基本的仪表读数作为结论。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 描述各种类型的导体并讨论它们的导电性
• 解释美国铜线测量系统
• 确定应用所需导体的尺寸
• 识别各种类型的绝缘材料并列出它们的额定温度
• 解释干电池和蓄电池的区别
• 将电池连接在一起以获得更大的电压，更大的电流，或更多的电压和电流
• 描述使用蓄电池时的安全注意事项
• 描述如何正确清洁和保养蓄电池
• 讨论用于测试蓄电池的仪器
• 解释镍镉电池、锂电池和其他类型的特殊电池是如何工作的，并描述它们的等级
• 求串联、并联和串并联电路中的总电阻
• 使用欧姆定律来计算电路中的电流、电压或电阻
• 计算直流电路中供电和耗散的功率
• 列出用仪表读取电流、电压和电阻的步骤

在本课程中，您的学习者将被介绍到使用基本的万用表。万用表可以测量电路中的电压、电阻和电流值。由于伏特、欧姆和毫安可以用万用表测量，所以万用表有时也被称为伏特-欧姆-毫安表或VOM。第1课的第一部分将提供基本电路特性和概念的回顾。第二部分将介绍模拟和数字vom的功能、控制和使用。与仪表一起用于测量电流、温度和高电压的特殊附件探头也将被包括在内。

他们将研究将电线或电缆连接到组件的连接器，有时简单电线和电缆本身的电子行为，以及电线的导电性能是如何有意或无意地改变的。他们将学习如何将组件安装到各种类型的电路板上(通常是通过焊接)，以及哪些特定类型的组件和电路板需要特别注意。

所有开关功能都可以通过机械(手动)开关或电子电路来完成。他们将了解使用机械开关和电子开关的优点和缺点，开关的功能，以及它们如何在电子电路中使用。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 识别用于表示各种反应器件的示意图符号
• 定义电压、电流和电阻，并解释它们在电路中的关系
• 讨论如何用万用表测量电压、电流和电阻
• 描述模拟和数字vom的主要特点
• 解释如何使用模拟和数字vom测量电路中的电压、电阻和电流
• 讨论使用万用表时必须采取的一些重要安全预防措施
• 识别各种连接器和端子类型及其具体应用
• 识别多种类型的电线和电缆，并指定每种类型的应用
• 确定导线的期望电阻
• 估计导线电阻随导线特性变化的变化
• 选择合适的焊锡设备和材料焊接电子元件
• 概述在PC板和SMT应用中焊接组件的正确程序
• 说明使用SMT组件时需要的特殊处理程序
• 列出各种开关类型的优缺点
• 分析基本的继电器梯形图
• 解释二极管如何用作开关
• 列出二极管开关的一些问题
• 描述快速的电子开关是如何完成的
• 解释在何种情况下机械开关比快速电子开关更可取

磁体和电磁铁是工业控制和自动化设备中的重要部件。继电器、接触器、电动机和变压器等设备在工作时都使用电磁铁。你的学习者将在本课程中了解所有这些设备

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 识别永磁体和电磁铁的北极和南极
• 列出几种磁性和非磁性材料
• 描述一下如何用感应法使一块钢磁化
• 解释简单磁路、复合磁路和闭合磁路之间的区别
• 确定导体周围磁力线的方向(如果电流方向已知)
• 用右手定则定位螺线管的极点
• 计算包含串联或并联电容的电路的总电容
• 计算电阻-电容(RC)电路的时间常数
• 解释电感器是如何构造的，并描述它们的评级系统
• 解释不同类型的二极管是如何工作的
• 列出二极管在电子系统中的各种用途
• 列出使特定二极管在特定情况下有用的特性
• 对包含放大器件的电路进行一些基本的故障排除测量和计算

本课程涵盖了家庭、企业和工业中最常见的电力形式:交流电。交流电在工业上被用来为计算机、控制系统、烤箱、电机供电，还有更多的应用。

您的学习者将从研究交流电的基本特征和用于描述交流周期的值开始。然后，他们将学习单、分、三相交流电流;电容器及其在交流电路中的作用;电感器如何在交流电路中工作;以及变压器如何在交流电路中使用。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 画一个交流电压的图形并描述交流电压是如何产生的
• 解释什么是交流周期使用术语交替，峰值，正，负
• 用度数表示交流循环的时间周期
• 解释如何改变交流信号的频率改变电容电抗
• 计算RCL电路的谐振频率
• 解释电感是如何制造的，以及它如何在直流和交流电路中工作
• 定义感抗和阻抗
• 在计算包含电感器的交流电路中的电流时，应用欧姆定律
• 计算串并联RL电路的阻抗
• 解释为什么变压器铁心是分层的
• 连接3台单相变压器进行三相操作
• 计算delta连接变压器的线路电流(如果相电流已知)
• 解释自耦变压器的工作原理

电阻器、电容器和电感器是所有电子系统的基本构件。而且，尽管放大设备已经发生了根本性的变化，系统的外观也发生了彻底的改变，但构成所有电路的这些基本构件都是相同的。你的学习者将在本课程中了解这些构建模块。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 解释电阻器、电容器和电感器在直流电路中的工作原理
• 计算电路中的时间关系
• 测定交流电路中电容器或电感的电抗
• 计算电阻-电感-电容串联电路的阻抗
• 找出并联RC(电阻-电容)，RL(电阻-电感)和串联RLC电路中电压和电流之间的相位角
• 计算LC(电感-电容)电路的谐振频率
• 计算质量因子Q的值
• 描述Q和带宽之间的关系
• 描述收音机中调谐电路的一些用途
• 理解分布式组件的结果
• 估计直流和交流电路故障排除电压
• 描述带通和滤波器特性曲线上3分贝(分贝)点之间的关系
• 解释传输线与谐振电路和波导的关系
• 解释传输线如何用作元件或调谐电路

工业工厂通常由交流电压源供电(例如由交流发电站提供的电源)。然而，电子设备是靠直流电压工作的。因此，有必要将交流电压转换为设备可以使用的直流电压。根据所涉及设备的类型，所需的电压和电流可能非常高，数千伏特或数百安培的电流。或者，要求可能很低——也许只有几伏特，低至百万分之一安培电流。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 识别电子整流器的基本类型
• 列出不同的整流器连接的优点
• 描述电压调节装置和电路的工作原理
• 解释电源中电流和电压是如何调节的
• 说明各种晶体管放大器操作的优点
• 计算放大器的dB增益
• 识别几种类型的晶体管放大电路
• 解释用于偏压放大器的方法
• 解释几种振荡器电路之间的主要区别
• 描述一下飞轮效应以及它是如何产生的
• 计算基本振荡器电路的谐振频率
• 确定光的现代理论，以及它们如何帮助你理解光电应用
• 描述光通信的基本理论
• 解释条形码的基本理论和应用
• 在入侵警报器和电视遥控器上，识别使用红外光而不是目视光的优点
• 描述电子显微镜的基本操作及其相对于光学显微镜的优点

电子传感器用于收集和处理物理和化学信息。传感器不仅在工程领域，而且在社会科学、医学、考古学、地质学、天文学和许多其他科学领域都经常被用于解决问题。由于电子仪器仪表提供了精确的测量和控制方法，工业上越来越多地利用它来提高效率和降低成本。研究机构、大学、医院和政府研究和测试实验室也依赖电子仪器来监测和控制成千上万的过程。在本课程中，学习者将了解使电子通信和控制成为可能的特性和设备。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 描述一些重要的热电效应
• 解释桥接电路在某些类型的电子仪器中的重要性
• 计算AM和FM信号的带宽
• 描述脉冲编码调制的优点和缺点
• 当已知输入输出电平和阻抗时，确定放大器增益
• 转换电压和功率增益到分贝
• 在给定的插入损耗量下，确定阻抗匹配垫所需的电阻值
• 讨论单端放大器如何连接到平衡线路、源和负载
• 描述如何在可控硅和可控硅电路中进行测量
• 测试直流和交流伺服电机控制器电路，以及加热器控制器电路
• 对数字电路进行基本的量程测量

第一课涵盖音频(AF)、射频(RF)和直流(DC)信号传输，重点介绍适合工业使用的传输介质类型。您的学员将学习电话系统、硬线系统和光纤系统。此外，他们还将了解工业工厂中使用的声音系统和音调信号——一种仅使用一对电线作为传输介质来控制设备的技术。

第2课讨论振荡器。振荡器用于发射机、接收机、计算机主机、微处理器和信号发生器。实际上，振荡器在几乎所有类型的电子设备中都有应用。

所有电气和电子系统都需要电源。供应给家庭和办公室插座的电源是交流电。但是，电子元件的工作需要直流电源。因此，为了使电子设备或系统工作，必须将交流输入电源转换为直流电源。在第3课中，您的学习者将了解一些用于从可用的交流输入源产生直流电源的基本组件和电路。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 描述如何测量声强
• 比较AM和FM传输的优点
• 描述窄带调频在工业通信中的应用
• 解释同轴电缆作为传输介质比铜线的优点
• 讨论如何在振荡器中获得反馈
• 认识几种不同的波形，并解释它们是如何产生的
• 计算电源中电压调节的百分比
• 解释电源中滤波器和泄压电阻的操作
• 描述电源中分压器网络的用途
• 解释电子电压调节器的操作
• 介绍几种常用工业电源的工作原理

本课程涵盖谐振电路，脉冲电路，时间常数以及如何推导时间常数方程，裁剪和限制电路a，定时器，以及如何排除脉冲电路故障。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 列出所有串联和并联谐振的必要条件
• 识别低通、高通、带通和带阻滤波器的电路
• 确定两种重要的电源滤波器设计
• 测量脉冲宽度和沉降时间
• 从脉冲波形的周期确定脉冲重复频率
• 解释频域和时域之间的区别
• 解释555 IC(集成电路)定时器的每个内部部分的用途

本课程将带领学员学习逻辑电路的设计。第2课将使他们熟悉商业和工业应用中常见的特定逻辑族。他们将熟悉他们的制造，操作质量，规格，优点和限制。他们还将学习如何将它们组合成集成电路包。第4课和第5课将介绍逻辑电路的各种应用和故障排除方法。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 定义电子逻辑中常用的术语
• 识别系统图中电子逻辑的符号
• 解释一下工业机械中使用的简单逻辑电路
• 画简单的逻辑图，并解释别人画的逻辑图
• 以二进制、八进制和十六进制数计数
• 识别那些在逻辑电路中产生特定结果的二进制模式
• 描述逻辑组件的IC封装
• 了解逻辑器件的抗噪性和噪声裕度等特性
• 解释扇进和扇出的含义
• 设计一个简单的数模转换的二进制阶梯
• 为顺序逻辑设备编写真值表

现代电子电路技术或多或少分为两个阵营:线性(有时被认为是模拟)和数字。每个学科都在商业和工业电子系统中赢得了自己的位置，并且都受到集成技术的影响。今天，我们购买的大多数有源电子元件，无论是线性操作还是数字操作，都是以集成电路(ic)的形式存在的。

要了解这些IC设备及其应用，您的学习者必须首先了解它们运行的原理。这节课回顾了这些原则中最重要的(也是最熟悉的)，并介绍了一些可能是新的原则。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 绘制线性和数字器件的功能转换曲线
• 解释与数字运算相比，模拟运算的本质
• 列出数字操作和模拟(线性)操作的优点
• 描述霍尔效应器件的操作和用途
• 识别从线性或数字ic连接的电路
• 讨论数字和线性器件的电压和功率参数
• 绘制常见线性和数字电路连接图
• 认识流行的SSI(小规模集成)和MSI(中等规模集成)数字ic的应用

现代制造业的几乎每一个方面都或多或少地涉及到计算机。计算机的任务范围从保持成本记录到订购材料，从设计产品到指导最终组装，从测量质量到巡视工厂，从指导运输到给客户开发票。从前台到码头，现代工业越来越依赖电脑。

人们很容易认为计算机就是计算机——换句话说，所有的计算机都是一样的。然而，广泛的工业工作范围和巨大的需求范围催生了各种专业计算机。一些工业计算机与办公室计算机的区别仅仅在于它们被要求执行的任务不同;还有一些是独特的——专门为非常独特的应用程序设计的。

本课程将带您的学习者参观工业计算机，一般和特别。

在本课程结束时，您的学习者将能够做到以下几点:

• 描述早期工业计算机的一些局限性
• 讲述模拟计算机是如何进化的，以及为什么它们的受欢迎程度已经下降
• 解释模拟计算机和数字计算机使用方式的差异
• 理解为什么数字计算机在很大程度上取代了模拟类型
• 列出现代计算机承担的一些重要制造任务
• 描述为工业计算机编写软件程序需要什么
• 列出一些工业软件的来源
• 列出接口设备执行的服务
• 描述串行和并行数据移动的本质
• 绘制CAD/CAM系统的框图
• 描述计算机辅助绘图所需的设备