在学习有关电的过程中,你会想要构建自己的电路使用电阻和电池。在这个电路组装的问题上有一些选择,有些比其他的更容易。在这一节中,我将探索一些制造技术,这不仅会帮助你beplay体育下载不了构建本章中所示的电路,而且还会帮助你构建更高级的电路。
如果我们希望构造的一切都是一个简单的单电池,单电阻电路,我们可能很容易使用鳄鱼夹跳线是这样的:
跳线与“鳄鱼”式弹簧夹在两端提供了一个安全和方便的方法将组件连接在一起。
如果我们想用一个电池和三个电阻构建一个简单的串联电路,同样的“点对点”构建技术可以使用跳线:
然而,由于跳线的笨拙和连接的物理脆弱性,这种技术对于比这复杂得多的电路来说是不切实际的。对于业余爱好者来说,一种更常见的临时建造方法是无焊料的电路试验板,由塑料制成的装置,其具有数百个弹簧加载的连接插座,连接成部件的插入端和/或22尺度实线件。这里显示了一张真正面包板的照片,其次是一个图示一个简单的系列电路的图示:
在面包板的每个孔下面,表面是一个金属弹簧夹,用来抓住任何插入的电线或组件引线。这些金属弹簧夹在面包板表面下面连接,在插入的导线之间进行连接。连接方式沿垂直柱每5个孔连接一次(如图所示,实验板的长轴位于水平位置):
因此,当一根导线或组件引线插入面包板上的一个孔时,该柱上有四个以上的孔,为其他导线和/或组件引线提供潜在的连接点。其结果是一个非常灵活的平台,用于构建临时电路。例如,刚才显示的三电阻电路也可以构建在这样的实验板上:
一个并联电路也很容易构建在一个无焊接面包板上:
不过,实验板也有其局限性。首先,它们的目的是临时建设。如果你拿起一块面包板,把它倒过来,然后摇动它,插入它的任何组件肯定会松动,并可能从各自的孔里掉出来。
此外,面包板是有限的公平低电流(小于1安培)电路。这些弹簧夹有一个小的接触面积,因此不能支持大电流而不过度加热。
为了更持久,人们可能希望选择焊接或钢丝缠绕。这些技术包括将组件和电线固定在提供安全机械位置的结构上(例如在酚醛或玻璃纤维板上钻孔,很像没有固有的弹簧夹连接的面包板),然后将电线连接到安全的组件引线上。
焊接是低温焊接的一种形式,使用锡/铅或锡/银合金,也熔化和电结合铜物体。线头焊接到组件引线或太小,铜环“垫”粘在电路板表面,用于将组件连接在一起。
在绕丝中,一根小规格的电线紧紧地缠绕在组件引线上,而不是焊接到引线或铜垫上,缠绕的电线的张力提供了良好的机械和电气连接,将组件连接在一起。
一个例子印刷电路板,或印刷电路板,供业余爱好者使用,如图所示:
这个板出现铜面向上:所有的焊接是做的一面。每个孔都有一个小的铜金属环,用于连接到焊料。所有的孔都是相互独立的,在这个特定的板上,不像一个无焊接面包板上的孔是连接在一起的五组。
印刷电路板与面包板相同的5孔连接模式,可以购买和用于业余电路建设,尽管。
生产印刷电路板有痕迹在酚醛或玻璃纤维衬底材料上铺设铜,形成预先设计好的连接通路,在电路中起电线的作用。这里展示的就是这样一个板的例子,这个装置实际上是一个“电源”电路,设计用来从家庭墙上的插座获取120伏交流电,并将其转换为低压直流(DC)。
一个电阻器出现在这个板上,从底部向上计算的第五个组件,位于板的中间右边区域。
这个板的底部显示了连接组件的铜“痕迹”,以及焊接组件的银色沉积物导致这些痕迹:
一个焊接或绕丝的电路被认为是永久的:也就是说,它不太可能意外地解体。然而,有时也会考虑这些施工技术太永久性的。如果有人希望更换一个元件或以任何实质性的方式改变电路,他们必须投入相当多的时间解除连接。此外,焊接和绕线都需要专门的工具,而这些工具可能不是立即可用的。
工业世界中使用的另一种建筑技术是端子板。端子条,也称为端子条屏障带或者接线端子,由一段非导电性材料和嵌入在其中的几个小金属条组成。每个金属条至少有一个机器螺钉或另一个紧固件,电线或组件的引线可以固定在下面。
由一颗螺钉紧固的多根导线彼此用电公用,就像固定在同一条棒上的多根导线一样。下面的照片显示一种风格的终端带,与一些电线连接。
另一个较小的终端条显示在下一张照片中。这种类型,有时被称为“欧洲”风格,有凹进的螺丝,以帮助防止意外短路之间的端子由螺丝刀或其他金属物体:
在下图中,一个单电池,三电阻电路被显示在一个终端条上:
如果接线带使用机器螺钉固定组件和线端,则只需要一个螺丝刀来固定新的连接或断开旧的连接。有些接线板使用弹簧夹——类似于面包板,只是增加了强度——使用螺丝刀作为推动工具(不涉及扭转)来接合和分离。由端子条建立的电气连接是相当坚固的,被认为适合永久和临时建设。
任何对电力和电子感兴趣的人的基本技能之一是能够“翻译”原理图到一个真正的电路布局,其中组件可能不是相同的方向。
原理图通常是为了最大程度的可读性(除了那些值得注意的例子,以产生最大的混乱!),但实际的电路构造往往要求不同的组件方向。在终端条上建立简单的电路是发展空间推理技能的一种方法,即“拉伸”电线以形成相同的连接路径。
考虑在端子条上构造的单电池、三电阻并联电路的情况:
从一个漂亮的,整洁的原理图发展到真正的电路-特别是当被连接的电阻器被物理地安排在一个线性在终端条上的样式—对很多人来说并不明显,所以我将逐步概述这个过程。首先,从干净的原理图开始,所有组件固定在端子条上,没有连接线:
接下来,将电池的一侧与电池一侧的线连接到第一部件的示意图中,固定在实际电路上的相同两个点之间的连接线。我发现用另一条线过度绘制原理图的电线来表示我在现实生活中所做的连接:
一根接一根地继续这个过程,直到原理图中的所有连接都被解释清楚为止。以spice式的方式看待普通电线可能会有所帮助:将电路中所有与普通电线的连接作为一个步骤,确保每一个与该电线连接的组件在进行下一个连接之前都与该电线有连接。对于下一步,我将展示如何顶部两侧的剩余两个电阻是连接在一起,这是常见的电线固定在前一步:
所有电阻的顶部(如图所示)连接在一起,并与电池的正极(+)端子,我们现在要做的是连接底部的边在一起,并与电池的另一边:
通常在工业中,所有的电线都贴上数字标签,普通的电线也有相同的标签号,就像在SPICE模拟中一样。在本例中,我们可以标记线路1和2:
另一个工业惯例是对原理图稍作修改,以便在端子条上显示实际的导线连接点。这就需要金属带本身的标签系统:金属带的“TB”号(终端块号),后面跟着代表金属带上每个金属棒的另一个数字。
这样,原理图就可以被用作定位真实电路中的点的“地图”,而不管连接的线路在眼睛看来是多么的纠结和复杂。对于这里显示的简单的三电阻电路来说,这似乎是多余的,但这样的细节对于大型电路的建设和维护是绝对必要的,特别是当这些电路可能跨越很大的物理距离,使用位于多个面板或盒子的多个终端条。
点评:
相关工作表: