1、电气助理工程师复习资料第一部分 专业基础知识一、电工技术专业基础知识（一）电阻的串、并联1、掌握电阻串、并联电阻阻值的计算2、掌握电阻串、并联电阻每只电阻电压、电流和功率的计算（二）电阻的混联1、掌握电阻混联总电阻阻值的计算2、熟悉电阻混联每只电阻电压、电流和功率的计算（三）电容的串、并联1、掌握电容的串、并联总电容量的计算2、熟悉电容的串、并联每只电容上的电压、电量计算（四）电容的容抗掌握电容的容抗计算（五）电感的感抗掌握电感的感抗计算（六）阻抗的概念1、掌握阻抗的计算2、掌握阻抗的幅值与相位角的计算（七）交流电1、了解交流电的定义与交流送、配电的意义定义：一般指大小和方向随时间作周期性变化
2、的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流，我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。交流电也称“交变电流”。送配电意义：交流电可以方便的通过变压器进行变压高压传输可以最大可能的减小在输电线上的损。2、了解交流送、配电的实现与需注意的问题（八）变压器的工作原理1、掌握变压器的变压比、变流比和阻抗变换原理变压器变压比 变压器的变压比又称电压比，俗称匝变比，用n表示，它是一次绕组匝数与：次绕组匝数之比，可用下列公式表示n，即： n=N1/N2=U1/U2 式中：n为变压比；N1为一次绕组的匝数；N2为二次绕组的匝数；U1为一次绕组两端的输入电压；U2为二次绕组两端的输出电压。 当变压器的一次或二次绕组
3、没有抽头时，该变压器的变压比是确定的。如果一次或二次绕组有抽头，那么使用不同的抽头时，变压器的变压比不同。 当n确定之后，二次绕纽的输出电压U2大小与一次绕组的输入电压U1大小成正比关系，即U2随U1的大小变化而变化。 如果输入电压U1大小确定后，二次绕组的输出电压U2大小就与n成反比关系。当n的大小不同时，就有三种不同变压比的变压器。 (1)n1时是降压变压器。这种变压器的输出电压低于输入电压，所以称为降压变压器，是最常用的变压器。降压变压器的特征是二次绕组的匝数少于一次绕组的匝数。 (2)nl。降压变压器，Z1Z2，变压器一次绕组输入阻抗大于二次绕组输出阻抗，变压比n越大，一次绕组输入阻抗
4、越大于二次绕组输出阻抗。 (3)n1。升压变压器，Z1Z2，说明一次绕组的输入阻抗小于二次绕组输出阻抗，变压比n越小，一次绕组输入阻抗越小于二次绕组输出阻抗。2、熟悉变压器的磁路与磁路间隙磁性材料在交变磁化的过程中会产生涡流损耗，涡流损耗与铁心厚度的平方成正比，为了减小涡流损耗，把铁心分成彼此绝缘的许多薄片，这些薄片叠加成铁心的时候，互相之间存在一定的间隙，该间隙便称为磁路间隙。可见，磁路间隙有利于减小涡流损耗。3、熟悉磁路与磁阻的概念磁通所通过的路径成为磁路磁阻：就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。磁路中磁阻的大小与磁 路的长度l成正比，与磁路的横截面积S成反比，并与组成磁路的材
5、料性质有关。（九）电桥的工作原理1、掌握直流电桥的工作原理2-4 直流电桥 一、电桥简介电桥是一种测量仪器，它灵敏度和准确度都较高(如QJ23，单直桥，测量范围19999000，准确度0.2%；QJ103，双直桥，测量范围,准确度2%)。电桥在电阻测量、自动控制和电磁测量中应用极广。从电桥的桥数和使用的电源不同看，电桥可作如下分类：二、直流电桥电路电桥中的电路叫做电桥电路，直流电桥中的电路是直流电桥电路。如图215所示电路就是一种直流电桥电路（惠斯通电桥电路）。电路中四个连接成四边形闭合回路的电阻R1、R2、R3、R4，称为电桥的桥臂电阻，其中三个是已知道准确值且可调的电阻，另一个是待测电阻；
6、支路称为电桥的桥，检流计(灵敏电流表) 可检测桥臂电流所受的阻力情况。电源支路中的直流电源E和可变电阻RP用于给电桥提供合适的电流。三、电桥平衡特征和电桥平衡其条件如果检流计的读数为0，我们称之为电桥平衡，故电桥的平衡特征是检流计的读数为0。电桥平衡时，故， 除以得：，即： 或 所以电桥平衡的条件是：对臂电阻的乘积相等 ，四、电桥的工作原理：将被测电阻作为电桥的一个桥臂电阻接在电桥中，调整已知电阻R1、R2、R3，使检流计的读数为0，电桥平衡，得被测电阻的阻值为: 2、熟悉交流电桥的工作原理、常用交流电桥的种类直交流电桥是测量各种交流阻抗的基本仪器，如电容的电容量，电感的电感量等。此外还可利用
7、交流电桥平衡条件与频率的相关性来测量与电容、电感有关的其他物理量，如互感、磁性材料的磁导率、电容的介质损耗、介电常数和电源频率等，用途十分广泛。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示器指零时，电桥达到平衡。种类：侧电容：串联比较电容电桥、并联比较电容电桥 测电感：麦克斯韦电
8、桥、海氏电桥（十）磁性材料与磁性元件1、掌握磁性材料的主要种类与有关技术指标主要种类：1、永磁材料2、软磁材料3、矩磁材料和磁记录材料4、旋磁材料5、压磁材料有关技术指标：1）磁性材料的磁化曲线磁性材料的磁滞回线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（MH或BH曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿Ms
9、Mr曲线变化。材料的工作状态相当于MH曲线或BH曲线上的某一点，该点常称为工作点。2）软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。矩形比：BrBs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。磁导率：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。初始磁导率i、最大磁导率m、微分磁导率d、振幅磁导率a、有效磁导率e、脉冲磁导率p。居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变
10、为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe f2 t2 / ， 降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）2、熟悉常用磁性元件的种类与特点二、常用半导体器件与工作原理（一） 掌握半导体二极管、三极管、场效应晶体管的主要技术参数二极管：1）最大整流电流IF： 是指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。因为电流通过PN结要引起管子发
11、热，电流太大，发热量超过限度，就会使PN结烧坏。2）反向击穿电压VBR ：是指反向击穿时的电压值。击穿时，反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至因过热而烧坏。一般手册上给出的最大反向工作电压约为击穿电压的一半，以确保管子的安全运行。3）反向电流IR ：指管子未击穿时的反向电流，其值愈小，则管子的单向导电性愈好，由于温度的增加，反向电流会明显增加，所以在使用二极管时要注意温度的影响。4）极间电容Cd : PN结存在扩散电容CD和势垒电容CB，极间电容是反应二极管中的PN结电容效应的参数，在高频或者开关状态运行用时，必须考虑极间电容。5）反向回复时间TRR: 三极管：1）电流放大系数： 2）
12、极间反向电流 3）极限参数（2）熟悉半导体二极管、三极管、场效应晶体管的典型应用电路与特点三、常用模拟电路的工作原理 （2）掌握常用模拟电路的典型应用电路1、运算放大器的放大倍数、输入、输出阻抗的计算2、开环、闭环运算放大器的放大倍数的计算3、运算放大器的单位增益带宽4、振荡电路的基本工作原理 振荡电路物理模型的满足条件?整个电路的电阻R=0（包括线圈、导线），从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。 ?电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。 ?LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线
13、圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。 充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。 放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。 充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量
14、在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。 放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。 能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。一般由电阻、电感、电容等元件和电子器件所组成。由电感线圈l和电容器c相连而成的lc电路是最简单的一种振荡电路，其固有频率为f=sx(12lc。 一种不用外加激励就能自行产生交流信号输出的电路。它在电子科学技术领域中得到广泛地应用，如通信系统中发射机的载波振荡器、接收
15、机中的本机振荡器、医疗仪器以及测量仪器中的信号源等。 振荡器的种类很多，按信号的波形来分，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。正弦波振荡器产生的波形非常接近于正弦波或余弦波，且振荡频率比较稳定；非正弦波振荡器产生的波形是非正弦的脉冲波形，如方波、矩形波、锯齿波等。非正弦振荡器的频率稳定度不高。 在正弦波振荡器中，主要有LC振荡电路、石英晶体振荡电路和RC振荡电路等几种。这几种电路，以石英晶体振荡器的频率最稳定，LC电路次之，RC电路最差。RC振荡器的工作频率较低，频率稳定度不高，但电路简单，频率变化范围大，常在低频段中应用。 在通信、广播、电视等设备中，振荡器正逐步实现集成化，这些集成化正弦波
16、振荡器的工作原理、电路分析、设计方法等原则上与分立元件振荡电路相一致。由于集成电路的集成度愈来愈高，并在向系统功能发展，其内部电路日趋复杂，如果不从系统组成和单元电路原理这两方面同时着手，那是很难弄清某一集成芯片的，振荡器也不例外。5、整形电路的基本工作原理四、常用数字电路的工作原理（一）掌握各种触发器电路的工作原理主从触发器、维持阻塞触发器、利用传输延迟的触发器。原理：实现这些功能要求存储电路对时钟信号的某一边沿敏感，而在其它时刻保持状态不变，不受输入信号变化的影响。这种在时钟脉冲下沿作用下的状态刷新称为触发，具有这种性的存储单元电路成为触发器。分为上沿触发和下沿触发。（2）掌握各种数字编码
17、的工作原理与特点第二部分 专业理论知识一、各种常用典型电路的工作原理与应用（一）掌握常用二极管整流、滤波电路的特点（2）掌握常用由半导体分立元件组成的放大电路的特点（3）掌握常用振荡电路的特点（4）掌握放大器与比较器的各自特点（5）熟悉PLC的特点二、常用数字编码与数据处理技术的工作原理（一）掌握B CD码、余3码、格雷码等数字码的特点（2）掌握奈奎斯特取样定理与在有噪声环境下的数字取样的工作原理（3）掌握奇、偶较验、行列式奇、偶较验的工作原理三、电动机的工作原理（一）掌握电动机的工作原理直流电动机的工作原理：通过一种静止的磁场与以传导方式通入电枢绕组中的电流相互作用而产生一种恒定的电磁转矩来
18、实现拖动作用。通入直流电流，借助与换向器和电刷的作用使直流电动机的电枢线圈流过的电流方向是交变的，电磁转矩方向不变，确保电动机连续运转。三相异步电动机的工作原理：定于对称三相绕组中通以对称三相交流电时产生旋转磁场，这种旋转磁场以同步转速n,切割转子绕组则在转子绕组中感应出电动势及电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子旋转（2）握电动机的结构与分类直流电动机结构：定子和转子2大部分组成 定子：主磁极、换向极、机座、电刷装置。 转子：电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴。异步电动机结构：定子、转子 定子：铁芯、定子绕组、机座 转子：转子铁芯、转子绕组、转轴。直流他励电动机、直流并励电动机
19、、直流串励电动机和直流复励电动机电动机有多种类型。 1.按工作电源分类 可分为直流电动机和交流电动机。 2.按结构及工作原理分类 可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。 3、.按转子的结构分类 可分为笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。 （3）掌握电动机的常用调速方法、特点与应用三相异步电动机：1、变级调速 改变电动机的级对数，从而改变异步电动机的同步转速n1=60f1/p. 2、变频调速 改变异步机的电源的频率f1从而改变异步电动机的同步转速n1，异步电动机的转速n1=（1-s）n1就可以调节。 3、能耗转差调速（4）掌握电动机
20、的变频调速的工作原理与主要特点变频调速 改变异步机的电源的频率f1从而改变异步电动机的同步转速n1，异步电动机的转速n1=（1-s）n1就可以调节。 改变转差率调节 电磁转差离合器调节要有符合条件的变频电源（5）熟悉常用电动机的重要技术参数与含义直流： 额定功率PN 额定功率是指轴上的输出功率 Kw 额定电流IN 电机按照规定运行，电枢绕组通过的最大的电流，单位A 额定电压UN 电机电枢绕组能够按照安全工作的最大外加电压或者输出 电压，单位A 额定转速nN 电机在额定电压 额定功率 额定电流 运行下的转速异步： 额定PN 只电动机在额定运行时轴上输出的机械功率。单位 KW 额定UN 指额定运行
21、时加在定子绕组上的线电压，单位V 额定IN 指电动机定子上的绕组加额定频率的额定电压，轴上输出的额定功率时，定子绕组的线电流，单位A 额定频率f1 我过规定的额定频率是50赫兹 额定转速nN 指电动机定子加额定频率的额定电压，且轴上输出额定功率时的转子的转速。单位 r/min 额定功率因数cosN 指电动机在额定运行时定子边的额定功率因数。四、常用传感器的工作原理（一）熟悉常用传感器主要的种类与它们各自的工作原理 传感器定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律再转换成可用输出信号的器件或装置，即是一种以一定的精度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。定义包括：1、
22、传感器是一种装置，它能完成检测任务。 2、它的输出量是与某一被测量有对应关系的量，且具有一定的精度。 3、量包括物理量、光、电气、化学量、生物量等。传感器的组成 被测量-敏感元件-转换原件-转换电路-电量敏感元件：直接感受被测量，输出与被测量有确定关系转换原件：磁芯与电感线圈。磁芯的位移引起电感量的变化转换电路：通过磁芯的变化，引起转换电路输出变化即电量变化。传感器的分类：1、按传感器的工作原理分类：物理型、化学型、生物型。 2、按结构分类：结构型（定理、数学公式）、物性型（与材料有关）。 3、按能量转换分类：能量控制型包括外加电源、应变电阻、热阻、光阻；能能量转换型分类：压电效应、热电效应、
23、光电动势效应 4、按物理型分类：1）电参量：电阻式、电感式、电容式。2）磁电式：磁电感、霍尔、磁栅。3）压电式4）光电式：光栅、激光、电码盘、光导纤维、红外、摄像式。5）气电式6）热电式7）射线式8）波式：超声波、微波。9）半导体式 5按用途分类：位移、压力、温度、震动、电流、电压、功率等。（2） 熟悉常用传感器主要的主要技术指标有那些静态特性 动态特性 线性度 灵敏度 分辨能力 迟滞（3） 熟悉在使用传感器时应注意那些问题1、选择测量范围 使用户在使用范围内传感器的性能稳定一致达到合理的性价比2、选择测量精度 精度不同，相差很大，因此一定要选定适宜的精度 不宜盲目追求高精准3、考虑时间和温源
24、 考虑随时间变化因而造成传感器稳定性与寿命的时限4、考虑外界环境五、建筑电气相关特点与要求（一）掌握常用照明电气的主要技术特点与技术指标（2）掌握建筑配电的主要要求安全性、可靠性、灵活性、经济性（3）掌握建筑接地TT系统TT方式是指电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。 TN系统TN系统时指电源系统有一点（建筑行业中通常是指建筑物供电的变压器中的中性点）直接接地，负载设备的外露可导电部分（如金属外壳）通过保护线连接到此点的低压配电系 TN系统统，称为另保护系统。 TN方式供电系统中，根据其保护线PE是否与工作零线N分开又划分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统
25、。 TN-C系统保护线PE和工作零线N合为一根PEN线，所有负载设备的外露可导电部 TN-C系统分均与PEN线相连的一种形式（只使用于三相负载基本平衡情况）。 TN-S系统TN-S是一种把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。TN-S安全可靠，使用于工业与民用建筑等低压供电系统。 TN-C-S系统前端为TN-C系统，后端为TN-S系统。TN-C-S系统在带独立变压 器的生活小区中较普遍采用。 IT系统IT系统电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地，负载侧电气设备进行接地保护。IT系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高，安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格连续供电的场所，例
26、如电力、炼钢、大医院的手术室、地 第三部分 新理论知识1、了解本专业常用的一些计算机辅助设计工具。2、了解交、直流电机的常用调速方法与特点，以及变频调速技术的工作原理、常用变频调速电路与控制方法。3、了解有关电源管理新技术。4、了解对一些嵌入式操作系统、单板机、单片机、PLC技术、总线技术、现场总线技术和DSP技术等。第四部分 行业法规1、熟悉有关安全生产的法律和法规，电子电路设计的有关安全要求，电气设备设计、生产过程中的有关安全要求。二、熟悉在电子电路、电子控制电路、通信电路和有关电气设备的设计、生产和加工制造过程中的标准化要求。第五部分 知识产权相关知识一、了解知识产权的基本概念二、了解知识产权的分类三、了解知识产权法四、了解专利权的定义与分类五、了解商标的定义六、了解著作权与版权的定义七、了解专利权和商标的申报程序八、了解专利权和商标保护的时效
