万用表设计论文.doc

1、陕西科技大学Shanxi University of Technology and Education毕 业 设 计专 业：工业电气自动化课题名称：万用表电路的设计与安装班级学号： 201046学生姓名：罗明德指导教师：翟建丽二零一零年 六 月目录：一、摘要二、引言三、试验目的四、MF47型指针万用表的简易实验电路五、万用表的几个重要参数六、实验原理七、MF47型指针万用表安装步骤八、实验结果的分析与讨论九、造成误差的几个主要原因：十、体会及感想十一、致谢指导老师摘 要万用表是电工、电子必备的仪表之一,每个学电子专业的学生都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。在教学实践中,通过MF-47型万用表

2、的装配实习,要求学生了解万用表的工作原理,掌握焊接技术和整机装配工艺,掌握万用表的使用与故障排除方法。 关键词:万用表;原理图;焊接;装配;故障排除 一、 引言通过万用表电路的设计与组装设计熟练掌握万用表的组成结构、原理，明确组成万用表的各种电路的优缺点，能根据给定的技术参数，主要是表头灵敏度、内阻、波段开关结构、各档量程要求等，选择合适的电路设计万用表线路。提高学生结合实际综合考虑间题的能力，要求能看懂各种万用表电路图，做到触类旁通，进一步提高学生识图、绘图和计算电路的能力。二、试验目的1.了解简单的万用表的简单电路. 2.计算出所有电阻元件的阻值，并进行组装. 3. 对成功组装的万用表的准

3、确度，电压灵敏度等性能指标进行测试. 三、MF30型指针万用表的简易实验电路 图1是简易万用表的实验电路。 是微安表头。电流，电阻,电压等被测信号经过输入电路和变换电路后，变成微安级电流，再流经表头，使指针偏转，从而指示出被测量值。 该万用表有四种功能、八个档级。档级的转换靠单级多位开关中单级触点位置的改变来实现。 （-）点，接表头负极，是所有测量档的公共接点，通常接黑色表笔。 （+）通常接红色表笔，改变多位开关中单极的位置，可以选择所需的测量功能档。 四、 万用表的几个重要参数1. 准确度 万用表示值与被测量真值的一致程度称为万用表的准确度。它反映了测量结果的基本误差的大小。同一块万用表，不

4、同功能档的准确度也不尽相同。 2. 表头灵敏度 万用表所用表头的满量程值 称为表头灵敏度。 一般为 。值越小，灵敏度越高，万用表的性能也越好。 3. 表头内阻 表头内线圈及上下两层盘丝的直流电阻之和称为表头内阻。万用表表头内阻多在几百到几千欧之间。一般来说，灵敏度越高，内阻越大。但灵敏度相同的表头，内阻也不尽相同。这是因为，在制造相同表头时，所选用的线圈和盘丝的阻值很难做到完全一致。 4. 直流电压灵敏度 直流电压档的内阻 与该档满量程电压 的比值称为直流电压灵敏度，用 表示。可写成 （1） 电压灵敏度单位是 或 ，简称每伏欧姆数。电压灵敏度越高，万用表的性能也越好。 5. 直流电流档的内阻

5、电流表内阻的大小决定于表头内阻及分流电阻的大小。对同一块万用表而言，不同档级的电流表，其分流电阻不同，所以内阻也不相同。电流表的内阻越小，质量越好。测电流时，将电流表串联在被测电路中，对被测电路会造成两方面的影响：一是它的阻流作用会改变原电路的工作状态；二是增加了被测电路的功耗。为了减少这两方面的影响，内阻越小越好。 六、实验原理针式万用表最基本的的工作原理指针式万用表最基本的的工作原理（见图 5）。它由表头、电阻测量档、电流测量档、直流电压测量档和交流电压测量档几个部分组成，图中“”为黑表棒插孔，“”为红表棒插孔。测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。当我们把档位开关旋钮 S

6、A 打到交流电压档时，通过二极管 VD 整流，电阻 R3 限流，由表头显示出来；当打到直流电压档时不须二极管整流，仅须电阻 R2 限流，表头即可显示；打到直流电档档时既不须二极管整流，也不须电阻 R2 限流，表头即可显示；测电阻时将转换开关 SA 拨到“”档，这时外部没有电流通入，因此必须使用内部电池作为电源，设外接的被测电阻为 Rx，表内的总电阻为 R，形成的电流为 I，由 Rx、电池 E、可调电位器 RP、固定电阻 R1 和表头部分组成闭合电路，形成的电流 I 使表头的指针偏转。红表棒与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器 RP 及固定电阻 R1 相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻 Rx

7、 形成回路产生电流使表头显示。回路中的电流为：I E Rx+R从上式可知： I 和被测电阻 Rx 不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。当电阻越小时，回路中的电流越大，指针的摆动越大，因此电阻档的标度尺刻度是反向分度。当万用表红黑两表棒直接连接时，相当于外接电阻最小 Rx=0，那么：I E Rx+RE R此时通过表头的电流最大，表头摆动最大，因此指针指向满刻度处，向右偏转最大，显示阻值为 0。请看电阻档的零位是在左边还是在右边，其余档的零位与它一致吗？反之，当万用表红黑两表棒开路时 Rx， R 可以忽略不计，那么：I E Rx+RE Rx 0此时通过表头的电流最小，因此指针指向0

8、刻度处，显示阻值为。5.2 MF47型万用表的工作原理请看今天要安装的MF47型万用表的原理图：试验原理线路七、MF47型指针万用表安装步骤1 学会看电路原理图和装配图 要对MF-47型万用表的工作原理有一定的了解,基本能看懂电路原理图,最基本要熟悉直流电压档、交流电压档、电流档、欧姆档的测量线路,电路中用了哪些元器件要做到心中有数,对照原理图结合装配图能熟练地在印制板上找到元器件相应的位置。 2 提高对色环电阻器标称值、二极管、电容的辨认能力 该表使用偏差为1%的五环制精密色环电阻器,在套件的色环电阻器中可看到数字0-9所对应的色环及金、银色乘数环(第四环),电阻器的偏差环即第五环为棕色,在

9、右边。棕色偏差环与邻环的间距较其它环与环相邻间距要大些,但有些厂家生产的色环电阻器看不出这样的特点。对于这种情况,需要分别从左右两边开始读数进行比较,通常MF-47型万用表采用的电阻阻值不会超过10M。 3 熟悉MF-47型万用表的各部分结构 3.1 套件材料的清点 打开包装袋时请小心,不要将塑料袋撕破,以免材料丢失。清点材料时请将万用表后盖当容器,将所有的东西都放在里面。注意要按材料清单一一对应,记清每个元件的名称与外形。清点完后请将材料放回塑料袋。弹簧和钢珠要小心放好,避免滚掉。7.1 电阻（见图 10）。7.2 可调电阻（见图 11）。轻轻拧动电位器的黑色旋钮，可以调节电位器的阻值；用十

10、字螺丝刀轻轻拧动可调电阻的橙色旋钮，也可调节可调电阻的阻值。7.3 二极管、保险丝夹（见图 12）。7.4 电容（见图 13）。7.5 保险丝、连接线、短接线（见图 14）。7.6 线路板（见图 15）。7.7 面板表头、档位开关旋钮、电刷旋钮（见图 16）及电池盖板。7.8 提把、提把铆钉（见图 17）7.9 电位器旋钮、晶体管插座、后盖（见图 18）7.10 螺钉、弹簧、钢珠、提把橡胶垫圈（见图 19）。螺钉 M36 表示螺钉的螺纹部分直径为 3mm，长度为 6mm。7.11 电池夹、铭牌、标志（见图 20）。标志请贴贴好，防止东西掉进表头内部。7.12 V 形电刷、晶体管插片、输入插管（

11、见图 21）。7.13 表棒。8 二极管、电容及电阻的认识在安装前要求每个学生学会辨别二极管、电容及电阻的不同形状，并学会分辨元件的大小与极性。8.1 二极管极性的判断判断二极管极性时可用实习室提供的万用表，将红表棒插在“”，黑表棒插在“”，将二极管搭接在表棒两端（见图 22），观察万用表指针的偏转情况，如果指针偏向右边，显示阻值很小，表示二极管与黑表棒连接的为正极，与红表棒连接的为负极，与实物相对照，黑色的一头为正极，白色的一头为负极，也就是说阻值很小时，与黑表棒搭接的时二极管的黑头，反之，如果显示阻值很大，那么与红表棒搭接的时二极管的正极。8.1.1 用万用表判断二极管极性的原理用万用表判

12、断二极管极性的原理（见图 23），由于电阻档中的电池正极与黑表棒相连，这时黑表棒相当于电池的正极，红表棒与电池的负极相连，相当于电池的负极，因此当二极管正极与黑表棒连通，负极与红表棒连通时，二极管两端被加上了正向电压，二极管导通，显示阻值很小。8.2 电解电容极性的判断注意观察在电解电容侧面有“”，是负极，如果电解电容上没有标明正负极，也可以根据它引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极（见图 24）。如果，已经把引脚剪短，并且电容上没有标明正负极，那么可以用万用表来判断，判断的方法是正接时漏电流小（阻值大），反接时漏电流大。8.3 色环的认识从材料袋中取出一黄电阻，注意别的东西不要丢失，封好塑料袋的封口。对照幻灯片观察，看它有几条色环，黄电阻有 4 条色环（见图 25），其中有一条色环与别的色环间相距较大，且色环较粗，读数时应将其放在右边。每条色环表示的意义（见表），色环表格左边第一条色环表示第一位数字，第2 个色环表示第