指針式萬用表原理設(shè)計(jì)與組裝調(diào)試

1、目 錄第1章課程設(shè)計(jì)的目的 . 11.1 萬用表簡介 . 11.2 課程設(shè)計(jì)的目的 . 1第2章 萬用表電路原理圖設(shè)計(jì) . 22.1 萬用表工作原理 . 22.2原理圖的設(shè)計(jì) . 3第3章 元器件識(shí)別和選擇 . 43.1 電阻的識(shí)別與選擇 . 43.3 電解電容的極性判斷 . 53.4 電位器的識(shí)別 . 6第4章 MF-47萬用表硬件電路制作和調(diào)試 . 74.1 錫焊技術(shù) . 74.2 硬件電路制作過程和工藝要求 . 84.3電路調(diào)試和故障分析. 9第5章 總結(jié) . 115.1課程設(shè)計(jì)的收獲和體會(huì) . 115.2對(duì)電子課程設(shè)計(jì)的建議 . 115.3課程設(shè)計(jì)的意義 . 11參考文獻(xiàn) . 12第1

2、章課程設(shè)計(jì)的目的1.1 萬用表簡介MF47型萬用表。該型萬用表的直流電壓靈敏度為20k/V。電阻擋設(shè)有R×1、R×10、R×100、R×1k、R×10k五個(gè)量程。直流電壓擋設(shè)有0.25V、IV、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V八個(gè)量程。交流電壓擋設(shè)有10V、50V、250V、500V、l00OV五個(gè)量程；直流電流擋設(shè)有0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA五個(gè)量程。另外，該萬用表還設(shè)有直流5A和交直流2500V插孔，并且設(shè)有測(cè)量晶體管放大倍數(shù)的插座。該表表盤較大，并設(shè)有能消除視差的反光鏡，讀數(shù)直觀清晰。只

3、用一只旋鈕選擇各量程，標(biāo)度尺與量程選擇開關(guān)指示盤對(duì)應(yīng)按交流紅色、晶體管綠色其余黑色印制成紅、綠、黑三色，使量程轉(zhuǎn)換和測(cè)量讀數(shù)鮮明、便捷，利于操作而不易搞錯(cuò)。該萬用表的造型也比較美觀，表殼呈扁平狀，可作為一般中型表使用。其缺點(diǎn)是沒有設(shè)置交流電流擋。1.2 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)的目的和意義（1）進(jìn)一步掌握萬用表的組成與工作原理，掌握實(shí)用電路的設(shè)計(jì)方法和技巧。（2）熟悉常用電子元件、電工工具與儀表。（3）提高電工電子的實(shí)踐操作技能和技巧。（4）熟悉產(chǎn)品的焊接工藝、裝配工藝和調(diào)試工藝。（5）掌握常見故障的處理方案與維修的基本技巧。（6）通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和刻苦耐勞精神。1第2章 萬用表電路

4、原理圖設(shè)計(jì)2.1 萬用表工作原理萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式電流表（微安表）做表頭。當(dāng)微小電流流過表頭時(shí)，就會(huì)有電流顯示。但表頭不能通過大電流，所以必須在表頭上串聯(lián)或并聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測(cè)出電路中的電流、電壓或電阻。圖2-1（1） 測(cè)直流電流原理在表頭上并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń蟹至麟娮瑁┻M(jìn)行分流，就可以擴(kuò)展電流量程，改變分流電阻的阻值，就能改變電流測(cè)量范圍。（2） 測(cè)直流電壓原理在表頭上串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń斜对鲭娮瑁┻M(jìn)行降壓，就可以擴(kuò)展電壓量程，改變倍增電阻的阻值，就能改變電壓測(cè)量范圍。（3） 測(cè)交流電壓原理因?yàn)楸眍^是直流表，需加裝一個(gè)并、串式半波整流電路，將交流進(jìn) 2行

5、整流變成直流后在通過表頭，這樣就可以根據(jù)直流電的大小測(cè)量交流電壓。擴(kuò)展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。（4） 測(cè)電阻原理在表頭上串聯(lián)和并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮?，同時(shí)串聯(lián)一節(jié)電池，使電流通過被測(cè)電阻，根據(jù)電流的大小，就可測(cè)量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。2.2原理圖的設(shè)計(jì)圖2-23第3章 元器件識(shí)別和選擇3.1 電阻的識(shí)別與選擇 顏色和數(shù)字的對(duì)應(yīng)關(guān)系：首先我們知道顏色和阿拉伯?dāng)?shù)字之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。顏色 棕 紅 橙 黃 綠 藍(lán) 紫 灰 白 黑數(shù)字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0每條色環(huán)表示的意義（見表）表（3-1）由此可知，圖（3-1）中的色環(huán)為紅、紫、綠、棕，阻值為27&#

6、215;1052.7M，其誤差為±0.5%。將所取電阻對(duì)照表格進(jìn)行讀數(shù)，比如說，第一個(gè)色環(huán)為綠色，表示5，第2個(gè)色環(huán)為藍(lán)色表示6，第3個(gè)色環(huán)為黑色表示乘100，第4個(gè)色環(huán)為紅色, 4那么表示它的阻值是56×100=56誤差為±2%，對(duì)照材料配套清單電阻欄目R1956。練習(xí)試讀，對(duì)照材料配套清單，檢查讀出的阻值是否正確，藍(lán)色或綠色的電阻（見圖3-1），與黃電阻相似，首先找出表示誤差的，比較粗的，而且間距較圖3-1遠(yuǎn)的色環(huán)將它放在右邊。從左向右，前三條色環(huán)分別表示三個(gè)數(shù)字，第4條色環(huán)表示乘數(shù)，第5條表示誤差。比如：藍(lán)紫綠黃棕表示675×104=6.75M，為

7、±1%。請(qǐng)同學(xué)練習(xí)試讀5環(huán)電阻，對(duì)照材料配套清單，檢查讀出的阻值是否正確。 從上可知，金色和銀色只能是乘數(shù)和允許誤差，一定放在右邊；表示允許誤差的色環(huán)比別的色環(huán)稍寬，離別的色環(huán)稍遠(yuǎn)；本次實(shí)習(xí)使用的電阻大多數(shù)允許誤差是±1%的，用棕色色環(huán)表示，因此棕色一般都在最右邊。3.2 二極管的極性判斷用萬用表判斷二極管極性的原理（見圖3-2），由于電阻檔中的電池正極與黑表棒相連，這時(shí)黑表棒相當(dāng)于電池的正極，紅表棒與電池的負(fù)極相連，相當(dāng)于電池的負(fù)極，因此當(dāng)二極管正極與黑表棒連通，負(fù)極與紅表棒連通時(shí)，二極管兩端被加上了正向電壓，二極管導(dǎo)通，顯示阻值很小。圖3-23.3 電解電容的極性判斷注

8、意觀察在電解電容側(cè)面有“”，是負(fù)極，如果電解電容上沒有標(biāo) 5明正負(fù)極，也可以根據(jù)它引腳的長短來判斷，長腳為正極，短腳為負(fù)極。如圖（3-3）圖3-3如果，已經(jīng)把引腳剪短，并且電容上沒有標(biāo)明正負(fù)極，那么可以用萬用表來判斷，判斷的方法是正接時(shí)漏電流?。ㄗ柚荡螅?，反接時(shí)漏電流大。3.4 電位器的識(shí)別電位器也可理解成阻值可變的可調(diào)電阻，但它并不同于可變電阻，電位器的引腳都在3腳以上。電位器的作用主要是調(diào)節(jié)各種信號(hào)或電壓的值，除了主機(jī)中的各板卡以外，它的使用還是很廣泛的，從彩顯到有源多媒體音箱幾乎所有設(shè)備都有電位器的存在。在通常情況下，我們最好不要去動(dòng)電路中的電位器（機(jī)外各種調(diào)節(jié)旋鈕電位器除外），尤其是電

9、源部分的，因?yàn)楹芏嘀滴覀冊(cè)谑止l件下是根本無法調(diào)節(jié)到最佳值的。當(dāng)然，如果是因?yàn)閾p壞而一定要更換時(shí)就另當(dāng)別論了，但是也一定要選用同一規(guī)格的電位器且要把它調(diào)到和原電位器差不多的條件下再試機(jī)，這樣做就可保險(xiǎn)一些了。另外電位器的制作材料也是不盡相同的，大體上分三類：金屬膜電位器、合成碳質(zhì)電位器、金屬玻璃釉電位器6第4章 MF-47萬用表硬件電路制作和調(diào)試4.1 錫焊技術(shù)焊接前應(yīng)該看元件是否有氧化層，因?yàn)樵?jīng)過長期存放，會(huì)在元件表面形成氧化層，不但使元件難以焊接，而且影響焊接質(zhì)量，一般應(yīng)首先清除元件表面的氧化層，但注意用力不能過猛，以免使元件引腳受傷或折斷。在使用電烙鐵前應(yīng)該在烙鐵加熱的過程中將焊錫絲

10、送到烙鐵頭上，焊錫絲在一定溫度時(shí)熔化，將烙鐵頭鍍錫，保護(hù)烙鐵頭，鍍錫后的烙鐵頭為白色。焊接前一定要注意，烙鐵的插頭必須插在右手的插座上，不能插在靠左手的插座上；如果是左撇子就插在左手。通電后應(yīng)將電烙鐵插在烙鐵架中，并檢查烙鐵頭是否會(huì)碰到電線、書包或其他易燃物品。烙鐵架上的海棉要事先加水。烙鐵頭的保護(hù)。錫焊時(shí)先將電烙鐵在線路板上加熱，大約兩秒鐘后，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虛焊。當(dāng)錫焊融化發(fā)出光澤時(shí)焊接溫度最佳，應(yīng)立即將焊錫絲移開。為了在加熱中時(shí)加熱面積最大，要將烙鐵頭的斜面靠在元件引腳上，烙鐵頭的頂尖抵在線路板的焊盤上。焊點(diǎn)高度一般在2毫米左右，直徑應(yīng)與焊

11、盤相一致，引腳應(yīng)高出焊點(diǎn)大約0.5毫米。焊接時(shí)的注意事項(xiàng)，焊接時(shí)一定要注意電刷軌道上一定不能粘上錫，否則會(huì)嚴(yán)重影響電刷的運(yùn)轉(zhuǎn)（見圖4-1）。為了防止電刷軌道粘錫，切忌用烙鐵運(yùn)載焊錫。由于焊接過程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡，使焊錫飛濺到電刷軌道上，因此應(yīng)用一張圓形厚紙墊在線路板上。7圖4-1如果電刷軌道上粘了錫，應(yīng)將其綠面朝下，用沒有焊錫的烙鐵將錫盡量刮除。但由于線路板上的金屬與焊錫的親和性強(qiáng)，一般不能刮盡，只能用小刀稍微修平整。在每一個(gè)焊點(diǎn)加熱的時(shí)間不能過長，否則會(huì)使焊盤脫開或脫離線路板。對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行修整時(shí)，要讓焊點(diǎn)有一定的冷卻時(shí)間，否則不但會(huì)使焊盤脫開或脫離線路板，而且會(huì)使元器件溫度過高而損壞。4.2

12、硬件電路制作過程和工藝要求一 硬件電路的制作過程的安裝1. 在焊接前，我們應(yīng)該先清點(diǎn)材料確保材料齊全，清點(diǎn)完后將材料放回塑料袋，弄清各元件的名稱、外形，大小，極性以及了解它們的安裝方法。2. 利用數(shù)字萬用表測(cè)出所有電阻的阻值并標(biāo)明，以備制作萬用表時(shí)使用（有誤250伏檔位上，將電刷旋鈕安裝卡轉(zhuǎn)向朝上，V形電刷有一個(gè)缺口，應(yīng)該放在左下角，因?yàn)殡娐钒宓?條電刷軌道中間的2條間隙較小，外側(cè)2條較大，與電刷相對(duì)應(yīng)。當(dāng)缺口在左下角時(shí)電刷接觸點(diǎn)上面2個(gè)相距較遠(yuǎn)，下面兩個(gè)相距較近，一定不能放錯(cuò)。電刷四周都要卡入電刷安裝槽，用手輕輕按下，電刷安裝成功。83. 檢查、核對(duì)組裝后的萬用表電路，底板裝進(jìn)表盒，送指導(dǎo)差

13、）。4. 按照實(shí)驗(yàn)原理圖將電阻器準(zhǔn)確裝入規(guī)定位置，左右放置的棕色環(huán)在右，上下放置的棕色環(huán)在下。盡量使電阻高低一致，焊完后將露在印制電路板表面的多余引腳剪去，留1mm左右。5. 焊接四個(gè)二極管和電容。注意二極管和電容的正負(fù)極性。6. 根據(jù)裝配圖固定四個(gè)支架，晶體管插座，保險(xiǎn)絲夾和電位器。7. 焊接轉(zhuǎn)換開關(guān)上交流電壓檔和直流電壓檔的公共連線，各檔位對(duì)應(yīng)的電阻元件及其對(duì)外連線，最后焊接電池架的連線。至此，所有的焊接工作完成。8. 電刷的安裝，應(yīng)首先將檔位開關(guān)旋鈕達(dá)到交流教師檢查。二 工藝要求1. 在焊接前，我們應(yīng)該先在練習(xí)板上聯(lián)系，練習(xí)時(shí)注意不斷總結(jié)，把握加熱時(shí)間、送錫多少，不可在一個(gè)點(diǎn)加熱較長時(shí)間

14、，否則會(huì)是印刷電路的焊盤燙壞。元件盡量排列整齊，才可以看出練習(xí)后是否進(jìn)步，并改進(jìn)不足。2. 元件腳的彎曲成形：正確方法是根據(jù)印刷電路孔距用鑷子夾住距元件根部12mm彎制成形，也可以用手捏住起子與引腳的交點(diǎn)，將引腳沿起子彎成圓形，切忌直接從元件根部將 元件腳彎曲成形。3. 焊接時(shí)烙鐵必須插在烙鐵架中，不能碰東西。4. 焊接前電阻要看清阻值大小，電容、二極管要看清極性。5. 一旦焊錯(cuò)要小心地用烙鐵加熱后取下重焊。撥下的動(dòng)作要輕，如果安裝孔堵塞，要邊加熱，邊用針通開6. 電阻的讀數(shù)方向要一致，色環(huán)不清楚時(shí)要用萬用表測(cè)定阻值后再裝。7. 旋螺釘時(shí)用力要適中，不可用力太大。4.3電路調(diào)試和故障分析一 調(diào)

15、試過程1 按說明書調(diào)試步驟2將檔位旋至0.5V150A處，用另一塊數(shù)字萬用表測(cè)量所裝萬9用表紅黑表筆間的電阻值，應(yīng)為4.9K5.1K之間。2. 檢測(cè)直流電壓檔：用DCV2.5V檢測(cè)一節(jié)2號(hào)干電池（1.5V）電壓，應(yīng)在1.5V1.7V 之間3檢測(cè)點(diǎn)阻擋：先將檔位旋至點(diǎn)阻擋，紅黑表筆短節(jié)，用調(diào)零電位器調(diào)零。指針直到檔0刻度后，再測(cè)一個(gè)電阻的阻值，應(yīng)該和你原來測(cè)得的數(shù)值相同。注意：測(cè)量時(shí)應(yīng)裝入干電池。4. 電流檔檢測(cè)DCmA、50mA檔測(cè)2號(hào)1.5V干電池串聯(lián)180電阻電路的電流，應(yīng)為7.88.2mA之間1. 表頭沒有任何反應(yīng)，可能的原因如下：(1) 表頭表棒損壞；(2) 接線錯(cuò)誤；(3) 保險(xiǎn)絲沒

16、裝；(4) 電池極片裝錯(cuò)；(5) 電刷裝錯(cuò)；2. 測(cè)電壓指針反偏，可能是表頭引線接反；測(cè)電壓示值不準(zhǔn)，可能是焊接有問題。二 故障分析10第5章 總結(jié)5.1課程設(shè)計(jì)的收獲和體會(huì)（1）進(jìn)一步掌握萬用表的組成與工作原理，掌握實(shí)用電路的設(shè)計(jì)方法和技巧。（2）熟悉常用電子元件、電工工具與儀表。（3）提高電工電子的實(shí)踐操作技能和技巧。（4）熟悉產(chǎn)品的焊接工藝、裝配工藝和調(diào)試工藝。（5）掌握常見故障的處理方案與維修的基本技巧。（6）通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和刻苦耐勞精神。5.2對(duì)電子課程設(shè)計(jì)的建議我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)中，每組四人，在做實(shí)驗(yàn)中分工清楚，就是零件太多不好放置，工具不全，操作緩慢，建議：設(shè)備先進(jìn)一些，實(shí)驗(yàn)更好的進(jìn)行和完成，使得我們每個(gè)人都能感到實(shí)驗(yàn)的樂趣，做出更好的成績。5.3課程設(shè)計(jì)的意義現(xiàn)代生活離不開電，我們每個(gè)人都必須掌握一定的用電知識(shí)及電工操作技能。 通過電工實(shí)習(xí)可使我們學(xué)會(huì)一些常用電工工具、儀表、開關(guān)元件等的使用方法及工作原理。接觸電學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。萬用表是最常用的電工儀表之一，通過這次實(shí)習(xí)，我們應(yīng)該在了解其基本工作原理的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)安裝、調(diào)試、使用 ，并學(xué)