電工電子技術設計報告

電工技術基礎課程設計PAGE第1頁共18頁電工技術基礎課程設計指針式萬用表原理設計與組裝調試學生姓名：指導教師：專業(yè)：班級：學號：設計時間：實驗地點：摘要電工技術基礎課程設計MF47型萬用表，它是我們生活及工作和學習上常用的表，是我們在以后的電子制作中一個必不可少的工具。通過學習它的基本工作原理（利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭，表頭上并聯或串聯一些電阻進行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻），計算出萬用表的每一個測量檔位的電阻值，然后安裝、調試、使用，并學會排除一些萬用表的常見故障。在安裝MF47型萬用表的過程中，焊接技術是必不可少的操作技能，其中電烙鐵是最常用的焊接工具。在電子制作中，元器件的連接處都需要焊接，焊接的質量對制作的質量影響極大。所以，安裝MF47型萬用表，必須掌握焊接技術，練好焊接基本功，了解焊接時的一些注意事項。關鍵詞：萬用表原理、焊接技術、萬用表安裝與調試-PAGE2-目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章課程設計的目的及意義 11-1課程設計的目的 11-2課程設計的意義 1第二章MF—47萬用表的結構和原理 12-1萬用表的種類 12-2MF—47萬用表的結構 22-3MF—47萬用表的原理 3第三章元件的識別和選擇 43-1清點材料 43-2電阻的識別與選擇 53-3二極管的識別與選擇 63-4電容的識別與選擇 7第四章MF-47萬用表的組裝 74-1元器件的處理 74-2電路板的錫焊技術 94-3機械部件的安裝調整 10第五章MF-47萬用表調試與故障排除 115-1 MF-47萬用表的調試 115-2MF-47萬用表故障排除 12第六章課程設計的心得體會 12參考資料 13附錄：MF-47萬用表電路圖 14第一章課程設計的目的及意義1-1課程設計的目的1．理解電工技術基礎課程設計的特點，課程設計要求我們更好地運用課堂上的相關知識指導，并且應用它們解決實際問題，它主要提高我們的實際操作能力和獨立思考﹑解決問題的能力。2．通過萬用表原理設計與組裝調試，進一步熟悉萬用表結構、工作原理和使用方法。3．了解電路分析理論知識的實際應用，熟悉儀表的設計組裝和調試技術，提高專業(yè)技能。1-2課程設計的意義現代生活離不開電，我們電類和非電類專業(yè)的學生都有必要掌握一定的用電知識及電工操作技能。通過實習學生需要學會使用一些常用的電工工具及儀表的使用方法及工作原理。通過本次電工實習要接觸到一定的電學知識，實現理論聯系實際，認識一些常用電工器具的外形及結構特點，為后續(xù)課程的學習打下一定的基礎。萬用表是最常用的電工儀表之一，通過設計，學生應該在了解其基本工作原理的基礎上學會安裝、調試、使用，并學會排除一些萬用表的常見故障。錫焊技術是電工的基本操作技能之一，通過實習要求大家在初步掌握這一技術的同時，注意培養(yǎng)自己在工作中耐心細致，一絲不茍的工作作風。第二章MF—47萬用表的結構和原理2-1萬用表的種類萬用表分為指針式、數字式兩種（如圖2-1）。隨著技術的發(fā)展，人們研制出微機控制的虛擬式萬用表（如圖2-2），被測物體的物理量通過非電量/電量，將溫度等非電量轉換成電量，再通過A/D轉換，由微機顯示或輸送給控制中心，控制中心通過信號比較做出判斷，發(fā)出控制信號或者通過D/A轉換來控制被測物體。圖2-1圖2-2圖2-1圖2-22-2MF—47萬用表的結構一、MF—47萬用表的組成指針式萬用表的型式很多，但基本結構是類似的。指針式萬用表的結構主要由表頭、檔位轉換開關、測量線路板、面板等組成（見圖2-3）。圖2-4圖2-3圖2-4圖2-3二、MF—47萬用表的結構萬用表由機械部分、顯示部分、與電器部分三大部分組成，機械部分包括：外殼、檔位開關旋鈕及電刷等部分組成，顯示部分是表頭，電器部分由測量線路板，電位器，電阻，二極管，電容等部分組成（見圖2-4）。2-3MF—47萬用表的原理一、萬用表的工作原理MMVDDV~R0R2R1R3R4SAVmA-Ω+圖2-5電刷片SA與V～（交流電壓檔）端聯接，這時電阻R1分壓作用，二極管VD為整流作用，使輸入的交流電轉變成直流電，電阻R限流，通過表頭顯示出來。（如圖a）電刷片與V（直流電壓檔）端聯接，這時不需二極管整流，僅用電阻R2限流，通過表頭顯示。（如圖b）電刷片與mA端（直流電流檔）聯接，這時不需二極管整流，也不需電阻分流，即可通過表頭顯示。（如圖c）電刷片與Ω端（歐姆檔）聯接，這時外部沒有電流通入，因此必須使用內部電池作為電源，設外接的被測電阻為Rx，表內的總電阻為R0，形成的電流為I，由Rx、電池E、可調電位器R4、固定電阻R3和表頭部分組成閉合電路，形成的電流I使表頭的指針偏轉。紅表棒與電池的負極相連，通過電池的正極與電位器R4及固定電阻R3相連，經過表頭接到黑表棒與被測電阻Rx形成回路產生電流使表頭顯示。（如圖d）aabcd二、MF-47原理圖的設計（原理圖見附錄）1、交流電壓檔：R12-15四個電阻串聯，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中兩個電阻的接頭，接觸端左邊的電阻串聯進入電路（量程越大串聯進入的電阻越大）。交流電通過4001、4007的一個二極管進行整流，變成直流電，并能過其余電路，由表頭顯示數值。2、直流電壓檔：R10-5六個電阻串聯，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中兩個電阻的接頭，接觸端右邊的電阻串聯進入電路（量程越大串聯進入的電阻越大）。直流電通過電路，由表頭顯示數值。3、直流電流檔：R5-1五個電阻并聯，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中一個電阻一端，此電阻接入電路（量程越大并聯進入的電阻越?。?。直流電通過電路，由表頭顯示數值。4、歐姆檔：R17-22六個電阻并聯，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中一個電阻一端，此電阻接入電路。由外接的被測電阻為Rx，表內的總電阻為R0，內接直流電源E、可調電位器、固定電阻R3和表頭部分組成閉合電路，形成的電流I使表頭的指針偏轉。5、為保護表頭，用兩個4001二極管與表頭并聯。第三章元件的識別和選擇3-1清點材料根據原理圖中的元件需要即時清點配套材料，在清點過程中注意材料的妥善保存。表3-1：材料清單材料名稱數量材料名稱數量材料名稱數量電阻31個連接線5根晶體管插座1個分流器1個表棒1付表箱1個電位器1個線路板1塊電池極片4只二極管4個面板1個電位檔銘牌1塊保險絲夾2個表頭1個晶體管插片6片電解電容1個大旋鈕1個輸入插管4個3-2電阻的識別與選擇一、色環(huán)的認識從材料袋中取出一黃電阻，注意別的東西不要丟失，封好塑料袋的封口。對照幻燈片觀察，看它有幾條色環(huán)，黃電阻有4條色環(huán)（如圖3-1），其中有一條色環(huán)與別的色環(huán)間相距較大，且色環(huán)較粗，讀數時應將其放在右邊。每條色環(huán)表示的意義（見表二），色環(huán)表格左邊第一條色環(huán)表示第一位數字，第2個色環(huán)表示第2個數字，第3個色環(huán)表示乘數，第4個色環(huán)也就是離開較遠并且較粗的色環(huán)，表示誤差。由此可知，圖25中的色環(huán)為紅、紫、綠、棕，阻值為27×105Ω＝2.7MΩ，其誤差為±0.5%。從上可知，金色和銀色只能是乘數和允許誤差，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。本次課程設計使用的電阻大多數允許誤差是±1%的，用棕色色環(huán)表示，因此棕色一般都在最右邊。圖3-1圖3-1表3-2條色環(huán)表示的意義二、用數字萬用表讀數用數字萬用表讀數并核對與用色環(huán)讀數的誤差。3-3二極管的識別與選擇在安裝前要求每個學生學會辨別二極管、電容及電阻的不同形狀，并學會分辨元件的大小與極性。二極管極性的判斷：判斷二極管極性時可用實習室提供的萬用表，將紅表棒插在“＋”，黑表棒插在“－”，將二極管搭接在表棒兩端，觀察萬用表指針的偏轉情況，如果指針偏向右邊，顯示阻值很小，表示二極管與黑表棒連接的為正極，與紅表棒連接的為負極，與實物相對照，黑色的一頭為正極，白色的一頭為負極，也就是說阻值很小時，與黑表棒搭接的時二極管的黑頭，反之，如果顯示阻值很大，那么與紅表棒搭接的時二極管的正極。（如圖3-3）圖3-3圖3-33-4電容的識別與選擇注意觀察在電解電容側面有“－”，是負極，如果電解電容上沒有標明正負極，也可以根據它引腳的長短來判斷，長腳為正極，短腳為負極如果，已經把引腳剪短，并且電容上沒有標明正負極，那么可以用萬用表來判斷，判斷的方法是正接時漏電流小（阻值大），反接時漏電流大。（如圖3-4）圖3-4圖3-4第四章MF-47萬用表的組裝4-1元器件的處理一、元器件參數的檢測每個元器件在焊接前都要用萬用表檢測其參數是否在規(guī)定的范圍內。二極管、電解電容要檢查它們的極性，電阻要測量阻值。測量阻值時應將萬用表的檔位開關旋鈕調整到電阻檔，預讀被測電阻的阻值，估計量程，將檔位開關旋鈕打到合適的量程，短接紅黑表棒，調整電位器旋鈕，將萬用表調零。注意電阻檔調零電位器在表的右側，不能調表頭中間的小旋鈕，該旋鈕用于表頭本身的調零。調零后，用萬用表測量每個插放好的電阻的阻值。測量不同阻值的電阻時要使用不同的檔位，每次換檔后都要調零。為了保證測量的精度，要使測出的阻值在滿刻度的2/3左右，過大或過小都會影響讀數，應及時調整量程。要注意一定要先插放電阻，后測阻值，這樣不但檢查了電阻的阻值是否準確，而且同時還檢查了元件的插放是否正確，如果插放前測量電阻，只能檢查元件的阻值，而不能檢查插放是否正確。二、元器件表面氧化層的處理元件經過長期存放，會在元件表面形成氧化層，不但使元件難以焊接，而且影響焊接質量，因此當元件表面存在氧化層時，應首先清除元件表面的氧化層。注意用力不能過猛，以免使元件引腳受傷或折斷。清除元件表面的氧化層的方法是：左手捏住電阻或其他元件的本體，右手用鋸條輕刮元件引腳的表面，左手慢慢地轉動，直到表面氧化層全部去除。為了使電池夾易于焊接要用尖嘴鉗前端的齒口部分將電池夾的焊接點銼毛，去除氧化層。本次課程設計提供的元器件由于放在塑料袋中，比較干燥，一般比較好焊，如果發(fā)現不易焊接，就必須先去除氧化層。三、元器件引腳的彎制成形左手用鑷子緊靠電阻的本體，夾緊元件的引腳，使引腳的彎折處，距離元件的本體有兩毫米以上的間隙。左手夾緊鑷子，右手食指將引腳彎成直角。注意：不能用左手捏住元件本體，右手緊貼元件本體進行彎制，如果這樣，引腳的根部在彎制過程中容易受力而損壞，元件彎制后的形狀，引腳之間的距離，根據線路板孔距而定，引腳修剪后的長度大約為8mm，如果孔距較小，元件較大，應將引腳往回彎折成形。電容的引腳可以彎成直角，將電容水平安裝，或彎成梯形，將電容垂直安裝。二極管可以水平安裝，當孔距很小時應垂直安裝，為了將二極管的引腳彎成美觀的圓形，應用螺絲刀輔助彎制。將螺絲刀緊靠二極管引腳的根部，十字交叉，左手捏緊交叉點，右手食指將引腳向下彎，直到兩引腳平行。

四、元器件的插放將彎制成型的元器件對照圖紙插放到線路板上。注意：一定不能插錯位置；二極管、電解電容要注意極性；電阻插放時要求讀數方向排列整齊，橫排的必須從左向右讀，豎排的從下向上讀，保證讀數一致。4-2電路板的錫焊技術一、選用合適的焊劑、焊料焊接時最常用的焊料是焊錫。如市場上供應的Sn60焊絲，它的熔點低，電氣和機械性能也比較優(yōu)良。但應注意，目前市場上已有質量非常低劣的焊錫絲，盡管外表光亮，內部充滿了松香，其雜質量過高，使焊接性能變差，流動性降低，焊接時焊點失去了光澤并出現麻點，容易造成虛焊。二、刮腳與搪錫將焊接的元件和導線進行刮腳和搪錫。有些導線和元件看上去較光亮，實際上表面仍有一層氧化層，直接焊上后形成焊錫包住引腳，看上去是一個封閉的焊點，但很可能形成虛焊。三、掌握焊接時間焊接時應根據不同的焊接對象，確定不同的焊接時間。對于元件，焊接時間過長，會燙壞它，使印刷板上的銅箔翹起，時間過短，會造成加熱不充分，焊劑作用不夠，焊點強度降低，造成虛焊。一般焊接時間控制在2秒鐘左右為宜，若是導線、金屬等焊接，時間可相對長些。四、不要用烙鐵頭運載焊錫在焊接時，有人習慣用烙鐵頭作為運載焊錫的工具，這是不正確的。焊接時要一手拿烙鐵，一手拿焊錫絲，，邊加熱邊提供焊料。五、焊接后焊點的檢測焊接合格的點，一般錫點都會形成內弧，錫點圓滿光滑無針孔無松香漬。零件有線腳，線腳的長度要在1—1.2mm之間。錫將整個錫位及零件腳包圍?？春附邮欠癫缓细?，首先看是否有元件之間的錯位，如果有，應及時的改正。焊點是否是虛焊，是否有零件間的腳相互接觸引起短路。焊接時加錫太少，可以再次加錫。如果多錫，零件的腳全部被覆蓋或形成外弧形，應該去掉一些錫。4-3機械部件的安裝調整一、提把的安裝后蓋側面有兩個“О”小孔，是提把鉚釘安裝孔。觀察其形狀，思考如何將其卡入，但注意現在不能卡進去。提把放在后蓋上，將兩個黑色的提把橡膠墊圈墊在提把與后蓋中間，然后從外向里將提把鉚釘按其方向卡入，聽到“咔嗒”聲后說明已經安裝到位。如果無法聽到“咔嗒”聲可能是橡膠墊圈太厚，應更換后重新安裝。大拇指放在后蓋內部，四指放在后蓋外部，用四指包住提把鉚釘，大拇指向外輕推，檢查鉚釘是否已安裝牢固。注意一定要用四指包住提把鉚釘，否則會使其丟失。將提把轉向朝下，檢查其是否能起支撐作用，如果不能支撐，說明橡膠墊圈太薄，應更換后重新安裝。二、電刷及電刷架的安裝（如圖4-1、4-2） 圖4-1圖4-1圖4-2圖4-2三、電路板的安裝安裝印刷電路板時，應注意插座鋼管、電位器手柄、晶體管插座、垂直卡入面板孔內，檢查印刷電路板定位卡是否卡勞。四、表頭的安裝安裝表頭是鈕轉螺釘力度要適中并焊接上表頭線。第五章MF-47萬用表調試與故障排除MF-47萬用表的調試一、調試所需材料①數字萬用表1塊②1.5V電池1節(jié)③180Ω電阻1個二、調試過程1.基準檔位校試首先將基本裝配完成的萬用表檔位旋轉至直流電流檔（DCmA）最小檔0.25V／50μA；用數字萬用表測量指針萬用表正負接線柱兩端的電阻值；如值為3.1～5.1則基準檔位調試結束，如若不在此范圍內，則調整150Ω電阻。2.直流電流檔校試（DCA）將指針萬用表的檔位調到50mA直流檔，然后用正負表筆測量電池與電阻串聯的電流。若值為6～8時，調試結束。3.直流電壓擋校試（DCV）用指針萬用表正負表筆測量電池正負極的電壓，若值為1.2～1.5V時，調試結束。4.Ω檔校試為指針萬用表裝上一節(jié)1.5V電池，首先將正負表筆短接并進行調零，接著測量電阻的阻值，若值為180Ω左右，調試結束。三、調試結果通過調試，在誤差允許的情況下，各檔位基本符合要求。同時也出現一些問題：①基準檔調試時，指針不偏轉。②直流電流檔調試時，有時的瞬間電流滿偏。5-2MF-47萬用表故障排除1.基準檔調試時，指針不偏轉。通過電路板的檢測，發(fā)現主要問題在于接線柱的焊接不好，導致接觸不良。通過接線柱的重焊，故障基本得到排除。2.直流電流檔調試時，有時的瞬間電流滿偏。瞬間電流滿偏的問題還找不到一個更合理的解釋，暫定為接觸不良引起的，因為在上一個問題解決后，這個問題也得到了解決。通過調試與故障排除，MF-47萬用表也已經成形，各檔位符合要求，可投入使用。第六章課程設計的心得體會通過為期兩周的課程設計后，自己學會了許多的東西。首先它培養(yǎng)了我們小心、謹慎的工作作風。就如面對課程設計中以前從未用過的一