指针式万用表原理设计与组装调试

电路（实践）课程设计指针式万用表原理设计与组装调试学生姓名：指导教师：专业：电子信息工程班级：学号：设计时间：实验地点：摘要MF-47型指针万用表是一种基本的测量仪表．它可以测量电学中的基本电量。

通过对MF-47型万用表的装配、调试和测量的练习，使我学会了一些简单的焊接和进一步理解欧姆定律概念．巩固学习的理论知识．掌握理论知识在实践中的应用．学会正确使用万用表，了解万用表基本的工作原理和简单的计算方法。

同时，在实训结束后．使我们拥有一台最基本的电测量仪表．从而培养起对电工、电子技术的兴趣。

关键词：指针式，万用表，焊接，实训，装配，调试目录第一章MF-47万用表概述 (1)第二章万用表原理与安装实习的目的与意义 (1)第三章指针式万用表组成的结构特征 (2)3-1指针式万用表的组成 (2)3-2指针式万用表的结构特征 (2)第四章指针式万用表的工作原理 (3)4-1指针式万用表的工作原理 (3)4-2直流电源档的工作原理 (4)4-3直流电压档的工作原理 (4)4-4交流电压档的工作原理 (5)第五章指针式万用表器件的介绍及布局 (5)5-1元器件的介绍 (5)5-2元器件布局 (6)5-3万用表标表判管极性的原理 (7)第六章焊接联系 (8)6-1在练习焊接 (8)6.1.1焊点的正确形状 (8)6.1.2烙铁上多余的焊锡的处理 (9)6.1.3元器件的插放 (9)6.1.4元器件参数的检测 (9)6.1.5元器件的焊接 (10)6.1.6电池极板的焊接 (11)第七章机械部分的安装 (12)7-1机械部分的安装 (12)7.1.1提把的安装 (12)7.1.2电刷按钮的安装 (13)7.1.3档位开关按钮的安装 (13)7.1.4电刷的安装 (13)7.1.5电路板的安装 (13)7-2调试 (13)7.2.1直流电流的测量 (13)7.2.2直流电压的测量 (14)第八章心得与体会 (14)第一章MF-47万用表概述MF-47型是设计新颖的磁电系整流式变量限便携式万用表。

可供测量直流交流、交直流电压、直流电阻等，具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是量限多、分档细、灵敏度高、体积轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的万用电表。

广泛应用于电子仪表、无线电电讯、电工、工厂、实验室等方面。

第二章万用表原理与安装实习的目的与意义一.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确度，电压灵敏度等性能指标进行测试.4．加强学生们的实践动手能力和独立完成能力。

5．通过万用表组装实训，进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。

6．了解电路理论的实际应用，熟悉仪表的装配和调试工艺，提高专业技能。

7．培养学生的自己动手能力，独立思考，遇到问题时能够独立解决。

二.意义：现代生活离不开电,我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。

通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表,比如尖嘴钳、剥线钳、万用表,并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。

通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识,实现理论联系实际,认识一些常用电工器具的外形及结构特点,为后续课程的学习打下一定的基础。

电子与机械是密不可分的,在万用表的组装中还可以了解电子产品的机械结构、机械原理,这对将来的产品设计开发是非常有帮助的。

第三章指针式万用表组成和结构特征3-1指针式万用表的型式很多,但基本结构是类似的。

指针式万用表的结构主要由表头、档位转换开关、测量线路板、面板等组成。

表头是万用表的测量显视装置,南京电子仪表厂提供的指针式万用表采用控制显示面板+表头一体化结构;档位开关用来选择被测电量的种类和量程;测量线路板将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。

万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。

当转换开关拨到直流电流档,可分别与5个接触点接通,用于测量500mA、50mA、5mA和500μA、50μA量程的直流电流。

同样,当转换开关拨到欧姆档,可分别测量×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ量程的电阻;当转换开关拨到直流电压档,可分别测量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V量程的直流电压;当转换开关拨到交流电压档,可分别测量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压万用表的组成3-2指针式万用表的结构特征万用表由机械部分、显示部分、与电器部分三大部分组成,机械部分包括:外壳、档位开关旋钮及电刷等部分组成,显示部分是表头,电器部分由测量线路板,电位器,电阻,二极管,电容等部分组成。

MF47型万用表采用高灵敏度的磁电系整流式表头,造型大方,设计紧凑,结构牢固,携带方便,零部件均选用优良材料及工艺处理,具有良好的电气性能和机械强度。

其特点为（1）测量机构采用高灵敏度表头,性能稳定;(2)线路部分保证可靠、耐磨、维修方便;(3)测量机构采用硅二极管保护,保证过载时不损坏表头,并且线路设有0.5A保险丝以防止误用时烧坏电路;(4)设计上考虑了湿度和频率补偿;低电阻档选用2#干电池,容量大、寿命长;(5)配合高压按着,可测量电视机内25kV以下高压;(6)配有晶体管静态直流放大系数检测装置;表盘标度尺刻度线与档位开关旋钮指示盘均为红、绿、黑三色,分别按交流红色,晶体管绿色,其余黑色对应制成,共有七条专用刻度线,刻度分开,便于读数;配有反光铝膜,消除视差,提高了读数精度。

除交直流2500V和直流5A分别有单独的插座外,其余只须转动一个选择开关,使用方便;装有提把,不仅便于携带,而且可在必要时作倾斜支撑,便于读数。

第四章指针式万用表的工作原理4-1指针式万用表最基本的工作原理它是由表头、电流测量档、电阻测量档、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打到交流电压档时，通过二极管VD整流，由表头显示出来；当打到直流电压档时不须二极管整流，仅需电阻R2限流，表头即可显示；打到直流电流档时既不需要二极管整流，也不需要电阻R2限流，表头即可显示；测电阻时将转换开关SA拨到Ω"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+R=E/R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0Ω。

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+R=E/Rx此时通过表头的电流最小,因此指针指向0刻度处,显示阻值为∞。

指针式万用表最基本的工作原理图VDDR1V~-M R0R2VmA+R3R4图4-1原理SA Ω图4.2流电流档的工作原理万用表的直流电流测量电路实际上是一个多量程的直流电流表。

由于表头的满偏电流很小，所以采用分流电阻来扩大量程，一般万用表采用闭路抽头式环形分流电路4.3流电压档的工作原理万用表测量直流电压的电路是一个多量程的直流电压表，它是由转换开关换接电路中与表头串联的不同的附加电阻，来实现不同电压量程的转换。

这和电压表串联分压电阻扩大量程的原理是一样的。

4.4阻档的工作原理在电压不变的情况下，如回路电阻增加一倍，则电流减为一半，根据这个原理，就可制作一只欧姆表。

万用表的直流电阻测量电路，就是一个多量程的欧姆表。

其原理电路如图Rx──被测电阻；RA──表头电阻;RB──分流电阻；RC──限流电阻；E──电源电压。

欧姆测量电路量程的变换，实际上就是Rz和满偏电流I的变换。

一般万用表中的欧姆量程有R×1、R×10、R×100、R×1k、R×10k等，其中R×l量程的Rx值，可以从欧姆标度上直接读得。

在多量程欧姆测量电路中，当量程改变时，保持电源电压E不变，改变测量电路的分流电阻，虽然被测电阻Rx变大了，而通过表头的电流仍保持不变，同一指针位置所表示的电阻值相应变大。

被测电阻的阻值应等于标度尺上的读数，乘以所用电阻量程的倍率，电源干电池E,在使用中其内阻和电压都会发生变化，并使Rz值和I改变。

I值与电源电压成正比。

为弥补电源电压变化引起的测量误差，在电路中设置调节电位器W。

在使用欧姆量程时，应先将表笔短接，调节电位器W，使指针满偏，指示在电阻值的零位。

即进行“调零”后，再测量电阻值。

在R×10k量程上，由于Rz很大，I很小，当I小于微安表的本身额定值，就无法进量。

因此在R×10k量程，一般采用提高电源电压的方法来实现扩大其量程。

第五章指针式万用表元器件的介绍及布局5.1电阻色环的认识看电阻有几条色环，黄电阻有4条色环（见图5-1），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.图5-1黄色电阻的四条色环每条色环表示的意义（见表1），色环表格左边第一条色环表示第一位数字，第2个环表示第2个数字，第3个色环表示乘数，第4个色环也就是离开较远并且较粗的色环，表示误差。

金色和银色只能是乘数和允许误差，一定放在右边。

由此可知，图1中的色环为红、紫、绿、棕，阻值为27×105Ω＝2.7MΩ，其误差为±1%。

将所取电阻对照表格进行读数，比如说，第一个色环为绿色，表示5，第2个色环为蓝色表示6，第3个色环为黑色表示乘1，第4个色环为红色,那么表示它的阻值是56×1=56Ω误差为±2%。

表（5.1.1）首先找出表示误差的，比较粗的，而且间距较远的色环将它放在右边。

从左向右，前三条色环分别表示三个数字，第4条色环表示乘数，第5条表示误差。

比如：蓝紫绿黄棕表示675×104=6.75MΩ，误差为±1%。