多用表的设计与组装

合集下载

数字万用表的研究与设计

数字万用表的研究与设计

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业设计数字万用表的研究与设计The Design of Digital Multimeter系(院)名称:电子信息与电气工程学院QQ 号:309810851目录中文摘要、关键词 (Ⅰ)英文摘要、关键词 (Ⅱ)引言 (1)第一章课题的研究背景 (2)1.1数字万用表研究的目的和意义 (2)1.2国内外的研究动态及发展趋势 (3)1.2.1国内研究概况 (3)1.2.2国外研究概况 (4)1.3数字万用表设计重点解决的问题 (4)第二章数字万用表的总体设计方案 (5)2.1课题设计的基本思路 (5)2.2数字万用表的测量原理及电路平台 (5)2.3数字万用表的硬件系统总体设计框图 (10)2.4硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (11)2.4.1 AT89S52芯片功能特性描述 (12)2.4.2模数转换模块介绍 (13)2.4.3显示模块介绍 (15)2.4.4电源模块介绍 (15)2.5数字万用表的硬件设计 (16)第三章系统软件及流程图及仿真过程 (22)3.1软件设计整体思路 (22)3.2系统总流程图 (23)3.3物理采集流程图 (24)3.4系统仿真过程 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A (29)附录B (33)数字万用表的研究与设计摘要:本次设计用单片机芯片AT89S52设计一个数字万用表,能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容,四位数码显示。

此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。

为使系统更加稳定,使系统整体精度得以保障,本电路使用了AD0809数据转换芯片,单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片,配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路,显示芯片用TEC612驱动8位数码管显示。

直流万用电表的设计与组装实验报告

直流万用电表的设计与组装实验报告

直流万用电表的设计与组装实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和组装直流万用电表,掌握基本电路原理和电路调试技巧,并提高对电路元件性能的认识。

二、实验原理直流万用电表是一种通用的电测仪器,可测量直流电压、直流电流、电阻等基本参数。

其原理是利用欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律,通过一些特殊设计和调整,使得仪表具有较高的精度和稳定性。

三、实验器材1. 直流万用表芯片2. 直流稳压器芯片3. 0.1Ω/1W 金属膜电阻4. 10Ω/1W 金属膜电阻5. 100Ω/1W金属膜电阻6. 1000Ω/1W 金属膜电阻7. NPN 晶体管 BC547B8. PNP 晶体管 BC557B9. LED 灯珠(红色)10. 贴片陶瓷电容:0.01μF, 0.1μF, 10μF, 100μF, 470μF, 1000μF11. 面包板、电线、万用表等四、实验步骤1. 按照电路图将电路元件连接到面包板上。

2. 将直流稳压器芯片和直流万用表芯片安装在面包板上,并注意引脚方向。

3. 通过万用表测量每个电路元件的阻值,并记录下来。

4. 接通电源,调整直流稳压器芯片的输出电压为5V。

5. 测试仪表的各项功能,如测量直流电压、直流电流、电阻等,调整校准电位器使其精度达到最优状态。

6. 安装 LED 灯珠,并测试其亮度和灵敏度。

7. 对整个仪表进行检查和调试,确保其正常工作。

五、实验结果经过多次测试和调试,我们成功地设计并组装了一台精度较高的直流万用电表。

该仪表能够测量 0-20V 的直流电压、0-200mA 的直流电流以及 0-10kΩ 的电阻。

同时,该仪表还具有 LED 指示灯和自动校准功能,在使用中非常方便。

六、实验总结本实验通过设计和组装直流万用电表,使我们更加深入地了解了基本电路原理和电路调试技巧。

同时,我们还学会了如何选择和使用不同的电路元件,以及如何进行电路的校准和调试。

这些知识和技能对我们今后的学习和工作都有很大的帮助。

数字万用表设计实验

数字万用表设计实验

数字万用表设计实验By 金秀儒物理三班Pb05206218实验题目:数字万用表设计实验 学号:pb05206218姓名:金秀儒实验目的:1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法3.掌握分压及分流电路的连接和计算4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用实验仪器:1. DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪2. 三位半或四位半数字万用表实验原理:数字万用表的基本组成图1 数字万用表的基本组成模数(A/D )转换与数字显示电路数字信号与模拟信号不同,其幅值(大小)是不连续的。

将被测量与最小量化单位比较,并把结果四舍五入取整后变为十进制起段显码显示出来。

一般N ≥1000即可满测量精度要求。

常见数字表头最大示数为1999,称为三位半(213)数字表。

数字测量仪表的核心是模/数(A/D )转换、译码显示电路。

A/D 转换一般又可分为量化、编码两个步骤。

本实验用实验仪,核心为一个三位半数字表头,由数字表专用A/D 转换译码驱动集成电路和外围元件、LED 数码管构成。

该表头有7个输入端,包括2个测量电压输入端(IN +、IN-)、2个基准电压输入端(V REF+、V REF -)和3个小数点驱动输入端。

数字显示屏(LED 或液晶)模数转换,译码驱动基准电压 小数点驱动(配合被测量与量程)过压过流保护过压过流保护分档电阻(量程转换)分压器(量程转换)分流器(量程转换)交流直流变换器 (放大、整流、滤波)直流 被测量 输 入交流V REF电流电压电阻 V IN直流电压测量电路在数字电压表头前加分压器,可扩展直流电压测量的量程。

如图:分压比为 2120rr r U U i += 扩展后的量程为 02210U r r r U i +=考虑到电压表的输入阻抗,设计实用分压电路如图:R 总=R1 +R2 +R3 +R4 +R5各档的分压比为:200mV:( R1 +R2 +R3 +R4 +R5)/ R 总=12 V:( R2 +R3 +R4 +R5)/ R 总=0.1 20V:( R3 +R4 +R5)/ R 总=0.01 200V:( R4 +R5)/ R 总=0.0012000V: R5/ R 总=0.0001出于耐压和安全考虑,最高电压限为 1000V 。

万用表电路的设计与组装

万用表电路的设计与组装

万用表电路的设计与组装一、引言通过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. 直流电流档的内阻电流表内阻的大小决定于表头内阻及分流电阻的大小。

MF47型万用表的设计与组装实验指导书

MF47型万用表的设计与组装实验指导书

MF47型万用表的设计与组装实验指导书万用表原理与安装引言万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表,一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻,有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数h等。

MF47型万用表具有26FE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,是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。

万用表是电工必备的仪表之一,每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。

通过本次万用表的原理与安装实习,要求学生了解万用表的工作原理,掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。

1 万用表原理与安装实习的目的与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。

万用表是最常用的电工仪表之一,通过这次实习,学生应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用,并学会排除一些万用表的常见故障。

锡焊技术是电工的基本操作技能之一,通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时,注意培养自己在工作中耐心细致,一丝不苟的工作作风。

2 思考题为什么电阻用色环表示阻值,黑、棕、红、绿分别代表的阻值的数字是几, 二极管、电解电容的极性如何判断,档位开关旋钮、电刷旋钮如何安装,元件焊接前要做什么准备工作,焊接的要求是什么,电位器的作用是什么,如何正确使用万用表,电位器的安装步骤是什么,1二极管的焊接要注意什么,如何调整、安装电池极板,万用表的种类有哪些,3 万用表的种类万用表分为指针式、数字式两种(见图1)。

随着技术的发展,人们研制出微机控制的虚拟式万用表(见图2),被测物体的物理量通过非电量/电量,将温度等非电量转换成电量,再通过A/D转换,由微机显示或输送给控制中心,控制中心通过信号比较做出判断,发出控制信号或者通过D/A转换来控制被测物体。

一种高精度数字多用表的设计与实现

一种高精度数字多用表的设计与实现

图2 交流电压放大检波电路 2.2 电阻测量电路
电 阻 测 量 电 路 如 图 3 所 示 ,使 用 标 准 精 密 电 阻(R3 ~ R7) 对 待 测 电 阻 进 行 分 压 ,检 测 待 测 电 阻 两 端 电 压 ,则 可 根 据 欧
图4 电流测量电路 2.4 STM32嵌入式系统
嵌 入 式 系 统 需 要 实 现 读 取 ADC 数 据 ,数 据 滤 波 、计 算 和 处 理 ,LCD 可 视 化 ,切 换 测 量 模 式 和 量 程 等 功 能 。 因 此 , STM32的硬件设计需要至少两个按键,两个SPI通信接口分别 与 ADC和 LCD通 信。 另 外 ,需 要引 出 自 带的 ADC 通 道 、串 口 、 I2C等其他常用拓展功能的引脚。 2.5 AD转换电路
姆定律计算电阻值。图3中各个开关用于量程选择,原理同上。
图1 数字多用表设计框图
2 硬件设计
2.1 交流电压测量电路 交 流 信 号 输 入 不 同 量 程 的 放 大 电 路 后 ,经 过 检 波 电 路 ,
可转换为直流信号,然后输入A/D转换器,在 ADC转换完成 后 ,传 输 给 STM32,由 STM32 进 行 数 据 读 取 、处 理 和 计 算 。 获 得直流电压值后,则可计算交流电压有效值。
设计与分析◆Sheji yu Fenxi
一种高精度数字多用表的设计与实现
丁越昌 梁福杰 龙 云 高月镜 曹文旭
(西南科技大学信息工程学院,四川 绵阳 621010)
摘 要:设计了一种精度高、误差小、使用方便的数字多用表,分析了系统的硬件、软件设计过程,并建立了数据拟合曲线。测试表 明,该系统测量值与实际值误差≤1%,电压可精确到1 mV,电流精确到0.1 mA,电阻精确到1 赘,可应用于对测量精度有一定要求的 场合。

MF47万用表组装、调试、检测实训报告

MF47万用表组装、调试、检测实训报告

实训报告MF47型万用表的组装与调试班级:电气G111姓名:阚鼎鼎学号:111611121一、实训目的、任务、MF47型万用表技术指标1.实验目的a.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。

b.基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。

熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。

c.熟悉常用电子器件的类别、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件。

d.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表。

e.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。

2. 实验任务零件焊接组装调试维修合格产品3.主要的技术性能a.仪表的测量范围即准确等级b.外型尺寸:165x112x49mm二、MF47型万用表的原理与设计1.直流电流档的原理图设计与计算注: 在测量电流时(50μA 除 外)开关闭合,在测量其它开 关时则打开。

Ω=⨯=600010A 500.3V 6-μ总RΩ=⨯=06.010500mA 0.3V 3-1RΩ=-=-⨯=54.006.06.010500mA 0.3V 13-2R RΩ=--=--⨯=4.554.006.061050mA 0.3V213-3R R R Ω=Ω---=---⨯=544.554.006.060105mA 0.3V 3213-4R R R RΩ=Ω----=----⨯=540544.554.006.0600100.5mA 0.3V43213-5R R R R RΩ=Ω--=--=31006002300600060023006总R R2.直流电压档的原理图设计与计算直流电源灵敏度:Ω=⨯-K A V 20105016μ0.25V ⨯20K Ω=5K Ω 1⨯20K Ω=20K Ω 2.5⨯20K Ω=50K Ω 10⨯20K Ω=200K Ω50⨯20K Ω=1000K Ω 250⨯20K Ω=5000K Ω 500⨯20K Ω=1000K Ω 1000⨯20K Ω=20000K Ω3 .交流电压档的原理图设计与计算直流电源灵敏度:Ω=K AV 25041μ250A μ⨯0.445=111.25mA 2.3K ∥1.88K+A D =12K 10⨯20K Ω=40K Ω 50⨯4K Ω=200K Ω 250⨯4K Ω=1000K Ω 500⨯4K Ω=2000K Ω 1000⨯4K Ω=4000K Ω4.欧姆档的原理图设计与计算x1、x10、x100、x1K 是由1.5V 电源供电, x10K 是由9V 电源 和1.5V 电源串联供电a. x1 表头1.5V+ 导电环2 20K 3.3K 12K 1.5V- 15Ωb. x10 表头1.5V+ 导电环2 20K 3.3K 12K 1.5V-165Ωc. x100 表头1.5V+ 导电环2 20K 3.3K 12K 1.5V-1.78KΩd.x10K 表头9V+ 3.3K 12K 1.5V- 1.5V+ 导电环1 160K 9V-三、MF47型万用表的组装与调试1 .万用表的组装a. 按照实验原理图将电阻器准确装人规定位置。

万用表设计实验详细说明 北交大

万用表设计实验详细说明 北交大

Rg
R2
μA
Ig
R1
R6
R7

100
10
R5
1
Ig

Rx
电阻档(X100)的制作: 1、电源电压:电源为1.5伏电池,计算时取1.3伏.
2、R1取最大值
3、校准:用电阻箱进行校准,将其作为被测电RX 接入电路;当RX=0时,表头指针应满偏,如不满偏,应 调整调零电位器使其满偏,然后进行校准. 4、校准曲线:与电流、电压不同,因为RX与I不是 简单的反比关系,也就是说RX在变化过程中是非线性 的. 5、中值电阻:当被测电阻RX等于电阻表内阻时, 指针指在表盘的中心位置,此时的阻值为电阻表的中值电 阻.
三、将表头总分度数五等分,调整电路电流使得指针分别指 在相应的五个刻度上,记录标准电流表的读数值。
制作直流电源: 全桥整流电路:
旋转开关:
实验箱:
数字万用表的使用:
注意事项: 1、插、拔信息线时,一定要关闭实验箱电源. 2、实验过程中,随时注意表头指针变化,有异常 先关闭电源. 3、调节电位器时转动速度要慢,不要猛转. 4、每一挡制作、校准完成后,要让指导教师确认 制作正确,再进行下一档的制作. 5、每次实验完成后,要整理好实验仪器方可离开 实验室。
△(设计-实际)
3、校准电路:将组装表、标准表、电源等接入电路
4、对组装表实际量程的调整:组装表、标准表均为
要求的设计量程时方可进行校准
校验(直流电流表)
一、将按设计值制作的直流电流表、标准电流表、自制直流 电源、限流电阻组成串联电路,进行满量程校准和分刻度 校验,记录校验数据。(校准电路自行设计)。 二、满量程校准:通过调节电路电流值和自制表分流电阻 (R2)值,使得自制表满偏时,标准表指示1mA。记录实 际分流电阻值(实际制作所用值)。

数电课程设计报告 DT-830数字万用表组装

数电课程设计报告 DT-830数字万用表组装

数字电子技术课程设计报告设计课题: DT-830数字万用表组装姓名:学院: 信息工程学院专业:班级:学号:日期指导教师:山东大学威海分校信息工程学院DT-830的焊接与装配摘要:电压表按其工作原理和读数方式分为模拟式电压表和数字式电压表两大类。

与普通的模拟式多用表相比,数字多用表的测量功能较多,它不但能测量直流电压、交流电压、交流电流、直流电流和电阻等参数,而且能测量信号频率、电容器容量及电路的通断等。

本次实验主要是焊接DT-830数字万用表及其组装,学会数字万用表的工作原理。

关键词:数字万用表、工作原理、焊接组装1 工作原理1.1数字万用表的特点数字电压表可缩写为DVM。

较之模拟式多用表,数字多用表除具有一般的所具有的DVM准确度高、数字显示、读数迅速准确、分辨力高、输入阻抗高、能自动调零、自动转换量程、自动转换及显示极性等优点外,还由于采用大规模集成电路,因而体积小,可靠性好,测量功能齐全,操作简便,有些数字多用表可以精确地测量电容、电感量、温度等,大大地扩展了功能;同时数字多用表内部有较完善的保护电路,过载能力强等等。

由于数字多用表具有上述这些优点,使得它获得越来越广泛的应用。

但它也有不足之处,它不能反映被测量的连续变化过程以及变化的趋势,如用来观察电容器的充、放电过程,就不如模拟电压表方便直观,也不适于作电桥调平衡用的零位指示器;同时,其价格也偏高,所以尽管数字多用表具有许多优点,但它不可能完全取代模拟式多用表对于DT-830数字万用表来说,它的主要特点有,(1)技术成熟,主电路采用典型数字集成电路ICL7106,性能稳定可靠;(2)性价比高,由于技术成熟,应用广泛,具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小等优点;(3)结构合理,安装简单,集成电路ICL7106采用COB封装。

1.2 数字多用表的基本原理和模拟直流电压表前端配接检波器即可构成模拟交流电压表一样,在数字直流电压表前端接相应的交流-直流转换器(AC/DC)、电流-电压转换电路(I/V)、电阻-电压转换电路(Ω/V)等,就构成了数字多用表,如图一所示。

数字万用表设计实验报告

数字万用表设计实验报告

数字万用表设计性实验赵龙宇 PB06005068一、实验目的1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法3.掌握分压及分流电路的连接和计算4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用二、实验仪器1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪一台2.三位半或四位半数字万用表一台三、实验原理1.数字万用表的特性与指针式万用表相比较,数字万用表有如下优良特性:⑴高准确度和高分辨力三位半数字式电压表头的准确度为±0.5%,四位半的表头可达±0.03%,而指针式万用表中使用的磁电系表头的准确度通常仅为±2.5%。

分辨力即表头最低位上一个字所代表的被测量数值,它代表了仪表的灵敏度。

通常三位半数字万用表的分辨力可达到电压0.1mV、电流(指电流强度,下同)0.1μA、电阻0.1Ω,远高于一般的指针式万用表。

⑵电压表具有高的输入阻抗电压表的输入阻抗越高,对被测电路影响越小,测量准确性也越高。

三位半数字万用表电压挡的输入阻抗一般为10MΩ,四位半的则大于100MΩ。

而指针式万用表电压挡输入阻抗的典型值是20~100kΩ/V。

⑶测量速率快数字表的速率指每秒钟能完成测量并显示的次数,它主要取决于A/D转换的速率。

三位半和四位半数字万用表的测量速率通常为每秒2~4次,高的可达每秒几十次。

⑷自动判别极性指针式万用表通常采用单向偏转的表头,被测量极性反向时指针会反打,极易损坏。

而数字万用表能自动判别并显示被测量的极性,使用起来格外方便。

⑸全部测量实现数字式直读指针式万用表尽管刻画了多条刻度线,也不能对所有挡进行直接读数,需要使用者进行换算、小数点定位,易出差错。

特别是电阻挡的刻度,既反向读数(由大到小)又是非线性刻度,还要考虑挡的倍乘。

而数字万用表则没有这些问题,换挡时小数点自动显示,所有测量挡都可以直接读数,不用换算、倍乘。

⑹自动调零由于采用了自动调零电路,数字万用表校准好以后使用时无需调校,比指针式万用表方便许多。

简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与制作实验报告简易万用表的设计与制作实验报告导言:实验目的:本实验旨在设计和制作一款简易的万用表,用于测量电压、电流和电阻。

实验原理:万用表是一种测量电压、电流和电阻的仪器。

它由电压测量部分、电流测量部分和电阻测量部分组成。

实验材料和仪器:1. 电阻器2. 电池3. 电流表4. 电压表5. 电线6. 示波器7. 万用表外壳实验步骤:1. 首先,我们需要将电阻器、电池、电流表和电压表连接起来,构成一个简单的电路。

2. 将电阻器连接到电池的正负极上,以形成一个电阻电路。

3. 将电流表的正极连接到电阻器上,负极连接到电池的负极上。

这样,电流表就可以测量电路中的电流。

4. 将电压表的正极连接到电阻器上,负极连接到电池的负极上。

这样,电压表就可以测量电路中的电压。

5. 将示波器连接到电路中,以观察电路中的电压波形。

6. 将以上所有仪器和电路安装到万用表的外壳中,确保连接牢固。

实验结果:通过以上步骤,我们成功地设计和制作了一款简易的万用表。

在实验中,我们可以通过电流表测量电路中的电流,通过电压表测量电路中的电压,通过示波器观察电路中的电压波形。

这样,我们可以方便地进行电路的测试和测量。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了万用表的原理和结构,并成功地设计和制作了一款简易的万用表。

万用表在电路测试和测量中起到了重要的作用,可以方便、准确地测量电压、电流和电阻。

通过实验,我们不仅掌握了万用表的使用方法,还提高了对电路的理解和实践能力。

实验中可能遇到的问题及解决方法:1. 电路连接错误:在连接电路时,可能会出现连接错误的情况。

解决方法是仔细检查电路连接,确保每个仪器和电阻器的正负极正确连接。

2. 仪器故障:在实验过程中,仪器可能出现故障。

解决方法是更换故障仪器或修理仪器。

展望:本次实验只是设计和制作了一款简易的万用表,还有许多改进的空间。

未来,我们可以考虑增加更多的功能,如温度测量、电容测量等。

同时,我们还可以进一步研究和改进万用表的精度和稳定性,使其更加准确和可靠。

指针式万用表原理设计与组装调试论文设计

指针式万用表原理设计与组装调试论文设计

电工技术基础课程设计报告指针式万用表原理设计与组装调试学生姓名:杨杨指导教师:吴丽波专业:测控技术与仪器班级:测控0941学号: 07设计时间:2010年07月12日至2010年07月23日实验地点:新实验楼406目录第一章课程设计的目的 (1)1.1万用表简介 (1)1.2课程设计的目的 (2)第二章万用表电路原理图设计 (3)2.1万用表工作原理 (3)第三章元件的识别与选择 (5)3.1电阻的识别与选择 (5)3.2二极管的识别与选择 (8)3.3电容的识别与选择 (9)3.4电位器的识别 (10)第四章 MF47万用表硬件制作和调试 (11)4.1锡焊技术 (11)4.2硬件电路制作过程和工艺要求 (14)4.3电路调试和故障分析 (14)第五章总结 (15)参考资料 (15)附录:MF-47万用表原理图 (16)第一章课程设计的目的1.1万用表简介图1-1指针万用表万用表又叫多用表、三用表、复用表,万用表分为指针式万用表和数字万用表引。

是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数(如β)。

万用表的结构万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

(1)表头它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。

表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度愈高。

测电压时的内阻越大,其性能就越好。

表头上有四条刻度线,它们的功能如下:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。

第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其它位置时,即读此条刻度线。

第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。

万用表设计实验

万用表设计实验

北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目万用表的设计与组装学院班级学号姓名首次实验时间2012年11月6日指导教师签字万用表的设计与组装引言一实验任务:分析研究万用表电路,设计并组装一个万用表。

二实验要求:1.分析常用万用表电路,说明个挡的够功能和设计原理;2.设计组装并校验具有下列四档功能的万用表。

(1)直流电流挡:量程1.00mA;(2)以自制的1.00mA电流表为基础的直流电压档:量程2.50V。

(3)以自制的1.00mA 电流表为基础的交流电压档:量程10.00V 。

(4)以自制的1.00mA 电流表为基础的电阻档(×100)电源使用1.5V电池。

3.给出将×100电阻档改造为×10电阻档的电路。

三主要仪器:表头,导线若干,电阻箱若干,万用表。

四常用万用表电路的分析:1、图1是简易万用表及欧姆表的实验电路。

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,通过欧姆定律等电学公式的计算转换,从而指示出被测量值VmA 图12、直流电流挡原理如图1-1,在微安电流表头上并联一个适当的分流电阻R ,从而达到扩充量程的目的。

由公式可知,电流表的量程为原量程的倍。

μARgIgR直流电压挡原理如图1-2,在表头串联一个适当大的分压电阻,使经过表头的电压降低,扩充了它的量程。

由公式可知,串联一大小为R 的电阻,电表的量程变为原来的倍。

μARgIgR3、交流电压挡原理如图1-3,由于表头只能流过直流电,因此测量交流时还需要一个整流电路。

万用表中一般采用通过串并联的两个二极管半波整流的形式将交流变为直流。

当被测交流电处于正半周时,电流经分压电阻及整流二极管V 2流经等效表头,表针偏转;而在被测交流电的负半周。

电流直接从二极管V1流过分压电阻。

而不经过表头。

当外电路交流电压有效值为10V 时,内电路直流电压为4.5V 。

考虑到二极管自身的电势降0.6/2=0.3V ,加在表头上的电压为4.2V 。

6-万用表改装设计实验 报告(东软模板)

6-万用表改装设计实验 报告(东软模板)

实验6-万用表改装设计实验 成都东软学院万用表实际上是一种多用途电表,由一个高灵敏度的电流表,配以不同的电路组成,只需通过多档转换开关,就可以测量交流和直流的电流及电压,电阻等。

根据《实验5:电表改装设计实验》的内容和原理,要将直流电流档扩程,直流电压档改装,欧姆档改装三者融合在一个电路中,以实现万用表的基本功能——即在此电路中,通过不同的测量挡位开关选择,达到测量直流电流、直流电压及电阻阻值的三项功能。

为此,根据提供的实验仪器与设备,和改装后的万用表要达到的功能,我们设计了如图所示的电路原理图。

在此电路的搭建过程中,按照先并联分流电阻R1,扩程直流电流档;再串联分压电阻R2,改装直流电压档;最后在电路中串并联电压源、校准电阻R3、调零电阻R4、单刀开关等设备后组装实现电路的欧姆档测量功能。

在进行本实验电路搭建时,要注意各电阻值的计算与《实验5:电表改装设计实验》有所不同,具体注意如下:从微安表表盘读取表头满量程电流IG 和对应的表头内阻,并机械调零。

1. 根据改装后的电流表满偏量程为10mA ,电压表满偏量程为1V 和欧姆表量程比率为×1的要求(注意改装时微安表等效内阻已改变),分别计算或调试出所需电流档分流电阻值、电压档分压电阻值、欧姆档调零四、实验内容与步骤三、实验原理一、实验目的使用微安表500µA 档位进行实验设计,实现万用表的基本功能。

二、实验仪器与设备1.5V 电池、微安表、六档位多档开关、四个9999.9型电阻箱、表笔、待测信号箱、单刀开关1.扩程直流电流档,分流电阻的计算不变;2.改装直流电压档,分压电阻的计算时,应注意此时表头的内阻大小已变为微安表内阻与分流电阻R1并联后的阻值了。

3.改装欧姆档,凡是涉及表头内阻时,都应注意此时表头的内阻大小已变为微安表内阻与分流电阻R1并联后的阻值了。

4.另外,改装欧姆档时需校准时,应借用R2来调试校准,因此建议在电路搭建时,先进行扩程直流电流档电路搭建,其次进行欧姆档改装,最后进行直流电压改装的顺序进行。

数字万用表的组装与调试实验报告doc

数字万用表的组装与调试实验报告doc

数字万用表的组装与调试实验报告篇一:万用表组装_设计性实验报告北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目学院班级学号姓名首次实验时间年月日指导教师签字目录一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4)1.分析研究万用表电路,设计并组装一个简单的万用表。

(4)二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4)1.分析常用万用表电路,说明各挡的功能和设计原理 ................................................4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电路 ................................................ .. (4)三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5)1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。

.............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流,制作出1mA直流电流表。

简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与校准物理学院物理学类 2009301020162 沈港博摘要:万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。

它可用不同的量程测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。

有的万用表还可以测量阻抗、容抗和音频功率等。

学习制作和设计万用表非常重要,还有利于我们大学同学提高电路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解,提高自身的动手能力。

关键字:万用电表、表头、测量电路、转换装置。

1 实验目的(1)通过万用表组装实验,进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。

(2)了解电路理论的实际应用,进一步学会分析电路,提高自身的能力。

2 实验原理万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。

指示器俗称表头,用来指示被测电量的数值,通常为磁电式微安表。

表头是万用表的关键部分,万用表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。

表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的,满刻度偏转电流越小,灵敏度越高。

一般万用表表头灵敏度在10~100μA 左右。

测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流,它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。

分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流,分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压;整流电路将被测的交流,通过整流转变成所需的直流电。

万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现,转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。

转换开关有固定触点和活动触点,它位于不同位置,接通相应的触点,构成相应的测量电路。

万用表基本原理,如下图1-1所示。

图1-1万用表基本原理图下面以MF-47型万用表为例,分部介绍电路参数的测量原理。

1、直流电流的测量万用表的直流电流档,实质上是一个多量程的磁电式直流电流表,它应用分流电阻与表头并联以达到扩大测量的电流量程。

根据分流电阻值越小,所得的测量量程越大的原理,配以不同的分流电阻,构成相应的测量量程。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

多用表的设计与组装
一:实验目的
(1)掌握将一表头改装为双量程电流表和双量程电压表以及欧
姆表的原理和设计方法.
(2)学习多用表的组装和欧姆表的标定.
二:实验器材
(1)直流稳压电源(一台)
(2)滑线变阻器(100Ω和10kΩ(或5kΩ)各一个)
(3)100μA改装表头(一只)
(4)0.5级微安表(一只)
(5)电流表(一只)
(6)电压表(一只)
(7)电阻箱(0.1级标准电阻箱10kΩ,100kΩ各一只)
(8)干电池(一只)
(9)单刀开关(2只)
(10)导线若干
(11)3头接线柱(1只)
三:实验原理
(1):用替代法测量表头的内阻Rg
方法:将开关K合向位置1,调整电流I,使改装表指针满偏并记下标准表读数.将开关K合向位置2,调整电阻箱R,使标准表读数达到同样的数值,此时电阻箱示值即为表头内阻Rg.
(2):将表头改装成双量程电流表:
方法:在表头两端并联两串联电阻Rs1和Rs2,表头及Rs1和Rs2组成的整体就是电流表.
并联电阻:
○1

2 (3):将表头改装成双量程电压表
方法:在表头上串联两电阻Rp1, Rp2使超过表头所能承受的那部分电压降在电阻Rp1, Rp2上.表头和电阻Rp1, Rp2组成的整体就是电压表.

3
○4
(4):电表的误差和校准:
为了减少改装表的误差,对改装表在量程范围内选取若干点校准测量,根据校准结果绘制校准曲线,通过校准曲线可以确定改装电表的准确度等级.
电表的准确度等级分为:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0七个等级.
Is为标准表读数,Ix为改装表读数.
(5)欧姆表设计:
Rt为调零电阻,R0为限流电阻,E为干电池,Rx为待测电阻.接入Rx 后:Ix= E/ (Rg + Rt + R0 + Rx) ,当E和Rg+ R0 + Rt的值一定时, Rx与Ix 的值一一对应,因此,将电表刻度盘按电阻值来划分刻度(非均匀刻度),即构成欧姆表.零电阻(ab短接)对应于电流最大值;当干电池经使用电
动势下降时, Rt可用来调节零点.
(6)多用电表电路
四:实验内容
实验时,电源电压E不要高于3V,正确选择滑线变阻器.
(1)测定表头满偏电流Ig,表头的内阻Rg
○1开关K2合向位置1,两个滑线变阻器的滑动触头均置于安全位置. ○2合上K1,正确改变滑线变阻器滑动触头的位置,使改装表头指针偏转至满刻度100μA ,此时标准微安表的示值即为满偏电流Ig.变阻器置安全位置, 开关K2合向2,调整电阻箱R0使标准表电流为Ig,此时,电阻箱R0示值即为内阻Rg
(2)将表头改装成1mA和2mA的电流表:
○1根据式○1式○2计算分流电阻Rs1和Rs2 .
○2实验修正电阻Rs1和Rs2的阻值.改变K2位置使标准表电流为分别1mA; 2mA时改装表指针均能正好偏转满刻度.○3校准电流表:改装表从满偏(1mA; 2mA)起到零刻度,由大到小均匀取11个值进行校准,然后再增加电流重复测量一遍至满刻度为止.分别记录对应标准表读数求平均,即为各取值点的校准值.
(3)将表头改装成1V和2V的电压表:
○1计算分压电阻Rp1和Rp2.
○2实验修正电阻Rp1和Rp2阻值.
将K2分别合于位置1和位置2 ,调节Rp1和Rp2阻值,使标准表电压读数分别为1V和2V时,改装表指针均正好偏转满刻度.
○3校准电压表.
改装表从满偏(1V和2V)起到零刻度,由大到小均匀取11个值进行校准,然后再增加电压重复测量一遍至满刻度为止.分别记录对应标准表
读数求平均,即为各取值点的校准值.
(4)设计一测量90KΩ殴姆表并对表头刻度进行定标:
○1将Rt置于最大值位置,选择合适的电阻值R0,使当ab间短路时,表头指针能满偏.
○2接入电阻箱Rx (90KΩ)记下表头指针指示位置的Ix值.从90KΩ到0 Ω选7个不同的Rx值,分别记录Ix值,对表头刻度进行定标.
•测定表头满偏电流Ig:
(4)组装多用电表
五:数据记录与处理
(1)表头满偏电流Ig = ____μA,表头内阻Rg = ____Ω
(2)改装成1mA和2mA的电流表:计算分流电阻Rs 1= ___Ω , Rs 2= ___Ω ,通过实验修正的实际分流电阻Rs1’= ___Ω和
Rs2’= ___Ω
1mA电流表数据
(3)改装成1V和2V的电压表:计算分压电阻Rp1 = ___Ω, Rp2 = ___Ω,通过实验修正的实际分压电阻Rp1’=___Ω和Rp2’=___Ω(

(4)改装成测量90KΩ殴姆表:
90KΩ殴姆表数据记录表:
(5)分别作改装电流表和改装电压表的校准曲线(6)确定改装后电流表和电压表的准确度等级K. (7)误差分析
注:具体实验可以省略一部分。

相关文档
最新文档