万用表的设计与装配(电路基础)分解

课程设计（大作业）报告课程名称：《电路》课程设计设计题目：万用表的设计与装配院系：信息技术学院班级：计算机科学与技术设计者：xxxx学号：xxxxxx指导教师：xxxx设计时间：2013-01-17信息技术学院昆明学院课程设计（大作业）任务书一、题目分析理解实训与其它课程的不同（实训要求我们更好地运用课堂上的相关知识指导，并且应用它们解决实际问题，它主要提高我们的实际操作能力和独立思考? 解决问题的能力） ; 加强学生们的实践动手能力和独立完成能力; 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;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;培养我们自己的动手，独立思考，遇到问题时能够独立解决的能力。

通过实习还能让我们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。

二、总体设计1、万用表的概述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、交流电流和电阻，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hFE等。

MF47型万用表具有26个基本量程和电瓶、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考流程，是一种来量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳点、过载保护可靠、读书清晰、使用方便的信息万用表。

2、万用表的技术指标直流电流 DCmA 50uA—500uA—5mA—50mA—500mA—10mA 6档选择直流电压DCV 0.25V—0.5V—2.5V—10V—50V—250V—500 9档选择V—1000V—2500V交流电压ACV 10V—50V—250V—500V—1000V—2500V 6档选择直流电阻R ×1—×10—×100—×1K—×10K 5档选择直流电容C 0.01uF—10uF—100uF—1000uF—10000uF—100000uF 5档选择温度测量TEMP -10`C—150`C 1档选择晶体管 hFE 0—1000 1档选择音频电平 dB -10dB—+22dB 4档选择电池电力BATT RL=7Ω 1.2V—1.5V—2V—3V—3.6VRL=190Ω 9V 2档选择标准电阻箱R.box 0.025-22.5 14档选择3、MF47型万用表的原理与设计总体结构、原理图及功能(1).指针万用表的工作原理图它由表头、电阻测量档、电流测量档、直流电压测量档和直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。

当我们把档位开关限流，由表头显示出旋钮SA打到交流电压档时，通过二极管VD整流，电阻R3来；限流，表头即可显示；当打到直流电压档时不须二极管整流，仅须电阻R2(2)、 MF47的电路原理框图它由5个部分组成：公共显示部分；直流电流部分；直流电压部分；交流电压部分和电阻部分。

线路板上每个档位的分布（见图8），上面为交流电压档，左边为直流电压档，下面为直流mA档，右边是电阻档。

它的显示表头是一个直流μA表，WH2是电位器用于调节表头回路中的电流大小，D3、D4两个二极管反向并联并与电容并联，用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用，使表头不至电压、电流过大而烧坏。

电阻档分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、几个量程，当转换开关打到某一个量程时，与某一个电阻形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。

（3）万用电表各档测量电路设计及参数计算1）直流电流线路2）直流电压线路3）交流电压线路4）直流电阻线路 1）．直流电流档的原理图设计与计算在测量电流时（50μA 除 外）开关闭合，在测量其它开 关时则打开。

Ω=⨯=600010A 500.3V6-μ总RΩ=⨯=06.010500mA 0.3V3-1RΩ=-=-⨯=54.006.06.010500mA 0.3V13-2R R Ω=--=--⨯=4.554.006.061050mA 0.3V213-3R R R Ω=Ω---=---⨯=544.554.006.060105mA 0.3V3213-4R R R R Ω=Ω----=----⨯=540544.554.006.0600100.5mA 0.3V43213-5R R R R R Ω=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 V20105016μ 0.25V ⨯20K Ω=5K Ω1⨯20K Ω=20K Ω 2.5⨯20K Ω=50K Ω 10⨯20K Ω=200K Ω 50⨯20K Ω=1000K Ω 250⨯20K Ω=5000K Ω 500⨯20K Ω=1000K Ω3）原理图设计与计算直流电源灵敏度：Ω=K AV25041μ 250A 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 Ω1000⨯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 电源串联供电三、实验器材1、电阻;(单位:欧姆精度%1 只/台)2、元器件电容器10K 5% WH161 1 只二极管1N4001 3 只、1N4007 1只保险丝座2只电解电容10uF 16V 1 只保险丝管5×20 250V、0.5A 1只3、塑料件：面板 1只大旋钮 1只小旋钮 1只表箱 1只电池板 1 只晶体管插座 1只提把 1只电刷架 1只4、标准件：螺钉 M3×8 自攻 4只螺钉 M4×12 1只5、零配件：输入插座 4只压簧 2只钢珠 2只电刷片 1只电池夹负极 3只晶体管插片 6只档位板名牌 1只科华标志 1只 MF47线路板 1 块连接线 5根6、其他材料：成品表头 46.2uA 1只测试棒（红、黑）1副镊子，钳子四、制作步骤（MF47型万用表的组装与调试）安装原理与准备万用表的安装步骤1、清点材料（参考材料配件清单）1）按材料清单一一对应，记清每个元件的名称与外形2）小心，不要将塑料袋撕破，以免材料丢失；3）材料时请将表箱后盖当容器，将所有的东西都放在里面；4）清点完后请将材料放回塑料袋备用；5）暂时不用的材料请放在塑料袋里。

2.在安装前辨别好二极管的极性，判断出电容的正负极，把相应大小的电阻按照电路板放在相应的位置。

（1）.二极管极性的判断：把红表笔和黑表笔分别与二极管的两引脚连接，观察其阻值并记下；然后把两表笔对调再与二极管两引脚连接，再次观察并记录下阻值。

测得阻值小时，黑笔所接二极管的那端引脚是二极管的“+ ”极，红笔所接二极管的那端引脚是二极管的“－”极。

（2）.电容极性的判断：据电容引脚的长短来判断极性，长的一端为正极，短的一端为负，还可以根据万用表来判断，判断的方法是正接时阻值大，反接时阻值小（3）.读出相应电阻的阻值（色坏的认识）从材料袋中取出一色环电阻，对照幻灯片观察，看它有几道色环，蓝电阻或绿电阻有五道色环（见图20），其中有一道色环与别的色环间相距较大，且色环较粗，这是第五道色环，读数时应将其放每道色环表示的意义（见表2），色环表格左边第一道色环表示第一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示乘数，第四道色环（也就是离开较远并且较粗的色环）表示误差。

由此可知，图20中的色环为蓝、紫、绿、黄、棕，阻值为675×104Ω＝6.75M Ω，其误差为±1% 。

1）金色和银色只能是乘数和允许误差，一定放在右边； 2）表示允许误差的色环比别的色环稍宽，离别的色环稍远；3）本次实习使用的电阻大多数允许误差是±1%的，用棕色色环表示，因此棕色 一般都在最右边。

3焊接前的准备工作 1）清除元件表面的氧化层元件经过长期存放会在表面形成氧化层，不但使元件难以焊接，而且还会影响焊接质量。

因此当元件表面存在氧化层时，应首先清除元件表面的氧化层。

注意用力不能过猛，以免使元件引脚受伤或折断。

清除元件表面的氧化层的方法是：左手捏住电阻或其他元件的本体，右手用锯条或剪刀、刀片等轻刮元件引脚的表面。

左手慢慢地转动，直到表面氧化层全部去除。

为了使电池夹易于焊接要用尖嘴钳前端的齿口部分将电池夹的焊接点锉毛，去除氧化层。

2）元件引脚的弯制成形左手用镊子紧靠电阻的本体夹紧元件的引脚（见图22），使引脚的弯折处距离元件的本体有2mm 以上的间隙。

左手夹紧镊子，右手食指将引脚弯成直角。

电容的引脚可以弯成直角，将电容水平安装（见图23中e ）；也可以将其弯成梯形后垂直安装（见图23中h ）。

二极管可以水平安装，但当孔距很小时应垂直安装（见图23中i ）。

为了将二极管的引脚弯成美观的圆形，应用螺丝刀辅助弯制（见图24）。

将螺丝刀紧靠二极管引脚的根部，十字交叉，左手捏紧交叉点，右手食指将引脚向下弯，直到两引脚平行有的元件安装孔距较大，应根据线路板上对应的孔距弯曲成形（见图25）。

c d 孔距较e水平4.元器件的插放将弯制成型的元器件对照图纸插放到线路板上。

1)一定不插错位置；2)二极管、电解电容注意极性；3)电阻插放时要求读数方向排列整齐。

横排的必须从左向右读，竖排的必须从下向上读，保证读数一致4）欧姆调零电位器WH1不能装在黄色面，应该装在线路板的焊接绿面上。

5）四个输入插管是用来插表棒的，必须焊接牢固，安装在绿面。

安装时要将其插入线路板中，并用尖嘴钳在黄面轻轻捏紧，将其垂直于板面固定好，最后将三个固定点焊接牢靠。

6）晶体管插座用于判断晶体管的极性，也要装在线路板绿面。

在绿面的左上角有6个椭圆型的焊盘，中间有两个小孔，用于晶体管插座的定位，将其放入小孔中检查是否合适，如果小孔直径小于定位突起物，应用起子将孔略微扩大，使定位突起物能够顺利插入。

5.元器件的焊接1）电烙铁的安全使用方法焊接前注意：电烙铁的插头必须插在右手的插座上，不能插在靠左手的插座上；如果是左撇子就插在左手。

电烙铁通电前应将电源线拉直，并检查其绝缘层是否有损。

通电后应将电烙铁插在烙铁架中，并检查烙铁头是否会碰到电源线、书包或其他易燃物品。

电烙铁加热后不能用手触摸其发热金属部分，以免烫伤或触电。

烙铁架上的海绵要事先加水浸湿。

2）烙铁头的保护为了便于使用，电烙铁每次使用后都要进行维护。

可用锉刀将烙铁头上的黑色氧化层锉去，露出铜的本色。