万用表的设计与装配(电路基础)

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—10000

uF—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—3.6V

RL=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R

3

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R

2

(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 500.3V

6

-μ总R

Ω=⨯=

06.010500mA 0.3V

3

-1R

Ω

=-=-⨯=54.006.06.010

500mA 0.3V

1

3-2R R Ω

=--=--⨯=4.554.006.061050mA 0.3V

2

13

-3R R R Ω=Ω---=---⨯=544.554.006.060105mA 0.3V

3213

-4R R R R Ω=Ω----=----⨯=540544.554.006.0600100.5mA 0.3V

43213

-5R R R R R Ω=Ω--=--=31006002300600060023006总R R

2）．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

2010

5016

μ 0.25V ⨯20K Ω=5K Ω

1⨯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 Ω

3）原理图设计与计算

直流电源灵敏度：

Ω=K A

V

25041μ 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 Ω

1000⨯4K Ω=4000K Ω

4）.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