万用表的制作方法
实验25 数字万用电表的设计、制作与校准---讲义
实验二十五 数字万用表的设计、制作与校准数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。
数字电表工作原理简单,完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量,从而提高大家的动手能力和解决问题能力。
【实验目的】1.了解数字电表的基本原理和特性。
2.掌握数字电表的校准方法和使用方法。
3.设计数字万用表(即多量程数字电压、电流和电阻表)。
4.了解交流电压和二极管相关参数的测量。
【实验仪器】ZKDB-A 型数字电表改装试验仪1套(所含模块如下图所示),通用标准万用表1个。
量程转换开关模块交直流电压转换模块 功能:把交流电压转换成直流电压,模块中有电位器进行调整。
参考电阻模块 功能:提供可调参考电阻和可调待测电阻各一个。
三位半数字电压表头AD 参考电压模块功能:提供数字电压表头中模数转换芯片所需的参考电压(Vr-,Vr+), 有两档(0.1V 和1V ),有电位器可进行电压调节。
【实验原理】 1. 数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量,指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表,需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号,再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同,其幅值大小是不连续的,就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值,所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为∆,则数字信号的大小是∆的整数倍,该整数可以用二进制码表示。
设∆=0.1mV,我们把被测电量程扩展分压器模块 a 量程扩展分流器模块 a 量程扩展分流器模块 b电流档保护模块 功能:防止过流。
量程扩展分压器模块b量程扩展分档电阻模块电阻档保护模块 功能:防止过压损坏仪器。
待测元件模块功能:提供电阻、二极管、NPN 三极管和PNP 三极管各一个。
GND+5V3K10K二极管测量XDAXDKXDO二极管测量模块电阻档基准电压模块 功能:用于在电阻测量时提供测量基准电压。
数字万用表实验设计
8.12 设计数字万用表【实验目的】1.了解数字电表的基本原理、常用双积分模数转换芯片外围参数的选择原则及电表的校准原则;2.了解数字万用表的特性、组成及工作原理;3.掌握分压、分流电路的原理;4.设计制作多量程直流电压表、电流表及电阻表;5.了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
【设计要求及实验内容】1.设计制作多量程直流数字电压表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:200mv、2v);2.设计制作多量程直流数字电流表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:200mA、20mA);3.设计制作多量程数字欧姆表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:200Ω、2kΩ、20 k Ω);4.设计制作多量程交流数字电压表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:AC, 200mv、2v);5.二极管正向压降的校准和测量;6.三极管h FE参数的测量。
以上实验,在1至3中选择2~3个实验题目为必做内容,4至6为选做内容。
【主要实验器材】1.DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪;2.四位半通用数字万用表;3.标准电阻箱。
【实验原理、方法提示】1. 数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量,指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表,需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号,再进行显示和处理。
(1)双积分模数转换器(ICL7107)的基本工作原理我们将完成从模拟电信号转换成数字信号的电路称为模数转换器(AD转换器)。
数字万用表常用的转换器为双积分AD转换器。
双积分模数转换电路的原理比较简单,当输入电压为Vx 时,在一定时间T1内对电量为零的电容器C 进行恒流(电流大小与待测电压Vx 成正比)充电,这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加,当充电时间T1到后,电容器上积累的电量Q 与被测电压Vx 成正比(式1);接着让电容器恒流放电(电流大小与参考电压Vref 成正比),这样电容器两极之间的电量将线性减小,直到T2时刻减小为零。
icl7129制作万用表
Icl7129制作四位半万用表段绝缘漆脱落,这正是E-电源走线,显然此处若形成电阻则有可能使负电源串入B点。
刮去板上碳痕并清洗吹干.负溢出果然不再出现。
问题并未就此解决:用750V挡测220V交流电源,读数只有73V;转至200V及以下各档也无溢出显示,如2V档只显示O.3V。
因AcV与DVc测量部分共用,Dc各挡正常,说明问题仍在虚线框内,要么Ic2(3)脚输入交流信号过低,要么放大或整流环节有问题。
先易后难,测输入端电阻.R50,阻值为239k,查资料同型号表此电阻编号R37,阻值100k。
用100k电阻更换R50后,再试测220V交流,在750V挡读数,增大为132V,而200V及以下各挡都不溢出,且各挡读数均不稳定,可见电路仍有故障。
考虑到c23正端出现的碳痕曾造成与E-短路,c23损坏的可能性较大。
更换c23后,试测220V电源,在750v档读数已升至220V,但200V挡却只显示140V,以下各挡仍不溢出。
分析电压测量电路,在测同一信号时.正常情况下每减小一挡,③脚的交流输入信号应提高10倍,相应放大整流后的直流信号也应增大10倍,直至IN+超过200mV,按理在200V挡增大10倍以后IN+应为220mV,显示溢出才是正常,显然实际IN+远小于此值。
经以上分析问题已经只限于放大电路Ic2,交流通道c22或其后的整流滤波环节了。
最可疑的应是的c22,更换C22后,交流及电容各挡测量显不准确稳定,故障终于排除。
我是96年元月份通过邮寄方式买的这款万用表,到现在已经正常使用近14年了(当时是260元),其测量的准确度和耐用度不是一般数字表所能比的,属于高精度万用表,可以说物超所值,最近由于别人误操作损坏,本人现在已经完全修复如初,今天特把维修该表与平时的使用经验总结一下,供各位同仁做为参考,有不对的地方请给予指导。
DT930F+数字万用表使用ICL7129四位半A/D转换器,精确度比DT890系列能提高几个数量级,最高分辨力达10μV,而且增加了测频功能。
指针万用表的分析制作—等效电路分析
4 20
+
I2
U
+
UR
_
20
–
b
注意
①最大功率传输定理用于一端口电路给定,负
载电阻可调的情况;
②一端口等效电阻消耗的功率一般并不等于端
口内部消耗的功率,因此当负载获取最大功率
时,电路的传输效率并不一定是50%;
③计算最大功率问题结合应用戴维宁定理
I″
IS
当恒 RBiblioteka 于压短源路相电流源单独作用时
+
US
RS
根据叠加定理
I'
, I" IS
;
RS R
RS R
I I' I"
4. 应用举例
10
10
4A
I
10
10
4A
10
I″
用叠加原理求:I =?
10
20V
+
10
4A电流源单独作用时:
′ = 4 ×
10
= 2A
10 + 10
16Ω
20Ω
30Ω
A
+
_US
RS =RAB
US =UOC
B
求 戴维南等效电路
B
先求等效电源US及RS
A
30Ω
20Ω
C
30Ω
10V_
+
+
D UOC
_
20Ω
B
U OC U AD U DB
30
20
10
10
20 30
30 20
6 - 4 2V
DIY高精度数字万用表
DIY高精度数字万用表概述:数字多用表是常用的测量仪器,目前市场常见的是3.5(三位半)和4.5 手持表,用于一般测量,另外高端的则是6.5位以上的台式表,价格较高,用于高精度测量。
随着电子技术的进步,高性能低成本的器件层出不穷,使得制作一部低档的6.5位数字多用表成为了可能,这里介绍这款六位版,就是在性能上、功能上和成本上综合考虑的一种设计实现方案。
设计思想:选用成品的通用元件:高端DMM采用以恒温深埋齐纳基准——前端为Dual JFET的混合低噪声运算放大器——多斜率积分高速高分辨率ADC 为主轴的测量系统,其中每个部分的制作难度都非常高,而且需要昂贵的仪器进行调试、校准,这样的要求在业余条件下是难以满足的,所以这里采用了相对低成本可靠通用IC 精密带隙基准——单片低噪声斩波稳零放大器——24Bits低噪声ΣΔ ADC 来替代,这样的既可以减少元件采购难度,降低整体成本,最重要的是能得到可靠的性能保证,就是说可以根据DataSheet上标明的最差指标可以计算出系统的整体性能。
放弃高电压,大电流量程:首先对这些量程进行高精度测量本身难度就非常高,而且对系统的输入选择、保护系统提出了很高的要求,元件质量要求高,PCB 面积占用大,最重要的是要为用户人身安全负责,为了避免出现安全问题所以没有设置危险的测量量程。
放弃长期稳定性:要靠数字多用表本身来保证长期稳定性意味着整个系统每个部分都要有很高的长期稳定性,基准要用深埋齐纳基准,分压电阻要用精密电阻网络等等,成本会显著提高,相对而言购买或制作标定好的基准(LYMEX有售)要便宜的多,而且在进行对比测量时可以将整体的精度提高到接近外部基准的水平。
放弃交流测量:由于没有设计交流测量系统的条件,所以没有做。
采用手持设备架构:由于现代MCU的集成度非常高,开发工具越来越简便,加之笔者最近在学习STM32,所以就做成手持设备了。
总的讲设计要素的优先关系如下低成本〉小巧〉低功耗〉高性能声明:本文涉及的内容涵盖危及生命的电学测量,特别提醒实验者确保人身安全!作者完全出于业余爱好撰写该文,由于能力有限疏漏乃至错误在所难免,因此作者不对该文章(包括附带的其他资料)的正确性负责,同时也不对因援引该文或使用附带资料导致的信誉损失、商业利益损失、财产损失、人身伤亡等(包含上述内容,但不见限于上述内容)负任何连带责任。
DT832万用表制作
焊接步骤
3. 看到焊锡流淌, 2~3秒钟后,移开 电烙铁。冷却后剪 掉引脚
4. 这就是焊好的样板 (已切断多余的引脚)。
不好的焊接(假焊)
问题:焊锡没有 流至引脚,一块 硬物包围住,连 接绝缘
解决: 重新加 热,再次焊接
焊得太多
不要焊得太多,以免形成焊桥
如果出现焊桥时 会造成短路,这种情 况一般是由于用焊锡 太多。可以如图示用 电烙铁打开 一般可以把电路 板倾倒一个角度,利 用重力作用,让多余 焊锡流到电烙铁上。
焊接要点
装配万用表最重要的因素是好的焊接技术。建 议使用25~40瓦的尖头电烙铁,烙铁的顶部应 保持清洁使之容易上锡 为了保证焊接质量,所有的元件都检查引脚, 需要的话,要预上焊锡 只能用优质合成的松香焊锡丝,助焊剂使用松 香,不能用酸性的焊油,防止酸性焊油腐蚀元 件和焊盘。
集成电路LM358
注意在焊这部分元件的时候,不要 让液晶导电点上沾上焊锡或者松香
液晶导电点 焊这部分元件 时要小心
保险丝夹的焊接
1 .保险丝夹要 焊得饱满。 它们的外边 有档片,注 意方向 2 .焊接输入插 座时,插座 的焊接部分 要预上锡, 保证焊接时 均匀地焊上 一层饱满的 焊锡 3.分流电阻不 要插到底
输入插座 已安装
在万用表PCB板上看一个实际 焊好的电阻
二极管的焊接
二极管负极
二极管就是一个PN结。 图中箭头所指的那一头 (有白色负号标记的) 为二极管的负极。
PCB板上的 二极管符号
焊接分流电阻应当预上锡
未经上锡处理的分流电阻 (露出红色的铜) 易产生虚焊
经过上锡处理的分流电阻 (银白色的管脚) 可以保证焊接可靠
合上外壳
实验七、万用表的制作与定标
1、直流电流档设计
根据并联电阻的分流作用可以扩大电流 表的量程,安培计就是利用微小量程的微 安表并联一只小阻值电阻而成,在多量程 的电流表中,和各分流电阻的接法有两种: 一种为开路置换式,如图7 -1所示;另一 种为环形分流式,亦称闭路抽头式,一般 多量程电流表和万用电表电流档的分流线 路往往采用这种方法。
R M K(Vx V前 )
式中 为测量档的电压值。 为前一档的电 V前 压值。 Vx
在万用电表中,电流档和电压档是共用的一 个电流表头,因此设计直流档时,根据电压表的 每伏欧姆数,首先确定直流电压档的工件电流 I gv (因为 K 1 I gv ),然后根据式(7-5)计算分 流电阻。这样可以得到一个”等效表头”,如图7 -4(b)所示。然后算出等效表头的内阻再根据(76)式求得。
结论:各档的电流量程与该量程的分流电阻的乘积
是个常数,这个常数等于表头的量程与整个环形回 路总电阻的乘积。我们称 I g ( Rs 3 rg ) 为环形回路电压 值或简称回路电压,用符号 V0 表示。
因此以上结论可写成:
V0 R Si I i (rg R s )I g
(7-4)
如果适当选择 V0 ,那么根据(7-4)式可求得各 量程所需的分流电阻值。
式中 为整流因数(全波为1,半波为0.5), R为纹波系数,是交流有效值和平均值的转换系 数,其值为0.9005, 为整流元件的整效率,按不 0 同的元件而异。若计算时暂取98%.则由上式:
全波整流效率: 全= X 0.9005 X 0.98 =0.882 1 半波整流效率: 半=0.5 X 0.9005 X 0.98 = 0.441
同理可求出抽头电阻:
R 4 540 R 5 5.40k
数字万用表的制作与校准
830数字万用表原理、组装与调试一. 实践目的830数字万用表是一种LCD数字显示多功能、多量程的3 1/2位便携式电工仪表,可以测量直流电流(DCA)、交直流电压(ACV)、电阻值和晶体管共射极直流放大系数h FE和二极管等。
通过对830数字万用表的安装、焊接、调试,可了解830数字万用表装配的全过程,掌握元器件的识别、测试及整机装配和调试工艺。
二. 实践要求1.掌握830数字万用表的工作原理;2.对照原理图,看懂830数字万用表的装配接线图;3.对照原理图,了解830数字万用表的电路符号、元件和实物;4.根据技术指标测试各元器件的主要参数;5.掌握830数字万用表调试的基本方法,学会排除焊接和装配过程中出现的故障;6.掌握830数字万用表的使用方法;7.掌握一定的用电知识及电工操作技能;8.学会使用一些常用的电工工具及仪表,如尖嘴钳、剥线钳、万用表等;9.养成严谨、细致的工作作风。
三. 830数字万用表简介830数字万用表以集成电路7106为核心,电路简洁、功能齐全、体积小巧、外观精致,便于携带。
其主要技术指标如表1所示。
表1 830数字万用表主要技术指标四. 830数字万用表工作原理DT830B数字万用表以大规模集成电路7106为核心,其原理框图如图1所示。
输入的电压或电流信号经过一个开关选择器转换成0~199.9mV的直流电压。
例如输入信号100VDC,就用1000:1的分压器获得100.0mVDC;输入信号100V AC,首先整流为100VDC,然后再分压成100.0mVDC。
电流测量则通过选择不同阻值的分流电阻获得。
采用比例法测量电阻,方法是利用一个内部电压源加在一个己知电阻值的系列电阻和串联在一起的被测电阻上。
被测电阻上的电压与己知电阻上的电压之比值,与被测电阻值成正比。
输入7106的直流信号被接入一个A/D转换器,转换成数字信号,然后送入译码器转换成驱动LCD的7段码。
A/D转换器的时钟是由一个振荡频率约48KHz的外部振荡器提供的,它经过一个1/4分频获得计数频率,这个频率获得2.5次/秒的测量速率。
实验二十八数字万用表设计性实验
实验⼆⼗⼋数字万⽤表设计性实验实验⼆⼗⼋数字万⽤表设计性实验⼀、实验内容:1、制作量程200mA的微安表(表头);2、设计制作多量程直流电压表;3、设计制作多量程直流电流表;⼆、实验仪器:三位半数字万⽤表三、实验原理1、数字万⽤表的组成数字万⽤表的组成见图28.1。
图28.1 数字万⽤表的组成数字万⽤表其核⼼是⼀个三位半数字表头,它由数字表专⽤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。
2、直流数字电压表头“三位半数字表头”电路单元的功能:将输⼊的两个模拟电压转换成数字,并将两数字进⾏⽐较,将结果在显⽰屏上显⽰出来。
利⽤这个功能,将其中的⼀个电压输⼊作为公认的基准,另⼀个作为待测量电压,这样就和所有量具或仪器的测量原理⼀样,能够对电压进⾏测量了。
见图28.2。
图28.2 200mV(199.9mV)直流数字电压表头及校准电路3、多量程直流数字电压表在数字电压表头前⾯加⼀级分压电路(分压器),可以扩展直流电压测量的量程。
如图28.3所⽰,U 0为电压表头的量程(如200mV),r 为其内阻(如10M Ω),r 1、r 2为分压电阻,U i0为扩展后的量程。
图28.3 分压电路原理图28.4多量程分压器原理电路多量程分压器原理电路见图28.4。
图28.5 实⽤分压器电路采⽤图28.4的分压电路虽然可以扩展电压表的量程,但在⼩量程档明显降低了电压表的输⼊阻抗,这在实际使⽤中是所不希望的。
所以,实际数字万⽤表的直流电压档电路为图5所⽰,它能在不降低输⼊阻抗的情况下,达到同样的分压效果。
数字电压表 0~U 00~U i0 r 1r 2 r IN+IN-U 动U4、多量程直流数字电流表测量电流的原理是:根据欧姆定律,⽤合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压,再进⾏测量。
MF-47型万用表的电子制作
MF-47型万用表的电子制作作者:薛喆文来源:《中国科技纵横》2019年第01期摘要:万用表是一种可以用来测量电压、电流以及电阻等参数的便携式仪表。
学生和电子爱好者可以通过组装万用表来提高实践动手能力。
本文主要介绍MF-47型万用表的电子制作,包括元器件检测、安装、焊接与调试。
关键词:万用表;检测;安装;焊接中图分类号:TM938.12 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)01-0187-020 引言万用表是一种多功能测量仪表,测量范围较广,可以用来测量直流电压、交流电压、电流以及电阻的阻值,同时使用简单、便于携带,因此是专业人员测量和检测故障的常用仪表之一。
学生及电子爱好者也可以通过组装和焊接万用表来提高实践和动手能力。
本文就南京科华仪器仪表公司生产的MF-47万用表套件的组装和焊接进行详细的说明。
1 MF-47万用表的功能与组成万用表分为指针式万用表和数字式万用表,MF-47万用表属于指针式万用表,具有多功能多量程,除了可以测量交直流电压、直流电流、电阻的阻值以及电容的容值外还可以测量三极管放大倍数、电池的电量等[1]。
MF-47是由测量电路、显示部分、转换装置以及外壳等组成。
测量电路主要作用是把性质和大小不同的被测参数转换为显示部分所能接收的电量。
显示部分又叫表头,有多种量程的刻度,用来显示被测参数的大小。
MF-47万用表采用的是高灵敏度的磁电式直流微安表,即当表头有电流通过时,根据电磁感应表头的指针就会偏转。
测量电阻阻值时,需要外部提供直流电源给表头,让表头指针偏转。
因此,MF-47万用表在电阻档低量程时使用一节1.5V电池和高量程共用一节1.5V和一节9V电池。
而测量电压和电流时由于被测量电量给表头提供电流,所以,不需要外加电源。
表头最大只能通过46.2μA的直流电流。
当被测量的电量超出表头电流的极限值时,测量电路部分就会根据被测电量的性质变换为表头可以接受的电流。
数字万用表的设计与制作
支架是固定液晶片和导电胶条的支撑,通过支架上面的5个爪与印制板固定,并由四角及中间的3个凸点定位。
安装步骤:
(1)将液晶片放入支架,支架爪向上,液晶片镜面向下。
(2)安放导电胶条 。
导电胶条的中间是导电体,安放时必须小心保护,用镊子轻轻夹持并准确放置。
(3)将液晶屏组件安装到PCB板上。
一、实验内容
学习模数转换器、液晶面板等部件的知识,掌握数字万用表电路的工作原理,掌握基本的焊接技术。通过数字万用表的安装与调试,了解数字万用表的特点,熟悉装配数字万用表的基本工艺过程,掌握基本的装配技艺,学习整机的装配工艺;培养动手能力及严谨的工作作风。
二、实验要求
1、了解数字万用表的基本功能;
(2)测试相关极性的物理量时,其极性显示与表笔是对应的。也就是说,当不显示极性时,红表笔触点为电位高端或电流流入端,极性显示“-”时,红表笔触点则为电位低端或电流流出端。
(3)电阻挡及二极管挡与指针表有别。指针表测量电阻时,红、黑表笔与测试源极性相反,即黑表笔为测试源正端,红表笔为负端。而数字表却与测试源极性一致,即红表笔为测试源正端,黑表笔为负端,这与电压、电流挡表示一致。这样不会混淆,较指针表优越。
4.总装
(1)安装转换开关/前盖。
(2)将弹簧/滚珠依次装入转换开关两侧的孔里。
(3)将转换开关用左手托起。
(4)右手拿前盖板对准孔位。
(5)将转换开关贴放到前盖相应位置。
(6)左手按住转换开关,双手翻转使面板向下,将装好的印制板组件对准前盖位置,装入机壳,注意对准螺孔和转换开关轴定位孔。
2、认识分立器件,能够识别与连接色环电阻、普通电容、电解电容、二极管、三极管、集成电路TC7106、液晶显示器件等元件的工作特性;
万用表的制作(1)
2、工艺过程
(1)预热电烙铁,烙铁头作清洁处理,上锡。 (2)清理焊接件表面,如有镀银层应保留,根据需要选择 连接线的长短和颜色,剥开线头,线芯的长度要适中。 (3)根据装配图固定某些支架,如电池架、二极管支架等。 (4)焊接转换开关上交流电压档和直流电压档的公共连线。 (5)焊接转换开关上各档位对应的电阻元件及其对外连线。 (6)焊接固定支架上的元件,如二极管、电阻、零欧姆调 节电位器及电池架的连线等。最后完成全部焊接工作。 (7)检查、核对组装后的万用表电路。 (8)底板装进表盒,装上转换开关旋纽,送指导教师检查。
21K
10K
17.4K
5K 2.65K
1.11k 101 10 0.94
图17-5万用表基本原理图
1.78K
55.4K 141K
4.5M 2.25M 1.8M 360K
165
15
BATT 500 50 5 0.5 0.25 0.5 2.5 10 50 250 500 1000 1000 500 250 50 10 ×10K ×1K ×100 ×10hFE×1 OFF
3、万用表校准
在没有专用校准设备的情况下,可用普通数字万用表校准, 方法如下。 (1)将装配完成的万用表仔细检查一遍,确认无误后,将 万用表旋至最小电流档0.25V/50uA处,用数字万用表测量其 “+”、“-”两插座之间的电阻值,应在4.9~5.1kΩ之间。如不 符合要求,应调整电位器上方220Ω、120Ω两只电阻阻值, 直至达到要求为止。 (2)将万用表从电流档开始逐档检测满度值。检测时,从 最小档开始。首先检测直流电流档,然后是直流电压、交流 电压、直流电阻及其他。各档检测符合要求后,即可投入正 常使用。
构成不同量程的档位,如图17-6所 图17-6 直流电流测量电路
MF47万用表的设计与制作案例
MF47万用表的设计与制作案例一、万用表的组成与原理1、万用表的分类数字万用表按照量程转换方式来分类,可划分成三种类型:手动量程,自动量程,自动/手动量程根据功能、用途及价格的不同,数字万用表大致可分为9大类:低档数字万用表(亦称普及型数字万用)、中档数字万用表、中/高档数字万用表、数字/模拟混合式仪表,数字/模拟图双显示的仪表、万用示波表(将数字万用表、数字存储示波器等动能集于一身)。
2、万用表结构及工作原理此次实习使用的是指针是万用表MF47。
Mf47的组成部分: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,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。
测量电路:把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流,由电阻、半导体元件及电池组成。
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。
档位选择电路: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。
DT832万用表制作PPT
二极管负极
20
焊接分流电阻应当预上锡
未经上锡处理的分流电阻 (露出红色的铜)
易产生虚焊
经过上锡处理的分流电阻 (银白色的管脚)
可以保证焊接可靠
21
保险丝夹和输入插座的焊接
1 .保险丝夹要 焊得饱满。 它们的外边 有档片,注 意方向
2 .焊接输入插 座时,插座 的焊接部分 要预上锡, 保证焊接时 均匀地焊上 一层饱满的 焊锡
9
焊接步骤
3. 看到焊锡流淌, 2~3秒钟后,移开 电烙铁。冷却后剪 掉引脚
4. 这就是焊好的样板 (已切断多余的引脚)。
10
不好的焊接(假焊)
问题:焊锡没有 流至引脚,一块 硬物包围住,连 接绝缘
解决: 重新加 热,再次焊接
11
焊得太多
不要焊得太多,以免形成焊桥
如果出现焊桥时 会造成短路,这种情 况一般是由于用焊锡 太多。可以如图示用 电烙铁打开
先固定下面保险丝 夹间的那个短螺丝。
然后拧紧右图上面 两个短螺丝
42
正确装入电池触片
43
装上保险丝
保险丝正好 位于两个保 险丝夹的左 右挡片内
44
装入电池
45
来看看装好的万用表的内核
46
调试篇
经过了焊接篇、安装篇后,万用表的安 装基本上完成了
但是,花了那么多工夫装出来的万用表 就一定好用吗?它能让我们随身携带, 有备无患吗?
为了得到一个测量精确、方便可靠的万 用表,我们还需要进一步地调试。
27
安装篇
焊接篇完成以后,我们得到了一块完全 焊好的PCB板
下面我们将进入安装篇,逐一安装转动 开关和液晶显示器,固定PCB板,装上 保险丝和电池
28
万用表的制作实验报告
万用表的制作实验报告万用表的制作实验报告引言:万用表是一种常见的电子测量仪器,它可以测量电压、电流和电阻等电学量。
本实验旨在通过自制一个简单的万用表,来了解其原理和制作过程。
实验材料:1. 一个电池2. 一根导线3. 一个电阻4. 一个指针5. 一块卡纸6. 一些铜片7. 一些电线8. 一个开关实验步骤:1. 首先,将电池的正极和负极分别与一个导线连接起来,形成一个电路。
2. 将电阻与电路的一端连接,这样电流就会通过电阻。
3. 将指针固定在卡纸上,使其能够自由转动。
4. 将铜片固定在指针上,使其与电路的另一端相连接。
5. 将电线连接开关和电路的一端,以控制电流的通断。
6. 将开关连接到电路的另一端,以便控制电流的流动。
实验原理:万用表的原理是利用电流通过电阻时产生的电压来测量电阻值。
在本实验中,当电流通过电阻时,指针会受到电流的作用而转动,从而指示出电流的大小。
通过测量指针的位置,我们可以得到电流的大小。
实验结果:根据实验步骤所述,我们成功制作了一个简单的万用表。
当电流通过电路时,指针会根据电流的大小而转动,从而指示出电流的大小。
通过观察指针的位置,我们可以得到电流的数值。
实验讨论:1. 本实验制作的万用表是一个简化版本,只能测量电流,无法测量电压和电阻。
在实际使用中,万用表通常具有多个测量范围和功能。
2. 在制作万用表时,我们使用了一个电阻来限制电流的大小。
电阻的阻值越大,电流通过时指针的转动角度越小。
因此,选择合适的电阻对于准确测量电流非常重要。
3. 在实验中,我们使用了一个开关来控制电流的通断。
这样可以避免电流一直流过电路,从而保护电池和电路的安全。
结论:通过本实验,我们成功制作了一个简单的万用表,并了解了其原理和制作过程。
虽然这个万用表只能测量电流,但它为我们提供了一个初步了解万用表的机会。
在今后的学习和实践中,我们可以进一步探索和应用万用表的更多功能。
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 。
MF47万用表的设计与制作
目录第一章概述 (2)第二章 MF47万用表的电路原理 (3)第三章电路调试与制作 (5)第四章总结与体会 (9)第五章附录 (12)第一章概述万用表现在已广泛应用于社会的每个角角落落,因为其弄能、价格、售后被广大用户关注,甚是被欢迎。
万用表一般可用来测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻和音频电平等电量。
由于万用表结构紧凑,携带和测量方便,因此是电路实验和电气维修中常用工具之一MF47改进型万用电表,在保留原有可供测量直流电流、交直流电压、直流电阻等功能的基础上将交流电压灵敏度提高到9k/v。
该表又新增直流电容测量、压降(稳压)参数(LV)测量、1.2V-3.6V电池电力测量、及电视机行管直流电压准确测量、防误测双重保护等新型功能。
使该表更适合于从事电脑、电器设备、电子仪器、家用电器、工厂、学校的科研、生产和维护使用。
产品特点:☆电容量直接测试☆ 1.2V-3.6V电池电力测量☆标准电阻箱应用☆电视机行电压测量2第二章MF47万用表的电路原理一.万用表的原理图与工作原理南京科华MF 47型指针式万用表原理电路图从图中我们可以分析出,其测量电阻,直流电压,交流电压和直流电流的原理可等效为下图所示:从上图中可以得出以下结论:➢测量外接直流或交流电压与直流电流时,万用表电池可有可无;3实践一:将万用表的电池1.5v和9V全取出,然后用其直流电压档测电压,结果显示为1.5v和9v。
➢万用表不用时不要打到电阻档,其他档可以,最好OFF;因为打到Ω档,如果两表笔(黑红)放置时不小心短路或接了一个具有一定电阻的东西会用使万用表电池耗电而减少万用表使用周期;然而非Ω档未用到电池,故不会耗电。
二.万用表电阻档工作原理图电阻色环对应表4第三章电路调试与制作一.MF74万用表安装调试:在没有专用校试设备的情况下,可用普通数字万用表电表校准,方法如下:1.线路板安装程序:按线路板上的标注将电阻及元器件焊装到相应位置(注:将电位器,输入插座及晶体管插座组件垂直焊接于线路板电路版面)。
毕业设计:万用表的设计与制作
职业技术学院毕业设计题目万用表的设计与制作系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目:万用表的设计与制作设计要求:1、掌握万用表的工作原理、结构特点;2、明确设计思路,懂得各测量电路的原理图及它们之间的关系;3、画出原理框图、正确叙述工作原理;4、举例详细说明万用表的使用方法及注意事项。
设计进度要求:第一周:确定题目,查阅资料。
第二周:写设计大纲。
第三周:写设计草稿。
第四周:输电子稿。
第五周:交电子稿。
第六周:老师检查论文,并作出相应的指导。
第七周:修改并打印论文。
第八周:论文答辩。
指导教师(签名):摘要当代电子科学技术的迅猛发展,创造出了一个神奇的世界。
多少人闯进了电子宫殿,在那里自由地摘取一颗颗耀眼的明珠。
多少人刚刚迈入电子宫殿的大门,正在深深求精。
在这条走向成功的道路上,众多的电子爱好者无一不喜爱过手中必备的工具——万用表。
虽然万用表在向数字化、智能化方向发展,但是由于指针式万用表具有结构简单,用途广,使用方便,可靠性高,价格便宜等优点,仍是检测电器元件最常用的检测工具。
万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表。
这次设计的万用表是磁电系整流式便携式多量限万用电表。
可供测量直流电流,交直流电压,直流电阻等,具有量程多,分档细,灵敏度高,体形轻巧,性能稳定,读数清晰,使用方便,适合于电子仪器,无线电电讯,电工,工厂实验室等广泛使用的万用电表。
关键词:表头指针准确度分辨力整流式目录摘要 ........................................................................................................................... I I 1 万用表的应用 (1)1.1 万用表的种类 (1)1.2 万用表的组成 (1)1.3 万用表的结构特征 (2)1.4 万用表的应用 (2)2 万用表的设计 (3)2.1 万用表的基本工作原理 (3)2.2 各测量档的原理及设计过程 (8)2.3 万用表总电路的设计 (13)2.4 电路参数 (15)3 万用表的使用方法及注意事项 (17)3.1 直流电流测量 (17)3.2 交直流电压测量 (17)3.3 直流电阻测量 (17)3.4 音频电平测量 (17)3.5 电容测量 (18)3.6 电感测量 (18)3.7 晶体管直流参数的测量 (18)3.8 万用表的使用注意事项 (19)4 万用表的安装与调试 (20)4.1 PCB版的制作 (20)4.2 元器件的认识 (21)4.3 色环的认识 (24)4.4 元器件的焊接 (25)4.5 机械部分的安装与调整 (27)4.6 技术规范标准 (29)5 故障的排除 (30)6 结论 (31)致谢 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
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17.3 实训所需仪表和材料
1、所需材料与器件
(1)电阻 见表17-6。
表17-6 所需电阻阻值表
0.94Ω 6.5Ω 10Ω 15Ω 165Ω 8.18Ω 83.3k Ω 141kΩ 150kΩ 360kΩ 1.8MΩ 120Ω (5%) 220Ω (5%) 20kΩ (5%) 0.05Ω (线绕)
3、万用表校准
在没有专用校准设备的情况下,可用普通数字万用表校准, 方法如下。 ( 1 )将装配完成的万用表仔细检查一遍,确认无误后,将 万用表旋至最小电流档 0.25V/50uA处,用数字万用表测量其 “+”、“-”两插座之间的电阻值,应在4.9~5.1kΩ 之间。如不 符合要求,应调整电位器上方220Ω 、120Ω 两只电阻阻值, 直至达到要求为止。 ( 2 )将万用表从电流档开始逐档检测满度值。检测时,从 最小档开始。首先检测直流电流档,然后是直流电压、交流 电压、直流电阻及其他。各档检测符合要求后,即可投入正 常使用。
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 46. A 120+220 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 0.5 500 50 5 流电阻,构成相应的测量量程。 在电路中,各分流电阻彼此串联, 0.05 然后与表头并联,形成一个闭合 10A 环路,当转换开关置于不同位置 时,表头所用的分流电阻不同, 图17-6 直流电流测量电路 构成不同量程的档位,如图17-6所 示。
实训项目完
再 见!
2、工艺过程
(1)预热电烙铁,烙铁头作清洁处理,上锡。 ( 2 )清理焊接件表面,如有镀银层应保留,根据需要选择 连接线的长短和颜色,剥开线头,线芯的长度要适中。 ( 3 )根据装配图固定某些支架,如电池架、二极管支架等。 ( 4 )焊接转换开关上交流电压档和直流电压档的公共连线。 ( 5 )焊接转换开关上各档位对应的电阻元件及其对外连线。 ( 6 )焊接固定支架上的元件,如二极管、电阻、零欧姆调 节电位器及电池架的连线等。最后完成全部焊接工作。 (7)检查、核对组装后的万用表电路。 ( 8 )底板装进表盒,装上转换开关旋纽,送指导教师检查。
50 250 500 1000 1000 500 250 50 10 ×10K ×1K ×100 ×10hFE ×1 OFF DCV ACV
Ω
2 0 k
6.5
NPN
8 . 1 8 K 2 0 k
e b c
1.5V
9V
0 . 5 A
c b e PNP 10A 0.05 COM
6.75M
6.75M
-
+
500V
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(MF-47型万用表),如图17-5所示。
2.543K
46.2 A 10 F
+
(120+220)Ω
1.11K Ω
1.78k Ω 2.5kΩ
17.4k Ω
21kΩ 40kΩ
2.25M Ω
4MΩ 4.5MΩ
101Ω
5kΩ
55.4k Ω
800kΩ
6.75M Ω
注:电阻精度除注明外,其余均为1%。
(2)元器件 见表17-7。
表17-7 元器件表
序号 名 称 型号规格 数量 备 注
1
电位器
10kΩ ±5%
×10K
当=0,电路中电流最大,指针偏转角最大,为满偏,零刻度 值,一般为表头最右端。 当=∞,电流为零,指针无偏转,为无穷大刻度值,一般为表 头最左端。 当为其他值时,指针在零刻度值和无穷大刻度值间偏转。 当=Ra+R时,此时的电流为最大电流的一半,指针定位于表 头刻度尺中间,为欧姆档中心值。欧姆档的刻度分布是不均 匀的,它的刻度值是自右向左递增的,右半部刻度稀疏,左 半部刻度紧密。 由于电池电压值在每次使用过程后的不稳定性,一般在电路 中还要设置调零电阻,通过调整阻值的大小,使指针定位在 零刻度,确保测量精度。
46. A
120+220
4 M
1 5 0 K 4 0 K
8 0 0 K
5 K
0.5 0.25
250
50
10
2.5
DAV
图17-7 直流电压测量电路
2 . 6 5 K
3、交流电流、电压的测量
磁电式仪表本身只能测量直 流电流和电压。测量交流电 压和电流时,采用整流电路 将输入的交流,变成直流, 实现对交流的测量。其整流 电路一般有半波整流和全波 整流,其整流元件一般都采 用晶体二极管。万用表测量 的交流电压只能是正弦波。 万用表通常采用的是半波整 流测量电路,如图17-8所示。
17.5 思考题
(1) 电流表量程扩大后,原表头内允许通过的最大电流是 否发生变化? ( 2 )万用表内部并没有专门测量电容的电路,电容的测量 是如何实现的? (3) 画出测量三极管放大倍数的原理图。
17.6 注意事项
(1)由于表头部分属精密仪表,在安装时需倍加小心。 ( 2 )表头部分含有永久磁铁,有磁性,很容易把含铁的杂 质的吸入,损坏表头。 (3)所有焊点必须饱满可靠,要防止虚焊、脱焊现象。
21K
2 . 6 5 K
10K
1 7 . 4 K
4.5M 2.25M 1.8M 360K
1 . 7 8 K 5 5 . 4 K 1 4 1 K
5 K
1 6 5
1 . 1 1 k 1 0 1
图17-5万用表基本原理图
BATT 500
0 . 9 4 1 0
1 5
50
5 DCmA
0.5 0.25 0.5
2.5 10
I R Ra R x
46. A 21K
(120+220)Ω
10K
1 5
1 6 5
其中:R为串联电阻;为被测 电阻;Ra为表头内阻;E为电 源的电压;为被测电路的电 流。
×1 ×10 ×100 ×1K
图17-9 电阻测量电路
1 . 7 8 K 5 5 . 4 K 1 4 1 K 1 7 . 4 K
序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 万用表 成品表头 表棒(黑、红) 电烙铁 不锈钢 一字开刀 十字开刀 型号规格 MF-47 46.2μ A MF47 30W S-T12 φ5 φ5 数量 1 1 1 1 1 1 1 黑、红各一只 备 注 使用说明书
17.4 实训内容与步骤
读懂原理图,了解万用表的基本原理;检查零配件,测量元 器件的参数值;了解万用表的组装工艺要求,进行组装和调 试。 1、组装要求 ( 1 )由于万用表的体积较小,装配工艺要求较高,元器件 和组件的布局必须紧凑。否则无法装进表盒。 ( 2 )要求元器件和组件的布局合理、位置恰当、排列整齐。 引线应走直线、拐直角,要有条不紊。 ( 3 )焊装电阻时,电阻阻值标要向外,以便查对和更换。 其中两只电阻 833KΩ 和 40KΩ ,必须架空 1mm 焊接,然后焊 接其余零件。 (4)转换开关内部连线要排列整齐,不能妨碍转动。
1 0 0 . 9 4 1 0 1
1 . 1 1 K 2 . 6 5 K
5 K
2、 直流电压的测量
万用表的直流电压档, 实质上是一个多量程的 直流电压表,它应用分 压电阻与表头串联来扩 大测量电压的量程,根 据分压电阻值越大,所 得的测量量程越大的原 理,通过配以不同的分 压电阻,构成相应的电 压测量量程。测量电路 如图17-7所示。
(5)零配件 见表17-10。
表17-10 零配件表
序号 1 名 称 型号规格 数量 1张 备 注
挡位板铭牌
不干胶
2
电刷组件
1片
3
插座铜管
φ3
4根
4
晶体管座焊片
6片
5
连接线
0.5~1mm2
5根
6
线路板(印刷板)
MF-47型使用
1块
(6)所需工具和仪器 见表17-11。
表17-11 所需工具和仪表
1
2
二极管
1N4001
4
3
电解电容
10μ F
10
4
保险丝管
0.5A
2
(3)塑料件 见表17-8。
表17-8
名称 数量
1
塑料件表
名称 数量
1
面板
晶体管插座
大旋钮
1
提把
1
小旋钮
1
提把卡
2
表箱
1
高压电阻套管1管
1
电池盖板
1
提把垫片
2片
(4)标准件 见表17-9。
表17-9 标准件表
序号 1 2 3 4 5 6 7 螺母 螺钉 螺钉 开口垫片 内齿垫片 弹簧 钢珠 电池正负极片 φ4 2号电池 名 称 M5 M3×6 M3×5 φ4 φ5 型号规格 数量 1 2 3 1 1 2 2 4 9V叠层 备注 使用说明书
46. A
120+220
正 负 半 半 周 周
负 半 周
正 半 周
4 . 5 M
1000
图17-8 交流电压测量电路
2 . 2 5 M 1 . 8 M 3 6 0 K 8 3 . 3 K
500
25050Fra bibliotek10ACV
4 、 电阻的测量
万用表测量电阻电路,如图 17-9所示,工作原理是欧姆定 律: E
项目17
17.1 实训目的