简易万用表设计
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》
摘要：
本实验旨在设计并制作一款简易的万用表，通过实验验证其测量电压、电流和
电阻的准确性和稳定性。
实验结果表明，设计的简易万用表能天准确测量不同
电路参数，并具有较好的稳定性和可靠性。
引言：
万用表是电子工程师和电子爱好者必备的仪器之一，它可以测量电路中的电压、电流和电阻等参数。
本实验旨在设计并制作一款简易的万用表，通过实验验证
其测量电路参数的准确性和稳定性。
实验材料：
1. 电路板
2. 电压表
3. 电流表
4. 电阻表
5. 万用表外壳
6. 探针
7. 电阻、电容、电感等元件
8. 电源
实验步骤：
1. 将电压表、电流表和电阻表按照设计要求连接在电路板上，并固定在万用表
外壳内。
2. 连接探针，将万用表与电路中的不同元件连接，进行电压、电流和电阻的测量。
3. 对不同电路中的参数进行多次测量，记录数据并进行分析。
实验结果：
经过多次实验测量，设计的简易万用表能够准确测量不同电路中的电压、电流和电阻参数。
测量结果与理论值基本吻合，具有较好的稳定性和可靠性。
结论：
本实验成功设计并制作了一款简易的万用表，通过实验验证了其测量电路参数的准确性和稳定性。
这款简易万用表可以满足基本的电子测量需求，具有一定的实用价值。
未来展望：
在今后的研究中，可以进一步优化设计，提高测量精度和稳定性，使其更加适用于不同的电子测量场景。
同时，还可以考虑增加其他功能，如温度测量等，使其成为更加全面的电子测量仪器。
简易数字万用表设计设计33298530
简易数字万用表设计目录1、设计任务 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计指标及要求 (1)2、设计思路与总体框图 (1)3、系统硬件电路的设计 (2)3.1多用表主电路 (2)3.2 电阻测量输入电路 (2)3.3电压测量输入电路 (3)3.4电流输入测量电路 (3)4、系统的软件设计 (4)5、系统的设计仿真 (5)5.1仿真原理图 (5)5.2实物图 (6)5.3主要元器件功能介绍 (6)6、总结与体会 (20)6.1总结 (13)6.2体会 (13)7、参考文献 (14)1、设计任务1．1设计目的采用8位8路A/D 转换器ADC0809和AT89S52单片机，设计一台数字多用表，能进行电压、电流和电阻的测量，测量结果通过LED 数码管显示，通过按键进行测量功能转换。
1．2设计指标及要求电压测量范围0~5V ，测量误差约为±0.02V ，电流测量范围1~100mA ，测量误差约为±0.5mA ，电阻测量范围0~1000Ω，测量误差约为±2Ω。
2、设计思路与总体框图2．1设计思路首先利用P0 口数据地址复用，将地址通过P0口输入到单片机中。
再利用模数转换将模拟信号转换成数字信号，再次利用P0口将其输入到单片机。
最后，充分利用单片机强大的运算转化功能将其转成适当的二进制信号控制数显以确保正确的显示被测量的读数。
2．2总体框图3、系统硬件电路的设计3．1 数字多用表的主电路数字多表仪表主电路如图1所示。
89S52单片机通过线选方式扩展了A/D 转换器ADC0809和4位LED数码管，单片机的P2.7引脚作为ADC0809的片选信号，因此A/D转换器的端口地址为7FFFH.片选信号和WR信号一起经或非门产生ADC0809的启动信号START和地址锁存信号ALE。
片选信号和RD信号一起经或非门产生输出允许信号OE，OE=1时选通三态门使输出锁存器中的INT 转换结果送入数据总路线。
实验5 简易万用表的设计-to学生
图9
DF1731SL3A 双路直流稳压稳流电源面板图
面板说明：1、4.电表显示屏；2.主路输出指示选择开关；3.从路输出指示选择开关；5.从路稳 压输出电压调节旋钮；6.从路稳流输出电流调节旋钮；7.电源开关；8.从路稳流状态或从路电源并 联状态指示灯；9.从路稳压状态指示灯；10、12.从路直流输出正负接线柱；11、16.机壳接地端； 13、14.主路电源独立、串联、并联控制开关；15、17.主路直流正负接线柱；18.主路稳流状态指示 灯；19.主路稳压状态指示灯；20.主路稳流出电流调节旋钮；21.主路稳压输出电压调节旋钮。
C I s I x ；作 C ~ I x 更正折线，并确定改装表的准确度等级 a N 。
3．改装微安表为量程 5.0V 和 10.0V 的电压表（开路式） 画出电路图，只校准 5.0V 档。参照内容 1 和 2 的格式写出实验步骤，文字尽可 能精练。
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实验 5
简易万用表的设计
4. 改装微安表为欧姆表 电路如图 7 所示，请参照实验内容 1 和 2 的格式写出实验步骤，文字尽可能精练。
3．为什么改装成大量程电流表时要采用闭路式电路，请说明原因。
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实验 5
简易万用表的设计
4． 试推导三量程（ N 10,100,1000 ）闭路式电流表并联电阻的计算公式。
5． 如何确定仪表的准确度等级
[ 实验目的 ] 1． 掌握测量表头内阻和满度电流的方法； 2． 了解万用电表的构造原理； 3． 掌握对电学直读仪表的校准方法。 [ 仪器用具 ] 编号 1 2 3 4 5 6 仪器名称 微安表 数字多用表
Rx 越大， 电流 I x 越小， 表头指针偏转也越小。 当 Rx 时 （相当于 A、 B 两端开路） ， Ix 0 ，
万用表的设计方案
万用表的设计方案1. 引言万用表是一种用于测量电压、电流和电阻的仪器。
它在电子工程、实验室以及日常生活中都有广泛的应用。
本文介绍了万用表的设计方案，包括硬件设计和软件设计。
2. 硬件设计2.1 电路配置万用表的电路配置主要由测量电压、电流和电阻的部分组成。
其中，测量电压的部分通常包括一个电压输入阻抗较高的测量电压档位，并通过电压分压电路将被测电压降至安全范围内。
测量电流的部分通常包括一个电流档位，并通过内部电阻或分流器来测量电流。
测量电阻的部分通常包括一个电阻测量档位，并通过对待测电阻加电压或流过电流，测量电压或电流来计算电阻值。
2.2 选择合适的元器件在设计万用表的硬件时，需要选择合适的元器件以满足设计要求。
例如，选择合适的电阻、电容和电感器件，以保证测量的准确性和稳定性。
同时，选择合适的集成电路和模拟开关，以实现万用表的各种功能和测量范围。
2.3 保护电路设计为了保护万用表及其使用者的安全，设计中需要考虑各种保护电路。
例如，过压保护电路用于防止超过设定范围的电压输入；过流保护电路用于防止电流超过额定范围。
此外，还可以加入防静电保护电路和过温保护电路以确保仪器的可靠性和使用寿命。
3. 软件设计3.1 用户界面设计万用表的用户界面应该简洁易用，方便用户操作。
可以采用液晶显示屏显示测量结果，并设计合适的菜单功能和操作按钮，供用户选择不同的测量模式和档位。
3.2 测量算法设计万用表的测量算法需要准确可靠。
根据不同的测量要求和档位，可以采用不同的测量算法，如电流档位采用欧姆表法测量，电压档位采用电桥法测量等。
此外，还需要考虑精度校准和误差补偿算法，以提高测量结果的准确性和稳定性。
3.3 功能设计除了基本的电压、电流和电阻测量功能外，万用表还可以设计其他功能，如温度测量、电容测量、频率测量等。
根据用户需求和市场需求，可以增加相应的功能模块和测量档位。
4. 总结万用表的设计方案需要综合考虑硬件和软件两个方面。
万用表的设计、制作与校验
简易万用表的制作万用表是一种常用的测量仪表，它虽然精度不高，但其一表多用，结构简单，使用方便，成本低，深受人们喜爱。
通过MF30型简易万用表的实际制作可对电表的量程、内阻等概念加深理解，巩固和扩大电表改装实验的知识。
[一] 实验目的1．加深对电表量程、内阻等概念的认识。
2．将一只量程为1mA 的表头改装成一只多功能的简易万用表。
3．定出万用表各功能档的级别。
[二] 实验原理1．表头部分图1所示电路中，表头部分由D 1、D 2、C 及可变电阻R 10组成。
其中硅二极管D 1、D 2、电容C 及0.5A 、0.8Ω的熔断管FU 组成表头双重过载保护电路。
微安表头满量程值（即满刻度电流）I g =37.5μA ，表头内阻R g =1750Ω加上调整用可变电阻R 10后，其表头部分等效内阻R g ’=2kΩ，所以其满度压降 V R I U g g g 075.0102105.37''36=⨯⨯⨯=⋅=-2．直流电流测量电路图2所示电路中，表头部分和分流电阻R 1~9并联组成直流电流测量电路。
我们知道，并联电路中并联支路两端端电压不变。
根据欧姆定律，电阻大的并联支路中流过的电流小，而电阻小的并联支路流过的电流大，这就是我们常说的“反比分流”。
F μ5表头电路图1当转换开关S 1-1掷于“50μA ”档位时，等效内阻R g ’=2kΩ与R 1~9=6kΩ并联。
按“反比分流”的道理，被测直流电流中的大部分将会流过表头，指针将会随被测直流的微小变化而灵活偏转。
若在内部稍加调整，即可使万用表在被测直流电流为50μA 时，表头达到满度偏转。
当转换开关S 1-1掷于“500mA ”档位时，分流电阻R 1=0.6Ω与R g ’+R 2~9=2＋5.9994≈8kΩ，尽管此时万用表所测直流电流已达到几百毫安之大，但是实际上绝大部分的电流会从R 1上流过而进入表头的电流微乎其微，所以表头是安全的。
内部稍加调整就可以使万用表所测直流电流为500mA 时，表头达到满度偏转。
简易万用表的设计
东北石油大学课程设计2012年6 月25日东北石油大学课程设计任务书课程电子技术课程设计题目简易万用表的设计专业测控技术与仪器姓名曾润学号100601240305主要内容：本课题主要设计由集成运放组成的简易数字万用表，实现多级量程的直流电压测量、交流电压测量、直流电流测量、电阻测量以及电容测量电路。
主要内容包括系统的设计原则、总体方案、单元电路的设计、参数计算、元器件的选择及系统概述等。
基本要求：(1)设计由集成运放组成万用电表。
(2)至少能测量电阻、电流和电压。
主要参考资料：[1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18.[2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].自动化,2003.203-207[3] 郁汉琪,数字电子技术实验及课题设计.,北京:高等教育出版社,1995.150-153.[4] 康华光.电子技术基础:模拟部分. 北京:高等教育出版社,1988.104-107.[5] 常健生,检测与转换技术,机械工业出版社,2000年2月.56-579.[6] 阎石,数字电子技术基础,高等教育出版社,1998年12月.49-56.[7]万嘉若,林康运，电子线路基础，高等教育出版社,1986年3月.79-83.完成期限2012.6.25—2012.7.4指导教师路敬祎（副教授）曹广华（教授）2012年6 月25 日目录一、设计要求 (1)二、方案设计 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (3)2、参数计算 (5)3、器件选择 (8)四、系统硬件电路设计 (8)五、电路焊接练习 (9)1、两管闪光灯电路 (9)2、占空比和频率可调的脉冲发生器 (10)3、收音机 (11)六、总结 (13)参考文献 (14)简易万用表的设计一、设计要求(1)设计由集成运放组成万用电表。
(2)实现多级量程的直流电压测量，其量程范围是200mv、2v ,20v,200v和500v。
简易万用表的设计及功能（1）
简易万⽤表的设计及功能（1）实验⼆⼗七简易万⽤表的设计及功能实验要求1．测微安表头内阻Rg （约数千欧）及满度电流（约100uA ）。
2．将表头改装成0-1mA-10mA 电流表，要求⽤闭路抽头转换电路。
对10mA 量程要求逐点校准，并画出校准曲线，对1mA 量程只要求校准满量程点。
3．将表头改装成1k Ω/v ，量程0-2v-5v 电压表，并校准其量程点。
4．设计⼀个R 中=1200Ω的欧姆表，要求E 在1.3~1.5v 范围内⽤欧姆表能调零。
⽤电阻箱校准欧姆表，画校准曲线。
⽤组装的欧姆表测⼀未知电阻。
实验器材微安表头（100uA ）、电阻箱、万⽤表、电流表（0.5级，0~10mA ）、电压表（0.5级，0-2-5v ）、变阻器、直流电源、⼲电池、电位器、电阻若⼲、电烙铁、焊锡、松⾹。
提⽰1．设计万⽤电表时，为了兼顾电压和电阻的测量，⾸先将微安表头改装成电流、电压和电阻共⽤的电流表，通常采⽤如图27-1所⽰的闭路抽头转分流电路。
⽤最⼩电流档作为万⽤表公⽤，如本实验的0~1mA 电流档。
2．万⽤表原理⼀电式表头并联⼀个适当的分流电阻R 可以改制成⼀个所需量程的电流表；串联⼀个适当的降压电阻R 可改制成⼀个电压表。
（1）电流表原理a ．测量原理如图27-2所⽰，并联⽀路的电压相等，即11I I I R I R I g x g g +='=解此联⽴⽅程得 g g x I R R R I '+'= …(27-1) （27-1）式便是毫安计的测量原理公式。
它表明：在如图27-1所⽰的毫安计中，如果R ′按设计值取值，则⽤微安表测出Ig 后便可由该式测定I x 。
b ．量程设计公式如要把图27-2的毫安计设计成10mA 的量程，这就要选定R`的值，使得流过毫安计的电流I x 为10mA ，此时流过（uA ）的电流恰好为（uA ）的量程值（100uA ），这个选定（计算）R ′公式称为量程设计公式，此时应是I x 等于毫安计的量程I xm 时的（27-1）式，推导如下：当I x =I xm 时，（27-1）式变为………… gm g xm I R R R I 11'+'=即 (1)1R R R I I g gm xm '+'= ⽐值…gmxm I I ....是量程扩⼤倍数，以n 表⽰，则由上式解得 (11)-='n R R g. (27-2) 此式便是量程设计公式。
-简易万用表的设计组装和使用
本科毕业论文(设计)题目：简易万用表的设计组装及使用学院：物理与电子科学学院班级： 2010级物理学二班姓名：李武善指导教师：孙祝职称：副教授完成日期： 2014 年 5 月 15 日简易万用表设计组装及使用摘要：随着人们生活水平逐渐的升高，越来越多的家用电器走进了我们的日常生活，常用的各种仪器仪表成为生活中必要的工具。
本文主要研究了常用工具万用表的原理，并根据日常生活中常用到的几种功能设计了简易的万用表，这样既经济又方便。
关键词：高灵敏度磁电系直流微安表、电流表、电压表、欧姆表目录引言 (1)1. 万用电表的基本结构 (1)1.1表头内阻测量 (1)1.2把表头改装为大量程电流表 (2)1.3把表头改装为电压表 (3)1.4将表头改装为可以直接测电阻的欧姆表 (3)2.简易万用表设计和分析 (5)2.1直流电流挡: (6)2.2直流电压挡 (6)2.3欧姆挡的分析 (7)3.简易万用表的使用： (8)3.1万用表使用时注意的事项 (9)3.2 检查二极管、三极管及稳压管的质量 (9)3.3测电容（喇叭好坏和扬声器正负极） (9)3.4检查电路故障 (10)3.4.1电压检查法 (10)3.4.2电阻检查法 (10)4总结 (11)参考文献 (11)引言：万用表是一个多用途、多量程的测量仪器, 在各种生产实践和科学实验中都是不可缺少的检测仪表之一。
另外随着家用电器的不断增多，万用表也渐渐地走进了我们的日常生活，为我们日常的简单修理提供了很大的帮助。
万用表不但可以用力测电压，电流，还可以用来测量电阻等，对二极管、三极管的质量，电路中各个原件的好坏和原因的察看，万用表都是一个优先选择的仪器。
万用表的出现由以前的多表测量改进为一表多测，是一个非常实用而且方便的仪表。
1. 万用电表的基本结构：简易万用表的基本结构是把高灵敏度的磁电系直流微安表当作表头。
如果有很小的电流通过表头时，微安表的指针就会有一定的偏转，但是电流不能太大。
简易万用表的设计
２ ＳＴＣ ８９Ｃ５２
的输入 时钟 ４０ＭＨｚ。（３）ｉＳｅｇ ｖａｌ［１５：０】７段数码管输入二进
ＳＴＣ８９Ｃ５２是 ＳＴＣ公司生产的一种低功耗 、高．陛能ＣＭＯＳ８ 制值 ，０ｘ０～０ｘＦ ｉＳｅｇ ｖａ１［１５：１２】，左侧第一位 ７段数码 管的值 。
位微控制器 ，具有 ８Ｋ在 系统可编程 Ｆｌａｓｈ存储器。ＳＴＣ８９Ｃ５２
所测频率来判断是否更换量程 ，又或者是把数据处理后 ，得 出 段 发光 。
相 应 的参 数 。电 阻测 量 电路 ：电阻 的 测量 是通 过 “脉冲 计 数 法 ”
７起 振 电 路
来进行测量的 ，用 ５５５构成的多谐振荡 电路来实现，通过计算
振荡 电路要起振要满足 以下两个条件：（１）相位平衡条件：
简易万用表 的设 计
土 流风
（西南交通大学信 息科 学与技术学院 四川 ·成都 ６１１７５６）
摘 要 本 系统是通过使用 ８位 ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机 来实现对数据的处理 ，不仅低功耗 ，还高性能 ，可以实现对电阻、电
容 的测量。电阻、电容是 由 ５５５多谐振荡 电路产生 ，ＳＴＣ８９Ｃ５２的定 时器可 以利用 外部 时钟源来计数 ，将 ＲＣ的测量
荡，这样就实现把模拟量近似转换为数字量 ，而频 率 ｆ是单片
６数 码 管 显 示 电 路
机很容易处理 的数字量 ，这种 数字化 的处理使我们的仪器 实
（１）ｉＲＳＴ Ｎ （异步复位）当 ｉＲＳＴ Ｎ信号为低时，Ｓｅｇ７
现 智 能化 。
Ｄｒｉｖｅｒ 模块 中的所有寄存器异步复位为初值。（２）ｉｃＬＫ模块．
振荡频率 的大小来得出所测电阻的阻值 。电容测量 电路：电 反 馈 电路 的相 位 与 输 入 电压 的相 位 同 相 ，即为 正 反馈 。 （２）振
简易数字万用表设计
简易数字万用表设计辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计(论文）题目：简易数字万用表院（系）：电气工程学院专业班级：测控技术与仪器学号： 090301020学生姓名：王英会指导教师:起止时间：2012。
6。
18-2012。
6.29课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室: 测控技术与仪器注：成绩:平时20％论文质量60% 答辩20％以百分制计算摘要本课题介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计.该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块.A/D转换主要由芯片ADC0804来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片89S52来完成，其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0804芯片工作.该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少，成本低,且测量精度和可靠性较高。
此数字电压表可以测量0—5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键字：单片机；数字电压表；A/D转换; 80S52；ADC0804目录第1章绪论.................................... 错误!未定义书签。
第2章课程设计的方案. (1)2。
1概述 .................................... 错误!未定义书签。
2.2总体方案比较 ............................. 错误!未定义书签。
第3章硬件设计. (11)3.1电压采集 (4)3.2电流采集 (5)3.2电阻采集 (6)第4章软件设计 (7)4。
1程序设计总方案 (7)4。
2系统子程序设计 (8)第5章误差分析 (9)第6章课程设计总结 (10)参考文献 (11)第1章绪论社会的发展、科技的进步,离不开电子产业的推动。
简易数字万用表设计毕业设计
目录1、设计任务 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计指标及要求 (1)2、设计思路与总体框图 (1)3、系统硬件电路的设计 (2)3.1多用表主电路 (2)3.2 电阻测量输入电路 (2)3.3电压测量输入电路 (3)3.4电流输入测量电路 (3)4、系统的软件设计 (4)5、系统的设计仿真 (5)5.1仿真原理图 (5)5.2实物图 (6)5.3主要元器件功能介绍 (6)6、总结与体会 (20)6.1总结 (13)6.2体会 (13)7、参考文献 (14)1、设计任务1．1设计目的采用8位8路A/D 转换器ADC0809和AT89S52单片机，设计一台数字多用表，能进行电压、电流和电阻的测量，测量结果通过LED 数码管显示，通过按键进行测量功能转换。
1．2设计指标及要求电压测量范围0~5V ，测量误差约为±0.02V ，电流测量范围1~100mA ，测量误差约为±0.5mA ，电阻测量范围0~1000Ω，测量误差约为±2Ω。
2、设计思路与总体框图 2．1设计思路首先利用P0 口数据地址复用，将地址通过P0口输入到单片机中。
再利用模数转换将模拟信号转换成数字信号，再次利用P0口将其输入到单片机。
最后，充分利用单片机强大的运算转化功能将其转成适当的二进制信号控制数显以确保正确的显示被测量的读数。
2．2总体框图3、系统硬件电路的设计3．1 数字多用表的主电路数字多表仪表主电路如图1所示。
89S52单片机通过线选方式扩展了A/D 转换器ADC0809和4位LED数码管，单片机的P2.7引脚作为ADC0809的片选信号，因此A/D转换器的端口地址为7FFFH.片选信号和WR信号一起经或非门产生ADC0809的启动信号START和地址锁存信号ALE。
片选信号和RD信号一起经或非门产生输出允许信号OE，OE=1时选通三态门使输出锁存器中的INT 转换结果送入数据总路线。
ADC0809的EOC信号经反相后接到89S52的1引脚，用于产生A/D转换完成中断请求信号。
项目二简易万用表的设计
测试基本功能
组装完成后，对万用表进 行基本功能测试，如电压、 电流、电阻的测量等，确 保其正常工作。
性能优化
根据测试结果，对万用表 进行性能优化，如调整电 路参数、改善测量精度等， 提高其整体性能。
05
简易万用表的性能法
按照国家相关标准，采用标准电 阻、电容、二极管等元件进行测 试，确保测试结果的准确性。
采购元器件
通过电子市场、网上商城或分销商等渠道采购所 需的元器件，确保其品质可靠、价格合理。
3
检测元器件
收到元器件后，进行质量检测，确保其性能参数 符合设计要求，如有不合格元器件及时更换。
组装和测试
01
02
03
元器件焊接
根据电路原理图，将元器 件焊接到电路板上，确保 焊接质量良好、无虚焊、 错焊等现象。
自动量程切换
根据测量结果自动切换量程，方便 用户使用。
03
02
高精度测量
采用高精度测量元件和电路，确保 测量精度和稳定性。
数字显示
采用数字显示技术，直观显示测量 结果。
04
04
简易万用表的实现过程
电路板的制作
选择合适的电路板材料
制作电路板
根据设计需求选择合适的电路板材料， 如FR4、CEM-1等，考虑其电气性能、 机械性能和加工工艺。
用表的设计旨在为电子初学者提供一个经济实惠、功能齐全的万用表替代方案。
目标
项目的主要目标是设计一个结构简单、成本低廉但功能完备的万用表。该万用表应具备 基本的电压、电流和电阻测量功能，同时操作简单、易于理解，适合电子爱好者和学生
使用。
项目的相关背景和环境
技术背景
随着集成电路和微电子技术的发展，各种电子测量设备的功能越来越强大，但价格也相应较高。简易万用表的设 计可以利用现代电子技术，如模拟电路、数字电路和微控制器，来实现低成本、高性能的测量功能。
简易万用表的设计
东北石油大学课程设计2012年6 月25日东北石油大学课程设计任务书课程电子技术课程设计题目简易万用表的设计专业测控技术与仪器曾润学号100601240305主要容：本课题主要设计由集成运放组成的简易数字万用表，实现多级量程的直流电压测量、交流电压测量、直流电流测量、电阻测量以及电容测量电路。
主要容包括系统的设计原则、总体方案、单元电路的设计、参数计算、元器件的选择及系统概述等。
基本要求：(1)设计由集成运放组成万用电表。
(2)至少能测量电阻、电流和电压。
主要参考资料：[1]国钧，绍业，王凤翥.图书馆目录[M].：高等教育，1957.15-18.[2] 润华,立山.模拟电子技术[J].自动化,2003.203-207[3] 郁汉琪,数字电子技术实验及课题设计.,:高等教育,1995.150-153.[4] 康华光.电子技术基础:模拟部分. :高等教育,1988.104-107.[5] 常健生,检测与转换技术,机械工业,2000年2月.56-579.[6] 阎石,数字电子技术基础,高等教育,1998年12月.49-56.[7]万嘉若,林康运，电子线路基础，高等教育,1986年3月.79-83.完成期限2012.6.25—2012.7.4指导教师路敬祎（副教授）广华（教授）2012年6 月25 日目录一、设计要求 (1)二、方案设计 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (3)2、参数计算 (5)3、器件选择 (8)四、系统硬件电路设计 (8)五、电路焊接练习 (9)1、两管闪光灯电路 (9)2、占空比和频率可调的脉冲发生器 (10)3、收音机 (11)六、总结 (13)参考文献 (14)简易万用表的设计一、设计要求(1)设计由集成运放组成万用电表。
(2)实现多级量程的直流电压测量，其量程围是200mv、2v ,20v,200v和500v。
简易万用表设计
摘要本系统为基于单片机芯片AT89S52的简易数字电压表，能够测量0~5V的直流电压值，采用数码显示测量值。
系统由51单片机最小系统、A/D转换电路、模拟量输入电路、数码管驱动电路、以及数码管显示电路这几部分组成。
单片机最小系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和12MHz震荡电路；本次设计功能简单，模数转换器采用ADC0808即可达到设计要求；为使系统更加稳定、简洁，采用LED显示驱动器MAX7219驱动数码管。
关键词：电压表；单片机；A/D转换AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89s52 of one-chip computer, can measure and hand in , direct current pressing value , direct current flow , the direct current is hindered, four numbers show. This system is shunted resistance, resistance of partial pressure, basic resistance, minimum system of 51 one-chip computers, shown that some , warning part , AD change and control making up partly. In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chip computer system is designed to adopt AT89S52 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing. The every execution cycle consuming time of procedure contracts to get shortest, in this way the real-time character of the security system.Keyword: V oltmeter ；MCU ；A/D convert目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)1设计分析 (4)1.1设计目的 (4)1.2设计任务与要求 (4)1.3设计原理分析 (4)2硬件设计 (4)2.1芯片选择及功能简介 (5)2.1.1 AT89S52芯片功能特性描述 (5)2.2.2 ADC0808介绍 (9)2.2.3 MAX7219介绍 (11)3软件设计 (16)3.1软件流程图 (16)3.2软件调试 (16)4测试数据 (17)4.1测试分析 (17)5设计总结 (17)参考文献 (17)附录1：PROTEUS仿真原理图 (18)附录2：源程序 (19)1设计分析1.1设计目的1、利用51单片机实现简易数字电压表的仿真与设计，加深对单片机的理性认识，通过实践提高我们的动手能力以及理论联系实际的能力。
简易万用表的设计与制作
简易万用表的设计与制作简易万用表的设计与制作万用表是常用的测量工具，主要是由直流计及若干电阻构成。
由于万用表具有具有多用途用方便等优点，有着广泛的应用。
本实验主要熟悉万用表的设计及校正。
一实验目的1．了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。
2．掌多量程万用表的制作方法。
二实验原理万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。
由磁电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流表，同样，磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压表。
电流计允许通过的最大电流称为电流计量程，用g I 表示，电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻，用g R 表示。
量程g I 与内阻g R 是电流计特性的两个重要参数。
要将磁电式电表改装成量程为I 的电流表，只需在电表表头两并联一分流电阻，分流电阻阻值按一下公式计算：)/(g g g s I I I R R -?=。
并联不同的分流电阻可构成不同量程的电流表，如图1所示电流表有四个不同量程。
如果要将电流计改装成量程为U 的电压表，则电流计需串联一分压电阻，分压电阻阻值按如下公式计算：g g x R I U R -=。
串联不同的分压电阻，得到不同量程的电压表，如图2所示。
如果要将表头改成欧姆表，可由图3说明原理，开始短接a 、b 两端，调节电阻R ’使得电流计满刻度，此时：' R R E I g O +=，则当x R 接入回路后，回路电流为：xg x R R R E I ++=（E 为电池电动势，g R 为表头内阻，x R 为待测电阻）。
所以，一旦E 、g R 、R ’确定后，回路电流仅由x R 决定。
当'R R R g x +=时，2o x I I =，此时电流表指针指向刻度线中点，这时的电阻x R 称为欧姆表的中值电阻。
由此方法可在电流计面板上刻度以显示不同的阻值电阻x R 。
由于x I 与xR 呈非线性关系，所以欧姆表刻度为非均匀刻度，另外，实际是作为电源的电池也非恒定，所以欧姆表还需作零欧姆调整，实际电路中应增加零欧姆调整电位器。
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。
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电磁学系列
11
浙江大学物理实验中心
万用表是常用的测量工具， 万用表是常用的测量工具， 主要是由直流微电流计G 主要是由直流微电流计G及若干 电阻构成。 电阻构成。由于万用表具有多 种用途及使用方便等优点， 种用途及使用方便等优点，有 着广泛的应用。 着广泛的应用。本实验主要熟 悉万用表的设计及校正。 悉万用表的设计及校正。
1、接线图 、 2、记录数据表 、
G
A
k=
A ∆I
3、校准曲线 校准曲线 + 4、定级 、
∆ I 最大 A 量程
∆I
ðmax
A
k =
× 100 %
2、设计多量程伏特表
1：计算分压电阻 计算分压电阻 Rg’ R1 Ig’ G V1 V2 V3 R2 R3
在改装后的电流表内阻R 电流为I 在改装后的电流表内阻Rg’ ，电流为Ig’。则： V2—V1 V1 V3—V2 ’ R1= -- Rg R2= R3= ’ ’ Ig’ Ig Ig
Rg’
Rg G
V RX
图 2-1
U Rx = − Rg I
R1 V1
R2 V2
R3 V3
图 2-2
三、实 验 内 容
1、设计多量程电流表并校准
a：表头Ig 与 Rg 的测量 B G
变阻器
A
标准表
E
将标准表与被测表 按图连接起调节可变 电阻，直到被测表G 电阻，直到被测表G满 偏，这时标准表的指 示值就是Ig 将转换开关由A 将转换开关由A转向 B，并保持变阻器位置 不变， 不变，调节变阻器使 标准表又出现原先的 指示值， 指示值，那么标准表 变阻器的指示值就是
图 1-2
并联不同的分流电阻可构
成不同量程的电流表。如图1 所示电流表有四个不同量程。 成不同量程的电流表。如图1-2所示电流表有四个不同量程。
2、电压表的改装 电压表的改装 电压表的改 如果要将表头改装成 量程为U的电压表， 量程为U的电压表，则表 头需串联一分压电阻， 头需串联一分压电阻，分 压电阻阻值按如下公式计算： 压电阻阻值按如下公式计算： 串联不同的分压电阻，得到 串联不同的分压电阻， 不同量程的电压表如图2 不同量程的电压表如图2-2
1、电流表的扩程 电流表的扩程
要将磁电式电表改装成量程为 的电流表， I 的电流表，只需在电表表头两端 并联一个分流电阻，如图1 并联一个分流电阻，如图1-1分流电 阻阻值按以下公式计算 ：
Ig
G
I -- Ig
图 1-1
RS
RS =
如果 RS
=
Rg • I g I − Ig
I = n Ig
G
Rg N-1
RS2=R2+R3+R4 RS4=R4
RS1=
Ig(Rg+RS) I1 Ig(Rg+RS) I3
RS2=
Ig (Rg+RS) I2 Ig(Rg+RS)
RS3=
RS4=
I4
R1 = RS - RS2 R3=RS3 – RS4
R2=RS2 – RS3 R4=RS4
c：校准与定级 校准与定级
Rg
G
R4 R3 R2 R1
Rg
b：多量程电流分流电阻的计算 多量程电流分流电阻的计算
Rg
R4 R3
G
Ig
R2 R1
设 RS=R1+R2+R3+R4 I1 RS= IgRg I1 - Ig
I4 +
I3
I2
根据理论推导电流的量程与它分流电阻的乘积 是一个常数， 是一个常数，即
其中：
RS1=RS = R1+R2+R3+R4 RS3=R3+R4
2：校准与定级 校准与定级 R1
G
R2 V1 V2
R3 V3
1
接线图
2 其他步骤同电流 表类同， 表类同，
标准电表
V
3、设计欧姆表
如果要将表头改成欧 姆表，可由左图说明， 姆表，可由左图说明，开 始短接a 两端， 始短接a、b两端，调节电 使得电流计满刻度， 阻Rˊ使得电流计满刻度， 此时： 此时： E
r = Rg + R'
'
I I0
0.66 I0 0.5 I0 0.4 I0 0.33 I0 0.1 I0 0.01 I0 0
指针位置
满偏
中央
∞
起始
由此方法可在电流计面板上刻上刻度,以显示不同的阻值R 由此方法可在电流计面板上刻上刻度,以显示不同的阻值Rx。 由于I 呈非线性关系，所以欧姆表刻度为非均匀刻度， 由于Ix与Rx呈非线性关系，所以欧姆表刻度为非均匀刻度， 另外，实际是作为电源的电池也非恒定， 另外，实际是作为电源的电池也非恒定，所以欧姆表还需 作零欧姆调整。 作零欧姆调整。
R’g
R’ a + Rx
Rg + R'
'
E b --
I0 =
接入回路后， 当Rx接入回路后，回 路电流为： 路电流为：
Rg + R'
'
IX =
E = I ' ' 0 ' ' Rg + R + RX RX + R + Rg
确定后， 决定。 决定 E, Rg , R'确定后，回路电流仅由 RX 。当 RX = R' g + R'
欧姆表刻度线
4、简易万用表实验总体线路图
Rg
G
R4 R3 R2 R1
R5 I1 V1
R6 V2
R7 V3
I4 +
I3
I2
一、实 验 目 的
了解万用表测量电压、 1、了解万用表测量电压、电 流以及电阻的基本原理 ； 2、掌握多量程万用表的制作 方法。 方法。
二、实 验 原 理
万用表主要由磁电式电流计以及一系 列电阻构成。 列电阻构成。由磁电式电流计和不同阻值 的分流电阻可构成不同量程的电流表， 的分流电阻可构成不同量程的电流表，同 样，磁电式电流计和不同阻值分压电阻就 构成了不同量程的电压表。 构成了不同量程的电压表。 电流计允许通过的最大电流称为电流 计的量程， 表示， 计的量程，用Ig表示，电流计线圈有一定的 电阻称为电流计的内阻， 表示。 电阻称为电流计的内阻，用Rg 表示。量程 Ig 与内阻 Rg 是电流计特性的两个重要参数。 是电流计特性的两个重要参数。
'
所以， 所以，一旦
2，此时电流表指针指向刻度线中点，这时的电阻R 时，Ix = I0 / 2，此时电流表指针指向刻度线中点，这时的电阻Rx称 为欧姆表的中值电阻。 为欧姆表的中值电阻。
成非线性关系， I0与Rx成非线性关系，下表是几个特殊值 设 Rx
0 0.5r r 1.5r 2r 9r 99r