电路基础课程设计

83.3
1503.6
uA
各档计算如下：
B
R1（2.5A）= 0.75V/2.5A =0.3Ω
R2（250mA）= 0.75V/250mA-（0.3）
=2.7Ω
RS
RS
RS
RS
RS
1
2
3
4
5
250
25
2.5
mA
R3（25mA）= 0.75V/25mA-（0.3+ 2.7） *
+
=27Ω
+2.5 A
R4（2.5mA）= 0.75V/2.5mA-（0.3+ 2.7+ 27）
• 为了兼顾交流电压测量电路，直流1000V测量电路与交流电压档 共用，因此忽略表头等效电阻时，
（） R5（1000V）：接入点电流为 I=1
000V/4MΩ=250uA
（4MΩ电阻为交流电压档分压电阻）
根据直流电流测量原理：
R5=0.75V/250uA-（0.3+ 2.7+ 27+270）= 2.7KΩ • 电阻档电池最高电压为12V(9V、1.5V串联) 故电流最大值为I=12V/100K(10K档中心值)=120uA R6=0.75V/120uA-（0.3+ 2.7+ 27+270+2.7）= 3.3KΩ • 电阻档电池最低电压为9V(9V、1.5V串联) 故电流最大值为I=9V/100K(10K档中心值)=90uA R7=0.75V/90uA-（0.3+ 2.7+ 27+270+2.7+3.3）= 2KΩ
度（满量程）时所通过的 电流，电流越小、灵敏度 越高，测量方法见图2所示。 图中A1为待测表头，A2为 标准表，标准表的精度不 低于1.5级。
A
A
1
2
R
E
RP
三、整机结构
转换开关
转换开关是用来选择 测量项目及量限的，主要 有一只分线式转换开关或 二只分线式转换开关。 MF-50D型万用表转换开 关如图3所示。
第七条 第八条
C
0~0.03~0.1~0.5uF
L
2~200~2000H
三、整机结构
Rm
万用表是电工及电气
工作者经常使用的多用途
Rs
便携式仪表。可用来测量
直流电流、直流电压、交
流电压、电阻、电容、电
感、音频电平、晶体管放
大倍数等参数。
万用表主要由：表头、
转换开关、测量电路、表
Ω
壳、表笔及电池等构成。
③计算各量限的分流电阻 Rn=直流电流电压降/In
I ×Rs = Im×(Rm+Rs)
(I1-Im)×Rs1 = Im×(Rm+Rs-Rs1)
I1×Rs1 = Im×(Rm+Rs) = C
Rm
RM
IM
RS
IS
Im：灵敏度电流
I
Rm：表头内阻
I1 - Im B
Rs – Rs1
Im
_
A
+
Rs：分流电阻
Rs1
选用转换开关要求： 触点接触紧密、“刀”为 正确，旋动时轻松且具弹 力，定位时能听到“嗒” 声，旋转时不会停在二档 之间。
四、单元电路设计
1、直流电流档电路
一只表头只能测量小于其灵敏度的电流，为了扩大被测电流的量限，应使 用分流电阻。考虑到兼顾直流电压档和电阻档的灵敏度，设计方法如下：
①首先根据极限灵敏度电流计算出分流总电阻 RS= Im×Rm/ I–Im ②计算直流电流的电压降 Im×（Rm+Rs）
RS’ =（R8+R9）//（R10+1.83） = 16.87KΩ //2.73KΩ=3KΩ
250
50
10
2．5
R1 V
-
+
R1（2.5V）= 2.5V ×10K Ω/V - 3KΩ =22KΩ R2（10V）= 10V ×10K Ω/V - （22+3）=75KΩ R3（50V）= 50V ×10K Ω/V - （22+3+75） =400KΩ R4（250V）= 250V ×10K Ω/V - （22+3+75+400）=2MΩ
mA
V
V ~
+ ¯
本次实习重点介绍 表头部分、直流电流档、直流电压档、交流电压档、电阻档
三、整机结构
表头电路万用表表头为磁电式电流表。其结构见图1所示。根据设
计MF50型万用表表头灵敏度电流为83.3uA，表头回路压降为0.75V
MF50D型万用表表头灵敏度电流为64uA，表头回路压降为0.15V 表头灵敏度是指满标
100uA
四、单元电路设计
2、直流电压档电路计算举例（MF-50D型）
1、若接入点为100uA处
2、直流电压灵敏度=1/I极限=1/100uA
=10KΩ/V
3、各档串联电阻
B
Rm
Rs
100uA/3K
A
表头与第一支路并联电阻
R4
R3
R2
RS =8.3KΩ//2.344KΩ=1.83KΩ 电压档表头等效电阻
I ：欲扩量程
I1 +
四、单元电路设计
1、直流电流档电路计算举例(MF-50型)
RS= RAB =Im×Rm/ I–Im =83.3uA×1503.6 Ω /100uA - 83.3uA =7500Ω 直流电流的电压降=Im×（Rm+Rs）= 83.3uA ×（1503. 6 Ω + 7500Ω ）=0. 75V
第一条标度尺
hFE
0~200Βιβλιοθήκη Baidu
PNP型管第四条标度尺 NPN型管第五条标度尺
Li
0~145 mA（Ω×1） 0~14.5 mA（Ω×10） 0~1.45 mA（Ω×100） 0~145 u （Ω×1K）
第六条标度尺
Lv
1.5~0V（Ω×1 Ω×10 Ω×100 Ω×1K）
dB
-10~+22~+36~+50~+62 dB
课程设计目的
• 了解并熟悉万用电表 的基本原理及一般设 计方法；
• 掌握电子电路的焊接 装配工艺及调试方法；
• 学会正确使用万用电 表。
一、课题名称
• 《MF50D型万用电表》
二、主要技术指标
功能 直流电流 直流电压 交流电压
量程
0~100uA~2.5~25~250mA 0~2.5A
0~2.5~10~50~250V 0~1000V 0~10V
=270 Ω
RS（100uA）= 0.75V/0.1mA-（0.3+ 2.7+ 27+270）= 7200Ω
A +100uA
四、单元电路设计
• 2、直流电压档电路（MF-50D型）
一只灵敏度为I，内阻为R的电流表，本身就是一只量程为U的电 压表。通过串接电阻可以扩大量程。
直流电压灵敏度：电压表测量每伏直流电压需要的内阻。（电流 表灵敏度的倒数）
0~50~250~1000V
准确度
±2.5% ±5.0% ±2.5% ±2.5% ±5.0% ±5.0%
灵敏度 或中心值
10KΩ/V 4KΩ/V 4KΩ/V
标度尺 第二条标度尺
第二条标度尺 第三条标度尺 第二条标度尺
电阻 Ω×1 Ω×10 Ω×100 Ω×1K Ω×10K ±2.5% （弧长）
10Ω
直流电压灵敏度越高，测量直流电压分去的电流（接入点电流） 越少，测量结果越准确。
直流电压各档设计方法如下：
①首先决定接入点 ②计算直流电压灵敏度=1/I极限 ③计算各档串联电阻
2.344k 8.3K
82uA/1..83k
R8
R9
82uA R10
图中： （R8+R9）/（1.83+R10+R8+R9）100=82uA