万用表的设计与组装毕业论文

万用表电路的设计与安装万用表电路的设计与组装指导教师：翟建丽设计人：彭文广学院： 陕西科技大学时间：2012年6月ABSTRACT摘 要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、交直流电压和电阻，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个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。万用表是电工必备的仪表之一，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。通过本次万用表的设计，要求了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。关键词：万用表，万用表的原理，电路设计，电路图，万用表的组成结构Take toA multimeter is a multifunctional, multiple range portable electrical instruments, general multimeter can measure DC current, DC voltage and resistance, some multimeter can also measure capacitance, power transistor, common-emitter d-c current amplification coefficient hFE. MF47 multimeter has 26 basic range and level, capacitance, inductance, transistor DC parameter and7 additional reference range, is a kind of limit, grading fine, high sensitivity, light body shape, stable performance, reliable overload protection, clear reading, convenient novel multimeter.The multimeter is one of the necessary instrumentation electrician, each of the electrical workers should master the principle and method of use. Through this multimeter design, demand to know the multimeter working principle, grasp the soldering technology essentials and the use of a multimeter and debugging method.Key words: multimeter, multimeter principle, circuit design, circuit diagram, multimeter structure目 录1 概述 2 设计目的2.1了解简单的万用表的简单电路.2.2计算出所有电阻元件的阻值，并进行组装.2.3 对成功组装的万用表的准确度，电压灵敏度性能指标进行测试.3 指针式万用表的结构、组成与特征 3.1万用表的结构特征 3.2指针式万用表的组成 3.3万用表的结构 3.4指针式万用表的工作原理4 万用表的几个重要参数 4.1准确度 4.2表头灵敏度 4.3表头内阻 4.4直流电压灵敏度 4.5直流电流档的内阻 4.6欧姆档的中值电阻4.7交流电压灵敏度5 设计原理6 电阻的计算 7 组装表的测试与方法 7.1电流档的测试7.2电压档的测试：7.3设计计算电阻的阻值7.4组装万用表，并检查各档的最大误差8 设计结果的分析与讨论9 造成误差的几个主要原因 体会及感想 参考文献 致谢概述通过设计熟练掌握万用表的组成结构、原理，明确组成万用表的各种电路的优缺点，能根据给定的技术参数，主要是表头灵敏度、内阻、波段开关结构、各档量程要求等，选择合适的电路设计万用表线路。提高学生结合实际综合考虑间题的能力，要求能看懂各种万用表电路图，做到触类旁通，进一步提高学生识图、绘图和计算电路的能力。设计目的2.1了解简单的万用表的简单电路.2.2计算出所有电阻元件的阻值，并进行组装.2.3 对成功组装的万用表的准确度，电压灵敏度等性能指标进行测试. 指针式万用表的结构、组成与特征3.1万用表的结构特征MF47型万用表采用高灵敏度的磁电系整流式表头，造型大方，设计紧凑，结构牢固，携带方便，零部件均选用优良材料及工艺处理，具有良好的电气性能和机械强度。其特点为：测量机构采用高灵敏度表头，性能稳定；线路部分保证可靠、耐磨、维修方便；测量机构采用硅二极管保护，保证过载时不损坏表头，并且线路设有0.5A保险丝以防止误用时烧坏电路；设计上考虑了湿度和频率补偿；低电阻档选用2干电池，容量大、寿命长；配合高压按着，可测量电视机内25kV以下高压；配有晶体管静态直流放大系数检测装置；表盘标度尺刻度线与档位开关旋钮指示盘均为红、绿、黑三色，分别按交流红色，晶体管绿色，其余黑色对应制成，共有七条专用刻度线，刻度分开，便于读数；配有反光铝膜，消除视差，提高了读数精度。除交直流2500V和直流5A分别有单独的插座外，其余只须转动一个选择开关，使用方便；装有提把，不仅便于携带，而且可在必要时作倾斜支撑，便于读数。3.2指针式万用表的组成：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（见图3）。表头是万用表的测量显视装置，南京电子仪表厂提供的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500A、50A量程的直流电流。同样，当转换开关拨到欧姆档，可分别测量×1、×10、×100、×1k、×10k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。注意请学生对照幻灯片认识每一个部分，将万用表的盒子打开散件放在后盖中，电阻等元器件放在塑料袋中，不能丢失。对照幻灯片可以看到控制显示面板由上部的显示表头和下部的控制开关面板组成。注意表头不能跌坏或者拿在手里晃动。档位开关由安装在正面的档位开关旋钮和安装在反面的电刷旋钮组成。测量线路板有黄绿两面，绿面用于焊接，黄面用于安装元件。 3.3万用表的结构万用表由机械部分、显示部分、与电器部分三大部分组成，机械部分包括：外壳、档位开关旋钮及电刷等部分组成，显示部分是表头，电器部分由测量线路板，电位器，电阻，二极管，电容等部分组成（见图4）。 3.4指针式万用表的工作原理1指针式万用表最基本的的工作原理指针式万用表最基本的的工作原理（见图5）。它由表头、电阻测量档、电流测量档、直流电压测量档和交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。当我们把档位开关旋钮SA打到交流电压档时，通过二极管VD整流，电阻R3限流，由表头显示出来；当打到直流电压档时不须二极管整流，仅须电阻R2限流，表头即可显示；打到直流电档档时既不须二极管整流，也不须电阻R2限流，表头即可显示；测电阻时将转换开关SA拨到“”档，这时外部没有电流通入，因此必须使用内部电池作为电源，设外接的被测电阻为 Rx，表内的总电阻为R，形成的电流为I，由 Rx、电池E、可调电位器RP、固定电阻 R1和表头部分组成闭合电路，形成的电流I使表头的指针偏转。红表棒与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器 RP及固定电阻R1相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻 Rx形成回路产生电流使表头显示。回路中的电流为：IE Rx+R从上式可知： I和被测电阻Rx不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。当电阻越小时，回路中的电流越大，指针的摆动越大，因此电阻档的标度尺刻度是反向分度。当万用表红黑两表棒直接连接时，相当于外接电阻最小Rx=0，那么：IE Rx+RE R此时通过表头的电流最大，表头摆动最大，因此指针指向满刻度处，向右偏转最大，显示阻值为0。请看电阻档的零位是在左边还是在右边，其余档的零位与它一致吗？反之，当万用表红黑两表棒开路时Rx， R可以忽略不计，那么：IE Rx+RE Rx0此时通过表头的电流最小，因此指针指向0刻度处，显示阻值为。 2.MF47型万用表的工作原理请看今天要安装的MF47型万用表的原理图：测量线路板线路板： 它的显示表头是一个直流A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 ×1、×10、×100、×1k、×10k、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。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。万用表的几个重要参数4.1 准确度万用表示值与被测量真值的一致程度称为万用表的准确度。它反映了测量结果的基本误差的大小。同一块万用表，不同功能档的准确度也不尽相同。4.2表头灵敏度万用表所用表头的满量程值称为表头灵敏度。一般为。值越小，灵敏度越高，万用表的性能也越好。4.3表头内阻表头内线圈及上下两层盘丝的直流电阻之和称为表头内阻。万用表表头内阻多在几百到几千欧之间。一般来说，灵敏度越高，内阻越大。但灵敏度相同的表头，内阻也不尽相同。这是因为，在制造相同表头时，所选用的线圈和盘丝的阻值很