電路課程設(shè)計報告——萬用表設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章課程設(shè)計目的及任務(wù)……………………………………1</p><p>　　1-1 萬用表設(shè)計制作的目的及任務(wù)………………………………………1</p><p>　　1-2 萬用表簡介……………………………………………………………1</p><p>　　1

2、-3 本次課程設(shè)計的任務(wù)…………………………………………………1</p><p>　　第二章萬用表原理………………………………………………2</p><p>　　2-1 指針式萬用表的組成…………………………………………………2</p><p>　　2-2 指針式萬用表最基本的工作原理……………………………………3</p><p>　　

3、2-3 MF47型萬用表的工作原理……………………………………………4</p><p>　　2-4 MF47萬用表電阻檔工作原理…………………………………………4</p><p>　　第三章MF47萬用電表制作及裝配……………………………6</p><p>　　3-1 萬用表套件材料………………………………………………………6</p><p

4、>　　3-2 二極管極性的判斷……………………………………………………7</p><p>　　3-3 色環(huán)的認(rèn)識……………………………………………………………8</p><p>　　3-4 元件引腳的彎制成型…………………………………………………9</p><p>　　3-5 焊接……………………………………………………………………10</p&g

5、t;<p>　　3-6 元器件的插放…………………………………………………………11</p><p>　　3-7 元器件參數(shù)的檢測……………………………………………………12</p><p>　　3-8 元器件的焊接…………………………………………………………13</p><p>　　3-9 線路板安裝程序…………………………………………………

6、……13</p><p>　　第四章MF47萬用電表安裝調(diào)試………………………………14</p><p>　　第五章課程設(shè)計心得體會……………………………………14</p><p>　　附錄……………………………………………………………15</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p&

7、gt;　　第一章課程設(shè)計目的及任務(wù)</p><p>　　1-1 萬用表設(shè)計制作的目的及任務(wù)</p><p>　　現(xiàn)代生活離不開電，我們電類和非電類專業(yè)的許多學(xué)生都有必要掌握一定的用電知識及電工操作技能。通過實習(xí)要求學(xué)生學(xué)會使用一些常用的電工工具及儀表，比如尖嘴鉗、剝線鉗、萬用表，并且要求學(xué)生掌握一些常用開關(guān)電器的使用方法及工作原理。通過本次電工實習(xí)學(xué)生要接觸到一定的電學(xué)知識，實現(xiàn)理論聯(lián)系

8、實際，認(rèn)識一些常用電工器具的外形及結(jié)構(gòu)特點，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。 電子與機械是密不可分的，在萬用表的組裝中還可以了解電子產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)、機械原理，這對將來的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)非常有幫助。</p><p>　　1-2 萬用表簡介</p><p>　　萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電工儀表,一般的萬用表可以測量直流電流、交直流電壓和電阻，有些萬用表還可測量電容、功率、晶體管

9、共射極直流放大系數(shù)hFE等。MF47型萬用表具有26個基本量程和電平、電容、電感、晶體管直流參數(shù)等7個附加參考量程，是一種量限多、分檔細(xì)、靈敏度高、體形輕巧、性能穩(wěn)定、過載保護可靠、讀數(shù)清晰、使用方便的新型萬用表。</p><p>　　1-3 本次課程設(shè)計的任務(wù)</p><p>　　萬用表是電工必備的儀表之一，每個電氣工作者都應(yīng)該熟練掌握其工作原理及使用方法。通過本次萬用表的原理與安裝實

10、習(xí)，要求學(xué)生了解萬用表的工作原理，掌握錫焊技術(shù)的工藝要領(lǐng)及萬用表的使用與調(diào)試方法。通過這次實習(xí)，學(xué)生應(yīng)該在了解其基本工作原理的基礎(chǔ)上學(xué)會安裝、調(diào)試、使用，并學(xué)會排除一些萬用表的常見故障。錫焊技術(shù)是電工的基本操作技能之一，通過實習(xí)要求大家在初步掌握這一技術(shù)的同時，注意培養(yǎng)自己在工作中耐心細(xì)致，一絲不茍的工作作風(fēng)。</p><p><b>　　第二章萬用表原理</b></p>&l

11、t;p>　　2-1 指針式萬用表的組成 </p><p>　　指針式萬用表的結(jié)構(gòu)主要由表頭、檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)、測量線路板、面板等組成（見圖2-1）。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　表頭是萬用表的測量顯視裝置，檔位開關(guān)用來選擇被測電量的量程；測量線路板將不同性質(zhì)和大小的被測電量轉(zhuǎn)換為表頭所能接受的直流電流

12、。萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等多種電量。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電流檔，可分別與5個接觸點接通，用于測量500mA、50mA、5mA和500μA、50μA量程的直流電流。同樣，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔，可分別測量×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ量程的電阻；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電壓檔，可分別測量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、10

13、00V量程的直流電壓；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到交流電壓檔，可分別測量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流電壓。</p><p>　　2-2 指針式萬用表最基本的的工作原理</p><p>　　指針式萬用表最基本的的工作原理（見圖2-2）。</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　它

14、由表頭、電阻測量檔、電流測量檔、直流電壓測量檔和交流電壓測量檔幾個部分組成，圖中“－”為黑表棒插孔，“＋”為紅表棒插孔。測電壓和電流時，外部有電流通入表頭，因此不須內(nèi)接電池。當(dāng)我們把檔位開關(guān)旋鈕SA打到交流電壓檔時，通過二極管VD整流，電阻R3限流，由表頭顯示出來；當(dāng)打到直流電壓檔時不須二極管整流，僅須電阻R2限流，表頭即可顯示；打到直流電檔檔時既不須二極管整流，也不須電阻R2限流，表頭即可顯示；測電阻時將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA撥到“Ω”檔，這時

15、外部沒有電流通入，因此必須使用內(nèi)部電池作為電源，設(shè)外接的被測電阻為 Rx，表內(nèi)的總電阻為R，形成的電流為I，由 Rx、電池E、可調(diào)電位器RP、固定電阻 R1和表頭部分組成閉合電路，形成的電流I使表頭的指針偏轉(zhuǎn)。紅表棒與電池的負(fù)極相連，通過電池的正極與電位器 RP及固定電阻R1相連，經(jīng)過表頭接到黑表棒與被測電阻 Rx形成回路產(chǎn)生電流使表頭顯示?；芈分械碾娏鳛椋?lt;/p><p>　　從上式可知： I和被測電阻Rx不成

16、線性關(guān)系，所以表盤上電阻標(biāo)度尺的刻度是不均勻的。當(dāng)電阻越小時，回路中的電流越大，指針的擺動越大，因此電阻檔的標(biāo)度尺刻度是反向分度。 當(dāng)萬用表紅黑兩表棒直接連接時，相當(dāng)于外接電阻最小Rx=0，那么：</p><p>　　此時通過表頭的電流最大，表頭擺動最大，因此指針指向滿刻度處，向右偏轉(zhuǎn)最大，顯示阻值為0Ω。請看電阻檔的零位是在左邊還是右邊，其余檔的零位與它一致嗎？反之，當(dāng)萬用表紅黑兩表棒開路時Rx→∞，

17、R可以忽略不計，那么：</p><p>　　此時通過表頭的電流最小，因此指針指向0刻度處，顯示阻值為∞。</p><p>　　2-3 MF47型萬用表的工作原理</p><p>　　MF47型萬用表的原理圖：</p><p>　　2-4 MF47萬用表電阻檔工作原理</p><p>　　MF47萬用表電阻檔工作原

18、理（見圖2-4），電阻檔分為×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、5個量程。例如將檔位開關(guān)旋鈕打到×1Ω時，外接被測電阻通過“－COM”端與公共顯示部分相連；通過“＋”經(jīng)過0.5A熔斷器接到電池，再經(jīng)過電刷旋鈕與R18相連，WH1為電阻檔公用調(diào)零電位器，最后與公共顯示部分形成回路.</p><p><b>　　圖2-4</b

19、></p><p>　　第三章MF47萬用電表制作及裝配</p><p>　　3-1 萬用表套件材料</p><p><b>　　電阻</b></p><p><b>　　二．元件器</b></p><p>　　電位器10K 5% WH161 1只 </

20、p><p>　　二極管1N4001 3只、1N4007 1只</p><p>　　3.保險絲座 2只 4.電解電容10μF 16V 1只</p><p>　　5.保險絲管5×20 250V/0.5 A 1只</p><p><b>　　三.塑料件</b></p>

21、<p>　　1.面板 1只 2.大旋鈕 1只 3.小旋鈕 1只</p><p>　　4.表箱 1只 5.電池蓋板 1只 6.晶體管插座 1只</p><p>　　7.提把 1只 8.電刷架 1只</p><p><b>　　四.標(biāo)準(zhǔn)件</b></p>

22、<p>　　1.螺釘M3×8 自攻 4只 2.螺釘M4×12 1只</p><p><b>　　五.零配件</b></p><p>　　1.輸入插座Φ4 4只 2.壓簧 2只</p><p>　　3.鋼珠Φ4 2只 4.電刷片

23、(3點) 1只</p><p>　　5.電池夾正極 1只 6.電池夾負(fù)極 3只</p><p>　　7.晶體管插片 6只 8.MF47線路板 1塊</p><p>　　9.連接線 5根 10.成品表頭 1只</p><p>　　11.測試棒(紅,黑) 1付

24、 </p><p>　　3-2 二極管極性的判斷</p><p>　　判斷二極管極性時可用實習(xí)室提供的萬用表，將紅表棒插在“＋”，黑表棒插在“－”，將二極管搭接在表棒兩端（見圖3-2），觀察萬用表指針的偏轉(zhuǎn)情況，如果指針偏向右邊，顯示阻值很小，表示二極管與黑表棒連接的為正極，與紅表棒連接的為負(fù)極，與實物相對照，黑色的一頭為正極，白色的一頭為負(fù)極，也就是說阻值很小時，與黑表棒搭接的時二極

25、管的黑頭，反之，如果顯示阻值很大，那么與紅表棒搭接的時二極管的正極。</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　3-3 色環(huán)的認(rèn)識</p><p>　　黃電阻有4條色環(huán)（見圖3-3-1），其中有一條色環(huán)與別的色環(huán)間相距較大，且色環(huán)較粗，讀數(shù)時應(yīng)將其放在右邊。</p><p>　　圖3-3-1

26、每條色環(huán)表示的意義（見表3-3），色環(huán)表格左邊第一條色環(huán)表示第一位數(shù)字，第2個色環(huán)表示第2個數(shù)字，第3個色環(huán)表示乘數(shù)，第4個色環(huán)也就是離開較遠(yuǎn)并且較粗的色環(huán)，表示誤差。由此可知，圖3-3-1中的色環(huán)為紅、紫、綠、棕，阻值為27×105Ω＝2.7MΩ，其誤差為±0.5%。</p><p>　　表3-3將所取電阻對照表格進行讀數(shù)，比如說，第一個色環(huán)為綠色，表示5，第2個色環(huán)為藍(lán)色表示6，第3

27、個色環(huán)為黑色表示乘100，第4個色環(huán)為紅色,那么表示它的阻值是56×100=56Ω誤差為±2%，對照材料配套清單電阻欄目R19＝56Ω。</p><p>　　藍(lán)色或綠色的電阻（見圖3-3-2），與黃電阻相似，首先找出表示誤差的，比較粗的，而且間距較遠(yuǎn)的色環(huán)將它放在右邊。從左向右，前三條色環(huán)分別表示三個數(shù)字，第4條色環(huán)表示乘數(shù)，第5條表示誤差。比如：藍(lán)紫綠黃棕表示675×104=6.7

28、5MΩ，誤差為±1%。</p><p><b>　　圖3-3-2</b></p><p>　　從上可知，金色和銀色只能是乘數(shù)和允許誤差，一定放在右邊；表示允許誤差的色環(huán)比別的色環(huán)稍寬，離別的色環(huán)稍遠(yuǎn)；本次實習(xí)使用的電阻大多數(shù)允許誤差是±1%的，用棕色色環(huán)表示，因此棕色一般都在最右邊。</p><p>　　3-4 元件

29、引腳的彎制成形</p><p>　　左手用鑷子緊靠電阻的本體，夾緊元件的引腳（見圖3-4），使引腳的彎折處，距離元件的本體有兩毫米以上的間隙。左手夾緊鑷子，右手食指將引腳彎成直角。 圖3-4注意：不能用左手捏住元件本體，右手緊貼元件本體進行彎制，如果這樣，引腳的根部在彎制過程中容易受力而損壞，元件彎制后的形狀，引腳之間的距離，根據(jù)線路板孔距而定。有的元件安裝孔

30、距離較大，應(yīng)根據(jù)線路板上對應(yīng)的孔距彎曲成形。 元器件做好后應(yīng)按規(guī)格型號的標(biāo)注方法進行讀數(shù)。將膠帶輕輕貼在紙上，把元器件插入，貼牢，寫上元器件規(guī)格型號值，然后將膠帶貼緊，備用。注意：不要把元器件引腳剪太短。</p><p><b>　　3-5 焊接 </b></p><p>　　一．烙鐵頭上多余錫的處理:如果烙鐵頭上掛有很多的錫，不易焊接，可在烙鐵架中帶水的海

31、棉上或者在烙鐵架的鋼絲上抹去多余的錫。不可在工作臺或者其他地方抹去。 二.在練習(xí)板上焊接:焊接練習(xí)板是一塊焊盤排列整齊的線路板，學(xué)生將一根七股多芯電線的線芯剝出，把一股從焊接練習(xí)板的小孔中插入，練習(xí)板放在焊接木架上，從右上角開始，排列整齊，進行焊接。練習(xí)時注意不斷總結(jié)，把握加熱時間、送錫多少，不可在一個點加熱時間過長，否則會使線路板的焊盤燙壞。注意應(yīng)盡量排列整齊，以便前后對比，改進不足。 焊接時先將電烙鐵在線路板上加熱

32、，大約兩秒鐘后，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虛焊。當(dāng)焊錫熔化，發(fā)出光澤時焊接溫度最佳，應(yīng)立即將焊錫絲移開，再將電烙鐵移開。為了再加熱中使加熱面積最大，要將烙鐵頭的斜面靠在元件引腳上（見圖3-5-1），烙鐵頭的頂尖抵在線路板的焊盤上。焊點高度一般在2毫米左右，直徑應(yīng)與焊盤相一致，引腳應(yīng)高出焊點大約0.5 mm。</p><p><b>　　圖3-5-1</b&g

33、t;</p><p>　　三.焊點的正確形狀:焊點的正確形狀（見圖3-5-2），焊點a一般焊接比較牢固；焊點b為理想狀態(tài)，一般不易焊出這樣的形狀；焊點c焊錫較多，當(dāng)焊盤較小時，可能會出現(xiàn)這種情況，但是往往有虛焊的可能；焊點d，焊點d、e焊錫太少；焊點f提烙鐵時方向不合適，造成焊點形狀不規(guī)則；焊點g烙鐵溫度不夠，焊點呈碎渣狀，這種情況多數(shù)為虛焊；焊點h焊盤與焊點之間有縫隙為虛焊或接觸不良；焊點I引腳放置歪斜。一般形

34、狀不正確的焊點，元件多數(shù)沒有焊接牢固，一般為虛焊點，應(yīng)重焊。 圖3-5-2</p><p>　　四.焊點的正確形狀俯視（見圖3-5-3），焊點a、b形狀圓整，有光澤，焊接正確；焊點c、d溫度不夠，或抬烙鐵時發(fā)生抖動，焊點呈碎渣狀；焊點e、f焊錫太多，將不該連接的地方焊成短路。焊接時一定要注意盡量把焊點焊得美觀牢固。 </p><p>&

35、lt;b>　　圖3-5-3</b></p><p>　　3-6 元器件的插放</p><p>　　將彎制成型的元器件對照圖紙插放到線路板上。注意：一定不能插錯位置；二極管、電解電容要注意極性；讀數(shù)方向排列整齊，橫排的必須從左向右讀，豎排的從下向上讀，保證讀數(shù)一致（見圖3-6）。</p><p><b>　　圖3-6</b>

36、;</p><p>　　3-7 元器件參數(shù)的檢測</p><p>　　每個元器件在焊接前都要用萬用表檢測其參數(shù)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。二極管、電解電容要檢查它們的極性，電阻要測量阻值。測量阻值時應(yīng)將萬用表的檔位開關(guān)旋鈕調(diào)整到電阻檔，預(yù)讀被測電阻的阻值，估計量程，將檔位開關(guān)旋鈕打到合適的量程，短接紅黑表棒，調(diào)整電位器旋鈕，將萬用表調(diào)零。注意電阻檔調(diào)零電位器在表的右側(cè)，不能調(diào)表頭中間的小旋鈕，

37、該旋鈕用于表頭本身的調(diào)零。調(diào)零后，用萬用表測量每個插放好的電阻的阻值。測量不同阻值的電阻時要使用不同的檔位，每次換檔后都要調(diào)零。為了保證測量的精度，要使測出的阻值在滿刻的2/3左右，過大或過小都會影響讀數(shù)，應(yīng)及時調(diào)整量程。要注意一定要先插放電阻，后測阻值，這樣不但檢查了電阻的阻值是否準(zhǔn)確，而且同時還檢查了元件的插放是否正確，如果插放前測量電阻，只能檢查元件的阻值，而不能檢查插放是否正確。</p><p>　　3-

38、8 元器件的焊接</p><p>　　在焊接練習(xí)板上練習(xí)合格，對照圖紙插放元器件，用萬用表校驗，檢查每個元器件插放是否正確、整齊，二極管、電解電容極性是否正確，電阻讀數(shù)的方向是否一致，全部合格后方可進行元器件的焊接。 焊接完后的元器件，要求排列整齊，高度一致。為了保證焊接的整齊美觀，焊接時應(yīng)將線路板板架在焊接木架上焊接，兩邊架空的高度要一致，元件插好后，要調(diào)整位置，使它與桌面相接觸，保證每個元件焊接高度

39、一致。焊接時，電阻不能離開線路板太遠(yuǎn)，也不能緊貼線路板焊接，以免影響電阻的散熱。</p><p>　　3-9線路板安裝程序</p><p>　　按線路板上的標(biāo)注將電阻及元器件焊裝到相應(yīng)位置（注：將電位器，輸入插座及晶體管插座組件垂直焊接于線路板電路面），請使用含錫量60%，鍍鎳線路板專用焊錫絲進行焊接。</p><p>　　第四章MF47萬用電表安裝調(diào)試</

40、p><p>　　在沒有專用調(diào)試設(shè)備的情況下，可用普通數(shù)字萬用表校準(zhǔn)，方法如下：</p><p>　　將裝配好的萬用表仔細(xì)檢查，確保無裝錯、短路的情況下，將萬用表檔位旋至最小電流檔0.25V/μA處，用數(shù)字萬用表測量其“+”、“-”插座兩端的電阻值，應(yīng)在4.9——5.1之間。如不符合要求，應(yīng)調(diào)整電路中的750Ω電阻阻值，直到達(dá)到要求為止。此時基準(zhǔn)檔調(diào)試完畢。</p><p&g

41、t;　　將基準(zhǔn)檔位調(diào)試正常的萬用表從電流檔開始逐檔檢測其滿度值。檢測時應(yīng)從最小檔位開始，首先檢測直流電流檔位，然后是直流電壓、交流電壓、直流電阻（中心值）及其他。各檔位檢測合格后，該表即可正常使用。</p><p>　　第五章課程設(shè)計心得體會</p><p>　　經(jīng)過兩個星期的學(xué)習(xí)，我們小組終于完成了MF47萬用表的制作。當(dāng)調(diào)試成功的那一刻，我們小組成員都特別高興。回顧此次課程設(shè)計，我學(xué)到

42、了很多在書本上沒有過的知識。通過這次課程設(shè)計我懂得了理論與實踐相結(jié)合是很重要的，只有把理論與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。</p><p>　　在設(shè)計和制作的過程中我們遇到了很多問題，也在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)的知識理解的不夠深刻。掌握的不夠牢固，通過這次課程設(shè)計之后，我一定要把以前學(xué)過的知識重新溫故。</p>

43、<p>　　這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多原理、操作上的問題，最后在許老師的細(xì)心指導(dǎo)下都一一解決，同時，我也得到了各位指導(dǎo)老師及同學(xué)的到幫助，對你們表示感謝！</p><p>　　在今后的學(xué)習(xí)中我會不斷總結(jié)經(jīng)驗，踏實務(wù)實，不斷進步！</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　參考

44、文獻</b></p><p>　　[1]沙占有，王彥明編.萬用表原理與維修 電子工業(yè)出版社. 2009</p><p>　　[2]馬克聯(lián)，張宏編.萬用表實用檢測技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社. 2006</p><p>　　[3]李斌編.萬用表修理 重慶大學(xué)出版社.2007</p><p>　　[4]邵宏圖.電工基礎(chǔ) 中國