電子測量技術(shù)基礎(chǔ)課程報(bào)告講解

1、電子測量技術(shù)課程報(bào)告專業(yè)班級:學(xué)號： 姓名:測量是通過實(shí)驗(yàn)方法對客觀事物取得定量信息即數(shù)量概念的過程。電子測量 是指以電子技術(shù)為基本手段的一種測量技術(shù)，是測量學(xué)和電子學(xué)相互結(jié)合的產(chǎn) 物。電子測量除具體運(yùn)用電子科學(xué)的原理、 方法和設(shè)備對各種電量、電信號及電 路元器件的特性和參數(shù)進(jìn)行測量外，還可通過各種敏感器件和傳感裝置對非電量 進(jìn)行測量，這種測量方法往往更加方便、快捷、準(zhǔn)確，有時(shí)是其他測量方法所不 能替代的。因此，電子測量不僅用于電學(xué)各專業(yè)，也廣泛用于物理學(xué)、化學(xué)、光 學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域。目前，電子測量技術(shù)已成為電子科學(xué)領(lǐng)域重要且發(fā)展迅速的分支 學(xué)科。本課程包括理論和實(shí)踐兩部分， 理論部分包括：電子測

2、量基本概念、測量誤 差與測量結(jié)果處理、信號發(fā)生器、電子示波器、頻率時(shí)間測量、相位差測量、電 壓測量、阻抗測量；實(shí)踐部分包括：指針式萬用表（ MF-47）的制作、調(diào)試、測 量。理論部分：1、電子測量基本概念：電子測量是指以電子技術(shù)理論為依據(jù)，以電子測量 儀器和設(shè)備為手段，對電量和非電量進(jìn)行的測量。對電量的測量分為電能量測量、 電信號特性測量、電路元件參數(shù)測量、電子設(shè)備性能測量。非電量的測量則是利 用各種敏感元件和傳感裝置將非電量轉(zhuǎn)換成電信號， 再利用電子測量設(shè)備進(jìn)行測 量。電子測量具有測量頻率范圍廣、量程寬、速度快、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和自能化、 影響因素多，誤差處理復(fù)雜的特點(diǎn)。測量方法選擇正確與否直

3、接關(guān)系著測量結(jié)果 的可靠性，按測量過程可分為：直接測量、間接測量和組合測量。選擇測量方法 時(shí)要綜合考慮被測本身特性、測量準(zhǔn)確度、測量環(huán)境、測量設(shè)備等因素。根據(jù)獲 得的測量結(jié)果評價(jià)測量儀器的性能， 主要包括：精度、穩(wěn)定度、靈敏度、線性度、 動(dòng)態(tài)特性。精度是指測量結(jié)果與被測量真值相一致程度，其含義是：精度高，表 明誤差小；精度低，表明誤差大。精度可用緊密度、正確度和準(zhǔn)確度三個(gè)指標(biāo)加 以表征。穩(wěn)定度指外界條件恒定條件下， 儀器示值變化大小，通常用穩(wěn)定度和影 響量兩個(gè)參數(shù)來表征。靈敏度表示測量儀器對被測量變化的敏感程度。 線性度是 測量儀器輸入和輸出特性之一，表示輸出量隨輸入量的變化規(guī)律。動(dòng)態(tài)特性表征

4、 儀器輸出響應(yīng)隨輸入變化的能力。2、測量誤差和測量結(jié)果處理：測量儀器儀表的測得值與被測量真值之間的 差異成為測量誤差。誤差有兩種表示方法：絕對誤差和相對誤差。絕對誤差定義 為：x x Ao , x為絕對誤差，x為測量值，A0為被測量真值與絕對誤差絕對 值相等但符號相反的值稱為修正值，用符號c表示。相對誤差分為實(shí)際相對誤差、X示值相對誤差、滿度相對誤差。實(shí)際相對誤差定義為A - 100%，示值A(chǔ) 0x相對誤差定義為：x 100%，滿度相對誤差定以為：儀器量程內(nèi)最大絕對誤X差厶Xm與測量儀器滿度值（量程上限值）Xm的百分比值即m s% 100%xm我國電工儀表的準(zhǔn)確度等級s就是按滿刻度誤差分級的，

5、依次劃分為 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個(gè)等級。測量誤差主要來源于：儀器誤差、方法誤差、 使用誤差、影響誤差。儀器誤差是儀器使用過程中元器件老化、磨損等而使儀器設(shè)備帶有的誤差。方法誤差是指所使用測量方法不當(dāng)，或測量理論依據(jù)不嚴(yán)密等 原因造成的誤差。使用誤差是由于測量設(shè)備操作不當(dāng)而造成的誤差。影響誤差主要是指各種環(huán)境因素與要求條件不一致而造成的誤差。雖然產(chǎn)生誤差的原因多種多樣，但按其基本性質(zhì)和特點(diǎn)分為：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。測量結(jié)果 的處理就是從測量所得到的原始數(shù)據(jù)中求出被測量的最佳估計(jì)值，并計(jì)算其精確程度。有效數(shù)字處理是處理測量數(shù)據(jù)的一種常用方法，對于等精度

6、測量結(jié)果可按 以下步驟處理：利用修正值等方法對測得值進(jìn)行修正，求出算術(shù)平均值，列出殘差，按貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，檢查和剔除粗差，判斷有無系統(tǒng)誤差，算出算 術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，寫出最終結(jié)果。3、信號發(fā)生器：提供測試用電信號的裝置統(tǒng)稱為信號發(fā)生器。信號發(fā)生器 是電子測量領(lǐng)域最基本、應(yīng)用最廣泛的電子儀器。信號發(fā)生器由振蕩器、變換器、 輸出級、指示器、電源五部分組成。振蕩器是信號發(fā)生器的核心，用于產(chǎn)生不同 頻率和波形的信號。變換器可以是電壓放大器、功率放大器、調(diào)制器或整形器。 輸出級基本功能是調(diào)節(jié)輸出信號的電平和輸出阻抗。指示器用來監(jiān)視輸出信號。 電源提供信號發(fā)生器各部分的工作電源電壓。 信號發(fā)生器

7、按輸出信號頻率范圍可 劃分為低頻、超低頻信號發(fā)生器、射頻信號發(fā)生器、掃頻信號發(fā)生器。在各類信 號發(fā)生器中，正弦信號發(fā)生器是最普通、應(yīng)用最廣泛的一類，其性能指標(biāo)有：頻 率范圍、頻率準(zhǔn)確度、頻率穩(wěn)定度、由溫度、電源、負(fù)載變化引起的頻率變動(dòng)量、 失真度、輸出電平、調(diào)制特性。低頻信號發(fā)生器中產(chǎn)生振蕩信號的方法有多種， 最常用的是文氏振蕩器。圖1所示的文氏振蕩橋電路中負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 Rt和電阻Rf構(gòu)成了電 壓負(fù)反饋電路。熱敏電阻 Rt阻值隨環(huán)境溫度升高或流過的電流增加而減小，當(dāng) 由于各種原因引起輸出電壓增大時(shí)，由于該電壓也直接接在Rt、Rf串聯(lián)電路，流過Rt的電流也隨之增加而導(dǎo)致 Rt阻值降低，負(fù)反

8、饋加大，放大器總增益降低， 是輸出電壓減小，達(dá)到穩(wěn)定輸出信號振幅的目的，在振蕩器起振階段，由于Rt溫 度低，阻值大，負(fù)反饋小，放大器實(shí)際總增益大于 3,振蕩器容易起振。掃頻信 號發(fā)生器是一種輸出信號頻率隨時(shí)間在一定范圍內(nèi)反復(fù)變化的正弦信號發(fā)生器， 主要用于直接測量各種網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性。點(diǎn)頻法測量幅頻特性就是用測量儀器 在各個(gè)頻率點(diǎn)上測出輸出信號與輸入信號的振幅比和相位差。點(diǎn)頻法原理簡單， 需要設(shè)備并不復(fù)雜，但操作繁瑣，容易遺漏特性突變點(diǎn)。掃頻法在測量過程中信 號源輸出信號的頻率按特定規(guī)律自動(dòng)連續(xù)且周期性重復(fù)， 利用檢波器將輸出包絡(luò) 檢出送到示波器上顯示，就得到了被測電路幅頻特性曲線。掃頻法可實(shí)

9、現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)頻 率特性的自動(dòng)或半自動(dòng)測量，得到的頻率特性曲線是連續(xù)變化的。4、電子示波器：電子示波器是一種用熒光屏顯示電量隨時(shí)間變化過程中的 電子測量儀器。電子示波器由垂直偏轉(zhuǎn) Y通道、水平偏轉(zhuǎn)X通道、Z通道、示 波管、幅度校正器、掃描時(shí)間校正器、電源幾部分組成。示波管是示波器的核心 部分，由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏三部分組成。電子槍用于發(fā)射電子并形成很 細(xì)的高速電子束；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)決定電子束如何偏轉(zhuǎn)；熒光屏的作用是顯示偏轉(zhuǎn)電信 號的波形。垂直偏轉(zhuǎn)通道由輸入電路、阻抗變換器、延遲線和放大器組成；水平 偏轉(zhuǎn)通道包括三部分：觸發(fā)電路，其中包括觸發(fā)方式選擇和脈沖整形電路； 時(shí)基 發(fā)生器，由閘門電路、掃描發(fā)生器

10、、電壓比較器和釋抑電路組成；水平放大器。校正器是示波器內(nèi)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，用來校準(zhǔn)或檢驗(yàn)示波器X軸和Y軸標(biāo)尺的刻度，一般丫軸校正單位為電壓、X軸校正單位為時(shí)間。示波器有幾項(xiàng)重要性能指標(biāo) 分別是：頻帶寬度、掃描頻率、掃描方式、偏轉(zhuǎn)靈敏度。雙線和雙蹤示波器可以 在一個(gè)示波管熒光屏上同時(shí)顯示出兩個(gè)信號波形， 用來比較被測系統(tǒng)的輸出和輸 入信號。5、頻率時(shí)間測量：頻率是單位時(shí)間內(nèi)周期性過程重復(fù)、 循環(huán)、振動(dòng)的次數(shù)。 頻率測量的方法主要有模擬法和電子計(jì)數(shù)法。 電子計(jì)數(shù)法測頻原理實(shí)質(zhì)上是將被 測信號頻率fx和已知時(shí)基信號頻率fc相比，將相比結(jié)果以數(shù)字形式顯示。數(shù)字 式頻率計(jì)主要有三部分組成。時(shí)間基準(zhǔn)T產(chǎn)生電路，用

11、于提供準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)時(shí)間T； 計(jì)數(shù)脈沖形成電路，作用是將被測的周期信號轉(zhuǎn)換為可計(jì)數(shù)的窄脈沖；計(jì)數(shù)顯示電路，計(jì)數(shù)被測周期信號重復(fù)次數(shù)，顯示被測信號頻率。電子計(jì)數(shù)測頻方法引起 的相對誤差由量化誤差和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差兩部分組成。 量化誤差是在相同主門開啟 時(shí)間T內(nèi)，計(jì)數(shù)器計(jì)得數(shù)值不一定相同產(chǎn)生的。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差在數(shù)值上等于晶 振頻率的相對誤差。要提高頻率測量的準(zhǔn)確度，可采取提高晶振頻率的準(zhǔn)確度和 穩(wěn)定度、擴(kuò)大閘門時(shí)間、倍頻被測信號頻率等措施。模擬法測頻主要包括：電橋 法測頻、諧振法測頻、拍頻法測頻、差頻法測頻、李沙育圖形測頻法。計(jì)數(shù)式頻 率計(jì)測量頻率優(yōu)點(diǎn)是：測量方便、快速、直觀、測量精度高；缺點(diǎn)是要求較高的

12、信噪比，不能測量調(diào)制波信號頻率，造價(jià)較高。因此，在要求測量精確度很高或 要求簡單、經(jīng)濟(jì)的場合，有時(shí)采用模擬法測量頻率。6相位差測量：兩個(gè)頻率相同的正弦量間的相位差是常數(shù)，等于兩正弦量 的初相之差。測量相位差的方法主要有：示波器測量、將相位差轉(zhuǎn)換成時(shí)間間隔 進(jìn)行測量、將相位差轉(zhuǎn)換成電壓進(jìn)行測量、零示法測量。用示波器測量相位差有 兩種方法：直接比較法和橢圓法。直接比較法是將兩路信號分別接到雙蹤示波器 Y1通道和Y2通道，適當(dāng)調(diào)節(jié)掃描旋鈕和 Y增益旋鈕，使熒光屏顯示出圖2所 示上下對稱波形其誤差主要來源于：示波器水平掃描的非線性，即掃描用的鋸齒電壓呈非線性。 雙蹤示波器兩垂直通道一致性差而引入了附加

13、的相位差。人眼讀數(shù)誤差。頻率相同的兩個(gè)正弦量信號分別接入示波器的 X通道和Y通達(dá)，一般情 況下示波器熒光屏上顯示的李沙育圖形為橢圓，而橢圓的形狀和兩個(gè)信號的相位 差有關(guān)，基于此點(diǎn)用來測量相位差的方法稱為橢圓法。u1加于丫通道，u2加于X通道。如圖3所示，可以得出Ymyx cosXmi22Xm x sin可以計(jì)算出相位差:arcta n(y0)arcsin(Y m圖3相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔測相位差有兩種方式： 模擬式和數(shù)字式。模擬式直讀相位計(jì)原理框圖如圖4所示T圖4,其中：TI0I 0I360010T 1 mIm1 數(shù)字式相位計(jì)應(yīng)用電子計(jì)數(shù)器來測量周期T和兩同頻正弦波過零點(diǎn)時(shí)間差式中Io為平均電流

14、，Im為導(dǎo)通電流。由（1）式換算成相位差f n 丄cT為測量方便，取360 n360 NfcT 360 10bf T360 10bn 10 b模擬式直讀相位計(jì)電路簡單，操作方便，但測量的是長時(shí)間內(nèi)相位差平均 值，不能測出瞬時(shí)相位值，誤差較大。數(shù)字式相位計(jì)只能測量低頻信號相位差, 且要求的精確度越高，能測量的頻率越低。相位差轉(zhuǎn)化成電壓進(jìn)行測量是利用非線性器件把被測信號的相位差轉(zhuǎn)換為 電壓增量，在電壓表的表盤刻上相位刻度，由電表指示可直接被測信號相位差。轉(zhuǎn)換電路主要有差接式相位檢波電路、平衡式相位檢波電路。零示法原理如圖5所示，它以一臺(tái)精密移相器與被測相移值作比較來確定被測信號間的相位差。測量時(shí)調(diào)

15、節(jié)精密移相器，使之抵消被測信號間原有的相位 差使平衡指示器示零，由精密移相器表針指示可直讀兩被測信號間的相位差值-I7、電壓測量：電壓是一個(gè)基本物理量，電壓測量是電子測量的基礎(chǔ)。電壓 測量有以下幾個(gè)特點(diǎn)：頻率范圍廣、測量范圍寬、測量精度要求差異大、容易受 外界干擾影響、電壓波形多樣化。電壓測量方法按對象分為直流電壓測量和交流 電壓測量普通直流電壓表由由動(dòng)圈式高靈敏度直流電流表串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮铇?gòu)成。 原理圖如圖6所示圖6設(shè)電流表的滿偏電流為Im，電流表本身內(nèi)阻為Re,串聯(lián)電阻Rn所構(gòu)成的電壓表的滿度電壓為：U所構(gòu)成的電壓表的內(nèi)阻為：m I m ( Re Rn )U 01 m ReRv Re Rn

16、U 1 m圖中電流表串接了 3個(gè)電阻后除了最小量程外增加了3個(gè)量程U1、U2、U3,根據(jù)擴(kuò)展的量程，可以估算出3個(gè)擴(kuò)展電阻的阻值:Rl (U 1 / I m) ReR2(U2 UJ/gR3 (U3 U2)/lm優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、誤差來源表頭本身和擴(kuò)展電阻的準(zhǔn)確度。土1%缺 點(diǎn)：靈敏度不高、輸入電阻低。在量程較低時(shí)，輸入電阻更小，其負(fù)載效應(yīng)對被 測電路工作狀態(tài)及測量結(jié)果的影響不可忽略。直流電子電壓表通常由磁電式表頭加裝跟隨器、直流放大器構(gòu)成，當(dāng)需要測量高直流電壓時(shí)，輸入端接入高阻值電阻構(gòu)成的分壓電路。原理圖如圖7所示W(wǎng) FWTWf dr 4 t-r .wr2 1t:XLLBk7. it

17、fe f *ag 4(1 囹在理想運(yùn)放情況下:RfKU xR7式中K為分壓器和跟隨器的電壓傳輸系數(shù)。若電流表滿偏電流為 Im，則由上式1 m R FK可得該直流電子電壓表的量程為：u為了保證該電壓表的準(zhǔn)確度，各分壓電阻和反饋電阻Rf都要使用精密電阻，直 流放大器的零點(diǎn)漂移限制了電壓靈敏度的提高， 故電子電壓表中常采用斬波式放 大器（調(diào)制式放大器）以抑制零點(diǎn)漂移，可使電子電壓表能測量微伏級的電壓。測量交流電壓的方法很多，主要是利用交流 /直流轉(zhuǎn)換電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成直 流電壓，然后接到直流電壓表上進(jìn)行測量。根據(jù)交流 /直流轉(zhuǎn)換器的類型分為檢 波法和熱電轉(zhuǎn)換法。根據(jù)檢波特性不同，檢波法又可分為平均

18、值檢波、峰值檢波、 有效值檢波。模擬式電壓表直接從指針式顯示儀表的表盤上讀取測量結(jié)果，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，測頻范圍比較寬，在高頻電壓測量中應(yīng)用廣泛。數(shù)字式電壓絕 大部分電路都已集成化，擺脫了笨重式的指針表頭，顯得格外精巧、輕便。更重 要的是，它具有準(zhǔn)確度高、數(shù)字顯示、輸入阻抗高、測試速度快、功能多樣等優(yōu) 點(diǎn)，這是模擬式電壓表所不能比擬的。8、阻抗測量：阻抗是描述網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的一個(gè)重要參量。對于無源單口網(wǎng)絡(luò)，阻抗定義為：Z 式中，U和I分別為端口電壓和電流相量。 在I式的轉(zhuǎn)換關(guān)系為導(dǎo)納Y是阻抗Z的倒數(shù),R其中. G 22其中：R2 X 2|Z | R2 X 2arctan R 即 丫 分別為導(dǎo)納和

19、 R=|Z| cosaX=|Z| sin a 丄 R / X zr2 X2 jR2 x2Y的電導(dǎo)分量和電納分量。G jB集中參數(shù)系統(tǒng)中， 表明能量損耗的參量是電阻元件 R，而表明系統(tǒng)儲(chǔ)存能量及 其變化的參量是電感元件L和電容元件C。一般情況下，阻抗為復(fù)數(shù)，它可用直 角坐標(biāo)和極坐標(biāo)表示， 即Z 牛 R jX |Z|ejz式中，R和X分別為阻抗 的電阻分量和電抗分量，|Z|和a分別稱為阻抗模和阻抗角。 阻抗兩種坐標(biāo)形1個(gè)激勵(lì)源和1個(gè)零電位指示器組成四臂電橋的原理圖如圖8所示，圖中Zi、XB 22R2 X導(dǎo)納的極坐標(biāo)形式為：丫二G+jB=|Y|ej式中，丫|和j分別稱為導(dǎo)納模和導(dǎo)納角。阻抗測量方法主

20、要有：電橋法、諧振法、變換法。電橋的基本形式由4個(gè)橋臂、Z2、Z3和Z4為四個(gè)橋臂阻抗，Zs和Zg分別為激勵(lì)源和指示器的內(nèi)阻抗一在圖所示的電橋電路中， 當(dāng)指示器兩端電壓相量 Ubd=O時(shí)，流過指示器的電 流相量1=0,這時(shí)稱電橋達(dá)到平衡。由圖可知電橋平衡條件：ZiZ3 = Z2 Z4它表明: 一對相對橋臂阻抗的乘積必須等于另一對相對橋臂阻抗的乘積。阻抗用指數(shù)型表示，則得|乙詁01|Z3|d 0=|Z2|e!0 2厶|d 0根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義， 上式必須 同時(shí)滿足：|Zi| IZ3FIZ2I 電橋平衡必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：相對臂的阻抗模乘積必須相等（模平衡條件），相對臂的阻抗角之和必須相等（相位

21、平衡條件）。因此，在交流情況下， 必須調(diào) 節(jié)兩個(gè)或兩個(gè)以上的元件才能將電橋調(diào)節(jié)到平衡。同時(shí)，電橋四個(gè)臂的元件性質(zhì)要適當(dāng)選擇才能滿足平衡條件。諧振法是利用LC串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的諧振 特性來進(jìn)行測量的方法。圖9分別畫出了 LC串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的 基本形式， 圖中的電流、 電壓均用相量表示。圖9當(dāng)外加信號源的角頻率等于回路的固有角頻率30, 1飛 C0C其電流為I串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振，這時(shí)L對于圖9(a)所示的LC串聯(lián)諧振電路，U s2 L 1 C電流的模值為:R2當(dāng)電路發(fā)生諧振時(shí),即 30L = 1/ 30C，此時(shí)電容器上的電壓為U C U C01oL即1 u soCQ匸為LC串

22、聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。oCR R回路中的電流達(dá)最大值，1 応Io1即 3=30= LC 時(shí)，LC1 、0 LUsj L 2其感抗與容抗相等，I I丄i R式中：QU sLC串聯(lián)電路諧振時(shí)，電 容上的電壓Uco的大小是信號源Us的Q倍。若保持Us=1 V，則諧振時(shí)電容上電壓Uc的大小與Q值相等，電壓表上的讀數(shù)可直接用 Q值表示。若回路電容 的損耗可以忽略， 則測得Q值為電感線圈的品質(zhì)因數(shù)。已知Q和C的大小， 可求得電阻R的大小。上述測量Q值的方法稱為電壓比法， 也就是Q表的原 理。利用電壓比法測量 Q值時(shí)，電路是否諧振是通過測量電容電壓 Uc來確定的。當(dāng)保持信號源的有效值Us不變，而改變信號源的

23、頻率，使得電容電壓有效 值Uc達(dá)最大值時(shí)，判斷電路發(fā)生諧振，因此諧振點(diǎn)的判斷誤差較大。特別是在 高頻情況下，測量電壓的誤差也較大，這就造成了電壓比法測量Q值有較大的 誤差。為了提高測量 Q值的精度，常采用變頻率法和變電容法。變換法根據(jù)阻 抗的基本定義和特性，利用變換器將被測元件的參數(shù)變換成與其大小成正比的電壓值，然后根據(jù)電壓值讀出被測元件的參數(shù)。原理圖如圖10所示圖1o設(shè)一被測阻抗Zx與一標(biāo)準(zhǔn)電阻Rb相串聯(lián)，圖中電流、電壓均用相量表示。由 于UiRxjX5Rb浪于U1U1U1ZxRbZx Rx iXx 1Rb1x J x I U2/RbbU2 因此若能測得電壓相量 5 和U2的比值，則可以求得

24、Rx和Lx,這就是利用變換 器測量阻抗的原理。變換法包括：電阻一電壓變換器法和阻抗一變換器法。實(shí)踐部分：1、引言：現(xiàn)代生活離不開電，掌握一定的用電知識和電工技能非常必要。萬用 表是最常用的電工儀表之一，通過實(shí)踐課程，在了解其基本工作原理的基礎(chǔ)上學(xué) 會(huì)安裝、調(diào)試、使用，并學(xué)會(huì)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，通過學(xué)習(xí)在掌握這門技術(shù)的同時(shí)， 養(yǎng)成耐心細(xì)致、一絲不茍的 良好習(xí)慣。2、萬用表結(jié)構(gòu)及工作原理：2.1萬用表的組成部分：萬用表的主要由表頭、檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)、測量線路板、面板等組成。表頭是萬用表的測量顯視裝置，指針式萬用表采用控制顯示面 板+表頭一體化結(jié)構(gòu)；檔位開關(guān)用來

25、選擇被測電量的種類和量程；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。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(gè)接觸點(diǎn)接通，用于測量 500mA、50mA、5mA和500卩A、50卩A 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X1Q、X 10Q、X100Q、X 1kQ、X 10kQ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、1000V 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、100

26、0V量程的交 流電壓。2.2 測量電路：把被測的電量轉(zhuǎn)化為適合于表頭要求的微小直流電流，由 電阻、半導(dǎo)體元件及電池組成。它通常包括分流電路、分壓電路和整流電路。分 流電路將被測大電流通過分流電阻變成表頭所需要的微小電流，分壓電路將被測得高電壓通過分壓電阻變換成表頭所需的低電壓；整流電路將被測的交流，通過整流轉(zhuǎn)變成所需的直流電。2.3檔位選擇電路：萬用表的各種測量種類及量程的選擇是靠轉(zhuǎn)換裝置來實(shí) 現(xiàn)，轉(zhuǎn)換裝置通常由轉(zhuǎn)換開關(guān)、接線柱、插孔等組成。轉(zhuǎn)換開關(guān)有固定觸點(diǎn)和活 動(dòng)觸點(diǎn)，它位于不同位置，接通相應(yīng)的觸點(diǎn)，構(gòu)成相應(yīng)的測量電路。Mf47電路原理框圖：2.4電阻測量原理：電阻檔分為X 1Q、X 10

27、Q、X 100Q、X 1kQ、X 10kQ、 5個(gè)量程。例如將檔位開關(guān)旋鈕打到上述量程時(shí)，外接被測電阻通過COM端 與公共顯示部分相連；通過“+ 接到電池，再經(jīng)過電刷旋鈕分別與 R18 R17、 R16 R15 R14相連，WH偽電阻檔公用調(diào)零電位器，最后與公共顯示部分形成 回路，使表頭偏轉(zhuǎn)，測出阻值的大小。2.5直流電壓測量原理：直流電壓檔可為0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V 8個(gè)量程。萬用表的直流電壓檔，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多量程的直流電 壓表，它應(yīng)用分壓電阻（R6 R7 R8）與表頭串聯(lián)來擴(kuò)大測量電壓的量程，根據(jù) 分壓電阻值越大，所得的測量量程越大的原理

28、，通過配以不同的分壓電阻，構(gòu)成 相應(yīng)的電壓測量量程。2.6交流電壓的測量：測量交流電壓時(shí)，采用整流電路將輸入的交流電壓變 成直流電壓，通過測量直流電壓實(shí)現(xiàn)對交流電壓的測量。 整流電路采用半波整流， 整流元件選用二極管（IN4007）。2.7直流電流測量原理：直流電流檔應(yīng)用分流電阻與表頭并聯(lián)擴(kuò)大測量的電 流量程。根據(jù)分流電阻值越小，流過的電流越大，所得的測量量程越大的原理， 配以不同的分流電阻（R1、R2 R3,構(gòu)成相應(yīng)的測量量程。在電路中，各分流 電阻彼此串聯(lián)，然后與表頭并聯(lián)，形成一個(gè)閉合環(huán)路，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于不同位置 時(shí)，表頭所用的分流電阻不同，構(gòu)成不同量程的檔位。3、萬用表的制作、調(diào)試，測量

29、焊接前對照電路圖，將原件按照圖示插入對應(yīng)的焊孔內(nèi)，元件插好后，要調(diào)整位置，使它與桌面相接觸，保證每個(gè)元件焊接高度一致。焊接時(shí)先焊接電阻， 再焊接其他的元件，電阻不能緊貼線路板焊接，以免影響電阻的散熱；安裝輸入 插輸入管柱與電路板垂直，不能有傾斜。焊接完成后檢查焊點(diǎn)是否有虛焊現(xiàn)象、 電容和二極管極性是否正確。調(diào)試時(shí)需注意以下事項(xiàng)：1、在測量前需要用數(shù)字萬用表進(jìn)行校準(zhǔn)，方法如下：焊好表頭引線正端，數(shù)字萬用表撥至20K檔，紅表棒接A點(diǎn)，黑表棒接表頭負(fù)端，調(diào)節(jié) WH2使顯示 值為2.5K，調(diào)好后焊好表頭負(fù)端。2 、測量直流電壓時(shí)把萬用表兩表棒插好，紅表棒接+，黑表棒接-，把檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓檔，并選擇合適的量程使讀數(shù)在滿刻度的2/