迷你型數(shù)字萬用表

1、南方醫(yī)科大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院 電子信息工程 王浩文 113200880200010迷你型數(shù)字萬用表11儀器特性111.1一般特性11.2電氣特性12工作原理232.1 icl7106原理介紹32.1電路原理43安裝工藝253.1安裝步驟54調(diào)試174.1 icl7106的功能檢測(cè)74.2數(shù)字萬用表的功能和性能指標(biāo)檢測(cè)85總結(jié)8迷你型數(shù)字萬用表作者：南方醫(yī)科大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院 電子信息工程 王浩文 113200880200010導(dǎo)師：曾斯堅(jiān)郵箱：sangang081儀器特性11.1一般特性本已表示一種便攜的、3/2lcd驅(qū)動(dòng)的數(shù)字萬用表。她擁有測(cè)量直流電流、交流電壓、直流電壓、電阻、二極管

2、、線路通斷及溫度測(cè)量等功能。1.2電氣特性1.2.1直流電流量程分辨率準(zhǔn)確度200ua0.1ua±(1.8%讀書+2字)2000ua1ua20ma10ua200ma100ua±(2.0%讀書+2字)10a10ma±(2.0%讀書+10字)表1過載保護(hù)：220v0.5a保險(xiǎn)絲，10a檔沒有保險(xiǎn)絲1.2.2直流電壓量程分辨率準(zhǔn)確度200mv100uv±(0.5%讀書+3字)2000mv1mv±(0.8%讀書+2字)20v10mv200v100mv1000v1v±(1.0%讀書+2字)表2輸入阻抗：=1m 過載保護(hù)：直流1000v或交流峰值

3、750v1.2.3交流電壓（平均值響應(yīng)，正弦波有較值校驗(yàn)）量程分辨率準(zhǔn)確度200v100mv±(2.0%讀書+10字)750v1v表3輸入阻抗：=1m 過載保護(hù)：dc/ac 750v1.2.4電阻量程分辨率準(zhǔn)確度200100m±(1.0%讀書+10字)20001±(1.0%讀書+4字)20k10200k1002000k1k表4過載保護(hù)：所有量程為直流250v或交流有效值250v1.2.5溫度量程分辨率準(zhǔn)確度-20-150150-7500-7501±5±(3%讀數(shù)+3字)表51.2.6環(huán)境條件推薦工作溫度：18-28適用工作溫度：0-50存儲(chǔ)條件

4、：-20-60（移除電池且相對(duì)濕度小于80%）1.2.7功能屬性測(cè)量方法：雙積分式a/d轉(zhuǎn)換采樣速度：每秒約3次極性指示：直流電壓自動(dòng)顯示“-”號(hào)，正極默認(rèn)過載指示：只在最高位顯示“1”供電要求：9v疊層電池顯示方法：3 ½液晶顯示，最高顯示19992工作原理2 2.1 icl7106原理介紹圖1icl7106是目前廣泛應(yīng)用的一種3½位a/d轉(zhuǎn)換器，能構(gòu)成3½位液晶顯示的數(shù)字電壓表。icl7106內(nèi)部包括模擬電路和數(shù)字電路兩大部分，二者是互相聯(lián)系的。一方面由控制邏輯產(chǎn)生控制信號(hào)，按規(guī)定時(shí)序?qū)⒍嗦纺M開關(guān)接通或斷開，保證a/d 轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行；另一方面模擬電路中的比較

5、器輸出信號(hào)又控制著數(shù)字電路的工作狀態(tài)和顯示結(jié)果。下面介紹各部分的工作原理。2.1.1模擬電路模擬電路由雙積分式a/d轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，電路如圖2所示。主要包括2.8v基準(zhǔn)電壓源（e0）、緩沖器（a1）、積分器（a2）、比較器（a3）和模擬開關(guān)等組成。圖22.1.2數(shù)字電路數(shù)字電路如圖3所示。主要包括8個(gè)單元：時(shí)鐘振蕩器；分頻器；計(jì)數(shù)器；鎖存器；譯碼器；異或門相位驅(qū)動(dòng)器；控制邏輯；lcd顯示器。時(shí)鐘振蕩器由icl7106內(nèi)部反相器f1、f2以及外部阻容元件r、c組成。若取r120k，c100pf，則f040khz。f0經(jīng)過4分頻后得到計(jì)數(shù)頻率圖32.1電路原理dt830型3 1/2位數(shù)字萬用表總電路原

6、理圖如圖5所示。主要包括10個(gè)部分： a/d轉(zhuǎn)換器電路；直流電壓測(cè)量電路；直流電流測(cè)量電路；交流電壓測(cè)量電路；交流電流測(cè)量電路；電阻測(cè)量電路；測(cè)量晶體管hfe的電路；二極管測(cè)試電路；蜂鳴器電路；小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路及低電壓指示電路。圖4圖53安裝工藝2dt830b由機(jī)殼塑件（包括上下蓋、旋紐）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表筆等組成，組裝成功的關(guān)鍵是裝配印制電路板部件，整機(jī)安裝流程如圖6：圖63.1安裝步驟3.1.1印制電路板的安裝3.1.1.1將“dt830b元件清單”上所有元件順序插焊到印制電路板相應(yīng)的位置上如圖7圖8。安裝電阻、電容、二極管時(shí)，如果安裝孔距8mm（例如r8、r21等絲印圖上

7、畫上電阻符號(hào)的）的采用臥式安裝；如果孔距5mm的 應(yīng)立式安裝（例如板上絲印圖畫“o”的其他電阻）；電容采用立式安裝。pcb板元件。圖7圖83.1.1.2安裝電位器、三極管插座。注意安裝方向：三極管插座裝在a面而且應(yīng)使定位凸點(diǎn)與外殼對(duì)準(zhǔn)、在b面焊接。3.1.1.3安裝保險(xiǎn)座、r0、彈簧。焊接點(diǎn)大，注意預(yù)焊和焊接的時(shí)間。3.1.1.4安裝電池線。電池線由b面穿到a面在插入焊孔、在b面焊接。紅線接“+”黑線接“”。3.1.2液晶屏的安裝：3.1.2.1面殼平面向下置于桌面，從旋紐圓孔兩邊墊起約5mm。3.1.2.2將液晶屏放入面殼窗口內(nèi)，白面向上，方向標(biāo)記在右方；放入液晶屏支架。平面向下；用鑷子把導(dǎo)

8、電膠條放入支架兩橫槽中，如圖9注意保持導(dǎo)電膠條的清潔。圖93.1.3旋紐的安裝：v型簧片裝到旋紐上，共六個(gè)，如圖9。裝完簧片把旋紐翻面，將兩個(gè)小彈簧蘸少許凡士林放入旋紐兩個(gè)孔，在把兩小鋼珠放在表殼合適的位置上，如圖10。將裝好彈簧的旋紐按正確方向放入表殼。圖103.1.4固定印制板：將印制板對(duì)準(zhǔn)位置裝入表殼（注意：安裝螺釘之后再裝保險(xiǎn)管），并用三個(gè)螺釘緊固。裝上保險(xiǎn)管和電池，轉(zhuǎn)動(dòng)旋紐，液晶屏應(yīng)正確顯示。3.1.5總裝蓋上后蓋，安裝后蓋2個(gè)螺釘，至此安裝、校準(zhǔn)、檢測(cè)全部完畢。4調(diào)試14.1 icl7106的功能檢測(cè)進(jìn)行功能檢測(cè)的目的是判斷芯片的質(zhì)量好壞，進(jìn)而確定數(shù)字萬用表的故障在芯片還是外圍電路

9、，為分析原因提供重要的依據(jù)。對(duì)icl7106做功能的檢測(cè)包裹以下4項(xiàng)內(nèi)容。4.1.1檢查零輸入是的顯示值將icl7106的正、負(fù)模擬少輸入端in+、in-短接，使輸入電壓vin=0v，儀表應(yīng)顯示“00.0”。4.1.2檢查比例讀數(shù)將in+與基準(zhǔn)電壓正端vref+短接，用基準(zhǔn)電壓代替輸入電壓，幾vin=vref=100.0mv，儀表應(yīng)顯示“100.0”，允許有+1個(gè)誤差。此步驟稱做比例讀數(shù)檢查，它表示當(dāng)比值vin/vref=1時(shí)儀表的固有顯示值。4.1.3檢查液晶顯示器的全亮筆段把測(cè)試端test與正電源端v+短接，使芯片內(nèi)部的數(shù)字的變成高點(diǎn)平，全部數(shù)字電路停止工作。因每個(gè)筆段上均加有直流電壓，故

10、全部筆段亮。儀表應(yīng)顯示“1888”，此時(shí)小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路也不工作。由于led在正常的情況下需用交流方波驅(qū)動(dòng)，而此時(shí)為直流電壓驅(qū)動(dòng)，因此檢查時(shí)間必須很短，以免降低led使用壽命。4.1.4檢查負(fù)號(hào)及益出顯示將in+與負(fù)電源v-短接，是vin0v，且|vin|200mv。儀表應(yīng)顯示“1”，表示輸入為負(fù)電壓且超量程。4.2數(shù)字萬用表的功能和性能指標(biāo)檢測(cè)4.2.1校準(zhǔn)和檢測(cè)原理以集成電路7106為核心構(gòu)成的數(shù)字萬用表基本量程為220mv檔，其他量程和功能均通過相應(yīng)轉(zhuǎn)換電路為基本量程。故校準(zhǔn)時(shí)只須對(duì)參考電壓100mv進(jìn)行校準(zhǔn)即可保證基本精度。其它功能及量程的精確度由相應(yīng)元器件的精度和正確安裝來保證。4.2.2使用儀器kj802數(shù)字萬用表校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x（以下簡(jiǎn)稱：校測(cè)儀）。注意：該儀器dcv100mv檔作為校準(zhǔn)電壓源，內(nèi)部用電壓基準(zhǔn)和運(yùn)放調(diào)整，并用高檔儀表校準(zhǔn)。4.2.3校準(zhǔn)裝后蓋前將轉(zhuǎn)換開關(guān)置200mv電壓檔，插入表筆，將表筆測(cè)量端接校測(cè)儀的dcv100mv插孔，調(diào)節(jié)萬用表內(nèi)電位器vr1使表顯示99.9100.1mv即可。 5總結(jié)萬用表是電工、技術(shù)人