萬用表的設(shè)計與組裝實驗指導書

1、萬用表的設(shè)計與組裝實驗指導書萬用表原理與安裝引言 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、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。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習，要求學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。 1 萬用表原理與安

2、裝實習的目的與意義現(xiàn)代生活離不開電，我們電類和非電類專業(yè)的許多學生都有必要掌握一定的用電知識及電工操作技能。通過實習要求學生學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。通過本次電工實習學生要接觸到一定的電學知識，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，認識一些常用電工器具的外形及結(jié)構(gòu)特點，為后續(xù)課程的學習打下一定的基礎(chǔ)。萬用表是最常用的電工儀表之一，通過這次實習，學生應(yīng)該在了解其基本工作原理的基礎(chǔ)上學會安裝、調(diào)試、使用，并學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)自己在學習

3、中耐心細致，一絲不茍的作風。2 思考題為什么電阻用色環(huán)表示阻值？黑、棕、紅、綠分別代表的阻值的數(shù)字是幾？ 二極管、電解電容的極性如何判斷？檔位開關(guān)旋鈕、電刷旋鈕如何安裝？元件焊接前要做什么準備工作，焊接的要求是什么？電位器的作用是什么？如何正確使用萬用表？電位器的安裝步驟是什么？1二極管的焊接要注意什么？如何調(diào)整、安裝電池極板？萬用表的種類有哪些？ 3 萬用表的種類萬用表分為指針式、數(shù)字式兩種（見圖1）。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們研制出微機控制的虛擬式萬用表（見圖2），被測物體的物理量通過非電量/電量，將溫度等非電量轉(zhuǎn)換成電量，再通過A/D轉(zhuǎn)換，由微機顯示或輸送給控制中心，控制中心通過信號比較做出判

4、斷，發(fā)出控制信號或者通過D/A轉(zhuǎn)換來控制被測物體。 我們的實習項目是指針式萬用表的原理與安裝， 我們因此著重介紹指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法。 圖1 指針式萬用表與數(shù)字式萬用表 24 指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、組成與特征4.1 萬用表的結(jié)構(gòu)特征MF47型萬用表采用高靈敏度的磁電系整流式表頭，造型大方，設(shè)計緊湊，結(jié)構(gòu)牢固，攜帶方便，零部件均選用優(yōu)良材料及工藝處理，具有良好的電氣性能和機械強度。其特點為：測量機構(gòu)采用高靈敏度表頭，性能穩(wěn)定；線路部分保證可靠、耐磨、維修方便；測量機構(gòu)采用硅二極管保護，保證過載時不損壞表頭，并且線路設(shè)有0.5A保險絲以防止誤用時燒壞電路；設(shè)計上考慮了濕度和頻率補償

5、；低電阻檔選用2干電池，容量大、壽命長；配合高壓按著，可測量電視機指針式萬用表的組成指針式萬用表的型式很多，但基本結(jié)構(gòu)是類似的。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3）。 面板表頭圖3 指針式萬用表的組成檔位開關(guān)旋鈕正面 反面 電刷旋鈕 測量線路板 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3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、50m

6、A、5mA和500A、50A量程的直流電流。同樣，當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔，可分別測量×1、×10、×100、×1k、×10k量程的電阻；當轉(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。注意請學生對照幻燈片認識每一個部分，將萬用表的盒子打開散件放在后蓋中，電阻等元器件放在塑料袋中，不能丟失。對照幻燈片可以看到控制顯示面板由上部的顯示表頭和下部的控制開關(guān)面板組成。注意表頭不能跌

7、壞或者拿在手里晃動。檔位開關(guān)由安裝在正面的檔位開關(guān)旋鈕和安裝在反面的電刷旋鈕組成。測量線路板有黃綠兩面，綠面用于焊接，黃面用于安裝元件。4.3 萬用表的結(jié)構(gòu)萬用表由機械部分、顯示部分、與電器部分三大部分組成，機械部分包括：外殼、檔位開關(guān)旋鈕及電刷等部分組成，顯示部分是表頭，電器部分由測量線路板，電位器，電阻，二極管，電容等部分組成（見圖4）。 電刷檔位開關(guān) 機械部分 電氣部分顯示部分 圖4 萬用表的結(jié)構(gòu)55.1 指針式萬用表的工作原理 指針式萬用表最基本的的工作原理指針式萬用表最基本的的工作原理（見圖5）。 4它由表頭、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“

8、”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“”檔，這時外部沒有電流通入，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)。紅表棒與電池的負極相連，通過電池的正極與電位

9、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?I 從上式可知：I和被測電阻Rx不成線性關(guān)系，所以表盤上電阻標度尺的刻度是不均勻的。當電阻越小時，回路中的電流越大，指針的擺動越大，因此電阻檔的標度尺刻度是反向分度。當萬用表紅黑兩表棒直接連接時，相當于外接電阻最小Rx=0，那么： 5 E Rx+RI E Rx+R E R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0。請看電阻檔的零位是在左邊還是在右邊，其余檔的零位與它一致嗎？反之，當萬用表紅黑兩表棒開路時Rx，R可以忽略不計，那么： I 此時通過表頭

10、的電流最小，因此指針指向0刻度處，顯示阻值為。 E Rx+R E Rx 05.2 MF47型萬用表的工作原理請看今天要安裝的MF47型萬用表的原理圖（見圖6），測量線路板線路板（見圖7）。它的顯示表頭是一個直流A表，WH2是電位器用于調(diào)節(jié)表頭回路中的電流大小，D3、D4兩個二極管反向并聯(lián)并與電容并聯(lián)，用于保護限制表頭兩端的電壓起保護表頭的作用，使表頭不至電壓、電流過大而燒壞。電阻檔分為×1、×10、×100、×1k、×10k、幾個量程，當轉(zhuǎn)換開關(guān)打到某一個量程時，與某一個電阻形成回路，使表頭偏轉(zhuǎn)，測出阻值的大小。 6它由5個部分組成：公共顯示部

11、分；保護電路部分；直流電流部分；直流電壓部分；交流電壓部分和電阻部分。線路板上每個檔位的分布（見圖8），上面為交流電壓檔，左邊為直流電壓檔，下面為直流mA檔，右邊是電阻檔。 交流電壓ACV 直流電壓DCV 電阻 直流電流DCA 47A專用電路 表頭公用5.3MF47萬用表電阻檔工作原理MF47萬用表電阻檔工作原理（見圖9），電阻檔分為×1、×10、×100、×1k、×10k、5個量程。例如將檔位開關(guān)旋鈕打到×1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

12、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。 7 6 MF47型萬用表安裝步驟6.1 清點材料6.2 二極管、電容、電阻的認識6.3 焊接前的準備工作6.4 元器件的焊接與安裝6.5 機械部件的安裝調(diào)整6.6 萬用表故障的排除6.7 萬用表的使用6.8 考核要求7 清點材料參考材料配套清單，并注意：按材料清單一一對應(yīng)，記清每個元件的名稱與外形。8打開時請小心，不要將塑料袋撕破，以免材料丟失。清點材料時請將表箱后蓋當容器，將所有的東西都放在里面 。 清點完后請將材料放回塑料袋備用。暫時不用的請放在塑料袋里。彈簧和鋼珠一定不要丟失。7.1 電阻（見圖10）。7.2 可調(diào)電阻（見圖11）。輕輕擰動電位器的黑色旋鈕，可以調(diào)節(jié)電位器的阻值；用十字螺絲刀輕輕擰動可調(diào)電阻的橙色旋鈕，也可調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值。 Potentiometer電位器WH1 1個可調(diào)電阻WH2 1個圖11 可調(diào)電阻 7.3 二極管、保險絲夾（見圖12）。 Diode 二極管6個fuse box保險絲夾2個圖12 二極管、保險絲夾7.4 電容（見圖13）。 Electrolytic condenser電解電容1個滌淪電容1個 圖13 電容 9 7.5