課程設(shè)計大作報告(電路與模擬電子技術(shù))

1、課程設(shè)計（大作業(yè)）報告課程名稱： 電路與模擬電子技術(shù) 設(shè)計題目： MF47型萬用表的原理與設(shè)計院 系： 班 級： 設(shè) 計 者： 學 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 信息技術(shù)學院昆明學院課程設(shè)計（大作業(yè)）任務(wù)書姓 名： 院（系）： 專 業(yè)： 學 號：任務(wù)起止日期：課程設(shè)計題目：MF47型萬用表的原理與設(shè)計課程設(shè)計要求：1、 熟悉手工錫焊的常用工具的使用及其維護2、 學會自己動手焊接萬用表，會識別電阻阻值，電容，電位器，二極管等器件。3、 學會在實習中使用一些基本工具，如尖嘴鉗、電烙鐵等。4、 學會安裝萬用表，從而了解萬用表的各個功能原理。工作計劃及安排：1、 熟悉電路2、 清點原件3、 檢測原件4

2、、 原件安裝與固定5、 原件焊接與整理6、 檢查調(diào)試7、 寫實訓報告8、 答辯、驗收及提交報告指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 課程設(shè)計（大作業(yè)）成績學號： 姓名： 指導(dǎo)教師： 課程設(shè)計題目：MF47型萬用表的原理與設(shè)計總結(jié)：指針式萬用表的結(jié)構(gòu)主要由表頭、轉(zhuǎn)換開關(guān)(又稱選擇開關(guān))、測量線路等三部分組成。表頭采用高靈敏度的磁電式機構(gòu)，是測量的顯示裝置; MF-47型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。MF-47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，攜帶便捷，零部件均選用優(yōu)良材料和工藝處理，具有良好的電氣性能和機械強度。指導(dǎo)教師評語：成績：填表時間：

3、指導(dǎo)教師簽名：目錄一、 題目分析1二、 總體設(shè)計21、 總體結(jié)構(gòu)2、 總體結(jié)構(gòu)原理圖3、 功能4、 直流電壓檔原理圖設(shè)計與計算5、 交流電壓檔原理圖設(shè)計與計算6、 歐姆檔的原理圖設(shè)計與計算三、 實驗器材及元器件識別與檢測四、 制作步驟1、 組裝要求2、 工藝過程3、 萬用表校準五、 萬用表的組裝步驟六、 萬用表的調(diào)試七、 裝配調(diào)試過程中的技術(shù)分析和故障分析八、 小結(jié)九、 參考文獻 課程設(shè)計（大作業(yè)）報告一、 題目分析萬用表的焊接其目的是通過萬用表的組裝使用鞏固和加深所學電子技術(shù)只是的理解，了解并初步掌握一般電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制作、調(diào)試與研制開發(fā)的基本技能與方法，全面提高學生的實踐動手能力和分析問題

4、、解決實際問題的能力。1、在表頭上并聯(lián)一些適當?shù)碾娮柽M行分流，就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值就能改變電流測量范圍。2、在表頭串聯(lián)一些適當電阻進行降壓，就可以擴展電壓量程，改變電阻的阻值就能改變電壓的測量范圍。因為表頭是直流表，所以測量交流時需要加裝一個并、串式半波整流電路，將交流進行整流變成直流后再通過表頭，這樣就可以根據(jù)直流電的大小來測量交流電壓，擴展交流電壓量程的方法與擴展直流電壓量程相似。3、在表頭串聯(lián)和并聯(lián)上一些適當?shù)碾娮?，同時串接一節(jié)電池，使電流通過被測電阻，根據(jù)電流的大小就可以測量出電阻值，改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。二、 總體設(shè)計MF47型萬用表的原理與設(shè)計（

5、總體概述）總體結(jié)構(gòu)、原理圖及功能等1、 總體結(jié)構(gòu)萬用表由表頭、測量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)等三個主要部分組成。萬用表是電子測試領(lǐng)域最基本的工具，也是一種使用廣泛的測試儀器。萬用表又叫多用表、三用表(A,V,也即電流，電壓，電阻三用）、復(fù)用表、萬能表，萬用表分為指針式萬用表和數(shù)字萬用表，還有一種帶示波器功能的示波萬用表，是一種多功能、多量程的測量儀表。一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測交流電流、電容量、電感量、溫度及半導(dǎo)體（二極管、三極管）的一些參數(shù)。數(shù)字式萬用表已成為主流，已經(jīng)取代模擬式儀表。與模擬式儀表相比，數(shù)字式儀表靈敏度高，精確度高，顯示清晰，過載能力強，

6、便于攜帶，使用也更方便簡單。2、 總體結(jié)構(gòu)原理圖3、功能萬用表不僅可以用來測量被測量物體的電阻，交直流電壓還可以測量直流電壓。甚至有的萬用表還可以測量晶體管的主要參數(shù)以及電容器的電容量等。充分熟練掌握萬用表的使用方法是電子技術(shù)的最基本技能之一。常見的萬用表有指針式萬用表和數(shù)字式萬用表。指針式多用表是一表頭為核心部件的多功能測量儀表，測量值由表頭指針指示讀取。數(shù)字式萬用表的測量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語音提示功能。萬用表是公用一個表頭，集電壓表、電流表和歐姆表于一體的儀表。萬用表的直流電流檔是多量程的直流電壓表。表頭并聯(lián)閉路式分壓電阻即可擴大其電壓量程。萬用表的直

7、流電壓檔是多量程的直流電壓表。表頭串聯(lián)分壓電阻即可擴大其電壓量程。分壓電阻不同，相應(yīng)的量程也不同。萬用表的表頭為磁電系測量機構(gòu)，它只能通過直流，利用二極管將交流變?yōu)橹绷?，從而實現(xiàn)交流電的測量。4、直流電壓檔的原理圖設(shè)計與計算萬用表的直流電壓檔，實質(zhì)上是一個多量程的直流電壓表，它應(yīng)用分壓電阻與表頭串聯(lián)來擴大測量電壓的量程，根據(jù)分壓電阻值越大，所得的測量量程越大的原理，通過配以不同的分壓電阻，構(gòu)成相應(yīng)的電壓測量量程。5、交流電壓檔的原理圖設(shè)計與計算磁電式儀表本身只能測量直流電流和電壓。測量交流電壓和電流時，采用整流電路將輸入的交流，變成直流，實現(xiàn)對交流的測量。其整流電路一般有半波整流和全波整流，其

8、整流元件一般都采用晶體二極管。萬用表測量的交流電壓只能是正弦波。6、歐姆檔的原理圖設(shè)計與計算萬用表測量電阻電路，如圖16-9所示，工作原理是歐姆定律：其中：R為串聯(lián)電阻；為被測電阻；Ra為表頭內(nèi)阻；E為電源的電壓；為被測電路的電流。當=0，電路中電流最大，指針偏轉(zhuǎn)角最大，為滿偏，零刻度值，一般為表頭最右端。當=，電流為零，指針無偏轉(zhuǎn)，為無窮大刻度值，一般為表頭最左端。當為其他值時，指針在零刻度值和無窮大刻度值間偏轉(zhuǎn)。當=Ra+R時，此時的電流為最大電流的一半，指針定位于表頭刻度尺中間，為歐姆檔中心值。歐姆檔的刻度分布是不均勻的，它的刻度值是自右向左遞增的，右半部刻度稀疏，左半部刻度緊密。由于電

9、池電壓值在每次使用過程后的不穩(wěn)定性，一般在電路中還要設(shè)置調(diào)零電阻，通過調(diào)整阻值的大小，使指針定位在零刻度，確保測量精度。三、 實驗器材及元器件識別與檢測阻值的標識法：色標法色標法分為四色標示法和五色標示法。對于四色標示法，有效位數(shù)為兩位，即由前兩環(huán)的顏色表示。第三環(huán)為放大倍率，倍率為相應(yīng)顏色所代表的數(shù)字的十的次方。第四環(huán)則表示誤差率，有±10%、±5%和±1%三檔，由銀、金、棕三種顏色分別表示。22134657980對于對于五色標示法，有效位數(shù)為三位，即由前三環(huán)的顏色表示。第四環(huán)為放大倍率，倍率為相應(yīng)顏色所代表的數(shù)字的十的次方。第五環(huán)則表示誤差率，有±1

10、0%、±5%和±1%三檔，由銀、金、棕三種顏色分別表示。關(guān)于顏色所對應(yīng)的數(shù)字和誤差，可由右圖和下圖表示：萬用表電阻檔用法首先應(yīng)將萬用表調(diào)零，具體方法為先將萬用表檔位調(diào)至特殊檔位，再將兩表筆短接，發(fā)出聲音的萬用表為調(diào)零正確的表?？衫^續(xù)使用。接著應(yīng)先根據(jù)色標估值，然后將萬用表調(diào)到合適的范圍檔位，使讀數(shù)更為精確。注意測量時不要將電阻放在桌上再用表筆接觸，而應(yīng)用手拿穩(wěn)后測量；測量后的讀數(shù)為直接讀數(shù)，不用乘上范圍的單位。1. 測量電位器的最大與最小阻值電位器的最大和最小阻值可由電位器的旋轉(zhuǎn)桿調(diào)節(jié)，測量時由表筆接觸并調(diào)節(jié)阻值，即可得出結(jié)果。萬用表的使用方法與測量電阻時的方法相同。2.

11、測量電容電容的測量方法與測量電阻類似，可由具有測量電容功能的萬用表測得。3. 測量二極管的正、反向電阻測量電阻的操作與測量電阻時無異。在測得一次之后應(yīng)將二極管的引腳調(diào)換順序，繼續(xù)測量，以獲得反向電壓。4. 判斷三極管類型并測出放大倍數(shù)測試三極管的類型 設(shè)三個電極為1、2、3 用萬用表測量1、2的正、反向電阻，觀察萬用表的讀數(shù) 再測2、3的正、反向電阻，觀察萬用表的讀數(shù) 若21，2 3均為PN結(jié)導(dǎo)通，則三極管為NPN型，否則為PNP型測試放大倍數(shù)在確定三極管為NPN型或是PNP型之后，將三極管插入萬用表面板的專用插口中測量放大倍數(shù)。器件清單及參考資料四、 制作步驟1、組裝要求（1）由于萬用表的體

12、積較小，裝配工藝要求較高，元器件和組件的布局必須緊湊。否則無法裝進表盒。（2）要求元器件和組件的布局合理、位置恰當、排列整齊。引線應(yīng)走直線、拐直角，要有條不紊。（3）焊裝電阻時，電阻阻值標要向外，以便查對和更換。其中兩只電阻833K和40K，必須架空1mm焊接，然后焊接其余零件。（4）轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)部連線要排列整齊，不能妨礙轉(zhuǎn)動。2、工藝過程（1）預(yù)熱電烙鐵，烙鐵頭作清潔處理，上錫。（2）清理焊接件表面，如有鍍銀層應(yīng)保留，根據(jù)需要選擇連接線的長短和顏色，剝開線頭，線芯的長度要適中。（3）根據(jù)裝配圖固定某些支架，如電池架、二極管支架等。（4）焊接轉(zhuǎn)換開關(guān)上交流電壓檔和直流電壓檔的公共連線。（5）焊接

13、轉(zhuǎn)換開關(guān)上各檔位對應(yīng)的電阻元件及其對外連線。（6）焊接固定支架上的元件，如二極管、電阻、零歐姆調(diào)節(jié)電位器及電池架的連線等。最后完成全部焊接工作。（7）檢查、核對組裝后的萬用表電路。（8）底板裝進表盒，裝上轉(zhuǎn)換開關(guān)旋紐，送指導(dǎo)教師檢查。3、萬用表校準在沒有專用校準設(shè)備的情況下，可用普通數(shù)字萬用表校準，方法如下。（1）將裝配完成的萬用表仔細檢查一遍，確認無誤后，將萬用表旋至最小電流檔0.25V/50uA處，用數(shù)字萬用表測量其“+”、“-”兩插座之間的電阻值，應(yīng)在4.95.1k之間。如不符合要求，應(yīng)調(diào)整電位器上方220、120兩只電阻阻值，直至達到要求為止。（2）將萬用表從電流檔開始逐檔檢測滿度值。

14、檢測時，從最小檔開始。首先檢測直流電流檔，然后是直流電壓、交流電壓、直流電阻及其他。各檔檢測符合要求后，即可投入正常使用。MF47型萬用表的組裝與調(diào)試根據(jù)原理圖、印刷電路板圖給出裝配圖安裝原理與準備五、萬用表的組裝步驟a. 按照實驗原理圖將電阻器準確裝人規(guī)定位置。要求標記向上，字向一致。盡量使電阻器的高低一致。焊完后將露在印制電路板表面多余引腳齊根剪去。b然后焊接4個二極管和電容。注意二極管和電容的正負極性。c根據(jù)裝配圖固定4個支架，晶體管插座，保險絲夾，零歐姆調(diào)節(jié)電位器和蜂鳴器。d焊接轉(zhuǎn)換開關(guān)上交流電壓檔和直流電壓檔的公共連線，各檔位對應(yīng)的電阻元件及其對外連線，最后焊接電池架的連線。至此，所

15、有的焊接工作已完成。e電刷的安裝，應(yīng)首先將檔位開關(guān)旋鈕打到交流250伏檔位上，將電刷旋鈕安裝卡轉(zhuǎn)向朝上，V形電刷有一個缺口，應(yīng)該放在左下角，因為電路板的3條電刷軌道中間的2條間隙較小，外側(cè)2條較大，與電刷相對應(yīng)。當缺口在左下角時電刷接觸點上面有2個相距較遠，下面2個相距較近，一定不能放錯。電刷四周都要卡入電刷安裝槽，用手輕輕按下，即可安裝成功。f檢查、核對組裝后的萬用表電路，底板裝進表盒，裝上轉(zhuǎn)換開關(guān)旋紐，送指導(dǎo)教師檢查。六、萬用表的調(diào)試首先查看自己組裝的萬用表的指針是否對準零刻度線，如果沒有對準，則進行機械調(diào)零。然后裝入一節(jié)1.5伏的二號電池和一節(jié)9伏的電池。a. 檔位開關(guān)旋鈕打到BUZZ音

16、頻檔，在萬用表的正面插入表筆，然后將它們短接，聽是否有鳴叫的聲音。如果沒有，則說明安裝的蜂鳴器線路有問題。b. 檔位開關(guān)旋鈕打到歐姆檔的各個量程，分別將表筆短接，然后調(diào)節(jié)電位器旋扭，觀察指針是否能夠指到零刻度線。c. 檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓2.5伏檔，用表筆測量一節(jié)1.5伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉(zhuǎn)是否正確。d. 檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓10伏檔，用表筆測量一節(jié)9伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉(zhuǎn)是否正確。e. 檔位開關(guān)旋鈕打到交流電壓250伏檔，用表筆測量插座上的交流電壓。f. 檔位開關(guān)旋鈕打到10K歐姆檔，測量一個6.75M的電阻。 g. 然后依次檢測其它歐姆檔位。如果有標準的萬用表，

17、則可以將測量的值進行比較，各檔檢測符合要求后，即可投入使用。七、裝配調(diào)試過程中的技術(shù)分析和故障分析a.故障部位：直流電流檔 故障現(xiàn)象：（1）表針不動即無指示。（2）各量程的誤差不一致，有正有負。（3）用小量程檔時，指針偏轉(zhuǎn)很快即阻尼很小，用大量程檔時無指示。 故障原因：（1）表頭故障或與表頭串聯(lián)的電阻斷路或量程開關(guān)不通。（2）分流電阻某檔焊接不良，阻值增大或局部燒壞。（3）分流電阻斷路或分流支路連線斷。 b.故障部位：直流電壓檔 故障現(xiàn)象：（1）表針無指示。（2）某量程誤差大，隨著量程增大誤差變小。（3）小量程檔均正常，超過某量程均無指示。 故障原因：（1）量程開關(guān)接觸不良或燒壞，或量程開關(guān)與

18、降壓電阻脫焊。（2）分壓電阻故障，如變值、短路等。（3）分壓電阻損壞或其連線斷路。 c.故障部位：交流電壓檔 故障現(xiàn)象：（1）指針輕微擺動或指示極小。（2）誤差很大，有時偏低50%。（3）各檔指示值偏低同一誤差。 故障原因：（1）整流元件擊穿。（2）整流組件中某一元件擊穿斷路，全波整流變?yōu)榘氩ㄕ?。?）整流組件性能不佳，反向電阻減小。  d.故障部位：電阻檔 故障現(xiàn)象：（1）短路調(diào)零時，表針無指示。（2）表筆短路時，表針調(diào)不到零位。（3）調(diào)零時，表針跳動。（4）個別量程不指示。（5）個別量程誤差大。 故障原因：（1）某表筆斷線或量程開關(guān)公共點斷路、調(diào)零變阻器有斷點、電池用完或引線斷。（2）電池電壓不足、量程開關(guān)接觸不良或表頭的限流電阻增大。（3）調(diào)零變阻器接觸不良。（4）該檔分流電阻斷路或量程開關(guān)接觸不良。（5）該檔分流電阻變值或燒壞。八、 小結(jié)通過這一周的MF47型萬用表的實訓，我收獲了很多，學到了很多書本上沒有的東西。讓我了解了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行！”在短暫的實習過程中，讓我深深的感覺到自己在實際運用中的專業(yè)知識的匱乏。讓我們真正領(lǐng)悟到“學無止境”的含義。首先，實訓提高了我們的動手能