電工儀表及電路實驗技術(shù)

1、電工儀表與測量綜合電路實驗電工儀表與測量綜合電路實驗MF47型萬用表線路設(shè)計及安裝效驗型萬用表線路設(shè)計及安裝效驗指導(dǎo)老師：陳煒峰，胡凱指導(dǎo)老師：陳煒峰，胡凱聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：58731481箱：郵箱：萬用表原理與安裝實習(xí)的目的與意義萬用表原理與安裝實習(xí)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(xué)生都有必現(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，并用一些常用的電工工具及儀

2、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)系實際，認次電工實習(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(xué)習(xí)打下一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)。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(xí)，學(xué)生應(yīng)該在萬用表是最常用的電工儀表之一，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)會排除了解其基本工作原理的基礎(chǔ)上學(xué)會

3、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致，一絲不茍的工作作風(fēng)。中耐心細致，一絲不茍的工作作風(fēng)。 萬用表的種類萬用表的種類 萬用表分為指針式、數(shù)字式兩種（見圖萬用表分為指針式、數(shù)字式兩種（見圖1）。隨著技術(shù)的發(fā)展，）。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），被測物體的物理量通過非電量理量通過非電量

4、/電量，將溫度等非電量轉(zhuǎn)換成電量，再通過電量，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斷，發(fā)出控制信號或者通過比較做出判斷，發(fā)出控制信號或者通過D/A轉(zhuǎn)換來控制被測物體。轉(zhuǎn)換來控制被測物體。白線向上與電刷旋鈕方向一致10000圖1指針式萬用表與數(shù)字式萬用表被測物體電量與非電量數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換圖2微機控制的虛擬式萬用表 我們的實習(xí)項目是指針式萬用表的原理與安裝，我們的實習(xí)項目是指針式萬用表的原理與安裝， 我們因此著我們因此著重了解指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法。重了解指針式萬用表的結(jié)

5、構(gòu)、工作原理及使用方法。該實踐環(huán)節(jié)需完成的實習(xí)內(nèi)容包括以下六個部分：該實踐環(huán)節(jié)需完成的實習(xí)內(nèi)容包括以下六個部分： 1. 了解萬用表的工作原理；了解萬用表的工作原理； 2. 元器件的認識和識別元器件的認識和識別; 3. 焊接方法、技巧的學(xué)習(xí)及焊接訓(xùn)練；焊接方法、技巧的學(xué)習(xí)及焊接訓(xùn)練； 4. 電子產(chǎn)品裝配的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)；電子產(chǎn)品裝配的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)； 5. 裝配和調(diào)試一個合格的電子產(chǎn)品；裝配和調(diào)試一個合格的電子產(chǎn)品； 6. 完成實踐報告。完成實踐報告。內(nèi)容和要求內(nèi)容和要求(電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計報告電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計報告)目錄目錄:一、實習(xí)的目的和任務(wù)一、實習(xí)的目的和任務(wù)二、萬用表二、萬用表(

6、(一一) )萬用表的概述萬用表的概述( (二二) )萬用表的技術(shù)指標萬用表的技術(shù)指標( (三三) )萬用表的工作原理萬用表的工作原理1 1、直流電流測量電路、直流電流測量電路2 2、直流電壓測量電路、直流電壓測量電路3 3、交流電壓測量電路、交流電壓測量電路4 4、直流電阻測量電路、直流電阻測量電路( (四四) )萬用表的安裝步驟萬用表的安裝步驟( (五五) )萬用表的校驗萬用表的校驗( (五五) )萬用表的校驗萬用表的校驗1 1、校驗方法、校驗方法2 2、校驗結(jié)果、校驗結(jié)果3 3、誤差分析、誤差分析( (六六) )調(diào)試中出現(xiàn)的故障調(diào)試中出現(xiàn)的故障( (七七) )萬用表使用方法及注意事項萬用表

7、使用方法及注意事項三、實習(xí)總結(jié)三、實習(xí)總結(jié)指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、組成與特征指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、組成與特征萬用表的結(jié)構(gòu)特征萬用表的結(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，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：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；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；線路部分保證可靠、耐磨、維修方便； 測量機

8、構(gòu)采用硅二極管保護，保證過載時不損壞表頭，并且線路測量機構(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)有設(shè)有0.5A保險絲以防止誤用時燒壞電路；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；設(shè)計上考慮了濕度和頻率補償； 低電阻檔選用低電阻檔選用2干電池，容量大、壽命長；干電池，容量大、壽命長； 配合高壓按著，可測量電視機內(nèi)配合高壓按著，可測量電視機內(nèi)25kV以下高壓；以下高壓； 配有晶體管靜態(tài)直流放大系數(shù)檢測裝置；配有晶體管靜態(tài)直流放大系數(shù)檢測裝置； 表盤標度尺刻度線與檔位開關(guān)旋鈕指示盤均為紅、綠、黑三色，表盤標度尺刻度線與檔位開關(guān)旋鈕指示盤均為紅、綠、黑三色，分別按交流紅色

9、，晶體管綠色，其余黑色對應(yīng)制成，共有七條專用分別按交流紅色，晶體管綠色，其余黑色對應(yīng)制成，共有七條專用刻度線，刻度分開，便于讀數(shù)；配有反光鋁膜，消除視差，提高了刻度線，刻度分開，便于讀數(shù)；配有反光鋁膜，消除視差，提高了讀數(shù)精度。讀數(shù)精度。指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、組成與特征指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、組成與特征萬用表的結(jié)構(gòu)特征萬用表的結(jié)構(gòu)特征 裝有提把，不僅便于攜帶，而且可在必要時作傾斜支撐，便于讀數(shù)。裝有提把，不僅便于攜帶，而且可在必要時作傾斜支撐，便于讀數(shù)。 除交直流除交直流2500V和直流和直流5A分別有單獨的插座外，其余只須轉(zhuǎn)動分別有單獨的插座外，其余只須轉(zhuǎn)動一個選擇開關(guān)，使用方便；一個選擇開關(guān)，使

10、用方便；一、萬用表簡介一、萬用表簡介 萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電子電工儀表，一般的萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電子電工儀表，一般的萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等。有些萬萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等。有些萬用表還可測量電容、電感、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)用表還可測量電容、電感、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)hFEhFE等。所以萬用表是我們電子電工專業(yè)的必備的儀表之一。等。所以萬用表是我們電子電工專業(yè)的必備的儀表之一。 萬用表一般可分為指針式萬用表和數(shù)字式萬用表兩種。萬用表一般可分為指針式萬用表和數(shù)字式萬用表兩種。 我們現(xiàn)在常用的主要

11、是我們現(xiàn)在常用的主要是MF47MF47型指針式萬用表，本章節(jié)也將以型指針式萬用表，本章節(jié)也將以MF47MF47型萬用表為例簡介萬用表的有關(guān)結(jié)構(gòu)組成、使用方法及注意型萬用表為例簡介萬用表的有關(guān)結(jié)構(gòu)組成、使用方法及注意事項。事項。（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：一、萬用表簡介一、萬用表簡介1 1、指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、指針式萬用表的結(jié)構(gòu) 指針式萬用表的型式很多，但基本結(jié)構(gòu)是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)主要由類似的。指針式萬用表的結(jié)構(gòu)主要由表頭表頭、轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)( (又稱選擇開關(guān)又稱選擇開關(guān)) )、測量線路測量線路等三等三部分組成。部分

12、組成。 （一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：一、萬用表簡介一、萬用表簡介1 1、指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、指針式萬用表的結(jié)構(gòu) 表頭采用高靈敏度的磁電式機構(gòu)，是測量表頭采用高靈敏度的磁電式機構(gòu)，是測量的顯示裝置；萬用表的表頭實際上是一個的顯示裝置；萬用表的表頭實際上是一個靈敏電流計。表頭上的表盤印有多種符號，靈敏電流計。表頭上的表盤印有多種符號，刻度線和數(shù)值。符號刻度線和數(shù)值。符號A A一一V V一一表示這只電表示這只電表是可以測量電流、電壓和電阻的多用表。表是可以測量電流、電壓和電阻的多用表。 表頭表頭 表盤上印有多條刻度線，其中右端標有表盤上印有多條刻度線，其中右端標有“”

13、的是電阻刻度線，的是電阻刻度線，其右端為零，左端為其右端為零，左端為，刻度值分布是不均勻的。符號，刻度值分布是不均勻的。符號“”或或“DCDC”表示直流，表示直流，“”或或“ACAC”表示交流，表示交流，“”表示交流和直流共用表示交流和直流共用的刻度的刻度線。刻度線下的幾行數(shù)字是與選擇開關(guān)的不同檔位相對應(yīng)的刻度線?？潭染€下的幾行數(shù)字是與選擇開關(guān)的不同檔位相對應(yīng)的刻度值。另外表盤上還有一些表示表頭參數(shù)的符號：如值。另外表盤上還有一些表示表頭參數(shù)的符號：如DC 20K/VDC 20K/V、ACAC 9K/V 9K/V等。表頭上還設(shè)有機械零位調(diào)整旋鈕（螺釘），用以校正等。表頭上還設(shè)有機械零位調(diào)整旋鈕

14、（螺釘），用以校正指針在左端指零位。指針在左端指零位。（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：一、萬用表簡介一、萬用表簡介1 1、指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、指針式萬用表的結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān) 轉(zhuǎn)換開關(guān)用來選擇被測電量的種類和量程轉(zhuǎn)換開關(guān)用來選擇被測電量的種類和量程（或倍率）：萬用表的選擇開關(guān)是一個多檔位（或倍率）：萬用表的選擇開關(guān)是一個多檔位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)。用來選擇測量項目和量程（或倍的旋轉(zhuǎn)開關(guān)。用來選擇測量項目和量程（或倍率）。一般的萬用表測量項目包括：率）。一般的萬用表測量項目包括：“mAmA”：直：直流電流、流電流、“V V”：直流電壓、：直流電壓、“V V ”：交流電壓、：

15、交流電壓、“”：電阻。每個測量項目又劃分為幾個不同：電阻。每個測量項目又劃分為幾個不同的量程（或倍率）以供選擇。的量程（或倍率）以供選擇。 （一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：一、萬用表簡介一、萬用表簡介1 1、指針式萬用表的結(jié)構(gòu)、指針式萬用表的結(jié)構(gòu) 測量線路測量線路 測量線路將不同性質(zhì)和大小的被測電量轉(zhuǎn)測量線路將不同性質(zhì)和大小的被測電量轉(zhuǎn)換為表頭所能接受的直流電流。該萬用表可換為表頭所能接受的直流電流。該萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等多種電量。當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到阻等多種電量。當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電流檔直流電流檔，可分

16、別與可分別與5 5個接觸點接通，用于個接觸點接通，用于500mA500mA、50mA50mA、5mA 5mA 、0.5mA0.5mA和和50A50A量程的直流電流測量。量程的直流電流測量。同樣，當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到同樣，當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔歐姆檔，可用，可用1 1、1010、100100、1K1K、10K10K倍率分別測量電阻；當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到倍率分別測量電阻；當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電壓檔直流電壓檔，可用，可用于于0.25V0.25V、1V1V、2.5V2.5V、10V10V、50V50V、250V250V、500V500V和和1000V1000V量程的直流量程的直流電壓測量；當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到電壓測量；當轉(zhuǎn)

17、換開關(guān)撥到交流電壓檔交流電壓檔，可用于，可用于10V10V、50V50V、250V250V、500V500V、1000V1000V量程的交流電壓測量。量程的交流電壓測量。（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：（一）指針式萬用表的結(jié)構(gòu)組成：一、萬用表簡介一、萬用表簡介2 2、表筆和表筆插孔、表筆和表筆插孔 表筆分為紅、黑二只。使用時應(yīng)將紅色表表筆分為紅、黑二只。使用時應(yīng)將紅色表筆插入標有筆插入標有“”號的插孔中，黑色表筆插入號的插孔中，黑色表筆插入標有標有“”號的插孔中。另外號的插孔中。另外MF47MF47型萬用表還型萬用表還提供提供2500V2500V交直流電壓擴大插孔以及交直流電壓擴大插孔以及5A5

18、A的直流的直流電流擴大插孔。電流擴大插孔。一、萬用表簡介一、萬用表簡介 萬用表的測量線路萬用表的測量線路 MFMF4747型萬用表技術(shù)指標型萬用表技術(shù)指標萬用表的測量原理萬用表的測量原理VDVR0R2R3R1RPSAVm A+-+- 它由表頭、電阻測量檔、電流測量檔、直流電壓測量檔和它由表頭、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，圖中交流電壓測量檔幾個部分組成，圖中“”為黑表棒插孔，為黑表棒插孔，“”為紅表棒插孔為紅表棒插孔 萬用表的測量原理萬用表的測量原理VDVR0R2R3R1RPSAVm A+-+-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。測電壓和

19、電流時，外部有電流通入表頭，因此不須內(nèi)接電池。R0SAm A+-+-MF47MF47萬用表萬用表直流電流直流電流檔檔測量測量原理原理技術(shù)指標技術(shù)指標MF47MF47萬用表萬用表直流電流直流電流檔測量原理檔測量原理 VDVR0R2R3V+-+-MF47MF47萬用表萬用表直流電壓直流電壓檔測量原理檔測量原理 當我們把檔位開關(guān)旋鈕當我們把檔位開關(guān)旋鈕SA打到交流電壓檔時，通過二極管打到交流電壓檔時，通過二極管VD整整流，電阻流，電阻R3限流，由表頭顯示出來；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，表頭限流，表頭即可顯示；

20、即可顯示；MF47MF47萬用表萬用表直流電壓直流電壓檔測量原理檔測量原理k2021RMF47MF47萬用表萬用表直流電壓直流電壓檔測量原理檔測量原理測測0.25V0.25V檔：檔：k2021R A102 .466 A10506 V25. 0A8 . 3102 .46105066 流過與表頭并聯(lián)支路電阻的電流為流過與表頭并聯(lián)支路電阻的電流為: :兩端電壓為兩端電壓為:0.1155V:0.1155V則與表頭并聯(lián)支路的電阻為則與表頭并聯(lián)支路的電阻為: :)K(30100038. 01155. 01WHR321 gR)1WHR(21 K308. 25 .3275305 . 2305 . 2 K569

21、. 2308. 2 K5V/2000025. 0 滿足技術(shù)指標要求滿足技術(shù)指標要求技術(shù)指標技術(shù)指標測測0.25V0.25V檔：檔：MF47MF47萬用表萬用表直流電壓直流電壓檔測量原理檔測量原理測測1V1V檔：檔：V75. 025. 01 k15mA05. 0V75. 0R5 R R5 5兩端的電壓為：兩端的電壓為：流過流過R R5 5的電流為：的電流為：0.05mA0.05mAk2021R或：根據(jù)測或：根據(jù)測1V直流電壓檔技術(shù)指標為直流電壓檔技術(shù)指標為20000/V，應(yīng)串接，應(yīng)串接15K電阻。電阻。MF47MF47萬用表直流電壓檔測量原理萬用表直流電壓檔測量原理k2021R 測電阻時將轉(zhuǎn)換開

22、關(guān)測電阻時將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA撥到撥到“”檔，這時外部沒有電流通入，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)，表內(nèi)的總電阻為的總電阻為R，形成的電流為，形成的電流為I，由，由Rx、電池、電池E、可調(diào)電位器、可調(diào)電位器RP、固定電阻固定電阻R1和表頭部分組成閉合電路，形成的電流和表頭部分組成閉合電路，形成的電流I使表頭的指使表頭的指針偏轉(zhuǎn)。紅表棒與電池的負極相連，通過電池的正極與電位器針偏轉(zhuǎn)。紅表棒與電池的負極相連，通過電池的正極與電位器RP及固定電阻及固定電阻R1相連，經(jīng)過表頭接到黑表棒與被測電阻相連，經(jīng)過表

23、頭接到黑表棒與被測電阻Rx形成回路形成回路產(chǎn)生電流使表頭顯示。回路中的電流為：產(chǎn)生電流使表頭顯示?；芈分械碾娏鳛椋?I ERx+R 從上式可知：從上式可知：I和被測電阻和被測電阻Rx不成線性關(guān)系，所以表盤上電阻不成線性關(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。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：，那么：I E ERx+RR 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，顯示阻值為度處，向右偏轉(zhuǎn)最大，顯示阻值為0。 反之，當萬用表紅黑兩表棒開路時反之，當萬用表紅黑兩表棒開路時Rx，R可以忽略不計，那么：可以忽略不計，那么：I EE0Rx+RRx此時通過表頭的電流最小，因此指針指向此