電工電子技術(shù)設(shè)計報告

電工技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計PAGE第1頁共18頁電工技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指針式萬用表原理設(shè)計與組裝調(diào)試學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：專業(yè)：班級：學(xué)號：設(shè)計時間：實驗地點：摘要電工技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計MF47型萬用表，它是我們生活及工作和學(xué)習(xí)上常用的表，是我們在以后的電子制作中一個必不可少的工具。通過學(xué)習(xí)它的基本工作原理（利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭，表頭上并聯(lián)或串聯(lián)一些電阻進行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻），計算出萬用表的每一個測量檔位的電阻值，然后安裝、調(diào)試、使用，并學(xué)會排除一些萬用表的常見故障。在安裝MF47型萬用表的過程中，焊接技術(shù)是必不可少的操作技能，其中電烙鐵是最常用的焊接工具。在電子制作中，元器件的連接處都需要焊接，焊接的質(zhì)量對制作的質(zhì)量影響極大。所以，安裝MF47型萬用表，必須掌握焊接技術(shù)，練好焊接基本功，了解焊接時的一些注意事項。關(guān)鍵詞：萬用表原理、焊接技術(shù)、萬用表安裝與調(diào)試-PAGE2-目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章課程設(shè)計的目的及意義 11-1課程設(shè)計的目的 11-2課程設(shè)計的意義 1第二章MF—47萬用表的結(jié)構(gòu)和原理 12-1萬用表的種類 12-2MF—47萬用表的結(jié)構(gòu) 22-3MF—47萬用表的原理 3第三章元件的識別和選擇 43-1清點材料 43-2電阻的識別與選擇 53-3二極管的識別與選擇 63-4電容的識別與選擇 7第四章MF-47萬用表的組裝 74-1元器件的處理 74-2電路板的錫焊技術(shù) 94-3機械部件的安裝調(diào)整 10第五章MF-47萬用表調(diào)試與故障排除 115-1 MF-47萬用表的調(diào)試 115-2MF-47萬用表故障排除 12第六章課程設(shè)計的心得體會 12參考資料 13附錄：MF-47萬用表電路圖 14第一章課程設(shè)計的目的及意義1-1課程設(shè)計的目的1．理解電工技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的特點，課程設(shè)計要求我們更好地運用課堂上的相關(guān)知識指導(dǎo)，并且應(yīng)用它們解決實際問題，它主要提高我們的實際操作能力和獨立思考﹑解決問題的能力。2．通過萬用表原理設(shè)計與組裝調(diào)試，進一步熟悉萬用表結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。3．了解電路分析理論知識的實際應(yīng)用，熟悉儀表的設(shè)計組裝和調(diào)試技術(shù)，提高專業(yè)技能。1-2課程設(shè)計的意義現(xiàn)代生活離不開電，我們電類和非電類專業(yè)的學(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)學(xué)生需要學(xué)會使用一些常用的電工工具及儀表的使用方法及工作原理。通過本次電工實習(xí)要接觸到一定的電學(xué)知識，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，認(rèn)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)。萬用表是最常用的電工儀表之一，通過設(shè)計，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)自己在工作中耐心細致，一絲不茍的工作作風(fēng)。第二章MF—47萬用表的結(jié)構(gòu)和原理2-1萬用表的種類萬用表分為指針式、數(shù)字式兩種（如圖2-1）。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（如圖2-2），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斷，發(fā)出控制信號或者通過D/A轉(zhuǎn)換來控制被測物體。圖2-1圖2-2圖2-1圖2-22-2MF—47萬用表的結(jié)構(gòu)一、MF—47萬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2-3）。圖2-4圖2-3圖2-4圖2-3二、MF—47萬用表的結(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2-4）。2-3MF—47萬用表的原理一、萬用表的工作原理MMVDDV~R0R2R1R3R4SAVmA-Ω+圖2-5電刷片SA與V～（交流電壓檔）端聯(lián)接，這時電阻R1分壓作用，二極管VD為整流作用，使輸入的交流電轉(zhuǎn)變成直流電，電阻R限流，通過表頭顯示出來。（如圖a）電刷片與V（直流電壓檔）端聯(lián)接，這時不需二極管整流，僅用電阻R2限流，通過表頭顯示。（如圖b）電刷片與mA端（直流電流檔）聯(lián)接，這時不需二極管整流，也不需電阻分流，即可通過表頭顯示。（如圖c）電刷片與Ω端（歐姆檔）聯(lián)接，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R0，形成的電流為I，由Rx、電池E、可調(diào)電位器R4、固定電阻R3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(fù)極相連，通過電池的正極與電位器R4及固定電阻R3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。（如圖d）aabcd二、MF-47原理圖的設(shè)計（原理圖見附錄）1、交流電壓檔：R12-15四個電阻串聯(lián)，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中兩個電阻的接頭，接觸端左邊的電阻串聯(lián)進入電路（量程越大串聯(lián)進入的電阻越大）。交流電通過4001、4007的一個二極管進行整流，變成直流電，并能過其余電路，由表頭顯示數(shù)值。2、直流電壓檔：R10-5六個電阻串聯(lián)，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中兩個電阻的接頭，接觸端右邊的電阻串聯(lián)進入電路（量程越大串聯(lián)進入的電阻越大）。直流電通過電路，由表頭顯示數(shù)值。3、直流電流檔：R5-1五個電阻并聯(lián)，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中一個電阻一端，此電阻接入電路（量程越大并聯(lián)進入的電阻越?。?。直流電通過電路，由表頭顯示數(shù)值。4、歐姆檔：R17-22六個電阻并聯(lián)，兩表筆接COM與“+”接線端，電刷片指向其中一個電阻一端，此電阻接入電路。由外接的被測電阻為Rx，表內(nèi)的總電阻為R0，內(nèi)接直流電源E、可調(diào)電位器、固定電阻R3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)。5、為保護表頭，用兩個4001二極管與表頭并聯(lián)。第三章元件的識別和選擇3-1清點材料根據(jù)原理圖中的元件需要即時清點配套材料，在清點過程中注意材料的妥善保存。表3-1：材料清單材料名稱數(shù)量材料名稱數(shù)量材料名稱數(shù)量電阻31個連接線5根晶體管插座1個分流器1個表棒1付表箱1個電位器1個線路板1塊電池極片4只二極管4個面板1個電位檔銘牌1塊保險絲夾2個表頭1個晶體管插片6片電解電容1個大旋鈕1個輸入插管4個3-2電阻的識別與選擇一、色環(huán)的認(rèn)識從材料袋中取出一黃電阻，注意別的東西不要丟失，封好塑料袋的封口。對照幻燈片觀察，看它有幾條色環(huán)，黃電阻有4條色環(huán)（如圖3-1），其中有一條色環(huán)與別的色環(huán)間相距較大，且色環(huán)較粗，讀數(shù)時應(yīng)將其放在右邊。每條色環(huán)表示的意義（見表二），色環(huán)表格左邊第一條色環(huán)表示第一位數(shù)字，第2個色環(huán)表示第2個數(shù)字，第3個色環(huán)表示乘數(shù)，第4個色環(huán)也就是離開較遠并且較粗的色環(huán)，表示誤差。由此可知，圖25中的色環(huán)為紅、紫、綠、棕，阻值為27×105Ω＝2.7MΩ，其誤差為±0.5%。從上可知，金色和銀色只能是乘數(shù)和允許誤差，一定放在右邊；表示允許誤差的色環(huán)比別的色環(huán)稍寬，離別的色環(huán)稍遠。本次課程設(shè)計使用的電阻大多數(shù)允許誤差是±1%的，用棕色色環(huán)表示，因此棕色一般都在最右邊。圖3-1圖3-1表3-2條色環(huán)表示的意義二、用數(shù)字萬用表讀數(shù)用數(shù)字萬用表讀數(shù)并核對與用色環(huán)讀數(shù)的誤差。3-3二極管的識別與選擇在安裝前要求每個學(xué)生學(xué)會辨別二極管、電容及電阻的不同形狀，并學(xué)會分辨元件的大小與極性。二極管極性的判斷：判斷二極管極性時可用實習(xí)室提供的萬用表，將紅表棒插在“＋”，黑表棒插在“－”，將二極管搭接在表棒兩端，觀察萬用表指針的偏轉(zhuǎn)情況，如果指針偏向右邊，顯示阻值很小，表示二極管與黑表棒連接的為正極，與紅表棒連接的為負(fù)極，與實物相對照，黑色的一頭為正極，白色的一頭為負(fù)極，也就是說阻值很小時，與黑表棒搭接的時二極管的黑頭，反之，如果顯示阻值很大，那么與紅表棒搭接的時二極管的正極。（如圖3-3）圖3-3圖3-33-4電容的識別與選擇注意觀察在電解電容側(cè)面有“－”，是負(fù)極，如果電解電容上沒有標(biāo)明正負(fù)極，也可以根據(jù)它引腳的長短來判斷，長腳為正極，短腳為負(fù)極如果，已經(jīng)把引腳剪短，并且電容上沒有標(biāo)明正負(fù)極，那么可以用萬用表來判斷，判斷的方法是正接時漏電流?。ㄗ柚荡螅唇訒r漏電流大。（如圖3-4）圖3-4圖3-4第四章MF-47萬用表的組裝4-1元器件的處理一、元器件參數(shù)的檢測每個元器件在焊接前都要用萬用表檢測其參數(shù)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。二極管、電解電容要檢查它們的極性，電阻要測量阻值。測量阻值時應(yīng)將萬用表的檔位開關(guān)旋鈕調(diào)整到電阻檔，預(yù)讀被測電阻的阻值，估計量程，將檔位開關(guān)旋鈕打到合適的量程，短接紅黑表棒，調(diào)整電位器旋鈕，將萬用表調(diào)零。注意電阻檔調(diào)零電位器在表的右側(cè)，不能調(diào)表頭中間的小旋鈕，該旋鈕用于表頭本身的調(diào)零。調(diào)零后，用萬用表測量每個插放好的電阻的阻值。測量不同阻值的電阻時要使用不同的檔位，每次換檔后都要調(diào)零。為了保證測量的精度，要使測出的阻值在滿刻度的2/3左右，過大或過小都會影響讀數(shù)，應(yīng)及時調(diào)整量程。要注意一定要先插放電阻，后測阻值，這樣不但檢查了電阻的阻值是否準(zhǔn)確，而且同時還檢查了元件的插放是否正確，如果插放前測量電阻，只能檢查元件的阻值，而不能檢查插放是否正確。二、元器件表面氧化層的處理元件經(jīng)過長期存放，會在元件表面形成氧化層，不但使元件難以焊接，而且影響焊接質(zhì)量，因此當(dāng)元件表面存在氧化層時，應(yīng)首先清除元件表面的氧化層。注意用力不能過猛，以免使元件引腳受傷或折斷。清除元件表面的氧化層的方法是：左手捏住電阻或其他元件的本體，右手用鋸條輕刮元件引腳的表面，左手慢慢地轉(zhuǎn)動，直到表面氧化層全部去除。為了使電池夾易于焊接要用尖嘴鉗前端的齒口部分將電池夾的焊接點銼毛，去除氧化層。本次課程設(shè)計提供的元器件由于放在塑料袋中，比較干燥，一般比較好焊，如果發(fā)現(xiàn)不易焊接，就必須先去除氧化層。三、元器件引腳的彎制成形左手用鑷子緊靠電阻的本體，夾緊元件的引腳，使引腳的彎折處，距離元件的本體有兩毫米以上的間隙。左手夾緊鑷子，右手食指將引腳彎成直角。注意：不能用左手捏住元件本體，右手緊貼元件本體進行彎制，如果這樣，引腳的根部在彎制過程中容易受力而損壞，元件彎制后的形狀，引腳之間的距離，根據(jù)線路板孔距而定，引腳修剪后的長度大約為8mm，如果孔距較小，元件較大，應(yīng)將引腳往回彎折成形。電容的引腳可以彎成直角，將電容水平安裝，或彎成梯形，將電容垂直安裝。二極管可以水平安裝，當(dāng)孔距很小時應(yīng)垂直安裝，為了將二極管的引腳彎成美觀的圓形，應(yīng)用螺絲刀輔助彎制。將螺絲刀緊靠二極管引腳的根部，十字交叉，左手捏緊交叉點，右手食指將引腳向下彎，直到兩引腳平行。

四、元器件的插放將彎制成型的元器件對照圖紙插放到線路板上。注意：一定不能插錯位置；二極管、電解電容要注意極性；電阻插放時要求讀數(shù)方向排列整齊，橫排的必須從左向右讀，豎排的從下向上讀，保證讀數(shù)一致。4-2電路板的錫焊技術(shù)一、選用合適的焊劑、焊料焊接時最常用的焊料是焊錫。如市場上供應(yīng)的Sn60焊絲，它的熔點低，電氣和機械性能也比較優(yōu)良。但應(yīng)注意，目前市場上已有質(zhì)量非常低劣的焊錫絲，盡管外表光亮，內(nèi)部充滿了松香，其雜質(zhì)量過高，使焊接性能變差，流動性降低，焊接時焊點失去了光澤并出現(xiàn)麻點，容易造成虛焊。二、刮腳與搪錫將焊接的元件和導(dǎo)線進行刮腳和搪錫。有些導(dǎo)線和元件看上去較光亮，實際上表面仍有一層氧化層，直接焊上后形成焊錫包住引腳，看上去是一個封閉的焊點，但很可能形成虛焊。三、掌握焊接時間焊接時應(yīng)根據(jù)不同的焊接對象，確定不同的焊接時間。對于元件，焊接時間過長，會燙壞它，使印刷板上的銅箔翹起，時間過短，會造成加熱不充分，焊劑作用不夠，焊點強度降低，造成虛焊。一般焊接時間控制在2秒鐘左右為宜，若是導(dǎo)線、金屬等焊接，時間可相對長些。四、不要用烙鐵頭運載焊錫在焊接時，有人習(xí)慣用烙鐵頭作為運載焊錫的工具，這是不正確的。焊接時要一手拿烙鐵，一手拿焊錫絲，，邊加熱邊提供焊料。五、焊接后焊點的檢測焊接合格的點，一般錫點都會形成內(nèi)弧，錫點圓滿光滑無針孔無松香漬。零件有線腳，線腳的長度要在1—1.2mm之間。錫將整個錫位及零件腳包圍?？春附邮欠癫缓细?，首先看是否有元件之間的錯位，如果有，應(yīng)及時的改正。焊點是否是虛焊，是否有零件間的腳相互接觸引起短路。焊接時加錫太少，可以再次加錫。如果多錫，零件的腳全部被覆蓋或形成外弧形，應(yīng)該去掉一些錫。4-3機械部件的安裝調(diào)整一、提把的安裝后蓋側(cè)面有兩個“О”小孔，是提把鉚釘安裝孔。觀察其形狀，思考如何將其卡入，但注意現(xiàn)在不能卡進去。提把放在后蓋上，將兩個黑色的提把橡膠墊圈墊在提把與后蓋中間，然后從外向里將提把鉚釘按其方向卡入，聽到“咔嗒”聲后說明已經(jīng)安裝到位。如果無法聽到“咔嗒”聲可能是橡膠墊圈太厚，應(yīng)更換后重新安裝。大拇指放在后蓋內(nèi)部，四指放在后蓋外部，用四指包住提把鉚釘，大拇指向外輕推，檢查鉚釘是否已安裝牢固。注意一定要用四指包住提把鉚釘，否則會使其丟失。將提把轉(zhuǎn)向朝下，檢查其是否能起支撐作用，如果不能支撐，說明橡膠墊圈太薄，應(yīng)更換后重新安裝。二、電刷及電刷架的安裝（如圖4-1、4-2） 圖4-1圖4-1圖4-2圖4-2三、電路板的安裝安裝印刷電路板時，應(yīng)注意插座鋼管、電位器手柄、晶體管插座、垂直卡入面板孔內(nèi)，檢查印刷電路板定位卡是否卡勞。四、表頭的安裝安裝表頭是鈕轉(zhuǎn)螺釘力度要適中并焊接上表頭線。第五章MF-47萬用表調(diào)試與故障排除MF-47萬用表的調(diào)試一、調(diào)試所需材料①數(shù)字萬用表1塊②1.5V電池1節(jié)③180Ω電阻1個二、調(diào)試過程1.基準(zhǔn)檔位校試首先將基本裝配完成的萬用表檔位旋轉(zhuǎn)至直流電流檔（DCmA）最小檔0.25V／50μA；用數(shù)字萬用表測量指針萬用表正負(fù)接線柱兩端的電阻值；如值為3.1～5.1則基準(zhǔn)檔位調(diào)試結(jié)束，如若不在此范圍內(nèi)，則調(diào)整150Ω電阻。2.直流電流檔校試（DCA）將指針萬用表的檔位調(diào)到50mA直流檔，然后用正負(fù)表筆測量電池與電阻串聯(lián)的電流。若值為6～8時，調(diào)試結(jié)束。3.直流電壓擋校試（DCV）用指針萬用表正負(fù)表筆測量電池正負(fù)極的電壓，若值為1.2～1.5V時，調(diào)試結(jié)束。4.Ω檔校試為指針萬用表裝上一節(jié)1.5V電池，首先將正負(fù)表筆短接并進行調(diào)零，接著測量電阻的阻值，若值為180Ω左右，調(diào)試結(jié)束。三、調(diào)試結(jié)果通過調(diào)試，在誤差允許的情況下，各檔位基本符合要求。同時也出現(xiàn)一些問題：①基準(zhǔn)檔調(diào)試時，指針不偏轉(zhuǎn)。②直流電流檔調(diào)試時，有時的瞬間電流滿偏。5-2MF-47萬用表故障排除1.基準(zhǔn)檔調(diào)試時，指針不偏轉(zhuǎn)。通過電路板的檢測，發(fā)現(xiàn)主要問題在于接線柱的焊接不好，導(dǎo)致接觸不良。通過接線柱的重焊，故障基本得到排除。2.直流電流檔調(diào)試時，有時的瞬間電流滿偏。瞬間電流滿偏的問題還找不到一個更合理的解釋，暫定為接觸不良引起的，因為在上一個問題解決后，這個問題也得到了解決。通過調(diào)試與故障排除，MF-47萬用表也已經(jīng)成形，各檔位符合要求，可投入使用。第六章課程設(shè)計的心得體會通過為期兩周的課程設(shè)計后，自己學(xué)會了許多的東西。首先它培養(yǎng)了我們小心、謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)。就如面對課程設(shè)計中以前從未用過的一