電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告——萬(wàn)用表設(shè)計(jì).doc

目錄第一章課程設(shè)計(jì)目的及任務(wù)11-1 萬(wàn)用表設(shè)計(jì)制作的目的及任務(wù)11-2 萬(wàn)用表簡(jiǎn)介11-3 本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1第二章萬(wàn)用表原理22-1 指針式萬(wàn)用表的組成22-2 指針式萬(wàn)用表最基本的工作原理32-3 MF47型萬(wàn)用表的工作原理42-4 MF47萬(wàn)用表電阻檔工作原理4第三章MF47萬(wàn)用電表制作及裝配63-1 萬(wàn)用表套件材料63-2 二極管極性的判斷73-3 色環(huán)的認(rèn)識(shí)83-4 元件引腳的彎制成型93-5 焊接103-6 元器件的插放113-7 元器件參數(shù)的檢測(cè)123-8 元器件的焊接133-9 線路板安裝程序13第四章MF47萬(wàn)用電表安裝調(diào)試14第五章課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)14附錄15參考文獻(xiàn)第一章課程設(shè)計(jì)目的及任務(wù)1-1 萬(wàn)用表設(shè)計(jì)制作的目的及任務(wù)現(xiàn)代生活離不開(kāi)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(shí)及電工操作技能。通過(guò)實(shí)習(xí)要求學(xué)生學(xué)會(huì)使用一些常用的電工工具及儀表，比如尖嘴鉗、剝線鉗、萬(wàn)用表，并且要求學(xué)生掌握一些常用開(kāi)關(guān)電器的使用方法及工作原理。通過(guò)本次電工實(shí)習(xí)學(xué)生要接觸到一定的電學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)識(shí)一些常用電工器具的外形及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。 電子與機(jī)械是密不可分的，在萬(wàn)用表的組裝中還可以了解電子產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)械原理，這對(duì)將來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)非常有幫助。1-2 萬(wàn)用表簡(jiǎn)介萬(wàn)用表是一種多功能、多量程的便攜式電工儀表,一般的萬(wàn)用表可以測(cè)量直流電流、交直流電壓和電阻，有些萬(wàn)用表還可測(cè)量電容、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)hFE等。MF47型萬(wàn)用表具有26個(gè)基本量程和電平、電容、電感、晶體管直流參數(shù)等7個(gè)附加參考量程，是一種量限多、分檔細(xì)、靈敏度高、體形輕巧、性能穩(wěn)定、過(guò)載保護(hù)可靠、讀數(shù)清晰、使用方便的新型萬(wàn)用表。1-3 本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)萬(wàn)用表是電工必備的儀表之一，每個(gè)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(guò)本次萬(wàn)用表的原理與安裝實(shí)習(xí)，要求學(xué)生了解萬(wàn)用表的工作原理，掌握錫焊技術(shù)的工藝要領(lǐng)及萬(wàn)用表的使用與調(diào)試方法。通過(guò)這次實(shí)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(huì)安裝、調(diào)試、使用，并學(xué)會(huì)排除一些萬(wàn)用表的常見(jiàn)故障。錫焊技術(shù)是電工的基本操作技能之一，通過(guò)實(shí)習(xí)要求大家在初步掌握這一技術(shù)的同時(shí)，注意培養(yǎng)自己在工作中耐心細(xì)致，一絲不茍的工作作風(fēng)。第二章萬(wàn)用表原理2-1 指針式萬(wàn)用表的組成 指針式萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)主要由表頭、檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、測(cè)量線路板、面板等組成（見(jiàn)圖2-1）。圖2-1表頭是萬(wàn)用表的測(cè)量顯視裝置，檔位開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇被測(cè)電量的量程；測(cè)量線路板將不同性質(zhì)和大小的被測(cè)電量轉(zhuǎn)換為表頭所能接受的直流電流。萬(wàn)用表可以測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等多種電量。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到直流電流檔，可分別與5個(gè)接觸點(diǎn)接通，用于測(cè)量500mA、50mA、5mA和500A、50A量程的直流電流。同樣，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到歐姆檔，可分別測(cè)量1、10、100、1k、10k量程的電阻；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到直流電壓檔，可分別測(cè)量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V量程的直流電壓；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到交流電壓檔，可分別測(cè)量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流電壓。2-2 指針式萬(wàn)用表最基本的的工作原理指針式萬(wàn)用表最基本的的工作原理（見(jiàn)圖2-2）。圖2-2它由表頭、電阻測(cè)量檔、電流測(cè)量檔、直流電壓測(cè)量檔和交流電壓測(cè)量檔幾個(gè)部分組成，圖中“”為黑表棒插孔，“”為紅表棒插孔。測(cè)電壓和電流時(shí)，外部有電流通入表頭，因此不須內(nèi)接電池。當(dāng)我們把檔位開(kāi)關(guān)旋鈕SA打到交流電壓檔時(shí)，通過(guò)二極管VD整流，電阻R3限流，由表頭顯示出來(lái)；當(dāng)打到直流電壓檔時(shí)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(shí)既不須二極管整流，也不須電阻R2限流，表頭即可顯示；測(cè)電阻時(shí)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA撥到“”檔，這時(shí)外部沒(méi)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(cè)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(fù)極相連，通過(guò)電池的正極與電位器 RP及固定電阻R1相連，經(jīng)過(guò)表頭接到黑表棒與被測(cè)電阻 Rx形成回路產(chǎn)生電流使表頭顯示?；芈分械碾娏鳛椋篒E Rx+R從上式可知： I和被測(cè)電阻Rx不成線性關(guān)系，所以表盤上電阻標(biāo)度尺的刻度是不均勻的。當(dāng)電阻越小時(shí)，回路中的電流越大，指針的擺動(dòng)越大，因此電阻檔的標(biāo)度尺刻度是反向分度。 當(dāng)萬(wàn)用表紅黑兩表棒直接連接時(shí)，相當(dāng)于外接電阻最小Rx=0，那么：IE Rx+RE R此時(shí)通過(guò)表頭的電流最大，表頭擺動(dòng)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(qǐng)看電阻檔的零位是在左邊還是右邊，其余檔的零位與它一致嗎？反之，當(dāng)萬(wàn)用表紅黑兩表棒開(kāi)路時(shí)Rx， R可以忽略不計(jì)，那么：IE Rx+RE Rx0此時(shí)通過(guò)表頭的電流最小，因此指針指向0刻度處，顯示阻值為。2-3 MF47型萬(wàn)用表的工作原理MF47型萬(wàn)用表的原理圖：2-4 MF47萬(wàn)用表電阻檔工作原理MF47萬(wàn)用表電阻檔工作原理（見(jiàn)圖2-4），電阻檔分為1、10、100、1k、10k、5個(gè)量程。例如將檔位開(kāi)關(guān)旋鈕打到1時(shí)，外接被測(cè)電阻通過(guò)“COM”端與公共顯示部分相連；通過(guò)“”經(jīng)過(guò)0.5A熔斷器接到電池，再經(jīng)過(guò)電刷旋鈕與R18相連，WH1為電阻檔公用調(diào)零電位器，最后與公共顯示部分形成回路.圖2-4第三章MF47萬(wàn)用電表制作及裝配3-1 萬(wàn)用表套件材料一. 電阻R1=0.47R7=40.2KR13=1.8MR19=1.78KR25=20K(5%)R33=6.75MR2=4.99R8=150R14=2.26MR20=54.9KR26=750(5%)R34=6.75MR3=51R9=806KR15=4.53MR21=17.4KR27=6.5R4=560R10=4.02MR16=0.025(分流器)R22=140KR28=180R5=2.67KR11=84.5KR17=15R23=21KR29=4.12KR6=4.99KR12=360KR18=160R24=20K(5%)R30=54.9二元件器1. 電位器10K 5% WH161 1只 2. 二極管1N4001 3只、1N4007 1只3.保險(xiǎn)絲座 2只 4.電解電容10F 16V 1只5.保險(xiǎn)絲管520 250V/0.5 A 1只三.塑料件1.面板 1只 2.大旋鈕 1只 3.小旋鈕 1只4.表箱 1只 5.電池蓋板 1只 6.晶體管插座 1只7.提把 1只 8.電刷架 1只四.標(biāo)準(zhǔn)件1.螺釘M38 自攻 4只 2.螺釘M412 1只五.零配件1.輸入插座4 4只 2.壓簧 2只3.鋼珠4 2只 4.電刷片(3點(diǎn)) 1只5.電池夾正極 1只 6.電池夾負(fù)極 3只7.晶體管插片 6只 8.MF47線路板 1塊9.連接線 5根 10.成品表頭 1只11.測(cè)試棒(紅,黑) 1付 3-2 二極管極性的判斷判斷二極管極性時(shí)可用實(shí)習(xí)室提供的萬(wàn)用表，將紅表棒插在“”，黑表棒插在“”，將二極管搭接在表棒兩端（見(jiàn)圖3-2），觀察萬(wàn)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(shí)物相對(duì)照，黑色的一頭為正極，白色的一頭為負(fù)極，也就是說(shuō)阻值很小時(shí)，與黑表棒搭接的時(shí)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(shí)二極管的正極。圖3-23-3 色環(huán)的認(rèn)識(shí)黃電阻有4條色環(huán)（見(jiàn)圖3-3-1），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(shí)應(yīng)將其放在右邊。圖3-3-1每條色環(huán)表示的意義（見(jiàn)表3-3），色環(huán)表格左邊第一條色環(huán)表示第一位數(shù)字，第2個(gè)色環(huán)表示第2個(gè)數(shù)字，第3個(gè)色環(huán)表示乘數(shù)，第4個(gè)色環(huán)也就是離開(kāi)較遠(yuǎn)并且較粗的色環(huán)，表示誤差。由此可知，圖3-3-1中的色環(huán)為紅、紫、綠、棕，阻值為271052.7M，其誤差為0.5%。表3-3將所取電阻對(duì)照表格進(jìn)行讀數(shù)，比如說(shuō)，第一個(gè)色環(huán)為綠色，表示5，第2個(gè)色環(huán)為藍(lán)色表示6，第3個(gè)色環(huán)為黑色表示乘100，第4個(gè)色環(huán)為紅色,那么表示它的阻值是56100=56誤差為2%，對(duì)照材料配套清單電阻欄目R1956。藍(lán)色或綠色的電阻（見(jiàn)圖3-3-2），與黃電阻相似，首先找出表示誤差的，比較粗的，而且間距較遠(yuǎn)的色環(huán)將它放在右邊。從左向右，前三條色環(huán)分別表示三個(gè)數(shù)字，第4條色環(huán)表示乘數(shù)，第5條表示誤差。比如：藍(lán)紫綠黃棕表示675104=6.75M，誤差為1%。圖3-3-2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(yuǎn)；本次實(shí)習(xí)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。3-4 元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（見(jiàn)圖3-4），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。 圖3-4注意：不能用左手捏住元件本體，右手緊貼元件本體進(jìn)行彎制，如果這樣，引腳的根部在彎制過(guò)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。有的元件安裝孔距離較大，應(yīng)根據(jù)線路板上對(duì)應(yīng)的孔距彎曲成形。 元器件做好后應(yīng)按規(guī)格型號(hào)的標(biāo)注方法進(jìn)行讀數(shù)。將膠帶輕輕貼在紙上，把元器件插入，貼牢，寫上元器件規(guī)格型號(hào)值，然后將膠帶貼緊，備用。注意：不要把元器件引腳剪太短。3-5 焊接 一烙鐵頭上多余錫的處理:如果烙鐵頭上掛有很多的錫，不易焊接，可在烙鐵架中帶水的海棉上或者在烙鐵架的鋼絲上抹去多余的錫。不可在工作臺(tái)或者其他地方抹去。 二.在練習(xí)板上焊接:焊接練習(xí)板是一塊焊盤排列整齊的線路板，學(xué)生將一根七股多芯電線的線芯剝出，把一股從焊接練習(xí)板的小孔中插入，練習(xí)板放在焊接木架上，從右上角開(kāi)始，排列整齊，進(jìn)行焊接。練習(xí)時(shí)注意不斷總結(jié)，把握加熱時(shí)間、送錫多少，不可在一個(gè)點(diǎn)加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)使線路板的焊盤燙壞。注意應(yīng)盡量排列整齊，以便前后對(duì)比，改進(jìn)不足。 焊接時(shí)先將電烙鐵在線路板上加熱，大約兩秒鐘后，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虛焊。當(dāng)焊錫熔化，發(fā)出光澤時(shí)焊接溫度最佳，應(yīng)立即將焊錫絲移開(kāi)，再將電烙鐵移開(kāi)。為了再加熱中使加熱面積最大，要將烙鐵頭的斜面靠在元件引腳上（見(jiàn)圖3-5-1），烙鐵頭的頂尖抵在線路板的焊盤上。焊點(diǎn)高度一般在2毫米左右，直徑應(yīng)與焊盤相一致，引腳應(yīng)高出焊點(diǎn)大約0.5 mm。圖3-5-1三.焊點(diǎn)的正確形狀:焊點(diǎn)的正確形狀（見(jiàn)圖3-5-2），焊點(diǎn)a一般焊接比較牢固；焊點(diǎn)b為理想狀態(tài)，一般不易焊出這樣的形狀；焊點(diǎn)c焊錫較多，當(dāng)焊盤較小時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)這種情況，但是往往有虛焊的可能；焊點(diǎn)d，焊點(diǎn)d、e焊錫太少；焊點(diǎn)f提烙鐵時(shí)方向不合適，造成焊點(diǎn)形狀不規(guī)則；焊點(diǎn)g烙鐵溫度不夠，焊點(diǎn)呈碎渣狀，這種情況多數(shù)為虛焊；焊點(diǎn)h焊盤與焊點(diǎn)之間有縫隙為虛焊或接觸不良；焊點(diǎn)I引腳放置歪斜。一般形狀不正確的焊點(diǎn)，元件多數(shù)沒(méi)有焊接牢固，一般為虛焊點(diǎn)，應(yīng)重焊。 圖3-5-2四.焊點(diǎn)的正確形狀俯視（見(jiàn)圖3-5-3），焊點(diǎn)a、b形狀圓整，有光澤，焊接正確；焊點(diǎn)c、d溫度不夠，或抬烙鐵時(shí)發(fā)生抖動(dòng)，焊點(diǎn)呈碎渣狀；焊點(diǎn)e、f焊錫太多，將不該連接的地方焊成短路。焊接時(shí)一定要注意盡量把焊點(diǎn)焊得美觀牢固。 圖3-5-33-6 元器件的插放將彎制成型的元器件對(duì)照?qǐng)D紙插放到線路板上。注意：一定不能插錯(cuò)位置；二極管、電解電容要注意極性；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（見(jiàn)圖3-6）。圖3-63-7 元器件參數(shù)的檢測(cè)每個(gè)元器件在焊接前都要用萬(wàn)用表檢測(cè)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(cè)量阻值。測(cè)量阻值時(shí)應(yīng)將萬(wàn)用表的檔位開(kāi)關(guān)旋鈕調(diào)整到電阻檔，預(yù)讀被測(cè)電阻的阻值，估計(jì)量程，將檔位開(kāi)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(wàn)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(wàn)用表測(cè)量每個(gè)插放好的電阻的阻值。測(cè)量不同阻值的電阻時(shí)要使用不同的檔位，每次換檔后都要調(diào)零。為了保證測(cè)量的精度，要使測(cè)出的阻值在滿刻的2/3左右，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響讀數(shù)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整量程。要注意一定要先插放電阻，后測(cè)阻值，這樣不但檢查了電阻的阻值是否準(zhǔn)確，而且同時(shí)還檢查了元件的插放是否正確，如果插放前測(cè)量電阻，只能檢查元件的阻值，而不能檢查插放是否正確。3-8 元器件的焊接在焊接練習(xí)板上練習(xí)合格，對(duì)照?qǐng)D紙插放元器件，用萬(wàn)用表校驗(yàn)，檢查每個(gè)元器件插放是否正確、整齊，二極管、電解電容極性是否正確，電阻讀數(shù)的方向是否一致，全部合格后方可進(jìn)行元器件的焊接。 焊接完后的元器件，要求排列整齊，高度一致。為了保證焊接的整齊美觀，焊接時(shí)應(yīng)將線路板板架在焊接木架上焊接，兩邊架空的高度要一致，元件插好后，要調(diào)整位置，使它與桌面相接觸，保證每個(gè)元件焊接高度一致。焊接時(shí)，電阻不能離開(kāi)線路板太遠(yuǎn)，也不能緊貼線路板焊接，以免影響電阻的散熱。3-9線路板安裝程序按線路板上的標(biāo)注將電阻及元器件焊裝到相應(yīng)位置（注：將電位器，輸入插座及晶體管插座組件垂直焊接于線路板電路面），請(qǐng)使用含錫量60%，鍍鎳線路板專用焊錫絲進(jìn)行焊接。第四章MF47萬(wàn)用電表安裝調(diào)試在沒(méi)有專用調(diào)試設(shè)備的情況下，可用普通數(shù)字萬(wàn)用表校準(zhǔn)，方法如下：1. 將裝配好的萬(wàn)用表仔細(xì)檢查，確保無(wú)裝錯(cuò)、短路的情況下，將萬(wàn)用表檔位旋至最小電流檔0.25V/A處，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量其“+”、“-”插座兩端的電阻值，應(yīng)在4.95.1之間。如不符合要求，應(yīng)調(diào)整電路中的750電阻阻值，直到達(dá)到要求為止。此時(shí)基