大學課程設(shè)計-萬用表的設(shè)計與校驗

1、大學課程設(shè)計-萬用表的設(shè)計與 校驗東莞理工學院城市學院直流萬用表的設(shè)計與校驗課程設(shè)計報告題目：直流萬用表的設(shè)計與校驗系別：計算機與信息科學系班級：08電子信息工程1班 學生姓名：吳興全學號：200840703101指導老師：孫志紅、李建輝日期：2009年H月21日至2009年11月25日目錄一、引言3二、設(shè)計目的4三、設(shè)計原理和功能5四、實驗電路圖7五、實驗調(diào)試過程7六、實驗過程中遇到的問題10七、萬用表實驗總圖1111八、心得體會引言跨入新世紀，隨著我國科學技術(shù)的迅速發(fā)展和人民生 活水平的不斷提高，各種家用電器已經(jīng)大量進入千家萬 戶，我國的電子愛好者是一支龐大的隊伍，而且每年都有 很多初學者

2、加入這個行列。數(shù)字萬用表又稱數(shù)字多用表，可簡寫為DMMo它是 由直流數(shù)字電壓表(DVM)與各種變換器組合而成的， 其中直流數(shù)字電壓表是數(shù)字萬用表的基本組成部分，是數(shù) 字萬用表的核心，輸入到萬用表各種電量及非電量最終都 要變換成直流電壓量進行測量。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。

3、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。(1)表頭：它是一只高靈敏度的磁電式直流 電流表，萬用表的主要性能指標基本上取決于表頭的 性能。表頭的靈敏度是指表頭指針滿刻度偏轉(zhuǎn)時流過 表頭的直流電流值，這個值越小，表頭的靈敏度愈高。 測電壓時的內(nèi)阻越大，其性能就越。（2）測量線路 測 量線路是用來把各種被測量轉(zhuǎn)換到適合表頭測量的微 小直流電流的電路，它由電阻、半導體元件及電池組 成，它能將各種不同的被測量（如電流、電壓、電阻 等）、不同的量程，經(jīng)過一系列的處理（如整流、分 流、分壓等）統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入 表頭進行測量。（3）轉(zhuǎn)換開關(guān)，其作用是用來選擇各 種不同的測量線路

4、，以滿足不同種類和不同量程的測 量要求。轉(zhuǎn)換開關(guān)一般有兩個，分別標有不同的檔位 和量程。二、設(shè)計目的現(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 常用電子器材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)。1 了解數(shù)字式萬用表的結(jié)構(gòu)和工作原理。2掌握常用電子元件識別、判斷的方法。3學會數(shù)字式萬用表的組裝、校驗和計算。4. T解儀表的測試

5、精度及誤差等基本要求。5通過萬用表的安裝和調(diào)試，掌握電子元件和部件的安 裝測試技術(shù)。三、設(shè)計原理和功能萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流 電流表（微安表）做表頭。當微小電流通過表頭，就會 有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表 頭上并聯(lián)與串聯(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。下面分別介紹。1、測直流電流原理如下圖所示，在表頭上并聯(lián)一個適當?shù)碾娮瑁ń蟹?流電阻）進行分流，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。分析：Imax=Ig*(Rg+R)/R2、測直流電壓原理如下圖所示，在表頭上串聯(lián)一個適當?shù)碾娮?叫倍增電阻) 進行降壓，

6、就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻值，就 能改變電壓的測量范圍。分析：Umax=Ig*(R+Rg)3、測電阻原理如下圖所示，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)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 測量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量 程。分析：當表頭示數(shù)最大時，有：Ig二E/RO;接入Rx后，電流I=E/(Rx+RO),即可得到 Rx=(E IRO)/I四、實驗電路圖如下圖所示，通過五個開關(guān)，分別得到不同 的量程，歐姆檔的第二個量程可加大電源數(shù)值獲 取，其他的均可通過開關(guān)調(diào)節(jié)，根據(jù)所需要制作 的量程，計算出各個電阻的阻值，電壓表的阻值適當選擇比較大點的，而電

7、流表的阻值則選擇小點的，這樣測出來的結(jié)果誤差會偏小。©五、實驗調(diào)試過程1、電壓檔，如下圖所示（050V）, U=3V, Rx=80歐姆，R=20+500+500=1020 歐 姆， U 測 =2>9V實測值：U1=1.25V, Ux=1.60V,U=U 1+Ux=l .25+1.60=2.85V理論值：Ul=U*Rl/(Rl+Rx)=1.23VUx=U*Rx/(Rl+Rx)=1.76VU=Ul+Ux=1.23+1.76=2.99V誤差：(299285) /2.99*100%=4.7%同理可算得0-ioov量程的值，再從電表讀出實測值進行比較2、歐姆檔，如下圖所示R0=20+8.

8、3=28.3 歐姆；U0=3V理論值：Rx=30歐姆實測值：Rx=29.3歐姆誤差：(30-29.3) /30*100%=2.3%當R0=0時，達到滿偏，接入Rx=30歐姆時，中值定理， 指針半偏，指向中間。同理可得，換一個量程測量；因為 I、與Rx不成正比，所以電阻檔是分布不均勻的，每Rx, 對就一個L確定Ig處與l/2Ig處電阻，再分別求出其他 任意兩點位置的阻值；完成讀數(shù)標記。3、電流檔，如下圖所示(0120mA)Rx=200 歐姆；R0=1000 歐姆；U=3V實測：I=263mA 理論：I=U/(Rx+R0)=25mA誤差：（26325） /25*100%=52%同理可得，換另一個量

9、程（0240mA）進行測量校驗六、實驗過程遇到的問題1、剛開始不太明白各個電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的，無從下手。2、經(jīng)過查閱有關(guān)資料，了解其工作原理圖，在討論其準確性 時，通過計算驗證的時候，計算非常繁瑣。3、在試圖把三種電表的工作原理圖湊成一個總的電路圖的過 程中，有點難度，并且需要選擇不同的量程。4、在進行實物連接之前，也有一大把的計算，計算量難度有 點大，要根據(jù)自己所做各個電表的量程進行計算，算出各 個阻值的大小，有的則要算出其比例關(guān)系，然后才能選擇 適當?shù)碾娮柽M行實驗。5、進行實物連接的時候，由于不太明白面包板的哪些孔是相 通的，導致真正實驗時，卻無任何反應(yīng)。經(jīng)過認真研究， 重新調(diào)整，可以

10、進行正確的連接。6、進行歐姆檔測量時，發(fā)現(xiàn)滿偏時，指針超出了滿偏，經(jīng)檢 驗，所選用的電阻數(shù)值有偏小。7、分別選用不同量程進行實驗時，會時不時的、不經(jīng)意地把 某些線路短接，導致有時兩個量程所顯示的數(shù)值一樣的， 問題又是出現(xiàn)在面包板上。8、調(diào)試過程當中，選擇外電路的連接，標準的電阻當中，沒 有我們所需要的阻值，需要進行串聯(lián)或者并聯(lián)得到，最后 選擇了最簡便的方法，使用電阻箱進行調(diào)節(jié)，方便快捷。9、電流檔的校驗時，發(fā)現(xiàn)誤差偏大，經(jīng)總結(jié)，應(yīng)保證其內(nèi)阻 越小越精確，而電壓表則相反，越大越精確。七、萬用表實驗總圖八、心得體會在一周的實習過程中，最挑戰(zhàn)我動手能力的一項訓練就是連接電 路與校驗步驟。對我來說，這

11、無疑是一門新的學問，既是一種挑戰(zhàn), 也使我學到了很多有使用價值的知識。這個實習是我最感興趣的實 習?？偨Y(jié)這個實習，我感覺自己有時候十分的粗心。剛開始檢測電器 元件的時候，由于粗心，竟然將已損壞的元件誤檢測成為正常元件, 結(jié)果導致我又重新連接線路，浪費了大量的時間，同時也沒能真正了 解面包板的內(nèi)部連接情況，也浪費了大量時間。在連接元件過程中, 由于事先沒有計劃好元件之間的連接，導致接線在電路板上長距離繞 行，既浪費了材料，又使電路板面顯得凌亂而不美觀。在這個實習環(huán) 節(jié)中，我明白了細心的重要性。同時也明白了自己的動手能力還十分 的不足，缺乏鍛煉，在這種情形下無法勝任以后的工作，所以在日后 的學習過程中，我應(yīng)該努力的將理論與實際聯(lián)合起來，著重鍛煉自己 的動手能力，使自己面對以后的工作時有一定的底氣與信心?？偟膩碚f，我對這門課是熱情高漲的。每次完成一個步驟，都會 很有成就感。其次，電工實習，是以學生自己動手，掌握一定操作技 能并親手設(shè)計、制作、組裝與調(diào)試為特色的。它將基本技能訓練，基 本工藝知識和創(chuàng)新啟蒙有機結(jié)合，培養(yǎng)我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。通過一個星期的學習，我覺得自己在以下幾個方面與有收獲：一、對電工技術(shù)的理論有了初步的、系統(tǒng)的了解。我了解到了控 制電路板圖的設(shè)計制作與工藝流程、連接電器元件的技巧等。這些知 識不僅在課堂上有效，對以后的電工技術(shù)課的學習有很大的指導意 義