工科创实验报告doc.pdf

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1、工科创实验报告 .doc 作者：日期：目次1. 概述 . 11.1 编写说明 . 11.2 定义 . 11.3 缩略语 . 12. 调频无线话筒的制作 . 32.1 实验目的 . 32.2 无线话筒的主要性能指标. 32.3 无线话筒的主要功能和工作原理. 32.4 实验过程 . 32.4.1装配过程 . 42.4.2调试过程 . 52.4.3实验数据和结果讨论 . 63. DT832 型万用电表的制作 . 73.1 实验目的 . 73.2 DT832 型万用电表的主要性能指标 . 73.3 DT832 型万用电表的主要功能和简要工作原理 . 73.4 实验过程 . 93.4.1装配过程 .

2、113.4.2调试过程 . 133.4.3实验数据和结果讨论 . 144. 致谢 . 165. 参考文献 . 176.1 心得体会 . 186.2 其他材料 . 181. 概述1.1编写说明编写目的：（ 1）对正式的科技创新实验报告的写作进行初步的了解，为日后进行专业的论文、报告写作打基础；(2)本次实验介绍了两种基本电子仪器无线话筒和数字万用表的主要性能指标，主要功能和工作原理。(3)通过本次实验，编者对电路连接与装配，基本仪器的使用，基本仪器的操作有了初步了解。本实验报告真实详尽的记录了本人的此次实验，阐述了实验目的、原理，实验方案、过程，实验中遇到的问题及其解决方法，实验结果及讨论，实验

3、总结及心得体会。(4)这是科技创创新第一阶段的一份完整总结，给前阶段学习和实践作下了经验等方面的适时回顾，也给下阶段的学习和实践作下坚实基础适读对象：所有对制作调频无线话筒和万用表有兴趣，且具有创新和探索精神的人。由于本人能力和经验有限，本文更适合科技创新实验的爱好者用于业余交流，希望其中部分心得体会可以对读者起到帮助作用，更希望读者能多提宝贵意见，共同进步。1.2定义无线话筒：将接受到的声音转化为无线电波并发射出去的装置。万用表：在一定的范围内能够测量直、交流电的电压、电流以及电阻的多功能的仪器。示波器：能够显示波形和其它信息在电视那样的阴极射线管上的器件。耦合：物理学上指两个或两个以上的体

4、系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。匹配：元器件等的配合。调制：使电磁波的振幅、频率或脉冲的有关参数依照所需传递的信号而变化。1.3缩略语C：capacitance电容D：diode 二极管K：脚跳线开关R：resistance碳膜电阻L：inductance电感V：dynatron三极管MIC：mike 驻极体话筒AC ：alternating current 交流电DC ：direct current直流电PCB :printed circuit board印刷电路板IC：integrated circuit 集成电路2. 调频无线话筒的制作2.1实验目的练习基本工

5、具的使用；掌握电路连接的基本方法；初步掌握简单电路的调试方法。2.2无线话筒的主要性能指标工作电压： 3V 工作频率： 88108MHZ 2.3无线话筒的主要功能和工作原理主要功能：发射频率在88108MHZ之间的振荡波，使收音机可以接受到，实现远程（10 米）对话。工作原理：图1 是调频无线话筒的电路图。高频三极管V1和电感 L、电容 C4、C5 、C6组成一个电容三点式的振荡器。作为初学者，它的具体工作原理暂时可以不用深究，我们只要知道这种电路结构就是一个高频振荡器。工作频率就是调频话筒的发射频率，根据图中元件的参数发射频率可以在 88108MHZ之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过调

6、整L 的数值（拉伸或者压缩线圈L）可以方便地改变发射频率，避开调频电台。发射信号通过C7耦合到天线上再发射出去。MICC2 4.7uFC1 1uFC9100uFC31000PC418PC6100PC747PC56.2PC80.01uFR168KR22.7KR310KR427KR5100R6680D11N4148D21N4148D3LED-RBT1DC3VK1ANTENNAV19018L6T调频无线话筒 V2CK-CK+图 1 调频无线话筒电原理图1 2.4实验过程2.4.1装配过程2.4.1.1工作环境工具：电烙铁、尖嘴剪刀、镊子等材料：焊锡丝电路元器件列表2标称值元件标号简要说明引脚极性1u

7、F C1 电解电容有4.7uF C2 电解电容有1000P C3 瓷片电容18P C4 瓷片电容6.2P C5 瓷片电容100P C6 瓷片电容47P C7 瓷片电容0.01uF C8 瓷片电容100uF C9 电解电容有1N4148 D1 二极管有1N4148 D2 二极管有LED-R D3 发光二极管 , 红色有K1 3 脚跳线开关6T L 自绕电感 , 在圆珠笔芯上绕 6-7 圈68K R1 碳膜电阻 ,1/4W 2.7K R2 碳膜电阻 ,1/4W 10K R3 碳膜电阻 ,1/4W 27K R4 碳膜电阻 ,1/4W 100 R5 碳膜电阻 ,1/4W 680 R6 碳膜电阻 ,1/

8、4W 9018 V1 三极管有ANTEN天线, 自制, 约 0.75 米导线DC3V BT1 自备 5 号电池 x2, 有电池盒有MIC 驻极体话筒有2.4.1.2工作步骤认识并准备好焊接所需的元器件，根据不同的色环和标记读出电阻和电容的值。根据电路板上的图示将元器件插到正确的位置。对引脚进行360 度的全方位刮除锈渍和油腻处理，保持它的清洁，利于接下来的焊接。右手持电烙铁，左手送焊锡丝，先将少量焊锡放在烙铁尖上，再将烙铁尖移向引脚，左手再送上焊锡丝，观察到焊锡在引脚周围流动，包裹住引脚并填满插孔，23 秒后，移开电烙铁，用剪刀减去引脚多余的部分，焊接完成。焊装驻极式话筒的过程中，需先将之前剪

9、下的引脚多余部分焊接在话筒上作为引脚（需要同伴从旁协助用镊子固定引脚），再将话筒焊接到电路板上。绕制并焊接电感（可将铜丝绕在螺丝刀上，注意圈数适中），焊接前还要将铜丝两端的漆用剪刀刮去，由于插孔较大，此处焊接要十分注意，务必焊死。焊接步骤可参见下图3（1）（2）（3）（4）2.4.2调试过程2.4.2.1工作环境设备： TDS-200 数字示波器检测话筒发出的电波信号的频率、波形等数据。2.4.2.2工作步骤利用触笔将话筒、电源和示波器连接在一起。检查指示灯的工作情况。观察示波器上形成的波形是否正常及频率是否处于正常范围。改变线圈半径和圈数、检查焊点质量进行调试。回寝室利用收音机来接受信号，检

10、查实际效果。2.4.3实验数据和结果讨论示波器显示频率为106MHz, 属于正常范围。最初的示波器显示波形为相当完美的正弦波，改变线圈后波形有点瑕疵，可能是由于铜丝经重复绕制后弯曲导致。回到寝室后用收音机调试，经多次努力后，终于在较远的距离听到了说话的声音，也为自己的成果感到高兴。第一次使用电烙铁，有些新奇。刚开始的时候使用还不熟练，焊点总是很大，还总是堵住其他小孔。经过一段时间后，逐渐掌握要领，焊接质量明显提高，也没有出现虚焊现象。3. DT832 型万用电表的制作3.1实验目的练习基本工具的使用；掌握电路连接的基本方法；初步掌握简单电路的调试方法；初步了解电子设备的结构知识和相应的装配技巧

11、。3.2DT832 型万用电表的主要性能指标有关技术参数如下4 显示： 3 1/2 位 LCD ，最大显1999。极性：自动负极性显示。超量程：仅最高位显“1”。工作环境：温度（040），相对湿度75%。存储环境（ -1550）。电池： 9V（6F22）。重量：约170 克。直流电压：各量程均优于（1%+2）。直流电流：各量程均优于（2%+2）。交流电压：各量程均优于（1.3%+10）。二极管：测试电压约2.8V，电流约1mA，显示二极管正向压降的近似值。电路通断测试：被测电路两端电阻低于约50时蜂鸣器发声。三极管：测试时Vcc 约 2.8V，Ib约 10uA。3.3DT832 型万用电表的主

12、要功能和简要工作原理DT832 型万用电表可用于测量交直流电压、交直流电流、电阻、二极管、三极管；有测通断的功能，当被测两点连通时，蜂鸣器鸣叫；可以输出方波信号DT832仪表的方框图如示意图1。该仪表的心脏是一片大规模集成电路，该芯片（7106）内部包含双积分A/D 转换器，显示锁存器，七段译码器和显示驱动器，它的工作原理框图见示意图2。输入仪表的电压或电流信号经过一个开关选择器转换成一个0 到 199.9mV 的直流电压。例如输入信号100VDC ，就用 1000：1 的分压器获得100.0mVDC ；输入信号100VAC ，首先整流为100VDC ，然后再分压成 100.0mVDC 。电流

13、测量则通过选择不同阻值的分流电阻获得。采用比例法测量电阻，方法是利用一个内部电压源加在一个己知电阻值的系列电阻和串联在一起的被测电阻上。被测电阻上的电压与己知电阻上的电压之比值，与被测电阻值成正比。输入 7106 IC 的直流信号被接入一个A/D 转换器，转换成数字信号，然后送入译码器转换成驱动 LCD的 7 段码。A/D 转换器的时钟是由一个振荡频率约48KHz的外部振荡器提供的，它经过一个四分之一分频获得计数频率，这个频率获得2.5 次/ 秒的测量速率。四个译码器将数字转换成7 段码的四个数字，小数点由选择开关设定。1.999 开关选择器输入信号交流整流电路电流分流电路电阻转换电路分压器开

14、关选择器A/D 转换器显示驱动液晶显示V A V 小数点直流模拟电路示意图 1 具体原理（1）量程直流数字电压表采用电阻分压器可以把基本量程为200mV 的表扩展成多量程的直流数字电压表，电路图3-3-2 （a）所示。该表共设置五个量程：200mV 、2V、20V、200V 和 2000V，由量程选择开关 K1 控制。 K1可用双刀五掷开关，另外一个刀控制小数点的定位。各档输入电阻均为10M。这是考率到单片3 1/2 位 A/D 转换器的输入电阻rIN1010 10000M （典型值），在设计多量程数字电压表时，一般选仪表的输入电阻RIN0.001rIN10M ，使 rINRIN，故可完全忽略

15、rIN对信号的分流作用。由 R1R5 构成分压器，总电阻值R15RIN10M。各档满量程时的输出电压V0计算如下：200mV档： V0R1 5/R15VM110M /10 M 200mV=200mV 2V档： V0R2 5/R15VM21M /10 M 2V=200mV 20V档： V0R3 5/R15VM3100K /10 M 20V=200mV 200V档： V0R4 5/R15VM410K/10 M 200V=200mV 2000V档： V0R5/R15VM51K /10 M 2000V=200mV 上述五档的分压比（衰减比）依次为1/1 、1/10 、1/100 、1/1000 、1/

16、10000 。这意味着只要选取合适的档， 即可把 02000V范围内的任何直流电压VIN衰减成 0200mV的电压， 再利用基本表 （量程 VM200mV ）进行测量。2）多量程直流数字电流表被测输入电流IIN流过分流电阻R1时可产生压降VR1，以此作为基本表的输入电压VIN，就能实现 I V 转换，通过数字电压表显示出被测电流的大小。再利用选择开关扩展成多量程的直流数字电流表。图3-3-2(b)是四量程（ 200UF 、2mA 、20mA 、200mA ）直流数字电流表。R6R10是分流电阻，要求接触电阻必须极小。串联的分流电阻总值R6101K。各档满量程时电阻上的压降VIN计算如下：200

17、A档： VIN IM1R610200A 1K=200mV 2mA档： VINIM2R7102mA 100=200mV 20mA档: VINIM3R81020mA 10=200mV 200mA档: VINIM4R910200mA 1=200mV 这表明只要适当选取电流档，即可把0 0.2A 范围内的任何直流电流IIN转换成0200mV的电压，再利用量程VM200mV的基本表进行测量。3）交流数字电压表测交流电压时需增加ACDC转换器。 利用二极管作整流器，电路简单， 但二极管属于非线性元件，尤其在小信号情况下的非线性失真很严重，所以M830B测交流电压时，只选用200V 和 750V二档。4）多

18、量程数字欧姆表一般采用比例法测量电阻，其优点是即便基准电压存在一定偏差或在测量过程中略有波动，也不会增加测量误差，因此可降低对基准电压的要求。电路如图3-3-2(c)所示。被测电阻RX与基准电阻R0串联后接在V与 COM 之间。 V与 VREF ，VREF 与 IN，IN与 COM 两两接通。利用7106 的 2.8V 基准电压源E0，向 R0和 RX提供测试电流I 。R0上的压降VR0兼作基准电压，RX上的压降VRX作为输入电压VIN，有关系式VIN/VROVRX/VR0=RX/RO 当 RXR0时显示值为1000，RX2R0时满量程。通常：显示值VRX/VR01000 RX/R01000

19、（3.1.3 ）以 200档为例，取R0100并代入式（ 3.1.3 ），显示值 10RX。将小数点定在十位即可直读结果。利用选择开关改变基准电阻R0的数值，就构成多量程数字欧姆表为节省元件，在数字万用表中常借用多量程直流数字电压表的分压电阻（见图3-3-2(d)）作为欧姆表的基准电阻。图 3-3-2 （a）多量程直流数字电压表图 3-3-2 (b)五量程直流数字电流表图 3-3-2(c) 比例法测电阻图 3-3-2(d)六量程数字万用表3.4实验过程3.3.1装配过程3.3.1.1工作环境工具：电烙铁、尖嘴剪刀、螺丝刀、镊子等。材料：凡士林、焊锡丝电路元件列表6 电阻器数量元件标号元件规格色

20、环编码部件编号1 R6 3K 1%橙- 黑 -黑- 棕- 棕2 R4、R30 100K 5%棕- 黑- 黄- 金1 R5 1K 5%棕- 黑- 红- 金1 R1 150K 5% 棕- 绿- 黄- 金6 R12-R15、R18、R19 220K 5%红- 红- 黄- 金1 R3 1M 5%棕- 黑- 绿- 金1 R7 30K 5%橙- 黑- 橙- 金1 R2 470K 5%黄- 紫- 黄- 金1 R22 9K 0.3%白- 黑 -黑- 棕- 蓝1 R23 90K 0.3%白- 黑 -黑- 红- 蓝3 R24、R25、R35 117K 0.3% 棕- 棕 -紫- 橙- 绿2 R26 、 R27 2

21、74K 0.3% 红- 紫 -黄- 橙- 绿1 R21 900 0.3%白- 黑 -黑- 黑- 蓝1 R20 100 0.3%棕- 黑 -黑- 黑- 蓝1 R10 0.99 0.3% 黑- 白 -白- 银- 蓝1 R8 9 0.3% 白- 黑 -黑- 银- 蓝1 R32 1.8K-2K 热敏电阻电容器数量元件符号元件规格元件名称部件编号1 C1 100pF 瓷片电容1 C5 100nF 金属化电容3 C2、 C3 、C4 100nF 独石电容半导体器件数量元件符号元件规格元件名称部件编号1 D3 1N4007 二极管1 Q1 9013 三极管其它元器件机壳部分袋装部分数量名称部件号数量名称部件

22、号1 上下外壳1 保险丝管、座1 液晶显示器1 圆形 HFE座1 液晶片支架6 V型触片1 旋钮1 9V 叠层电池1 功能面板1 电池扣（ 6.5CM）1 屏蔽纸（客户需求时配）1 导电胶条线路板部分2 钢珠 3mm数量名称部件号2 齿轮弹簧1 IC:7106 、358 （已邦、贴）3 自攻螺丝2*6（锁线路板）3 表笔插孔钢柱（已焊上）附件2 2.5*9 自攻螺丝（锁后盖）1 纸卡1 测试表笔1 电位器 220（ VR1 ）1 说明书1 锰铜丝电阻 (RCU)1.6*40 1 电路图及插件图各1 接地弹簧4*13.5 （需求时配）1 蜂鸣器总成 (832 用) 3.3.1.2工作步骤结合电路

23、板、各电路元器件标识，依次将电阻、电容、二极管（注意正负极）插到正确的位置。对引脚进行360 度的全方位刮除锈渍和油腻处理，保持它的清洁，利于接下来的焊接。右手持电烙铁，左手送焊锡丝，先将少量焊锡放在烙铁尖上，再将烙铁尖移向引脚，左手再送上焊锡丝，观察到焊锡在引脚周围流动，包裹住引脚并填满插孔，23 秒后，移开电烙铁，用剪刀减去引脚多余的部分，焊接完成。此电路板插孔更多，且更加密集，对焊接技术要求更严，同学要更加细致小心。焊接保险丝架和晶体管插座，特别注意晶体管插座应焊接在电路板的另一面，另外特别注意它的一块凸起所对应的方向，以便能合适地安装外壳。焊接蜂鸣器，焊接到镀银层上时不要焊太久，否则镀

24、银层会脱落，与外罩装配时，注意导线的焊接位置。焊接弹簧时，最好请同伴帮忙用镊子固定弹簧，自己进行焊接更加方便省力。安装橡胶条，放上液晶屏，用手将外壳对应按准，卡住液晶屏。转动开关的安装：在转动开关反面根据大小安装上6 个 V 型触片。用小弹簧蘸点凡士林，放入开关反面的小孔中，其上各放置一个小钢珠，托起开关，慢慢扣上外壳，用手按住。扣上电路板，用螺丝固定电路板和外壳，装上保险丝。安装电池，将另一个外壳扣上，用螺丝固定。插上触笔，安装完成。3.3.2调试过程3.3.2.1工作环境调试设备：数字电源及已知电阻若干：用于检测万用表的测量精度。调试工具：电烙铁、镊子、螺丝刀等。3.3.2.2工作步骤1、

25、测试液晶显示器如果旋转开关时液晶没有显示，可以尝试用一根导线将IC 的 C脚与 V+直接相连（注意：连接时间不能超过一分钟，否则会降低LCD使用寿命），若不清楚，可用酒精清洗后用干净的东西将橡胶条擦干净再试。2、校准参考电压调节微调电阻201，使 IC 的 A脚 +Vr 与 B脚 GND 间的电压为100mV （用标准数字万用表测）。3、A/D 转化测试将旋转开关转到200mV档, 用精密分压器输出一个200mV的直流电压， 接入万用表，应显示读数为199.9 ；如读数不正确，可以略微调节微调电阻201，直到液晶显示器上的读数为199.9 。4、DCV测试准备一个可变直流电源；将待测电压设置在

26、每个DCV档的中间；比较自制仪表和已知精确仪表的读数误差应在允许范围内。5、ACV档测试准备一个AC电压源（ 50Hz,10V）；档位至200VAC ，输入 AC电压，跟已知精确表比较读数误差应在允许范围内；档位至 750VAC ，输入 AC电压， 跟已知精确表比较读数误差应在允许范围内。6、DCA测试与已知精确仪表比较读数，看结果是否在规定误差范围内。7、电阻 / 二极管测试准备 1000k,100k ,10k ,1000,100的电阻各一个 , 分别用欧姆档的各档测量, 跟已知精确仪表比较读数误差应在允许范围内；用二极管档(兼做 2000档 )测量一个好的硅二极管的电压降, 读数为 700

27、mV左右。8、晶体管档测试转动开关旋到hFE 档 , 将三极管插入相应的NPN或 PNP内；读数应该在100-300 之间 ( 虽然在较大的范围内有所改变) ，跟已知精确仪表比较读数误差应在允许范围内。9、转动开关旋到通断档两表笔短接；听到“嘀”的鸣叫声。10、测试输出的方波旋转开关到方波档；红黑表笔接到示波器上，可以观察到万用表输出的波形。频率：50Hz左右；峰峰值：3V左右11、10A电流档分流线调试准备 1A 的电流源， 开关开至10A 处，将红色表棒插入10ADC输入插孔，黑色表棒仍插在COM 端，接入电流是要注意电流极性。如果读数超过1A，将 10A分流器往下插或在分流器上加焊锡，以

28、减小分流器的电阻；如果分流器高度抬高或用锉刀把分流器锉细以增大分流线的电阻。3.3.3实验数据和结果讨论经助教老师检测，制作的万用表精度较高，各档位均比较精确，实际测量电阻也得到比较满意的结果，此外开关转动也很顺畅，比较完美。4. 致谢感谢上海交通大学电子信息与电气工程学院为我们开办了工程实践与科技创新这门课程，给我们提供了自己动手动脑的机会。感谢工程实践与科技创新课程的老师及助教为我们的作品进行重复的调试，对我们的作品进行指导和帮助。特别感谢班级的技术骨干赵拓文，张志远同学担任我们有问必答的指路人，为我们不厌其烦的指导。5. 参考文献1 工程实践与科技创新（1）课程讲义：调频无线话筒制作原理

29、教程2 工程实践与科技创新（1）课程讲义：调频无线话筒制作原理教程3 工程实践与科技创新（1）课程讲义：调频无线话筒制作原理教程4 工程实践与科技创新（1）课程讲义： DT832 说明书扫描5 工程实践与科技创新（1）课程讲义： DT832 万能表制作（PPT）830BD 832 套件纸卡版教程6 工程实践与科技创新（1）课程讲义：830BD832 套件纸卡版教程6.附录6.1心得体会首先，这是我第一次亲自动手动脑，比较独立地将一堆零件组装成实体，并经检测证明是有用并且成功的。除去第一次拿起电烙铁的激动，面对茫茫多的电阻、电容，一次次拿起电烙铁实在是一件累人的事，而愈是重复愈是单调的工作越能看出一个人的专心程度和集中精神的能力，而经过这次实践，我想我得到了提升。这次的话筒做的是比较成功的，虽说中间焊接是有一些地方做得不太完美，但是总体来说比较顺利。万用表就复杂多了，失败的也更多了。刚开始电阻焊错位置，虚焊。到后来半导体焊反，焊接上就碰到了很多困难。组装上更难，小钢珠总是不听话的乱跑，铜片总是装上又掉，液晶屏没有示数，或者示数显示不对。这样装了又拆，拆了再装，反复多次才调试完成。经历多次失败，我终于明白失败是成功之母，科学实验容不得半点粗心马虎。有成功、有失败，这就是我的第一次科创经历，希望能与大家分享。6.2其他材料我的作品