模拟万用表设计与制作毕业设计产品说明书.pdf

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1、1/32目录目录摘要.2第 1 章 引言.11.1 设计概述.11.2 设计目标与意义.11.3 章节安排.1第 2 章 方案论证与选型.32.1 设计任务分析.32.2 方案论证与选择.32.2.1 方案一：.32.2.2 方案二：.32.3 方案确定.4第 3 章 硬件电路设计.53.1 原理分析.53.2 模拟式万用表电路总体框图.63.3 子电路.63.3.1 直流电压子电路.63.3.2 交流电压子测量.73.3.3 直流电流子电路.83.3.4 交流电流子电路.93.3.5 电阻子电路.93.4 PCB 布局.103.5 总电路图.11第 4 章 硬件的安装.124.1 硬件选型.

2、124.1.1 识别色环电阻.124.2 线路板焊接.124.2.1 焊接的基本知识.124.2.2 焊接万用表时的注意基本事项.134.3 识别和选择二极管.14第 5 章 产品调试.155.1 调试的设备.155.2 MF47 型万用表的调试过程.155.3 故障分析.165.3.1 直流电流档故障现象.165.3.2 直流电压档故障现象.165.3.3 交流电压档故障现象.165.3.4 电阻档故障现象.175.3.5 表头故障现象.17第 6 章 产品使用说明.186.1 功能描述.186.2 使用说明.186.2.1 直流电流测量.182/326.2.2 交直流电压测量.186.2.

3、3 直流电阻测量.186.2.4 电容、电感测量.196.2.5 音频电平测量.196.2.6 三极管管脚极性的辨别.196.3 万用表的使用注意事项.20第 7 章 心得体会.21参 考 文 献.22附 录.22附件一：总原理图.23附件二：元件清单.23附件三：安装接线图.24附件四：设计流程图.25附件五：装配图，零件图.263/32摘摘要要当代电子科学技术的迅猛发展，创造出了一个神奇的世界。多少人闯进了电子宫殿，在那里自由地摘取一颗颗耀眼的明珠。多少人刚刚迈入电子宫殿的大门，正在深深求精。在这条走向成功的道路上，众多的电子爱好者无一不喜爱过手中必备的工具万用表。虽然万用表在向数字化、智

4、能化方向发展，但是由于指针式万用表具有结构简单，用途广，使用方便，可靠性高，价格便宜等优点，仍是检测电器元件最常用的检测工具。万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表。这次设计的万用表是磁电系整流式便携式多量限万用电表。可供测量直流电流，交直流电压，直流电阻等，具有量程多，分档细，灵敏度高，体形轻巧，性能稳定，读数清晰，使用方便，适合于电子仪器，无线电电讯，电工，工厂实验室等广泛使用的万用电表。关键字：万用表原理；万用表使用与调试；电阻；电路板。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1第第 1 1 章章引引言言1.11.1设计概述设计概述近年来，经济社会的高速发展对人才的创造性思维和创新能

5、力有了越来越高的要求。要求培养适应社会需求的人才，高校必须深化教学改革，进一步优化课程体系，加强学生的实践能力和创新能力。物理学是一门实验学科，物理实验是培养学生创新能力的重要途径，如何通过物理实验培养学生的创新能力是实验教学的热点。传统物理实验一切都由教师安排，缺少学生自己进行设计和研究的内容，在一定程度上限制了学生的主动性和创造性。要想让学生积极主动地参与整个实验的过程，我们必须优化实验课程体系，在课程中开设一定数量的设计性实验。MF-47 型是设计新颖的磁电系整流式变量限便携式万用表。可供测量直流交流、交直流电压、直流电阻等，具有 26 个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等 7

6、 个附加参考量程，是量限多、分档细、灵敏度高、体积轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的万用电表。广泛应用于电子仪表、无线电电讯、电工、工厂、实验室等方面。1.21.2设计目标与意义设计目标与意义现代生活离不开电,我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表,比如尖嘴钳、剥线钳、万用表,并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识,实现理论联系实际,认识一些常用电工器具的外形及结构特点,为后续课程的学习打下一定的基础。电子与机械是密不可分的,在万用表的组装

7、中还可以了解电子产品的机械结构、机械原理,这对将来的产品设计开发是非常有帮助的。1.31.3章节安排章节安排本设计报告大致可分为四部分：第一部设计目标与方案选择，包含第一章至第二章；第二部分硬件电路设计与安装，包含第三章至第四章，给出每个部分电路图；第三部分：产品调试与使用说明，包含第五章至第六章；第四部分包括第七章，是对设计成果的总结及心得体会。设计成果报告，内容具体组织安排如下：张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2第一章，引言：这一章主要对实际目标、设计要求做一个简单的介绍。第二章，方案论证与选型：这一章主要对设计方案、方案的选择做一个简单的介绍。第三章，硬件电路设计：这一章主要有硬

8、件电路的原理、控制电路、显示电路等内容。第四章，硬件的安装：这一章主要是元器件安装的内容第五章，产品调试：这一章主要就调试过程中出现的问题以及结果做一个简单的说明。第六章，产品使用说明：这一章主要就产品的使用及说明做一个简单的阐述。第七章，心得体会附录：主要把产品的原理图、原件清单、实物图。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书3第第 2 2 章章方案论证与选型方案论证与选型2.12.1设计任务分析设计任务分析本课题设计的是模拟式万用表，为了完成设计要求，我们需要采用 MF47 型指针式万用表2.22.2方案论证与选择方案论证与选择经过对设计任务的分析，我们有两套套方案可以完成设计要求。2.

9、2.1 方案一1.1.1万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻如图 2-1 所所示。图 2-1 设计框图2.2.2 方案二以美国摩托罗拉公司生产的 MC14433A/D 转换器为核心构成数字万用表。在此基础上，设计制作一个能测量直流电压、交流电压、直流电流和电阻的数字测量仪器。电流、电阻的测量主要是运用安培定律，将电流、电阻转化成数字万用表的核心器件 A/D 转换器能够测量的 02V 的电压量，将得到的二进制数值通表头测量

10、线路转换开关测量机构张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书4过 BCD 七段译码器/驱动器进行编码，最后送给数码管显示出来。根据设计要求可以初步画出如图 2-2 所示的设计框图。图 2-2 设计框图2.32.3方案确定方案确定方案一的指针万用表是一种平均值式仪表，它具有直观、形象的读数指示。(一般读数值与指针摆动角度密切相关,所以很直观)。方案二的数字万用表是瞬时取样式仪表。它采用 0.3 秒取一次样来显示测量结果，有时每次取样结果只是十分相近，并不完全相同，这对于读取结果就不如指针式方便。指针式万用表由于内阻较小，且多采用分立元件构成分流分压电路。所以频率特性是不均匀的(相对数字式来说)，

11、而指针式万用表的频率特性相对好一点。、指针式万用表内部结构简单，所以成本较低，功能较少，维护简单，过流过压能力较强。电焊机。数字式万用表由于内部结构多用集成电路所以过载能力较差，(不过现在有些已能自动换档，自动保护等，但使用较复杂)，损坏后一般也不易修复。综上所述，我选择方案一的指针式万用表。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书5第第 3 3 章章硬件电路设计硬件电路设计3.13.1原理分析原理分析指针式万用表是由表头、电流测量档、电阻测量档、直流电压测量档和交流电压测量档几个部分组成，图中“-”为黑表棒插孔，“+”为红表棒插孔。测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。当我们

12、把档位开关旋钮打到交流电压档时，通过二极管 VD 整流，由表头显示出来；当打到直流电压档时不须二极管整流，仅需电阻 R2 限流，表头即可显示；打到直流电流档时既不需要二极管整流，也不需要电阻 R2 限流，表头即可显示。测电阻时将转换开关 SA 拨到档,这时外部没有电流通入,因此必须使用内部电池作为电源,设外接的被测电阻为 Rx,表内的总电阻为 R,形成的电流为 I,由Rx、电池 E、可调电位器 RP、固定电阻 R1 和表头部分组成闭合电路,形成的电流 I 使表头的指针偏转。红表棒与电池的负极相连,通过电池的正极与电位器 RP及固定电阻 R1 相连,经过表头接到黑表棒与被测电阻。Rx 形成回路产

13、生电流使表头显示。回路中的电流为:I=E/Rx+R 从式可知:I和被测电阻 Rx 不成线性关系,所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。当电阻越小时,回路中的电流越大,指针的摆动越大,因此电阻档的标度尺刻度是反向分度。当 万 用 表 红 黑 两 表 棒 直 接 连 接 时,相 当 于 外 接 电 阻 最 小 Rx=0,那么:I=E/Rx+R=E/R 时通过表头的电流最大,表头摆动最大,因此指针指向满刻度处,向右偏转最大,显示阻值为 0。请看电阻档的零位是在左边还是在右边,其余档的零位与它一致吗？反之,当万用表红黑两表棒开路时 Rx,R 可以忽略不计,那么:I=E/Rx+R=E/Rx此时通过表头的

14、电流最小,因此指针指向0刻度处,显示阻值为张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书6图 3-1 指针式万用表工作原理3.23.2模拟式万用表电路总体框图模拟式万用表电路总体框图直流电流档交流电流档直流电压档交流电压档电阻档电刷旋钮表头张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书73.33.3子电路子电路3.3.1 直流电压子电路万用表的直流电压测量电路，实质上是一个多量程的直流电压表。采用附加电阻与表头的串联，可以扩大电压测量的范围。万用表常用的电路是高低电压档的附加电阻共用，即共用式附加电阻电路，见（图 3-1）所示。图 3-1 直流电压测量电路其关系式：R1=U1*Sv-R0式（3-1）R2=

15、(U2-U1)Sv式（3-2）R3=(U3-U2)Sv式（3-3）式中，R0 是电流表的等效电阻，Sv 称为直流电压灵敏度，它是电流表灵敏度的倒数。例如，用 50A 的电流表装成直流电压表，则Sv=1/50A=20000=20K/V。共用式电路中，高电压档的附加电阻共用了低压档的附加电阻。这种电路的优点是可以节省绕制电阻的材料，但这种电路也有缺点，那就是当低电压档的附加电阻坏了，则高电压档也不能工作。3.3.2 交流电压子电路由于万用表的表头是一个磁电系动圈式测量机构，只能接受直流信号，而不能直接接受交流信号。用磁电系的表头测量交流电量，必须把交流信号整流成直流信号，再送给磁电系表头，即把被测

16、的交流电转换成相应的直流电，才能进行交流电测量。万用表的交流电压测量电路用的是半波整流或全波整流及共用附加电阻电路，见（图 3-2）张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书8图 3-2 交流电压测量电路其关系式;K0=P*K式（3-4）Sv=/V*K0式（3-5）R10v=Sv*10Rv1=R10v-Rv0式（3-6）式中，K0 为整流电路的工作总功率。P 是整流因数，全波为 1，半波为 1/2.是整流元件的整流效率，锗二极管在 0.981.00，硅二极管的1.00。表中的 Sv 是交流电压的灵敏度。Rvo 是由直流电流表等效内阻与整流元件内阻共同构成的整流系电压表内阻。磁电系测量机构加上整流

17、电路构成的整流式仪表，指针偏转角正比于整流电流的平均值，而正弦交流电的有效值与相应整流输出的平均值之间，存在着确定的正比关系，所以只要在万用表的刻度上，按正弦波的有效值来刻度，就可以直接读出正弦交流电的有效值。显然，利用万用表测量非正弦交流电的有效值，将会由于波形的差异而带来测量误差。由于受二极管非线性伏安特性和温度特性的影响，万用表的交流档的灵敏度要比直流档的灵敏度低。3.3.3 直流电流子电路指针式万用表的主要元件是一只磁电系电流表，通常称为表头。但一表头只能测量小于它的灵敏度的电流。为了扩大被测电流的量程，就需要给它并上分流电阻，使流过表头的电流为被测电流的一部分从而扩大量程。为了在测量

18、大小不同电流时得到一定的精确度，电流表都是设计成多档量程的。应用最多的是闭路抽头式分流电路，其电路如图 3-3 所示。图中 R1-Rs 统称为总分流电阻 Rs,实际产品中，为了便于调整和成批生产，总分流电阻 RS大多采用较大的整数千欧的阻值，表头上再串联一只可变线绕电阻 Ro，当表头参数有变化时仍可以得到补偿并方便调整。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书9图 3-3 直流电流测量电路3.3.4 交流电流子电路要测量交流，附有整流器。图示电路中 D1 将正弦交流电压转换为单向脉动电压，单向脉动电压的平均值与交流电压的有效值成正比。所以以微安表头的指示也与交流有效值成正比。量程的选择与测量直

19、流电压一样，可以改变分压电阻Rv 的值改变被测电压的大小。万用表通常采用的是半波整流测量电路，如图 3-4 所示。图 3-4 半波整流测量电路3.3.5 电阻子电路万用表的电阻测量电路，实质上是一个多量程的电阻表。电阻表的基本原理见（图 3-5）所示张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书10图 3-5 电阻测量电路关系式：Rp=(IgRg)/(Im-Ig)式（3-7）Rp=1/4Rp式(3-8)Rz1k=E/Im式(3-9)式中，Im 是将表头扩展成简单最小整数的电流值。Rz1 表示电阻1 的中心电阻值，Rz10 表示电阻10 档的中心电阻值，其余类推。RP 为电位器代号。E是欧姆表内附电源

20、的计算值。当表内电池电压 E，表内电阻 RC 和调零电位器电阻 RP 一定时，表头电流 I与被测电阻 RX 之间存在一定的对应关系，即不同的被测电阻 RX 就会有不同的表头电流 I。如果表头的刻度线直接按电阻值刻度，就可以直接读出电阻值的大小，所以测电阻值实际上仍是测电流值。3.43.4PCBPCB 布局布局PCB 为单面板；安全间距为 10mil；宽 5000mil；高 4000mil；布线规则：其他 15mil25mil，中间值 25mil；如图 3-4 所示张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书11图 3-43.53.5总电路图总电路图图 3-5张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书

21、12第第 4 4 章章硬件的安装硬件的安装4.14.1硬件选型硬件选型4.1.1 识别色环电阻色环标示主要应用圆柱型的电阻器上，如：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、保险丝电阻、绕线电阻。在早期，一般当电阻的表面不足以用数字表示法时，就会用色环标示法来表示电阻的阻值、公差、规格。主要分两部分。第一部分的每一条色环都是等距，自成一组，容易和第二部分的色环区分。四个色环电阻的识别：第一、二环分别代表两位有效数的阻值；第三环代表倍率；第四环代表误差。五个色环电阻的识别：第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值；第四环代表倍率；第五环代表误差。如果第五条色环为黑色，一般用来表示为绕线电阻器，第五条色

22、环如为白色，一般用来表示为保险丝电阻器。如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电阻。图 4-1 色环电阻读数表4.24.2线路板焊接线路板焊接4.2.1 焊接的基本知识焊接前应该看元件是否有氧化层，因为元件经过长期存放，会在元件表面形成氧 化层，不但使元件难以焊接，而且影响焊接质量，一般应首先清除元件表面的氧化层，但注意用力不能过猛，以免使元件引脚受伤或折断。在使用电烙铁张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书13前，应该在烙铁加热的过程中将焊锡丝送到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，保护烙铁头，镀锡后的烙铁头为白色。如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁架

23、中带水的海棉上抹去多余的锡。焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒钟后，送焊锡丝，观察焊锡量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。当焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了再加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖抵在线路板的焊盘上。焊点高度一般在 2 毫米左右，直径应与焊盘相一致，引脚应高出焊点大约 0.5mm。焊接元件时，应对照图纸插放元器件，用万用表校验，检查每个元器件插放是否正确、整齐，二极管、电解电容极性是否正确，电阻读数的方向是否一致，全部合格后方可进行元器件的焊接。焊接完后的元器件，要求排列整齐，高度一致。

24、为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将线路板板架在焊接木架上焊接，两边架空的高度要一致，元件插好后，要调整位置，使它与桌面相接触，保证每个元件焊接高度一致。焊接时如果线路板未放水平，应重新加热调整。焊接时，电阻不能离开线路板太远，也不能紧贴线路板焊接，以免影响电阻的散热。焊接时不允许用电烙铁运载焊锡丝，因为烙铁头的温度很高，焊锡在高温下会使助焊剂分解挥发，易造成虚焊等焊接缺陷。4.2.2焊接万用表时的注意事项（1）在拿起线路板的时候，最好带上手套或者用两指捏住线路板的边缘。不要直接用手抓线路板两面有铜箔的部分，防止手汗等污渍腐蚀线路板上的铜箔而导致线路板漏电。（2）如果在完装完毕后发现高压测量的误

25、差较大，可用酒精将线路板两面清洗干净并用电吹风烘干。电路板焊接完毕后，用橡皮将三圈导电环上的松香、汗渍等残留物擦干净。否则易造成接触不良。（3）焊接时一定要注意电刷轨道上一定不能粘上锡，否则会严重影响电刷的运转。为了防止电刷轨道粘锡，切忌用烙铁运载焊锡。由于焊接过程中有时会产生气泡，使焊锡飞溅到电刷轨道上，因此应用一张圆形厚纸垫在线路板上。（4）如果电刷轨道上粘了锡，应将其绿面朝下，用没有焊锡的烙铁将锡尽张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书14量刮除。但由于线路板上的金属与焊锡的亲和性强，一般不能刮尽，只能用小刀稍微修平整。（5）在每一个焊点加热的时间不能过长，否则会使焊盘脱开或脱离线路板

26、。对焊点进行修整时，要让焊点有一定的冷却时间，否则不但会使焊盘脱开或脱离线路板，而且会使元器件温度过高而损坏。4.34.3识别和选择二极管识别和选择二极管一.二极管的极性判断判断二极管极性时可用实习室提供的万用表，将红表棒插在“”，黑表棒插在“”，将二极管搭接在表棒两端（图 3-3），观察万用表指针的偏转情况，如果指针偏向左边，显示阻值很大，表示二极管与黑表棒连接的为负极，与红表棒连接的为正极，与实物相对照，黑色的一头为正极，白色的一头为负极，也就是说与红表棒搭接的时二极管的正极，反之，如果显示阻值很小，那么与黑表棒搭接的时二极管的负极。二用万用表判断二极管极性的原理用万用表判断二极管极性的原

27、理（图 3-4），由于电阻档中的电池正极与黑表棒相连，这时黑表棒相当于电池的正极，红表棒与电池的负极相连，相当于电池的负极，因此当二极管正极与黑表棒连通，负极与红表棒连通时，二极管两端被加上了正向电压，二极管导通，显示阻值很小。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书15图 4-3 判断二极管极性原理三.识别和选择电容在电解电容侧面有“”，是负极，如果电解电容上没有标明正负极，也可以根据它引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极。（图 3-5）如果，已经把引脚剪短，并且电容上没有标明正负极，那么可以用万用表来判断，判断的方法是正接时漏电流小（阻值大），反接时漏电流大。图 4-3 电容张家界航空

28、工业职业技术学院毕业设计说明书16第第 5 5 章章产品调试产品调试5.15.1调试的设备调试的设备电烙铁恒温一个烙铁架一个焊锡丝一套线0.5 平方毫米若干电池9V一对5.25.2MF47MF47 型万用表的调试过程型万用表的调试过程首先查看自己组装的万用表的指针是否对准零刻度线，如果没有对准，则进行机械调零。然后装入一节 1.5 伏的二号电池和一节 9 伏的电池。1.档位开关旋钮打到 BUZZ 音频档，在万用表的正面插入表笔，然后将它们短接，听是否有鸣叫的声音。如果没有，则说明安装的蜂鸣器线路有问题。2.档位开关旋钮打到欧姆档的各个量程，分别将表笔短接，然后调节电位器旋扭，观察指针是否能够指

29、到零刻度线。3.档位开关旋钮打到直流电压 2.5 伏档，用表笔测量一节 1.5 伏的电池，在表盘上观察指针的偏转是否正确。4.档位开关旋钮打到直流电压 10 伏档，用表笔测量一节 9 伏的电池，在表盘上观察指针的偏转是否正确。5.档位开关旋钮打到交流电压 250 伏档，用表笔测量插座上的交流电压。6.档位开关旋钮打到10K 欧姆档，测量一个 6.75M 的电阻。7.然后依次检测其它欧姆档位。如果有标准的万用表，则可以将测量的值进行比较，各档检测符合要求后，即可投入使用。5.35.3故障分析故障分析5.3.1 直流电流档故障现象：1.无指示原因：表头短路.查清原因后排除；表头线圈脱焊或动圈开路；

30、表头的限流张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书17电阻损坏或开路；档位开关接触不良。2.指针来回摆动.不易停下原因：分流电阻开路或接触不良。5.3.2 直流电压档故障现象：1.无指示原因：电压部分公共接点脱焊；最小量程的附加电阻损坏或开路。2.某一档不通，其它档正常原因：转换开关接触不良直流正接触点与该档的附加电阻开路。3.小量程误差大，大量程误差小原因：小量程的附加电阻有故障。5.3.3 交流电压档故障现象：1.指针摆动很小原因：整流器击穿,用 2CP 系列二极管更换。2.读数为实际值的 1/2原因：整流器部分损坏，全波整流变成半波熬流交流。3.各档测量值均偏低整流器元件反向电阻值变小,

31、需更换电压档。4.小量程误差大，大量程误差小原因：该档附加电阻有故障。5.3.4 电阻档故障现象：1.无指示原因：转换开关楼触不良；调零的电阻器中心引线脱焊；电池与簧片接触不良；表头损坏或有开路现象。2.红、黑表笔短路,指针不回零原因：电池电量不足；转换开关接触不好,有接触电阻；游丝性能不良，需更换；串联电阻阻值变大,需更换。3.某一档量程误差很大原因：该档分流电阻有故障,需更换。4.某一量程不通原因：串联电阻开路；转换开关接触不良。5.调零时指针跳跃不稳张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书18原因：调零电阻接触不好；部分附加电阻有虚焊现象。5.3.5 表头故障现象：1.表头指针摆动不正常

32、原因：轴承部分摩擦较天,适当调整；游丝异常，需调整或更换；机械平衡不好,需调整平衡锤,使可动体平衡；表头线圈开路或分流电阻断开。2.指针振动原因：活动机构固有频率与所测电流的频彰谐振丽产生；更换游丝或增减活动部分的重量。3.不回零原因：轴尖、轴承脏污或磨损,需清洗或更换；游丝弹性失效,需更换游丝。4.指示数值不稳定原因：游丝焊片松动，与活动部分的轴杆有瞬向短路；检查并重新焊接线路元件松动的地方。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书19第第 6 6 章章产品使用说明产品使用说明6.16.1功能描述功能描述指针式万用表是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流

33、、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数。6.26.2使用说明使用说明在 使 用 前 应 检 查 指 针 是 否 指 在 机 械 零 位 上,如 不 指 在 零 位时，可旋转表盖的调零器使指针指示在零位上。将测试棒红黑插头分别插入“+”“”插座中。6.2.1 直流电流测量测量 0.05500mA 时，转动开关至所需电流档，测量 5A 时,转动开关可放在 500mA 直流电流量限上而后将测试棒串接于被测电路中。6.2.2 交直流电压测量测量交流 101000V 或直流 0.251000V 时,转动开关至所需电压档。测量交直流 2500V 时，开关应分别

34、旋转至交流 1000V 或直流 1000V 位置上,而后将测试棒跨接于被测电路两端。6.2.3 直流电阻测量装上电池，转动开关至所需测量的电阻档，将测试棒二端短接,调整零欧姆调整旋钮，使指针对准欧姆“0”位上,(若丌能指示欧姆零位，则说明电池电压丌足,应更换电池)，然后将测试棒跨接于被测电路的两端进行测量。准确测量电阻时,应选择合适的电阻档位，使指针尽量能够指向表刻度盘中间三分之一区域。测量电路中的电阻时,应先切断电路电源,如电路中有电容应先行放电。当检查电解电容器漏电电阻时,可转动开关到 R1K 档，测试棒红杆必须接电容器负极，黑杆接电容器正极。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书206

35、.2.4 电容、电感测量转动开关至交流 10V 位置,被测量电容串接于任一测试棒，而后跨接于 10V交流电压电路中进行测量。6.2.5 音频电平测量在一定的负荷阻抗上,用以测量放大极的增益和线路输送的损耗，测量单位以分贝表示音频电平不功率电压的关系式是：NdB=10log10P2/P1=20log10V2/V1音频电平的刻度系数按 0dB=1mW600输送线标准设计，即：V1=(PZ)1/2=(0.001600)1/2=0.775V，P2、V2 分别为被测功率或被测电压。音频电平是以交流 10V 为基准刻度，如指示值大于+22 dB 时可以在 50V 以上各量限测量：其示值可按以下所示值修正。

36、量限，按电平刻度增加值，电平的测量范围10V-10+22 dB；50V 14 dB+4+36 dB；250V 28 dB+18+50 dB；500V 34 dB+24+56 dB测量方法不交流电压基本相似，转动开关至相应的交流电压档,并使指针有较大的偏转。如被测电路中带有直流电压成份时，可在“+”插座中串接一个 0.1f 的隔离电容器。6.2.6 三极管管脚极性的辨别将万用表置于1K 挡：判定基极 b：由于 b 到 cb 至 e 分别是二个 PN 结,它的反向电阻很大,而正向电阻很小。测试时可任意取晶体管一脚假定为基极.将红测试棒接“基极”。黑测试棒分别去接触另二个管脚，如此时测得都是低阻值,

37、则红测试棒所接触的管脚即为基极 b，并且是 P 型管，(如用上法测得均为高阻值，则为 N型管)。如测量时二个管脚的阻值差异很大，可另选一个管脚为假定基极,直至满足上述条件为止。判定集电极 c：对于 PNP 型三极管，当集电极接负电压,发射极接正电压时，电流放大倍数才比较大，而 NPN 型管则相反。测试时假定红测试棒接集电张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书21极 c，黑测试棒接发射极 e，记下其阻值,而后红黑测试棒交换测试，将测得的阻值与第一次阻值相比,阻值小的红测试棒接的是集电极 c，黑的是发射极 e，而且可判定是 P 型管(N 型管则相反)。6.36.3万用表的使用注意事项万用表的使用

38、注意事项1.测量时不能用手触摸表棒的金属部分，以保证安全和测量准确性。测电阻时如果用手捏住表棒的金属部分，会将人体电阻并接于被测电阻引起测量误差。2.测量直流量时注意被测量的极性，避免反偏打坏表头。3.不能带电调整档位或量程，避免电刷的触点在切换过程中产生电弧而烧坏线路板或电刷。4.测量完毕后应将档位开关旋钮打到交流电压最高档或空档。5.不允许测量带电的电阻，否则会烧坏万用表。6.表内电池的正极与面板上的“+”插孔相连，负极与面板“”插孔相连，如果不用时误将两表棒短接会使电池很快放电并流出电解液，腐蚀万用表，因此不用时应将电池取出。7.在测量电解电容和晶体管等器件的阻值时要注意极性。8.电阻档

39、每次换档都要进行调零。9.不允许用万用表电阻档直接测量高灵敏度的表头内阻，以免烧坏表头。10.一定不能用电阻档测电压，否则会烧坏熔断器或损坏万用表。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书22第第 7 7 章章心得体会心得体会经过近几个月的奋斗，从确定题目，到后来查找资料，理论学习，实验编程调试，这一切都使我的理论知识和动手能力有了很大的提高。设计模拟式万用表，首先，需要确定设计的系统要实现什么功能，由哪些元器件构成；然后，针对设计购买相应的硬件；再次，对各个硬件实现的功能要弄清楚，如何更好的实现各个硬件的协调，更好的通过电路设计实现硬件的功能。最后，通过各种测试与调试，让产品更好的完成系统要

40、求。在产品的制造与研究过程中我深刻的认识到团队的力量是无穷的，一个人的实力终将有限，无法照顾到每一个方面，只有通过团队配合才能在通往成功的道路上越走越远。在此我不得不感谢我的队友，没有他们的帮助与配合产品根本无法成功的制作出来，一个人再厉害终将会受到各种各样的约束，而队友正是会给你打破约束的那一道光。通过团队配合我们才能将产品设计出来并最终将成品制造出来。由于资料的不足，导致我们产品的设计进度一直慢于别人组，还好我们都有着坚毅不拔的精神，在工作完后抽出我们的时间。然而光靠自身的努力依旧不足，产品的成功设计也必须感谢指导老师以及同学们的帮忙，是他们指出了我们设计的不足，在我们感到迷茫无助之时点拨

41、了我们，让我们茅塞顿开，在我们遇到解决不了的困难之时给予我们帮助，让我们成功的攻克了困难，斩断了前方道路上的荆棘踏上了成功的道路。在此我还要感谢我的同学与室友，在设计开始之初是他们给予我帮助，给我学校书本上原理，在我感到迷茫想放弃的时候使他们及时给予我鼓励，让我有信心继续设计下去，没有他们的帮助我想产品也无法制作出来。在本次设计中，我深刻认识到团队合作的重要性，一个人的力量是有限的，而团队的创意是无穷的。只有相信自己的队友，经过不断地努力，付出无数的汗水才能离成功更进一步。任何理论知识只有在经过实践的检验才能证明它是否真的成立，理论都是空想，实践才是唯一的真道理。张家界航空工业职业技术学院毕业

42、设计说明书23致致谢谢大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校张家界航空工业职业技术学院给了我我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的论文指导老师邓春丽老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最先做得就是向邓老师寻求帮助，而老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我祥谈，然

43、后一起商量解决的办法。我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，邓老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向邓老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。三年来，这片承载我的沃土给了我很大的发展空间，让我懂得且行且珍惜的道理，也让我更加深刻的认识到了什么是真正是厚积薄发;三年来，张家界航空工业职业技术学院给了我很多美好的回忆，我忘不了校园的一草一木美丽，更忘不了这里的老师同学情谊;三年的培养，让我在专业上有了一定的基础，明白了自己真正想要什么。三年的知识灌溉，三年的情深意浓，三年

44、的共同陪伴，让我的人生旅途更加丰富多彩。参参 考考 文文 献献1康华光.电子技术基础模拟部分（第四版）.高等教育出版社，20052胡晏如.模拟电子技术.高等教育出版社，20053王松武.电子创新设计与实践.国防工业出版社，20024安玉景.电子技术基础实验.人民邮电出版社，20025谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社，20076胡晏如.高频电子线路.高等教育出版社，20057 蔡秀明.指针式万用表的快速修理.上海计量测试,20079 王长清.万用表在质量检测中的应用与分析.中小企业管理与科技,2007张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书24附附 录录附件一：总原理图附件一：总

45、原理图:附件二：附件二：元件清单元件清单材料名称数量材料名称数量材料名称数量电阻31 个连接线5 根晶体管插座1 个分流器1 个表棒1 副表箱1 个电位器1 个线路板1 块电池极片4 只二极管4 个面板1 个电位档名片1 块保险丝夹2 个表头1 个晶体管插片6 片电解电容1 个大旋钮1 个输入插管4 个使用说明书1 份提把1 个电池2 个张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书25附件附件三：三：安装安装接线图接线图张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书26附件四附件四：设计流程设计流程图图张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书27附件五附件五：装配装配图、零件图图、零件图张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书28