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文档简介

1、电子工艺实习指导书mf-47型万用表装配 2010.09目录第一章 焊接技术与电装工艺3第一节 焊接技术3一、焊接工具、焊料3二、对焊点的质量要求5三、错焊元件的拔除7四、手工焊接操作方法8五、表面贴片元件的手工焊接技巧10第二节 电装工艺11一、元件的处理11二、元件的成型11三、元器件的插装12四、连接13五、装配的一般原则14第二章 mf-47型万用表装配16第一节 装配知识要点161、学会看电路原理图和装配图162、提高对色环电阻器标称值、二极管、电容的辨认能力163、熟悉mf-47型万用表的各部分结构164、分析故障原因,排除故障185、校对万用表各量程档位,进一步熟练掌握万用表的使

2、用196 实习总结19第二节 万用表的简介19一、概述19二、指针式万用表的参数及标识20三、识别万用表上的字符及说明21四、万用表读数转换为示值原则21五、万用表的结构(五部分组成)21第三节 mf-47型万用表原理22一、直流电流(dca)档原理22二、直流电压(dcv)档原理24三、交流电压(acv)档25四、电阻(档)原理 26第三章 专用仪器设备使用说明28第一节dj1403数字式电表校验仪29第二节t606线性测试仪29第一章 焊接技术与电装工艺电子整机装配中各元件之间要进行连接,电子整机中的连接是指将组成整机的各个元器件,通过导线、印刷电路板、接线架等使用连接的方法牢固的结合在一

3、起。一部电子整机连接点少则几百,多则几千、上万个焊点,其中只要有一个焊点有问题,都会影响电子整机的可靠性,甚至使整机不能工作。因此,连接是电子整机装配中的重要工序。连接有几种方式:压力方式、热方式等。热方式最常用的是锡焊,通常用烙铁熔化焊锡完成连接,又称焊接。焊接是电子工程制作中最常见,最基本的操作。焊接技术是电子工程技术人员的一项基本技能。对焊接的基本要求是机械强度高、导电性能好、外形美观。第一节 焊接技术一、焊接工具、焊料1电烙铁电烙铁是最主要的焊接工具。分内热、外热两种。内热一般有20w(温度可达300400摄氏度;35w(温度可达350450摄氏度);50w等几种。外热式一般有45w、

4、75w、100w等。在焊接过程中主要是烙铁头接触焊点。因此,对烙铁头提出一些要求,主要有:表面要干净,不腐蚀,易上锡。为了保持一定的温度,烙铁头要有一定体积,以适应不同的焊点。焊接电子产品一般选用20w35w内热式电烙铁。新烙铁使用前应用锉刀把烙铁头两边修改成如图1-1(1)所示型状,并将烙铁头部倒角磨光,以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏。如采用长寿命烙铁头则无须加工。烙铁修改完成即可接通电源,在温度渐渐上升的过程中,给烙铁头部上锡,使烙铁头上沾附一层光亮焊锡。烙铁温度和焊接时间要适当,焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡熔点,并掌握正确的焊接时间,一般不超过3秒钟。时间过长会使印刷电路板铜箔

5、翘起,损坏电路板及电子元器件。焊接的步骤如图1-1,包括被焊部分加热、加锡、撤去锡线、拿开烙铁。图1-1 焊接步骤2烙铁头的质料:一般用紫铜制成,有裸铜和电镀两种。裸铜头在工作温度下氧化很快,且它们的氧化物是隔热体,一方面阻隔热量传到元件上,一方面使烙铁头温度升高,加速氧化,故在使用中要及时去除。电镀烙铁头(镀铁;镀镍;镀金)的电镀层能保护烙铁头,使用寿命长。3焊料(l)焊锡焊锡是一种最常用的焊料。它是一种锡铅合金,常做成lmm到2mm的焊丝,中间夹有松香,具有熔点低、凝结快、易流动的特点。其机械强度及导电性能也很好。含锡量达61的焊锡称为“共晶焊锡”,其熔点和凝固点相同,不经过半凝状态。故焊

6、点凝结迅速,缩短了焊接时间,还能承受较大的拉力与张力,强度较好。(2)助焊剂在焊接中还要使用助焊剂。最常用的是酒精松香溶液。电子元器件的引线在空气中会生成一层氧化层或沾染杂质,在焊接时不易粘锡。而助焊剂能破坏金属表面的氧化层,使杂质成为悬浮物,这样焊锡才能和被焊物牢固结合。助焊剂的另一个作用是涂覆在印刷电路板表而,保护印制板,使其不被氧化。此外,还有多种助焊剂的配方,需要时可查相关资料。对助焊剂的基本要求: l)熔点应低于焊锡。 2)浸润金属表面的能力要强。并有较强的破坏金属表面氧化层的能力。 3)它的组成成分不能与焊料或金属有相互作用。无腐蚀性,要呈中性,不易吸湿。 4)易于清洗去除。(3)

7、助焊剂的成份: 1)组膜成分:能在焊接温度下形成一层防止氧化的保护膜,冷凝后形成残渣覆盖在焊点上。通常用松香、热熔性树脂、凡士林、石蜡、甘油或胺类物质。 2)还原剂:在焊接温度下能充分还原焊料和金属表面的氧化物,一般用盐酸、氯化锌、氯化铵等卤素盐类。 3)络合剂,活化剂,固化剂等。(助焊剂的配方在制版工艺中介绍)为便于在被焊工件上均匀涂覆助焊剂,可以采用液态助焊剂。中性配方:松香20%30%;乙醇80%70%。还有一种助焊剂是焊油,去污力很强,但有腐蚀作用,适用于焊接黄铜、铁等焊点。但焊接完成后必须用酒精擦净!二、对焊点的质量要求焊点基本上能反映出焊接质量,对焊点的要求是:电接触性良好,机械性

8、能牢固、可靠、外型美观。1、基本要求:(l)圆滑光亮。无气孔、无尖角、无拖尾。(2)焊锡量要适中,即要使焊锡充满焊盘,又不得堆锡,更不能粘连。(3)焊点大小一致。(4)无虚焊,错焊。虚焊是焊接工作中的大敌。虚焊若出现在民用电器中会造成电器设备的不稳定,若出现在工业电器电子设备中,则会给企、事业单位造成经济损失,若出现在国防工业中,其后果不堪设想。造成虚焊的原因主要有以下几个方面:1)元件的可焊性差造成的虚焊元件的表面有氧化层,装配前没有处理好造成的虚焊。引脚表面的氧化层影响了焊锡与引脚之间的融合,因此焊锡不能在助焊剂的作用下渗透元件引脚的表层,造成了这种虚焊。因为这种虚焊发作快,所以在质量检验

9、中或调试中可以被查出来。2)焊盘的可焊性差造成的虚焊焊点象落在荷叶上的水珠不能渗透荷叶一样,焊锡也没能渗透焊盘的表层,这种虚焊是在预热时未能给焊盘加热,而送锡时是向引脚或烙铁头上送,滴落在焊盘上,也会形成同样的效果。3)元件引脚有局部氧化斑造成的虚焊这种虚焊不能被检查出来,但他又确实存在于焊点内。氧化斑在焊接过程中沾上了酸性助焊剂而成为酸性物质,在它的两侧分别是铜和锡,从而形成了一个原电池,这个电池给焊点留下了一个严重的隐患,多则一两年、少则几个月,这个焊点连同焊盘都要被腐蚀掉。2、焊点的直观检查通常对焊点的直观检查能鉴别焊点的质量。正常的焊点近似园锥形而表面微凹呈慢坡状。焊锡牢固地粘附在元件

10、引线及焊盘上。参见图1-2,从外表直观看典型焊点,对它的要求是: 图1-2 典型焊点的外观(1) 形状为近似圆锥而表面稍微凹陷,呈漫坡状,以焊接导线为中心,对称成裙形展开。虚焊点的表面往往向外凸出,可以鉴别出来。(2) 焊点上,焊料的连接面呈凹形自然过渡,焊锡和焊件的交界处平滑,接触角尽可能小。(3) 表面平滑,有金属光泽。(4) 无裂纹、气孔、夹渣。其他常见焊点的形状见图1-3:焊点a一般焊接比较牢固;焊点b为理想状态,一般不易焊出这样的形状;焊点c焊锡较多,当焊盘较小时,可能会出现这种情况,但是往往有虚焊的可能;焊点d、e焊锡太少;焊点f提烙铁时方向不合适,造成焊点形状不规则;焊点g烙铁温

11、度不够,焊点呈碎渣状,这种情况多数为虚焊;焊点h焊盘与焊点之间有缝隙为虚焊或接触不良;焊点i引脚放置歪斜。一般形状不正确的焊点,元件多数没有焊接牢固,一般为虚焊点,应重焊。o o o pp o o o o abcdefghi图1-3常见焊点形状焊点的形状俯视见图1-4,焊点a、b形状圆整,有光泽,焊接正确;焊点c、d温度不够,或抬烙铁时发生抖动,焊点呈碎渣状;焊点e、f焊锡太多,将不该连接的地方焊成短路。o o p图1-4焊点的形状(俯视)abcdef图1-5 焊点常见的不良现象焊接时一定要注意尽量把焊点焊得美观牢固。焊点常见的不良现象(见图1-5)此外,在焊接过程中还常用到一些辅助工具,如:

12、镊子、尖嘴钳、斜口钳、剪刀、各种罗刀等, 其作用是为元件做型、剪腿,或夹持元件帮助其散热等。焊接前一定要注意,烙铁的插头必须插在右手的插座上,不能插在靠左插座上;如果是左撇子就插在左手边。烙铁通电前应将烙铁的电线拉直并检查电线的绝缘层是否有损坏,不能使电线缠在手上。通电后应将电烙铁插在烙铁架中,并检查烙铁头是否会碰到电线、书包或其他易燃物品。烙铁加热过程中及加热后都不能用手触摸烙铁的发热金属部分,以免烫伤或触电。三、错焊元件的拔除当元件焊错时,要将错焊的元件拔除。先检查焊错的元件应该焊在什么位置,正确位置的引脚长度是多少,如果引脚较短,为了便于拔出,应先将引脚剪短。在烙铁架上清除烙铁头上的焊锡

13、,将线路板绿色的焊接面朝下,用烙铁将元件脚上的锡尽量刮除,然后将线路板竖直放置,用镊子在黄色的面将元件引脚轻轻夹住,在绿色面,用烙铁轻轻烫,同时用镊子将元件向相反方向拔除。拔除后,焊盘孔容易堵塞,有两种方法可以解决这一问题。a、烙铁稍烫焊盘,用镊子夹住一根废元件脚,将堵塞的孔通开;b、将元件做成正确的形状,并将引脚剪到合适的长度,镊子夹住元件,放在被堵塞孔的背面,用烙铁在焊盘上加热,将元件推入焊盘孔中。注意用力要轻,不能将焊盘推离线路板,使焊盘与线路板间形成间隙或者使焊盘与线路板断裂。焊接是一项通过实际操作才能掌握的技术。本讲仅就其基本操作方法作了简单的介绍,实际操作中会遇到许多具体情况,要在

14、实际工作中不断地摸索,不断地总结四、手工焊接操作方法电烙铁有三种握法,如图1-6所示。反握法的动作稳定,长时间操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作;正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作;一般在操作台上焊接印制板等焊件时,多采用握笔法。 图1-6 握电烙铁的手法示意图烙铁斜面紧靠元器件引脚,烙铁尖抵住印刷电路焊盘进行加热图1-7 焊接时电烙铁的正确位置 1、手工焊接操作的基本步骤掌握好电烙铁的温度和焊接时间,选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置,才可能得到良好的焊点(见图1-7)。正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤,如图1-8所示。 步骤一:准备施焊(图(a))左手拿焊丝,右手握烙铁,进入备焊

15、状态。要求烙铁头保持干净,无焊渣等氧化物,并在表面镀有一层焊锡。 步骤二:加热焊件(图(b))烙铁头靠在两焊件的连接处,加热整个焊件全体,时间大约为12秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说,要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。例如,图(b)中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀加热。 步骤三:送入焊丝(图(c))焊件的焊接面被加热到一定温度时,焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意:不要把焊锡丝送到烙铁头上! 步骤四:移开焊丝(图(d))当焊丝熔化一定量后,立即向左上45方向移开焊丝。 步骤五:移开烙铁(图(e))焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后,向右上45方向移开烙铁,结束焊接。从第三步开始到第

16、五步结束,时间大约也是12s。图1-8 锡焊五步操作法 对于热容量小的焊件,例如印制板上较细导线的连接,可以简化为三步操作。 准备:同以上步骤一; 加热与送丝:烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。 去丝移烙铁:焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后,立即拿开焊丝并移开烙铁,并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。另需要注意的是温度过低、烙铁与焊接点接触时间太短、热量供应不足、焊点锡面不光滑,结晶粒脆,象豆腐渣一样,那就不牢固容易形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散,使焊点锡量不足,也容易不牢,还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板的情况。五、表面贴片元件的手工焊接技巧现在越来越多的电路板采用表面贴装元件,

17、同传统的封装相比,它可以减少电路板的面积,易于大批量加工,布线密度高。贴片电阻和电容的引线电感大大减少,在高频电路中具有很大的优越性。表面贴装元件的不方便之处是不便于手工焊接。为此,本文以常见的pqfp封装芯片为例,介绍表面贴装元件的基本焊接方法。1、 所需的工具和材料 焊接工具需要有25w的铜头小烙铁,有条件的可使用温度可调和带esd保护的焊台,注意烙铁尖要细,顶部的宽度不能大于1mm。一把尖头镊子可以用来移动和固定芯片以及检查电路。还要准备细焊丝和助焊剂、异丙基酒精等。使用助焊剂的目的主要是增加焊锡的流动性,这样焊锡可以用烙铁牵引,并依靠表面张力的作用光滑地包裹在引脚和焊盘上。在焊接后用酒

18、精清除板上的焊剂。2、 焊接方法 (1) 在焊接之前先在焊盘上涂上助焊剂,用烙铁处理一遍,以免焊盘镀锡不良或被氧化,造成不好焊,芯片则一般不需处理。(2) 用镊子小心地将pqfp芯片放到pcb板上,注意不要损坏引脚。使其与焊盘对齐,要保证芯片的放置方向正确。把烙铁的温度调到300多摄氏度,将烙铁头尖沾上少量的焊锡,用工具向下按住已对准位置的芯片,在两个对角位置的引脚上加少量的焊剂,仍然向下按住芯片,焊接两个对角位置上的引脚,使芯片固定而不能移动。在焊完对角后重新检查芯片的位置是否对准。如有必要可进行调整或拆除并重新在pcb板上对准位置。(3) 开始焊接所有的引脚时,应在烙铁尖上加上焊锡,将所有

19、的引脚涂上焊剂使引脚保持湿润。用烙铁尖接触芯片每个引脚的末端,直到看见焊锡流入引脚。在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚并行,防止因焊锡过量发生搭接。(4) 焊完所有的引脚后,用焊剂浸湿所有引脚以便清洗焊锡。在需要的地方吸掉多余的焊锡,以消除任何短路和搭接。最后用镊子检查是否有虚焊,检查完成后,从电路板上清除焊剂,将硬毛刷浸上酒精沿引脚方向仔细擦拭,直到焊剂消失为止。贴片阻容元件则相对容易焊一些,可以先在一个焊点上点上锡,然后放上元件的一头,用镊子夹住元件,焊上一头之后,再看看是否放正了;如果已放正,就再焊上另外一头。要真正掌握焊接技巧需要大量的实践。第二节 电装工艺 装配和焊接过程是产品质量的关键

20、环节,因此也是实习过程的重点之一。上面围绕着如何焊好焊点介绍了焊点的质量要求,操作方法。而在操作中的另一个问题是元件的处理、成型和插装。元件处理是在焊接前完成的。一、元件的处理元件在出厂时其引脚都作过防氧化与助焊处理,引脚上都镀银。但由于长期的商业周转或库存也会使其氧化,给焊接工作带来困难,对于这样的元件在上机之前一定要严格处理。 所谓元件的处理就是将元件引线的氧化膜及污物去掉,然后镀上一层锡。作法:用钢锯条或镊子等刮元件引线。使其露出原金属本色,引线全刮完后涂助焊剂。一手用镊子夹住引线,一手执烙铁镀锡。操作时用电烙铁沾饱焊锡,并用它将被镀锡的元件引脚压在松香快上,待松香融化后将元件引脚从烙铁

21、头与松香之间慢慢抽出,抽出时引脚一定要在融化的焊锡包裹之中。注意时间不可过长,并用镊子帮助散热。也可用锡锅浸锡二、元件的成型 元件的成型目的在于使其便于在电路板或其他固定物上安装。 经过镀锡的元件应视元件大小和在印刷电路板上的位置为其成型。作法是用镊子或尖嘴钳弯曲元件引线,使其具有一定形状。成形后的元件能方便的插入元件孔内。元件成形一般分卧式和立式两种,可根据实际情况选择。一般尽量选用卧式,当元件密度大时可采用立式。元件成型应考虑以下几点:1)造型精致、美观。2)元件引线开始弯曲处距元件体至少3mm。3)元件的弯曲半径应为引线直径的二倍。 如图1-9所示:图1-9元器件引线弯曲成形这几种在元器

22、件引线的弯曲形状中,图(a)比较简单,适合于手工装配;图(b)适合于机械整形和自动装焊,特别是可以避免元器件在机械焊接过程中从印制板上脱落;图(c)虽然对某些怕热的元器件在焊接时散热有利,但因为加工比较麻烦,现在已经很少采用。三、元器件的插装成型后的元件便可以在印制板上插装。插装应遵循以下原则: 1)插装到印制板上的元件,标记应朝外向上侧。 2)插装高度视元件而定,阻容件、二极管距板面约l3mm。 3)不论元件采用哪种插装方式,其引线穿过印制板焊盘小孔后应留2mm长度。图1-10元器件的插装各种元器件的安装,应该尽量使它们的标记(用色码或字符标注的数值、精度等)朝上或朝着易于辨认的方向,并注意

23、标记的读数方向一致(从左到右或从上到下),这样有利于检验人员直观检查;卧式安装的元器件,尽量使两端引线的长度相等对称,把元器件放在两孔中央,排列要整齐;立式安装的色环电阻应该高度一致,最好让起始色环向上以便检查安装错误,上端的引线不要留得太长以免与其他元器件短路,如图1-10所示。有极性的元器件,插装时要保证方向正确。当元器件在印制电路板上立式装配时,单位面积上容纳元器件的数量较多,适合于机壳内空间较小、元器件紧凑密集的产品。但立式装配的机械性能较差,抗振能力弱,如果元器件倾斜,就有可能接触临近的元器件而造成短路。为使引线相互隔离,往往采用加套绝缘塑料管的方法。在同一个电子产品中,元器件各条引

24、线所加套管的颜色应该一致,便于区别不同的电极。因为这种装配方式需要手工操作,除了那些成本非常低廉的民用小产品之外,在档次较高的电子产品中不会采用。四、连接 除了上述在印刷电路板上焊接外,还有一些装配在接线架上或焊片上,在焊接前要连接。连接有几种形式,见图1-11。 图1-11 连接形式1、连接中的导线的处理: 导线应分为安装导线和电磁线两类。常见的电力电子系统中和家用电器上,及电子电路系统中使用的裸线、胶皮线、塑料线等都被称为安装导线。而变压器、电动机、发电机等使用的导线常被称为电磁线。导线的处理应根据实际情况决定,首先应根据电路中电流的大小确定导线的线径,其次根据结构和电路参数的需要确定线型

25、、长短等参数,然后对导线进行处理。2、裸线的处理:电子工程中使用的裸线通常是铜的合金材料制成,在其外面镀银以防止其氧化并便于焊接。对于这类导线只需按其长度下料,按设备要求整形后在需要焊接的部位镀锡即可。3、漆包线的处理:漆包线属于电磁线,它的外表由一层环氧漆做保护层兼作绝缘层。漆包线不能做小角度弯折,不能与锐器硬接触以免损伤外层环氧漆破坏绝缘性,处理时只需将焊接部位的漆皮刮净并镀上锡备用。4、胶皮线与塑料线的处理:胶皮线表皮的温度特性比较好,能够抗较高和较低的温度并且有很好的柔韧性。塑料皮的特性比胶皮差,但其价格要比胶皮低廉。两种导线在使用前都要将焊接部位的表皮剥去,然后将露出的部分拧紧成30

26、左右。如图1-12所示:并将拧紧的线头镀锡备用。安装导线的剥头长度视具体情况而定。焊接在电路板上的导线的剥头长度一般在3mm左右,若与其他元件引脚连接时需要绕焊,此时的剥头长度应在10mm,甚至更长(见图1-12、1-13)。图1-12 导线和端子的绕焊图1-13 导线与导线的绕焊连接应注意以下几点:1)连接时导线应紧贴在连接点上,不留空隙。2)导线收头应向内收紧。3)多股线连接不得散股,断股,特别注意磁性天线线圈。五、装配的一般原则装配中,以元件在电路板上的高度为参考时,应遵循从低到高的原则,即按照下面的次序安装:飞线电阻二极管集成电路或电路插座非电解电容器晶体管电解电容器其他专用的大型器件

27、。有的电路中设计有特殊元件,如大功率晶体管、四连可变电容、变压器等需要用螺钉固定的元件,这时还要考虑它们的安装顺序,在与其他元件的安装不矛盾时,尽可能靠后,以使电路板的重量在前期操作中尽可能轻些。产品在定型时的装配原则中应综合以上因素统筹安排。第二章 mf-47型万用表装配万用表是电工、电子必备的仪表之一,每个学电子专业的学生都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。在教学实践中,通过mf-47型万用表的装配实习,要求学生了解万用表的工作原理,掌握焊接技术和整机装配工艺,掌握万用表的使用与故障排除方法。第一节 装配知识要点1、学会看电路原理图和装配图 要对mf-47型万用表的工作原理有一定的了解,基

28、本能看懂电路原理图,最基本要熟悉直流电压档、交流电压档、电流档、欧姆档的测量线路,电路中用了哪些元器件要做到心中有数,对照原理图结合装配图能熟练地在印制板上找到元器件相应的位置。2、提高对色环电阻器标称值、二极管、电容的辨认能力 该表使用偏差为1%的五环制精密色环电阻器,在套件的色环电阻器中可看到数字0-9所对应的色环及金、银色乘数环(第四环),电阻器的偏差环即第五环为棕色,在最右边。棕色偏差环与邻环的间距较其它环与环相邻间距要大些,但有些厂家生产的色环电阻器看不出这样的特点。对于这种情况,需要分别从左右两边开始读数进行比较,通常mf-47型万用表采用的电阻阻值不会超过10m。二极管、电解电容

29、要学会通过使用万用表测量或者从外观辨认正负极性。3、熟悉mf-47型万用表的各部分结构3.1 套件材料的清点打开包装袋时请小心,不要将塑料袋撕破,以免材料丢失。清点材料时请将万用表后盖当容器,将所有的东西都放在里面。注意要按材料清单一一对应,记清每个元件的名称与外形。清点完后请将材料放回塑料袋。弹簧和钢珠要小心放好,避免滚掉。3.2 后盖组件及面板组件的安装在清点完材料后为了减少零散元器件数量,可以先将后盖组件及面板组件组装起来。后盖组件包括:后盖、带星型定位扣的提把、电池盖板。安装提把时要将提把柄轻轻向外拉,使星形定位扣完全露出外框,再把提把向下旋转90度,将提把柄轻轻向内推,直到星形定位扣

30、卡入外框中。电池盖板带三卡爪的一边先卡到后盖相应位置的棱边上,再稍用力压下即可。面板组件包括:面板、铭牌、表头、档位开关、定位钢球及弹簧、卡圈。组装前首先将面板擦干净,将金属铭牌背后的不干胶保护膜撕下,对准面板上相应位置先对齐一端再全部贴上去。档位开关的安装:将面板平放,将涂有凡士林的弹簧分别放入面板上二小孔内,在弹簧上端放上钢球,再将转换开关的轴轻轻装入孔内并压紧档位开关,旋转档位开关看是否正常,无异常则翻转面板,要注意压紧档位开关的手不能松开,再用尖嘴钳将卡圈压入档位开关轴上的卡圈槽内,然后旋转档位开关看是否顺畅。表头的安装:将表头由面板正面放入面板上表头框内并压紧,对齐四个固定孔与面板上

31、的四个孔,用四个螺钉将表头固定好。3.3 电路板元件的安装与焊接这是万用表装配中最重要也是耗时最多的一个环节。第一步:将元器件分好类,然后取一张白纸,在纸上写出r1、r2、r3、vd1、vd2、c1、c2并在元器件符号旁边写出标称值,然后将元件插到纸上相应的元件符号旁边,确定好元器件编号后可对它们逐一检测并记下实测值;检测二极管时,正反向电阻值相差越大越好。5a分流器可不作检测。第二步:元器件的焊接。首先焊接色环电阻器,可根据元件编号顺序进行,电阻插放时要求读数方向排列整齐,横排的必须从左向右读,竖排的从下向上读,保证读数一致。在印制板上找到相应元件的位置,根据元件的孔距,用镊子对元件脚弯制成

32、型,然后安装,1/4瓦的电阻器可紧贴印制板安装,1/2瓦 的电阻器安装时要离印制板稍留一点距离方便散热。为避免元件在印制板翻转后掉落,安装后可将元件引线倾倒一定角度。注意一定不能将元件插错位置。每次安装 5个元件后焊接,焊接时焊锡用量应适量,整个焊盘均应有焊锡,焊点应有光泽、无毛刺呈圆锥形,不可虚焊、连焊、漏焊以及将铜箔或焊盘烫翘。第三步:待焊点充分冷却后再剪去多余引脚。安装焊接二极管、电解电容时要注意分清极性。3.4 电位器的安装电位器安装时,应先测量电位器引脚间的阻值,电位器共有五个引脚,其中三个并排的引脚中1、3为固定触点,2为可动触点,1、3之间的阻值应为10k,拧动电位器的黑色小旋钮

33、,测量1 与2 或者 2 与 3 之间的阻值应在0 -10k 间变化。如果没有阻值,或者阻值不改变,说明电位器已经损坏,不能安装。电位器的两个粗的引脚主要用于固定电位器。安装时应捏住电位器的外壳,平稳地插入,不应使某一个引脚受力过大。不能捏住电位器的引脚安装,以免损坏电位器。否则 5 个引脚焊接后,要更换电位器就非常困难。3.5 输入插管、晶体管插座、电池夹及电池扣连接线、保险丝夹、分流器的安装输入插管和晶体管插管都是装在电路板铜箔面,是用来插红黑表棒以及晶体三极管的,因此一定要焊接牢固,要注意方向垂直。连线的焊接要记住哪根线对应与电池正极相连、哪根应与电池负极相连,,保险丝夹安装时注意夹子带

34、有挡片一端的朝上,以免保险丝管无法装入或者与保险管接触不良。5a分流器焊接在电路板铜箔面,注意安装高度,焊接应牢固。3.6 档位开关电刷的安装电刷的方向一定要安装正确,确保三只触脚正常接触到电路板。否则万用表不能正常使用。将档位开关旋钮白线向上,然后按正确的方向将电刷套在档位开关的铁轴上,垫上带齿垫片,拧上螺帽上紧即可。 4、分析故障原因,排除故障4.1 表针不转表针不转是因为表头回路中没有电流流过,主要是表头、表棒损坏;接线错误;元件安装位置错误或者有虚焊;保险丝与保险座接触不良;电池极板装错,如果将两种电池极板装反了位置,电池两极无法与电池极板接触,电阻档就无法工作;电刷方向装错或者电刷的

35、三个触脚没有与电路板接触也会导致表针不转。4.2 指针反偏这种情况一般是表头引线极性接反。如果使用任何电阻档位,短接红黑表笔,指针都反偏,说明电池极性接反。如果测量dca、dcv正常,而acv指针反偏,则为二极管接反。4.3 指针满偏调节调零电位器时指针不能左右摆动,说明此时流过表头的电流已大大超过了它的满偏电流,主要原因是电路中分流电路出了问题,应重点检查分流电路。4.4 测电压示值不准 这种情况一般是焊接或者电阻安装有问题,应对被怀疑的焊点重新处理,检查是否把电阻装错位置。5、校对万用表各量程档位,进一步熟练掌握万用表的使用使用万用表校对仪对装配好的万用表的电阻档,交、直流电压档,交、直流

36、电流档等档位进行仔细校对。在校对过程中,学生能够进一步掌握了万用表的正确使用方法与读数。如果发现故障档位,要求独自分析、判断、检修,无形中使学生增加了许多实际操作经验,而且能加深对电路原理及其实际应用的理解,从而帮助他们提高分析问题和解决问题的能力,以达到融会贯通的目的。6 实习总结 通过mf-47型万用表的装配实习,学生掌握了万用表的工作原理,掌握焊接技术和装配工艺,掌握了万用表的使用与故障排除的方法,最后要求学生以实习报告形式总结整个装配实习的任务和内容。第二节 万用表的简介一.概述万用表是一种多用途的电工仪表,是从事电工、电器、生产和维修人员最常用的工具。大多数万用表可测量交、直流电流,

37、交、直流电压和电阻,有的万用表还可以用来测量音频电平、阻抗、容抗、电感、半导体三极管的穿透电流或直流放大倍数等参数。它的种类很多,按照显示方式分为指针式万用表和数字式万用表。前者的主要部件是指针式电流表,测量结果为指针指示,后者主要应用了数字集成电路等器件,测量的结果为数字显示。指针式万用表由于直观、可靠、低价的优良性能,广泛的应用于电工、电子测量当中。指针式万用表与数字万用表比较,有以下优点:万用表种类比较的项目数字式指针式无电源(电池)或电源电压不足丧失全部功能丧失欧姆档少数档功能电源开关每次用后必关否则费电不存在开关和费电问题观测变化趋势(变大或变小)不太直观形象,尾数字易跳变非常直观形

38、象检测极大电阻困难、读数不稳易测出,读数稳定是否易受干扰(注)相对容易(输入阻抗高)相对不容易价格 较高较低注:例如检测彩色电视机时许多地方就存在较强的辐射干扰脉冲,一般测出的直流电压值可比实际值高出10%50%。二、指针式万用表的参数及标识1、万用表的准确度:万用表的准确度也叫精度,它表示测量结果的准确程度,反映了测量时“基本误差”的大小,即仪表指示值(测量值)与标准值之间的基本误差值,基本误差百分数的数值就是等级,数值越小,等级越高。按国标gb77676规定,共有如下七级:仪表的准确度等级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差+0.1+0.2+0.5+1.0+1.5+2.5+5

39、.0 一般万用表的直流等级为2.5级和1.5级,特殊的有1.0级和0.5级。交流等级为4.0级和2.5级,特殊的有1.5级和1.0级。万用表的基本误差表示方法如下: 例如:用万用表的交流250v档(即上量限为250v)测量交流220v标准电压,测量值为210v,则此万用表的基本误差为-4%。万用表的相对误差的计算部分2、电压灵敏度(sv): 电压灵敏度代表万用表做电压测量时,指针转到满刻度时取自被测电路的电流值,表示方法如下:电压灵敏度(单位 )sv越高灵敏度越高。用大内阻表测量电压时,对电路电流分流小,对被测电路影响就小,测量会更准确!(数字万用表)表头灵敏度是指表头指针从标度零点偏转到满度

40、所通过的电流,电流越小,灵敏度越高3、频率特性:工作频率较低,频率范围窄(便携式45652000hz 袖珍式 451000hz)4565hz为额定使用范围;651000hz为扩大使用范围,在此范围内不超过基本误差的两倍。三、识别万用表上的字符及说明字符种类文字或符号说明工作原理 左:磁电系仪表 右:整流系仪表工作位置或 或左:垂直放置使用 右:水平放置使用电流种类或dc 或ac 左:直流 中:交流 右:直流和交流绝缘强度或3kv表笔间能够承受的50hz/3kv 1分钟的交流电绝缘强度试验插孔+ * 2.5a分别为正(红)表笔、负(黑)表笔、公共负(黑)表笔、2.5a正(红)表笔电平0db=1m

41、w 600(a)db50+14100+20250+28上:表示以600负载上得到1mw的功率作为零分贝参考电平下:表示各交流电压档测电压时,所对应的分贝值四、万用表读数转换为示值原则读数:从刻度盘上直接读出的数值示值:该读数所代表的被测量的数值和单位电压档(或电流档)示值=每个小分度数代表的值小分度数=量程满刻度数读取刻度数欧姆档示值=读数该档倍率五、万用表的结构(五部分组成) 1、指示部分(表头):指示部分由磁电式直流微安表组成,刻度盘上刻有多种量程的刻度,是万用表的关键部件,它的性能好坏直接决定了万用表的主要性能指标。表头有两个主要参数:一是内阻,它是指表头内线圈及上下两盘游丝直流电阻之和

42、,一般有表头灵敏度越高电阻越大的基本规律,内阻多为几百至几千欧;二是灵敏度,它是指表针转到表面刻度最右端时流过表头的电流值。灵敏度多以微安为单位,值越小灵敏度越高,万用表性能越好。2、测量电路: (1)作用 :把被测电量转换成适合于表头指示的直流电流信号(2)组成 :分压电阻、分流电阻、整流器件3、转换装置: (1)组成:转换开关,插孔等部件组成(2)用来选择测量的种类和量程。转换开关是由固定触点和活动触点两部分组成。转换开关是单层三刀二十三掷的且各刀之间是连动的转换开关,他的二十三个固定触点按圆周均匀分布,对应于二十三个档位。在圆周内还有两层共十个固定触点,当转换旋钮时,最外层触点相连的线路

43、与内层固定触点相连的电路的电路被接通,构成了所需要的测量线路。4、电源:在测量电阻时,需要一个直流电源来供给表头,使指针偏转。分为3伏(主要欧姆低档)和9伏(专为欧姆高档)。5、保护:防止误操作,在整个电路的输入端加装0.5a的保险丝。 第三节 mf-47型万用表原理指针式万用表是把被测电量转换成为指针的偏转角,并使二者之间保持一定的比例关系。偏转角的大小就反映了被测电量的数值。而表头就是用来实现这一转换的核心部件。因此,万用表的工作原理实际就是表头的工作原理。一、直流电流(dca)档原理:1、原理: 表头实际上是一个满度电流很小的电流表,为了扩大被测电流量程,就要给它并联分流电阻,使流过表头

44、的电流为被测电流的一部分。在多量程的直流电流表中,通常用改变量程的大小。分流电阻越大其量程越小,反之,量程越大,分流电阻越小。 开路个别转换式分流电路 闭合抽头转换式分流电路 2、实际电路:已知:表头内阻是2.549k,满度电流ig是46.1ua,u表头=r内*ig=2.549k*46.1ua=0.1175vr6=(0.25v- u表头)/i=2.65 k3、使用注意事项(1)机械调零使用前使指针位于dca刻度线度上零的位置(一般无需每次使用时都进行调零)(2)选择合适的量程尽量选择较大的电流量程。(选用量程不能大于被测电流的50倍)(3)万用表应串联在电路中(只有串联连接才能使流过电流表的电

45、流与被测支路电路相同)。注意:电流档不能并联在被测电路中,极易烧表(4)注意被测电量极性。应使被测电流从红表笔流入,从黑表笔流出。(5)正确读取刻度数和读出被测电量数值被测电量数值=例如,若量程为25ma档,使用满刻度为10 的一组刻度线进行读数,读取刻度数为2.4,则被测电流 i=2.41025ma=6ma二、直流电压(dcv)档原理:1、工作原理:表头可以测电流,根据欧姆定律ir=u,当表头的内阻一定时,表头两端电压与流过的电流成正比 ,所以表头可以测电压。因此,表头本身就是一个量限的电压表,表头的最大测量范围是很小的,一般只有几十毫伏。因此,需扩大其量程。方法是利用串联电阻的原理,在表头

46、支路串入一个阻值较大的电阻,使其降去很大部分电压,这种方法称“附加电阻法”。2、实际电路:(1kv挡位请同学们自行分析并画出电路图) 3、故障现象及原因:(1)从某一挡位之后的所有挡位读数偏大,原因在于该挡位分压电阻偏小;反之,原因在于该挡位分压电阻偏大。(2)某档后各档无读数该档分压电阻断4、注意事项:(1)检查机械零点在零位。(2)选择合适的量程量程越大,表的内阻越大,表对被测电路的影响越小,因此应尽量选择较高量程(3)测电压时,两表笔应并联在被测电路两端加入万用表的电压才与被测电路电压相同 、(4)注意表笔极性 红表笔接高电位,黑表笔接低电位。(5)直流电压和直流电流档使用的刻度线是相同

47、的,估读法也是相同的 。如:若选用量程500v的直流电压档,读满刻度数为50的刻度尺,若指针指示数值为12,则被测电压u=12/50*500=120 三、交流电压(acv)档: 原理: 与直流电压相似,只是比它多了一个半波整流电路。从而上使交流电压变成了方向单一的脉动直流电压,这个电压经附加电阻降压后,在送到表头。因此,表头反映的是被测电压的平均值的一半,而我们说的电压是指交流电压的有效值,而表盘上的标度也是根据比例把平均值转换为有效值来刻度的。应用如下公式进行转换: 因为 所以: 1 实际电路:2、故障现象及原因: (1)其它挡位正常,交流电压档各档均无读数,有可能是d1管坏。 (2)如果交

48、流电压档读数小或仅有轻微摆动,很可能是d2击穿。 (3)如果所有各档指示均偏低,则原因有可能是整流管性能变差(单向导电性变差,反向电阻值减小。)3、使用注意事项: (1)两表笔并联于被测电压的两端,红黑表笔不分极性。(2)各量程的内阻要比直流档低(3)只能测45-2000hz的正弦交流电压。(4)不知被测是交流、直流和大概测量范围时,档位至最高档。四、电阻(档)原理 : 1、原理:万用表测量电阻,实质上是测量流过被测电阻的电流。(1)当=0时,调节,可使表针指向满刻度,此时,流过表头的电流达到最大值i0, (2)当(即a、b两点开路时),电路中的电流0,表头指针不偏转,指在起始位置(即欧姆处)

49、。由此可见,欧姆表的标尺刻度是反向的,即偏转越大,对应的被测电阻越小。通过上述电流表达式,还可以看出被测电阻与电路中的电流i不是线性关系,所以欧姆档的刻度是不均匀的,越靠近刻度线的左端,刻度越密集。(3)当时,指针指在表盘的中心位置,此时的值叫做中心阻值。它恰好等于欧姆表该量程的总内阻值。由此可见:当表头总阻值为,被测电阻=0时,表头流过的电流为=。 当时,表头流过的电流。所以此时表头流过的电流i为满度电流的一半,指针偏转在满刻度的一半处。当时,指针偏转在满刻度的处,依次类推,当时,指针偏转在处,欧姆表就是如此设计标尺刻度的。2、测试电路:为欧姆档的调零电阻也称欧姆调零器。在实际应用中,欧姆挡

50、位的电源会随着使用和存放时间的延长而变化,这样,当=0时,流过表头的电流达不到值,指针不能指示欧姆标度尺的0位,在测量其它电阻时会产生误差。为了消除它,设有欧姆调零器。在使用欧姆档之前和变换量程后都要进行欧姆调零。3、欧姆档的量程:为了让各量程能共用一条标尺,使读数方便,一般都以r1档为标准档,按10倍的规律来扩展量程,所以各档的中值电阻也是10倍的关系。例如:当欧姆档量程分别为1、10、100、1k、10k时,假如标准档的中值为20,则其它档的中值电阻依次为200、2k、20k、200k,在实际电路中,通过转换开关使表头的总内阻与量程的欧姆中值相等,便可实现不同量程的转换。根据以上分析,扩大

51、量程的实质是改变欧姆表总电阻,满足两个条件当=0时,i=。 当=中值电阻,。实用电路中,通常采用改变分流电阻和提高电源电压的方法。下图是本次设计所用万用表欧姆挡的电路图。4、欧姆档使用注意事项:(1)选择合适的倍率,指针位于中心阻值时最准,读数准确。被测阻值读数值倍率(2)使用前和变换量程后要进行调零。(3)不能带电测量,以防烧坏表头或使测量结果无效。(4)不能在路测试,测大电阻时,两手不要同时碰金属部分。(5)测量晶体管、电解电容等有极性元件时,表笔极性,红表笔接电池负极,黑表笔接电池的正极。(6)用万用表不同倍率的欧姆档测量非线性元件的等效电阻时,测出的值是不相等的。由于各档位的中值电阻和满度电流不同造成的,倍率越小,测出的阻值越小。5、故障现象及原因: (1)将挡位拨到r1挡,两表笔短路时调不到零点时,一般情况是电池电量不足造成的。(2)欧姆调零时,如果指针有跳动现象,有可能是rw滑动触头接触不良。(3)如果有个别档误差大,绝大多数情况是该档分流电阻变值。第三章 专用仪器设备使用说明第一节dj14

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