数字万用表毕业论文.doc

1 摘摘 要要 数字万用表 dmm dital multimeter 采用大规模集成电路和液晶数字显示技 术 具有结构简单 测量精度高 输入阻抗高 显示直观 过载能力强 功能 全 耗电省 自动量程转换等优点 许多数字万用表还带有测电容 频率 温 度等功能 本课题的主要内容是理解 dt 830b 型数字万用表的基本结构和原理 通过 数字万用表的组装与调试 培养电子产品安装测试技能 关键词 数字万用表数字万用表 原理原理 安装安装 调试调试 测试测试 2 目录目录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1 数字万用表的概 述 1 1 3 数字万用表的分析和制作意义 第二章第二章 dt830b 型数字万用表的结构和特点型数字万用表的结构和特点 11 2 1 数字万用表的结构组 成 1 2 2 dt830b 型数字万用表的特 点 3 第三章第三章 dt830b 型数字万用表的安装与调试型数字万用表的安装与调试 17 3 1 印制电路板元器件的安装与焊 接 9 3 1 1 清点和识别元 件 1 3 1 2 立式电阻 电位器立式 二极管的安 装 1 3 1 3 锰铜丝电阻 晶体管测试座 电池扣 保险管座和输入插座的安 装 2 3 1 4 液晶片 斑马条框架和斑马条的安 装 2 3 1 5 弹簧 旋纽等的安 装 2 3 1 6 后盖安 装 2 3 2 dt 830b 数字万用表的调 试 2 第四章第四章 dt830b 型数字万用表的测试与使用时因注意的事项型数字万用表的测试与使用时因注意的事项 17 4 1 数字万用表的测 试 1 4 1 1 电压测 量 3 1 4 1 2 电流测 量 1 4 1 3 电阻测 量 1 4 1 4 电容测 量 1 4 2 使用数字万用表因注意的事 项 1 第五章第五章 致谢致谢 21 第六章第六章 总结总结 21 参考文献参考文献 24 4 第一章第一章 绪论绪论 1 1 数字万用表数字万用表的概述的概述 数字万用表是采用集成电路模 数转换器和液晶显示器 将被测量的 数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表 1 21 2 数子万用表的工作原理数子万用表的工作原理 dt803b 数字万用表是以 icl7106a d 转换器为核心的数字万用表 a d 转换器将 0 2v 范围的模拟电压变成三位半的 bcd 码数字显示出 来 将被测直流电压 交流电压 直流电流 及电阻等物理量变成 0 2v 的直流电压 送到 icl7106 的输入端 即可在数字表上进行检 测 为测大于两伏的直流电压 在输入端引入衰减器 将信号变为 0 2v 检测显示时再放大同样倍数 对交流电压进行检测时 必须先将被测输入信号作衰减 对它的检 测过程与以上提到的电流电压的检测相同 衰减之后的交流电压还 要进行精密整流 变成直流电压后才能进入 a d 转换器 对直流电流的检测 必须事先将被测电流变成 0 2v 的直流电压 也就是实现 i v 变换与衰减 衰减是由精密电阻构成的具有不同分 流系数的分流器完成 5 至于对电阻的检测则是利用电流源在电阻上产生的压降 由于被测至于对电阻的检测则是利用电流源在电阻上产生的压降 由于被测 电阻上通过的电流是恒定的 所以在被测电阻上产生的压降与其阻电阻上通过的电流是恒定的 所以在被测电阻上产生的压降与其阻 值成正比 此时只需将得到的电压信号送到值成正比 此时只需将得到的电压信号送到 a da d 转换器进行检测 转换器进行检测 1 3数字万用表的分析与制作的意义数字万用表的分析与制作的意义 在现实社会中 从事电子行业的你 无论是作为操作者还是作 为管理者 不能熟练识别以及操作使用各类电器元件特性和焊接技 术及其原理等 在日后的工作学习中都会有很大的困难 操作者很 无知 管理者很无奈 这次给了自己一个很好的机会 来制作一个 数字万用表 电子技术的进步往往预示着数字仪表研制水平的新突 破 近年来各项新技术愈来愈被广泛应用 并且迅速转化为生产力 数字万用表是用来诊断电路 对一些用电产品可以维修 测量 电阻 电流 电压等等的电子仪器 本次设计是对数字万用表进行 分析与制作 让我更加的熟悉万用表 了解其工作原理 每个档位 的作用及其工作的电路图 各元器件的认识 数字万用表与指针万 用表的区别和掌握焊接电路的工艺 数字万用表的制作 锻炼了自 己的动手能力 提高了自己的焊接水平 使得理论与实践相结合 像这次在万用表原有的基础上载设计一个蜂鸣档 增强了 dt830b 万 用表的功能 也更好的了解了蜂鸣器的电路图及作用 第二章第二章 dt830b 型数字万用表的结构和特点型数字万用表的结构和特点 2 1数字万用表的结构组成数字万用表的结构组成 数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的 6 它可对交 直流电压交 直流电流 电阻 电容以及频率等多种参 数进行直接测量 数字电压表通常使用一块集成电路芯片 它将 a d 转换器与能够直接驱动显示器的显示逻辑控制器集成在一起 在其 周围配上相关的电阻器 电容器和显示器 组成数字万用表表头 它 只测量直流电压 其它参数必须转换成和其自身大小成一定比例关 系的直流电压后才能被测量 数字万用表的整体性能主要由这一数 字表头的性能决定 数字电压表是数字万用表的核心 a d 转换器是 数字电压表的核心 不同的 a d 转换器构成不同原理的数字万用表 功能转换电路是数字万用表实现多参数测量的必备电路 电压 电 流的测量电路一般由无源的分压 分流电阻网络组成 交 直流转 换电路与电阻 电容等电参数测量的转换电路 一般采用有源器件 组成的网络来实现 功能选择可通过机械式开关的切换来实现 量 程选择可通过转换开关切换 也可以通过自动量程切换电路来实现 以 dt830b 为例 如下图 7 开关切换 也可以通过自动量程切换电路来实现 以 dt830b 为 例 如下图 2 2数字万用表的数字万用表的特点特点 1 准确度高 2 显示直观 3 分辨力高 4 测量速率快 5 测试功能强 6 输入阻抗高 7 低功耗 8 保护电路完善 第三章第三章 dt830bdt830b 型数字万用表的安装与调试型数字万用表的安装与调试 3 1 印制电路板元器件的安装与焊接 3 1 1 清点和识别元件 8 表 3 电阻器 元件编号元件规格数量色环编码 r080 01 1 锰铜丝电阻 r090 99 0 5 1 4w1 黑 白 白 银 绿 r109 0 5 1 4w1 白 黑 黑 银 绿 r2110 5 1 4w1 棕 黑 黑 金 r11100 0 3 1 4w1 棕 黑 黑 黑 蓝 r20500 800 1 热敏电阻 r12900 0 3 1 4w1 白 黑 黑 黑 蓝 r02910 1 1 4w1 白 棕 黑 黑 棕 r139k 0 3 1 4w1 白 黑 黑 棕 蓝 r079k 1 1 4w1 白 黑 黑 棕 棕 r1490k 0 3 1 4w1 白 黑 黑 红 蓝 9 r01100k 5 1 4w1 棕 黑 黄 金 r05 r22 r23 220k 5 1 4w3 红 红 黄 金 r04300k 5 1 4w1 橙 黑 黄 金 r15352k 0 5 1 4w1 橙 绿 红 橙 绿 r17 r18 r19 470k 5 1 4w3 黄 紫 黄 金 r16548k 0 5 1 4w1 绿 黄 灰 橙 绿 表 4 电容器 元件编号元件规格数量元件名称 c1100pf 101 1 瓷片电容 c2 c3 c4 c5 100nf 104 4 金属化电容 c61uf1 电解电容 表 5 半导体器件 元件编号元件规格数量 元件名 称 d11n40071 二极管 q190131 三极管 表 6 其它元器件 名称数量名称数量 10 液晶显示器 1 螺丝 2 5 9 2 导电胶 斑马条 2 保险管座 2 带邦定 ic 线路板 1 晶体管输入座 1 保险管 500ma 250v 1 输入插座 3 9v 叠层电池 1 钢珠 2 电池扣 1 滑动接触片 6 旋钮 1 1 4 英寸拨盘 弹簧 2 面壳 1 功能面板 1 底壳 1 白凡士林 1 导电胶框架 1 焊锡丝 1 螺丝 2 6mm 3 测试表笔一对 1 按装配图 11 安装元件 在没有特别指明的情况下 元件必须从 线路板正面装入 线路板上的元件符号图指出了每个元件的位置和 方向 普通元件安装不再介绍 下面只介绍特殊元件的安装 11 a 元件布局 b pcb 正面 c pcb 反面 图 11 元件装配图 3 1 2 立式电阻 电位器立式 二极管的安装 12 立式电阻安装示意图如图 12 所示 电位器的安装示意图如图 13 所示 立式二极管的安装示意图如图 5 14 所示 图 12 立式电阻安装示意图 图 13 电位器的安装示意图 图 14 立式二极管的安装示意图 3 1 3 锰铜丝电锰铜丝电阻 晶体管阻 晶体管测试测试座 座 电电池扣 保池扣 保险险管座和管座和输输入插座的安入插座的安 装装 锰铜丝电阻的安装锰铜丝电阻的安装 将锰铜丝电阻 r08 从元件面插入线路板对应孔 要求锰铜丝 电阻高出线路板元件面 5mm 从元件面将锰铜丝电阻焊接在线路板上 参照图 15 所示 晶体管测试座的安装晶体管测试座的安装 确认晶体管 8 脚测试座能够容易通过面盖上的对应孔 如果不 能 要将面盖上的孔边毛刺修整 直到容易穿过 不要硬推测试插 座的管脚 以免损坏 将晶体管测试座从焊接面插入线路板对应孔 确认测试座上的突头方向对应线路板图示 从元件面将晶体管测试 座焊接在线路板上 然后剪去多余的脚 参照图 15 所示 电池扣的安装电池扣的安装 将电池扣的连线从焊接面穿过线路板上的两个孔 将红线插入 v 标志孔 黑红插入 v 标志孔 然后将电池线焊接在线路 板上 参照图 15 所示 保险管座的安装保险管座的安装 13 将 2 个保险管座从元件面插入线路板对应孔 确认保险管座上 的档片向外 然后保险管座焊接在线路板上 参照图 15 所示 输入插座的安装输入插座的安装 将 3 个输入插座从元件反面插入线路板对应孔中 确认插接无 误后焊接在线路板上 参照图 15 所示 图 15 锰铜丝电阻 晶体管测试座 电池扣 保险管座和输入插 座的安装 3 1 4 液晶片 斑马条框架和斑马条的安装液晶片 斑马条框架和斑马条的安装 从液晶片表面揭去透明保护膜 注意 不要揭去背面的银色衬 背 在面盖里边依次放入液晶片 斑马条框架以及斑马条 要确保 液晶片的小突头的方向与示意图一致 参照图 16 所示 14 图 16 液晶片 斑马条框架和斑马条的安装 3 1 5 弹弹簧 旋簧 旋纽纽等的安装等的安装 打开装有凡士林的塑料袋 取一点凡士林放入拨盘的弹簧孔中 然后将 2 只拨盘弹簧装入拨盘弹簧孔中 参照图 17 1 将两只钢珠对称放入面盖内的凹痕中 参照图 17 2 将六只滑动接触片装在拨盘上 参照图 17 3 放置拨盘入面盖中 注意拨盘的弹簧孔对准面盖上的钢珠 4 中心轴放入面盖中 确保 8 脚插座放入面盖的对应孔中 然后用 3 只 6mm 螺钉紧固线路板 参照图 17 5 将 0 5a 250v 保险管装入保险管座中 6 将功能面牌的衬底剥离 然后将功能面牌贴在面盖上 7 将 9v 电池盖在电池扣上 并置于电池仓 15 图 17 弹簧 旋纽等的安装 3 1 6 6 后盖安装后盖安装 将后盖装入已调试好的仪表的面盖 用两只 10mm 的螺钉紧固 后盖 参照图 18 16 图 18 后盖的安装 3 2 dt 830b 数字万用表的数字万用表的调试调试 数字万用表的功能和性能指标由集成电路的指标和合理选择 外围元器件得到保证 只要安装无误 仅作简单调整即可达到 设计指标 调整方法调整方法 1 1 在装后盖前将转换开关置于 200mv 电压档 注意此时固定转 换开关的 4 个螺钉还有 2 个未装 转动开关时应按住保险管座 附近的印制板 防止开关转动时滚珠滑出 插入表笔 测量集 成电路 35 36 引脚之间的电压 具体操作时可将表笔接到电阻 r16 和 r26 引线上测量 调节表内的电位器 vr1 使表显示 100mv 即可 调整方法调整方法 2 2 在装后盖前将转换开关置于 2v 电压档 注意防止开关转动时 滚珠滑出 此时用待调整表和另一个数字表 已校准 或 4 位 半以上数字表 测量同一电压值 例如测量一节电池的电压 调节表内电位器 vr1 使两表显示一致即可 盖上后盖 安装后盖上的两个螺钉 至此安装全部完毕 17 4 44 4 dt830bdt830b 数字万用表的测试数字万用表的测试 1 将 on off 开关置于 on 位置 检查 9v 电池 如果电池电压 不足 将显示在显示器上 这时则需更换电池 如果显示器没有显示 则按以下步骤操作 2 测试笔插孔旁边的符号 表示输入电压或电流不应超过指示 值 这是为了保护内部线路免受损伤 3 测试之前 功能开关应置于你所需要的量程 1 1 直流电压测量 1 将黑表笔插入 com 插孔 红表笔插入 v 插孔 2 将功能开关置于直流电压档 v 量程范围 并将测试表笔连接 到待测电源 测开路电压 或负载上 测负载电压降 红表笔所接端 的极性将同时显示于显示器上 注意 1 如果不知被测电压范围 将功能开关置于最大量程并逐渐下降 2 如果显示器只显示 1 表示过量程 功能开关应置于更高量 程 3 表示不要测量高于 1000v 的电压 显示更高的电压值是可 能的 但有损坏内部线路的危险 4 当测量高电压时 要格外注意避免触电 1 2 交流电压测量 1 将黑表笔插入 com 插孔 红表笔插入 v 插孔 18 2 将功能开关置于交流电压档 v 量程范围 并将测试笔连接到待 测电源或负载上 测试连接图同上 测量交流电压时 没有极性显示 注意 1 参看直流电压注意 1 2 4 2 表示不要输入高于 700vrms 的电压 显示更高的电压值是 可能的 但有损坏内部线路的危险 1 3 直流电流测量 1 将黑表笔插入 com 插孔 当测量最大值为 200ma 的电流时 红 表笔插入 ma 插孔 当测量最大值为 20a 的电流时 红表笔插入 20a 插孔 2 将功能开关置于直流电流档 a 量程 并将测试表笔串联接入到 待测负载上 电流值显示的同时 将显示红表笔的极性 注意 1 如果使用前不知道被测电流范围 将功能开关置于最大量程并 逐渐下降 2 如果显示器只显示 1 表示过量程 功能开关应置于更高量 程 3 表示最大输入电流为 200ma 过量的电流将烧坏保险丝 应再更 换 20a 量程无保险丝保护 测量时不能超过 15 秒 1 4 交流电流的测量 19 1 将黑表笔插入 com 插孔 当测量最大值为 200ma 的电流时 红 表笔插入 ma 插孔 当测量最大值为 20a 的电流时 红表笔插入 20a 插 孔 2 将功能开关置于交流电流档 a 量程 并将测试表笔串联接入到 待测电路中 注意 1 参看直流电流 dca 测量注意 1 2 3 1 5 电阻测量 1 将黑表笔插入 com 插孔 红表笔插入 v 插孔 2 将功能开关置于 量程 将测试表笔连接到待测电阻上 注意 1 如果被测电阻值超出所选择量程的最大值 将显示过量程 1 应选择更高的量程 对于大于 1m 或更高的电阻 要几秒钟后 读数才能稳定 这是正常的 2 当没有连接好时 例如开路情况 仪表显示为 1 3 当检查被测线路的阻抗时 要保证移开被测线路中的所有电源 所 有电容放电 被测线路中 如有电源和储能元件 会影响线路阻抗测 试正确性 4 万用表的 200m 档位 短路时有 10 个字 测量一个电阻时 应从测量读数中减去这 10 个字 如测一个电阻时 显示为 101 0 应 从 101 0 中减去 10 个字 被测元件的实际阻值为 100 0 即 100m 1 6 电容测试 20 连接待测电容之前 注意每次转换量程时 复零需要时间 有漂 移读数存在不会影响测试精度 1 将功能开关置於电容量程 c f 2 将电容器插入电容测试座中 注意 1 仪器本身已对电容档设置了保护 故在电容测试过程中不用考 虑极性及电容充放电等情况 2 测量电容时 将电容插入专用的电容测试座中 不要插入表笔 插孔 com v 3 测量大电容时稳定读数需要一定的时间 4 电容的单位换算 1 f 106pfl f 103nf 6 6 使用万用表的安全注意事项是什么 使用万用表的安全注意事项是什么 为避免可能的电击和人员伤害 请遵照以下规则 a 不要使用已损坏的仪表 使用仪表前请检查仪表外壳 并注意连 接插座附近的绝缘性 b 检查测试表笔 看是否有损坏的绝缘或裸露的金属 检查表笔的 通断性 并在使用仪 表前更换损坏的表笔 c 当操作出现异常时 请不要使用仪表 因此时保护可能已损坏 当有怀疑时 请将仪表送去检修 d 请不要在爆炸性的气体 蒸汽或灰尘附近使用本仪表 21 e 请不要在任何两个端子或任何端子与大地之间输入超过仪表上标 明的额定电压 f 使用之前 请使用仪表测量一个已知的电压来验证仪表 g 当测量电流时 请在仪表连接入线路之前关闭线路的电源 h 当检修仪表时 请只使用标明的更换部件 i 在测量交流电压30v 均值 42v 峰值或直流60v 以上时 请特别 留意 因为此类电压 会导致电击危险 j 使用测试表笔时 请保持您的手指在表笔的挡手后面 k 在测量时 请先连接公共测试表笔 黑表笔 再连接带电表笔 红表 笔 断开连接时 请先断开带电表笔 再断开公共表笔 l 打开电池仓时 请将所有测试表笔从仪表移走 m 当电池仓或仪表外壳部分没有盖紧或松开时 切勿使用仪表 n 当电池低电压批示符号 出现时 请尽快更换电池 以免误读 数而可能导致的电击 或人员伤害 o 请不要用万用表去测量 万用表所示的 cat 分类等级以外的电压 22 致致 谢谢 时光匆匆如流水 转眼便是毕业时节 春梦秋云 聚散真容易 随着论文 的终结 意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束 也意味着新的生活有将 开始了 最近的半年并行着找工作和写论文