万用表的设计、安装.ppt

1、万用表的设计、安装与调试,南京科华MF47型指针式,院 系：电子通信工程学院 理论时间：2020年8月12日星期三 安装时间：22学时 主教教师：陈添兰,本次实训任务,一、实训目的： 二、实训要求： 三、门铃、万用表的原理： 四、实训步骤： 五、门铃、万用表的检测调试方法： 六、验收： 七、主要性能指标：,其它说明,1、时间安排：一周 2、人员分组及分工：一人一组 3、设计说明书要求 设计说明书用统一信封A4纸张书写。内容包括： (1)设计说明书封面（实验报告封面） (2)目录 (3)电路原理分析 (4)安装工艺要求及步骤 (5)调试原理、过程及测试仪器说明 (6)个人总结,组装万用表的仪器和

2、设备,电子电工实习专用,南京科华仪器仪表有限公司,问题提出,为什么要叫万用表呢？ 它的是如何工作的？ 如何判定一个万用表的好坏？ 如何操作万用表？ 遇到问题时你是如何解决的？,第一章 前言,万用表是技装电器中使用最广泛的仪表，它是技工必备的仪表之一，每一个电器工作者都必须撑握其工作原理及使用方法。,第一章 前言,分类： 可以分为MF500型、MF30型、MF47型等的万用表。今天我们所讲解的是MF47型万用表。,第一章 前言,特点： 灵敏度高、操作简单、便于携带，还能测量三极管的放大倍数和2500V的电压。 内部还有保护电路，结构比较牢靠，是电器维修比较理想的万用表。,万用表的种类1,万用表的

3、种类2,虚拟式,第一章 前言,电动式仪表的工作原理及结构,第一章 前言,工作原理： 测量线路将被测量电量或非电量转换成测量机构能直接测量的电量时，测量机构活动部分在偏转力矩的作用下偏转。同时，测量机构产生反作用力矩的部件所产生的反作用力矩也作用在力矩活动部件上，当转动力矩与反作用力矩相等时，可动部分便停止下来,MF47型指针式万用表的结构及其工作原理,第二章 原理部分,1、MF47型指针式万用表的结构,第二章 原理部分,万用表的结构简介,1、MF47型指针式万用表的结构 1）表头,第二章 原理部分,万用表的心脏，用于指示被测量的数值。,表头大多采用灵敏度高的机构，准确度较好的磁电性的直流表头。

4、,表头刻度盘标有多种刻度尺，可以直接读出被测量的数值。,、表头的主要结构,第二章 万用表的结构部分,由线圈、上下游丝、指针、磁钢、表盘等组成。,、表头灵敏度的测定,第二章 原理部分,测定表头灵敏度就是测定它的满标度电流，电流数值越小，说明表头灵敏度越高。这里用固定电流法。,、表头内阻的测定,第二章 原理部分,表头内阻是指动圈所绕漆包线的直流电阻，严格的讲还应包括上下二盘游丝的直流电阻。 这里采用分路等电位差法。,、表头的工作原理,第二章 原理部分,当线圈通入电流后，载流的线圈在永久磁铁的磁场作用下产生电磁力矩驱动线圈偏转。当转动力矩与游丝的反作用力矩相等时，表针在某一相应的位置停下来指示线圈中

5、通入电流的大小（被测电流越大，两线圈间电磁感应超强，可动线圈所受电磁转矩转矩越大，指针偏转角也就越大）。,1、MF47型指针式万用表的结构 2）转换开关,第二章 原理部分,是实现对不同测量项目及量限的选择，以适用各种测量要求。,、转换开关的分类,第二章 原理部分,多层、多力、多掷的拨断开头。现在设计的万用表大多数采用一只分线式转换开关，其档数从十二档至三十档不等。也有用两只转换开关的，一只用来选择项目，另一只用来选择量限。,、选择转换开关的要求,第二章 原理部分,触点要紧密，电刷定位正确，导电良好，旋动时宜轻松而具有弹力，定位时可听到清脆的“嗒嗒”声。位置一经选定，稍用力旋转时不会左右幌动，转

6、换进不会在二档中间停留，以保证电表安全。,1、MF47型指针式万用表的结构 3）测量线路,第二章 原理部分,具有多种量程，能抑制表头实现多种电量的测量。关键是把被测量转换成表头所能接受的直流电流。 注意：表头通过的是直流电流。,、测量线路的作用,第二章 原理部分,将各种被测量转换到适合表头测量的直流微小电流。 注意：表头通过的是直流且微小电流。,、测量线路的组成元件,第二章 原理部分,由色环电阻、绕线电阻和整流元件组成，并由它们组成分流电路、分压电路、整流电路。,第三章 万用表的原理部分,第三章 万用表的原理部分,1、直流电流原理及计算,问题提出： 一只表头只能用来测量小于它的灵敏度的电流一般

7、在几到几百 ，测量小电流时可以直接使用，但测量大电流时，怎么办呢？,第三章 万用表的原理部分,1、直流电流原理及计算,开路个别转换式分流电路,第三章 万用表的原理部分,1、直流电流原理及计算,开路个别转换式分流电路的优点： 分流阻互不影响，维修方便， 开路个别转换式分流电路的缺点 当分流电阻接触不好或损坏时，不仅影响测量精度，而且还会因表头通过的电流太大被烧坏。,、直流电流的工作原理,从图可知当转换开头拨到这一挡时，这时电流（小电流）直接通过表头，通过黑表笔流入电流源的负极形成回路。指针偏转在某一相应的位置停下。来指示线圈中通入电流的大小。,第三章 万用表的原理部分,、直流电流的工作原理,当要

8、测量较大电流时由于磁电式万用表的表头线圈和游丝不可能加粗，因此不能通过较大的电流。这时将固定绕阻线圈接成与表头并联形式来扩大量程（可通过加大固定线圈径来扩大量程）。,当转换开关拨到相应的挡位时。如转换开头拨到这个位置时，电路通过分流即一路电流通过表头，另一路分流电阻，扩大了电流量程。,第三章 万用表的原理部分,2、直流电压原理及计算,问题提出： 一只表头只能用来测量小于它的灵敏度的电压一般在零点零几伏 ，测量小电压时可以直接使用，但测量大电压时，怎么办呢？,第三章 万用表的原理部分,2、直流电压原理及计算,开路个别转换式分流电路的优点： 分流阻互不影响，维修方便， 开路个别转换式分流电路的缺点

9、 当分流电阻接触不好或损坏时，不仅影响测量精度，而且还会因表头通过的电流太大被烧坏。,第三章 万用表的原理部分,2、直流电压原理及计算,开路个别转换式分流电路,从图可知万用表的表头串上了不同阻值的电阻，当万用表的表笔接到直流电压源之后，电流经过分压电阻流过万用表的表头，指针偏转。,如当万用表的表笔拨到这个位置时电流经过2.65K的电阻流入表头的正极从黑表笔流入电压源的负极，这样形成一个闭合回路。从而读取数值。同样转换开头用于扩大直流电压挡的量程。当转换开头拨到这个位置时如上图所示的电流方向。,第三章 万用表的原理部分,3、交流电压原理及计算,问题提出： 万用表的表头只能测量直流电，如果要测量交

10、流电时那又该怎么办呢？,第三章 万用表的原理部分,3、交流电压原理及计算,问题解决： 采用半波串并式整流电路。来实现对交流电压的测量即通过二极管的整流来实现交流转换成万用表表头所能测量的直流电压。,第三章 万用表的原理部分,3、交流电压原理及计算,开路个别转换式分流电路的优点： 分流阻互不影响，维修方便， 开路个别转换式分流电路的缺点 当分流电阻接触不好或损坏时，不仅影响测量精度，而且还会因表头通过的电流太大被烧坏。,第三章 万用表的原理部分,3、交流电压原理及计算,开路个别转换式分流电路,从图可知交流电压的动态原理：设一个正弦波电压sinwt，正半周时V1导通，V2不通。电流通过表头形成回路

11、。负半周时V1不导通，V2导通。这时交流电流不通过表头。因此每一周期中，只有半个波形通过表头，叫做半波整流。,电路中V2是用来保护V1使在反向电压时不被击穿。,第三章 万用表的原理部分,4、电阻电路原理及计算,开路个别转换式分流电路,万用表测量电阻时，使用的是内部的电源。,从图可知万用表的内部装有1.5V和 9V的电池。还可知电阻倍率是十位进制分挡的。,测量中小电阻时要用一节1.5V的电池，测量高电阻时要用层叠9V的电池。,当黑红表笔连接时，相当于外接电阻为0，这时指针偏转最大。与电压表的0点相反。如果接上一个外电阻R，线路就构成回路，从而产生电流使指针偏转一定量的角度。在测量电阻时电流越小，

12、偏转越大即R越大偏转越小。,MF47万用表原理图,第三章 常用电子仪器识读,一、色环电阻器 二、电 容 器 三、半导体二极管 四、晶 体 三 极 管,1、电阻器,电阻器作用是一种用于消耗电能的元器件，在电路中起到控制电压、电流的大小，或与电容器和电感器组成具有特殊功能的电路等。,1）、电阻器作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,1、电阻器,为了适应不同电路和不同工作条件的需要，电阻器可以分为固定式电阻器、可变式电阻器、半可变式电阻器，其中固定式电阻器主要用于阻值不需要变动的电路；而可变式电阻即电位器，主要用于阻值需要经常变动的电路中。半可变电阻器，通常称为微调电位器或微调电阻器主要用于阻值有时

13、需要变动但不必经常变动的电路中,1）、电阻器作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,1、电阻器,目前生产厂商普遍使用的是色标法来表示电阻器的阻值大小，从电阻体的表面就可以根据色环来读出电阻的大小，那么我们如何根据色环从而读出电阻的阻值呢？接下来我们来讲解色标法的读法：,1）、电阻器的主要参数,第三章 常用电子仪器识读,1、电阻器,电阻的色环通常有四环或者五环。四环电阻的前三环为阻值标注，第四环为误差标注。而五环电阻是前四环为阻值标注，第五环为标注误差。 色环颜色的电阻标注见下表：,1）、电阻器的主要参数,第三章 常用电子仪器识读,四色环电阻器阻值的读数,第一位数,第二位数,第三位数,第四位数,有

14、效数值,误差,五色环电阻器阻值的读数,有效数值,误差,第一位数,第二位数,第三位数,第四位数,第五位数,四环电阻的标注表,五环电阻的标注表,四环电阻的标注表,从上面两个表格看倍率可分成几个等级，大体上可把它们划分为三个等级，即： 金、黑、棕色是欧姆级的； 红、橙、黄色是千欧级； 绿、蓝色则是兆欧级的。,四、五色环电阻的比较标注表,从上面两个表格可以看到四环电阻的误差环一般是金或银，一般不会识别错误。,而五环电阻则不然，其误差环有与第一环（有效数字环）相同的颜色，如果读反，则读的结果将完全错误。,如“红黄橙棕棕”正确的读是2430若读反了则为1.13M。请问这是哪个正确,？,读色环电阻的规律,色

15、环电阻的有效数字环无金、银色。（若从某端环数起第1、2环有金或银色，则另一端环是第一环。）； 偏差环无橙、黄色。（若某端环是橙或黄色，则一定是第一环。如：红橙黄,正读时是230000,若反看成黄橙红,则为4300。问哪个是正确的？）；,四环电阻的标注表,偏差环距其它环较远； 如果你用上述还不能识别电阻的阻值那么用万用表的欧姆挡进行试测，但前提是电阻器必须完好。,棕 1,黑 0,红102,金5%,本电阻的读数为：,10102=1000 =1k ,第一位数,第二位数,第三位数,第四位数,四色环电阻器的读数数例,五色环电阻器阻值的读数,此电阻的读数为：294102.94K,红 2,白 9,黄 4,棕

16、 1,紫 0.1,第一位数,第二位数,第三位数,第四位数,第五位数,第三步：焊接前的准备工作,现在开始焊了，要注意安全哦,大约1- 2 mm,镊子,元件脚的弯制成形1,卧式插法的 元件弯两边,元件脚的弯制成形2,根据印刷电路孔距而定,元 件 脚 的 弯 制 成 形,元件引脚的弯曲,用手捏住起子与引脚的交点，将引脚沿起子弯成圆形，脚的跨距与孔的跨距大至相等。,电阻做好后按色环读数并贴好,？,？,将胶带轻轻贴在纸上，把电阻插入，贴牢，写上电阻值,注意事项及要求,1、注意轻拿轻放，不可猛力摔打，以避免震断电阻丝或引线。,2、焊接工作暂停或结束应将烙铁头擦干净并上锡， 然后断开电源， 待烙铁余热散尽再

17、收藏起来。,1、烙铁头用锉刀锉成10。-15。,焊接元件时的步骤,首先,焊点,然后,2、刚焊好的焊点焊锡不会立即凝固，切勿移动被焊的元件或导线，否则可能使焊件脱落或使焊点凝成砂状，影响焊接质量。,用电烙铁的斜面送到被焊接的元件脚上。,注 意,焊锡丝,用电烙铁运载焊锡丝,高温使助焊剂分解挥发，易造成焊接缺陷,焊点的形状,焊点的正确形状,错焊元件的拔除1,清除烙铁上的锡，绿面向下，用烙铁将元件脚上的锡尽量刮除,错焊元件的拔除2,镊子,拔,用烙铁将锡熔化,2、电容器,电容器也是一种用于消耗电能的元件，在电路中起到控制电压、电流的大小，或与电阻器和电感器组成具有特殊功能的电路等。,1）、电容器作用和分

18、类,第三章 常用电子仪器识读,2、电容器,常用电容器也可以分为固定电容器、可变电容器、半可变电容器。 固定电容器是固定不可变的，按介质的不同可分为电解电容、涤纶电容器、瓷片电容、云母电容器、油质电容器等等。,1）、电容器作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,2、电容器,铝电解电容器是一种容量和体积都较大的常用电容器，由于体积较大，所以其容量和耐压可直接标注在外壳上。铝电解电容内含有电解质，所以电解电容器的两根引脚有极性(“+” “”) 之分。,2）、铝电解电容器,第三章 常用电子仪器识读,2、电容器,有的电解电容器的“+” “”极亦直接标注在外壳的引脚端。,2）、铝电解电容器,第三章 常用电子

19、仪器识读,铝电解电容外壳的引脚,电解电容器的容量单位一般使用F。,容量和耐压值直接标注在外壳上。,较短的引脚为“-”极。,较长的引脚为“+”极。,使用时 “+” 极接电路中直流电位的高端，“”接直流电位的低端。,铝电解电容器一般只能工作在低频状态下。,铝电解电容外壳的引脚,当我们都不知道电解电容正负极性时，可以用万用表来测量。电容两极间并不是绝对的绝缘体，它的电阻也不是无限的大，而是一个有限的数值，一般在1000M以上，电容两极之间的电阻叫绝缘电阻或叫漏电电阻，只有电解电容的正极接电源正（电阻档时的黑表笔），负极接电源负（电阻档时的红表笔）时，电解电容的漏电流才小（漏电阻大），反之易然。,电解

20、电容的测量原理,先假定某干极为“”，把万用表打至电阻档(档) 并调到R1 k 或 R100 的量程上； 把假定的“”与万用表的黑表笔相连，另一极与万用表的红表笔相接，观察其阻值并记下（表针靠左阻值大）；如右图所示。然后将电容放电（两根引线碰一下），然后再把两个表笔对调再次测量，两次测量中，表针最后停留的位置靠左的那次，黑表笔接的那只引脚就是电解电容的正极。,指针式万用表,1 k,电解电容的测量方法,然后将电容放电（两根引线碰一下），然后再把两个表笔对调再次测量，两次测量中，表针最后停留的位置靠左的那次，黑表笔接的那只引脚就是电解电容的正极。,电解电容的测量方法,3、二极管,按照所用的半导体材料

21、： 可分为锗二极管（Ge管） 硅二极管（Si管）。,1）、二极管的作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,3、二极管,根据不同用途： 可分为检波二极管； 整流二极管； 稳压二极管； 开关二极管； 发光二极管； 硅功率开关二极管等。,1）、二极管的作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,3、二极管,按照管芯结构： 点接触型二极管； 面接触型二极管； 平面型二极管；,1）、二极管的作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,3、二极管,按照管芯结构： 点接触型二极管： 只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。,1）、二极管的作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,3、二

22、极管,按照管芯结构： 面接触型二极管： 由于它的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。,1）、二极管的作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,3、二极管,按照管芯结构： 平面型二极管： 它是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中,1）、二极管的作用和分类,第三章 常用电子仪器识读,3、二极管,2）、二极管的性能判别,第三章 常用电子仪器识读,二极管在使用时必须先判别其性能的优劣，然后判别“+”、“”极引脚，在接入电路时二极管引脚的极性是不能接反的。,3、二极管,2）、二极管的性能判

23、别,第三章 常用电子仪器识读,接下来先分析角二极管的测量原理； 分析二极管的测量方法； 二极管的质量判别及极性判别； 二极管的注意事项。,3、二极管,2）、二极管的性能判别,第三章 常用电子仪器识读,接下来先分析角二极管的测量原理；,二极管是一种工作在正向导通反相截止根据此原理可测得正向电阻比较小， (一般约在几百到几千) 再将两表笔对调，此时测得电阻较大 (一般约几百千) 。,3、二极管,2）、二极管的性能判别,第三章 常用电子仪器识读,分析二极管的测量方法；,把万用表打至电阻档(档) 并调到1 k 的量程上； 把红表笔 和 黑表笔分别与二极管的两引脚连接，观察其阻值并记下；如右图所示。然后

24、再把两个表笔对调再与二极管两引脚连接，再次观察并记录下阻值。,数字式万用表,5.00,黑表笔,红表笔,二极管的测量方法,数字式万用表,1 k,500.00,把红表笔 和 黑表笔分别与二极管的两引脚连接，观察其阻值并记下；然后把两表笔对调再与二极管两引脚连接，再次观察并记录下阻值。,二极管的测量方法,3、二极管,2）、二极管的性能判别,第三章 常用电子仪器识读,二极管的质量判别及极性判别 质量判别：测得阻值大的越大，阻值小的越小，表示管子质量好 ;若两值相差不大(都很小或都很大) ,则表示管子有问题，不能使用。如果两次测量得到的阻值都很小，则表明管子内部已短路，若两次测得的阻值都很大，则管子内部

25、已经断路。,3、二极管,2）、二极管的性能判别,第三章 常用电子仪器识读,二极管的质量判别及极性判别 极性判别：测得阻值小时，黑笔所接二极管的那端引脚是二极管的“ + ”极，红笔所接二极管的那端引脚是二极管的“”极。,3、二极管,2）、二极管的性能判别,第三章 常用电子仪器识读,二极管的注意事项。 测量时不要用手指捏着管脚和笔，这样人体的电阻就相当于与二极管并联，会影响测量的准确度。 在接入电路时二极管引脚的极性是不能接反的。,1、万用表的安装,1）、清点元件,第四章 万用表的安装、调试,第一步：清点材料,请按材料清单一一对应，记清每个元件的名称与外形,注意,友 情 提 醒 1,弹簧和钢珠 要小心滚掉,元件