万用电表的设计

万用电表的设计

摘要：万用电表现在已广泛应用于社会的每个角角落落，因为其弄能、价格、售后被广大用户关注，甚是被欢迎。万用电表一般可用来测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻和音频电平等电量。由于万用表结构紧凑,携带和测量方便,因此是电路实验和电气维修中常用工具之一。本文主要介绍TY-360万用电表的制作与调试，首先介绍元器件的识别。

关键词：万用电表、TY-360、元器件

一、实验目的与设计要求

通过本次万用表的焊接与安装实习，了解万用表的工作原理，在此基础上学会万用表的安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。锡焊技术是电工的基本操作技能之一，通过实习掌握锡焊技术的工艺要领，在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。电子与机械是密不可分的，在万用表的组装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。

万用表是最常用的电工仪表之一，每个电气学生都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。通过这次实习，学生应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。而且要使安装工艺可靠美观，性能指标达到要求。锡焊技术是电工的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。

电子与机械是密不可分的，在万用表的组装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。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。

二、实验器材介绍

电阻共28个，二极管6个，保险丝管1个，镀锡丝 2根，导线 4根，压敏电阻1个，MF47线路板1 块，面板＋表头1个，旋钮一个，电位器旋钮1个，后盖1只， 1.5V大电池夹2只，9V电池夹 2只，

输入插管 4只，V形电刷1个，螺钉M3×12 2个，表棒 1付，说明书和安装图各1张。

三、实验原理分析

指针式万用表的结构主要由表头、面板、档位转换开关、测量线路板等组成。

万用表的原理:

万用表电阻档的工作原理:

四、实验原理图

技术指标（见说明书）

DCMA 0-0.05mA-0.5mA-5mA-50mA-500mA

DCV 0-0.25V-1V-2.5V-10V-50V-250V-500V-1kV-2.5kV

ACV 0-10V-50V-250V-500V-1kV-2.5kV

错误！未找到引用源。x1错误！未找到引用源。x10错误！未找到引用源。x100错误！未找到引用源。x1k错误！未找到引用源。x10k错误！未找到引用源。

图4.1.1

五、实验步骤

（1）清点材料；

（2）二极管、电容、电阻的认识

根据正接时漏电流小（阻值大），反接时漏电流大来判断。电容长脚是正极，短脚是负极。

二极管的极性判断如下：

电阻色环标志如下：

色环认识的小窍门：金色和银色只能是乘数和允许误差，一定放在右边。表示允许误差的色环比别的色环稍宽，离别的色环稍远。我们用的电阻大都允许误差是±1%的，用棕色色环表示，因此棕色一般都在最右边。

六、电路调试与制作

（一）万用表的安装调试：

在没有专用校试设备的情况下，可用普通数字万用表电表校准，方法如下：

1.线路板安装程序：按线路板上的标注将电阻及元器件焊装到相应位置（注：将电位器，输入插座及晶体管插座组件垂直焊接于线路板电路版面）。

2.将装配好的万用表仔细检查，确保无措装、短路的情况下，讲万用表档位旋至最小电流档0.25V/50UA处，用数字万用表测量其“+”、“-”插座两端的电阻值，应在4.9K—5.1K之间。如不符合要求，应调整电路中的750Ω电阻阻值，直至达到要求为止。此时基准档位调试完毕。

3.将基准档位调试正常的万用电表从电流档开始逐档检测其满度值。检测时应从最小档位开始，首先检测直流电流档位，然后只直流电压，交流电压，直流电阻（中心值）及其他。各档位检测合格后，该表即可正常使用。

（二）三极管引脚判断：

1.判断三极管的基极及三极管类型

用MF47指针式万用表的电阻1k档测量三极管任意两脚电阻（其中一表笔不动，另一个表笔分别接三极管另外两脚），发现两次测量指针都偏置了，那么一表笔不动的即为基极b，

如果该表笔是黑，则只是NPN型，如果是红表笔，则为PNP型。

2.三极管c、e两极判断

仍然用万用表的1K档。以NPN为例分析，用左手的大拇指和食指捏住基极b与另外一极（主要是利用人的电阻，大概在几百K到1M左右），用黑表笔连用手捏着的非基极，另一表笔接非手捏着的一极，若指针偏转大，则与基极捏着的一极为集电极，非手捏着的为射极。此时电路构成放大电路，所以指针偏转很大，等效电路如图（2.0）：若指针不偏转，则与基极捏着一起的那极为射极e，非手捏着的为集电极。PNP同理。

判断三极管引脚的另一种方法是在判断出是PNP或NPN得情况下，若是直插的三极管可直接插在万用表测三极管放大倍数得孔中，此时，电阻档应在10Ω档，即h FE,

，指针不仅偏

，

转，而且可以测量其放大倍数。

（三）电容测量及好坏鉴定：

说明：电容出问题有两种情况，一种是电容容量下降，另一种是电容漏电，如果用电阻档测电容，若指针停在某一阻值，则一定漏电；若与正常电容测量一样偏转后回到无穷大，则可测量同一型号大小的电容，如果两次明显不一样，则偏转小的漏电。当然也可用万用表粗略测量电容容值。

（四）电解电容容值测量方法如下：

对于电容小于10uf的电解电容，可用万用表的X10K档测量（测量前要校零），首先要对电容放电（让电容两端短路，碰一下就可以，放电很快），然后黑表笔接电容正，红接负，在万用表的电容刻度上可以读出，误差一般不会超过20%；

对于电容大于10uf而小于100uf可以用万用表的1K档（测量前要校零），首先要对电容放电（让电容两端短路，碰一下就可以，放电很快），然后黑表笔接电容正，红接负，在万用表的电容刻度上可以读出，测得的电容容值为C，再乘以10，即为所测量的电容容值，误差一般不会超过20%。

对于电容大于100uf而小于1000uf可以用万用表的100档（测量前要校零），首先要对电容放电（让电容两端短路，碰一下就可以，放电很快），然后黑表笔接电容正，红接负，在万用表的电容刻度上可以读出，测得的电容容值为C，再乘以100，即为所测量的电容容值，误差一般不会超过20%。

对于电容大于1000而小于1000uf可以用万用表的10档（测量前要校零），首先要对电容放电（让电容两端短路，碰一下就可以，放电很快），然后黑表笔接电容正，红接负，在万用表的电容刻度上可以读出，测得的电容容值为C，再乘以1000，即为所测量的电容容值，误差一般不会超过20%。

注意：如果是220v给电容充电，而且电容的耐压为几百伏，则放电时有时会冒火花，但不会烧坏电容，而对于耐压小于100V的电容则可直接短路放电。

（五）驻极体好坏判断：

将万用表拨至R×100或1k档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻轻吹气（吹气速度慢而均匀）这样驻极体偏转观察比较明显，用力吹不明显，边吹气边观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用。

（六）稳压二极管稳压电压好坏及测量：

稳压二极管好坏判断：如果电池电压小于稳压管电压，则用电阻档测其反向电阻将无穷大，正向与普通二极管一样。如果万用表里装了9V的电池，则可测量其反向电阻，只能用10K档，因为10K档的电池电压为1.5+9=10.5V,因而可以测量小于该电压的稳压二极管，测其稳压大小用一个1K的电阻与其串联最佳，稳压值最接近标注值，而非1K较偏离，故以后用到稳压二极管，与其串联的最佳限流电阻为1K。可将电池取出做电源，测稳压二极管两端电压即可得到测量值。

七、实验总结

这次设计给我的总体感觉是比较简单，任务相对轻松。不过在组装和调试万用表的过程中，我还是遇到了不少的问题。

在焊接完成之后，当装上旋钮档位检验的时候，出现了第一个问题——万用表指针不动。用万用表测量电阻，观察无结果，当时以为电路有问题，后来将电池装紧，在重新安装后，指针正常转动。

虽然过程中出现了问题，但总体上我感觉还是成功的。我比较满意的是我的焊接点，由于一开始就比较重视焊点的质量，最后总体看起来是比较好的，各个点都有光泽，焊料也恰到好处。对万用表的外形我也是比较满意的。虽然外科和其它器件都是已经设计好了的，但我在需要用电烙铁固定的其他期间上下了功夫，内部导线也认真按要求排放。因此从背面看来比较美观，也很牢固，没有晃动的声响。

通过电子组装设计使我对电子元件和万用表的装机与调试更有一定的感性和理性认识，打好了日后学习电子技术课的入门基础。同时实习使我获得了收音机的实际生产知识和装配技能，培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作

的能力。最主要的是培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。具体如下：

1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。

2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。

3.能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。

4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。

5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。

6.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。

总的来说，这门课还是学到了不少东西的。尤其是在焊接技术上有了长进。

八、实物图

参考文献：

[1]李亮军《无线电基础与收音机》科学出版社2000.1

[2]王春安《电子技术与收音机》中国计量出版社2006.8

[3]张玉璞《电子技术课程设计》北京理工大学出版社1994