数字万用电表组装实训.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,数字万用电表组装实训,（1）通过万用表组装实训，进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。,（2）了解电路理论的实际应用，熟悉仪表的装配和调试工艺，提高专业技能。,一、实训目的,指针式万用表是由一个动圈式直流电流表头、分流电阻（用以扩大电流的测量范围），倍率电阻（用以扩大电压的测量范围）、整流电路）、电池和切换开关等部分构成。,数字式万用表使用A/D转换器，将测量值转换成数字，再通过计数和显示驱动电路，将测量结果以数字的形式显示出来。,二、实训原理,直流电压测量电路,万用表的原理比较简单，现首先以直流电压测量为例加以说明，测量电路如图所示。,例如，当量程选择100V，由图可看出，电表内阻阻值为电流表的内阻加上串联接入的分压电阻的阻值之和，所以表的内阻：2K18K180K1.8M18M20M。如果满偏，则电流为50A，,所以表笔两端的电压为：20 100V。,另外，同一电量选用不同量程时，但由于内阻相差很大，示数也不一样，而且存在较大的误差。所以正确选择量程是提高数据准确度的关键。,万用电表很重要的一部分是测量电路。,测量电路,的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流，它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压；整流电路将被测的交流，通过整流转变成所需的直流电。,万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现，转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。转换开关有固定触点和活动触点，它位于不同位置，接通相应的触点，构成相应的测量电路。,下面以,MF-47,型万用表为例，分部介绍电路参数的测量原理。,1、直流电流的测量,万用表的直流电流档，实质上是一个多量程的磁电式直流电流表，它应用分流电阻与表头并联以达到扩大测量的电流量程。根据分流电阻值越小，所得的测量量程越大的原理，配以不同的分流电阻，构成相应的测量量程。在电路中，各分流电阻彼此串联，然后与表头并联，形成一个闭合环路，当转换开关置于不同位置时，表头所用的分流电阻不同，构成不同量程的档位，如图所示。,图 直流电流测量电路,2、直流电压的测量,万用表的直流电压档，实质上是一个多量程的直流电压表，它应用分压电阻与表头串联来扩大测量电压的量程，根据分压电阻值越大，所得的测量量程越大的原理，通过配以不同的分压电阻，构成相应的电压测量量程。测量电路如图所示。,图 直流电,压,测量电路,3、交流电流、电压的测量,磁电式仪表本身只能测量直流电流和电压。测量交流电压和电流时，采用整流电路将输入的交流，变成直流，实现对交流的测量。其整流电路一般有半波整流和全波整流，其整流元件一般都采用晶体二极管。万用表测量的交流电压只能是正弦波。,万用表通常采用的是半波整流测量电路，如图所示。,图,交流电压,测量电路,4、电阻的测量,万用表测量电阻电路，如图所示，工作原理是欧姆定律：,其中：R为串联电阻；Rx为被测电阻；Ra为表头内阻；E为电源的电压；I为被测电路的电流。,图,电阻,测量电路,当Rx,0,，电路中电流最大，指针偏转角最大，为满偏，零刻度值，一般为表头最右端。,当Rx,，电流为零，指针无偏转，为无穷大刻度值，一般为表头最左端。,当Rx为其他值时，指针在零刻度值和无穷大刻度值间偏转。,当Rx,Ra+R,时，此时的电流为最大电流的一半，指针定位于表头刻度尺中间，为欧姆档中心值。欧姆档的刻度分布是不均匀的，它的刻度值是自右向左递增的，右半部刻度稀疏，左半部刻度紧密。,由于电池电压值在每次使用过程后的不稳定性，一般在电路中还要设置调零电阻，通过调整调零电阻的大小，以保证每次在Rx,0,时，指针定位在零刻度值，确保测量的精度。,5、电平,电平是指某一电路中输出功率P,2,和输入功率P,1,的增益。相对电平：分贝,为了测量电路中某一绝对功率或电压，通常要规定1个零电平。万用表中一般定义负载电阻R,0,为600欧姆，其消耗功率为1mW时的电平为零电平。,绝对电平：dB,其中：V,读懂原理图，了解万用表的基本原理；检查零配件，测量元器件的参数值；了解万用表的组装工艺要求，进行组装和调试。,三、实训内容和步骤,1、组装要求,（,1,）万用表的体积较小，装配工艺要求较高，元器件、组件的布局必须紧凑。否则无法装进表盒。,（,2,）各元器件、组件要布局合理、位置恰当、排列整齐。电阻阻值标要向外，以便查对和更换。按图焊装电阻，首先焊接架空电阻，然后焊接其余零件。,（3）布线合理，长度适中，引线应走直线、拐直角，要有条不紊。,（4）转换开关内部连线要排列整齐，不能妨碍其转动。,（5）焊点大小要适中、牢固，光亮美观，不允许有毛刺或虚焊，焊锡不能粘贴到转换开关的固定连接片上。,（6）各连线的剥开线头芯长度要适中。,2、工艺过程,（1）预热电烙铁，烙铁头作清洁处理，上锡。,（2）清理焊接件表面，如有镀银层应保留，根据需要选择连接线的长短和颜色，剥开线头，线芯的长度要适中。,（3）根据装配图固定某些支架，如电池架、二极管支架等。,（4）焊接转换开关上交流电压档和直流电压档的公共连线。,（）焊接转换开关上各档位对应的电阻元件及其对外连线。（）焊接固定支架上的元件，如二极管、电阻、零欧姆调节电位器及电池架的连线等。最后完成全部焊接工作。,（）检查、核对组装后的万用表电路。,（）底板装进表盒，装上转换开关旋纽，送指导教师检查。,3.组装万用表中可能出现的故障及其原因,（1）短路故障：可能由于焊点过大，焊点带毛刺，导线头露出太长或焊接时烫破导线绝缘层，装配元器件时导线过长或安排不紧凑，装入表盒后，互相挤碰而造成短路。,（2）断路故障：焊点不牢固、虚焊、脱焊、漏线、元件损坏、转换开关接触不良等。,（3）电流挡测量误差大，可能分流电阻值不准确或互相接错。,（4）电压挡测量误差大，可能分压电阻值不准确或互相接错。,（5）测量交流高电压挡时，电表指针指示偏小，可能整流二极管损坏或分压电阻不准确。,（6）用R1 k和R10挡测量同一电阻时，若表头指针位置接近，可能是R14未接通。,4、万用表校准,在没有专用校准设备的情况下，可用普通数字万用表校准，方法如下。,（,1,）将装配完成的万用表仔细检查一遍，确认无误后，将万用表旋至最小电流档,0.25V/50uA,处，用数字万用表测量其“,+,”、“,-,”两插座之间的电阻值，应在,4.95.1k,之间。如不符合要求，应调整电位器上方,220,、,120,两只电阻阻值，直至达到要求为止。,（,2,）将万用表从电流档开始逐档检测满度值。检测时，从最小档开始。首先检测直流电流档，然后是直流电压、交流电压、直流电阻及其他。各档检测符合要求后，即可投入正常使用。,四、,故障检测与排除,1、电路故障,常见故障是：虚接、开路和短路故障。,2、故障排除,查找故障的顺序可以从输入到输出，也可以从输出到输入。,3、查找故障方法,（1）直接观察法,不用仪器仪表，通过实训人员的视、听、嗅、触等手段来寻找故障和分析故障。,l,通电检查,检查仪器使用是否正确，元器件的布线是否合理。,l,通电观察,观察元器件是否发烫、冒烟，是否能闻到异味。,（2）电压测试法,用万用表和电压表检查电路各节点的电压。,（3）部件替换法,用正品元器件替换疑有故障的元器件，便于缩小故障范围，进一步查找故障。,（4）短路法,即最小化法，即断开其它电路而仅选用一部分电路来寻找故障的方法。,提高自己的故障排除能力十分重要，需要不断地进行经验积累和总结，熟能生巧。,(1),由于表头液晶部分属精密仪表，在安装时需倍加小心。,(2),表头部分含有永久磁铁，有磁性，很容易把含铁的杂质的吸入，损坏表头。,(3),所有焊点必须饱满可靠，要防止虚焊、脱焊现象。,(4)测量系统的接地与共地,五、注意事项,测量系统的接地与共地,仪器“接地”与“共地”是抑制干扰、确保人身和设备安全的重要技术措施。所谓“地”通常是指大地。仪器和设备往往是以地球的电位作为基准，即以大地作为零电位。仪器的外壳通常直接接地，而且接地电阻越小越好（一般应在6以下）。,“地”也可以是以电路系统中某一点电位为基准，如电路中往往以设备的金属底座、机架、外壳或公共导线作为零电位，即“地”电位，这种“地”电位不一定与大地等电位。如在使用交流毫伏表的时候，由于毫伏表是高灵敏度、高输入阻抗仪器，若仪器外壳未接地，当人手或金属物触及高电位端时，会使仪器的指示电表严重过负荷，从而导致仪表损坏。,另外，在实验过程中要注意仪器和实验电路的共地问题。所谓“共地”是指仪器与实验电路的公共端，当两个或多个仪器通过交流电源供电时，就需要将各自的公共端可靠地连接在一起，使干扰最小。,总之，电工电子实验系统中各仪器应该是既“接地”又“共地”，这样既能够消除干扰，又能保证人身和设备的安全。,根据测量需要，选择正确的功能档位。万用表的两枝表笔，按红（）黑负（）的接法接到测量端。通常在进行电流和电压测量之前，要估计一下电流和电压值的范围，先选择最大量程，然后根据示数进行调整，直至合适量程。,六、万用电表使用方法,1）、直流电压测量,将功能开关切换到“直流电压”位置，并选择适当的测量范围。测量时，将红表笔接到电压高的一端，黑表笔端接到电压底的一端。如果极性接反，指针会反向偏摆，容易损坏表针；如果是数字表，通常显示负号。在测量电压时，要注意万用表的极性。,2）、直流电流测量,测量前，需关断电源，将万用表串接在电路中。测量时，将功能开关切换到“直流电流”位置，根据估算值选择测量范围。同时要注意电流的方向，表笔接法与测量直流电压相同。,特别提醒，在测量电流时，避免将万用表并联到被测部位两端，由于电流表内阻很小，极易造成短路、损坏电表或发生事故。,3）、交流电压测量,将功能开关切换到“交流电压”位置，并根据估算值选择测量范围，表笔极性任意。,4）、电阻测量,将功能开关切换到“电阻”位置，根据估算值选择测量范围。测量前，先将指针表两表笔短接，使表针指在0欧姆处，然后再进行电阻测量，表笔极性任意。,一般来说，在测量阻值时，通常要把电阻某个引脚从电路中断开。测量含有大电容或大电感电路中的电阻时，电容或电感上的电荷必须放尽。,5）、二极管检测,二极管的检测，通常用于二极管正反向阻抗测量与正负极的判别。测量时，将功能开关切换到“电阻”位置，然后再选择测量范围。二极管正向导通时，阻抗很小，通常小于1K欧姆；而反相阻抗很高，通常高于100K欧姆。,注意：一般情况下，指针万用表的红表笔接内置电池的负端，黑表笔接内置电池的正端；数字式万用表则相反。,七、,焊接基本知识,1、焊料和焊剂,焊料通常使用熔点在180,o,C左右的铅锡合金，俗称焊锡，通常有条状和管状两种，而管状最为常用。为使用方便，管状焊锡通常在管内装有松香，使用时可不必再加焊剂。,焊剂又称助焊剂，其作用是净化焊料与焊件表面，清除氧化膜，减少焊料表面张力，提高焊料的流动性，以使焊点牢固美观。焊剂通常分为无机系列（主要是氯化锌、氯化铵）、有机系列（主要由有机酸、有机卤素组成）和松香系列三大类。松香价格便宜，常温下没有腐蚀性，绝缘性强，所以电子电路的焊接通常都是采用松香酒精焊剂。,2、烙铁的使用,电烙铁是锡的主要工具，主要由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、电源线等组成，分外热式、内热式两种。常用的功率有20W、25W、30W、45W、100W、200W等多种。使用电烙铁应注意以下几点。,（1）新购的烙铁第一次使用时，焊头要先镀一焊锡，以防氧化。注意掌握烙铁温度防止烙铁头因过热而被“烧死”。,（2）使用烙铁要轻拿轻放，避免猛力敲打。,（,3,）,烙铁握法有三种：反握法、正握法、握笔法。一般小功率电烙铁采用握笔法。,3、焊接工艺,（1）焊点要求:焊点要有足够的强度，无虚焊、假焊，焊点表面圆而光滑，无毛刺。,（2）元器件的插装:元器件通常有卧式插装法和立式插装法两种，具体采用哪种方法要视安装位置而定；晶体管安装时除对准E、B、C三脚外，一般管脚引线应预留35mm；集成电路应弄清引脚的排列与孔位是否对准，同时焊接时注意不能造成短路。,4、焊接方法,掌握焊接操作方法，要做到：一刮、二镀、三测、四焊、五查。焊接时要掌握焊锡量要适中，焊接时间要短，同时要注意手持电烙铁焊接时不能碰伤其它元器件，烙铁头要同时给焊接件和焊接面加热。,