简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与制作实验报告
简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与校准

物理学院物理学类2009301020162 沈港博

摘要:万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。它可用不同的量程测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。有的万用表还可以测量阻抗、容抗和音频功率等。学习制作和设计万用表非常重要,还有利于我们大学同学提高电路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解,提高自身的动手能力。

关键字:万用电表、表头、测量电路、转换装置。

1 实验目的

(1)通过万用表组装实验,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,进一步学会分析电路,提高自身的能力。

2 实验原理

万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。指示器俗称表头,用来指示被测电量的数值,通常为磁电式微安表。表头是万用表的关键部分,万用表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的,满刻度偏转电流越小,灵敏度越高。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。

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。

万用表基本原理,如下图1-1所示。

图1-1万用表基本原理图

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16-6所示。

图1-2 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16-7所示。

图1-3 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16-8所示。

正半周

图1-4 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16-9所示,工作原理是欧姆定律:

x

a R R R E I ++=

其中:R 为串联电阻;X R 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1-5 电阻测量电路

当X R =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X R =∞,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X R 为其他值时,指针在零刻度值和无穷大刻度值间偏转。

当X R =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,通过调整阻值的大小,使指针定位在零刻度,确保测量精度。

3 实验所需仪表和材料

1、所需材料与器件

(1)电阻

见表1-6。

表16-6 所需电阻阻值表

注:电阻精度除注明外,其余均为1%。

(2)元器件

见表1-7。

表16-7 元器件表

(3)塑料件

见表1-8。

表16-8 塑料件表

(4)所需工具和仪器

万用表,螺丝刀,表头,数字万用表。

4 实验内容与步骤

1.按照原理图进行电流、电压及电阻的测量,记录相关的实验数据并记录。

2.万用表校准

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4.9~5.1kΩ之间。如不符合要求,应调整电位器上方220Ω、120Ω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。

5 思考题

(1)电流表量程扩大后,原表头内允许通过的最大电流是否发生变化?

(2)万用表内部并没有专门测量电容的电路,电容的测量是如何实现的?

(3)画出测量三极管放大倍数的原理图。

6 注意事项

(1)由于表头部分属精密仪表,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。

7. 参考文献:

1.《武汉大学物理实验》周殿清主编

2. 百度文库

万用表的安装实验报告

电路分析课程设计报告设计题目:万用表原理与安装 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 设计时间 教师评分 2011年 6月 17日

目录 1.概述..................................... 错误!未定义书签。 1.1目的....................................................................... 错误!未定义书签。 1.2设计任务............................................................... 错误!未定义书签。 1..3课程设计要求..................................................... 错误!未定义书签。 2. 万用表的组装及焊接 (3) 2.1 MF47型万用表的工作原理框图 (3) 2.2 MF47万用表电阻档工作原理............................. 错误!未定义书签。 2.3 MF47型万用表的安装步骤 (4) 3.焊接前的准备工作 (5) 3.1清除元件表面的氧化层 (5) 3.2原件引脚的弯制成形 (5) 3.3焊接练习 (5) 3.4元器件的插放 (6) 4.元器件的焊接与注意事项 (6) 4.1元器件的焊接 (6) 4.2注意事项 (8) 5.焊接后的实物图 (9) 6.故障的排除 (10) 7.万用表的使用及注意事项 (11) 7.1万用表的使用 (11)

7.2注意事项............................................................... 错误!未定义书签。 8.总结 (12) 8.1 所遇到的问题,你是怎样解决这些问题的 (12) 8.2体会收获及建议 (12) 8.3参考资料 (12) 9.教师评语 (13) 10.成绩 (13)

万用表的组装和调试实训报告

万用表的组装和调试实训报告 一.万用表的组装和调试目的和要求 万用表的组装和调试其目的是巩固和加深所学电子技术的知识,了解并初步掌握一般电子产品的生产制作、调试与研制开发的基本技能与方法,全面提高学生的实践动手能力和分析问题、解决实际问题的能力;使学生对电子产品生产获得一定感性认识,为今后从事电子产品制作与创新设计工作奠定初步的实践基础。 在上课的时候我们自己动手安装万用表,旗舰需要们们自己识别集成电路的电阻值,电容,电位器,二极管等等器件。然后自己安装元件,动手焊接,组装和调试,知道最终做出一个可以在实际中使用的万用表。在此过程中学会使用基本工具,比如尖嘴钳、剥线钳,还有电烙铁,焊锡,另外在实践中不可避免的会遇到各种问题,这可以培养我们的排查问题,解决问题的能力。在学习安装万用表的同时,还要学会识别电路图原理,了解万用表的各个功能是通过什么原理来实现的,以此了深入解到曾经在课堂上学过各种元件电路模型的应用方法和误差。在组装的过程中也要学会抓住细节精益求精,有条理的操作和分析问题。 二.Mf47的组成部分 指针式万用表的型式很多,但基本结构是类似的。指针式万用表的结构主要由表头、档位转换开关、测量线路板、面板等组成 表头是万用表的测量显视装置,指针式万用表采用控制显示面板+表

头一体化结构;档位开关用来选择被测电量的种类和量程;测量线路板将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。三.Mf47安装原理及准备工作 1.整理元器件 首先因该是根据产品盒内的说明书指示清点各个原件是否有缺失。 2. 电阻识别读数方法 红红黑棕金五色环电阻最后一环为误差,前三环数值乘以第四环的10颜色次幂颜色次,其电阻为220×10^1=2.2K 误差为±5% 第一色环是百位数,第二色环是十位数,第三色环是个位数,第四色环是应乘颜色次幂颜色次,第五色环是误差率。首先,从电阻的底端,找出代表公差精度的色环,金色的代表5%,银色的代表10%。再从电阻的另一端,找出第一条、第二条色环,读取其相对应的数字,以下图为例,前两条色环都为红色,故其对应数字为红2、红2,其有效数是22。再读取第三条倍数色环,黑1。所以,我们得到的阻值是22x1=22Ω。如果第三条倍数色环为金色,则将有效数乘以0.1。如果第三条倍数色环为银色,则乘以0.01。对于第五环所代表的代表误差。如果第五条色环为黑色,一般用来表示为绕线电阻器,第五条色环如为白色,一般用来表示为保险丝电阻器。如果电阻体只有中间一条黑色的色环,则代表此电阻为零欧姆电阻。

简易万用表的设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f61331676.html, 简易万用表的设计 作者:王流凤 来源:《科教导刊·电子版》2015年第13期 (西南交通大学信息科学与技术学院四川·成都 611756) 摘要本系统是通过使用8位STC89C52单片机来实现对数据的处理,不仅低功耗,还高性能,可以实现对电阻、电容的测量。电阻、电容是由555多谐振荡电路产生,STC89C52的定时器可以利用外部时钟源来计数,将RC的测量电路产生的频率作为单片机STC89C52的时钟源,通过计数则可以计算出所测频率,再通过该频率计算出各个参数。 关键词 555多谐振荡电路起振电路复位电路数码显示 中图分类号:TM938.12 文献标识码:A 1方案设计及分析 测量电子元器件集中参数R 、C的仪表种类较多,方法也各不相同,但是都有其优缺点;一般来说测量方法计算起来都很复杂,不易实现测量自动化及实验智能化。本次设计是运用把电子元件参数R 、C转化为频率信号f,然后用单片机计数后来算出对应参数,并显示出来,其转换原理分别是RC振荡,这样就实现把模拟量近似转换为数字量,而频率f是单片机很容易处理的数字量,这种数字化的处理使我们的仪器实现智能化。 2 STC89C52 STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有 传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash,使 得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 3系统硬件设计及电路 系统分为三个部分,分别有测量电路部分,通道选择部分,控制部分,STC89C52单片机将根据所选通道,通过IOA4和IOA3向模拟开关送两个地址信号,取得振荡频率,然后根据所测频率来判断是否更换量程,又或者是把数据处理后,得出相应的参数。电阻测量电路:电阻的测量是通过“脉冲计数法”来进行测量的,用555构成的多谐振荡电路来实现,通过计算振荡频率的大小来得出所测电阻的阻值。电容测量电路:电容同样是采用“脉冲计数法”,由555多谐振荡电路来实现其功能,通过所测频率的大小来得出电容大小。多项选择电路:利用 CD4052来实现测量类别的转换,CD4052是一个双4选二的多选开关,当选择了某个频率之

万用表实验报告

物理实验报告 姓名:杜伟胜班级桌号日期成绩一、实验项目:万用 表的使用二、实验目的:掌握万用表的使用方法三、实验仪器:mf500-4 型万用表、直流稳压电源、滑线变阻器、标准电阻箱、电阻 板、暗盒子、伏特表、毫安表、单刀开关、双刀开关、导线7条、故障线2条。 四、实验内容步骤及实验记录: 1.用万用表测量交流电压、直流电流和电阻 (1)用交流电压档测量市电电压值(约220v); 将万用表置于交流250v档,调零。用表笔探测交流电源插座的插孔。手不可接触表笔金 属部分。 测量值为228v,在仪器工作允许范围。可以通过调节实验室的交流稳压电源到输出220v。 (2)用欧姆档测量电阻板上的电阻值,并指明所用档次的中值电阻值为多少?测量前 必须调零,并使电路不闭合、不通电。 c (3)按图1连接电路。电源电压取5伏,选 ubc、ucd、择合适的量程分别测出uab、ubd和u ad ,同时要记录测量量程及其 内阻;(灵敏度20kω/v) 图 1 (4)选择合适的量程测出回路中的电流i,并记录测量量程和内阻(50μa表头,内 阻r 2.用万用表检查和排除故障(用伏特计法) 按图2连接电路。其中电源电压e取5伏,电阻用电阻箱500欧左右。把检查过程记录 下来。 现象:毫安表没有示数,伏特表有示数,’’’’’’ab有电压,cd无电压,dc无电压,fd 无电压,’’’’’’fh无电压,fc有电压,cd有电压hf间有电压, ’’故知线ff为故障线,dd为故障线。 ’ 3.用万用表判断黑盒子内的元器件及其连接电路。元器件有干 电池(1.5v)、电容器、电阻、二极管中的四只 三、误差分析 1、 由图1电路的电压测量数据发现,实际测量值小于计算值,尤其是ucd。 电路,增加了电路总电阻,导致总电流的减小。电流接入误差计算如下: ?i/i测?ra/r等 故 3、 ?i?3.1/121?40?μa 实验中出现的问题及解决 四、注意事项 (1)测量前一定要根据被测量的种类、大小将转换开关拨至合适的位置;(2)执 表笔时,手不能接触任何金属部分; (3)测试时采用跳跃接法,即在用表笔接触测量点的同时,注视电表指针偏转情况,随 时准备在出现不正常现象时使表笔离开测量点。

万用表的设计与组装实验报告

目录 引言 (2) 实验方案: (2) 一:直流电流档 (3) 二:直流电压档 (3) 三:交流电压档 (4) 四:电阻档 (4) 实验内容 (5) 实验步骤 (5) 一:制作可调电压的直流电源 (5) 二:制作量程1.00mA直流电流表并校验 (6) 三:制作量程2.50V的直流电压表并校验 (7) 四:制作量程10.0V交流电压表并校验 (8) 五:制作×100挡的欧姆表并校验 (10) 万用表使用说明 (11) 参考资料 (11)

万用表的设计与组装 引言 实验任务: 分析研究万用表电路,设计并组装一个万用表。 实验要求: 1.分析常用万用表电路,说明个挡的够功能和设计原理; 2.设计组装并校验具有下列四档功能的万用表。 (1)直流电流挡:量程1.00mA; (2)以自制的 1.00mA电流表为基础的直流电压档:量程 2.50V。 (3)以自制的1.00mA电流表为基础的交流电压档:量程 10.00V。 (4)以自制的1.00mA电流表为基础的电阻档(×100)电源使用1.5V电池。 3.给出将×100电阻档改造为×10电阻档的电路。 主要仪器: 表头,导线若干,电阻箱若干,万用表。 实验方案: 用给定的表头通过与相应的电阻进行串并联可以组装成有直流电压、电流档的万用表。通过整流滤波电路可以组装成有交流电压

档的万用表。该表头的内阻为R g ,满偏电流为I g 。 一:直流电流档 表头满偏电流较小,不能直接测量较大电流。因此需要小电阻分流。分流电路如图(a )。设直流电流档的量程为I 。并联电阻为R x 。由欧 姆定律的I g R g =I 1R g +1R x ………………………………………………………………...(1 ) (a) 由公式(1)可以求得R x 的理论值是R x =I g R g I?I g 二:直流电压档 由于表头内阻较小,满偏电流也很小。因此满篇电压也很小则需串联一个较大的电阻分压。设直流电压档的量程为串联电阻为R y 由欧姆定律得U=I R y +U g ………………………………………………….(2) 其电路图如图(b ) G R x

简易数字万用表的设计

2013年江西省大学生电子设计简易数字万用表 (C 题) 2013年5月28日

目录 摘要 0 一.设计任务 (1) 二.系统方案 (2) 三.理论分析与计算 (3) 3.1器件的选择与比较 (3) 3.2 测量电路的设计和分析 (3) 3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路 (3) 3.2.2 多量程数字电压表原理 (3) 3.2.3 多量程数字电流表原理 (4) 3.2.4 电阻的测量原理 (5) 3.2.5 电容测量原理 (6) 四.电路设计与程序设计 (7) 4.1 直流电压测量电路 (7) 4.2 直流电流测量电路 (7) 4.3 电阻测量电路 (8) 4.4 测电容电路 (8) 4.5 最小系统电路 (9) 五.测试方案 (10) 5.1 硬件调试 (10) 1.测试仪器 (10) 2.测试方法 (10) 5.2 软件调试 (10) 5.3 硬件软件联合调试 (10) 模块程序设计法的主要优点是: (10) 5.4测试流程 (11) 5.4.1 整体测试流程 (11) 5.4.2电压测试流程 (11) 5.4.3 电阻测量流程 (11)

5.4.4 电流测试流程 (12) 参考文献 (13)

摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表,能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感,四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定,使系统整体硬件更简单,本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD,它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片,配以RC上电复位电路和11.0592MHZ 震荡电路,显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短,这样保证了系统的实时性。 关键字:数字万用表;单片机;AD转换

万用表的设计与组装实验报告

北京交通大学 大学物理实验 设计性实验 实验题目:万用表的设计与组装 学院 班级 学号 姓名 首次实验时间年月日 指导教师签字

万用表的设计及组装实验报告 ●实验任务 分析研究万用表电路,设计并组装一个万用表。 ●实验要求 1、分析常用万用表电路,说明各档的功能和设计原理。、 2、设计组装并校验具有下列四档功能的万用表: (1)直流电流档;量程; (2)以自制的的电流表为基础的直流电压档:量程; (3)以自制的的电流表为基础的交流电压档:量程; (4)以自制的的电流表为基础的欧姆档(×100):电源使用一节; (5)给出将×100电阻挡改造成的×10电阻挡的电路(不进行实际组装)。 ●实验方案 (一)直流电流档(): 1、电路图: 2、实验步骤: (1)用数字万用表测量灵敏电流表内阻Rg。 (2)连接如图所示的电路。 (3)调节R2使得(R1+R2)等于Rg,调节R1使灵敏电流表达到满偏。(4)通过调节变压器读出几组不同的数据,进行校验。 (二)直流电压档() 1、电路图: 2、实验步骤; (1)连接如图所示的电路图。 (2)通过计算得自制电流表需串联电阻R3. (3)调节R1灵敏电流表达到满偏,数字万用表读数为。 (4)调节变压器读出几组两表的读数记录在原始数据记录纸上;画出校验图。

(三)交流电压档(): 1、电路图: 2、实验步骤; (1)连接如图所示的电路。 (2)通过计算得R4阻值。 (3)调节R1使灵敏电流表达到满偏,数字万用表的读数为。 (4)调节变压器读出几组不同的读数并记录在原始数据记录表上。 (四)电阻挡(×100): 1、电路图; 2、实验步骤; (1)连接如图所示的电路。 (2)通过计算得到灵敏电流表满偏时的R5阻值。 (3)将正负表笔接到电阻箱上,通过改变电阻箱电阻大笑记录灵敏电流表上的读 数。 (五)电阻档(×10)设计方案 1、电路图 ●注意事项 1、注意交流直流档的选择(AC交流,DC直流); 2、注意二极管的方向不能接反,否则容易造成短路或断路; 3、检查完电路正确后再打开电源。 ●参考文献

电路课程设计——万用表设计

目录表 第一章课程设计目的及任务 (1) 1-1 万用表设计制作的目的及任务 (1) 1-2 万用表简介 (1) 1-3 本次课程设计的任务 (1) 第二章万用表原理 (2) 2-1 指针式万用表的组成 (2) 2-2 指针式万用表最基本的工作原理 (3) 2-3 MF47型万用表的工作原理 (4) 2-4 MF47万用表电阻档工作原理 (4) 第三章MF47万用电表制作及装配 (6) 3-1 万用表套件材料 (6) 3-2 二极管极性的判断 (7) 3-3 色环的认识 (8) 3-4 元件引脚的弯制成型 (9) 3-5 焊接 (10) 3-6 元器件的插放 (11) 3-7 元器件参数的检测 (12) 3-8 元器件的焊接 (13) 3-9 线路板安装程序 (13) 第四章MF47万用电表安装调试 (14) 第五章课程设计心得体会 (14) 附录 (15) 参考文献

第一章课程设计目的及任务 1-1 万用表设计制作的目的及任务 现代生活离不开电,我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表,比如尖嘴钳、剥线钳、万用表,并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。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。 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非常有帮助。 1-2 万用表简介 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表,一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻,有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。MF47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程,是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。 1-3 本次课程设计的任务 万用表是电工必备的仪表之一,每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。通过本次万用表的原理与安装实习,要求学生了解万用表的工作原理,掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。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。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。

大学物理实验报告之万用表的使用

大学物理实验报告 学院班级 实验日期 2017 年6 月6 日实验地点:实验楼B413室

同的量程。并联电阻越小,量程也就越大。图1是多量程直流电流挡原理图。 (2)直流电压挡表头本身也是一个量程很小的直流电压表,其量程为V g=I g R g(I g 为表头满偏电流,R g为表头内阻)。根据分压原理,表头与不同的电阻串联就能得到不同的量程。图2是多量程电压表原理图。 (3)交流电压挡磁电式表头内永久磁体的磁场方向恒定,当通过交流电时,作用在可动部件上的力矩方向将随电流方向的变化而变化。由于表头可动部分惯性较大,它在某一方向力矩作用下,还来不及转动,力矩的方向又发生了变化,这样,表头的指针实际上不可能转动。所以,必须把交流电转换成直流电,才能测量。图3是多量程交流电压表原理图,图中D1、D2为整流元件。 (4)电阻挡图4是欧姆表的原理图,它由表头、电池、电阻R i和调零电阻R0组成。在a、b两端即红、黑两表棒之间可接入待测电阻R x。测量前,先把两表棒短路即R x=0。调节调零电阻R0使表头指针指到刻度线右端的满刻度,即欧姆表的零点。此时,电路中的电流 (式1)式中R z=R g+R0+R i+r称为欧姆表的综合电阻。这一步骤称为欧姆表的调零。 测量未知电阻R x时,将它接入两表棒之间,则电路中的电流为: (式2)

从上式可见,当ε和R Z恒定时,I仅随R x而变。它们之间有一一对应的关系。如果在刻度线上不同位置刻出相应的电阻值,那么在测量未知电阻时就可以在刻度线上直接读出被测电阻的数值。从式2还可以看出,R x越大、I越小,表头指针偏转的角度越小,刻度的间隔也越小。当R x→∞,即a、b间开路,I→0,指针在刻度线左端位 置不动,所以刻度线左端的欧姆刻度为∞。当R x=R z时,, 指针将在刻度线的中央,所以R z又称为中值电阻。 综上所述,当R x在0→∞之间变化时,指针将在刻度线右端到左端位置间变化,正好与电流表、电压表的刻度相反。另外,标尺的刻度是不均匀的,R x越大,刻度越密。读数时必须注意。 为了精细地读数,万用电表中欧姆挡都有多种挡次。不同挡次的中值电阻是不同的,不同挡次之间通常采用十进制。具体线路较复杂,不在这里讲述。测量时,究竟应选择哪一挡次,这要看被测电阻的值而定。原则上应尽量选用R x在该挡次的中值电阻附近。 应该指出,由于新旧电池内阻r的变化,或者在换挡使用时,由于电路参数的变化,式1的条件往往不能满足。就是说,当R x=0时,电路中的电流将不等于I g,表买的指针并不指在刻度线右端的零欧姆处,产生了系统误差。因此测量前必须通过调零,以改变R0的阻值来满足式1的要求,从而达到I与R x的函数关系式2不变的目的。 2. 数字式万用电表 数字式万用电表是根据模拟量与数字量之间的转换来完成测量的,它能用数字把测量结果显示出来。其原理方框图如图5所示,主要包括直流电压变换器、模-数转换器、计数器、显示器和逻辑控制电路等部件。直流电压变换器的作用是把被測量(如电流、电阻等)变换为电压;模-数转换器则是把电压转换为数字量;计数器可对数字量进行运算,再把结果经过译码系统送往显示器进行数字显示;逻辑控制电路主要对整机进行控制及协调各部件的工作,并能使其自动重复测量。

设计性实验报告格式

大学物理设计性实验报告 实验项目名称:万用表设计与组装实验仪 姓名:李双阳学号:131409138 专业:数学与应用数学班级:1314091 指导教师:_王朝勇王新练 上课时间:2010 年12 月 6 日

一、实验设计方案 实验名称:万能表的设计与组装试验仪 实验时间:2010年12月6日 小组合作: 是 小组成员:孙超群 1. 实验目的:掌握数字万用表的工作原理、组成和特性。 2. 掌握数字万用表的校准和使用。 3. 掌握多量程数字万用表分压、分流电路计算和连接;学会设计制作、使用多量程数字万用表 2、实验地点及仪器、设备和材料: 万用表设计与组装实验仪、标准数字万用表。 3、实验思路(实验原理、数据处理方法及实验步骤等): 1. 直流电压测量电路 在数字电压表头前面加一级分压电路(分压电阻),可以扩展直流电压测量的量程。 数字万用表的直流电压档分压电路如图一所示,它能在不降低输入阻抗的情况下,达到准确的分压效果。 例如:其中200 V 档的分压比为: 001.010*********==+++++M K R R R R R R R 其余各档的分压比分别为: 档位 200mV 2V 20V 200V 2000V 分压比 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 图一 实用分压器电路 实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的,如先确定 M R R R R R R 1054321=++++=总 再计算200V 档的电阻:K R R R 10001.021==+总,依次可计算出3R 、4R 、5R 等各档的分压电阻值。换量程时,多刀量程转换开关可以根据档位调整小数点的位置,使用者可方便地直读出测量结果。 尽管上述最高量程档的理论量程是2000V ,但通常的数字万用表出于耐压和安全考虑,规定最高电压量限为1000V 或750V 。

简易万用表的设计与制作

简易万用表的设计与制作 万用表是常用的测量工具,主要是由直流计及若干电阻构成。由于万用表具有具有多用途用方便等优点,有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。 一 实验目的 1. 了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。 2. 掌多量程万用表的制作方法。 二 实验原理 万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁 电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流 表,同样,磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压 表。电流计允许通过的最大电流称为电流计量程,用g I 表示, 电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻,用g R 表示。量程 g I 与内阻g R 是电流计特性的两个重要参数。 要将磁电式电表改装成量程为I 的电流表,只需在 电表表头两并联一分流电阻,分流电阻阻值按一下公式 计算:)/(g g g s I I I R R -?=。 并联不同的分流电阻可 构成不同量程的电流表,如图1所示电流表有四个不同 量程。 如果要将电流计改装成量程为U 的电压表,则电 流计需串联一分压电阻,分压电阻阻值按如下公式计 算:g g x R I U R -=。串联不同的分压电阻,得到不同 量程的电压表,如图2所示。 如果要将表头改成欧姆表,可由图3说明原理, 开始短接a 、b 两端,调节电阻R ’使得电流计满刻度,此时:' R R E I g O +=,则当x R 接入回路后,回路电流为:x g x R R R E I ++=(E 为电池电动势,g R 为表头内阻,x R 为待测电阻)。所以,一旦E 、g R 、R ’确定后,回路电流仅由x R 决定。当'R R R g x +=时, 2 o x I I =,此时电流表指针指向刻度线中点,这时的电阻x R 称为欧姆表的中值电阻。由此方法可在电流计面板上刻度以显示不同的阻值电阻x R 。由于x I 与x R 呈非线性关系,所以欧姆表刻度为非均匀刻度,另外,实际是作为电源的电池也 非恒定,所以欧姆表还需作零欧姆调整,实际电路中应增加零欧姆调整电位器。 如果要扩大欧姆表量程,可以采用一下两种方法,一是电流计两端并联不 同的分流电阻,二是可提高电源电压。 三 实验内容

电子技术课程设计报告 简易万用表

中南民族大学 电子技术课程设计报告 题目简易万用表 学院计算机科学学院 专业自动化年级 10级 姓名赵世龙学号 10064082 指导教师周熠 2212年6月15日 指导教师评语: 作品50 设计方案10 制作质量20 完成效果20 报 告 40 方案论证10 电路计算10 调试测试10 规范性10 其 他 10 工作态度5 答辩5 总分:指导教师签名:

电子技术课程设计 任务书 设计题目:简易万用表 学生姓名:赵世龙学号:10064082 专业班级:10级自动化 一、设计条件 1.可选元件 (1)红外发送、接收管、音乐IC模块、运算放大器、晶体管、按键、扬声器、555定时器、光明电阻 (2)电阻、电容、电感、电位器等,按需使用 (3)自备元件(直流电源) 2.可用仪器 万用电表、表头、测量电路、转换装置 二、设计任务及要求 1.设计任务 本课程设计的内容是简易万用表设计,要求是。 2.设计要求 直流稳压电源供电,可测量直流电压、交流电压、电阻值 ①直流电压:0~+5V(可选:扩展到±5V) ②交流电压:0~+5V有效值(45~55Hz) ③电阻值:0~20kΩ(可选:扩展到1MΩ) ④最大误差:2.5%(可选:扩展到1% 三、时间安排 1.第9周:布置设计任务,讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求,完成选题。 2.第10~14周:完成资料查阅、作品设计、模拟仿真,领取元件、实际制作。 3.第15~16周:制作并调试设计作品。 4.第17周:作品检查、评价、验收,撰写设计报告。 5.第18周:抽选作品答辩,提交设计报告。 指导教师签名:年月日

简易万用表的设计 摘要:万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。它可用不同的量程测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。有的万用表还可以测量阻抗、容抗和音频功率等。学习制作和设计万用表非常重要,还有利于我们大学同学提高电路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解,提高自身的动手能力。 关键字:万用电表、表头、测量电路、转换装置。 1 实验目的 (1)通过万用表组装实验,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,进一步学会分析电路,提高自身的能力。 2 实验原理 万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。指示器俗称表头,用来指示被测电量的数值,通常为磁电式微安表。表头是万用表的关键部分,万用表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的,满刻度偏转电流越小,灵敏度越高。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。 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。 万用表基本原理,如下图1-1所示。

万用表的设计与制作

目录 前言 (1) 1.DT9205A电路板的焊接 (2) 1.1理论指导 (2) 1.2拆卸原废弃的电路板 (2) 1.3电路元件的识别 (3) 1.4 DT9205A 电子元器件焊接 (5) 1.4.1焊接过程 (5) 1.4.2焊锡规范 (6) 1.4.3焊接问题 (8) 1.4.4焊烙铁清锡 (9) 1.4.5松香、湿海绵的作用 (9) 2.DT9205A万用表零件的安装 (9) 2.1 DT9205A转盘安装 (9) 2.2敏感程度的组装 (11) 2.3显示屏的安装( LCD的安装) (11) 2.4 DT9205A后盖、护套和支架安装 (12) 3.DT9205A万用表的调试 (13) 3.1转盘的调试 (13) 3.1.1 转盘档位偏差 (13) 3.1.2 转盘转动示数无变化 (13) 3.2电压的精确误差的调试 (14) 3.3电流的精确误差调制 (15) .常见问题 (15) 致谢 (17) 参考文献 (18)

前言 万用表是制作电子电路时必备的测量仪表。它可测量电阻的阻值大小, 电压、电流的大小, 判别电路的通断及元件的好坏等等。 数字万用表亦称数字多用表(DMM),是广大电子技术人员和电子爱好者从事电子测量及维修工作的必备仪表。最普通的数字万用表一般具有交直流电压测量、交流直流电流测量、电阻测量、通断声响检测、二极管正向导通电压测量、三极管放大倍数及性能测量等功能,有些数字万用表则增加了电容测量、频率测量、温度测量、数据记忆及语音报数等功能,给实际检测工作带来很大的方便。数字万用表有台式数字万用表和便携式数字万用表。便携式(亦称手持式)数字万用表因其测量准确度高、功能全、显示直观、输入阻抗高、过载能力强、价格低、耗电省、便于携带等显著优点,在各个领域被广泛采用。 万用表是电气工程中常用的多功能、多量程的电工仪表。一般万用表可以用来测量直流电流、电压、交流电流、电压以及电阻, 有的还可以测量音频功率及电平、电容和电感等。由于便于携带, 使用方便, 受到电气工作者的喜爱。在电力企业中凡是和电打交道的人, 几乎是人手一块万用表。这就要求万用表的使用者在实际测量工作中, 要准确选用万用表类型, 并且正确选择万用表各档量程, 否者不仅会因测量误差引起误判断, 还会因为使用不当烧损万用表而造成经济损失。

简易万用表的设计与制作实验报告1

课程实习报告 实习名称:简易万用表 学生姓名:伍攀 学号:201016030120 专业班级:J10101 指导教师:李文圣 完成时间:2011 年6月28日 报告成绩: 评阅意见: 评阅教师日期

目录 第一部分 摘要???????????????????????????????3 Abstract??????????????????????????????3第 1 章绪论????????????????????????????3 1课题背景研究的意义及目的????????????????????3 1.1意义?????????????????????????????3 1.2目的?????????????????????????????3第 2 章实验原理???????????????????????????3 第3 章简易万用表原理说明??????????????????????? 4 3.1 简易万用表原理图???????????????????????? 5 3.2 简易万用表的工作原理??????????????????????7 3.3电阻的测量原理?????????????????????????8 3.4直流电流的测量原理???????????????????????9 3.5直流电压的测量原理???????????????????????9 3.6交流电流、电压的测量原理????????????????????9 3.7实验工具和仪器?????????????????????????10第4 章实验内容和步骤??????????????????????????10 第5 章电路的仿真与调试?????????????????????????10 第6 章注意事项?????????????????????????????15 第7 章心得??????????????????????????????16 第8 章参考文献?????????????????????????????16 第9 章致谢???????????????????????????????16

万用表实验报告

物理实验报告 姓名:杜伟胜 班级 桌号 日期 成绩 一、实验项目:万用表的使用 二、实验目的:掌握万用表的使用方法 三、实验仪器:MF500-4 型万用表、直流稳压电源、滑线变阻器、标准电阻箱、电阻 板、暗盒子、伏特表、毫安表、单刀开关、双刀开关、导线7条、故障线2条。 四、实验内容步骤及实验记录: 1.用万用表测量交流电压、直流电流和电阻 (1) 用交流电压档测量市电电压值(约220V ); 将万用表置于交流250V 档,调零。用表笔探测交流电源插座的插孔。手不可接触表笔金属部分。 测量值为228V ,在仪器工作允许范围。可以通过调节实验室的交流稳压电源到输出220V 。 (2) 用欧姆档测量电阻板上的电阻值,并指明所用档次的中值电阻值为多少? 测量前必须调零,并使电路不闭合、不通电。 择合适的量程分别测出ab U 、bc U 、cd U 、bd U 和ad U ,同时要记录测量量程及其 内阻;(灵敏度20k Ω/V ) (4) 选择合适的量程测出回路中的电流I ,并记录测量量程和内阻(50μA 表头,内 图 1 c

阻r 2.用万用表检查和排除故障(用伏特计法) 按图2连接电路。其中电源电压E 取5伏,电阻用电阻箱500欧左右。把检查过程记录下来。 现象:毫安表没有示数,伏特表有示数,a ’b ’有电压,c ’d ’无电压,d ’c 无电压,fd ’无电压,f ’h ’无电压,f ’c ’有电压,c ’d 有电压h ’f 间有电压, 故知线ff ’为故障线,dd ’ 为故障线。 3.用万用表判断黑盒子内的元器件及其连接电路。元器件有干 电池(1.5V )、电容器、电阻、二极管中的四只 三、误差分析 1、 由图1电路的电压测量数据发现,实际测量值小于计算值,尤其是cd U 。 原因是:万用表接入电路,形成接入误差。其计算见下 2、 由图1电路的电流测量数据发现,实际测量值小于计算值,原因为:万用表接入

万用表设计实验报告

三用表的设计 任务单:238号 1 表头满偏电流50μA 2 DC.A:引入电流0.18mA 3 表头内阻+附加串联电阻为Rg=3.3KΩ 一、已知参数: 1.每人的任务条(每人不同,最后将任务条并设计作业一齐订好上交!) A.直流电流档的引入电流0.18mA(每人不同) B.测量机构总阻值(内阻+附加电阻=电阻Rg 3.3KΩ,每人不同) 2.公共参数(每人相同) A. 测量机构的电流灵敏度:满刻度电流I S 50μA(每人不同) B.DC.A::2.5级1mA 10mA 5A C.DC.V::2.5级 2.5V 10V 250V输入阻抗为:1 / I S D.AC.V:5.0级D10V 50V 250V 1000V 输入阻抗为;4KΩ/ v 整流系数为:0.441,二极管正向电阻为:600Ω 交流调节电阻为2 K~3K E.DΩ.:2.5级×1 ×10 ×100 (扩展量程×1K) 电阻中心值:22ΩΩ工作电池:1.6~1.2V 二、各量程的元件参数设计: 1.DC. A 量程的元件参数设计和分电路调试图: (1)DC.A量程的元件参数设计。

设计一个多量程环形分流式直流电流表,如下图。 设表头内阻为Rg,电流灵敏度为Ig,扩大的电流量程为I1、I2、I3、I引,计算各分流电阻R1、R2、R3、R4。 1)当电流为I引时, Rs=R1+R2+R3+R4=Ig*Rg/(I引-Ig) =0.00005*3300/(0.00018-0.00005)=1296.2308Ω 2)当电流为I3时, R1+R2+R3=Ig*(Rg+Rs)/I3=0.00005*(3300+1296.2308)/0.001=229.8 115Ω 3)当电流为I2时, R1+R2=Ig*(Rg+Rs)/I2=0.00005*(3300+1296.2308)/0.01=22.9811Ω4)R1=Ig*(Rg+Rs)/I1=0.00005*(3300+1296.2308)/5=0.04596Ω 由2)3)4)可得 R2=22.9811-0.04596=22.9351Ω R3=229.8115-22.9811=206.8304Ω 5)R4=Rs-(R1+R2+R3)= 1296.2308-229.8115=1066.4193Ω

万用表实验报告

青海师范大学 课程设计报告课程设计名称:MF47型万用表 专业班级:电子信息工程 学生姓名:李玉斌 学号:20131711306 同组人员:郭延森安福成涂秋雨 指导教师:易晓斌 课程设计时间:2015年11月

目录 1 设计任务、要求以及文献综述 2 原理综述和设计方案 2.1 设计方案选择和认证 2.2电路的功能框图及其说明 2.3 功能块及单元电路的设计、计算 2.4 总体电路原理图 3 电路的仿真与调试 3.1 电路仿真 3.2 调试中出现的问题及解决方法 3.3测试数据的记录于分析 组装器材为:CF210SP调频、调幅收音机教学套件 1 设计任务、要求 万用表是最常用的实验工具之一,通过这次实验,我们应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用,并学会排除一些常见故障,并且能够简单分析基本功能; 焊接技术是电工的基本操作技能之一,通过实验要求在初步掌握 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。 2原理叙述和设计方案 2.1 调频(FM)部分 CD9008是一块专用单片调频收音机芯片,,其外围电路简单,电路内置中频频率为70khz的锁频相环节系统,选择性由有源RC滤波器实现,静音电路可抑制非中频信号和太弱的中频信号。其特点下:内含单声道收音机从射频输入到音频输入的所有功能,静音电路,内含自动频率控制系统,可由于机械调频,电源极性保护,工作电压可低至1 .8V。 调频信号由拉杆天线经C8、C10和L1的输入电路进入IC1的11、12脚混频电路,本振电路采用的是可变电容CA、L2等元器件,可实现手动调台。FM广播信号和本振电路信号在IC1内混频产生70khz的中频信号,经内部中频放大,中频限幅器,送到鉴频器检出音频信号,经内部环路滤波后由2脚输出音频信号。电路中的R2、C2为静噪电路,3脚接C4为音频环路滤波电容,6、8脚之间接的C13是中频反馈电容,7脚接的C14是低通电容器,8,9脚之间接的C17是中频耦合电容,10脚接的C12是限幅放大器的低通电容,13脚接的C6为限幅器失调电压电容。

简易数字万用表的方案设计书

2013年江西省大学生电子设计 简易数字万用表 (C 题) 2013年5月28日 目录 摘要0 一.设计任务1 二.系统方案2 三.理论分析与计算3 3.1器件的选择与比较3 3.2 测量电路的设计和分析3

3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路3 3.2.2 多量程数字电压表原理3 3.2.3 多量程数字电流表原理4 3.2.4 电阻的测量原理5 3.2.5 电容测量原理6 四.电路设计与程序设计7 4.1 直流电压测量电路7 4.2 直流电流测量电路7 4.3 电阻测量电路8 4.4 测电容电路8 4.5 最小系统电路9 五.测试方案10 5.1 硬件调试10 1.测试仪器10 2.测试方法10 5.2 软件调试10 5.3 硬件软件联合调试10 模块程序设计法的主要优点是:10 5.4测试流程11 5.4.1 整体测试流程11 5.4.2电压测试流程11 11 电阻测量流程5.4.3 5.4.4 电流测试流程12 参考文献13

摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表,能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感,四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定,使系统整体硬件更简单,本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD,它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片,配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路,显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短,这样保证了系统的实时性。关键字:数字万用表;单片机;AD 转换 一.设计任务 1.设计并制作一台支持直流电压、直流电流、电阻测量的数字万用表。 。ΩΩ-1M1002.测量范围:直流电压0.1V-100V;直流电流10mA-500mA;电阻使用按键或者拨码开关进行测量类型选择,并用数码管显示器显示测.3 量数值,发光二极管指示测量类型与单位。

简易万用表的设计与制作实验报告

简易万用表的设计与校准 物理学院物理学类2009301020162 沈港博 摘要:万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。它可用不同的量程测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。有的万用表还可以测量阻抗、容抗和音频功率等。学习制作和设计万用表非常重要,还有利于我们大学同学提高电路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解,提高自身的动手能力。 关键字:万用电表、表头、测量电路、转换装置。 1 实验目的 (1)通过万用表组装实验,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,进一步学会分析电路,提高自身的能力。 2 实验原理 万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。指示器俗称表头,用来指示被测电量的数值,通常为磁电式微安表。表头是万用表的关键部分,万用表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的,满刻度偏转电流越小,灵敏度越高。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。 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。 万用表基本原理,如下图1-1所示。

图1-1万用表基本原理图

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