1、職業(yè)技術(shù)學院 畢 業(yè) 設 計題目 萬用表的設計與制作 系別專業(yè)班級姓名學號指導教師日期設計任務書設計題目：萬用表的設計與制作設計要求：1、掌握萬用表的工作原理、結(jié)構(gòu)特點；2、明確設計思路，懂得各測量電路的原理圖及它們之間的關(guān)系；3、畫出原理框圖、正確敘述工作原理；4、舉例詳細說明萬用表的使用方法及注意事項。設計進度要求：第一周：確定題目，查閱資料。第二周：寫設計大綱。第三周：寫設計草稿。第四周：輸電子稿。第五周：交電子稿。第六周：老師檢查論文，并作出相應的指導。第七周：修改并打印論文。第八周：論文答辯。指導教師（簽名）： 摘 要當代電子科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，創(chuàng)造出了一個神奇的世界。多少人闖進了電

2、子宮殿，在那里自由地摘取一顆顆耀眼的明珠。多少人剛剛邁入電子宮殿的大門，正在深深求精。在這條走向成功的道路上，眾多的電子愛好者無一不喜愛過手中必備的工具萬用表。雖然萬用表在向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，但是由于指針式萬用表具有結(jié)構(gòu)簡單，用途廣，使用方便，可靠性高，價格便宜等優(yōu)點，仍是檢測電器元件最常用的檢測工具。萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電工儀表。這次設計的萬用表是磁電系整流式便攜式多量限萬用電表。可供測量直流電流，交直流電壓，直流電阻等，具有量程多，分檔細，靈敏度高，體形輕巧，性能穩(wěn)定，讀數(shù)清晰，使用方便，適合于電子儀器，無線電電訊，電工，工廠實驗室等廣泛使用的萬用電表。關(guān)鍵詞：表頭 指

3、針 準確度 分辨力 整流式目 錄摘 要II1 萬用表的應用31.1 萬用表的種類31.2 萬用表的組成11.3 萬用表的結(jié)構(gòu)特征21.4 萬用表的應用22 萬用表的設計22.1 萬用表的基本工作原理22.2 各測量檔的原理及設計過程82.3 萬用表總電路的設計132.4 電路參數(shù)153 萬用表的使用方法及注意事項173.1 直流電流測量173.2 交直流電壓測量173.3 直流電阻測量173.4 音頻電平測量173.5 電容測量183.6 電感測量183.7 晶體管直流參數(shù)的測量183.8 萬用表的使用注意事項194 萬用表的安裝與調(diào)試204.1 PCB版的制作204.2 元器件的認識214.

4、3 色環(huán)的認識244.4 元器件的焊接254.5 機械部分的安裝與調(diào)整284.6 技術(shù)規(guī)范標準295 故障的排除306 結(jié) 論31致 謝32參考文獻331 萬用表的應用1.1 萬用表的種類萬用表分為指針式、數(shù)字式兩種。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們研制出微機控制的虛擬式萬用表，被測物體的物理量通過非電量/電量，將溫度等非電量轉(zhuǎn)換成電量，再通過A/D轉(zhuǎn)換，由微機顯示或輸送給控制中心，控制中心通過信號比較做出判斷，發(fā)出控制信號或者通過D/A轉(zhuǎn)換來控制被測物體。1.2 萬用表的組成萬用表由表頭、測量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)等三個主要部分組成。1.2.1 表頭它是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，萬用表的主要性能指標基本上

5、取決于表頭的性能。表頭的靈敏度是指表頭指針滿刻度偏轉(zhuǎn)時流過表頭的直流電流值，這個值越小，表頭的靈敏度愈高。測電壓時的內(nèi)阻越大，其性能就越好。表頭上有四條刻度線，它們的功能如下：第一條（從上到下）標有R或，指示的是電阻值，轉(zhuǎn)換開關(guān)在歐姆擋時，即讀此條刻度線。第二條標有和VA，指示的是交、直流電壓和直流電流值，當轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓或直流電流擋，量程在除交流10V以外的其它位置時，即讀此條刻度線。第三條標有10V，指示的是10V的交流電壓值，當轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓擋，量程在交流10V時，即讀此條刻度線。第四條標有dB，指示的是音頻電平。1.2.2 測量線路萬用表的測量線路是用來把各種被測量轉(zhuǎn)換

6、到適合表頭測量的微小直流電流的電路，它由電阻、半導體元件及電池組成 。它能將各種不同的被測量（如電流、電壓、電阻等）不同的量程，經(jīng)過一系列的處理（如整流、分流、分壓等）統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入表頭進行測量。1.2.3 轉(zhuǎn)換開關(guān)萬用表中各種測量種類及量程的選擇是靠轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)換開關(guān)里面有固定觸點和活動觸點，當固定觸點和活動觸點閉合時接通電路?；顒佑|點稱為“刀”,固定觸點通常稱為“擲”。萬用表中所用的轉(zhuǎn)換開關(guān)往往都是特別的，通常有多刀和幾十個擲，各刀之間是相互同步聯(lián)動的，旋轉(zhuǎn)“刀”的位置可以使得某些活動觸點與固定觸點閉合，從而相應的接通所需要的測量電路。1.3 萬用表的結(jié)構(gòu)

7、特征萬用表采用高靈敏度的磁電系整流式表頭，造型大方，設計緊湊，結(jié)構(gòu)牢固，攜帶方便，零部件均選用優(yōu)良材料及工藝處理，具有良好的電氣性能和機械強度。其特點為：測量機構(gòu)采用高靈敏度表頭，性能穩(wěn)定；線路部分保證可靠、耐磨、維修方便；測量機構(gòu)采用硅二極管保護，保證過載時不損壞表頭，并且線路設有0.5A保險絲以防止誤用時燒壞電路；設計上考慮了濕度和頻率補償；低電阻檔選用2干電池，容量大、壽命長；裝有提把，不僅便于攜帶，而且可在必要時作傾斜支撐，便于讀數(shù)。1.4 萬用表的應用在電子電路的測試、家用電器設備的維修、電子儀器檢修、電子元器件測量中，萬用表是最普及、最常用的測量儀表。由于它操作簡單、功能齊全、便于

8、攜帶、一表多用等特點，深受電工、電子專業(yè)工作者及廣大無線電愛好者的喜愛。事實證明，萬用表不及能檢測電工、電子元器件的性能優(yōu)劣，查找電子、電氣線路的故障，估測某些電氣參數(shù)，有時還能代替專用測試儀器，獲得比較準確的結(jié)果，基本上可以滿足電工、電子專業(yè)人員和業(yè)余無線電愛好者的需要。因此，推廣萬用表的應用技術(shù)，實現(xiàn)一表多用，既符合節(jié)約精神，又可在一定的程度上克服缺少專用儀器的困難。2 萬用表的設計2.1 萬用表的基本工作原理萬用表對被測電量進行測量的過程，是由測量電路實現(xiàn)的。如果要設計一個型號的萬用表，則首先要明白其最基本的工作原理，然后再按照所設計的萬用表功能而進行電路的具體設計，這里先介紹一下萬用表

9、的基本工作原理見（圖2.1）。 圖2.1 指針式萬用表最基本的的工作原理它由表頭、電阻測量檔、電流測量檔、直流電壓測量檔和交流電壓測量檔幾個部分組成，圖中“”為黑表棒插孔，“”為紅表棒插孔。當我們把檔位開關(guān)旋鈕SA打到交流電壓檔時，通過二極管VD整流，電阻R3限流，由表頭顯示出來；當打到直流電壓檔時不須二極管整流，僅須電阻R2限流，表頭即可顯示；打到直流電流檔時既不須二極管整流，也不須電阻R2限流，表頭即可顯示；測電阻時將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA撥到檔，這時外部沒有電流通入，因此必須使用內(nèi)部電池作為電源，設外接的被測電阻為Rx，表內(nèi)的總電阻為R，形成的電流為I，由 Rx、電池E、可調(diào)電位器RP、固定電阻R

10、1和表頭部分組成閉合電路，形成的電流I使表頭的指針偏轉(zhuǎn)。紅表棒與電池的負極相連，通過電池的正極與電位器 RP及固定電阻R1相連，經(jīng)過表頭接到黑表棒與被測電阻。 Rx形成回路產(chǎn)生電流使表頭顯示?；芈分械碾娏鳛椋?式（2.1）從上式可知： I和被測電阻Rx不成線性關(guān)系，所以表盤上電阻標度尺的刻度是不均勻的。當電阻越小時，回路中的電流越大，指針的擺動越大，因此電阻檔的標度尺刻度是反向分度。當萬用表紅黑兩表棒直接連接時，相當于外接電阻最小Rx=0，那么： 式（2.2）此時通過表頭的電流最大，表頭擺動最大，因此指針指向滿刻度處，向右偏轉(zhuǎn)最大，顯示阻值為0.請看電阻檔的零位是在左邊還是在右邊，其余檔的零位

11、與它一致嗎？反之，當萬用表紅黑兩表棒開路時Rx，R可以忽略不計，那么： 式（2.3）此時通過表頭的電流最小，因此指針指向0刻度處，顯示阻值為。2.1.1 直流電流的測量萬用表的直流測量電路，實質(zhì)上是一個多量程的直流電流表。通常采用閉路式多量程分流器電路構(gòu)成，見（圖2.2） 圖2.2 直流電流測量電路其關(guān)系式: 式（2.4） 式（2.5） 式（2.6） 式中，Rp=R1+R2+R3+R4,測量電路中，各分流電阻彼此串聯(lián)，再與表頭并聯(lián)，形成一個閉合環(huán)路，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換，改變與表頭并聯(lián)的分流電阻阻值，以實現(xiàn)測量不同量程的電流。并聯(lián)分流電阻的個數(shù)越多，并聯(lián)支路電阻值就越大，其直流電流的量程就越小。圖中

12、所示的電路中，R1R3為分流電阻，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換在不同位置上，直流電流量程I1I2I3。2.1.2 直流電壓的測量萬用表的直流電壓測量電路，實質(zhì)上是一個多量程的直流電壓表。采用附加電阻與表頭的串聯(lián)，可以擴大電壓測量的范圍。萬用表常用的電路是高低電壓檔的附加電阻共用，即共用式附加電阻電路，見（圖2.3）所示。圖2.3 直流電壓測量電路其關(guān)系式： 式（2.7） 式（2.8） 式（2.9）式中，R0是電流表的等效電阻，Sv稱為直流電壓靈敏度，它是電流表靈敏度的倒數(shù)。例如，用50A的電流表裝成直流電壓表，則Sv=1/50A=20000=20K/V。共用式電路中，高電壓檔的附加電阻共用了低壓檔的附加電阻

13、。這種電路的優(yōu)點是可以節(jié)省繞制電阻的材料，但這種電路也有缺點，那就是當?shù)碗妷簷n的附加電阻壞了，則高電壓檔也不能工作。2.1.3 交流電壓的測量由于萬用表的表頭是一個磁電系動圈式測量機構(gòu)，只能接受直流信號，而不能直接接受交流信號。用磁電系的表頭測量交流電量，必須把交流信號整流成直流信號，再送給磁電系表頭，即把被測的交流電轉(zhuǎn)換成相應的直流電，才能進行交流電測量。萬用表的交流電壓測量電路用的是半波整流或全波整流及共用附加電阻電路，見（圖2.4）圖2.4 交流電壓測量電路其關(guān)系式：KO=PK 式（2.10） 式（2.11） R10V=SV10 式（2.11） R50V=SV50 式（2.12）R250

14、V=Sv250 式（2.13）R500V=SV500 式（2.14） 式中，K0為整流電路的工作總功率。P是整流因數(shù)，全波為1，半波為1/2. 是整流元件的整流效率，鍺二極管在0.981.00，硅二極管的1.00。表中的Sv是交流電壓的靈敏度。Rvo是由直流電流表等效內(nèi)阻與整流元件內(nèi)阻共同構(gòu)成的整流系電壓表內(nèi)阻。磁電系測量機構(gòu)加上整流電路構(gòu)成的整流式儀表，指針偏轉(zhuǎn)角正比于整流電流的平均值，而正弦交流電的有效值與相應整流輸出的平均值之間，存在著確定的正比關(guān)系，所以只要在萬用表的刻度上，按正弦波的有效值來刻度，就可以直接讀出正弦交流電的有效值。顯然，利用萬用表測量非正弦交流電的有效值，將會由于波形

15、的差異而帶來測量誤差。由于受二極管非線性伏安特性和溫度特性的影響，萬用表的交流檔的靈敏度要比直流檔的靈敏度低。2.1.4 電阻的測量萬用表的電阻測量電路，實質(zhì)上是一個多量程的電阻表。電阻表的基本原理見（圖2.5）所示 圖2.5 電阻測量電路 其關(guān)系式： 式（2.15） 式（2.16） 式（2.17） 式（2.18） 式（2.19） 式中，Im是將表頭擴展成簡單最小整數(shù)的電流值。Rz1表示電阻1的中心電阻值， Rz10表示電阻10檔的中心電阻值，其余類推。RP為電位器代號。E是歐姆表內(nèi)附電源的計算值。當表內(nèi)電池電壓E，表內(nèi)電阻RC和調(diào)零電位器電阻RP一定時，表頭電流I與被測電阻RX之間存在一定的

16、對應關(guān)系，即不同的被測電阻RX就會有不同的表頭電流I。如果表頭的刻度線直接按電阻值刻度，就可以直接讀出電阻值的大小，所以測電阻值實際上仍是測電流值。2.2 各測量檔的原理及設計過程2.2.1 檔位設計要求（1）直流電流檔測量量程分5檔 50A;0.5mA;5mA;50mA;500mA（2）直流電壓檔測量量程分6檔 0.5V;2.5V;10V;50V;250V;500V（3）交流電壓檔測量量程分4檔 10V;50V;250V;500V;（4）直流電阻檔測量量程分4檔R1;R10;R1K;R10K（5）音頻電平檔 1022dB2.2.2 測量檔的設計根據(jù)所設計萬用表的參數(shù)及其檔位的要求，我設計出了

17、以下的電路。（1） 直流電流檔的設計見(圖2.6)從圖中可以看出，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)的活動連接片“a”刀、“b”刀分別將固定觸點1、2、3、4、5接到金屬片A上，可以的得到五個不同的測量直流電流的量限。0.5500mA的四個電流量限采用的是閉路式分流器電路，而最小的電流量程0.05mA檔除把0.5mA500mA檔的元件作為表頭的分流支路外，另外單獨配用了分流電阻以實現(xiàn)分流。例如，當轉(zhuǎn)換開關(guān)接通0.05mA的觸點時，R1R9與表頭電阻RP、R10、R11并聯(lián)構(gòu)成分流器，此時分流電阻最大，所以電流最小。當轉(zhuǎn)換開關(guān)接通0.5mA的觸點時，R1R4與表頭電阻R5R9、RP并聯(lián)構(gòu)成分流器，由于與表頭并聯(lián)的分流

18、電阻相對減小，所以量程就變大。當轉(zhuǎn)換開關(guān)接到“3”位置時，轉(zhuǎn)換開關(guān)“A”的活動連接片“a”刀、“b”刀的“3”接通了5mA的電流檔，分流電阻R1R3構(gòu)成了5mA電流檔的分流器，與表頭電阻R4R9、RP并聯(lián)，此時的分流電阻又相對的減小，所以電流檔量程增大。其他量程讀者可以自己分析。總之，萬用表的電流檔是由多多個電阻與表頭并聯(lián)，構(gòu)成多量程的電流表，量程越大，則分流電阻就越小，串到表頭支路的電阻個數(shù)就越多。 圖2.6 直流電流檔測量電路（2） 直流電壓檔的設計見（圖2.7）從圖中可以看出，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)的活動連接片“a”刀、“b”刀分別將固定觸點5、6、7、8、9、10接到金屬片A或B上，相應可以得到

19、六個不同的測量直流電壓的量限。只有最低電壓檔0.5V是單獨配用附加電阻，其他各檔則采用共用附加電阻的電路。在這個電路中，表頭仍保持與電流檔所用的各分流電阻并聯(lián)，然后串聯(lián)附加電阻，這就相當于一個靈敏度較低而電阻較小的表頭與附加電阻串聯(lián)。其好處是，可以使得電流電壓檔與交流電壓檔共用一個附加電阻元件。例如，當轉(zhuǎn)換開關(guān)A的活動連接片“a”刀、“b”刀與觸點“5”連接時，此時與表頭串聯(lián)的附加電阻只有5.5K。路徑是：從“”開始Aab5.5K2.33K1.4/2KA“”。因只串聯(lián)一個5.5K的分壓電阻，所以量程最小，只能測量0.5V以下的直流電壓。當轉(zhuǎn)換開關(guān)B的活動連接片“a”刀、“b”刀與固定觸點“6”

20、連接時，此時與表頭串聯(lián)的附加電阻路徑是：從“”開始經(jīng)35.5 K10 Kab2.33 K1.4/2 KA“”。由于串聯(lián)的附加電阻比較小，因此量程比較小，接通的是2.5V直流電壓檔。當活動連接片“a”、“b”與觸點“7”連接時，表頭串聯(lián)的附加電阻路徑是：從轉(zhuǎn)換開關(guān)A的“”開始：經(jīng)35.5 K10 K150 K“7” abB2.33 K1.4/2KA“”。因串聯(lián)的附加電阻比2.5V檔增加了一個150 K的電阻，所以量程增大為10V檔。當滑動刀“a”和“b”接通了固定觸點“8”時，表頭串聯(lián)電阻是：35.5 K10 K150 K800 K“8” abB2.33 K1.4/2 KA“”。由于表頭串聯(lián)的附

21、加電阻比10V檔又增加了一個800K的電阻，所以量程增大為50V。讀者可以自己分析250V檔和500V檔?？傊嗔砍屉妷簷n，是靠改變與表頭支路串聯(lián)的附加電阻的阻值而達到改變其量程的目的，串聯(lián)的附加電阻個數(shù)越多，則量程也就越大。圖2.7 直流電壓檔測量電路（3） 交流電壓檔的設計見（圖2.8）從圖中可以看出，由VD2組成的半波整流電路，采用的整流元件是2CP6或2CP硅二極管。VD1起保護作用，它為反向電壓提供泄放回路，以防止將VD2反向擊穿。該電路仍保留著用于直流電流檔的分流電阻，它共用四個交流電壓量程。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的“a”刀、“b”刀可以分別得到四個不同的測量交流電壓的量程。當轉(zhuǎn)換開關(guān)C的

22、活動連接片“a”和“b”接通10V交流電壓檔時，交流電流流經(jīng)35.5的附加電阻“a”“b” 經(jīng)VD2整流為直流送給磁電式表頭。當轉(zhuǎn)換開關(guān)C的活動連接片“a”和“b”接通50V交流電壓檔時，交流信號經(jīng)35.5K+10K+150K附加電阻“a”“b” 經(jīng)VD2整流為直流送給磁電式表頭。圖2.8 交流電壓檔測量電路當轉(zhuǎn)換開關(guān)C的活動連接片“a”和“b”接通250V交流電壓檔時，交流信號經(jīng)35.5K+10K+150K+180K附加電阻“a”“b” 經(jīng)VD2整流為直流送給磁電式表頭。當轉(zhuǎn)換開關(guān)C的活動連接片“a”和“b”接通500V交流電壓檔時，交流信號經(jīng)35.5K+10K+150K+180K+1M附加

23、電阻“a”“b” 經(jīng)VD2整流為直流送給磁電式表頭。通過以上的分析得知，交流電壓檔測量高低不同的電壓時，也是以串聯(lián)不同的附加電阻實現(xiàn)的，電壓越高，串聯(lián)的附加電阻就越大。本電路采用閉合路式，即高量程檔共用了低電量程檔的附加電阻。另外，為了使電路盡可能簡化，交流電壓的附加電阻也共用了直流電壓的附加電阻。（4）電阻檔的設計見（圖2.9） 圖2.9 電阻檔測量電路電路中3K電位器為歐姆調(diào)零電位器，22.5K電阻為表頭的限流電阻。該電路共有四個歐姆檔，每一檔的測量電路，都是通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換而成的，活動連接片“a”刀、“b”刀、“c”刀分別將固定觸點16、17、18、15接到金屬片D和E上，就相應得到R1

24、、R10、R1K、R10K四個測量電阻的倍率檔。各檔的歐姆中心值分別為18、180、18K和180K。2.3 萬用表總電路的設計根據(jù)章節(jié)2.2.2中各檔的測量電路，依此來組合成總電路圖見（圖2.10）它的顯示表頭是一個直流A表，兩個二極管反向并聯(lián)并與電容并聯(lián)，用于保護限制表頭兩端的電壓起保護表頭的作用，使表頭不至電壓、電流過大而燒壞。電阻檔分為1、10、1k、10k、幾個量程，當轉(zhuǎn)換開關(guān)打到某一個量程時，與某 圖2.10 萬用表測量電路的總電路圖一個電阻形成回路，使表頭偏轉(zhuǎn)，測出阻值的大小。它由5個部分組成：公共顯示部分；直流電流部分；直流電壓部分；交流電壓部分和電阻部分。線路板上每個檔位的分

25、布，最左面為直流電流檔，其次為直流電壓檔，然后為交流電壓檔，最右邊是電阻檔。值得注意的是，測量交流電壓檔的附加電阻大部分是共用直流電檔的附加電阻，從總電路中可以看出，交流250V檔的附加電阻就是直流電壓50V檔的附加電阻?？梢?，交流電壓檔內(nèi)阻的每伏歐姆數(shù)比直流的要低5倍，這就是因為采用了整流電路之后，半波整流使效率較低的緣故。電路中與表頭相并聯(lián)的3F的電解電容，是用來平滑整流后的脈動電壓的，可使萬用表在測量低于10Hz的低頻電壓時指針不至于抖動。2.4 電路參數(shù) 根據(jù)目錄2.1中各測量電路的基本原理及分流電阻的計算公式，計算出所設計電路的各元件的參數(shù)，見附錄（表2.1）。表 2.1 電路元件參

26、數(shù)序號名稱規(guī)格序號名稱規(guī)格序號名稱規(guī)格R1碳膜電阻154KR9繞線電阻10.8R17碳膜電阻5MR2碳膜電阻22.5KR10繞線電阻108R18碳膜電阻4MR3碳膜電阻60KR11碳膜電阻3KR19碳膜電阻5.5KD硅二極管2CP6或2CP11R12碳膜電位器470R20碳膜電阻800KR5繞線電阻181R13碳膜電阻3.9KR21碳膜電阻150KR6繞線電阻17.4R14碳膜電阻1MR22碳膜電阻35.5KR7繞線電阻1.2R15碳膜電阻2.33KR23碳膜電阻10KR8繞線電阻1080R16小型電解電容器3F15V3 萬用表的使用方法及注意事項在使用前應檢查指針是否指在機械零位上,如不指在

27、零位時，可旋轉(zhuǎn)表蓋的調(diào)零器使指針指示在零位上。將測試棒紅黑插頭分別插入“+”“”插座中。3.1 直流電流測量 測量0.05500mA時，轉(zhuǎn)動開關(guān)至所需電流檔，測量5A時,轉(zhuǎn)動開關(guān)可放在500mA直流電流量限上而后將測試棒串接于被測電路中。3.2 交直流電壓測量 測量交流101000V或直流0.251000V時,轉(zhuǎn)動開關(guān)至所需電壓檔。測量交直流2500V時，開關(guān)應分別旋轉(zhuǎn)至交流1000V或直流1000V 位置上,而后將測試棒跨接于被測電路兩端。3.3 直流電阻測量 裝上電池，轉(zhuǎn)動開關(guān)至所需測量的電阻檔，將測試棒二端短接,調(diào)整零歐姆調(diào)整旋鈕，使指針對準歐姆“0”位上,(若不能指示歐姆零位，則說明電

28、池電壓不足,應更換電池)，然后將測試棒跨接于被測電路的兩端進行測量。準確測量電阻時,應選擇合適的電阻檔位，使指針盡量能夠指向表刻度盤中間三分之一區(qū)域。測量電路中的電阻時,應先切斷電路電源,如電路中有電容應先行放電。當檢查電解電容器漏電電阻時,可轉(zhuǎn)動開關(guān)到R1K檔，測試棒紅桿必須接電容器負極，黑桿接電容器正極。3.4 音頻電平測量 在一定的負荷阻抗上,用以測量放大極的增益和線路輸送的損耗，測量單位以分貝表示音頻電平與功率電壓的關(guān)系式是：NdB=10log10P2/P1 =20log10V2/V1 音頻電平的刻度系數(shù)按0dB=1mW600輸送線標準設計，即V1=(PZ)1/2=(0.001600)

29、1/2=0.775V ，P2、V2分別為被測功率或被測電壓 。音頻電平是以交流10V為基準刻度，如指示值大于+22 dB時可以在50V以上各量限測量：其示值可按以下所示值修正。量限，按電平刻度增加值，電平的測量范圍 10V -10+22 dB ；50V 14 dB +4+36 dB ；250V 28 dB +18+50 dB ；500V 34 dB +24+56 dB 測量方法與交流電壓基本相似，轉(zhuǎn)動開關(guān)至相應的交流電壓檔,并使指針有較大的偏轉(zhuǎn)。如被測電路中帶有直流電壓成份時，可在“+”插座中串接一個0.1f的隔離電容器。3.5 電容測量 轉(zhuǎn)動開關(guān)至交流10V位置,被測量電容串接于任一測試棒，

30、而后跨接于10V交流電壓電路中進行測量。3.6 電感測量 與電容測量方法相同。3.7 晶體管直流參數(shù)的測量 3.7.1 三極管管腳極性的辨別(將萬用表置于1K檔) 判定基極b：由于b到cb 至e分別是二個PN結(jié),它的反向電阻很大,而正向電阻很小。測試時可任意取晶體管一腳假定為基極.將紅測試棒接“基極”。 黑測試棒分別去接觸另二個管腳，如此時測得都是低阻值,則紅測試棒所接觸的管腳即為基極b，并且是P型管，(如用上法測得均為高阻值，則為N型管)。如測量時二個管腳的阻值差異很大，可另選一個管腳為假定基極,直至滿足上述條件為止。 判定集電極c：對于PNP型三極管，當集電極接負電壓,發(fā)射極接正電壓時，電

31、流放大倍數(shù)才比較大，而NPN型管則相反。測試時假定紅測試棒接集電極c，黑測試棒接發(fā)射極e，記下其阻值,而后紅黑測試棒交換測試，將測得的阻值與第一次阻值相比,阻值小的紅測試棒接的是集電極c，黑的是發(fā)射極e，而且可判定是P型管(N型管則相反)。 3.7.2 二極管極性判別 測試時選R100檔,黑測試棒一端測得阻值小的一極為正極。萬用表在歐姆電路中，紅測試棒為電池負極,黑的為電池正極。注意：以上介紹的的測試方法，一般都用R100，R1K檔，如果用R10K檔，則因該檔用15V的較高電壓供電，可能將被測二極管的PN結(jié)擊穿，若用R1檔測量,因電流過大(約90mA),也可能損壞被測二極管。原理圖見（圖3.1

32、） 圖3.1 測量二極管極性的原理3.8 萬用表的使用注意事項（1）測量時不能用手觸摸表棒的金屬部分，以保證安全和測量準確性。測電阻時如果用手捏住表棒的金屬部分，會將人體電阻并接于被測電阻引起測量誤差。 （2）測量直流量時注意被測量的極性，避免反偏打壞表頭。（3）不能帶電調(diào)整檔位或量程，避免電刷的觸點在切換過程中產(chǎn)生電弧而燒壞線路板或電刷。（4）測量完畢后應將檔位開關(guān)旋鈕打到交流電壓最高檔或空檔。（5）不允許測量帶電的電阻，否則會燒壞萬用表。（6）表內(nèi)電池的正極與面板上的“”插孔相連，負極與面板“”插孔相連，如果不用時誤將兩表棒短接會使電池很快放電并流出電解液，腐蝕萬用表，因此不用時應將電池取

33、出。（7）在測量電解電容和晶體管等器件的阻值時要注意極性。（8）電阻檔每次換檔都要進行調(diào)零。（9）不允許用萬用表電阻檔直接測量高靈敏度的表頭內(nèi)阻，以免燒壞表頭。（10）一定不能用電阻檔測電壓，否則會燒壞熔斷器或損壞萬用表。4 萬用表的安裝與調(diào)試4.1 PCB版的制作根據(jù)所設計萬用表的功能要求在軟件PROTEL 99 SE 進行電子線路的設計。4.1.1 原理圖的編輯先進入原理圖的編輯狀態(tài)，編輯設計項目的原理圖。如果在編輯原理圖的過程中，當某一個元件的電器氣圖形符號在PROTEL99 SE 提供的電氣符號庫中找不到時，則需進入元件電氣圖形符號編輯狀態(tài)以制作相應元件的電氣圖形。完成了原理圖的編輯后

34、，最好使用原理圖編輯器的電氣規(guī)則檢查（ERC）功能對原理圖進行ERC檢查，找出原理圖中可能存在的缺陷。必要時，通過電氣仿真功能，對原理圖整體或局部單元電路進行電氣仿真分析，驗證電路功能，獲得相應的性能指標。生成元件清單報表文件，為系統(tǒng)元器件的采購、工程預算提供依據(jù)；生成網(wǎng)路表文件，為PCB設計結(jié)束后的網(wǎng)路表比較提供依據(jù)。4.1.2 設計PCB板原理圖編輯結(jié)束后，就可以進入PCB設計階段，如果在PCB設計的過程中，當某一元件的封裝圖在PROTEL99 SE 提供的元件封裝圖庫中找不到時，則需進入元件封裝圖編輯狀態(tài)以制作相應的封裝圖。PCB 設計結(jié)束后，最好使用PCB編輯器中的設計規(guī)則檢查功能對P

35、CB板進行檢查，以確認是否存在與設計規(guī)則相抵觸的錯誤。必要時，從PCB 文件中抽取網(wǎng)絡表文件，并與原理圖網(wǎng)絡表文件進行比較，確認PCB與原理圖元件電氣連接關(guān)系的一致性。對于高頻電路來說，完成了PCB設計后，必要時通過信號完整性分析功能，驗證所設計的PCB板的電磁兼容性指標是否達到要求。4.1.3 填寫PCB板制作工藝文件當確認PCB板無誤后，即可填寫PCB制作工藝文件，如指明覆銅板參數(shù)（如基板材料、厚度、銅箔厚度）、焊盤處理工藝等。4.1.4 打印輸出設計草圖和報表4.1.5 單面剛性印制板的制作工藝流程單面覆銅板下料刷洗、烘干網(wǎng)印線路抗蝕刻圖形固化檢查修板蝕刻銅去抗蝕材料、烘干鉆網(wǎng)印及沖壓定

36、位孔刷洗、烘干網(wǎng)印阻焊圖形（常用綠油）、UV固化網(wǎng)印字符標記圖形、UV固化預熱、沖孔及外形加工電氣開路、短路測試刷洗、烘干、預涂助焊防氧化劑成品檢驗。4.2 元器件的認識(1) 電阻。見（圖4.1） 圖4.1 電阻圖形(2) 可調(diào)電阻。見（圖4.2）輕輕擰動電位器的黑色旋鈕，可以調(diào)節(jié)電位器的阻值；用十字螺絲刀輕輕擰動可調(diào)電阻的橙色旋鈕，也可調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值。 圖4.2 可調(diào)電阻圖形(3) 二極管、保險絲夾。見（圖4.3） 圖4.3 二極管、保險絲圖形(4) 電容。見（圖4.4） 圖4.4 電容的圖形(5) 保險絲，連接線，短接線。見（圖4.5） 圖4.5 保險絲、連接線、短接線(6) 線路板

37、。見（圖4.6） 圖4.6 線路板(7) 面板表頭、檔位開關(guān)旋鈕、電刷旋鈕、及電池蓋板。見（圖4.7） 圖4.7 面板+表頭、檔位開關(guān)旋鈕、電刷旋鈕(8) 提把、提把鉚釘。見（圖4.8） 圖4.8 提把、提把鉚釘(9) 電位器旋鈕、晶體管插座、后蓋。見（圖4.9） 圖4.9 電位器旋鈕、晶體管插座、后蓋(10) 螺釘、彈簧、鋼珠、提把橡膠墊圈。見（圖4.10） 圖4.10 螺釘、彈簧、鋼珠、提把橡膠墊圈(11) 電池夾、銘牌、標志。見（圖4.11） 圖4.11 電池極片、銘牌(12) V形電刷、晶體管插片、輸入插管。見（圖4.12） 圖4.12 電刷、晶體管插片、輸入插管（13） 表棒。見（圖

38、4.13） 圖4.13 表棒4.3 色環(huán)的認識所為色環(huán)電阻就是用不同顏色代表著不同的阻值和誤差。常用的色環(huán)電阻有四道色環(huán)和五道色環(huán)。4.3.1 四道色環(huán)的表示方法前二道是有效數(shù)字紅色代表2、橙色代表3、紫色代表7。第三道代表10的倍率，也可以說是0的數(shù)量，如色環(huán)為紅色代表兩個0，棕色代表一個0如是黑色什么也不代表。第四道代表電阻的識差，如棕色代表正負百分之一，紅色代表正負百分之二。紅色代表百分之五，銀色代表正負百分之十。4.3.2 五道色環(huán)識別方法第一、二、三、道為有效數(shù)字，第四和第五道與四環(huán)電阻同樣。前后順序的識別方法:（1）一般在識別色環(huán)電阻時，有些色環(huán)電阻好識別，有些不好識別，根據(jù)經(jīng)驗，

39、一、在四道色環(huán)中，金和銀只出現(xiàn)在誤差上，不會出現(xiàn)在第一、第二道環(huán)；二、誤差環(huán)和倍率環(huán)間隔比較大；四道環(huán)不用棕色和紅色作誤差，所以將金色和銀色排在最后一道環(huán)上。（2）五道色環(huán)比較難讀的就是兩頭都是棕色，也就是出現(xiàn)棕色誤差和棕色開頭色環(huán)電阻，比如一只五道色環(huán)為棕紅黑紅棕，它是一個12K的電阻，從哪一頭讀數(shù)都一樣，所以，有些電阻還要靠萬用表測量比較可靠，又如：一個色環(huán)電阻從左往右讀數(shù)是棕黑黑紅棕，阻值為10K反過來讀數(shù)為棕紅黑黑棕，阻值為120，是錯誤的，因為五道環(huán)中倍率環(huán)不可能用黑色環(huán)，沒有任何的意義。4.4 元器件的焊接4.4.1 元器件的焊接在焊接練習板上練習合格，對照圖紙插放元器件，用萬用表

40、校驗，檢查每個元器件插放是否正確、整齊，二極管、電解電容極性是否正確，電阻讀數(shù)的方向是否一致，全部合格后方可進行元器件的焊接。焊接完后的元器件，要求排列整齊，高度一致。為了保證焊接的整齊美觀，焊接時應將線路板板架在焊接木架上焊接，兩邊架空的高度要一致，元件插好后，要調(diào)整位置，使它與桌面相接觸，保證每個元件焊接高度一致。焊接時，電阻不能離開線路板太遠，也不能緊貼線路板焊接，以免影響電阻的散熱。焊接時如果線路板未放水平，應重新加熱調(diào)整。應先焊水平放置的元器件，后焊垂直放置的或體積較大的元器件，如分流器、可調(diào)電阻等。 焊接時不允許用電烙鐵運載焊錫絲，因為烙鐵頭的溫度很高，焊錫在高溫下會使助焊劑分解揮

41、發(fā)，易造成虛焊等焊接缺陷。4.4.2 錯焊元件的拔除當元件焊錯時，要將錯焊元件的拔除。先檢查焊錯的元件應該焊在什么位置，正確位置的引腳長度是多少，如果引腳較短，為了便于拔出，應先將引腳剪短。在烙鐵架上清除烙鐵頭上的焊錫，將線路板綠色的焊接面朝下，用烙鐵將元件腳上的錫盡量刮除，然后將線路板豎直放置，用鑷子在黃色的面將元件引腳輕輕夾住，在綠色面，用烙鐵輕輕燙，同時用鑷子將元件向相反方向拔除。拔除后，焊盤孔容易堵塞，有兩種方法可以解決這一問題。烙鐵稍燙焊盤，用鑷子夾住一根廢元件腳，將堵塞的孔通開；將元件做成正確的形狀，并將引腳剪到合適的長度，鑷子夾住元件，放在被堵塞孔的背面，用烙鐵在焊盤上加熱，將元

42、件推入焊盤孔中。注意用力要輕，不能將焊盤推離線路板，使焊盤與線路板間形成間隙或者使焊盤與線路板脫開。4.4.3 電位器的安裝電位器安裝時，應先測量電位器引腳間的阻值，電位器共有五個引腳，其中三個并排的引腳中，1、3兩點為固定觸點，2為可動觸點，當旋鈕轉(zhuǎn)動時，1、2或者2、3間的阻值發(fā)生變化。電位器實質(zhì)上是一個滑線電阻，電位器的兩個粗的引腳主要用于固定電位器。安裝時應捏住電位器的外殼，平穩(wěn)地插入，不應使某一個引腳受力過大。不能捏住電位器的引腳安裝，以免損壞電位器。安裝前應用萬用表測量電位器的阻值，電位器1、3為固定觸點，2為可動觸點，1、3之間的阻值應為10k，擰動電位器的黑色小旋鈕，測量1與2

43、或者2與3之間的阻值應在010k間變化。如果沒有阻值，或者阻值不改變，說明電位器已經(jīng)損壞，不能安裝，否則5個引腳焊接后，要更換電位器就非常困難。注意電位器要裝在線路板的焊接綠面，不能裝在黃色面。4.4.4 分流器的安裝安裝分流器時要注意方向，不能讓分流器影響線路板及其余電阻的安裝。 4.4.5 輸入插管的安裝輸入插管裝在綠面，是用來插表棒的，因此一定要焊接牢固。將其插入線路板中，用尖嘴鉗在黃面輕輕捏緊，將其固定，一定要注意垂直，然后將兩個固定點焊接牢固。4.4.6 晶體管插座的安裝晶體管插座裝在線路板綠面，用于判斷晶體管的極性。在綠面的左上角有6個橢圓的焊盤，中間有兩個小孔，用于晶體管插座的定

44、位，將其放入小孔中檢查是否合適，如果小孔直徑小于定位突起物，應用錐子稍微將孔擴大，使定位突起物能夠插入。將晶體管插片插入晶體管插座中，檢查是否松動，應將其撥出并將其彎曲，插入晶體管插座中，將其伸出部分折平，晶體管插片裝好后，將晶體管插座裝在線路板上，定位，檢查是否垂直，并將6個橢圓的焊盤焊接牢固。4.4.7焊接時的注意事項焊接時一定要注意電刷軌道上一定不能粘上錫，否則會嚴重影響電刷的運轉(zhuǎn)。為了防止電刷軌道粘錫，切忌用烙鐵運載焊錫。由于焊接過程中有時會產(chǎn)生氣泡，使焊錫飛濺到電刷軌道上，因此應用一張圓形厚紙墊在線路板上。如果電刷軌道上粘了錫，應將其綠面朝下，用沒有焊錫的烙鐵將錫盡量刮除。但由于線路

45、板上的金屬與焊錫的親和性強，一般不能刮盡，只能用小刀稍微修平整。在每一個焊點加熱的時間不能過長，否則會使焊盤脫開或脫離線路板。對焊點進行修整時，要讓焊點有一定的冷卻時間，否則不但會使焊盤脫開或脫離線路板，而且會使元器件溫度過高而損壞。4.4.8電池極板的焊接焊接前先要檢查電池極板的松緊，如果太緊應將其調(diào)整。調(diào)整的方法是用尖嘴鉗將電池極板側(cè)面的突起物稍微夾平，使它能順利地插入電池極板插座，且不松動電池極板安裝的位置。平極板與突極板不能對調(diào)，否則電路無法接通。焊接時應將電池極板撥起，否則高溫會把電池極板插座的塑料燙壞。為了便于焊接，應先用尖嘴鉗的齒口將其焊接部位部分銼毛，去除氧化層。用加熱的烙鐵沾

46、一些松香放在焊接點上，再加焊錫，為其搪錫。將連接線線頭剝出，如果是多股線應立即將其擰緊，然后沾松香并搪錫（提供的連接線已經(jīng)搪錫）。用烙鐵運載少量焊錫，燙開電池極板上已有的錫，迅速將連接線插入并移開烙鐵。如果時間稍長將會使連接線的絕緣層燙化，影響其絕緣。連接線焊接的方向。連接線焊好后將電池極板壓下，安裝到位。4.5 機械部分的安裝與調(diào)整4.5.1 提把的安裝后蓋側(cè)面有兩個“”小孔，是提把鉚釘安裝孔。觀察其形狀，思考如何將其卡入，但注意現(xiàn)在不能卡進去。提把放在后蓋上，將兩個黑色的提把橡膠墊圈墊在提把與后蓋中間，然后從外向里將提把鉚釘按其方向卡入，聽到咔嗒聲后說明已經(jīng)安裝到位。如果無法聽到咔嗒聲可能

47、是橡膠墊圈太厚，應更換后重新安裝。大拇指放在后蓋內(nèi)部，四指放在后蓋外部，用四指包住提把鉚釘，大拇指向外輕推，檢查鉚釘是否已安裝牢固。注意一定要用四指包住提把鉚釘，否則會使其丟失。將提把轉(zhuǎn)向朝下，檢查其是否能起支撐作用，如果不能支撐，說明橡膠墊圈太薄，應更換后重新安裝。4.5.2 電刷旋鈕的安裝取出彈簧和鋼珠，并將其放入凡士林油中，使其粘滿凡士林。加油有兩個作用：使電刷旋鈕潤滑，旋轉(zhuǎn)靈活；起黏附作用，將彈簧和鋼珠黏附在電刷旋鈕上，防止其丟失。將加上潤滑油的彈簧放入電刷旋鈕的小孔中，鋼珠黏附在彈簧的上方，注意切勿丟失。觀察面板背面的電刷旋鈕安裝部位，它有3個電刷旋鈕固定卡、2個電刷旋鈕定位弧1個鋼

48、珠安裝槽和1個花瓣形鋼珠滾動槽組成。將面板翻到正面，檔位開關(guān)旋鈕輕輕套在從圓孔中伸出的小手柄上，慢慢轉(zhuǎn)動旋鈕，檢查電刷旋鈕是否安裝正確，應能聽到咔嗒的定位聲，如果聽不到則可能鋼珠丟失或掉進電刷旋鈕與面板間的縫隙，這時檔位開關(guān)無法定位，應拆除重裝。將檔位開關(guān)旋鈕輕輕取下，用手輕輕頂小孔中的手柄，同時反面用手依次輕輕扳動三個定位卡，注意用力一定要輕且均勻，否則會把定位卡扳斷。小心鋼珠不能滾掉。4.5.3 檔位開關(guān)旋鈕的安裝電刷旋鈕安裝正確后，將它轉(zhuǎn)到電刷安裝卡向上位置，將檔位開關(guān)旋鈕白線向上套在正面電刷旋鈕的小手柄上，向下壓緊即可。如果白線與電刷安裝卡方向相反，必須拆下重裝。拆除時用平口起子對稱地輕輕撬動，依次按左、右、上、下的順序，將其撬下。注意用力要輕且對稱，否則容易撬壞。4.5.4 電刷的安裝將電刷旋鈕的電刷安裝卡轉(zhuǎn)向朝上，V形電刷有一個缺口，應該放在左下角，因為線路板的3條電刷軌道中間2條間隙較小，外側(cè)2條間隙較大，與電刷相對應，當缺口在左下角時電。刷接觸點上面2個相距較遠，下