关于万用表的设计与调试课件

电工技术基础课程设计指针式万用表原理设计与组装调试学生姓名：指导教师：专业：班级：学号：设计时间：实验地点：当今社会，人们的生活、工作、娱乐都离不开电，我们测控技术与仪器专业的学生就有必要掌握用电知识及电工操作技能。

万用表是电工必备的仪表之一,因此我们作为电气工作者就应该熟练掌MF-47万用表工作原理及使用方法。

通过本次电工技术基础课程设计MF-47型万用表，了解了MF-47万用表的工作原理和使用方法，掌握了锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。

其原理—利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。

当微小电流通过表头，就会有电流指示。

若通过大电流就必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。

根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线，读出测量值。

在安装过程中使用电烙铁进行焊接，注意焊接时的技术，最后进行调试，使得安装出优质的万用表。

关键词；万用表原理、万用表使用与调试、焊接的注意事项第一章课程设计的意义及目的............. 错误!未定义书签。

1-1 课程设计的目的................................. 错误!未定义书签。

1-2 课程设计的要求与意义........................... 错误!未定义书签。

第二章 MF—47万用表的组成结构和工作原理 (2)2-1 万用表的分类 (2)2-2 MF—47万用表的组成结构 (3)2-3 MF—47万用表的工作原理 (4)第三章识别和选择MF-47的元件 (6)3-1 清点元器件 (6)3-2 识别色环选择电阻 (7)3-3 识别和选择二极管 (8)3-4 识别和选择电容 (10)第四章安装MF-47万用表 (10)4-1处理元器件 (10)4-2 焊接万用表的电路板 (11)4-3 调整安装 (12)第五章调试MF-47万用表与排除故障 (13)5-1调试MF-47万用表 (13)5-2 排除MF-47万用表的故障 (14)第六章课程设计的感受与经验 (14)参考资料 (15)附录：MF-47万用表电路图 (16)第一章课程设计的意义与目的1-1课程设计的目的一.进一步掌握万用表的组成与工作原理，掌握实用电路的设计方法和技巧，能将课堂上的理论知识运用到实践中。

指针式万用表电路设计和调试仿真
指针式万用表是一种常用的电测量仪器，主要用于测量直流电压、交流电压、电流、电阻等电学量。

下面是指针式万用表电路设计和调试仿真的步骤：
1. 设计三档电压测量电路
根据指针式万用表的量程设计三档电压测量电路，分别是20V，200V和1000V，其中20V 电压档次需要放大电压，200V和1000V电压档次需要降压。

电路设计中需要注意电阻的选取和放大倍数的设置。

2. 设计电流测量电路
电流测量电路的设计需要考虑到万用表的电流量程和内阻。

一般电流测量电路都采用电流互感器放大电流，并且要加上与万用表内部电阻匹配的电阻进行校准。

3. 设计电阻测量电路
电阻测量电路采用四线法测量，即两个电极端口传输测量电流，另外两个端口测量电阻的电压。

电路设计中需要注意电压和电流的选取，使得测量精度更高。

4. 调试仿真
在电路设计完成后，可以使用仿真软件进行调试仿真。

通过仿真可以检测电路是否存在问题，以及改进电路的精度和稳定性。

总之，指针式万用表电路设计和调试仿真需要经过严谨的设计和调试，确保其精度和稳定性。

万用表的设计与调试1调零电路：由于EWB软件中的HA17741运放不带有调零引脚，所以无法完成调零实验，我只是给同相和反相输入端加0输入，用示波器和欧姆表测量输出，实验证明输出电压为0.483mv约等于0了，故可以认为是已经调零了（本软件中的运放可能是自动调零了），具体测试调零仿真电路如下图所示：2直流电压表仿真直流电压表量程为5V，将输入电压调至5V，调节滑动变阻器是电流表达到满偏5mA处，仿真结果及电路图如下：再依次改变输入电压为4.3V，3.6V，2.4V 1.8V进行校准仿真，仿真电路图及结果如下：2.3直流电压表仿真数据被测电压V 测量电压V 相对误差5 5 04.3 4.299 0.023%3.6 3.600 02.4 2.401 0.04%1.8 1.800 03交流电流表交流电流表的量程为5mA，将输入电流调整为5mA被测电流（mA）测量电流(mA) 实际误差5 4.531 0.97%4 7.243 0.96%3 5.436 0.94%2 3.570 0.93%4交流电压表仿真4交流电压表量程为5V，将输入电压调至5V，调节滑动变阻器是电流表达到满偏5mA处，仿真结果及电路图如下：再依次改变输入电压为4V，3V，2V，1V进行校准仿真，仿真电路图及结果如下：交流电压表仿真数据被测电压V 测量电压V 相对误差5 5.024 0.48%4 4.011 0.257%3 3.018 0.6%2 1.996 0.2%1 1.006 0.6%5直流电流表仿真：直流电压表量程为5mA，将输入电压调至5mA，调节滑动变阻器是电流表达到满偏10mA 处，仿真结果及电路图如下：再依次改变输入电流为4mA，3 mA，2 mA ,1.5mA进行校准仿真，仿真电路图及结果如下：直流电流表仿真数据被测电流mA 测量电流mA 相对误差5 5 0%4 4 0%3 3.0005 0.015%2 2 0%1.5 1.5 0%6欧姆表仿真：将档位选择1k,调整电位器使10mA电流表表头达到满偏，再分别测量多组不同欧姆阻值电阻，仿真电路图和结果如下图所示：1K档位仿真数据1K档位被测电阻（欧姆）表头电阻（欧姆）相对误差1K 997 0.3% 800 795 0.625% 680 674.3 0.83% 530 534.1 0.77% 200 196.4 1.8%将档位选择10k,调整电位器使10mA电流表表头达到满偏，再分别测量多个电阻，放着电路图和结果如下图所示：10K档位仿真数据10K档位被测电阻（欧姆）表头电阻（欧姆）相对误差10K 9.97 0.3% 6.8k 6.752 1.25% 4.7k 4.649 1.38%3K 2.957 1.43%将档位选择100k,调整电位器使10mA电流表表头达到满偏，再分别测量多组电阻，放着电路图和结果如下图所示：100K档位仿真数据100K档位被测电阻（欧姆）表头电阻（欧姆）相对误差100K 99.99k 1%80k 79.61k 0.4875% 68k 67.52k 0.705% 47k 46.49k 1.08% 30K 29.57k 1.43%7总体仿真电路图，如下图所示:。

简易万用表的制作万用表是一种常用的测量仪表，它虽然精度不高，但其一表多用，结构简单，使用方便，成本低，深受人们喜爱。

通过MF30型简易万用表的实际制作可对电表的量程、内阻等概念加深理解，巩固和扩大电表改装实验的知识。

[一] 实验目的1．加深对电表量程、内阻等概念的认识。

2．将一只量程为1mA 的表头改装成一只多功能的简易万用表。

3．定出万用表各功能档的级别。

[二] 实验原理1．表头部分图1所示电路中，表头部分由D 1、D 2、C 及可变电阻R 10组成。

其中硅二极管D 1、D 2、电容C 及0.5A 、0.8Ω的熔断管FU 组成表头双重过载保护电路。

微安表头满量程值（即满刻度电流）I g =37.5μA ，表头内阻R g =1750Ω加上调整用可变电阻R 10后，其表头部分等效内阻R g ’=2kΩ，所以其满度压降 V R I U g g g 075.0102105.37''36=⨯⨯⨯=⋅=-2．直流电流测量电路图2所示电路中，表头部分和分流电阻R 1~9并联组成直流电流测量电路。

我们知道，并联电路中并联支路两端端电压不变。

根据欧姆定律，电阻大的并联支路中流过的电流小，而电阻小的并联支路流过的电流大，这就是我们常说的“反比分流”。

F μ5表头电路图1当转换开关S 1-1掷于“50μA ”档位时，等效内阻R g ’=2kΩ与R 1~9=6kΩ并联。

按“反比分流”的道理，被测直流电流中的大部分将会流过表头，指针将会随被测直流的微小变化而灵活偏转。

若在内部稍加调整，即可使万用表在被测直流电流为50μA 时，表头达到满度偏转。

当转换开关S 1-1掷于“500mA ”档位时，分流电阻R 1=0.6Ω与R g ’+R 2~9=2＋5.9994≈8kΩ，尽管此时万用表所测直流电流已达到几百毫安之大，但是实际上绝大部分的电流会从R 1上流过而进入表头的电流微乎其微，所以表头是安全的。

内部稍加调整就可以使万用表所测直流电流为500mA 时，表头达到满度偏转。