万用表的制作

科学技术学院

SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF

NANCHANG UNIVERSITY

《工 程 训 练》报 告

REPORT ON ENGINEERING TRAINING

题 目 万用表工程训练报告

学科部、系：

专业班级：学 号：

学生姓名：指导教师：

起讫日期：

万用表工程训练报告 专业：通信工程121 学号：7023812037 学生姓名：方坚 指导教师：陈巍 彭岚峰 摘要：MF 47型是设计新颖的磁电系整流式便携式多量限万用电表。可供测量直流电流，交直流电压，直流电阻等，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，万用表基本原理是利用一直灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小的电流通过表头时，就会有电流指示，指针偏转。但表头不能通过大电流，所以必须在表头上串、并联电阻进行分流、分压，从而测出电路中的电流、电压和电阻，是量限多，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，适合于电子仪器，无线电电讯，电工，工厂实验室等广泛使用的万用电表。因此MF47万用表是一种功能齐全、操作简便便易携带的电工仪表。 关键字：万用表的原理，万用表的安装与调试，焊接技术

目 录

第一章 目的及要求................................................... 4

1.1 目的 ....................................................... 4 1.2 要求 ....................................................... 4 第二章 万用表的结构、原理及设计..................................... 5

2.1 MF47型万用表的结构......................................... 5 2.2 MF47型万用表的原理......................................... 6 2.3 直流电流档各档位的计算过程 ................................. 6 2.4 直流电压档各档位的计算过程 ................................. 7 2.5 交流电压档各档位的计算过程 ................................. 7 2.6 欧姆档各档位的计算过程 ..................................... 8 第三章 常用电子元器件的识别与检测.................................. 10

3.1 电阻器 .................................................... 10 3.2 电容 ...................................................... 10 3.3 晶体二极管 ................................................ 11 第四章 焊接的方法与技巧............................................ 12

4.1 焊接的方法 ................................................ 12 4.2 焊接万用表时的注意事项 .................................... 12 第五章 MF47型万用表的装配与调试 ................................... 13

5.1 MF47型万用表的装配........................................ 13 5.2 MF47型万用表的调试........................................ 13 第六章 心得与体会.................................................. 16

第一章 目的及要求

1.1 目的

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. 熟悉常用电子器件的类别、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件。 4. 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。 5. 了解电子产品的焊接、调试与维修方法。

1.2 要求

1. 了解万用表的工作原理； 2. 元器件的认识和识别;

3. 焊接方法、技巧的学习及焊接训练； 4. 电子产品装配的相关知识的学习； 5. 装配和调试一个合格的电子产品； 6. 完成实践报告。

第二章 万用表的结构、原理及设计

2.1 MF47型万用表的结构

MF47型万用表是一种多量程的便携式仪器，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、体型轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读书清晰、使用方便的新型万用表。可分为模拟式万用表和数字式万用表两种。万用表的结构主要由表头、转换开关(又称选择开关) 、测量线路等三部分组成。

表头采用高灵敏度的磁电式机构，是测量的显示装置; 万用表的表头实际上是一个灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号，刻度线和数值。符号A 一V 一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为∞，刻度值分布是不均匀的。符号 “-”或“DC ”表示直流，“～”或“AC ”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。另外表盘上还有一些表示表头参数的符号：如DC 20K Ω/V、AC 9KΩ/V等。表头上还设有机械零位调整旋钮(螺钉) ，用以校正指针在左端指零位。

转换开关用来选择被测电量的种类和量程(或倍率) ：万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程(或倍率) 。一般的万用表测量项目包括：“mA ”：直流电流、“V ”：直流电压、“V ～”：交流电压、“Ω”：电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程(或倍率) 以供选择。

测量线路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。图一为MF-47型万用表外形图，该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。当转换开关拨到直流电流档，可分别与5个接触点接通，用于500mA 、50mA 、5mA 、0.5mA 和50μA 量程的直流电流测量。同样，当转换开关拨到欧姆档，可用×1、×10、×100、×1K Ω、×10K Ω倍率分别测量电阻; 当转换开关拨到直流电压档，可用于0.25V 、1V 、2.5V 、10V 、50V 、250V 、500V 和1000V 量程的直流电压测量; 当转换开关拨到交流电压档，可用于10V 、50V 、250V 、500V 、1000V 量程的交流电压测量。

表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔中，黑色表笔插入标有“-”号的插孔中。另外MF47型万用表还提供2500V 交直流电压扩大插孔以及5A 的直流电流扩大插孔。使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。

2.2 MF47型万用表的原理

图2-1 MF47型万用表的原理图

公共部分原理

表头内阻为：R g =2. 5K Ω

表头两端电压为：I g ∙R g =2. 5⨯10⨯4. 62⨯10=0. 1155(V )

3

7

R 22=

0. 25-0. 1155

=2. 69(K Ω) -3

0. 05⨯10

0. 1155

=30(K Ω)

(50-46. 2) ⨯10-6

R 21+WH 1=

2.3 直流电流档各档位的计算过程

R 1=

0. 250. 25

, =0. 50ΩR ==5. 005Ω 2-6-6

(500000-50) ⨯10(50000-50) ⨯10

R 3=

0. 250. 25

, R ==555Ω =50. 5Ω4

(500-50) ⨯10-6(5000-50) ⨯10-6

I =50μA

R 1-0. 255=

50⨯10-6=15(KΩ) , R 2. 5-1

6=50⨯10-6

=30(KΩ) R 10-2. 550-10

7=50⨯10-6=150(KΩ) , R 8

=50⨯10-6

=800(KΩ)

图2-3直流电压档原理图

2.5 交流电压档各档位的计算过程

R 39+R 0. 25

10+R 11=

250-50⨯10

-6

=4. 995⨯10(K Ω) R R 500-0. 25

9+10+R 11+R 12=50⨯10

-6

=9. 995⨯103(K Ω) R 1000-0. 253

9+R 10+R 11+R 12+R 13=50⨯10

-6

=19. 995⨯10(K Ω) R 12=(9. 995-4. 995) ⨯103=5. 0⨯103(K Ω)

,

,

R

13=(19. 995-9. 995) ⨯103=1. 0⨯104(K Ω)

图2-4 交流电压档原理图

2.6 欧姆档各档位的计算过程

r =1. 2Ω

R =(R BO +R 21) (R A 0+R g ) , R Z =R +R 14+r =6. 2K Ω+17. 3K Ω+1. 2Ω=23. 5(K Ω)

当O 处于B 时，R =(0+20) (10+2. 5) =7. 7(K Ω) 当O 处于A 时，R =(10+20) (0+2. 5) =2. 3(K Ω)

(1) 、当中心值为16.5Ω，R R =16. 5Ω,

Z 18

R Z ∙R 18

=16. 5-r , R 18=15. 3Ω

R Z +R 18

R Z ∙R 17

=165-r , R 17=165Ω

R Z +R 17

R Z ∙R 16

=16. 5-r ，

R Z +R 16

(2) 、当中心值为16.5⨯10=165Ω，R Z R 17=165Ω,

(3) 、当中心值为16. 5⨯100=1. 65K Ω，R Z R 16=16. 5K Ω，

R 16=1. 774K Ω

(4) 、当中心值为16. 5⨯1k =16. 5K Ω，R Z R 15=16. 5K Ω，

R Z ∙R 15

=16. 5-r ，

R Z +R 15

R 15=55. 39K Ω

(5) 、当中心值为16. 5⨯10k =165K Ω，R '=R Z +R 23, R 23=165-23. 5=141. 5KΩ

图2-5 欧姆档的原理图

第三章 常用电子元器件的识别与检测

3.1 电阻器

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。 1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。

a 、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示 47×102Ω（即4.7K ）； 104则表示100K

b 、色环标注法使用最多，现举例如下： 四色环电阻 五色环电阻（精密电阻） 电阻的色标位置和倍率关系如下表所示： 有效数字 数量级 允许偏差（℅）

银 —

金 —

黑 0

棕 1

红 2

橙 3

黄 4

绿 5

蓝 6

紫 7

灰 8

白 9

10

^-2 ±10

10^-1 ±5

10^0 —

10 ^1 ±1

10^2 ±2

10^3 —

10^4 —

10^5 ±0.5

10^6 ±0. 25

10^7 ±0. 1

10^8 —

10 ^9 +50 -20

3.2 电容

一、电容在电路中一般用“C ”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。 电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。

容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C 表示电容容量) 电话机中常用电容的种类有

电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

二、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F ）表示，其它单位还有：毫法（mF ）、微法（uF ）、纳法（nF ）、皮法（pF ）。

其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF 电容容量误差表 符 号 F G J K L M 允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

如：一瓷片电容为104J 表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。

3.3 晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D ”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。 1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。

电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。

2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N 极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P 极（正极）或N 极（负极），也有采用符号标志为“P ”、“N ”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：

型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压（V ） 50 100 200 400 600 800 1000( 电流（A ） 均为1)

第四章 焊接的方法与技巧

4.1 焊接的方法

焊接前应该看元件是否有氧化层，因为元件经过长期存放，会在元件表面形成氧化层，不但使元件难以焊接，而且影响焊接质量，一般应首先清除元件表面的氧化层，但注意用力不能过猛，以免使元件引脚受伤或折断。在使用电烙铁前，应该在烙铁加热的过程中将焊锡丝送到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，保护烙铁头，镀锡后的烙铁头为白色。如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁架中带水的海棉上抹去多余的锡，但不可在工作台或者其他地方抹去。

焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒钟后，送焊锡丝，观察焊锡量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。当焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了再加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖抵在线路板的焊盘上。焊点高度一般在2毫米左右，直径应与焊盘相一致，引脚应高出焊点大约0.5mm 。

焊接元件时，应对照图纸插放元器件，用万用表校验，检查每个元器件插放是否正确、整齐，二极管、电解电容极性是否正确，电阻读数的方向是否一致，全部合格后方可进行元器件的焊接。焊接完后的元器件，要求排列整齐，高度一致。为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将线路板板架在焊接木架上焊接，两边架空的高度要一致，元件插好后，要调整位置，使它与桌面相接触，保证每个元件焊接高度一致。焊接时如果线路板未放水平，应重新加热调整。焊接时，电阻不能离开线路板太远，也不能紧贴线路板焊接，以免影响电阻的散热。

焊接时不允许用电烙铁运载焊锡丝，因为烙铁头的温度很高，焊锡在高温下会使助焊剂分解挥发，易造成虚焊等焊接缺陷。

4.2 焊接万用表时的注意事项

1.在拿起线路板的时候 最好带上手套或者用两指捏住线路板的边缘。不要直接用手抓线路板两面有铜箔的部分，防止手汗等污渍腐蚀线路板上的铜箔导致线路板漏电。 2.如果在安装完毕后发现高压测量的误差较大，可用酒精将线路板两面清洗干净并用电吹风烘干。电路板焊接完毕后，用橡皮将三圈导电环上的松香、汗渍等残留物擦干净。否则易造成接触不良。

3.如果电刷轨道上粘了锡，应将其绿面朝下，用没有焊锡的烙铁将锡尽量刮除。但由于线路板上的金属与焊锡的亲和性强，一般不能刮尽，只能用小刀稍微修平整。

4. 在每个焊点加热的时间不能过长，否则会使焊盘脱开或脱离线路板。对焊点进行修整时，要让焊点有一定的冷却时间，否则不但会使焊盘脱开或脱离线路板，而且会使元器件温度过高而损坏。

第五章 MF47型万用表的装配与调试

5.1 MF47型万用表的装配

一 组装前的准备工作

1. 在焊接前，我们应该检查我们的万用表元件清单，清点完后请将材料放回塑料袋，弄清各元件的名称、外形、大小、极性及了解它们的安装方法。

2. 首先在万用表的外包装泡沫壳上写出所用电阻的阻值，然后取出29个普通电阻，根据电阻上的色环来读出每个电阻的阻值，分别将读出来的电阻插到对应的29个电阻的位置上，完成后，用数字万用表分别检测每个电阻的阻值，看是否有电阻读错。将四个二极管也插在上面。

3. 将V 型电刷和后盖等零件放入工具箱中，取出MF47线路板放在工作台上。 4. 给电烙铁加热，并在烙铁加热的过程中将焊锡丝送到烙铁头上，在烙铁头上镀锡。如果烙铁头上挂有很多的锡，可在烙铁架中带水的海绵上抹去多余的锡。然后放在烙铁架上。

二 万用表的安装过程

1. 按照实验原理图将电阻器准确装入规定位置。要求标记向上，字母一致。尽量使电阻器的高低一致。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。

2.MF47型万用表的组装与调试。

3．根据装配图固定4个支架，晶体管插座，保险丝夹，零欧姆调节电位器和蜂鸣器。 4．焊接转换开关上交流电压档和直流电压档的公共连线，各档位对应的电阻元件及其对外连线，最后焊接电池架的连线。至此，所有的焊接工作已完成。

5．电刷的安装，应首先将档位开关旋钮打到交流250伏档位上，将电刷旋钮安装卡转向朝上，V 形电刷有一个缺口，应该放在左下角，因为电路板的3条电刷轨道中间的2条间隙较小，外侧2条较大，与电刷相对应。当缺口在左下角时电刷接触点上面有2个相距较远，下面2个相距较近，一定不能放错。电刷四周都要卡入电刷安装槽，用手轻轻按下，即可安装成功。

6．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。

5.2 MF47型万用表的调试 5.2.1 电阻测量（欧姆档） 1档

10档

100档

1k 档

10k 档

5.2.2 直流电压的测量

5.2.3 交流电压的测量

5.2.4 直流电流的测量

第六章 心得与体会

通过为期两周的工程实训后，自己学会了许多的东西。首先它培养了我们小心、谨慎的工作作风。就如面对实训中以前从未用过的一些仪器（如电烙铁），我们从不懂到能掌握电烙铁的正确使用方法，能焊接出万用表，从这当中学到了许多操作技巧，培养我们的动手能力。

这次工程实训要求我们对基本电子元器件识别，掌握它们的一些相关知识，懂得根据色环读出电阻的阻值，用万用表分辨二极管等一些元件的极性。学会了一些相应工具的操作，相关仪器的使用，以及万用表的制作、安装、 调试的全过程，让我们收获极大。

这次工程实训让我们明白了理论联系实际的重要性，提高了独自分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。当遇到问题时，能够自己冷静的分析问题的原因，直到自己能够独立解决这个问题。这些方法不仅在课堂学习上有效，对以后的工程实训也有很大的指导意义。在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。

经过这次实训，我们了解到了焊接电路元件的技巧、印制电路板图的设计与工艺流程、万用表的工作原理与组成元件的作用等。这些东西考查了我们的综合能力，要想做好任何事，除了自己平时要有一定的功底外，我们还需要一定的实践动手能力，操作能力。这次工程实训让我们学习到的理论有了一次实践的机会，让我们体会到了平时积累知识的重要性以及实践的重要性。我认为这才是这次工程实训真正的意义所在，也是我们今后应该提升自己的地方。不管将来做什么，我们都应该为明天而努力学习。

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工程训练成绩评定表

专业：通信工程班级：通信工程121 学号：7023812037姓名：方坚

时间： 2013 年 11月 1日