万用表电路设计.docx
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万用表电路设计
电工电子技术课程设计
题目__
班级__________
学号_________________
姓名_____________
指导___________________
时间
电工电子技术课程设计任务书
姓名班级指导老师
设计课题：
数字万用表电路设计
设计任务与要求
查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：
1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；
2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；
3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；
4、对整体电路原理进行完整功能描述；
5、列出标准的元件清单；
设计步骤
1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；
2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；
3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；
4、列出标准的元件清单；
5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；
6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
设计说明书字数不得少于3000字。
参考文献
1、总体方案与原理说明.................................4
2、单元电路1（用实际的单元电路名称，下同）...................5
3、单元电路2........................................6
4、单元电路3........................................7
5、单元电路4...........................8
6、单元电路5..........................9
7、单元电路6...........................10
8、总体电路原理相关说明.................................11
9、总体电路原理图......................................12
10、元件清单；..........................................13
11、参考文献........................................14
12、设计心得体会......................................15
1、
总体方案与原理说明
数字万用表，拥有测量电流、交流电压、直流电压、电阻、二极管、线路通断及温度测量等功能。
是电工、技术人员、维修人员常用的工具。
整个电路图包含直流电压测量电路图（如图2）、交流电压测量电路图（如图3）、直流电流测量电路图（如图4）、电阻测量电路图（如图5）、电池测试电路图（如图6）、二极管测试电路（如图7）。
以下为数字万用表原理方框图：
2单元电路1直流电压测量电路
直流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于
直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到
低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。
若表笔接反，表头指针会反方向
偏转，容易撞弯指针。
3、单元电路2交流电压测量电路
在基准数字电压表头前面加一级分压电路（分压器），可以扩展直流电压测量的量程。
如图，U0为电压表头的量程（如200mV），r为其内阻，r1、r2为分压电阻，U10为扩展后的量程。
由于r<U0/U10=r2/（r1+r2）
扩展后的量程为
U10=（r1+r2）U0/r2
4、单元电路3直流电流测量电路
根据欧姆定理，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。
如图，由于r<Ui=IiR
即被测电流Ii=Ui/R
若数字表头的电压量程为U0，欲使电流档量程为I0，则该档的取样电阻（也称分流电阻）为R=U0/I0
5、单元电路4电阻测量电路
由稳压管ZD提供测量基准电压，流过标准电阻R0和被测电阻Rx的电流基本相等（数字表头的输入阻抗很高，其取用的电流可忽略不计）。
所以A/D转换器的参考电压URFE和输入电压UIN有如下关系：
URFE/UIN=R0/Rx
即
Rx=（UIN/URFE）/R0
6、单元电路5电池测试电路
7、单元电路6二极管测试电路
8、总体电路原理相关说明
数字万用表由以下几部分功能组成，复原电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、ADC使能控制。
复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量的数值。
有一点我们特别要注意，就是要注意电路的保护，无论测试还是使用，都应当注意数字万用表电路的保护。
一般测量的电压电流超过量程范围易造成电路的损坏．如在交流20V档位测量市电，很易引起数字万用表交流放大电路损坏，使万用表失去交流测量功能。
在测量直流电压时，所测电压超出测量量程，同样易造成表内电路故障。
在测量电流时如果实际电流值超过量程，一般仅引起万用表内的保险丝烧断，不会造成其它损坏。
所以在测量电压参数时，如果不知道所测电压的大致范围，应先把测量档置于最高档，通过测量其值后再换档测量，以得到比较精确的数值。
如果所要测量的电压数值远超出万用表所能测量的最大量程，应另配高阻测量表笔。
如检测黑白彩电的第二阳极高压及聚焦高压。
9、总体电路原理图
注：
显示部分不在本设计中，故在总体原理电路图中未画出。
相关元件的参数在图中已给出，不另作说明。
10、DT830B型数字万用表元件清单
电阻R100.990.5%
电阻R890.3%
电阻R201000.3%
电阻R219000.3%
电阻R229K0.3%
电阻R2390K0.3%
电阻R24117K0.3%
电阻R25117K0.3%
电阻R35117K0.3%
电阻R26274K0.3%
电阻R27274K0.3%
电阻R51K5%
电阻R63K1%
电阻R730K1%
电阻R30100K5%
电阻R4100K5%
电阻R1150K5%
电阻R18220K5%
电阻R19220K5%
电阻R12220K5%
电阻R13220K5%
电阻R14220K5%
电阻R15220K5%
电阻R2470K5%
电阻R31M5%
电阻R321.5-2K5%
C1100pF
C2100nF
C3100nF
C4100nF
C5100nF
C6100nF
D31N4007
Q19013
保险管、座1套
HFE座1个
V型触片6片
参考文献
[1]大学物理（修订版）罗圆圆江西高校出版社
[2]电工学简明教程（第二版）秦曾煌高等教育出版社
[3]数字万用表电路图集沙占友人民教育出版社
[4]实用电子控制电路方大千国防工业出版社
设计心得体会
作为理工科的学生，认知和理解电路图的能力是我们必须掌握的，经过此次查阅相关资料，设计数字万用表电路图，对基本的电路设计方式、方法有所了解。
掌握了基本的设计技巧和绘制电路图的能力，学会了使用MicrosoftVisio2003中文专业版绘图软件。
此次电工电子技术课程设计之所以选择数字万用表电路图设计，是因为高中对万用表有所了解，同时，本学期在电工与电子实习中跟着老师制作过万用表，相对来说，对数字万用表的认知程度要深一些。
自大学以来，我们仅学习了电工学、物理等方面的基本知识，没有对电子电工方面进行深入学习，在理解电路图的时候存在比较大的障碍，耗用时间比较多。
从开始设计到结束，用了整整一天时间，晚上绘图到凌晨一点多。
当时抱怨甚多，为什么老师偏要我们自行设计，不允许与他人雷同，不得复制他人现有的电路图。
现在才知道老师们用心良苦，因为一件作品，只有通过自己亲身体验，才知其中之奥妙和道理。
虽然对于备战六级的我们来说，当前时间紧张，但对比所得，颇感欣慰。
在设计数字万用表的过程中，我对电池测试、二极管测试电路图理解得不是很清楚，基本上采用前人的设计。
希望以后有机会能够继续学习，加深对一些基本电路的了解和认知。
在此，感谢金老师的指导！
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