万用表3Word格式文档下载.docx
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3、表头的灵敏度
使表头指针达到最大偏转角（900）的电流Ig称为满偏电流（亦称电表的灵敏度）
4、表头的内阻
转动部分具有的电阻就是表头的内阻Rg
（二）直流电流档的设计原理
1、直流电流档扩展量程的基本原理
因为万用表的表头只能测量小于它灵敏度的电流，所以必须扩大量程，这样就可以测量大量程的电流。
在表头两端并联分流电阻可以扩大量程。
2、单一量程的计算
电路如图：
3、多量程电路设计
开路个别置换法的电路
开路个别置换法是用多个电阻与表头并联构成多量程分流器，按照测量电流的大小，将转换开关K与不同的分流电阻相联接。
缺点：
a、转换开关中有接触电阻，这个电阻与分流电阻串联，当测量大电流时，因分流电阻值本身较小接触电阻以它的影响就特别显著。
b、测量较大电流时，若出现转换开关断路，或者在测量过程中电流开关换档，都有可能使表头通过较大的电流而损坏。
优点：
个别分流电阻被烧坏，其档位仍然能用
环形抽头分流器法的电路
如图所示的分流器电路，当开关K接到位置“3”时，分电流电阻最大，等于R1+R2+R3，因而扩大量程最小，当K在位置“2”，R3与表头并联，分流电阻为R1+R2它小于K在位置“3”时的分流电阻R1+R2+R3，因而扩展的电流量程也较大，当在位置“1”时，R2+R3与表头串联，
分流电阻最小等于R1，因而扩展的电流量程最大，因而有I1>
I2>
I3
三个电阻R1、R2、R3的求法是用环形电压法，即各量程和其对应的分流电阻的乘积等于常数→环形电压Ig（Rg+R1+R2+R3）,I1×
R1=I2×
（R1+R2）=I3×
（R1+R2+R3）=Ig（Rg+R1+R2+R3）
这样求分流电阻可以分步来进行，对于多量程电流档比较解方程来的简单
（三）直流电压档的设计原理
直流电压档扩展量程的基本原理
由于表头灵敏度很高，即Ig很小（只有几十微安），内阻又较小（一般为几千欧），所以能测量的电压只有几十毫伏。
为了测量较高电压，必须串联分压电阻，如下图所示，构成一个综合表头。
这个电阻R称为倍压电阻或倍压器。
1、单一量程的电路及倍压电阻的计算
U=Ig（R+Rg）
若电压量程扩大到1V，则：
U=1=Ig（R+Rg）
所以，1/Ig=R+Rg
1/Ig亦称为电压灵敏度，它是表头灵敏度的倒数，其物理意义为表头测量直流电压1V时所需要的总电阻值。
可见，表头灵敏度越高，其电压灵敏度也越高。
利用电压灵敏度很方便一算出各档电压量程所需串联的电阻，只要把电压灵敏度乘以该量程的电压值，就可以得到所需的总电阻，再减去表头的内阻，即得到倍压电阻的阻值。
2、多量程电路的设计
直流电压档开路个别置换法
Rg
Ig
R
Ug
U
黑
红
直流电压档累加串接法电路
本次组装的万用表采用的是累加串接法
在直流电流档采用环形分流器的基础上进行电压档的设计（以个别置换法为例）
（四）交流电压档的设计原理
1、磁电式表头为什么不能用来测量交流电流（电压）
因为磁电式表头内部有一个永久磁铁，产生一个方向不变的磁场。
当线圈中通入直流电流时，磁场对线圈产生一个方向不变的力矩，从而使线圈发生偏转，并带动指针偏转，如果电流方向改变时，指针的偏转方向也会改变。
如果线圈中通入变化缓慢交流电流，线圈所受的磁力矩也缓慢变化，将会看到指针来回缓慢摆动
万用表电压档的设计测量常见的50Hz的交流电，电流方向每秒中改变100次，因而磁力矩方向每秒也改变100次，线圈在1秒钟内摆动100次（来回50次）
由于表头转动部分有较大的惯性，在某一方向的磁力矩作用下还来不及偏转而磁力矩的方向却又改变了，所以线圈及指针实际上不可能偏转。
因此，磁电式仪表不能直接用来测量交流电流（电压）
3、单一量程倍压电阻的计算
半波整流电压的平均值等于交流电压有效值的0.45倍，即：
=0.45U
式中的0.45称为半波整流因数
由于二极管不是一个理想元件，即其正向电阻不等于0，反向电阻也不是无穷大，所以，当加上正向电压时，二极管两端也将有一定电压。
因此表头两端的电压略小于0.45U。
一般认为，实际电压平均值=0.45×
0.98×
电压有效值=0.44×
交流电压有效值。
即：
=0.44U
大小相同的交流电压（有效值）与等值直流电压相比较，经二极管整流，其对表头作用效果减小，其作用效果只原来U的0.44倍，所以扩展量程所串联的倍压电阻也较小，
设倍压电阻大小为R，则：
=0.44U=Ig（R+Rg）
R=
u
4、二极管的保护
二极管加上正弦交流电时，正向导通时电压降很低，当电压反向时，由于二极管反向电阻为∞，电路中电流为0，加到二极管两端的反向电压为Um，如220V交流电压，则二极管承受的反向电压为311V，为此在上述整流电路中加一个二极管，来保护整流二极管。
当电压反向时，有一个电流I流过保护二极管VD2，VD2处于正向导通状态，总电压被电阻R分压，VD2电压降很低，VD1和表头Rg两端总电压等于VD2两端电压，这样VD1变不会被击穿，反过来，VD1导通时，也保护了VD2。
5、在设计直流电流档的基础上设计交流电压档电路（以累加串接法为例）
（五）电阻档的设计原理
1、万用表电阻档的原理
测量电压工或电流时，指针能够偏转，靠外部电路提供电能，测量电阻时指针要偏转，内部必须有一个电池作为电源。
其原理是根据闭合电路的欧姆定律。
为保证指针总是从左向右偏转，外部黑表笔始终接内部电池的正极，如图
电阻档电路中采用的并联调零（混联调零）。
电路分别如下：
5、电阻的量程的改变
根据上面的论述，万用表测量电阻时，只有外部被测量电阻接近万用表的内阻时，即接近中值电阻的阻值时，测量的准确度才高。
所以电阻档的有效量程由中值电阻Rz决定。
而Rz=Rg+RD，要改变这个电阻值，就能改变电阻档量程，因为：
可见，改变Rz有两种方法，一种保持Ig不变，提高电源电动势E的值，如用1.5V和9V电池串联作用于电路，这时，限流电阻RD必然增大，从而增大Rz，这样测量高阻值的电阻。
另一方法是保持E不变而增大Ig，则可以减小Rz的值，可以在原来R×
1K的电路基础上并联一个分流电阻Rf，不同的Rf对应不同的量程，
电阻档多量程电路图如下：
三、元器件的识别与测试
（一）电阻元件
1、四句口诀：
棕1红2橙上3，
4黄5绿兰为6，
7紫8灰白是9，
黑色是0要记清
2、颜色对应的数值和乘数及误差表
颜色
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
金
银
数字
1
2
3
4
5
6
7
8
9
乘数
101
102
103
104
100
10-1
10-2
误差
±
1%
2%
0.5%
0.25%
0.1%
5%
10%
3、区别首环与尾环
最后一环为误差环，它的环带较宽，或离其它环的距离较远，四环少一位有效数字环
（二）二极管的极性的判断
1、用MF47型表，量程开关打在R×
1K档上，将红黑表笔正反向接二极管的两个极，如查指针偏转角度较大，即显示阻值较小，此时，黑表笔接二极管的正极，与红表笔相连的是二极管的负极。
与实物相对照，黑色的一头为正极，白色的一头为负极，
2、二极管测试原理图
（三）电解电容极性的判断
1、注意观察电解电容，它的侧面有“—”，这一侧对应的引脚为负极，如果电解电容上没有标明正负极，也可以根据它引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极。
2、如果已经将引脚剪短，并且电容上没有标明正负极，那么可以用万用表来判断，判断的方法是正接时漏电电流小（阻值大），反接时漏电电流较大（阻值较小）。
（四）电位器的好坏判断
1、旋转电位器的螺母或螺杆，没有卡死现象。
2、将万用表调至合适的电阻档，测量两固定端的电阻值，应和标称值相符，再将红黑表笔分别接固定端和滑动端，再请同学旋转电位器的螺母和螺杆，观察万用表的指针，指针应缓慢偏转，没有跳动或不动现象。
（五）表头好坏的判断
将万用表调至R×
1K，黑表笔接表头的正极，红表笔接表头的负极，观察表头指针偏转是否灵活，如果没有卡死现象，则说明表头是好的，测量时应使用表头的指针尽量能够达到满偏。
四、焊接
（一）焊接工具和材料
1、焊接工具：
剪刀（斜口钳）、电烙铁、烙铁架、螺丝刀、尖嘴钳，镊子等，
2、焊接材料：
焊锡（带松香芯的焊锡丝）、松香、点阵板（练习板），电阻元件或导线等。
（二）锡焊原理
用熔化的焊锡将两种导电的金属连接起来，使电子元件之间或金属部件之间具有良好的导电性，并具有一定的机械强度。
（三）锡焊前准备
将要焊接的器件准备好，
、电阻元件的引脚去氧化层，
、根据安装孔的孔距将元件引脚弯制成型：
元件有卧式安装和立式安装
、电烙头的处理
电烙头大多数是用铜做成的，在受热情况下，在空气中容易受热氧化，氧化层导热性差，使电烙铁传热速度变慢，甚至于不能使锡熔化，所以必须对电烙铁进行处理，
方法是：
将新的电烙铁圆斜面用锉刀打磨成粗糙面，通电后，在电烙铁还没有被氧化，温度适中的情况下，将圆斜面上镀上一层薄薄的焊锡，尖头的烙铁四周都要镀锡，熔化的焊锡传热效果好，使烙铁的氧化速度变慢，对电烙铁起保护作用。
（四）焊接的步骤
（五）焊接注意事项
1、注意加热时间不能过长（1~2s），这样会使铜箔变形脱落，松香挥发，焊锡被氧化，焊点变得灰暗，焊接过程中，电烙铁的头表面集聚的氧化物太多，要及时用剪刀刮下来。
时时保持电烙头清洁。
2、电烙铁接触工件不能过分用力，这样也会铜箔变形脱落。
3、电烙铁温度不能过高，最好用恒温电烙铁，温度也不能过低，过低焊锡没有充分流动和渗透到工件的接合面，焊点表面形成棱角，不光滑。
4、用锡要适中，要根据焊盘的大小，焊锡要注满引脚周围的焊盘。
焊点成蛋桶形，不要成馒头形
5、焊点要有一定机械强度，要有良好导电性能。
多余的引脚剪下时不能左右晃动，以免焊点脱落。
☆
6、如果元器件装错，要交替加热两个焊点，请同学帮助用镊子或尖嘴钳从背面将元件拨出，或用吸锡器将焊点上的焊锡吸光，再将元件取出，重装元器件时，原来的装配孔应该是通的，不能有焊锡堵住，或者把剩余的焊锡加热，再将元件的引脚穿过去。
否则，焊盘会被顶脱落下来。
五、万用表的组装
（一）元器件的安装顺序
1、电阻元件，紧贴印刷电路板，装好3~5个电阻元件，用电烙铁将其焊好。
并齐焊点将多余引脚剪下来。
装好27个电阻元件，第28个是分流器在装完二极管后再装。
它的长度不能剪，否则电阻值会发生变化。
所以引脚不能高出印刷电路板太多，应该刚好和我们要焊的焊点一样高。
所有引脚必须和印刷电路板垂直。
否则焊错了不好拆。
2、二极管安装：
D5、D6不用装，如果装上，不要轻易去拆，可以到老师那里去再要两个二极管。
注意二极管极性，不能装反了，二极管的引脚较粗，剪时不好剪，最好用斜口钳剪。
D1、D2为卧式安装，D3、D4为立式安装。
3、表笔插管的安装：
表笔插管安装在印刷电路板的正面（绿面），背面伸出的三个固定脚要用钳子弯向里面，并用锤子敲平。
这样表笔插管才能垂直印刷电路板，不至于被电烙铁碰斜了，
4、电位器安装：
WH1为电阻档的调零电阻，装在印刷电路板的正面（绿面），焊接也在正面焊接，调节螺杆要垂直于印刷电路板，可以将定位销在背面弯倒定位。
WH1、WH2的焊接引脚都不能弯，否电位器坏了拆卸不下来
5、电容安装：
注意极性
6、晶体管插座安装：
6个插片安装方向一致，低口弯向两面，并焊接到印刷电路板上，注意底座焊接不要被熔化。
7、电池极板安装及导线连接：
位置要装对，焊接前不能将电池极板装到低，否则会将底座烫化。
导线和印刷电路板及电池极连接前要镀锡，电池极板焊接处也要搪锡。
8、表头安装：
装好表头的负极，正极不装，用数字万用表，将WH2和表头的总电阻调为2.5KΩ，再焊好表头的正极。
（二）安装注意事项
1、安装前要知道元件在电路中的作用，安装过程中如何体现它的作用
2、元件安装在什么面（绿面或黄面），主要是根据印刷电路和表头面板之间安装位置而定的
3、电刷安装是看印刷电路板的导轨而定，不是看开口向左还是向右
4、安装时自已要动脑筋，即使装错，也不要紧，可以询问老师和同学进行更改。
5、电刷导轨上不能滴上焊锡，否则会影响电刷运动。
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