电工电子技术课程设计数字万用表.docx
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电工电子技术课程设计数字万用表
电工电子技术课程设计数字万用表
题目_数字万用表电路设计
班级__________
学号_________________
姓名________
指导____________
时刻
景德镇陶瓷学院
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
设计任务：
数字万用表用以直流电压、交流电压、直流电流、交流电压测量，也可用以检查半导体二极管的导电性能，并能测量晶体管的电流放大系数等。
只要输入被测量，通过电阻、电流、电压参数转换电路即可测出被测量。
设计要求：
1、电路由四个部分组成；
2、数字万用表有直流电压测量电路、交流电压测量电路、直流电流测量电路和电阻测量电路；
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、先给出电路设计的总体方案并对工作原理进行大致相关的说明；
3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析运算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；
4、列出设计电路的标准的元件清单；
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。
参考文献
[1]秦曾煌电工学简明教程（第二版）高等教育出版社2007
[2]沙占友数字万用表电路图集人民教育出版社2001
[3]孙丽霞电子技术实践及仿真高等教育出版社1999
名目
1．总体方案与原理说明┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4
2．直流电压测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5
3．交流电压测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6
4．直流电流测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉7
5．电阻测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉8
6．总体电路原理相关说明┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉9
7．总体电路原理图┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉10
8．元件清单┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11
9．参考文献┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12
10．设计心得体会┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13
1．总体方案与原理说明
数字万用表电路设计包括复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示。
复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来排除一些外来干扰，使电路工作更加稳固；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示确实是显示测量的数值。
数字万用表的组成包括显示器、电源开关、晶体管插孔、转换开关、输入插座等。
可用以直流电压、交流电压、直流电流、交流电压测量，也可用以检查半导体二极管的导电性能，并能测量晶体管的电流放大系数等。
只要输入被测量，通过电阻、电流、电压参数转换电路即可测出被测量。
2．直流电压测量电路
图一直流电压测量电路图
上图为测直流电压电路图。
被测电压加在“+”、“-”俩端。
其中R14.R15.R16.R17是倍压器电阻。
量程愈大，倍压器电阻愈大。
电压表的内阻愈大，从被测电路取用的电流愈小，被测电路受到的阻碍也愈小。
3、交流电压测量电路
图二交流电压测量电路图
如图，在基准数字电压表头前面加一级分压电路（分压器），能够扩展直流电压测量的量程。
图为交流电压测量图，要测量交流电压必须有二极管，如图D。
二极管只承诺一个方向的电流通过，反向电流不能通过。
被测交流电压也是加在“+”、“-”俩端。
4、直流电流测量电路
图三直流电流测量电路图
被测电流从“+”、“-”俩端进出，改变转换开关的位置可改变分流器的电阻，从而改变电流量程。
如图，依照欧姆定理，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。
由于r<Ui=IiR即被测电流Ii=Ui/R
5、电阻测量电路
图四电阻测量电路图
测量电阻时要接入电池，被测电阻也要接在“+”、“-”俩端。
被测电阻愈小，电流愈大，因此指针的偏转角愈大。
测量前要先将“+”、“-”俩端短接，看指针是否偏转最大而指在零，否则应转动零欧姆调剂电位器进行调整。
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的电流差不多相等（数字表头的输入阻抗专门高，其取用的电流可忽略不计）。
6、总体电路原理相关说明
数字万用表电路设计包括复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示。
复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来排除一些外来干扰，使电路工作更加稳固；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示确实是显示测量的数值。
数字万用表是较周密的外表，更换元件一定要用参数相同的元件，专门是更换A/D转换器，一定要采纳生产厂家经严格选择的集成块，否则将显现误差而达不到所需准确度。
新换的A/D转换器，也需要按前面所述的方法进行检查，切不可因新而置信不疑。
使用万用表时应注意转换开关的位置和量程，绝不能在带线路上测量电阻，用完要将转换开关转到最高档。
测量电阻前要先将“+”、“-”俩端短接，看指针是否偏转最大而指在零，否则应转动零欧姆调剂电位器进行调整。
测量前，若无法估量被测电压或电流的大小，应先选择最高量程挡测量，然后依照显示选择恰当的量程
7、总体电路原理图
图五
8、元件清单
器件名
大小
数量
器件名
大小
数量
R10
0.99
1
R18
220K
1
R8
9
1
R19
220K
1
R20
100
1
R12
220K
1
R21
900
1
R13
220K
1
R22
9K
1
R14
220K
1
R23
117K
1
R15
220K
1
R24
117K
1
R2
470K
1
R25
117K
1
R3
1M
1
R26
274K
1
R32
1.5-2K
1
R27
274K
1
C1
100pF
1
R5
1K
1
C2
100nF
1
R6
3K
1
C3
100nF
1
R7
30K
1
C4
100nF
1
R1
100K
1
C5
100nF
1
R4
100K
1
C6
100nF
1
R30
150K
1
D3
1N4007
1
R35
220K
1
Q1
9013
1
9．参考文献
[1]秦曾煌电工学简明教程（第二版）高等教育出版社2007
[2]沙占友数字万用表电路图集人民教育出版社2001
[3]孙丽霞电子技术实践及仿真高等教育出版社1999
[4]翁飞兵电子技术实践教程国防科技大学出版社2003
[5]康华光数字电子技术基础高等教育出版社1999
[6]夏路易电路原理图与电路板设计教程北京期望电子出版社2002
10.设计心得体会
通过这次的电子电工课程设计，让我对万用表有了更进一步的了解和认识。
往常做过万用表的组装，那时只是对它有一点浅浅的认识，并不明白其中所含的真正的电路设计图。
我觉得只要我们尽我们最大的努力去做就能够了。
尽管不是最好的但也是我们自己动手实践的结果。
在这次的课程设计中，我也学到了新的知识和受到了新的启发，我专门快乐有如此的一次机会进行如此的课程设计。
从中我了解到必须认真对待才会有结果的。
电子电工课程尽管有难度，但我觉得我们依旧有必要去尝试一下，事实上也挺有意思的，也挺有价值意义的。
这也是对我们另一种能力的考查，应该对我们今后有一定的关心的。
总体来说，这次的电子电工课程设计使我对万用表有了进一步的了解，也让我受益匪浅。
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