MF47型万用表组装与调试.docx
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MF47型万用表组装与调试
科
SCIENCE&TECHNOLOGYCOLLEGEOF
NANCHANGUNIVERSITY
《工程训练》报告
REPORTONENGINEERINGTRAINING
题目MF47型万用表的组装与调试
学科部、系：
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专业班级：
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学号：
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学生姓名：
*****
指导教师：
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起讫日期：
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题目：
MF47型万用表组装与调试
专业：
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*****学生姓名：
***指导教师：
***
摘要
关键词：
万用表的原理，万用表的安装与调试，焊接技术
MF47型万用表是一种磁电式仪表，是我们生活及工作和学习上常用的测量工具，而且万用表对我们今后的电子制作以及电子产品的检修都是不可或缺的仪器。
此外指针式万用表原理简单，操作也很方便。
利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头，表头上并联一些电阻进行分流或降压。
各档通过并联分流，串联分压的原理来测量电阻的阻值，电流及电压的大小。
可通过原理图来计算各档位串联或并联的电阻的大小，然后便可很容易分配电阻的使用，方便万用表的组装。
调试过程中要先条电阻再接表头否则装好的万用表会有一定的误差。
安装万用表的元器件（如下图）都必须要焊接在电路板上，所以电子元件的辨识与检测和焊接技术特别重要，学会辨识和检测一般元器件，如电阻，电容及二极管，分清其极性，往电路板上插元件时要小心不要插错元件。
焊点质量的高低直接影响万用表组装的好坏，此外还要学会用电烙铁来装拆元件，和修理电路板。
个
第一章MF47型万用表的结构……………………………………4
第二章MF47型万用表的原理与设计
2.1MF47型万用表的原理图………………………………5
2.2MF47型万用表个档原理分析……………………………5
2.2.1电流档各档各档位的计算过程………………………5
2.2.2直流电压档各档位的计算过程……………………6
2.2.3交流电压档位的计算过程……………………………7
2.2.4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
3.1电阻器的识别与检测…………………………………………9
3.1.1电阻器的识别………………………………………………9
3.1.2常见的电阻器………………………………………………9
3.1.3电阻器的检测……………………………………………9
3.2电容器的识别与检测………………………………………10
3.2.1电容器的识别………………………………………………10
3.2.2电容器的检测………………………………………………10
3.3二极管的识别与检测…………………………………………11
第四章焊接的基本知识与技巧
4.1焊接的基本知识……………………………………12
4.2焊接万用表时的注意事项………………………………12
4.3如何提高焊接质量………………………………………13
4.4焊接后焊点的检测…………………………………13
4.5焊接的心得体会………………………………………14
第五章MF47型万用表的组装与调试
5.1MF47型万用表的组装过程……………………………15
5.1.1电子元器件的检测与筛选…………………………………15
5.1.2焊接步骤及工艺要求………………………………………15
5.2MF47型万用表的调试过程………………………………15
第六章工程实训的心得体会心得体会…………………………17
参考文献………………………………………………………………19
第一章MF47型万用表的结构
指针式万用表的型式很多，但基本结构是类似的。
指针式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DC20KΩ/V、AC9KΩ/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、×1KΩ、×10KΩ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。
第二章MF47型万用表的原理与设计
2.1MF47型万用表的原理图
2.2MF47型万用表各档原理分析
解：
由接点电流法得：
同理得：
1）电流档各档各档位的计算过程
2）直流电压档各档位的计算过程
解：
由电压灵敏度可得：
3）交流电压档各档位的计算过程
解：
利用电流灵敏度求各档电阻：
B工作原理图
修正值
得
4）欧姆档各档位的计算解；由电阻档性质：
第三章常用电子元器件的识别与检测
3.1电阻器的识别与检测
3.1.1电阻器简称电阻，由实验知，物体阻值大小物体电阻大小与长度LLL
L成正比，与其横截面积S成反比。
公式：
为电阻率，不同的材料电阻率不同。
式中ρ为电阻材料的电阻率（欧／厘米）；L为电阻体的长度（厘米）；A为电阻体的截面积（厘米）。
3.1.2常见的电阻
3.1.3电阻器的检测
一般的电阻器都可以通过万用表直接测出阻值，一般电阻器上会标出电阻组织及其误差。
其标志方法有两种：
直标法和色标法
直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻体上直接标出阻值，其误差直接用百分数表示。
色标法是用不同的颜色的色带或色点在电阻器上标出阻值和允许误差。
以四环电阻为例
若为五环则前三环为有效值
四色环电阻：
第一色环是十位数，第二色环是个位数， 第三色环是应乘颜色次幂颜色次，第四色环是误差率 例子：
棕红红金 其阻值为12×10^2=1.2K误差为±5% 误差表示电阻数值，在标准值1200上下波动（5%×1200）都表示此电阻是可以接受的，即在1140-1260之间都是好的电阻。
五色环电阻：
红红黑棕金 五色环电阻最后一环为误差，前三环数值乘以第四环的10颜色次幂颜色次，其电阻为220×10^1=2.2K误差为±5% 第一色环是百位数，第二色环是十位数， 第三色环是个位数，第四色环是应乘颜色次幂颜色次， 第五色环是误差率。
首先，从电阻的底端，找出代表公差精度的色环，金色的代表5%，银色的代表10%。
再从电阻的另一端，找出第一条、第二条色环，读取其相对应的数字，以下图为例，前两条色环都为红色，故其对应数字为红2、红2，其有效数是22。
再读取第三条倍数色环，黑1。
所以，我们得到的阻值是22x1=22Ω。
如果第三条倍数色环为金色，则将有效数乘以0.1。
如果第三条倍数色环为银色，则乘以0.01。
色环标示主要应用圆柱型的电阻器上，如：
碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、保险丝电阻、绕线电阻。
在早期，一般当电阻的表面不足以用数字表示法时，就会用色环标示法来表示电阻的阻值、公差、规格。
色环主要分成两部分：
第一部分：
靠近电阻前端的一组是用来表示阻值。
两位有效数的电阻值，用前三个色环来代表其阻值，如：
39Ω，39KΩ，39MΩ。
三位有效数的电阻值，用前四个色环来代表其阻值，如：
69.8Ω，698Ω，69.8KΩ，一般用于精密电阻的表示。
第二部分：
靠近电阻后端的一条色环用来代表公差精度。
第一部分的每一条色环都是等距，自成一组，容易和第二部分的色环区分。
四个色环电阻的识别：
第一、二环分别代表两位有效数的阻值；第三环代表倍率；第四环代表误差。
五个色环电阻的识别：
第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值；第四环代表倍率；第五环代表误差。
如果第五条色环为黑色，一般用来表示为绕线电阻器，第五条色环如为白色，一般用来表示为保险丝电阻器。
如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电阻。
对照表
银
金
黑
棕
红
橙
黄
绿
兰
紫
灰
白
无
有效数字
—
—
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
—
数量级
10^-2
10^-1
10^0
10^1
10^2
10^3
10^4
10^5
10^6
10^7
10^8
10^9
—
允许偏差（℅）
±10
±5
—
±1
±2
—
—
±0.5
±0.25
±0.1
—
+50 -20
±20
另外还有中间只有一道黑色色环的电阻其阻值为零
3.2电容器的识别与检测
3.2.1电容器的识别
电阻器种类很多，按结构形式分为固定电容器（包裹无极固定电容器和有极固定电容器），半可变（微调）电容器与可变（可调）电容器。
本实训中的电容器为有极固定电解电容器。
由图中可清晰看出电解电容的两个
引脚一根长，一根短，长的一端为
正极，短的一端为负极，不可接反.
3.2.2电解电容的检测
一般电容器上都标有电容的大小，和击穿电压的大小。
3.3晶体二极管的识别与检测
晶体二极管简称二极管，它由一个PN结组成的器件，具有单向导电的性能。
因此常作为整流或检波的器件。
MF47D型万用表中用的二极管就是起整流作用。
第四章焊接的基本知识与技巧
4.1焊接的基本知识
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而导致线路板漏电。
（2）如果在完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）焊接时一定要注意电刷轨道上一定不能粘上锡，否则会严重影响电刷的运转。
为了防止电刷轨道粘锡，切忌用烙铁运载焊锡。
由于焊接过程中有时会产生气泡，使焊锡飞溅到电刷轨道上，因此应用一张圆形厚纸垫在线路板上。
（4）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。
（5）在每一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。
4.3如何提高焊接质量
1、选用合适的焊剂、焊料
焊接时最常用的焊料是焊锡。
如市场上供应的Sn60焊丝，它的熔点低，电气和机械性能也比较优良。
但应注意，目前市场上已有质量非常低劣的焊锡丝，尽管外表光亮，内部充满了松香，其杂质量过高，使焊接性能变差，流动性降低，焊接时焊点失去了光泽并出现麻点，容易造成虚焊。
焊剂分为有机类、无机类和树脂三大类。
无机焊剂俗称焊油，其化学作用强，有很强的活性，但腐蚀性强，通常不用。
有机类焊剂也有一定的腐蚀性，一般也不单独使用。
松香焊剂是一种可靠的焊剂，它在电路维修和电子制作中应用广泛。
松香在加热条件下，有一定清除氧化物的能力，而且腐蚀性小，但松香去除氧化物的能力差，助焊作用弱，为提高助焊性能，可在松香中加入适量的活化成分，如加入少许甘油。
2、刮脚与搪锡
将焊接的元件和导线进行刮脚和搪锡。
有些导线和元件看上去较光亮，实际上表面仍有一层氧化层，直接焊上后形成焊锡包住引脚，看上去是一个封闭的焊点，但很可能形成虚焊。
3、掌握焊接时间
焊接时应根据不同的焊接对象，确定不同的焊接时间。
对于元件，焊接时间过长，会烫坏它，使印刷板上的铜箔翘起，时间过短，会造成加热不充分，焊剂作用不够，焊点强度降低，造成虚焊。
一般焊接时间控制在2秒钟左右为宜，若是导线、金属等焊接，时间可相对长些。
4、不要用烙铁头运载焊锡
在焊接时，有人习惯用烙铁头作为运载焊锡的工具，这是不正确的。
因为手工焊接通常是用有焊剂的焊料，若烙铁头先接触焊料，并作为运载工具，那么焊剂在高温下早就分解挥发，使焊接时已处于无焊剂状态，容易产生焊接缺陷。
焊接时要一手拿烙铁，一手拿焊锡丝，，边加热边提供焊料。
4.4焊接后焊点的检测
焊接合格的点，一般锡点都会形成内弧，锡点圆满光滑无针孔无松香渍。
零件有线脚，线脚的长度要在1—1.2mm之间。
锡将整个锡位及零件脚包围。
看焊接是否不合格，首先看是否有元件之间的错位，如果有，应及时的改正。
焊点是否是虚焊，是否有零件间的脚相互接触引起短路。
焊接时加锡太少，可以再次加锡。
如果多锡，零件的脚全部被覆盖或形成外弧形，应该去掉一些锡。
4.5焊接的心得体会
对这次焊接我认为首先要的就是大胆和心细。
一个好的焊点，首先应该注意在使用电烙铁前，应该在烙铁加热的过程中给烙铁头镀锡，元件的表面没有氧化层。
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，也不能太少，应该根据焊点的大小适当的送焊锡。
当焊锡熔化，发出光泽时，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。
在移开电烙铁时，应该注意将电烙铁沿着元件的引脚向上抬起，这样便可以形成一个光亮的三角形，焊点也不会偏位。
如果焊点送锡太少，应该再次送锡，这时不宜加太多的锡。
这样，焊接时便可以焊接出一个好的焊点。
第五章MF47型万用表的组装与调试
5.1MF47型万用表的组装过程
5.1.1电子元器件的检测与筛选
（1）在焊接前，我们应该前检查我们的万用表的元件清单，清点完后请将材料放回塑料袋，检查所有元器件，应保证元器件上的各种型号、规格、标志清晰；元器件应完整无损；元器件各项参数应符合要求；元器件应齐全无误。
（2）首先在万用表的外包装泡沫壳上写出所有电阻的阻值，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。
将四个二极管也插到上面。
5.1.2焊接步骤及工艺要求
（1）焊接主板。
参考MF47型万用表的原理图，插接元件进行焊接。
元件应排列整齐，焊接牢固；焊点应均匀，表面应光滑圆润，无裂痕气孔；保证无虚焊、假焊。
首先焊接电阻和4个二极管和电容。
注意二极管和电容的正负极性。
然后根据装配图固定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。
最后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。
（如下页图A图B）
（2）焊接表头。
将表头正极与电路板焊接，然后用数字式万用表将表头与WH2电位器串联的阻值调至2.5欧姆。
然后将表头的负极接入主板上。
（3）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。
（如图C）
11
5.2MF47型万用表的调试过程
首先查看自己组装的万用表的指针是否对准零刻度线，如果没有对准，则进行机械调零。
然后装入一节1.5伏的二号电池和一节9伏的电池。
1.档位开关旋钮打到BUZZ音频档，在万用表的正面插入表笔，然后将它们短接，听是否有鸣叫的声音。
如果没有，则说明安装的蜂鸣器线路有问题。
2.档位开关旋钮打到欧姆档的各个量程，分别将表笔短接，然后调节电位器旋扭，观察指针是否能够指到零刻度线。
3.档位开关旋钮打到直流电压2.5伏档，用表笔测量一节1.5伏的电池，在表盘上观察指针的偏转是否正确。
4.档位开关旋钮打到直流电压10伏档，用表笔测量一节9伏的电池，在表盘上观察指针的偏转是否正确。
5.档位开关旋钮打到交流电压250伏档，用表笔测量插座上的交流电压。
6.档位开关旋钮打到﹡10K欧姆档，测量一个6.75M的电阻。
7.然后依次检测其它欧姆档位。
如果有标准的万用表，则可以将测量的值进行比较，各档检测符合要求后，即可投入使用。
第六章工程实训的心得体会
通过一周的MF47D型万用表的工程训练，我学到了很多书本上没有的东西。
让我了解了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！
”在短暂的实习过程中，让我深深的感觉到自己在实际运用中的专业知识的匮乏。
让我们真正领悟到“学无止境”的含义。
首先，工程训练提高了我们的动手能力，它将我们的理论知识应用于实际，见到了在书本中念了无数次的电阻、电容的庐山真面目。
与此同时，我们还面临更大的挑战，最深的体会就是实践要比课堂理论的学习要难的多。
因为理论学习可能只是一道题，一个公式就能解决的事情，而在我们的实践当中，即使自己明白实践的操作过程，但是那离成功还差得很远。
因为要想在实践中成功，我们必须学会谨慎，认真。
通过理论与实践相结合，进一步加深我们的理论知识。
要想在短暂的实训时间内，尽可能能多的学一些东西，这就需要我们跟老师有很好的沟通，加深彼此的了解。
工程训练中，我学会了认识一些基本的元器件，如电阻、二极管、电容等等。
并且对元器件的检测也有了初步的了解。
如：
可以根据电阻元件上的色环读出电阻的阻值，二极管的极性的简单辨认，电容的分类，像有极电容和无极电容等。
除此之外，我还学会了使用万用表和制作调试万用表。
如测电阻、测电流、测直流电压、测交流电压、测通路、测三极管的极性、万用表的内部接线和元器件的分配、使用电烙铁和锡焊技术的练习。
通过这次工程训练，我体会到动手能力的重要，独立解决问题的重要性。
特别是在安装万用表的时候，常常会遇到一些意想不到的问题，如：
焊接过程中出现漏焊、虚焊、假焊的现象及接错元件等等，而像这些问题常常出现而且每个人的都不大一样，若想取得最后的成功，就必须学会自己探索问题的出处并且尽全力来解决。
同时我还要学会提高动手能力来减少错误。
工程训练考察的是我们的综合能力，要想作品的顺利进行，我们不但要掌握理论知识，还要有较强的动手能力，才能保证万用表的组装和调试顺利进行。
这次工程训练，对于我们今后的学习也有很大的帮助。
虽然我们的理论学习多于实践。
但是我们还要明白另一点，实践必须要基于熟练的理论知识，我们应当学会多积累理论知识来充实我们的知识面，以便我们今后的实践。
在平时，我们要学会提高自己的实践能力，多参加学校组织的相关兴趣小组等来提高自己动手能力。
这次课程为我们以后从事以后工作打下了良好的专业基础，为我们的进一步学习提高打下了扎实的理论基础。
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[7]丁孝永．调制式小数分频锁相研究[D]．北京：
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工程训练成绩评定表
专业:
***班级：
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*********姓名：
***
项目名称
MF47型万用表组装与调试
设计任务与要求
这一周我设计并组装一台MF47型指针式万用表，通过老师的指导和自己的学习，掌握万用表的结构和原理，计算出各档位的电阻阻值，设计万用表的电路图。
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