数字万用表课程设计报告.docx

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数字万用表课程设计报告

中国石油大学胜利学院

电子技术课程设计总结报告

题目：

数字万用表的组装与调试

学生姓名：

系别：

专业年级：

学号：

指导教师：

2015年1月3日

一、设计任务与要求

1、任务：

学习了解DT830T数字万用表，熟悉它的工作原理。

然后安装并调试数字万用表。

通过对DT830T数字万用表的安装与调试实训，了解数字万用表的特点，熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨的学习工作作风。

DT830B由机壳熟料件（包括上下盖和旋钮）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成，组装成功关键是装配印制板部件。

因为一旦被划伤或有污迹，将对整机的性能产生很大的影响。

整机安装的流程图如下所示

2要求：

1） 了解数字万用表特点以及它的发展趋势。

2） 熟悉万用表装配技术的基本工艺过程。

3） 认识DT830T数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。

4） 安装制作一台DT830T数字万用表。

5）根据技术指标测试DT830T数字万用表的主要参数   

6） 校验数字式万用表，减小其误差。

二、系统框架原理与设计

DT830T电路原理它是3位半数字万用表。

其特点：

分辨力强、准确度高（±0.5%～±1.5%）、测试功能完善、测量速率快、显示直观、耗电省、过载能力强、便于携带。

发展趋势：

自动量程，显示图形“数字/模拟条图”双显示数字万用表克服了不能反映被测量连续度化的不足。

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。

数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。

A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。

将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压，送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。

为检测大于2V的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为0~2V，检测显示时再放大同样的倍数。

检测直流电流，首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V变换。

衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。

电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。

因为被测电阻上通过的电流是恒定的，所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比，然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。

三、电路硬件设计与软件设计（或参数计算）

（1）各部分单元电路设计：

DT830T数字万用表由机壳塑料件（包括上下盖、旋纽）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成。

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、交流电压测量电路图、直流电流测量电路图、电阻测量电路图、电池测试电路图、二极管测试电路组成。

举例说明：

A.直流电压测量电路

以20V档为例

0

当UX=15V时：

显示值=1500

把小数点设置在百位与十位之间。

B．

（2）交流电压测量电路

以200V档为例

0

当UX=150V时：

显示值=1494

把小数点设置在十位与个位之间

（2）总原理图

（3）元件清单：

编号

名称

规格

元件序号

数量

备注

1

精密金属膜电阻

-0.50%

R10

1

2

精密金属膜电阻

-0.30%

R8

1

3

精密金属膜电阻

-0.30%

R28

1

4

精密金属膜电阻

-0.30%

R29

1

5

精密金属膜电阻

-0.30%

R17,R20

2

6

精密金属膜电阻

-0.30%

R21

1

7

精密金属膜电阻

-0.30%

R22

1

8

精密金属膜电阻

-0.30%

R23

1

9

精密金属膜电阻

-0.30%

R27

1

10

金属膜电阻

±1%

R9

1

11

金属膜电阻

±1%

R11

1

12

金属膜电阻

±1%

R5

1

13

金膜电阻

±1%

R6,R16,R30

3

14

金属膜电阻

±1%

R7,R36

1

15

金膜电阻

±5%

R1

2

16

金膜电阻

±5%

R4,R12,R13,R19,R18,R24,R33,R35

1

17

金膜电阻

±5%

R2,R31

9

18

金膜电阻

±5%

R15,R26

2

19

金膜电阻

±5%

R34

1

20

金膜电阻

±5%

VR1

2

21

金膜电阻

±5%

C1

1

22

插件电位器

200Ω1%

C7

1

23

插件瓷片电容

±20%

C2,C4,C5,C6

1

24

插件瓷片电容

±20%

C3

4

25

插件聚酯电容

±20%

C8

1

26

插件聚酯电容

±20%

R32

1

27

插件独石电容

±20%

D1

1

28

热敏电阻

1.2~1.5KPTC

Q1

1

29

插件二极管

4007

Q2

1

30

插件三极管

9013

IC2

1

已焊在线路板上

31

插件三极管

9015

IC1

1

已绑定在线路板上

32

贴片IC

LM358

F1

1

33

DIP44/7106

7106

1

34

保险管5*20mm

0.2A

1

35

通用保险座

与47通用

2

36

八针

短脚

1

37

蜂鸣器

Φ27带壳线

1

38

输入插孔

与钳表通用

3

39

自锁开关

5.8*5.8

2

40

电池线

80mm

E

1

41

导电胶

6.8*2*54mm

1

42

钢珠

Φ3

2

43

旋钮弹簧

Φ2.9*5.0*0.3mm*6圈

2

44

基板固定螺钉

PB2*5mm

6

45

底壳螺钉

PA2.8*5mm

3

46

电池盖螺钉

PM3*6mm

1

47

簧片

A95

2

已装配到旋钮上

48

簧片

宽2.5mmA375

3

49

液晶片（反射）

GH11141TNP-IS33.7*53.5mm

1

50

线路板：

830TVRE:

1.32011.12-03板材：

KB（A料）带水印61mm-100.5mm

1

51

双面胶

蜂鸣器粘到线路板上用

1

52

机壳

面板+镜片按钮（*2）旋钮+簧片（已装配好）后盖（含撑架）电池盖板胶套表棒9V电池说明书装配资料彩盒

1套

53

54

55

56

四、安装与测试

1、安装过程描述（含相关图片照片）；

a）工具准备 ：

40W电烙铁、焊锡丝、镊子、钳子、螺丝刀、助焊松香、吸锡器、高温海绵、DT830T套件。

b）清点组装配件：

DT830B数字万用表由机壳塑料件（包括上下盖、旋纽）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成。

c）印制板安装、电烙铁加热：

按照指导书找到双面板的焊接面，检查电电路板是否有问题。

划分焊接面B、相关元件安装A面，并将电烙铁通电加热时放在瓷片上。

d）电阻元器件测试和编号：

根据原理图、安装图及电阻的读取方法，测试各电阻的阻值以及编号，对电阻编号完后，便进行电阻安装。

e）电容及二极管安装：

分清电解电容及二极管的+、—极，根据电容及二极管上面的相应标签，焊接和电路板上。

f）安装保险座、RO、弹簧：

将保险座用锡整个焊接在电路板相应铜口上。

g）安装电池弹簧：

电池弹簧由B面穿过A先再插入焊孔、在B面焊接。

h）液晶屏的安装：

先将液晶屏放入面壳窗口内，白面向右，方向标记在右方；然后放入液晶屏支架，平面向下；用镊子把导电胶条放入支架两横槽中。

i）旋钮安装：

把V型簧片轻轻装到旋钮上，再把两个小钢珠放到表壳中间位置，然后把旋钮按相应的方向放入表壳。

j）固定印制板：

把印制板放进表壳把液晶屏夹稳，用螺丝加固，装上保险管和电池，转动旋钮，液晶屏正常。

k）调试 

数字万用表的功能和性能指标由集成电路和选择外围元器件得到保证，只要安装无误，仅作简单调整即可达到设计指标。

对参考电压100mV进行校准即可保证基本精度。

其他功能及量程的精度由相应元器件的精度和正确安装来保证。

无误后，盖上后盖，安装后盖两个螺丝，至此安装、调试、检测全部完毕。

2、在电路安装调试中,对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施。

结论分析（围绕每项设计要求的各项指标进行）。

a）直流电压测量1.将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω插孔。

2.将功能开关置于直流电压档DCV量程范围，并将测试表笔连接到待测电源（干电池）或负载上，此时显示出电压1.5v。

b）直流电流测量1.将黑表笔插入COM插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插入VΩmA插孔，当测量最大值为10A的电流时，红表笔插入DC10A插孔。

2.将功能开关置于直流电流档A-量程,并将测试表笔串联接入到待测负载上,电流值显示正常。

c）电阻测量1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入VΩmA插孔.2.将功能开关置于Ω量程,将测试表笔连接到待测电阻上。

d）二极管测试1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔（红表笔极性为“+”）将功能开关置于“二极管测试”档、并将表笔连接到待测二极管,读数为二极管正向压降的近似值。

结果表：

测量标准值

实际测量值

三极管

300倍

301倍

电阻

10欧姆

10欧姆

直流电压

220V

155V

交流电压

9V

9V

五、结论与心得

1.先接公共的部分,及表头,小数点部分,再接其他部分; 

2接地线时,最好用黑线,就不会出现实验时将地线与有电位的线接在一起.

3先用标准表测量引入电压,再进行试验,避免烧毁表头

掌握了数字万用表的工作原理、组成和特性，数字万用表的校准方法和使用方法，掌握了分压及分流电路的连接和计算，了解了整流滤波电路和过压过流保护电路的功用。

了解了数字万用表特点以及它的发展趋势。

熟悉了万用表装配技术的基本工艺过程。

认识了DT830T数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等，学会了怎样校验数字式万用表，减小其误差。

总之万用表是一种功能齐全、性能稳定、结构新颖、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶显示小型数字万用表。

它可以测量交、直流电压和交、直流电流，频率，电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等，由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程。

在测量静态电流时，需要注意的是我们要把交流信号输入端短路掉，并且要将万用表串联进去，这样才有准确地测量出其值。

这个实验人人都会做，只是要仔细、认真，并且实验前要做好预习

六、参考文献

1、《数字电子技术》董传岱

2、《模拟电子技术》胡宴如，耿苏燕

3、《单片机原理及应用》李广弟，朱月秀，冷祖祁

4、《低频电子线路》董尚斌

5、《万用表功能扩展与应用》沙占友