MF47型万用表工程训练.docx
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MF47型万用表工程训练
工程训练
REPORTONENGINEERINGTRAINING
题目MF47型万用表的组装与调试
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MF47型万用表的组装与调试
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摘要
MF47型万用表是我们生活及工作和学习上常用的表，我们在以后的电子制作中一个必不可少的工具，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。
通过本次万用表的原理与安装，要求学生了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。
万用表是最常用的电工仪表之一，我们应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。
MF47型是设计新颖的磁电系整流式便携式多量限万用电表。
可供测量直流电流，交直流电压，直流电阻等，具有26个基本量程和电平，电容，电感，晶体管直流参数等7个附加参考量程，万用表基本原理是利用一直灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。
当微小的电流通过表头时，就会有电流指示，指针偏转。
但表头不能通过大电流，所以必须在表头上串、并联电阻进行分流、分压，从而测出电路中的电流、电压和电阻，是量限多，分档细，灵敏度高，体形轻巧，性能稳定，过载保护可靠，读数清晰，使用方便，适合于电子仪器，无线电电讯，电工，工厂实验室等广泛使用的万用电表。
因此MF47万用表是一种功能齐全、操作简便便易携带的电工仪表。
第一章MF47型万用表的结构……………………………………3
第二章MF47型万用表的原理与设计
2.1MF47型万用表的原理图……………………………………4
2.2MF47型万用表个档原理分解图……………………………5
第三章常用电子元器件的识别与检测
3.1电阻器的区别………………………………………………13
3.2其他的电子器件……………………………………………13
第四章焊接的基本知识与技巧
4.1焊接的基本知识………………………………………17
4.2焊接万用表时的注意事项………………………………17
4.3如何提高焊接质量………………………………………18
4.4焊接后焊点的检测…………………………………………18
第五章MF47型万用表的组装与调试
5.1MF47型万用表的组装………………………………………19
5.2MF47型万用表的调试………………………………………19
第六章工程实训的心得体会……………………………………21
第一章MF47型万用表的结构
MF47型万用表是一种多量程的便携式仪器，具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体型轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读书清晰、使用方便的新型万用表。
可分为模拟式万用表和数字式万用表两种。
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。
表笔分为红、黑二只。
使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔中，黑色表笔插入标有“-”号的插孔中。
另外MF47型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔以及5A的直流电流扩大插孔。
使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。
第二章MF47型万用表的原理与设计
2.1MF47型万用表的原理图
技术指标（见说明书）
DCMA0-0.05mA-0.5mA-5mA-50mA-500mA
DCV0-0.25V-1V-2.5V-10V-50V-250V-500V-1kV-2.5kV
ACV0-10V-50V-250V-500V-1kV-2.5kV
x1
x10
x100
x1k
x10k
图1
图2
2.2MF47型万用表个档原理分解图
万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。
当微小电流通过表头，就会有电流指示。
但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。
下面分别介绍。
万用表的原理设计与计算
一、公共部分
测直流电流原理。
图3
图4
直流电流档的设计与计算
如图1a所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。
改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。
·测直流电压原理
图5
如图1b所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。
改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。
5
图6
·测交流电压原理
半偏时，
图7
图8
如图1d所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。
改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。
万用表的使用
万用表（以105型为例）的表盘如右图所示。
通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。
机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。
“Ω”调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位，以保证测量数值准确。
万用表的测量范围如下：
·直流电压：
分5档—0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V。
·交流电压：
分5档—0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V
·直流电流：
分3档—0-3mA；0-30mA；0-300mA。
·电阻：
分5档—R*1；R*10；R*100；R*1K；R*10K
图9
测量电阻：
--先将表棒搭在一起短路，使指针向右偏转转，随即调整“Ω”调零旋钮，使指针恰好指到0。
然后将两根表棒分别接触被测电阻（或电路）两端，读出指针在欧姆刻度线（第一条线）上的读数，再乘以该档标的数字，就是所测电阻的阻值。
例如用R*100挡测量电阻，指针指在80，则所测得的电阻值为80*100=8K。
由于“Ω”刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆档。
使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。
每次换档，都应重新将两根表棒短接，重新调整指针到零位，才能测准。
图10
测量直流电压：
--首先估计一下被测电压的大小，然后将转换开关拨至适当的V量程，将正表棒接被测电压“+”端，负表棒接被测量电压“-”端。
然后根据该挡量程数字与标直流符号“DC-”刻度线（第二条线）上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。
如用V300伏档测量，可以直接读0-300的指示数值。
如用V30伏档测量，只须将刻度线上300这个数字去掉一个“0”，看成是30，再依次把200、100等数字看成是20、10既可直接读出指针指示数值。
例如用V6伏档测量直流电压，指针指在15，则所测得电压为1.5伏。
7
图11
测量直流电流：
--先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的mA量程，再把万用表串接在电路中，如图所示。
同时观察标有直流符号“DC”的刻度线，如电流量程选在3mA档，这时，应把表面刻度线上300的数字，去掉两个“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、1，这样就可以读出被测电流数值。
例如用直流3mA档测量直流电流，指针在100，则电流为1mA。
图12
测量交流电压：
--测交流电压的方法与测量直流电压相似，所不同的是因交流电没有正、负之分，所以测量交流时，表棒也就不需分正、负。
读数方法与上述的测量直流电压的读法一样，只是数字应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。
使用万用表的注意事项
万用表是比较精密的仪器，如果使用不当，不仅造成测量不准确且极易损坏。
但是，只要我们掌握万用表的使用方法和注意事项，谨慎从事，那么万用表就能经久耐用。
使用万用表是应注意如下事项：
·测量电流与电压不能旋错档位。
如果误将电阻档或电流档去测电压，就极易烧坏
8
电表。
万用表不用时，最好将档位旋至交流电压最高档，避免因使用不当而损坏。
·测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。
如发现指针开反转，既应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。
·如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。
所选用的档位愈靠近被测值，测量的数值就愈准确。
·测量电阻时，不要用手触及元件的裸体的两端（或两支表棒的金属部分），以免人体电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。
·测量电阻时，如将两支表棒短接，调“零欧姆”旋钮至最大，指针仍然达不到0点，这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。
·万用表不用时，不要旋在电阻档，因为内有电池，如不小心易使两根表棒相碰短路，不仅耗费电池，严重时甚至会损坏表头
第三章常用电子元器件的识别与检测
3.1电阻器的识别
电阻
电阻在电路中用“R”加数字表示，如：
R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。
1、参数识别：
电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：
千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。
换算方法是：
1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。
a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：
472表示47×102Ω（即4.7K）；104则表示100K
b、色环标注法使用最多，现举例如下：
四色环电阻五色环电阻（精密电阻）
2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：
颜色有效数字倍率允许偏差（%）
银色/10-2±10
金色/10-1±5
黑色0100/
棕色1101±1
红色2102±2
橙色3103/
黄色4104/
绿色5105±0.5
蓝色6106±0.2
紫色7107±0.1
灰色8108/
白色9109+5至-20
无色//±20
图13
3.2其他的电子器件
电容
一、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。
电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πfc（f表示交流信号的频率，C表示电容容量）电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
二、识别方法：
电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。
电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：
毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。
其中：
1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法：
1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF
数字表示法：
一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。
如：
102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF
电容容量误差表符号FGJKLM
允许误差±1%±2%±5%±10%±15%±20%
如：
一瓷片电容为104J表示容量为0.1uF、误差为±5%。
三、晶体二极管
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：
D5表示编号为5的二极管。
1、作用：
二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：
整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：
二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：
用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：
型号1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007
耐压（V）501002004006008001000
电流（A）均为1
四固定电阻器的检测。
A将两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。
为了
提高测量精度，应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。
由于欧姆挡刻度的非
线性关系，它的中间一段分度较为精细，因此应使指针指示值尽可能落到刻度的
中段位置，即全刻度起始的20％〜80％弧度范围内，以使测量更准确。
根据电
阻误差等级不同。
读数与标称阻值之间分别允许有±5％、±10％或±20％的误差。
如不相符，超出误差范围，则说明该电阻值变值了。
B注意：
测试时，特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时，手不要触及表笔和
电阻的导电部分；被检测的电阻从电路中焊下来，至少要焊开一个头，以免电路
中的其他元件对测试产生影响，造成测量误差；色环电阻的阻值虽然能以色环标
志来确定，但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。
五固定电容器的检测
A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表
进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。
测量时，可选
用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。
若测出阻值（指针向右摆动）为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。
B检测10PF〜001μF固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。
万用表
选用R×1k挡。
两只三极管的β值均为100以上，且穿透电流要些可选用3DG6
等型号硅三极管组成复合管。
万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集
电极c相接。
由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充放电过程予以放大，
使万用表指针摆幅度加大，从而便于观察。
应注意的是：
在测试操作时，特别是
在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地
看到万用表指针的摆动。
C对于001μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无
充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电
容器的容量。
是由一个PN结构成的半导体器件，具有单向导电特性。
通过用万用表检测其正、反向电阻值，可以判别出二极管的电极，还可估测出二极管是否损坏
1．极性的判别将万用表置于R×100档或R×1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。
两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大（为反向电阻），一次测量出的阻值较小（为正向电阻）。
在阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。
2．单负导电性能的检测及好坏的判断通常，锗材料二极管的正向电阻值为1kΩ左右，反向电阻值为300左右。
硅材料二极管的电阻值为5kΩ左右，反向电阻值为∞（无穷大）。
正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。
若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。
若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。
3．反向击穿电压的检测二极管反向击穿电压（耐压值）可以用晶体管直流参数测试表测量。
其方法是：
测量二极管时，应将测试表的“NPN/PNP”选择键设置为NPN状态，再将被测二极管的正极接测试表的“C”插孔内，负极插入测试表的“e”插孔，然后按下“V（BR）”键，测试表即可指示出二极管的反向击穿电压值。
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，一般应首先清除表面放入氧化层，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，焊锡丝在一定温度是熔化，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绵上抹去多余的锡，但不可以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，松焊锡丝，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，发出光泽时焊接温度最佳，应该立即将焊锡丝移开，在将电烙铁移开。
为了在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0.5毫米。
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，全部合搭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。
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导致线路板漏电。
2.如果在安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.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。
4.在每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.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。
2.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。
一般焊接时间在2秒钟左右，若是导线、金属等焊接，时间可相对长些。
3.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用焊剂的焊料，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。
焊接一个好的焊点，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
组装前的准备工作
1.在焊接前，我们应该检查我们的万用表元件清单，清点完后请将材料放回塑料袋，弄清各元件的名称、外形、大小、极性及了解它们的安装方法。
2.首先在万用表的外包装泡沫壳上写出所用电阻的阻值，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
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