萬用表製作的實習報告

一. 實習目的和要求

電氣電子工藝實習是自動化專業學生重要的實踐教學環節，其目的是鞏固和加深所學電子技術的知識，瞭解並初步掌握一般電子產品的生產製作、調試與研製開發的基本技能與方法，全面提高學生的實踐動手能力和分析問題、解決實際問題的能力；使學生對電子產品生產獲得一定感性認識，為今後從事電子產品製作與創新設計工作奠定初步的實踐基矗

實習中需要我們自己動手安裝萬用表，旗艦需要們們自己識別集成電路的電阻值，電容，電位器，二極管等等器件。然後自己安裝元件，動手焊接，組裝和調試，知道最終做出一個可以在實際中使用的萬用表。在實習過程中學會使用基本工具，比如尖嘴鉗、剝線鉗，還有電烙鐵，焊錫，另外實習中不可避免的會遇到各種問題，這可以培養我們的排查問題，解決問題的能力。在學習安裝萬用表的同時，還要學會識別電路圖原理，瞭解萬用表的各個功能是通過什麼原理來實現的，以此了深入解到曾經在課堂上學過各種元件電路模型的應用方法和誤差。在實習的過程中也要學會抓住細節精益求精，有條理的操作和分析問題。

二.實習時間地點

實習地點：武漢科技大學黃家湖校區 實習時間:2011.6.21

二.萬用表的組成與原理

3.1萬用表的分類

數字萬用表按照量程轉換方式來分類，可劃分成三種類型：手動量程，自動量程，自動/手動量程根據功能、用途及價格的不同，數字萬用表大致可分為9大類：低檔數字萬用表(亦稱普及型數字萬用)、中檔數字萬用表、中/高檔數字萬用表、數字/模擬混合式儀表，數字/模擬圖雙顯示的儀表、萬用示波表(將數字萬用表、數字存儲示波器等動能集於一身)。

3.2萬用表結構及工作原理

此次實習使用的是指針是萬用表MF47。

Mf47的組成部分：指針式萬用表的型式很多，但基本結構是類似的。指針式萬用表的結構主要由表頭、檔位轉換開關、測量線路板、面板等組成。 表頭是萬用表的測量顯視裝置，指針式萬用表採用控制顯示面板＋表頭一體化結構；檔位開關用來選擇被測電量的種類和量程；測量線路板將不同性質和大小的被測電量轉換為表頭所能接受的直流電流。萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等多種電量。當轉換開關撥到直流電流檔，可分別與5個接觸點接通，用於測量500mA、50mA、5mA和500μA、50μA量程的直流電流。同樣，當轉換開關撥到歐姆檔，可分別測量×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ量程的電阻；當轉換開關撥到直流電壓檔，可分別測量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V量程的直流電壓；當轉換開關撥到交流電壓檔，可分別測量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流電壓。

測量電路：把被測的電量轉化為適合於表頭要求的微小直流電流，由電阻、半導體元件及電池組成。它通常包括分流電路、分壓電路和整流電路。分流電路將被測大電流通過分流電阻變成表頭所需要的微小電流，分壓電路將被測得高電壓通過分壓電阻變換成表頭所需的低電壓；整流電路將被測的交流，通過整流轉變成所需的直流電。

檔位選擇電路:萬用表的各種測量種類及量程的選擇是靠轉換裝置來實現，轉換裝置通常由轉換開關、接線柱、插孔等組成。轉換開關有固定觸點和活動觸點，它位於不同位置，接通相應的觸點，構成相應的測量電路。 Mf47電路原理框圖：

上面所示的原理框圖與電路板上給出的實際電路意義對應。下面來分步説明電路的各部分原理。

3.2.1電阻檔工作原理

MF47萬用表電阻檔工作原理（見圖9），電阻檔分為×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、5個量程。例如將檔位開關旋鈕打到×1Ω時，外接被測電阻通過－COM"端與公共顯示部分相連；通過＋"經過0.5A熔斷器後與公共顯示部分形成迴路，使表頭偏轉，測出阻值的大校接到電池，再經過電刷旋鈕與R18相連，WH1為電阻檔公用調零電位器

3.2.2直流電壓的測量

萬用表的直流電壓檔，實質上是一個多量程的直流電壓表，它應用分壓電阻與表頭串聯來擴大測量電壓的量程，根據分壓電阻值越大，所得的測量量程越大的原理，通過配以不同的 分壓電阻，構成相應的電壓測量量程。

3.2.2交流電流、電壓的測量 磁電式儀表本身只能測量直流電流和電壓。測量交流電壓和電流時，採用整流電路將輸入的交流，變成直流，實現對交流的測量。其整流電路一般有半波整流和全波整流，其整流元件一般都採用晶體二極管。萬用表測量的交流電壓只能是正弦波。

萬用表通常採用的是半波整流測量電路。

3.2.3直流電流的測量

萬用表的直流電流檔，實質上是一個多量程的磁電式直流電流表，它應用分流電阻與表頭並聯以達到擴大測量的電流量程。根據分流電阻值越小，所得的測量量程越大的原理，配以不

K

正半周

用的分流電阻不同，構成不同量程的檔位。

同的分流電阻，構成相應的測量量程。在電路中，各分流電阻彼此串聯，然後與表頭並聯，形成一個閉合環路，當轉換開關置於不同位置時，表頭所

四．安裝原理及準備工作

4.1整理實習元器件

首先因該是根據產品盒內的説明書指示清點各個原件是否有缺失。

4.2電阻識別讀數方法

電阻的識別首先要知道電阻的分類，市場上常用的電阻分為四道色環，五道色環兩類。所以識別時候應該分為四道色環，五道色環來進行：

四色環電阻： 第一色環是十位數，第二色環是個位數， 第三色環是應乘顏色次冪顏色次，第四色環是誤差率 。例子：棕 紅 紅 金 其阻值為12×10^2=1.2K 誤差為±5% 誤差表示電阻數值，在標準值1200上下波動（5%×1200）都表示此電阻是可以接受的，即在1140-1260之間都是好的電阻。 五色環電阻： 紅 紅 黑 棕 金 五色環電阻最後一環為誤差，前三環數值乘以第四環的10顏色次冪顏色次，其電阻為 220×10^1=2.2K 誤差為±5% 第一色環是百位數，第二色環是十位數，第三色環是個位數，第四色環是應乘顏色次冪顏色次，第五色環是誤差率。首先，從電阻的底端，找出代表公差精度的色環，金色的代表5%，銀色的代表10%。 再從電阻的另一端，找出第一條、第二條色環，讀取其相對應的數字，以下圖為例，前兩條色環都為紅色，故其對應數字為紅2、紅2，其有效數是22。再讀取第三條倍數色環，黑1。所以，我們得到的阻值是22x1=22Ω。 如果第三條倍數色環為金色，則將有效數乘以0.1。如果第三條倍數色環為銀色，則乘以0.01。對於第五環所代表的代表誤差。 如果第五條色環為黑色，一般用來表示為繞線電阻器，第五條色環如為白色，一般用來表示為保險絲電阻器。如果電阻體只有中間一條黑色的色環，則代表此電阻為零歐姆電阻。

相關參數值對應如下表：

圖1 色環電阻識別參數表

4.3焊接工藝及注意事項

焊接基本流程：清潔處理、加熱、給錫。

首次使用電烙鐵時，插上電源插頭後，電烙鐵温度上升的同時，先在烙鐵頭上塗上少許松香，待加熱到焊錫熔點時，再往烙鐵頭上加焊錫，在使用過程中，由於電烙鐵温度很高，達300℃以上，長時間加熱會使焊錫熔化揮發，在烙鐵頭上留下一層污垢，影響焊接，使用時用擦布將烙鐵頭擦拭乾淨或在松香裏清洗乾淨，再往烙鐵頭上加焊錫，保持烙鐵頭上有一層光亮的焊錫，這樣電烙鐵才好使用。

4.3.1焊點的正確形狀：

1.正確焊點，焊點就象光滑小山丘； 2.不正確焊點，焊錫多，中間空，虛焊； 3.烙鐵不正確焊點，元件線未出頭 4.不正確焊點，半焊，振動易脱焊； 5.不正確焊點，撤離時帶出一個小尖峯； 6.正確焊點，桃形焊點，烙鐵從元件引腳方向離； 7.不正確焊點，象油滴焊點，與焊盤未焊接。

元器件焊接好後，元器件引腳不高出電路板面1mm，應將多餘部分的引腳用斜口鉗或其它剪切工具剪去，使印刷電路板整潔美觀。

實際操作時應該儘量按照上圖1，6所示，防止虛焊錯焊，這樣在眾多的焊點焊完之後，才能保證這個電路沒有斷路的焊點。

4.3.2 烙鐵頭的保護

為了便於使用，烙鐵在每次使用後都要進行維修，將烙鐵頭上的黑色氧化層銼去，露出銅的本色，在烙鐵加熱的過程中要注意觀察烙鐵頭表面的顏色變化，隨着顏色的變深，烙的温度漸漸升高，這時要及時把焊錫絲點到烙鐵頭上，焊錫絲在一定温度時熔化，將烙鐵頭鍍錫，保護烙鐵頭，鍍錫後的烙鐵頭為白色。

4.3.3 烙鐵頭上多餘錫的處理

如果烙鐵頭上掛有很多的錫，不易焊接，可在烙鐵架中帶水的海棉上或者在烙鐵架的鋼絲上抹去多餘的錫。不可在工作台或者其他地方抹去。

4.3.4 元件引腳規範處理

要求將元件的引腳彎曲成規定的形狀之後在進行插入到電路板之中。 左手用鑷子緊靠電阻的本體，夾緊元件的引腳，使引腳的彎折處，距離元件的本體有兩毫米以上的間隙。左手夾緊鑷子，右手食指將引腳彎成直角。不能用左手捏住元件本體，右手緊貼元件本體進行彎制，如果這樣，引腳的根部在彎制過程中容易受力而損壞，元件彎制後的形狀，引腳之間的'距離，根據線路板孔距而定，引腳修剪後的長度大約為8mm，如果孔距較小，元件較大，應將引腳往回彎折成形。電容的引腳可以彎成直角，將電容水平安裝，或彎成梯形，將電容垂直安裝。

二極管可以水平安裝，當孔距很小時應垂直安裝，為了將二極管的引腳彎成美觀的圓形，應用螺絲刀輔助彎制。將螺絲刀緊靠二極管引腳的根部，十字交叉，左手捏緊交叉點，右手食指將引腳向下彎，直到兩引腳平行。

有的元件安裝孔距離較大，應根據線路板上對應的孔距彎曲成形。

4.3.5 練習試焊

在實際操作前應該找一塊練習板來實踐，可以使平時廢棄的電路板，拿來做實驗，練習和熟悉基本操作，在練習的時候要注意糾正自己操作上存在的問題。 練習時注意不斷總結，把握加熱時間、送錫多少，不可在一個點加熱時間過長，否則會使線路板的焊盤燙壞。注意應儘量排列整齊，以便前後對比，改進不足。焊接時先將電烙鐵在線路板上加熱，大約兩秒鐘後，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虛焊。當焊錫熔化，發出光澤時焊接温度最佳，應立即將焊錫絲移開，再將電烙鐵移開。為了再加熱中使加熱面積最大，要將烙鐵頭的斜面靠在元件引腳上，烙鐵頭的頂尖抵在線路板的焊盤上。焊點高度一般在2毫米左右，直徑應與焊盤相一致，引腳應高出焊點大約0.5 mm。

五.組裝和調試過程

5.1焊接前準備

對照電路圖，將原件按照圖示插入對應的焊孔內。

我在焊接的時候焊接順序是先焊接電阻，在焊接其他的元件，因為其他的元件個數較少而且形態各異，比較容易辨認。而電阻一旦焊接錯誤就會產生連鎖反應。

5.2元器件的焊接

在焊接前先做好焊接的練習後在進行操作。

焊接完後的元器件，要求排列整齊，高度一致。為了保證焊接的整齊美觀，焊接時應將線路闆闆架在焊接木架上焊接，兩邊架空的高度要一致，元件插好後，要調整位置，使它與桌面相接觸，保證每個元件焊接高度一致。焊接時，電阻不能離開線路板太遠，也不能緊貼線路板焊接，以免影響電阻的散熱。

焊接時不允許用電烙鐵運載焊錫絲，因為烙鐵頭的温度很高，焊錫在高温下會使助焊劑分解揮發，易造成虛焊等焊接缺陷。

5.3 其他元件安裝問題和注意事項

a.在焊接了所有電阻電容，二極管後要先查看是否存在錯焊，如無錯焊在按照説明以此安裝電位器，輸入插管，晶體管插座。

b.在焊接晶體管插座的時候要注意按照要先將金屬彈片插入孔內然後要將應引腳彈片眼凹槽按壓到垂直後，將引腳對準焊盤焊接。

c.安裝輸入插是要非常仔細，嚴格的按照説明。要求輸入管柱與電路板垂直，一定不能有傾斜，否則在將其插入到盒子的時候會由於四個角不能對準插空而可能損壞電路板。

d.另外在安裝電刷的時候，一定要按照圖示，否則在測試的時候可能換擋時不靈敏。

5.4 焊接操作問題和注意事項

（1）在拿起線路板的時候，最好帶上手套或者用兩指捏住線路板的邊緣。不要直接用手抓線路板兩面有銅箔的部分，防止手汗等污漬腐蝕線路板上的銅箔而導致線路板漏電。

（2）如果在完裝完畢後發現高壓測量的誤差較大，可用酒精將線路板兩面清洗乾淨並用電吹風烘乾。電路板焊接完畢後，用橡皮將三圈導電環上的松香、汗漬等殘留物擦乾淨。否則易造成接觸不良。

（3）焊接時一定要注意電刷軌道上一定不能粘上錫，否則會嚴重影響電刷的運轉。為了防止電刷軌道粘錫，切忌用烙鐵運載焊錫。由於焊接過程中有時會產生氣泡，使焊錫飛濺到電刷軌道上，因此應用一張圓形厚紙墊在線路板上。

（4）如果電刷軌道上粘了錫，應將其綠面朝下，用沒有焊錫的烙鐵將錫儘量刮除。但由於線路板上的金屬與焊錫的親和性強，一般不能刮盡，只能用小刀稍微修平整。

（5）在每一個焊點加熱的時間不能過長，否則會使焊盤脱開或脱離線路板。對焊點進行修整時，要讓焊點有一定的冷卻時間，否則不但會使焊盤脱開或脱離線路板，而且會使元器件温度過高而損壞。

六．數據測試與分析

6.1 成品展示

6.2 測量注意事項

在測量前需要對各種檔位驚醒調零後才能測試出正確值。

機械調零： 旋動萬用表面板上的機械零位調整螺釘，使指針對準刻度盤左端的0"位置。

測量直流電壓： 把萬用表兩表棒插好，紅表棒接＋"，黑表棒接－"，把檔位開關旋鈕打到直流電壓檔，並選擇合適的量程。當被測電壓數值範圍不確定時，應先選用較高的量程，把萬用表兩表棒並接到被測電路上，紅表棒接直流電壓正極，黑表棒接直流電壓負極，不能接反。根據測出電壓值，再逐步選用低量程，最後使讀數在滿刻度的2/3附近。

交流電測試： 測量交流電壓時將檔位開關旋鈕打到交流電壓檔，表棒不分正負極，與測量直流電壓相似進行讀數，其讀數為交流電壓的有效值。

測量電阻： 插好表棒，打到電阻檔，並選擇量程。短接兩表棒，旋動電阻調

零電位器旋鈕，進行電阻檔調零，使指針打到電阻刻度右邊的0"Ω處，將被測電阻脱離電源，用兩表棒接觸電阻兩端，從表頭指針顯示的讀數乘所選量程的分辯率數即為測得電阻的阻值。

讀數方法： 讀數時目光應與表面垂直，使表指針與反光鋁膜中的指針重合，

確保讀數的精度。檢測時先選用較高的量程，根據實際情況，調整量程，最後使讀數在滿刻度的2/3附近。

6.3 測量數據

6.3 測試問題總結 在測試中遇到以下問題：

在首次測試時歐姆檔上幾部分檔位切換後紅黑表筆短接後，指針無反應。 解決：發現在換擋後無反應的時候，稍微用力將調檔的旋鈕向下方按壓，發現指針有了偏轉，説明電刷有接觸不良，於是打開後蓋將電刷的安裝調整後 再做測試時發現各個檔位都能夠正常測試。

測量電阻的時候發現電阻檔一切正常但是10k檔指針反偏。

解決:查找原因發現9V的電池極性裝翻了，於是將其調整後發現10k檔位

恢復正常，而且其他檔位也都正常。

測試可見對於交流電的測量誤差較大，而對於電阻的測量值誤差大約在10%左右。

解決：問題可能是焊接是、時候部分電路的焊點不很標準，有可疑的焊點造成測量誤差，故重新焊接疑似問題焊點。然後反覆調試。

七．心得體會

這次實習的過程完全是自己在寢室完成的，所有遇到的問題都是自己去解決或者是查書，或者是查找網上的資料，開始還是徘徊不前，到最後終於一一解決。這個過程中自己獲益不淺。

在電子工藝方面，自己通過製作萬用表，大體上了解了常用的電子元器件的功能，瞭解了萬用表測量電阻電壓電流的基本原理，這個都是從看懂電路圖説起的。除此之外，關於焊接工藝知識也有不少了解，至少自己會安接元器件，會焊接，會調試，而要想提高自己的從操作技術，這一切還需要更多的來年息來達到。 而通過這次的實習，在技術之外自己也學到了不少道理。遇到問題應該追本溯源，不要心急怕不能玩成任務，原始心急救援時沒法達到自己的目的，事倍功半。在問題面前要求我們具有一顆平常心，問題要想解決好一定是從問的原因去摘解決的辦法，比如電阻10k檔位反偏了，很可能就是電池接錯了分問題導致流過的電流反向因此指針反偏。只要順藤摸瓜就一定能找到問題所在。另外學會查找資料也很關鍵，但僅我們處在一個心的海洋裏，有很多知識的或去需要我們從眾多的資料中去查找，學會有條不紊的分析查閲，這對我們在今後解決現實的問題很有幫助。

另外在實習的過程中也要學會總結，比如如何正確識別電阻值，正確的安裝元件，這些事情總會有一個固定的規律可循。要學會總結經驗，找出問題的相同點，相互比較，就可以節省不少人力物力。