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关键词：

MF47万用表，电路，设计，调试

设计目的:

（1）进一步掌握电路课程所学的理论知识，重点复习万用表设计需要的知识点。

（2）了解万用表的工作原理，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

（3）了解并熟悉电路设计的基本思想和方法。

目录

前言…………………………………………………………………………………………1

1指针万用表……………………………………………………………………………1

1.1设计思想…………………………………………………………………………1

1.1.1设计方案………………………………………………………………………1

1.1.2设计所需的元件………………………………………………………………3

1.2万用表的测量原理………………………………………………………………4

1.2.1直流电流档测量原理………………………………………………………4

1.2.2直流电压电路部分…………………………………………………………4

1.2.3测电阻电路部分……………………………………………………………5

2电路的调试……………………………………………………………………6

3电路的测试…………………………………………………………………………6

4调试体会………………………………………………………………………………8

参考文献…………………………………………………………………………………9

前言

万用电表简称万用表或三用表，在国家标准中称作复用表。

万用电表实际上是一种可以进行多种项目测量的便携式仪器，主要用于测量电压、电流、电阻。

另外可粗略判断电容器、晶体三极管及二极管、集成电路等元器件的性能好坏。

1指针万用表

1.1设计思想

1.1.1设计方案

由于学校实验器件有限，学校提供了MF47万用表（如图1-1）。

MF47系列万用表是一种多功能，多用途，多重保护的产品。

图1-1

Mf47的组成部分：

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、档位转换开关、测量线路板、面板等组成。

表头是万用表的测量显视装置，指针式万用表采用控制显示面板＋表头一体化结构；

档位开关用来选择被测电量的种类和量程；

测量线路板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。

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，用于测量500mA、50mA、5mA和500μA、50μA量程的直流电流。

同样，当转换开关拨到欧姆档，可分别测量×

1Ω、×

10Ω、×

100Ω、×

1kΩ、×

10kΩ量程的电阻；

当转换开关拨到直流电压档，可分别测量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V量程的直流电压；

当转换开关拨到交流电压档，可分别测量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压。

如图1-2所示

图1.2

1.1.2设计所需的元件

1.电阻（单位；

欧姆）

（分流器）

2.可调电阻（单位；

欧姆）WH10K（电阻档条令电位器/立式）WH1K

3.二极管D1、D2、D3、D44007（4个）

4.保险丝夹2只

5.电容C10uf/16v

6.保险丝1只

7.连接线4根和短接线1根

8.线路板1块

塑料器件:

1.面板+表头+档位开关旋钮+电刷旋钮+档位牌+标志+弹簧+钢珠（一体化）

2.后盖1个

3.电位器旋钮1个

4..晶体管插座

5.电池夹（4个）

6.V型电刷

7.晶体管插片（6个）

8.输入插管（4个）

1.2万用表的测量原理

1.2.1直流电流档测量原理

万用表的直流电流档，实质上是一个多量程的磁电式直流电流表，它应用分流电阻与表头并联以达到扩大测量的电流量程。

根据分流电阻值越小，所得的测量量程越大的原理，配以不同的分流电阻，构成相应的测量量程。

在电路中，各分流电阻彼此串联，然后与表头并联，形成一个闭合环路，当转换开关置于不同位置时，表头所用的分流电阻不同，构成不同量程的档位。

图1-4

1.2.2直流电压电路部分

万用表的直流电压档，实质上是一个多量程的直流电压表，它应用分压电阻与表头串联来扩大测量电压的量程，根据分压电阻值越大，所得的测量量程越大的原理，通过配以不同的分压电阻，构成相应的电压测量量程。

图1-5

1.2.3测电阻电路部分

MF47万用表电阻档工作原理（见图9），电阻档分为×

10kΩ、5个量程。

例如将档位开关旋钮打到×

1Ω时，外接被测电阻通过－COM"

端与公共显示部分相连；

通过＋"

经过0.5A熔断器接到电池，再经过电刷旋钮与R18相连，WH1为电阻档公用调零电位器，最后与公共显示部分形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。

图1-6

2.电路的调试

在测量前需要对各种档位调零后才能测试出正确值。

安装之前需要测试调试结果即需要调试电位器的阻值当用万用表测量的数值为2.5K时，调试结束。

图2-1

3.电路的测试

机械调零：

旋动万用表面板上的机械零位调整螺钉，使指针对准刻度盘左端的0"

位置。

测量直流电压：

把万用表两表棒插好，红表棒接＋"

，黑表棒接－"

，把档位开关旋钮打到直流电压档，并选择合适的量程。

当被测电压数值范围不确定时，应先选用较高的量程，把万用表两表棒并接到被测电路上，红表棒接直流电压正极，黑表棒接直流电压负极，不能接反。

根据测出电压值，再逐步选用低量程，最后使读数在满刻度的2/3附近。

交流电测试：

测量交流电压时将档位开关旋钮打到交流电压档，表棒不分正负极，与测量直流电压相似进行读数，其读数为交流电压的有效值。

测量电阻：

插好表棒，打到电阻档，并选择量程。

短接两表棒，旋动电阻调零电位器旋钮，进行电阻档调零，使指针打到电阻刻度右边的0"

Ω处，将被测电阻脱离电源，用两表棒接触电阻两端，从表头指针显示的读数乘所选量程的分辩率数即为测得电阻的阻值。

读数方法：

读数时目光应与表面垂直，使表指针与反光铝膜中的指针重合，确保读数的精度。

检测时先选用较高的量程，根据实际情况，调整量程，最后使读数在满刻度的2/3附近。

测量数据

实际值

测量值

误差

电阻测量

100kΩ

102.0kΩ

2.0%

50kΩ

55kΩ

10.0%

800kΩ

850kΩ

6.25%

555Ω

620Ω

11.7%

6.5Ω

7.3Ω

12.3%

141kΩ

155kΩ

9.9%

交流电压

220V

210V

4.5%

直流

电压

9V

8.75V

2.7%

1.5V

1.46V

2.6%

在测试中遇到以下问题：

在首次测试时欧姆档上几部分档位切换后红黑表笔短接后，指针无反应。

解决：

起初，我们都不知道测试的问题所在，最后去网上查看相关资料，有几种可能:

1.检查标榜和保险丝是否完好;

2.表内零件或接线漏装错误;

3.电刷与线路板接触不良;

4.表头损坏通过排除，我们发现电刷有接触不良，于是打开后盖将电刷的安装调整后再做测试时发现各个档位都能够正常测试。

图2-2路板正面

图2-3路板反面

4.设计体会

通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试;

熟悉了常用仪器、仪表;

了解了电路的连线方法;

以及如何提高电路的性能等等，掌握了焊接的方法和技术，通过查询资料，也了解了万用表的构造及原理。

我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。

更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。

而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。

要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。

这对于我们的将来也有很大的帮助。

参考文献

[1]电路分析基础李翰荪高等教育出版社

[2]《单片机原理及应用》 

张毅刚 

主编 

高等教育出版社

[3]《单片机原理实用教程》 

徐爱钧 

编著 

电子工业出版社

[4]《电子技术基础》康华光 

[5]《集成电路原理及应用》谭博学、苗汇静 

电子工业出版社