数字万用表毕业论文.doc

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1、摘 要数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术，具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点，许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。本课题的主要内容是理解DT-830B型数字万用表的基本结构和原理，通过数字万用表的组装与调试，培养电子产品安装测试技能。关键词：数字万用表 原理 安装 调试 测试 目录 第一章 绪论 .1 1.1数字万用表的概述1 1.3 数字万用表的分析和制作意义第二章 DT830B型数字万用表的结构和特点.11 2.1数字万用表的结构组成1 2.2 DT830B型数字万用

2、表的特点3第三章 DT830B型数字万用表的安装与调试.17 3.1印制电路板元器件的安装与焊接9 3.1.1 清点和识别元件1 3.1.2 立式电阻、电位器立式、二极管的安装1 3.1.3 锰铜丝电阻、晶体管测试座、电池扣、保险管座和输入插座的安装2 3.1.4 液晶片、斑马条框架和斑马条的安装2 3.1.5 弹簧、旋纽等的安装2 3.1.6 后盖安装2 3.2 DT-830B数字万用表的调试2第四章 DT830B型数字万用表的测试与使用时因注意的事项.17 4.1数字万用表的测试1 4.1.1电压测量1 4.1.2电流测量1 4.1.3电阻测量1 4.1.4电容测量1 4.2使用数字万用表

3、因注意的事项1第五章 致谢.21第六章 总结.21参考文献.24第一章 绪论1.1数字万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。1.2数子万用表的工作原理DT803B数字万用表是以ICL7106A/D转换器为核心的数字万用表。A/D转换器将02V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、及电阻等物理量变成02V的直流电压。送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。为测大于两伏的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为02V，检测显示时再放大同样倍数。对交流电压进行检测

4、时，必须先将被测输入信号作衰减。对它的检测过程与以上提到的电流电压的检测相同。衰减之后的交流电压还要进行精密整流，变成直流电压后才能进入A/D转换器。对直流电流的检测，必须事先将被测电流变成02V的直流电压，也就是实现I/V变换与衰减。衰减是由精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。至于对电阻的检测则是利用电流源在电阻上产生的压降。由于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。此时只需将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。1.3数字万用表的分析与制作的意义 在现实社会中，从事电子行业的你，无论是作为操作者还是作为管理者，不能熟练识别以及操作使用各类电器元件

5、特性和焊接技术及其原理等，在日后的工作学习中都会有很大的困难，操作者很无知，管理者很无奈。这次给了自己一个很好的机会，来制作一个数字万用表。电子技术的进步往往预示着数字仪表研制水平的新突破。近年来各项新技术愈来愈被广泛应用，并且迅速转化为生产力。 数字万用表是用来诊断电路，对一些用电产品可以维修，测量电阻，电流，电压等等的电子仪器。本次设计是对数字万用表进行分析与制作，让我更加的熟悉万用表，了解其工作原理，每个档位的作用及其工作的电路图，各元器件的认识，数字万用表与指针万用表的区别和掌握焊接电路的工艺。数字万用表的制作，锻炼了自己的动手能力，提高了自己的焊接水平，使得理论与实践相结合。像这次在

6、万用表原有的基础上载设计一个蜂鸣档，增强了DT830B万用表的功能,也更好的了解了蜂鸣器的电路图及作用。第二章 DT830B型数字万用表的结构和特点2.1数字万用表的结构组成数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的，它可对交、直流电压交、直流电流、电阻、电容以及频率等多种参数进行直接测量。数字电压表通常使用一块集成电路芯片,它将A/D转换器与能够直接驱动显示器的显示逻辑控制器集成在一起，在其周围配上相关的电阻器、电容器和显示器,组成数字万用表表头。它只测量直流电压，其它参数必须转换成和其自身大小成一定比例关系的直流电压后才能被测量。数字万用表的整体性能主要由这一数字表头的性能决定。

7、数字电压表是数字万用表的核心，A/D转换器是数字电压表的核心，不同的A/D转换器构成不同原理的数字万用表。功能转换电路是数字万用表实现多参数测量的必备电路。电压、电流的测量电路一般由无源的分压、分流电阻网络组成；交、直流转换电路与电阻、电容等电参数测量的转换电路，一般采用有源器件组成的网络来实现。功能选择可通过机械式开关的切换来实现，量程选择可通过转换开关切换，也可以通过自动量程切换电路来实现。以DT830B为例，如下图：开关切换，也可以通过自动量程切换电路来实现。以DT830B为例，如下图：2.2数字万用表的特点 （1）准确度高； （2）显示直观； （3）分辨力高； （4）测量速率快； （5

8、）测试功能强； （6）输入阻抗高； （7）低功耗； （8）保护电路完善。第三章 DT830B型数字万用表的安装与调试 3.1印制电路板元器件的安装与焊接3.1.1 清点和识别元件 表3电阻器元件编号元件规格数量色环编码R080.011锰铜丝电阻R090.99 0.5% 1/4W1黑-白-白-银-绿R109 0.5% 1/4W1白-黑-黑-银-绿R2110 5% 1/4W1棕-黑-黑-金R11100 0.3% 1/4W1棕-黑-黑-黑-蓝R20500-8001热敏电阻R12900 0.3% 1/4W1白-黑-黑-黑-蓝R02910 1% 1/4W1白-棕-黑-黑-棕R139K 0.3% 1/4W

9、1白-黑-黑-棕-蓝R079K 1% 1/4W1白-黑-黑-棕-棕R1490K 0.3% 1/4W1白-黑-黑-红-蓝R01100K 5% 1/4W1棕-黑-黄-金R05, R22, R23220K 5% 1/4W3红-红-黄-金R04300K 5% 1/4W1橙-黑-黄-金R15352K 0.5% 1/4W1橙-绿-红-橙-绿R17, R18, R19470K 5% 1/4W3黄-紫-黄-金R16548K 0.5% 1/4W1绿-黄-灰-橙-绿表4电容器元件编号元件规格数量元件名称C1100pF (101)1瓷片电容C2, C3, C4, C5100nF (104)4金属化电容C61uF1电

10、解电容表5半导体器件元件编号元件规格数量元件名称D11N40071二极管Q190131三极管表6其它元器件名称数量名称数量液晶显示器1螺丝2.5*92导电胶 (斑马条)2保险管座2带邦定IC线路板1晶体管输入座1保险管500mA/250V1输入插座39V叠层电池1钢珠2电池扣1滑动接触片6旋钮11/4 英寸拨盘弹簧2面壳1功能面板1底壳1白凡士林1导电胶框架1焊锡丝1螺丝2*6mm3测试表笔一对1按装配图11安装元件，在没有特别指明的情况下，元件必须从线路板正面装入。线路板上的元件符号图指出了每个元件的位置和方向，普通元件安装不再介绍，下面只介绍特殊元件的安装。 （a）元件布局 （b）PCB正

11、面 （c）PCB反面图11 元件装配图3.1.2 立式电阻、电位器立式、二极管的安装 立式电阻安装示意图如图12所示。 电位器的安装示意图如图13所示。 立式二极管的安装示意图如图5.14所示。 图12 立式电阻安装示意图 图13 电位器的安装示意图 图14 立式二极管的安装示意图 3.1.3 锰铜丝电阻、晶体管测试座、电池扣、保险管座和输入插座的安装 锰铜丝电阻的安装将锰铜丝电阻（R08）从元件面插入线路板对应孔，要求锰铜丝电阻高出线路板元件面5mm，从元件面将锰铜丝电阻焊接在线路板上，参照图15所示。 晶体管测试座的安装确认晶体管8脚测试座能够容易通过面盖上的对应孔，如果不能，要将面盖上的

12、孔边毛刺修整，直到容易穿过。不要硬推测试插座的管脚，以免损坏。将晶体管测试座从焊接面插入线路板对应孔，确认测试座上的突头方向对应线路板图示。从元件面将晶体管测试座焊接在线路板上，然后剪去多余的脚，参照图15所示。 电池扣的安装将电池扣的连线从焊接面穿过线路板上的两个孔，将红线插入（V+）标志孔，黑红插入（V-）标志孔，然后将电池线焊接在线路板上，参照图15所示。 保险管座的安装将2个保险管座从元件面插入线路板对应孔，确认保险管座上的档片向外，然后保险管座焊接在线路板上，参照图15所示。 输入插座的安装将3个输入插座从元件反面插入线路板对应孔中，确认插接无误后焊接在线路板上，参照图15所示。 图

13、15 锰铜丝电阻、晶体管测试座、电池扣、保险管座和输入插座的安装3.1.4 液晶片、斑马条框架和斑马条的安装从液晶片表面揭去透明保护膜（注意：不要揭去背面的银色衬背），在面盖里边依次放入液晶片，斑马条框架以及斑马条，要确保液晶片的小突头的方向与示意图一致，参照图16所示。 图16 液晶片、斑马条框架和斑马条的安装 3.1.5 弹簧、旋纽等的安装打开装有凡士林的塑料袋，取一点凡士林放入拨盘的弹簧孔中，然后将2只拨盘弹簧装入拨盘弹簧孔中，参照图17。1）将两只钢珠对称放入面盖内的凹痕中（参照图17）。2）将六只滑动接触片装在拨盘上（参照图17）。3）放置拨盘入面盖中，注意拨盘的弹簧孔对准面盖上的钢

14、珠。4）中心轴放入面盖中，确保8脚插座放入面盖的对应孔中，然后用3只6mm螺钉紧固线路板（参照图17）。5）将0.5A/250V保险管装入保险管座中。6）将功能面牌的衬底剥离，然后将功能面牌贴在面盖上。7）将9V电池盖在电池扣上，并置于电池仓。 图17 弹簧、旋纽等的安装3.1.6 后盖安装将后盖装入已调试好的仪表的面盖，用两只10mm的螺钉紧固后盖（参照图18）。图18后盖的安装3.2 DT-830B数字万用表的调试 数字万用表的功能和性能指标由集成电路的指标和合理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。调整方法1在装后盖前将转换开关置于200mV电压档（注意此时

15、固定转换开关的4个螺钉还有2个未装，转动开关时应按住保险管座附近的印制板，防止开关转动时滚珠滑出），插入表笔，测量集成电路35、36引脚之间的电压（具体操作时可将表笔接到电阻R16和R26引线上测量），调节表内的电位器VR1，使表显示100mV即可。调整方法2在装后盖前将转换开关置于2V电压档（注意防止开关转动时滚珠滑出），此时用待调整表和另一个数字表（已校准，或4位半以上数字表）测量同一电压值（例如测量一节电池的电压），调节表内电位器VR1使两表显示一致即可。 盖上后盖，安装后盖上的两个螺钉。至此安装全部完毕。4.4 DT830B数字万用表的测试(1)将ON/OFF开关置于ON位置，检查9V

16、电池，如果电池电压不足,将显示在显示器上，这时则需更换电池。如果显示器没有显示，则按以下步骤操作。(2)测试笔插孔旁边的符号，表示输入电压或电流不应超过指示值，这是为了保护内部线路免受损伤。(3)测试之前。功能开关应置于你所需要的量程。1-1直流电压测量1.将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔。2.将功能开关置于直流电压档V-量程范围，并将测试表笔连接到待测电源(测开路电压)或负载上(测负载电压降)，红表笔所接端的极性将同时显示于显示器上。注意：1.如果不知被测电压范围.将功能开关置于最大量程并逐渐下降.2.如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程.3.“”表示不要测量

17、高于1000V的电压,显示更高的电压值是可能的,但有损坏内部线路的危险.4.当测量高电压时,要格外注意避免触电.1-2交流电压测量1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/插孔。2.将功能开关置于交流电压档V量程范围,并将测试笔连接到待测电源或负载上.测试连接图同上.测量交流电压时,没有极性显示.注意:1.参看直流电压注意1.2.4.2.“”表示不要输入高于700Vrms的电压,显示更高的电压值是可能的,但有损坏内部线路的危险.1-3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mA插孔，当测量最大值为20A的电流时，红表笔插入20A插孔。2.将功能开关置

18、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,电流值显示的同时,将显示红表笔的极性.注意:1.如果使用前不知道被测电流范围,将功能开关置于最大量程并逐渐下降.2.如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程.3.表示最大输入电流为200mA,过量的电流将烧坏保险丝,应再更换,20A量程无保险丝保护,测量时不能超过15秒.1-4交流电流的测量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mA插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入20A插孔.2.将功能开关置于交流电流档A量程,并将测试表笔串联接入到待测电路中.注意:1.参看直流电流DCA测

19、量注意1、2、3.1-5电阻测量1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/插孔.2.将功能开关置于量程,将测试表笔连接到待测电阻上.注意:1.如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,将显示过量程“1”,应选择更高的量程,对于大于1M或更高的电阻,要几秒钟后读数才能稳定,这是正常的.2.当没有连接好时,例如开路情况,仪表显示为“1”.3.当检查被测线路的阻抗时,要保证移开被测线路中的所有电源,所有电容放电.被测线路中，如有电源和储能元件，会影响线路阻抗测试正确性。4.万用表的200M档位，短路时有10个字,测量一个电阻时，应从测量读数中减去这10个字。如测一个电阻时,显示为101.0,应从101.

20、0中减去10个字.被测元件的实际阻值为100.0即100M。1-6电容测试连接待测电容之前,注意每次转换量程时，复零需要时间,有漂移读数存在不会影响测试精度.1.将功能开关置於电容量程C(F)2.将电容器插入电容测试座中注意:1.仪器本身已对电容档设置了保护,故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况.2.测量电容时,将电容插入专用的电容测试座中(不要插入表笔插孔COM、V/).3.测量大电容时稳定读数需要一定的时间.4.电容的单位换算:1F=106pFlF=103nF6、使用万用表的安全注意事项是什么?为避免可能的电击和人员伤害，请遵照以下规则：a.不要使用已损坏的仪表。使用仪表前请检

21、查仪表外壳，并注意连接插座附近的绝缘性。b.检查测试表笔，看是否有损坏的绝缘或裸露的金属，检查表笔的通断性，并在使用仪表前更换损坏的表笔。c.当操作出现异常时，请不要使用仪表，因此时保护可能已损坏。当有怀疑时，请将仪表送去检修。d.请不要在爆炸性的气体、蒸汽或灰尘附近使用本仪表。e.请不要在任何两个端子或任何端子与大地之间输入超过仪表上标明的额定电压。f.使用之前，请使用仪表测量一个已知的电压来验证仪表。g.当测量电流时，请在仪表连接入线路之前关闭线路的电源。h.当检修仪表时，请只使用标明的更换部件。i.在测量交流电压30V 均值、42V 峰值或直流60V 以上时，请特别留意，因为此类电压会导

22、致电击危险。j.使用测试表笔时，请保持您的手指在表笔的挡手后面。k.在测量时，请先连接公共测试表笔(黑表笔)再连接带电表笔(红表笔);断开连接时，请先断开带电表笔，再断开公共表笔。l.打开电池仓时，请将所有测试表笔从仪表移走。m.当电池仓或仪表外壳部分没有盖紧或松开时，切勿使用仪表。n.当电池低电压批示符号“ ”出现时，请尽快更换电池，以免误读数而可能导致的电击或人员伤害。o.请不要用万用表去测量，万用表所示的CAT 分类等级以外的电压。致 谢时光匆匆如流水，转眼便是毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，也意味着新的生活有将开始了。最近的半年并

23、行着找工作和写论文，走上社会，期间的起起伏伏，悲喜得失，今天想来人唏嘘不已。两年的时光，收获的不仅仅是丰厚的知识，更重要的是在实践中所培养的能力和视野。很庆幸遇到了一群良师益友，无论在学习上，生活上都一直给予鼓励与照顾。 感谢我的老师，这段时间对我们的悉心指导与谆谆教诲，在论文工作中，遇到了难题一直得到老师的亲切关怀和悉心指导。老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和她敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生受益，再一次向她表示衷心的感谢，感谢她为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助! 感谢两年来帮助和教育过我的老师们，一路走来，从你们的身上我收获无数，却无以回报，谨

24、此一并表达我的谢意。还要感谢2010级电子系的同窗好友，在同大家的交往中我学到了很多，也非常的快乐，正因为有大家我的生活才能如此丰富而充实。两年的时光真快，而在这段短暂时光的点点滴滴都将是我生命中的美好回忆。因而在今后新的征程中，无论面临多大的困难，我也将怀着感激，怀着情谊，怀着责任，怀着期望和梦想，坚定，自信地走下去。最后，我还要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参加我论文答辩的各位师长表示感谢。忠心的祝愿各位老师身体健康，工作顺利！参考文献1 江思敏、姚鹏翼.电路设计教程M. 清华大学出版社 20032 秦辉、陈东风.HP-36B型数字万用表的原理与维修.人民邮电出版社2006 3 吉时利.2000系列数字万用表J. 电子工业出版社20024 王长清.万用表在质量检测中的应用与分析.电子工业出版社2007 5 丁元杰.单片微机原理及应用. 机械工业出版社 2005年7月6 张伟 王力. protel2004入门与提高. 人民邮电出版社 2005年11月7 李伯成.微型计算机原理与接口技术. 清华大学出版社 2005年1月8 李昌喜.智能仪表原理与设计. 化学工业出版社 2005年2月