dt830b贴片数字万用表实训.doc
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1、DT830B数字万用表实训教材2011-11-23目录一、元件认识 4二、DT830B数字万能表的原理框图 6三、主要电路工作原理简单分析 9四、DT830B数字万能表组装过程 10(一)、整机安装的流程图 11(二 )印制板(PCB)的安装要求及步骤 11(三)PCB板上的元器件安装总体过程示意图 12(四) 液晶屏的安装 12(五) 转换开关的安装 13五、DT830B数字万用表的调试、校准及故障维修 16(一)正常显示测试 17(二)校准 17六、DT830B数字万用表的技术参数 19七、DT830B数字万用表的使用方法 20八、DT830B数字万用表的实训知识问答 21九、附录 22附
2、录1、PCB板安装图附录2、元件清单附录3、整机原理图实训产品简介DT830B万用表是一种常用的万用表,它的技术成熟,采用单板结构结构合理,安装简单。主电路采用典型数字集成电路ICL7106,采用COB封装,性能稳定。DT830B万用表具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。此表为 3(1/2)位液晶显示。最大读数“1999”,该表能自动显示极性,超量程仅最高位显示“1”。 它能测量交流电压、直流电压与电流、电阻,并能对二极管、三极管进行测试。所谓三位半数字也叫 3 1/2位(读做三又二分之一位),我们知道,一个模拟量,经过量化,转换成数字后,其所表示的精度是跟该数字的位数
3、有关系的,数字位数越多,越接近原始值,越精确(这是一般而言,不考虑其它情况,如果量化后的数值为1.00000V的话,用一位表示与用N位表示是一样的(:)。所以一般情况下,位数越多,就越精确,也就是四位半比三位半更精确。一、实训目的通过制作及调试具有一定功能和应用价值的一个具体产品,提高学生学习兴趣,增强动手能力,启迪学生的创新思维,培养学生分析问题和解决问的综合能力。实训教学是理论联系实际的主要形式,是实施“教、学、做合一”教学理念的重要手段也是培养学生技术应用能务和实际操作技能的根本途径。通过DT830B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
4、基本的装配技艺,学习整机的装配工艺培养动手能力及严谨的工作作风。二、 实训要求1、 了解数字万用表特点和发展趋势。2、 熟悉万用表装配技术的基本工艺过程,提高焊接水平。3、 认识电路图上的符号,并与实物相照;特别认识液晶显示器件。4、 根据技术指标测试DT830B数字万用表的主要参数。5、 安装制作一台数字万用表。三、工具材料、仪器设备:工具(自带):万用表、电烙铁、斜口钳、尖嘴钳、镊子、大小一字批、十字批;材料见清单。实验室提供:直流稳压源、示波器四、评分标准项目考勤电路板焊接工艺整机装配工艺及检测能力(数据)答辩实习报告评分(满分100分)实训产品具项目一、元件认识 1DT830B数字万能
5、表元件图总表如下2、电阻值识别根据以下各色环所代表意义的列表来正确识别电阻值第1色环第1位数第2色环第2位数第3色环如果使用倍乘数精度五色环电阻表示法精度倍乘132精度12四色环电阻表示法倍乘颜色数字颜色数字颜色数字颜色倍数颜色数字黑0黑0黑0黑1银10%棕1棕1棕1棕10金5%红2红2红2红100棕1%橙3橙3橙3橙1K红2%黄4黄4黄4黄10K橙3%绿5绿5绿5绿100K绿0.5%蓝6蓝6蓝6蓝1M蓝0.3%紫7紫7紫7金0.1紫0.1%灰8灰8灰8银0.01白9白9白9注:这次数字表电路中有一个特殊电阻R32,为正温度系数热敏电阻。3、电容值识别法倍乘数数字01234589倍乘11010
6、01K10K100K0.010.1注意:字母R相当于小数点字母M代表的精度为:20%字母K代表的精度为:10%字母J代表的精度为:5%电容的常用单位为pF(皮法),nF(纳法),uF(微法)。大多数电容的电容值是直接打印在电容上的,部分电容的电容值是按下列方法打印在电容上,电容的最大耐压也打印在电容上。公制单位换算符号名称乘数科学计数法相互之间转换p皮0.00000000000110-121000p=1nn纳0.00000000110-91000n=1uu微0.00000110-61000u=1m毫0.00110-31000=1K-个11001000K=1MK千1000103M兆1000000
7、1064三极管认识5、核心IC LC7106的认识LC7106实物图 IC7106 主要引脚说明V+、V-:分别电源的正、负端COM:模拟信号的公工端,简称“模拟地”,使用时通常将该端与输入信号的负端、基准电压的负端短接。TEST:测试端。该端经内部500欧电阻接数字电路公共端,因这两端呈等电位,故也称为“数字地(GND或DGND)”、“逻辑地”。此端有两个功能,一个是作“测试指示”,将它与V+适接后,LCD显示器的全部笔段点亮应显示出“1888(全亮笔段),据此可确定显示器有无笔段残缺现象;第二个功能是作为数字地供外部驱动器使用,例如构成小数点驱动电路。POL:负极性指示驱动端。BP:液晶显
8、示器背面公共电极的驱动端,简称“背电极”。OSC1-OSC3:时钟振荡器的引出端,与外接阻容元件构成两级反相式阻容振荡器。Rref+:基准电压的正端。Rref-:基准电压的负端。Cref+、Cref-:外接基准电容的正、负端。IN+、IN-:模拟电压输入端,分别接被测直流电压Vin的正端与负端。Caz:外接自动调零电容端。该端接芯片内部积分器的反相输入端。BUF:缓冲放大器的输出端,接积分电阻Rint。INT:积分器输出端,接积分电容Cint。核心部件ICL7106A/D转换器的简介 ICL7107是31/2位双积分型A/D转换器,属于CM0S大规模集成电路,它的最大显示值为士1999,最小分
9、辨率为100uV,转换精度为0.05士1 个字。 能直接驱动共阳极LED数码管,不需要另加驱动器件,使整机线路简化,采用士5V两组电源供电,并将第21脚的GND接第30脚的IN 。 在芯片内部从V+与COM之间有一个稳定性很高的2.8V基准电源,通过电阻分压器可获得所需的基准电压VREF 。 能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动极性显示功能。 输入阻抗高,对输入信号无衰减作用。 整机组装方便,无需外加有源器件,配上电阻、电容和LED共阳极数码管,就能构成一只直流数字电压表头。 噪音低,温漂小,具有良好的可靠性,寿命长。 芯片本身功耗小于15mw(不包括LED)。 不设有一专门的小数点驱动信号
10、。使用时可将LED共阳极数数码管公共阳极接V+. 可以方便的进行功能检查6、液晶显示屏的认识 液晶显示屏实物图液晶屏结构图液晶屏的显示中图标说明二、DT830B数字万能表的原理框图:DT832仪表的方框图如示意图1,该仪表的心脏是一片大规模集成电路,该芯片(7106)内部包含双积分A/D转换器,显示锁存器,七段译码器和显示驱动器,芯片外围电路非常简单,并用量程转换开关 S 兼作电源开关。电路主要包括 8 部分:(1)A/D 转换及 LCD 驱动电路;(2)直流电压测量电路;(3)交流电压测量电路;(4)直流 200mA 档测量电路;(5)电阻测量电路;(6)三极管放大倍数;(7)二极管测试电路
11、;(8)电源电路。它的工作原理框图见示意图2。图1、仪表结构方框图图2工作原理框图双积分型A/D转换器ICL7106是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。它的原理性框图如下图所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏,在一个测量周期内,积分器先后对输入信号电压和基准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较,比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个
12、反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。注:详细原理分析查阅相关资料。三、主要电路工作原理简单分析1直流电压测量图3为简单的直流电压测量示意图,输入电压被分压电阻分压(分压电阻之和为1M),每档分压系数为1/10,分压后的电压必须在-0.199V+0.199V之间,否则将过载显示,过戴显示为仅在最高位显示“1”其余位数不显示图3为简单的直流电压测量示意图图中R为电路图中R24、R25、R26、R27、R35串联等效电阻。2交流电压测量图4为简单的交流电压测量示意图,交流电压首先须进行整流并通过一低通滤波器对波形进行整形,然后送入共用的直流电压测量电路,最后将
13、测量出交流电压的有效值(RMS)。图4简单的交流电压测量示意图3电流测量图5为简单的直流电流测量示意图,内部的取样电阻将输入电流转换为-199.9mV +199.9mV之间的电压后送入7106输入端,当设置在10A档时,输入的电流直接输入10A输入孔而不能通过选择开关。图5、简单的直流电流测量示意图4电阻测量图6为简单的电阻测量示意图,这个电路由电压源,标准电阻(这个电阻为分电压电阻,由选择开关转换得到),被测量电阻(未知)组成,两个电阻的比值等于各自电压降的比值,因此,通过标准电阻及利用标准电阻上的标准电压,就可确定被测电阻的阻值。测量结果直接由A/D转换器得到。图6为简单的电阻测量示意图图
14、中R为电路图中R24、R25、R26、R27、R35串联等效电阻。5hFE测量图7为简单的hFE测量电路,集成电路7106的内部电路提供2.8V的稳定电压(V+对COM),当PNP晶体管插入晶体管座时,基极到发射极的电流流过电阻R18,由R18上的电压产生集电极电流,送入7106并同时显示晶体管的hFE值。对NPN晶体管,发射极电流流过R19并同时显示晶体管的hFE值。 图7、简单的hFE测量电路四、DT830B数字万能表组装过程在实训过程一定不能心急,听从指导老师的安排,对照原理图找出相应元件,不能盲目自己安装焊接,按照指导步骤一步一步认真去完成。特别是电阻一定读准阻值,读数不能确定的,最好
15、用万能表测量。电容、二极管、三极管要注意极性的安装。(一)、整机安装的流程图如下所示:(二 )印制板(PCB)的安装要求及步骤焊接元件应遵循从小到大、从低到高的原则。在焊接前最好能先对元件判别质量,再进行焊接,特别是二、三极管;在焊接中要注意保护焊盘,不能用手去触摸还没有焊到的焊盘,这样会造成焊盘氧化不易焊接。(a)安装电阻、电容、二极管等。安装电阻、电容、二极管时,如果安装孔距8mm,先进行卧式电阻的安装,如果孔距5mm则应进行立式安装(b)一般额定功率在1/4w以下的电阻可贴板安装,立装电阻和电容元件与PCB板的距离一般为03mm。(c)安装电位器、三极管插座。三极管插座装在A面,而且应使
16、定位凸点与外壳对准、在B面焊接。(d)安装保险座、插座、R0、弹簧。焊接点时,注意焊接时间要足够但不能太长。(e)安装电池线。电池线由B面穿到A面再插入焊孔,在B面焊接。红线接+,黑线接。注意:印制板是双面板,板的A面是焊接面,中间圆形印制铜导线是万用表的功能、量程转换开关电路,如果被划伤或有污迹,对整机的性能会影响很大,必须小心加以保护。(三)PCB板上的元器件安装总体过程示意图1先安装卧式电阻R10、R34,接着焊接瓷片电容。待添加的隐藏文字内容22安装立式电阻、二极管、三极管、其它的配件。注意:三极管测试座注在反面安装并配合外壳标记方面。3、安装防静电的弹簧(四) 液晶屏的安装液晶屏组件
17、由液晶片、支架、导电胶条组成。液晶屏的安装步骤如下:(a)将液晶片放入支架,支架爪向上,液晶片镜面向下。(b)安放导电胶条 。导电胶条的中间是导电体,安放时必须小心保护,用镊子轻轻夹持并准确放置。(c)将液晶屏组件安装到PCB板上。(d)将液晶屏组件放到平整的台面上,注意保护液晶面,准备好印制板。(e)印制板A面向上,将4个安装孔和1个槽对准液晶屏组件的相应安装爪。(f)均匀施力将液晶屏组件插入印制板。(g)安装好液晶屏组件的印制板。液晶显示屏具体安装可参考下图所示注意:液晶片镜面为正面(显示字符),白色面为背面,透明条上可见条状引线为引出线,通过导电胶条与印制板上镀金印制导线实现电连接。由于
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