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1、項(xiàng)目16指針式萬用表制作16.1實(shí)訓(xùn)目的(1)通過萬用表組裝實(shí)訓(xùn),進(jìn)一步熟悉萬用表結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。(2)了解電路理論的實(shí)際應(yīng)用,熟悉儀表的裝配和調(diào)試工藝,提高專業(yè)技能。16.2實(shí)訓(xùn)原理萬用表主要是由指示器、測量電路和轉(zhuǎn)換裝置三部分組成。指示器俗稱表頭,用來指示被測電量的數(shù)值,通常為磁電式微安表。表頭是萬用表的關(guān)鍵部分,萬用表的靈敏度、準(zhǔn)確度及指針回零等大都決定于表頭的性能。表頭的靈敏度是以滿刻度的測量電流來衡量的,滿刻度偏轉(zhuǎn)電流越小,靈敏度越高。一般萬用表表頭靈敏度在10~100μA左右。測量電路的作用是把被測的電量轉(zhuǎn)化為適合于表頭要求的
2、微小直流電流,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(zhuǎn)變成所需的直流電。萬用表的各種測量種類及量程的選擇是靠轉(zhuǎn)換裝置來實(shí)現(xiàn),轉(zhuǎn)換裝置通常由轉(zhuǎn)換開關(guān)、接線柱、插孔等組成。轉(zhuǎn)換開關(guān)有固定觸點(diǎn)和活動觸點(diǎn),它位于不同位置,接通相應(yīng)的觸點(diǎn),構(gòu)成相應(yīng)的測量電路。萬用表基本原理(MF-47型萬用表),如圖16-5所示。8圖16-5萬用表基本原理圖8下面以MF-47型萬用表為例,分部介紹電路參數(shù)的測量原理。1、直流電流
3、的測量萬用表的直流電流檔,實(shí)質(zhì)上是一個多量程的磁電式直流電流表,它應(yīng)用分流電阻與表頭并聯(lián)以達(dá)到擴(kuò)大測量的電流量程。根據(jù)分流電阻值越小,所得的測量量程越大的原理,配以不同的分流電阻,構(gòu)成相應(yīng)的測量量程。在電路中,各分流電阻彼此串聯(lián),然后與表頭并聯(lián),形成一個閉合環(huán)路,當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于不同位置時,表頭所用的分流電阻不同,構(gòu)成不同量程的檔位,如圖16-6所示。圖16-6直流電流測量電路2直流電壓的測量萬用表的直流電壓檔,實(shí)質(zhì)上是一個多量程的直流電壓表,它應(yīng)用分壓電阻與表頭串聯(lián)來擴(kuò)大測量電壓的量程,根據(jù)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
4、壓電阻,構(gòu)成相應(yīng)的電壓測量量程。測量電路如圖16-7所示。圖16-7直流電壓測量電路3、交流電流、電壓的測量8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,采用整流電路將輸入的交流,變成直流,實(shí)現(xiàn)對交流的測量。其整流電路一般有半波整流和全波整流,其整流元件一般都采用晶體二極管。萬用表測量的交流電壓只能是正弦波。萬用表通常采用的是半波整流測量電路,如圖16-8所示。圖16-8交流電壓測量電路4、電阻的測量萬用表測量電阻電路,如圖16-9所示,工作原理是歐姆定律:其中:R為串聯(lián)電阻;為被測電阻;Ra為表頭內(nèi)阻;E為電源的電壓;為被測電路的
5、電流。圖16-9電阻測量電路當(dāng)=0,電路中電流最大,指針偏轉(zhuǎn)角最大,為滿偏,零刻度值,一般為表頭最右端。當(dāng)=∞,電流為零,指針無偏轉(zhuǎn),為無窮大刻度值,一般為表頭最左端。當(dāng)為其他值時,指針在零刻度值和無窮大刻度值間偏轉(zhuǎn)。當(dāng)=Ra8+R時,此時的電流為最大電流的一半,指針定位于表頭刻度尺中間,為歐姆檔中心值。歐姆檔的刻度分布是不均勻的,它的刻度值是自右向左遞增的,右半部刻度稀疏,左半部刻度緊密。由于電池電壓值在每次使用過程后的不穩(wěn)定性,一般在電路中還要設(shè)置調(diào)零電阻,通過調(diào)整阻值的大小,使指針定位在零刻度,確保測量精度。16.3實(shí)訓(xùn)所需儀表和材料1、所需
6、材料與器件(1)電阻見表16-6。表16-6所需電阻阻值表0.94Ω165Ω8.18Ω83.3kΩ1.8MΩ120Ω(5%)6.5Ω1.11KΩ17.4kΩ141kΩ2.25MΩ220Ω(5%)10Ω1.78kΩ21kΩ150kΩ4MΩ20kΩ(5%)15Ω2.5kΩ40kΩ360kΩ4.5MΩ0.05Ω(線繞)101Ω5kΩ55.4kΩ800kΩ6.75MΩ注:電阻精度除注明外,其余均為1%。(2)元器件見表16-7。表16-7元器件表序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1電位器10kΩ±5%12二極管1N400143電解電容10μF104保險(xiǎn)絲管0.5A2
7、(3)塑料件見表16-8。表16-8塑料件表名稱數(shù)量名稱數(shù)量面板1晶體管插座1大旋鈕1提把1小旋鈕1提把卡28表箱1高壓電阻套管1管1電池蓋板1提把墊片2片(4)標(biāo)準(zhǔn)件見表16-9。表16-9標(biāo)準(zhǔn)件表序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1螺母M51使用說明書2螺釘M3×623螺釘M3×534開口墊片φ415內(nèi)齒墊片φ516彈簧27鋼珠φ42電池正負(fù)極片2號電池49V疊層(5)零配件見表16-10。表16-10零配件表序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1擋位板銘牌不干膠1張2電刷組件1片3插座銅管φ34根4晶體管座焊片6片5連接線0.5~1mm25根6線路板(印刷板)MF
8、-47型使用1塊(6)所需工具和儀器見表16-11。表16-11所需工具和儀表序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1萬用表MF-471