MF47万用表制作教案

电工仪表实训一周实训安排•周一：•上午一节：介绍实训计划、内容、考核标准、纪律要求，发放万用表焊件。•第二至第四节：模拟万用表原理讲授。•下午班会•周二：一二节电工电子元器件检测练习，三四节装配、焊接技术讲授，五六节为焊接练习。•周三至周四：模拟万用表的装配。•周五：模拟万用表的检测与验收。实训目的通过本周万用表的原理与安装实训，达到以下几个目的：•1了解万用表的工作原理，掌握万用表的使用与调试方法，并学会排除一些万用表的常见故障。•2掌握锡焊技术的工艺要领，逐步培养学生在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。•3学会使用一些常用的电工工具，比如尖嘴钳、剥线钳，掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，了解电子产品的机械结构、机械原理，为后续课程的学习及将来的产品设计开发工作打下一定的基础。实训要求及考核标准•一、实训纪律要求•1按学院纪律要求进行考核•2对性能不明、与本次实训无关的仪器、设备不盲目动用。要保持安静、整洁。不得吵闹喧哗，随地吐痰乱丢杂物及吃东西，与实训无关的物品不得带入实验室。•3除发给每人的工具外，实训室的一切物品，未经老师同意，严禁外拿。凡损坏仪器设备，一律规定赔偿。•4每天实训结束后，要对实训室进行整理和保洁。.•二、实训考核要求•1模拟万用表的安装和调试70分其中焊接能力和外观10分调试出的功能40分答辩20分•2实训报告20分•3考勤10分MF47A万用表简介•万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，它可以测量直流电流、交直流电压和电阻，有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。MF47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。模拟万用表的简介（二）•一、万用表的工作机理：•1、万用表是利用一只磁电系表头，通过转换开关变换不同的测量线路而制成的。•2、它可测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻等多种物理量，并具有多种量限的常用电工仪表。二、各档位的构成：1、直流电流表的构成：磁电系表头通过和环形分流器电路相配合，构成多量程直流电流表.2、直流电压表的构成：磁电系表头和不同的分压电阻配合，构成多量程的直流电压表。3、交流电压表的构成：磁电系表头和整流电路相配合，可以用来测量正弦交流电流和电压。4、电阻值的测量：磁电系表头和电池、电阻构成一定形式的测量线路，组成能测量电阻阻值的欧姆表。三、万用表的构成及简单的工作原理1、构成：万用表主要由磁电系表头、转换开关和测量线路组成。2、最基本电路：模拟万用表的工作原理•一、表头内阻和灵敏度（满偏电流）。•1、表头灵敏度的测定•按下图接线，R1为标准电阻箱，R为限流电阻，Rp可调电阻器的滑动触头放在中间位置。开关合向“1”，合上开关调节可变电阻器的输则出电压，使被测表头为满偏电流，读取标准表的电流值，即为被测表头的灵敏度。•2、表头内阻的测量•开关合向位置“2”，调节标准电阻，使标准表仍指在被测表头的灵敏度处，读取的值即为被测表头的内阻。••二直流电流测量线路•万用表头可以直接测量直流电流，但由于测量机构中的游丝允许通过的电流较小，所以可测量的直流电流范围很小，在实际使用中，应用在表头并联分流电阻的原理扩大量程。经转换开关切换接入不同的分流电阻，以实现不同量程电流的测量。（一）开路个别转换式分流电路•各量限的分流电阻是各自独立的，在转换过程分流电阻与表头呈开路状态•(二)闭路抽头转换式分流电阻•特点：各量限分流电阻和表头内阻串联，形成闭合回路。MF47万用表工作原理图•三、直流电压测量线路(一)用串联电阻扩大电压量限的基本原理一只电流表也是一只电压表，但其所能测量电压的范围很小，根据串联电阻分压的原理可以扩大电压表的量限。•(二)直流电压灵敏度•电压表测每伏直流电压所需要的阻值，叫做“直流电压灵敏度”，它在数值上等于该表电流灵敏度的倒数，即•直流电压灵敏度＝1/Im•例：若电流表的灵敏度为100μA，用它构成电压表，其直流电压灵敏度：•直流电压灵敏度越高，流经表的电流越小，测量结果越准。）（＝＝度＝－VKIM/.1010100116•（三）直流电压各量限阻值的计算有了直流电压灵敏度这个概念，计算各量限电阻就比较方便，设直流电压量限为，ＲＶ则该量限对应的电阻为•Ｒ总＝ＲＶ×直流电压灵敏度•以本实训图为例，试计算量限为2.5V、10V、50V、250V和500V的直流分压电阻值。[解]利用本表头５0μA（极限灵敏度）一点作为接入点，①电压灵敏度＝1/５0μA＝２０KΩ∕V；)/(''SgSgRRRRRRV5.2R6RV10＝２０K２５0μA电流表等效电阻３计算各量限串联电阻Ｒ2.5Ｖ＝2.5＊20＝50KΩＲ6=50-20=30KΩＲ10Ｖ＝10＊20＝200KΩＲ7=200-50=150KΩＲ50Ｖ＝50＊20＝1000KΩＲ8=1000-200=800KΩＲ250Ｖ＝２50＊20＝5000KΩＲ9=5000-1000=4000KΩＲ500Ｖ＝500＊20＝1000KΩＲ10=10000-5000=5000KΩ四、万用表的使用：1、使用方法：1）使用前的准备：(1)检查指针是否指示在机械零位。如不指在零位上，可旋转表盖上的调零器使用指针指示在零位上。(2)将测试棒红黑插头分别插入“+”“-”插座中，注意：如测量交、直流2500V或直流5A时，红插头则应分别插到标有“2500V-～”或“5A”的插座中。2）使用时所测量的参数应与万用表的档位相一致。2、使用注意事项：1）测量电阻时应将表笔对接调零；注意：当R＊1档不能调至零位时，说明仪表内（1.5V）电池电力不足需更换。当R＊10K档不能调至零位时，说明仪表内（9V）电池电力不足同样需要更换（电池电压不足时，测量误差将增大）。测量电路中的电阻时，应先切断电源，如电路中有电容则应先行放电。2）、要正确选择被测量对象及其量限的档位。3）接线要正确：测量电流时，仪表应与被测支路串联，使被测电流流过万用表；测电压时，仪表应和被测电路并联，被测电压加在仪表两端。4）操作要正确：不能在通电情况下切换转换开关。测量直流高压时要有足够的绝缘及相应的技术措施。5）读数要正确：万用表的标尺有好几条刻度线，要认清刻度线。•（一）QJ23型直流单臂电桥的外形图（二）原理图（三）使用：1．仪器底部两电池盒中分别按极性装入干电池。2．仪器水平放置，打开仪器盖，将内、外接电源转换开关及内、外接检流计转换开关扳向“内接”的位置，调节检流计调零旋钮，使检流计指零。3．将待测电阻接入待测电阻接线端钮，估计待测电阻数值，选择好量程倍率并在测量盘上打上相应的电阻值数字，然后先后按下“B”、“G”，观察检流计偏转方向，如为“+”方向，测量盘应增加示值，使检流计指针趋向零位；若指针仍偏向“+”方向，则应增加量程倍率，再调节测量盘，使检流计指零。在此过程中，还应逐步调节灵敏度旋钮，使检流计指针越接近零碎位，灵敏度应调节越高，以保证测试精度。如检流计指针偏向“—”方向，则相反，应减少测量盘示值，及降低量程倍率。4．在调节测量盘示值或量程倍率时应松开“G”按钮，待调节后再按下，重复通、断使用，不能长时间锁住。5．在调节测量盘时，使检流计指针指零后，电桥平衡，待测电阻的阻值可由下式求得：待测电阻值=量程倍率*测量盘示值之和注意：仪器使用完毕后，应将“G”、“B”按钮松开，电源及检流计两开关应打向“外接”以切断内附工作电源及检流计。同时要注意不要使仪器发生碰撞。电阻的测量－－直流双臂电桥•直流双臂电桥使用范围：•直流双臂电桥又称凯尔文电桥，它是一种用来测量105～1Ω之间小电阻的比较类仪器。•在电气工程中，常常要测量小电阻的阻值，如测量金属的导电率、分流器的电阻值，电机或变压器绕组的电阻值及一切低阻值线圈的电阻值等。一、直流双臂电桥的工作原理•（一）电路图（二）工作原理1、直流双臂电桥的原理电路如上图所示。2、直流双臂电桥的构成：被测电阻和作为比较臂的标准电阻都有四个端，Cn1、Cn2和CX1、Cx2为它们的电流端钮，Pn1、Pn2和Px1、Px2为它们的电位端钮。注意：接线时必须使电位端钮紧靠电阻，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则将无法消除和减少接线电阻及接触电阻对测量结果的影响。标准电阻的电流端CN2、CX2之间用电阻为R的粗导线连接起来。R1、R2、R3和R4是桥臂电阻，其阻值均在10Ω以上。3、工作原理;通过推导可得：nXRRRR12(二）直流双臂电桥的使用1、直流双臂电桥外形图2、使用：1）接通电源2）将检流计调零3）将被测电阻接入：注意：被测电阻的电流端钮和电位端钮应和电桥的对应端钮正确连线，才能保证排除接线电阻和接触电阻影响。四根连接导线应尽量短和粗，导线接头应保证接触紧密、可靠，不能松动。4）调整比率臂旋钮和比较臂旋钮的大致值，测量未知电阻。注意：测量时先按“B”，后按“G”；释放时，先放“G”，后放“B”。5）调整比率臂和比较臂使检流计指针为零，与此同时还要调整灵敏度。6）读数：未知电阻值＝比率臂值×比较臂值电阻的测量－－兆欧表的使用•兆欧表的使用范围：兆欧表是用于测量各种电气设备的绝缘电阻的仪表，它也被称为摇表。•由于多数电气设备要求其绝缘材料在高压（几百伏至万伏左右）情况下满足规定的绝缘性能，因此，测量绝缘电阻时应在规定的耐压条件下进行。这就是必须采用备有高压电源的兆欧表而不能采用普通测量大电阻方法进行测量的原因。•一般绝缘材料的电阻都在兆欧以上，所以兆欧表标度尺的单位以兆欧（MΩ）表示。一、兆欧表的工作原理1、结构图2、电路图3、工作原理1）结构兆欧表的基本结构是一台手摇发电机（直流电源）和一只磁电系比率表。2）原理动圈1、内附电阻Rc与被测电阻串联组成一支路------形成电流I1；动圈2和内附电阻Rv串联组成另一支路------形成电流I2；两支路都联接到同一手摇发电机F的两端，承受相同的电压。两个电流相互作用产生的力矩M1与M2方向相反，若将M1称为转动力矩，则M2为反抗力矩。当外接电阻为零时，I1电流为最大，所以产生的转动力矩为最大，指针偏转为零；当外接电阻为无穷大时，I1电流为零，转动力矩为零，此时I2产生的反抗力矩将指针偏转到无穷大的位置。二、兆欧表的使用（一）兆欧表本身的检查：1、测试前，应将兆欧表放置在平稳的地方，有水平调节的兆欧表应调整好表本身的水平位置，这样可以避免摇动发电机手柄时因表身摇动而影响读数。2、测试前对兆欧表进行检查：（1）先将“L”和“E”两个端钮开路，摇动手柄，使发电机转速达到额定值，此时指针应在“∞”，有的兆欧表上有“无穷大”调节器，若发电机到额定转速时指针不指“∞”处，可以转动调节器，使指针指在“∞”处；（2)把“L”和“E”两个端钮短接，缓慢摇动手柄，指针应指在“0”刻度处。若经上述检查，指针不能在“”或“0”刻度，则说明该表有故障，需进行检修后才能使用。(二）测量1、正确接线。（1）兆欧表与被测绝缘电阻之间连接导线选用彼此间绝缘良好的单股导线。（2）兆欧表上有三个接线柱，进行一般测试时，将被测绝缘电阻接到“L”和“E”两个接线端钮上；（3）若被测对象为线路的绝缘电阻时，应将被测端接到“L”接线端钮，而“E”端钮接地，2、正确测量。（1）测量绝缘电阻时，发电机的手柄应由慢渐快地摇动，若发现指针指零，则说明被测绝缘物有短路现象，应停止摇动手柄；若指示正常，应使发电机转速稳定在规定的范围内，切忌忽快忽慢而使指针摆动，加大误差（一般每分钟120转）；读数时，一般采用1min以后的读数为准，若遇电容较大的被测物时，可等指针稳定不变时再读数。（2）测量结束后，当兆欧表没有停止转动或被测物没有放电以前，不可以用手去触及被测物测量部分和进行拆线工作。特别是测试完大电容电气设备时，必须先将被测物对地短路放电后，再停止手柄的转动。这主要是防止电容器放电使兆欧表损坏。接地电阻测试仪•一、接地电阻测试仪的