DT830B数字万用表实习报告

项目一：万用表制作一、实习目的电子技术课程实习是学习电子技术课程（如模拟电子技术和数字电子技术）的重要实践环节，是对理论教学的总结和检验。通过实习，使我们掌握了电子元器件的辨别和检测方法，较全面地锻炼基本操作技能，掌握电子技术的基本设计和分析方法，为后续微机原理、单片机控制、电子设计自动化以及AltiumDesigner印制电路设计与制作等课程打下坚实的理论基础。二、实验内容1、数字万用表简单的工作原理。2、元件检测方法描述。3、安装、调试、故障检测及排除的简单过程。4、学会对简单的电路板焊接以及实际操作动手5、在此过程中的收获和体会三、实验仪器1．DT830B数字万用表散件一套2.万用表装配说明书、使用说明书3.电烙铁一个4.焊锡、松香等5.实验用标准数字万用表一台6.待测电阻、电源若干7.螺丝刀、镊子、剪刀等四、工作原理1，DT830B数字万用表的外观如图1所示。该仪表的心脏是一片大规模集成电路7106，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。本套件中，7106芯片已经固化在印刷电路板上。表的工作原理框图见图2。输入仪表的电压或电流信号经过一个开关选择器转换一个0到±199.9mV的直流电压。例如输入信号100V，就用1000:1的分压器获得直流100.0mV；输入信号是交流100V，则首先整流为直流100V，然后再分压成直流100.0mV。电流测量则通过选择不同阻值的分流电阻获得。图3是7106芯片的应用电路简化图。它的实质是满量程200mV的数字电压表。输入7106的直流信号被接入一个A/D转换器，转换成数字信号，然后送入译码器转换成驱动LCD的七段码。A/D转换器的时钟是由外接100P电容和100K电阻与芯片内部电路组成振荡频率约48Hz的振荡器提供的，它经过一个四分之一分频获得计数频率，通过这个频率获得2.5次/秒的测量速率。四个译码器将数字转换成七段码的四位数字，小数点由选择开关设定。图4是直流电压测量电路简化图。在200mV档，由7106直接测量，其余各档输入电压被分压电阻分压（分压电阻之和为1MΩ），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，过载显示为仅在最高位显示“1”其余位数不显示。图5是直流电流测量电路的简化图。分流电阻将输入电流转换成-0.199V～+0.199V之间的电压后送入7106输入端，200mA及其以下电流档位串接有0.2A或0.5A的保险管，10A档位10A专用表笔插孔，且没有接入保险管，测量时应谨慎。图6是交流电压测量电路简化图。被测交流电通过二极管IN4007做半波整流，输出脉动直流电压，经过分压电阻后，由7106的A/D转换器的正向积分过程取出平均电压值，最后由LCD显示测量结果。图7是电阻测量电路简化图。这个电路通过RV电阻提供测量电压源，标准电阻（这个电阻为分压电阻，由选择开关转换得到）与被测量电阻R?串接，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，就可以确定被测电阻的阻值。测量结果直接由A/D转换器得到。2，元器件的识别与检测方法（1）电阻：识别：普通电阻使用色环作为阻值的标识，市场上现多为5色环电阻。其阻值的识别方法是：前三道色环表示有效值，第四道色环表示乘以10的N次幂，N=颜色表示的值（见表1）。第五道色环表示电阻的误差范围。在四色环电阻中，前两色环表示有效值，第三道色环表示乘以10的N次幂，N=颜色所代表的值。第四道色环代表该电阻的误差范围。表1电阻色环含义表颜色有效数字倍率误差黑色0×0/棕色1×10±1红色2×100±2橙色3×1000±3黄色4×10000/绿色5×100000±0.5蓝色6×1000000±0.3紫色7×10000000±0.1灰色8×100000000/白色9×1000000000/金色/×0.1±5银色/×0.01±10（2）电容：识别：对于100P(不含)以下的电容，一般直接用1—2位数字标识其容值。对于大于100P（含），小于1μ（不含）的，一般用3位数字来表示。前两位表示有效值，最后一位表示乘以10的N次幂，N=最后一位数字。也有用“数字+n”来标识的，其电容值为数字×1000，单位为P。可以认为n=1000。检测方法：用万用表的欧姆档测量电容的两个引线，如果表头指示断路，则表示该电容正常可用。（3）二极管：识别：针对IN4007整流二极管，在管体两端表面标有灰色环的是负极。检测方法：用万用表的欧姆档测量二极管的两个引线，将两个表笔分别交替测量，如果表头出现一次较小阻值和一次很大的阻值，则说明此二极管正常可用。四、安装调试及故障检测1．安装：对照电路原理图（图8），将各个电阻、电容、二极管、三极管等元件焊接在电路板上。禁止使用酸性助焊剂焊锡丝！元件的安装步骤：在没有特别指明的情况下，元件从线路板正面装入。其正面上的元件符号标识指出了每个元件的位置和方向。三极管插座是一个例外，它需要从线路板背面安装，并且其外圈有一道凸起，与万用表面盖对应，标明了它的安装方向。如图9所示。C5应使用金属化电容。R32是热敏电阻，外观有2根引线，一般无标识。将康铜丝电阻从元件面插入线路板对应孔，要求康铜丝电阻高出线路板元件面约4mm，从元件面将康铜丝焊接在线路板上。将电池扣的连线从焊接面穿过线路板上的孔，将红线焊接在V+焊接孔，黑线焊接在V-焊接孔。将两个保险管座从元件面插入线路板对应孔，确认保险管座上的挡片向外，然后焊接在线路板上。焊接完成后，将6个V型滑动片插入到拨盘旋钮背面的6个筋中。将2只定位弹簧放在拨盘旋钮的弹簧孔中。将滚珠分别放在定位弹簧上。在面盖里面依次放入液晶片，导电条以及导电条固定架。将拨盘旋钮放入面盖中，再将焊好的电路板装入面盖中，确保三极管插座放入面盖的对应孔中，电路板的前端插入面盖的凸块下面，拨盘旋钮中心轴插入到电路板的定位孔中。然后用三只螺钉紧固，其中一只在保险管下端。将9V电池接入电池扣上，并置于电池槽。2.调试及故障检测：仔细检查一下拨盘旋钮转动是否灵活，档位是否清晰，元器件是否有漏焊、错焊、虚焊等现象，检查液晶屏是否显示正常。经初步检查无误后，装入保险管，装上后盖。进行下一步调试。首先进行正常显示测试。不要连接表笔，转动拨盘，查看各档的显示读数是否与表2一致。表中B表示空白。表2功能测试检查表功能量程显示数字功能量程显示数字DCV200mV00.0hFE三极管0002000mV000Diode二极管1BBB20V0.00OHM200Ω1BB.B200V00.02000Ω1BBB1000V00020KΩ1B.BBDCA200μA00.0200KΩ1BB.B2000μA0002000KΩ1BBB20mA0.00200mA00.010A0.00如果仪表各档位显示与上表不符，请确认以下事项：a）检查电池电量是否充足，连接是否可靠。b）检查各电阻、电容的值是否符合原理图要求。c）检查线路板的铜线是否有割断现象。d）检查线路板焊接是否有短路、虚焊、漏焊。e）检查滑动片是否与电路板接触良好。f）检查液晶屏、导电条、电路板三者是否接触良好。如果显示一致，可以进行校准调试。只需一台标准表和一块9V电池即可，将组装完成的DT830B数字万用表和标准表均置于DCV20V档位，先用标准表测量电池的电压并记录测量值。再用DT830B测量该电池，调节可调电阻，使其读数与标准表的测量值相同即可,其他量程的精度由元件保证。五、实训收获及体会通过这次对DT830B数字万用表的安装训练以及调试，使我了解DT830B数字万用表的结构特点，也了解了部分数字万用表的功能。它也使我熟悉数字万用表的基本装配过程，也让我的焊接技术更加得到了进一步的提高。而且对印刷电路板有了一个新的认识。当用自己亲手组装的万用表测量时，才真实的发现简单的制作也必须在开始之前做到心中有数有序，以及每种元器件安装前必须注意的事项，这样才不会手忙脚乱改这又改那，影响作品功能实现甚至弄坏。尤其对焊接技术的学习，印象深刻，总结焊接操作三要素：A、清洁处理；B、加热；C、上锡。湿焊准备：对焊接部位的清洁处理，元器件安装及焊料、焊接技术和工具的准备。加热焊件：烙铁头加热焊接部位，使连接点的温度，加热到焊接需要的温度。加热时烙铁头和链接点要有一定角度，并要注意加热整个焊接部位。送入焊料：当加热到一定温度后，即可在烙铁头和焊接点的结合部位，加上适当的焊料，焊锡融化后，用电烙铁将焊料移动一个距离，以保证覆盖整个焊接部位。冷却焊点：当焊完焊点后，焊点要自然冷却，严禁用嘴吹或其他强制冷却方法。在焊料凝固过程中，连接点不应受到任何外力的影响而改变位置。清理焊面：首先检查有无漏焊、错焊、虚焊和假焊，对残留在焊点周围的焊迹、油垢和灰尘进行清洁。附录：图1产品外观图（2）工作原理框图图37106应用电路简化图图4直流电压测量电路简化图图5直流电流测量电路简化图图6交流电压测量电路简化图图7电阻测量电路简化图图8DT830B数字万用表电路原理图图9元件位置安装图项目二：数字显示器设计一、实习目的通过实习，使我们掌握了电子元器件的辨别和检测方法，较全面地锻炼基本操作技能，掌握电子技术的基本设计和分析方法，为后续微机原理、单片机控制、电子设计自动化以及AltiumDesigner印制电路设计与制作等课程打下坚实的理论基础。二、实验内容1、数字显示器的工作原理及构成。2、键盘输入原理。3、系统框图的了解。4、数字显示系统的认识。5、在此过程中的收获和体会。三、实验要求1、利用数字实验箱、面包板实现0～9的键盘输入显示。2、显示器采用LED共阴极八段码显示器。3、键盘使用数字实验箱上的开关代替。4、有灭零、灭灯、亮灯测试功能。四、实验原理1．数码显示器：(1)发光二极管图10发光二极管图11发光二极管实物图发光二极管特性:当加正向电压时,二极管导通并发光.利用这了一特性可制成共阴极和共阳极七段数码显示器。如图10、11(2)七段数码显示器工作原理：七段数码(管)显示器原理七段式数字显示器是目前使用最广泛的一种数码显示器。这种数码显示器由分布在同一平面的七段可发光的线段组成，可用来显示数字、文字或符号。其中LED数码管中的发光二极管共有两种连接方法：（如图12）1）共阴极接法：把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时公共阴极接地，这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。实验中使用的LED显示器为共阴极接法2）共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接＋5V。这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计八段。因提供给LED显示器的字形代码正好一个字节。若a、b、c、d、e、f、g、dp8个依次对应一个字节的低位到高位，即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。则用共阴极LED数码管显示十六进制数时所需的字形代码如图13所示图12发光二极管两种连接方法图13共阴极LED数码管字形代码2．键盘输入原理图14键盘输入原理3．系统框图如图15图15数码管显示系统4．数字显示系统如图16、17图16数码显示系统图17改进后的数码显示系统（1)编码器编码器74147是一个二－十进制编码器，即将十进制数码（十个输入信号）转换为8421BCD代码的数字器件。该编码器的优点在于输入端设置了优先级，避免了重键所产生的逻辑错误。另外输入信号低电平有效，防止了干扰信号所产生的误操作。缺点是十个输入信号仅有九个输入端，只有优先级高的前九个输入端无信号输入时（九个输入端均为高电平时）输出第十个信号的代码，不管其是否申请代码输出。中规模集成电路74LS47，是一种常用的七段显示译码器，该电路的输出为低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时对应字段熄灭。该译码器能够驱动七段显示器显示