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10100A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微小直流電流，它通常包括分流電路、分壓電路和

2、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(dòng)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。圖16-5萬用表基本原理圖下面以MF-47型萬用表為例，分部介紹電路參數(shù)的測量原理。1、直流電流的測量萬用表的直流電流檔，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)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

3、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(gè)閉合環(huán)路，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于不同位置時(shí)，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(gè)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、電壓的測量磁電式儀表本身只能測量直流

4、電流和電壓。測量交流電壓和電流時(shí)，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

5、值時(shí)，指針在零刻度值和無窮大刻度值間偏轉(zhuǎn)。當(dāng)=Ra+R時(shí)，此時(shí)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、所需材料與器件（1）電阻見表16-6。表16-6 所需電阻阻值表0.941658.1883.3k1.8M120(5%)6.51.11K17.4k141k2.25M220(5%)101.78k21k150k4M20k(5%)15

6、2.5k40k360k4.5M0.05（線繞）1015k55.4k800k6.75M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(hào)名 稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備 注1電位器10k±5%12二極管1N400143電解電容10F104保險(xiǎn)絲管0.5A2（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2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(hào)名 稱型號(hào)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

7、415內(nèi)齒墊片516彈簧27鋼珠42電池正負(fù)極片2號(hào)電池49V疊層（5）零配件見表16-10。表16-10 零配件表序號(hào)名 稱型號(hào)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34根4晶體管座焊片6片5連接線0.51mm25根6線路板（印刷板）MF-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(hào)名 稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備 注1萬用表MF-471使用說明書2成品表頭46.2A13表棒（黑、紅）MF471黑、紅各一只4電烙鐵30W15不銹鋼S-T1216一字開刀517十字開刀5116.4 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟讀懂原理圖，了解萬用表的基本原理；檢查零配件，測量元

8、器件的參數(shù)值；了解萬用表的組裝工藝要求，進(jìn)行組裝和調(diào)試。1、組裝要求（1）由于萬用表的體積較小，裝配工藝要求較高，元器件和組件的布局必須緊湊。否則無法裝進(jìn)表盒。（2）要求元器件和組件的布局合理、位置恰當(dāng)、排列整齊。引線應(yīng)走直線、拐直角，要有條不紊。（3）焊裝電阻時(shí)，電阻阻值標(biāo)要向外，以便查對和更換。其中兩只電阻833K和40K，必須架空1mm焊接，然后焊接其余零件。（4）轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)部連線要排列整齊，不能妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)。2、工藝過程（1）預(yù)熱電烙鐵，烙鐵頭作清潔處理，上錫。（2）清理焊接件表面，如有鍍銀層應(yīng)保留，根據(jù)需要選擇連接線的長短和顏色，剝開線頭，線芯的長度要適中。（3）根據(jù)裝配圖固定某些支架，

9、如電池架、二極管支架等。（4）焊接轉(zhuǎn)換開關(guān)上交流電壓檔和直流電壓檔的公共連線。（5）焊接轉(zhuǎn)換開關(guān)上各檔位對應(yīng)的電阻元件及其對外連線。（6）焊接固定支架上的元件，如二極管、電阻、零歐姆調(diào)節(jié)電位器及電池架的連線等。最后完成全部焊接工作。（7）檢查、核對組裝后的萬用表電路。（8）底板裝進(jìn)表盒，裝上轉(zhuǎn)換開關(guān)旋紐，送指導(dǎo)教師檢查。3、萬用表校準(zhǔn)在沒有專用校準(zhǔn)設(shè)備的情況下，可用普通數(shù)字萬用表校準(zhǔn)，方法如下。（1）將裝配完成的萬用表仔細(xì)檢查一遍，確認(rèn)無誤后，將萬用表旋至最小電流檔0.25V/50uA處，用數(shù)字萬用表測量其“+”、“-”兩插座之間的電阻值，應(yīng)在4.95.1k之間。如不符合要求，應(yīng)調(diào)整電位器上方220、120兩只電阻阻值，直至達(dá)到要求為止。（2）將萬用表從電流檔開始逐檔檢測滿度值。檢測時(shí)，從最小檔開始。首先檢測直流電流檔，然后是直流電壓、交流電壓、直流電阻及其他。各檔檢測符合要求后，即可投入正常使用。16.5 思考題（1） 電流表量程擴(kuò)大后，原表頭內(nèi)允許通過的最大電流是否發(fā)生變化