电子工艺设计(MF47型万用表原理)讲稿张幻灯片.ppt

1、一、万用表简介一、万用表简介 万用表是一种多功能、多量程的便携式电子电工仪表，一般的万用表是一种多功能、多量程的便携式电子电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。有些万万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数hFEhFE等。所以万用表是我们电子电工专业的必备的仪表之一。等。所以万用表是我们电子电工专业的必备的仪表之一。万用表一般可分为指针式万用表和数字式万用表两种。万用表一般可分为指针式万用表和数字式万用表两种。我们现在常用的主要是我们现在常

2、用的主要是MF47MF47型指针式万用表，本章节也将以型指针式万用表，本章节也将以MF47MF47型万用表为例简介万用表的有关结构组成、使用方法及注意型万用表为例简介万用表的有关结构组成、使用方法及注意事项。事项。（一）指针式万用表的结构组成：（一）指针式万用表的结构组成：一、万用表简介一、万用表简介1 1、指针式万用表的结构、指针式万用表的结构 转换开关转换开关 转换开关用来选择被测电量的种类和量程转换开关用来选择被测电量的种类和量程（或倍率）：万用表的选择开关是一个多档位（或倍率）：万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程（或倍的旋转开关。用来选择测量项目和量程（或倍

3、率）。一般的万用表测量项目包括：率）。一般的万用表测量项目包括：“mAmA”：直：直流电流、流电流、“V V”：直流电压、：直流电压、“V V”：交流电压、：交流电压、“”：电阻。每个测量项目又划分为几个不同：电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程（或倍率）以供选择。的量程（或倍率）以供选择。MF47MF47型万用表芯板图型万用表芯板图MF47MF47型万用表芯板背面图型万用表芯板背面图（一）指针式万用表的结构组成：（一）指针式万用表的结构组成：一、万用表简介一、万用表简介1 1、指针式万用表的结构、指针式万用表的结构 测量线路测量线路 测量线路将不同性质和大小的被测电量转测量线路将不同性质

4、和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。该万用表可换为表头所能接受的直流电流。该万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。当转换开关拨到阻等多种电量。当转换开关拨到直流电流档直流电流档，可分别与可分别与5 5个接触点接通，用于个接触点接通，用于500mA500mA、50mA50mA、5mA 5mA、0.5mA0.5mA和和50A50A量程的直流电流测量。量程的直流电流测量。同样，当转换开关拨到同样，当转换开关拨到欧姆档欧姆档，可用，可用1 1、1010、100100、1K1K、10K10K倍率分别测量电阻；当转换开关拨到倍率分别测量

5、电阻；当转换开关拨到直流电压档直流电压档，可用，可用于于0.25V0.25V、1V1V、2.5V2.5V、10V10V、50V50V、250V250V、500V500V和和1000V1000V量程的直流量程的直流电压测量；当转换开关拨到电压测量；当转换开关拨到交流电压档交流电压档，可用于，可用于10V10V、50V50V、250V250V、500V500V、1000V1000V量程的交流电压测量。量程的交流电压测量。（一）指针式万用表的结构组成：（一）指针式万用表的结构组成：一、万用表简介一、万用表简介2 2、表笔和表笔插孔、表笔和表笔插孔 表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表表笔分为红、黑二

6、只。使用时应将红色表笔插入标有笔插入标有“”号的插孔中，黑色表笔插入号的插孔中，黑色表笔插入标有标有“”号的插孔中。另外号的插孔中。另外MF47MF47型万用表还型万用表还提供提供2500V2500V交直流电压扩大插孔以及交直流电压扩大插孔以及5A5A的直流的直流电流扩大插孔。电流扩大插孔。一、万用表简介一、万用表简介 万用表的测量线路万用表的测量线路 万用表的测量原理万用表的测量原理VDVR0R2R3R1RPSAVm A+-+-它由表头、电阻测量档、电流测量档、直流电压测量档和它由表头、电阻测量档、电流测量档、直流电压测量档和交流电压测量档几个部分组成，图中交流电压测量档几个部分组成，图中“

7、”为黑表棒插孔，为黑表棒插孔，“”为红表棒插孔为红表棒插孔 万用表的测量原理万用表的测量原理VDVR0R2R3R1RPSAVm A+-+-测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。R0SAm A+-+-MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档档测量测量原理原理MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理 MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理测测0.05mA0.05mA档：档：MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理 测测0.05mA0.05mA档：档：

8、MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理A102.466 A10506 V25.0)V(1155.0102.46105.263 )V(1345.01155.025.0 )K(69.21005.01345.0R322 测测0.05mA0.05mA档：档：根据根据MF47MF47型万用表技术指标型万用表技术指标流过表头的电流为流过表头的电流为:A2.46Ig 表头内阻为表头内阻为:k5.2Rg 则表头两端电压为则表头两端电压为:测测0.05mA0.05mA档与测档与测0.25V0.25V电压共用电压共用一档一档,R,R2222两端电压为两端电压为)V(1155.0102.4

9、6105.263 )V(1345.01155.025.0 )K(69.21005.01345.0R322 根据根据MF47MF47型万用表技术指标型万用表技术指标流过表头的电流为流过表头的电流为:A2.46Ig 表头内阻为表头内阻为:k5.2Rg 则表头两端电压为则表头两端电压为:测测0.05mA0.05mA档与测档与测0.25V0.25V电压共用电压共用一档一档,R,R2222两端电压为两端电压为测测0.05mA0.05mA档：档：A102.466 A10506 V25.0A8.3102.46105066 流过与表头并联支路电阻的电流为流过与表头并联支路电阻的电流为:两端电压为两端电压为:0

10、.1155V:0.1155V则与表头并联支路的电阻为则与表头并联支路的电阻为:)K(30100038.01155.01WHR321 MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理测测0.5mA0.5mA档：档：MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理A102.466 A10506 mA5.0测测0.5mA0.5mA档：档：)mA(45.005.05.0 V25.0)(5551045.025.0R34 MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理测测5mA5mA档：档：MF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理A

11、102.466 A10506 mA5测测5mA5mA档：档：)mA(95.405.05 V25.0)(5.501095.425.0R33 设计报告相关内容的写法设计报告相关内容的写法1 1、直流电流测量电路、直流电流测量电路测测0.05mA0.05mA档：档：测测0.5mA0.5mA档：档：根据根据MF47MF47型万用表技术指标型万用表技术指标流过表头的电流为流过表头的电流为:A2.46Ig 表头内阻为表头内阻为:k5.2Rg 则表头两端电压为则表头两端电压为:)V(1155.0102.46105.263 )V(1345.01155.025.0 )K(69.21005.01345.0R322

12、 R R4 4分支电流为分支电流为R R4 4两端电压为两端电压为0.25V0.25V)mA(45.005.05.0 流过流过R R2222的电流为的电流为0.05mA0.05mA)(5551045.025.0R34 由于测由于测0.05mA0.05mA档与测档与测0.25V0.25V电压电压共用一档共用一档,R,R2222两端电压为两端电压为表棒间电压为表棒间电压为:0.25V:0.25V需增加分流支路需增加分流支路R R2121+WH1:+WH1:K302.46501155.01WHR21 设计报告相关内容的写法设计报告相关内容的写法1 1、直流电流测量电路、直流电流测量电路测测5mA5m

13、A档：档：测测50mA50mA档：档：测测500mA500mA档：档：根据根据MF47MF47型万用表技术指标型万用表技术指标流过表头的电流为流过表头的电流为:A2.46Ig 表头内阻为表头内阻为:k5.2Rg 则表头两端电压为则表头两端电压为:)V(1155.0102.46105.263 R R3 3分支电流为分支电流为 R R3 3两端电压为两端电压为0.25V0.25V 3R表棒间电压为表棒间电压为:0.25V:0.25VMF47MF47万用表万用表直流电流直流电流档测量原理档测量原理VDVR0R2R3V+-+-MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理 当我们把档

14、位开关旋钮当我们把档位开关旋钮SA打到交流电压档时，通过二极管打到交流电压档时，通过二极管VD整整流，电阻流，电阻R3限流，由表头显示出来；限流，由表头显示出来；当打到直流电压档时不须二极管整流，仅须电阻当打到直流电压档时不须二极管整流，仅须电阻R2限流，表头限流，表头即可显示；即可显示；MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理k2021RMF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理测测0.25V0.25V档：档：k2021R A102.466 A10506 V25.0A8.3102.46105066 流过与表头并联支路电阻的电流为流过与表头并联支路

15、电阻的电流为:两端电压为两端电压为:0.1155V:0.1155V则与表头并联支路的电阻为则与表头并联支路的电阻为:)K(30100038.01155.01WHR321 gR)1WHR(21 K308.25.3275305.2305.2 K569.2308.2 K5V/2000025.0 满足技术指标要求满足技术指标要求技术指标技术指标测测0.25V0.25V档：档：MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理测测1V1V档：档：V75.025.01 k15mA05.0V75.0R5 R R5 5两端的电压为：两端的电压为：流过流过R R5 5的电流为：的电流为：0.05m

16、A0.05mAk2021R或：根据测或：根据测1V直流电压档技术指标为直流电压档技术指标为20000/V，应串接，应串接15K电阻。电阻。MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理测测2.5V2.5V档：档：V5.115.2 k30mA05.0V5.1R6 R R6 6两端的电压为：两端的电压为：流过流过R R6 6的电流为：的电流为：0.05mA0.05mAk2021R或：根据测或：根据测1V直流电压档技术指标为直流电压档技术指标为20000/V，应串接，应串接30K电阻。电阻。MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理测测10V10V档：档：V5

17、.75.210 k150mA05.0V5.7R7 R R7 7两端的电压为：两端的电压为：流过流过R R7 7的电流为：的电流为：0.05mA0.05mAk2021R或：根据测或：根据测1V直流电压档技术指标为直流电压档技术指标为20000/V，应串接，应串接150K电阻。电阻。MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理测测50V50V档：档：V401050 k800mA05.0V40R8 R R8 8两端的电压为：两端的电压为：流过流过R R8 8的电流为：的电流为：0.05mA0.05mAk2021R或：根据测或：根据测1V直流电压档技术指标为直流电压档技术指标为20

18、000/V，应串接，应串接800K电阻。电阻。MF47MF47万用表万用表直流电压直流电压档测量原理档测量原理测测250V250V档：档：V75.24925.0250 R R9+10+119+10+11两端的电压为：两端的电压为：流过这些电阻的电流增为：流过这些电阻的电流增为：0.05/0.445=112.36mA0.05/0.445=112.36mAk2021RMF47MF47万用表直流电压档测量原理万用表直流电压档测量原理k2021RMF47MF47万用表万用表交流电压交流电压档测量原理档测量原理 测电阻时将转换开关测电阻时将转换开关SA拨到拨到“”档，这时外部没有电流通入，档，这时外部没

19、有电流通入，因此必须使用内部电池作为电源，设外接的被测电阻为因此必须使用内部电池作为电源，设外接的被测电阻为Rx，表内，表内的总电阻为的总电阻为R，形成的电流为，形成的电流为I，由，由Rx、电池、电池E、可调电位器、可调电位器RP、固定电阻固定电阻R1和表头部分组成闭合电路，形成的电流和表头部分组成闭合电路，形成的电流I使表头的指使表头的指针偏转。红表棒与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器针偏转。红表棒与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器RP及固定电阻及固定电阻R1相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻Rx形成回路形成回路产生电流使表头显示。回路中的电流为

20、：产生电流使表头显示。回路中的电流为：从上式可知：从上式可知：I和被测电阻和被测电阻Rx不成线性关系，所以表盘上电阻不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。当电阻越小时，回路中的电流越大，指标度尺的刻度是不均匀的。当电阻越小时，回路中的电流越大，指针的摆动越大，因此电阻档的标度尺刻度是反向分度。针的摆动越大，因此电阻档的标度尺刻度是反向分度。当万用表红黑两表棒直接连接时，相当于外接电阻最小当万用表红黑两表棒直接连接时，相当于外接电阻最小Rx=0，那么：，那么：此时通过表头的电流最大，表头摆动最大，因此指针指向满刻此时通过表头的电流最大，表头摆动最大，因此指针指向满刻度处，向右偏转最大，显示阻值为度处，向右偏转最大，显示阻值为0。反之，当万用表红黑两表棒开路时反之，当万用表红黑两表棒开路时Rx，R可以忽略不计，那么：可以忽略不计，那么：此时通过表头的电流最小，因此指针指向此时通过表头的电流最小，因此指针指向0刻度处，显示阻值为刻度处，显示阻值为。MF47万用表电阻档测量原理万用表电阻档测量原理