万用表维护校验与校验装置设计制作.docx
《万用表维护校验与校验装置设计制作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万用表维护校验与校验装置设计制作.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
万用表维护校验与校验装置设计制作
实习报告
万用表维护校验与校验装置设计制作
（实用电子设备维护）
信息科学与工程学院
班级：
**********
姓名：
*******
学号：
**********
一、实习目的和意义
二、实习的基本要求
三、检测万用表的方法和检测万用表
四、直流电压表的校验装置的设计方案
五、直流电压表校验装置的元件
六、直流电压校验装置的PCB图和仿真图
七、直流电压校验装置的源程序
八、注意事项
九、个人心得
万用表维护校验与校验装置设计制作
一、实习目的和意义：
通过实习，加深对电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、电子测量仪器等相关理论和应用技术的掌握，掌握常用电子仪器的维修的基本方法。
万用表是最常用的电工仪表之一，通过这次实习，我们应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、学会排除一些万用表的常见故障、制作其校验装置。
锡焊技术也是我们专业的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。
二、实习的基本要求：
电子仪器是计量测试设备，具有功能和精度两个方面的要求。
/电子仪器的维护的内容也包含两方面的内容。
（1）仪器的功能检测与修复，
（2）仪器精度的检测校验与修复。
本次维修实习的电子仪器：
万用表。
基本要求：
1、检测万用表的功能是否正确、如果有功能性障碍，排除故障修复功能；
2、设计直流电压的精度校验装置，要求校验的装置的精度高于万用表的精度（要求校验装置的误差不大于1%）
3、校验直流电压的精度，要求将万用表直流档的精度校准到2.5%。
三、检测万用表的方法和检测万用表
1、MF—47万用表的工作原理要安装的MF47型万用表的原理图。
它的显示表头是一个直流μA表，WH2是电位器用于调节表头回路中的电流大小，D3、D4两个二极管反向并联并与电容并联，用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用，使表头不至电压、电流过大而烧坏。
电阻档分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、几个量程，当转换开关打到某一个量程时，与某一个电阻形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。
它由5个部分组成：
公共显示部分；保护电路部分；直流电流部分；直流电压部分；交流电压部分和电阻部分。
线路板上每个档位的分布，上面为交流电压档，左边为直流电压档，下面为直流mA档，右边是电阻档。
2、维修的基本方法：
在对电子仪器进行维修前，我们首先仔细阅读并读懂电子仪器的确说明书或者电路原理图、布线图、掌握电子仪器的基本功能和工作原理，掌握各种信号在仪器中的产生方法、传输路径、信号处理电路，掌握仪器中各主要元器件的作用和参数，然后再开始进行维修。
万用表的组成如图：
基本维修方法有：
直觉观察法、电阻法、测电压法、测电流法、替代法、波形测量法。
①直觉法的原理：
不依靠电测量而是通过人的眼睛或其它感觉器官去发现故障、排除故障的一种检修方法。
直接观察法检修时，主要分成三个步骤：
（1）打开机壳这前的检查：
观察被修仪器设备的面板上的开关旋扭、度盘、插口、接线柱探测器、指示电表和显示装置、电源插线等看有无松脱、滑位、卡阻、断线、碰伤痕迹等。
（2）打开机壳后的检查：
观察线路板及机内各种装置，看保险丝是否熔断；元器件有无相碰、断线；电阻有无烧焦、变色；电解电容器有无漏液、裂胀及变形；印刷电路板上的铜箔和焊点是否良好，有无已被他人修整、焊接的痕迹等，在机内观察时，可用手拨动一些元器件、零部件，以便直观法充分检查。
（3）通电后的检查：
这时眼要看仪器设备内部有无打火、冒烟现象；耳要听仪器设备内部有无异常声音；鼻要闻仪器设备内部有无炼焦味；手要摸一些管子、集成电路等是否烫手，如有异常发热现象，应立即关机。
②电阻法原理：
电阻法是利用万用表欧姆档测量电子仪器设备的集成电路、晶体管各脚和各单元电路的对地电阻以及各元器件自身的电阻值来判断故障的一种检修方法。
电阻法检修时主要分为以下三个步骤：
（1）开关件检测：
各种电子仪器设备中的开关组件很多，测量它们的接触电阻和断开电阻是判断开关组件质量好坏是最常用的的手段。
在线电阻测量开关的接触电阻应小于0.5欧，否则为接触不良。
断开电阻一般应大于几千欧为正常。
（2）元器件质量检测：
电阻法可以判断电阻、电容、电感线圈、晶体管的质量好坏。
电阻法操作时，一般是先测试在路电阻的阻值。
测得各元器件阻值后，万用表的红、黑表棒要互换一次后，再测试一次阻值。
这样做可排除外电路网络对测量结果的干扰。
两次测试阻值的结果要分析做参考用。
对重点怀疑的元器件可脱焊进一步检测。
（3）接插件的通断检测：
电器内部的接插件很多，如；耳机插座、电源转换插座、线路板上的各式各样的接插组件等，均可用电阻法测试其好坏。
如：
对圆孔型插座可通过插头插入与拔出来检测接触电阻。
对其他接插组件检测时，可通过摆动接插件来测其接触电阻，若阴值勤大小不定，说明有接触不良故障。
③测电压法原理：
电压法是通过测量被修电子仪器设备的各部分电压，并与正常运行时的电压值进行比较来判断故障的一种检测方法。
电压法可分为直流电压检测和交流电压检测两种：
（1）交流电压的检测：
一般电子设备的电路中，因市电交流回中较少，相对而言电路不复杂，测量时较简单。
一般可用万用表的交流500V电压档测电源变压器的初级端，这时应用220V电压，若没有，故障可能是保险丝熔断，电源线及插头有损坏。
若交流电压正常，可测电源变压器次级端，看是否有低压，若无低压，线圈烧断的可能性不大。
电压法检测中，要养成单手操作习惯，测高压时，要注意人身安全。
（2）直流电压的检测：
对直流电压的检测，首先从整流电路、稳压电路的输出入手，根据测得的输出端电压高低来进一步判断哪一部分电路或某个元器件有故障。
对测量放大器每一级电路电压，首先应从该级电源电路元器件着手，通常电压高或过低均说明电路有故障。
④测电流法原理：
电流法是通过检测晶体管、集成电路的工作电流，各局部的电流和电源的负载电流来判断电子设备故障的一种方法。
电流法检测电子线路时，可以迅速找出晶体管发热、电源变压器等元器件发热的原因，也是检测各管子和集成电路工作状态的常用手段。
电流法检测时，常需要断开电路。
把万用表串入电路，这一步实现起来较麻烦。
但遇到电路烧保险丝或电路有短路时，采用电流法测试结果比较说明问题电流法检测可分直接测量法和间接测量法两种。
电流法的间接测量实际上是用测电压来换算电流或用特殊的方法来估算电流的大小。
欲测晶体管该级电流时，可以通过测量其集电极或发射级上的压降换算出电流值。
这咱方法的好处是无需在印刷电路板上制造测量口。
另外有些仪器在关键电路上设置了温度保险电阻。
通过测量这类电阻上的电压降，可直接用万用表的电流档测电流大小，来判断故障原因。
⑤替代法原理：
替代法是用相同型号、规格、结构、性能良好的元器件、印刷电路板或电路，代替故障电子仪器设备上某个被怀疑而又不便测量的元器件、印刷电路板或电路，从而来判断故障的一种检测方法。
应该注意，在替换元器件或电路的过程中，连接要正确可靠，不要损坏周围其它元件，这样才能正确判断故障，提高速度，而又避免人为造成故障。
操作中，如怀疑两个引脚的元器件开路时，可不必拆下它们，而是在线路板这个元器件引脚上再焊上一个同规格的元器件，焊好后故障消失，证明被怀疑的元器件是开路。
当怀疑某个电容器的容量减小时，也可采用上述直接并联方式。
当替换局部电路时，如怀疑某一级放大器有故障，可将此级放大器输出端断开，另找一台同型号或同类工作正常的仪器，在同样的部位断开，将好的仪器断开点这前工作正常。
再将断开点移至所怀疑这级放大器的输入端，再作上述替换试验，若此时故障出现，则怀疑是正确的，否则可排除怀疑对象。
⑥波形测量法原理：
波形测量法是利用示波器跟踪观察被检电路工作在动态时各测试点波形的形状、幅度、周期等来判断电路中各元器件是否损坏变质的一种检修方法。
波形测量法的特点在于直观、迅速有效。
有些高级示波器还具有测量电子元器件的功能，为检测提供了十分方便的手段。
该方法一般在电路的输入端加上一个特定波形的输入信号，输出信号的波形也是我们已知的，通过比较输出波形的形状、幅度，来确定故障。
通过用万用表检测得到数据如下：
序号
基准表读数UR
被校验表读数UC
绝对误差
相对误差
使用的基准电压表型号：
1
0.5v
0.4v
0.1v
25%
2
1v
1.2v
0.2v
16.6%
3
2v
2.4v
0.4v
16.6%
4
5v
5.7v
0.7v
12.2%
5
10v
10.6v
0.6v
5.6%
直流电压
序号
基准表读数UR
被校验表读数UC
绝对误差
相对误差
使用的基准电压表型号：
1
0.05mA
0.23mA
0.18mA
2
0.5mA
0.60mA
0.1mA
16.6%
3
5mA
5.4mA
0.4mA
7.4%
4
50mA
51.6mA
1.6mA
3.1%
5
500mA
507mA
7mA
1.3%
直流电流
档位
电阻标称值R0
测量值R1
测量值R2
测量值R3
测量值R4
测量值R5
平均值
R
绝对偏差Re=|R0-R|
相对误差
1Ω档
0.5Ω
0.43Ω
0.40Ω
0.40Ω
0.41Ω
0.41Ω
0.41Ω
0.09Ω
20.9%
10Ω档
5Ω
4.1Ω
3.9Ω
4.3Ω
4.0Ω
4.0Ω
4.06Ω
0.94Ω
22.9%
100Ω档
50Ω
38Ω
42Ω
40Ω
40Ω
40Ω
40Ω
10Ω
26.3%
1KΩ档
500Ω
420Ω
433Ω
414Ω
410Ω
420Ω
419.4Ω
80.6Ω
19.2%
10KΩ档
5kΩ
4.0kΩ
4.3kΩ
4.4kΩ
4.3kΩ
4.3kΩ
4.26kΩ
0.74kΩ
18.5%
电阻
四、直流电压表的校验装置的设计方案
校验是电子仪器维修的重要且不可缺的内容。
校验一般用标准的的信号源、或者更高一级精度的仪器作为基准，来评价被维修的电子仪器的误差情况，并对校验的电子仪器的精度进行校准，使其达到我们对仪器精度的要求。
我们采用的是直流基准电压信号源进行校准，由一个精度高一级的基准电压源提供校验用基准信号，如图所示：
基准电压源与一般直流可调电压源的区别在于：
它一般可采用分档输出的方式，每一档的输出电压值准确，可以作为电压基准使用，而一般的可调直流稳压电源，其输出电压稳定性、准确性比万用表电压档的精确度还低，不能作为校验基准使用。
由于基准电压源输出的每一档电压信号预先都经过严格的调整，其精度符合电压表的校验要求，因此只要用被校验电压表的读数与该基准电压比较，就可以得到被校验仪表的误差数据。
实际上基准电压源校验方法与图1的方法相似，中是外置的基准电压表变成了基准电压源内的部的仪表，另一个差别是电压的调整是分档的，每一档都经过严格的校准。
校验用基准电压源，作为基准信号，需要经过更高一级计量部门的计量认证。
本次实习用的基准电压源为自制装置，目的是掌握基准信号源和电子仪器的校验方法，不是真实的开展仪表的校验工作，因此倚仗和设计制作的基准电压信号源只是用数字万用表进行校准调整，而不送计量部门进行校准。
五、直流电压表校验装置的元件
所需器件清单
（直流电压）
模块
器件名称
器件数量
单片机最小系统
STC89C52（带底座）
1
12M晶振
1
MAX232（带底座）
1
串口
1
D
/A
TLC5615（带底座）
1
DAC0832（带底座）
1
精密电阻
10
显示
LCD1602
1
精密可调电位器
4
电压放大
OP07（带底座）
5
Lm358
2
电阻200，470,1K
各20
电容103.104.30Pf
各10
其他
铜板10*10（cm）
1
按键
5
LED
15
排阻
3
排针
4排
插座
4
底座
10
六、直流电压校验装置的电路图和PCB图
单片机最小系统
单片机通过DA产生基本的mV信号。
DA输出的电压通过OP07放大电路调整后，获得所需要的输出基准电压值。
直流电压校验装置的电路图PCB图
实物图如下：
七、直流电压校验装置的源程序
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitrs=P3^5;
sbitrw=P3^6;
sbite=P3^7;
sbitkey1=P3^0;
sbitkey2=P3^1;
sbitkey3=P3^2;
sbitkey4=P3^3;
charcodeDA08320[30]="DA0832workvoltageis:
2mV";
charcodeDA08321[30]="DA0832workvoltageis:
6mV";
charcodeDA08322[30]="DA0832workvoltageis:
50mV";
charcodeDA08323[30]="DA0832workvoltageis:
500mV";
charcodeDA08324[30]="DA0832workvoltageis:
5V";
charkeycount=0;
charsongflag=1;
voiddelay（ucharz）
{
uchari,j;
for（i=z;i>0;i--）
for（j=110;j>0;j--）;
}
voidkeyjian（）
{
if（key1==0||key2==0||key3==0）
{
songflag=1;
delay（4）;
if（key1==0）
{
while（!
key1）;
keycount++;
if（keycount>4）
keycount=4;
}
elseif（key2==0）
{
while（!
key2）;
keycount--;
if（keycount<0）
keycount=0;
}
}
}
voidwritedate（uchardate）
{
rs=1;
rw=0;
delay
（1）;
e=1;
delay
（1）;
P1=date;
delay
（1）;
e=0;
}
voidwritecomad（ucharcomad）
{
rs=0;
rw=0;
delay
（1）;
e=1;
delay
（1）;
P1=comad;
delay
（1）;
e=0;
}
voidwrites（char*DA）
{
inti;
rs=0;
rw=0;
writecomad（0x01）;//1
writecomad（0x06）;//3
writecomad（0x02）;//2
writecomad（0x0f）;//4
writecomad（0x18）;//5
writecomad（0x38）;//6
for（i=0;DA[i]!
='\0';i++）
{
writedate（DA[i]）;
delay
（2）;
if（i==16）
writecomad（0x80+0x40）;
}
}
voidmain（）
{
P0=0XFF;
while
（1）
{
keyjian（）;
if（songflag==1）
{
songflag=0;
switch（keycount）
{
case0:
writes（DA08320）;P2=0X01;P0=0XFE;break;
case1:
writes（DA08321）;P2=0X03;P0=0XFD;break;
case2:
writes（DA08322）;P2=25;P0=0XFB;break;
case3:
writes（DA08323）;P2=0Xff;P0=0XF7;break;
case4:
writes（DA08324）;P2=0Xff;P0=0XEF;break;
}
delay（255）;
}
}
}
八、注意事项
在整个实习过程，主要注意的就是细心问题，不管是写程序还是制作电路板。
如在写程序的时候一个小小的分号漏掉了就会使程序产生错误，有时可能系统会提示出来，但有些时候系统也没提示，在很长的一段程序里去找这样一个小问题，就很困难了，所以说细心确实是一个既简单有困难的的问题。
在制作电路板时也是如此，在画图时，有时很可能会选错封装图或把原件图给放反了，这样在作出板子后就会感到问题所在了。
在焊接板子时也是如此，一不小心就很容易会出现虚焊。
其次就是耐心问题了，在很多地方都是需要耐心的，比如在调试程序时就是这样的，也许在我们写的时候感觉是没有问题，但在应用的时候就不尽人意了，程序需要耐心的反复修改后才能得到一个满意的结果。
在画PCB图时也是很需要耐心的，在固定大小的板上要合理分配和放置元器件，这不仅需要平时多练习，也需要个人的耐心，因为合理的放置原件不仅可以使图很美观，使连线也变得更容易，更省心，这样在后期的工作也会减少错误。
九、个人心得
本次实习是一门实践性技术课程，它是电子工程师基本训练的重要环节之一，能够很好的锻炼我们的能力。
通过学习和实践，可以让我们进一步接触电子元器件，电子材料及电子产品的生产实际，进一步加深了我们对电子工艺的知识和掌握基本电路板的制作，元件的焊接，产品的组装等技能，了解电子工艺生产线的流程和基本管理知识，为今后更多的专业实验，毕业设计打下了较深的工艺知识和操作技能。
同时培养学生严谨的工作作风，养成良好的工作习惯，它是基本技能和工艺知识的的深化，又是创新实践和创新精神的启蒙。
本次实习对训练我们基本操作技能，提高我们实际动手能力是难得的一次好机会。
在每次实习中，我都会有新的收获。
实习其实也是对我们所学知识的检验和巩固，是理论与实践相结合，对我们所学的知识，只有通过具体的动手操作，才能真正掌握。
在着手实习的时候，其实还有很多东西是我们在课堂上学不到的东西，我们只有通过具体问题，才能有更适合自己的解决问题方法，才能有把别人的知识变成自己的本领。
在有些方面或许在课堂上没有讲过，但我们确实又需要这方面的知识去解决目前的问题，这就要我们自觉的去找相关资料进行自学，达到开外对课堂知识的补充，这也是培养我们自学能力的又一大好处。
升级会员 