电路课程设计——万用表设计

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1、 0 / 13 摘摘要要：万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。它可用不同的量程 测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。有的万用表还可以测量阻抗、容抗 和音频功率等。学习制作和设计万用表非常重要，还有利于我们大学同学提高电 路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解，提高自身的动手能力。 关键字：万用电表、表头、测量电路、转换装置关键字：万用电表、表头、测量电路、转换装置。 设计目的设计目的： 现代生活离不开电， 我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的 用电知识及电工操作技能。 通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪 表，比如尖嘴钳、剥线钳、万用表，并且要求学生掌握

2、一些常用开关电器的使用 方法及工作原理。通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识，实现理论联 系实际，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，为后续课程的学习打下一定 的基础。 电子与机械是密不可分的， 在万用表的组装中还可以了解电子产品的机械结 构、机械原理，这对将来的产品设计开发非常有帮助。 设计指标和要求：设计指标和要求： 1.设计任务 设计一个模拟万用表。技术要求如下： 1、直流电压测量范围：（015V）5%。 、 2、直流电流测量范围：（010mA）5%。 3、交流电压测量范围及频率范围：有效值（05V）5%,50Hz1kHz。 4、交流电流测量范围：有效值（010mA）5%。 5、

3、欧姆表测量：01k。 6、要求自行设计和-直流稳压电源(不含整流与滤波电路)。 7、要求采用模拟集成电路，器件自选。 8、采用0A直流表，要求测试出其内阻数值。 9、量程的转换调节要方便直观。 2.设计报告要求 1.按照设计任务玩曾电表电路设计，画出设计电路图。 2.根据设计任务中的技术指标，对所设计的电压表、电流表、电阻器进行 调试、检测。 3.计算误差范围，分析误差原因，确定所设计电压表的精度。 1 / 13 目录目录 第1章MF-47型万用表概 述3 第2章万用表的原理3 2.1直流电压表4 2.2直流电流表5 2.3交流电压表.6 2.4交流电流表.7 2.5欧姆表电路.7 第3章MF

4、-47型万用表的工作原理.8 第4章MF-47万用电表安装调试.9 第5章MF-47的硬件电路图.10 第6章课程设计心得体会12 附录：12 参考文献12 2 / 13 第第1 1章章 MF-47型型万用表概述万用表概述 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，是电子工程师最常用的测 量仪表一般的万用表可以测量直流电流、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

5、 能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用 方便的新型万用表，可广泛用于企业和实验室中。 第第 2 2 章章 万用表的原理万用表的原理 万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。 当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在 表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压， 从而测出电路中的电流、 电压和电 阻。 直 流 电 压档 交 流 电 流档 欧姆 档 直 流 电 流档 电源电路 直 流 电 流 测 量 电路 直 流 电 压 测 量 电路 交 流 电 流 测 量 电路 交 流 电 压 测 量 电路 电 阻 测 量电路 交流 电压 档 3 / 13 2

6、.1 直流电压表直流电压表 如图为同相输入、高精度直流电压表原理图。图中R2为头内阻与外接串联 电阻之和。 在理想条件下，图中表头电流I与被测电压UI的关系为 I=Ui/R1 由此可见，表头中电流与表头参数及串联电阻无关，只要改变R1可进行量 程切换。 取R1=1K R2=2K 当输入电压Ui=15V 10V 5V时，测量其实际值，并与理论值 相比，算出相对误差。 2.2 直流电流表直流电流表 4 / 13 如图为直流电流表电原理图。因组件的开环增益Ao很大，所以U+=U-=0 又因运放的本身电阻很大，流入反相端的信号电流可以忽略，所以 -R1I1=R3(I1- I) 即 I=(1+R1/R3)I1 可见，改变电阻比R1/R3可调节流过电流表的电流，以提高灵敏度。 该图被测电流回路无接地点，即所谓浮地电流时，则把运算放大器的电源 也对地浮起来。 若2，6间等效电阻为RF则I1RF=I1R1+RMI 则I1RF=I1R1+RM(1+R1/R3)I1 则 I1RF=R1+RM(1+R1/R2) 应用密勒定理，将RF折算到2对地的电阻ri为 ri=R