汽车电学基础-第十章-课程设计

第一章基础元件第二章半导体器件第三章磁路及电磁器件第四章交流电路第五章发电机和电动机第六章集成运算放大器第七章数字电路第八章汽车微机基础第九章汽车电路图识读第十章课程设计汽车电学基础No.10037第十章装配DT830型数字万用表一、性能特点1．采用TSC7106型A/D转换器，配字高12.5mm（折合0.5英寸）液晶显示器。2．具有自动调零和自动显示信号极性之功能。通过6刀28掷开关完成测试功能及量程的转换。3．仪表共设计30个量程，除测量DCV、ACV、DCA、ACA、Ω之外，还能测量二极管正向压降VD、NPN及PNP型小功率晶体管的hFE和检查线路通断（蜂鸣器挡）。4．具有低电压指示功能，保护电路完善。5．采用一节6F22（或006P）型9V叠层电池供电，总电流约2.5mA，整机功耗约为17.5～25mW（与电池电压及测量种类有关）。一节叠层电池可连续使用200h，断续使用半年至一年。工作温度范围是0～40℃，保证准确度的温度范围是23±5℃，环境湿度≤80％。外形尺寸是160×84×26（mm），重量约200g（不包括电池）。二、数字万用表的工作原理仪表的心脏是一片大规模集成电路，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。输入进仪表的电压或电流信号经过一个开关选择器转换成一个0到199mV的直流电压。例如输入信号100VDC，就用1000:1的分压器获得100mVDC；输入信号100VAC，首先整流为直流信号，然后再分压成100mVDC。电流测量则通过选择不同阻值的分流电阻获得。输入7106IC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7段码。A/D转换器的时钟是由一个振荡频率约48kHz的外部振荡器提供的，它经过一个四分之一分频器分频获得计数频率，这个频率获得2.5次/秒的测量速度。四个译码器将数字转换成七段码的四个数字，小数点由选择开关设定。具体电路介绍如下：如图1所示，A/D转换器IC1（TSC7106）；振荡电阻R28；振荡电容C7；积分电阻R32；积分电容C12；基准电容C9；自动调零电容C11；高频滤波器R31、C10，R29、R30和C8；基准电压分压器R18、R19、RP3（供调整用，调整范围是95.1～107.3mV；应调至100.0mV）、R20、R48。1．A/D转换电路2．直流电压测量电路如图2所示，分压器：R7～R12，RP2（调整用，使R7+RP2=9MΩ）；限流电阻R6；消噪电容C17。3．直流电流测量电路如图3所示，分流器：R2～R4（金属膜电阻，误差±0.5%），R5（线饶电阻）；R49（锰铜丝电阻）；熔丝管FU（0.5A/250V）；双向限幅二极管D1、D2。4．交流电压测量电路（AC/DC转换器）如图4所示，线性放大器IC28（1/2TL062）；整流二极管D6；保护二极管D7；隔直电容C5、C2；耦合电容C1；输入端过压保护电路D5、D6、D11、D12；负反馈电阻R23；频率补偿电容C40；输出分压电路：R25、R27、RP4（校准ACV挡用）；平滑滤波器R26、C6；输入分压器R7～R12、RP2。5．电阻测量电路如图5所示，测试电压供给电路EO、R13、D3、D4；标准电阻：R7、RP2、R8～R12；保护电路PTC（Rt）、R16、T1、T2。6．测量晶体管hFE的电路如图6所示，基极偏置电阻R1、RP1（调整用，使IB=10μA）；取样电阻R4、R6、R49；4芯hFE插口。7．二极管测试电路如图7所示，测试电压供给电路E0、R17、PTC、R16；分压器R14、R15；保护电路RTC、T1、T2。8．蜂鸣器电路如图8所示，电压比较放大器IC26（1/2TL062）；参考电压分压电路R38、RP5（调整用），R39；分压器R36、R37、D9；门控振荡器IC4（LC4011）；振荡电阻R43；振荡电容C15；偏置电阻R42；压电陶瓷蜂鸣片BZ（Ф20）。9．小数点驱动及低电压指示电路小数点驱动电路：四个异或非门IC3（HD14077B或CD4077），量程转换开关S1-6；上拉电阻R33～R35。低电压指示电路：四个异或非门Ⅰ～Ⅳ；晶体管T3；稳压二极管DZ（HZ6B3）。（如图9所示）。三、数字万用表焊接工艺1．按图10所示安装元器件。2．晶体管测试插座的焊接方向与电阻元件焊接方向相反。3．锰铜丝电阻器R49（0.02Ω）不要插得过深。4．电路板中心压的铜箔是滑动接触片的运转区域，绝不能沾上焊锡。元件安装要求：下列所有的安装步骤，在没有特别指明的情况下，元件必须从线路板正面装入，线路板上的元件符号图指出了每个元件的位置和方向，根据元件符号的指示，按正确的方向将元件脚插入线路板的焊盘孔中，在线路板的另一面将元件脚焊接在焊盘上。四、正确的焊接方法1．将电烙铁头靠在元件脚和焊盘的结合部。2．加热温度足够高，焊锡向被焊金属扩散生成金属合金。3．若烙铁头上带有少量焊料，可使烙铁头的热量较快传到焊点上。将焊接点加热到一定温度后，用焊锡丝触到焊接件处，熔化适量的焊料；焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入。4．焊锡量不够：造成焊点不完整，焊接不牢固。5．焊锡过量：容易将不应连接的端点短接。6、焊锡桥接：焊锡流到相邻通路，造成线路短路。7．当焊锡丝适量熔化后，迅速移开焊锡丝；当焊接点上的焊料流散接近饱满，助焊剂尚未完全挥发，也就是焊接点上的温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻，迅速移开电烙铁。五、组装注意事项1．用黄油将两个弹簧分别粘于转钮上的两个装孔内。2．电路板插于外壳的第二个突出点之下。3．其他组装细节见装配图10。4．从液晶片表面揭去透明保护膜（注意：不要揭去背面的银色衬背）。5．在面盖里边依次放入液晶片、斑马条框架以及斑马条，确保液晶片的小突头的方向与示意图一致。六、初步检测如果仪表各挡位显示有误，则检测：检查电池电量是否充足，连接是否可靠。检查电阻R18～R20、R48、R23～R25的值是否正确。检查电容C7～C12的值是否正确。检查线路板焊接是否有连接、虚焊、假焊。检查滑动连接片是否接触良好。检查液晶片、斑马条、线路板是否正确连接。七、校准将被测仪表的拨盘开关转到20V挡位，插好表笔；用另一块已校准仪表做监测表，监测一个小于20V的直流电电源（例如9V电池），然后用该电源校准装配好的仪表，调整电位器VR1直到被校准表与监测表的读数相同（注意不能用被校准表测量自身的电池）。当两个仪表读数一致时，套件安装表就被校准了，将表笔移开电源，拨盘转到关机位。1．A/D转换器校准直流10A挡校准需要一个负载能力大于5A，电压5V的直流标准源和一个1Ω，25W的电阻。将被校准表的拨盘转到“10A”位置，连接好仪表，如果仪表显示高于5A，焊接锰铜丝使锰铜丝电阻在10A和COM输入端之间的长度缩短，直到仪表显示5A；如果仪表显示小于5A，焊接锰铜丝使锰铜丝电阻在10A和COM输入端之间的长度加长，直到仪表显示5A。如果校准后仍达不到标准：a．检查线路板是否有焊锡桥接，焊接不良。b．检查电阻R2～R5，电容C3的数值。2．直流10A挡校准a．连接黑色测试棒到“COM”端。b．连接红色测试棒到“VMA”端。c．设置量程开关到“V-”或“V～”位置，如果被测电压是未知的，应将开关设置到最高量程。d．连接测试棒到测试点并在显示屏上读数，如果量程太高，应逐步减小到合适的量程。3．电压测量a．将拨盘转到hFE档位，用一个小的NPN或PNP晶体管，并将发射极、基极、集电极分别插入相应的插孔。b．被测表显示晶体管的hFE值，晶体管的hFE值范围较宽，但你将获得大约100到300的读数。如果上面的测量有问题：a．检查晶体管测试座是否完好，焊接是否正常。b．检查电阻R1、R4、R6的数值及焊接是否正常。4．hFEFE测试如果你有一个直流电压源，只要将电源分别设置在DCV量程各档的中值，然后对比被测表与监测表测量各档中值的误差，DCV精度要满足相应的要求。如果上面的测量有问题：a．重新检查前面的仪表校准。b．检查以下电阻和电容的焊接和数值：R6～R12、R31、R17、C10。5．直流电压测试a．将拨盘转到200μA档位，连接仪表，当RA等于100k时回路电流约为90μA，对比被测表与监测表的读数。b．将拨盘转到下表中的各电流档，同时按下表改变RA的数值，对比被测表与监测表的读数。如果上面的测量有问题：a．检查保险管。b．检查电阻R2、R3、R4、R5的数值和焊接情况。6．直流电流测量a．连接黑色测试棒到“COM”端。b．连接红色测试棒到“10ADC端。c．设置量程开关到“10A-”位置。d．断开被测电路，将测试棒串联在被测电路中。e．读出显示值，如果显示值小于200mA，按下面的小电流测试步骤测量。f．在将测试棒连接到被测电路之前，应切断被测电路中的电源并将所有电容放电。7．大电流测量（200mA到10A）a．连接黑色测试棒到“COM”端。b．连接红色测试棒到“VmA”端。c．设置量程开关到“A-”位置，如果被测电流是未知的，应将开关设置到最高量程。d．断开被测电路，将测试棒串联在被测电路中。e．在显示屏上读数，如果量程太大，应逐步减小到合适的量程。f．在将测试棒连接到被测电路之前，应切断被测电路中的电源并将所有电容放电。8．小电流测量（小于200mA）a．用每个电阻档满量程一半数值的电阻测试电阻挡，对比安装表与监测表，各自测量同一电阻的值。B．用一个好的硅二极管测试二极管挡，读数应为700mV左右。对于功率二极管和功率晶极管的基射极间导通电压，显示数值要低一些。如果上面的测量有问题：检查电阻R6-R12、R31的数值及焊接是否正常。9．电阻/二极管测试