BM8320数字多用表

BM8320数字多用表学生实习装配前学习演示资料欢迎各位老师、同学使用本产品！下面先简单介绍BM8320的工作原理！下图为BM8320原理总图。其中VCC为电源正极，VSS为电源负极，COM为公共测试端（测试负极）。当旋转开关拨到直流200mV档时，下图标注红色的200mV档对应触点全部接通。其它档位或量程也和200mV同理。BM8320数字万用表简要说明BM8320是专为学生实习设计的31/2位数字万用表,它以双积分A/D转换器为核心，最大显示值为1999，测量速率约3次/秒，能够自动调零，具有自动极性、超量程显示极电池低电压指示功能。整机共设有20个量程，能测量DCV、ACV、DCA、Ω、二极管正向电压降、晶体管直流放大系数，并能检查线路通断（蜂鸣档）。该表全量程设有保护电路（10A档除外）。BM8320数字万用表的主要技术指标详见下表：功能量程分辨力准确度输入电阻过载保护DCV200mV0.1mV±(1%+2)1MΩ250VDC或AC峰值2V1mV±(1%+2)1MΩ600VDC或AC峰值20V10mV±(1%+2)1MΩ600VDC或AC峰值200V100mV±(1%+2)1MΩ600VDC或AC峰值600V1V±(1%+2)1MΩ600VDC或AC峰值ACV200V100mV±(1.3%+10)451MΩ600V有效值（40~100Hz)600V1V±(1.3%+10)451MΩ600V有效值（40~100Hz)DCA200uA0.1uA±(2%+2)F200mA/250V2mA1uA±(2%+2)F200mA/250V20mA10uA±(2%+2)F200mA/250V200mA100uA±(2%+2)F200mA/250V10A10mA±(2%+2)无电阻Ω200Ω0.1Ω±(1%+2)250VDC或AC峰值2kΩ1Ω±(1%+2)250VDC或AC峰值20kΩ10Ω±(1%+2)250VDC或AC峰值200kΩ100Ω±(1%+2)250VDC或AC峰值2M1kΩ±(1%+2)250VDC或AC峰值功能分辨力测试电流测试电压测量范围过载保护二极管1mVIF≈1mAVCC≈3V0~1.5V250V有效值三极管1IB≈10μAVCC≈3VHFE=0~1000250V有效值蜂鸣档1ΩVCC≈3V小于约50Ω发声250V有效值注：工作温度范围0~40℃，保证准确度指标的环境温度为23℃±5℃，相对湿度RH75%。BM8320数字万用表电路工作原理BM8320的原理图及印制板元件位置图、元件清单见随机附图。原理图可分为8个部分：①A/D转换电路；②直流电压测量电路；③直流电流测量电路；④交流电压测量电路；⑤电阻测量电路；⑥二极管和蜂鸣电路；⑦晶体管hEF测量电路；⑧小数点及高压符号驱动电路。原理图中S1~S5是量程转换开关，当旋转量程开关拨在DC200mV量程时，S1~S4左边的触点全部连通，S5上面触点连通，其它量程同理。下面简单介绍各部分工作原理。1.A/D转换电路IC1是31/2位双积分A/D转换器SW7106，其工作原理请参阅IC厂家提供的资料，仪表以7106为核芯，和周边元件构成一个满量程为200mV的基本表。C5是积分电容，R4是积分电阻，C3是回零电容，C2是基准电容，C1和R1与7106构成时钟振荡器，R3、C4是7106输入端的滤波电路，R3和R2同时还可作7106输入端和基准低端的保护电阻。由R7、R6、VR1、R5构成分压器，调整VR1，可向7106提供100mV的基准电压，使200mV基本表准确。2.直流电压测量电路(图1-1)直流电压共设置5档：200mV、2V、20V、200V、600V。万用表的误差主要分为A/D转换误差和取样误差两个部分,A/D转换器7106的转换误差一般不会大于0.2%，并且装成整机后不易变化；DCV量程的取样误差则主要由分压电阻决定,R20~R27、R35全部采用精度为±0.3%的高稳定性精密电阻，由于BM8320数字万用表的DCV量程的精度定为±1%±2，此表在精度上仍有较大余量，其它各功能量程的误差分配原理也和DCV量程基本相同。各档分压比由量程转换开关S控制。3.直流电流测量电路(图1-2)R9、R10、R8、R20、R21构成电流取样电阻，被测电流I流过取样电阻时产生电压降，以此电压作为基本表的输入电压，即可实现I/V转换。R9是锰铜电阻，在调试时可在10A量程输入一个小于5A的标准电流，如显示值大则在R9上加锡，如小则可刻槽，以达到减小或增大取样电阻的目的。R9、R10、为200mA取样电阻，R34为待定电阻，调试时如显示值过大则并一个适当的阻值，使显示值准确。R8、R20、R21是误差为±0.3%的精密金属膜电阻，正常情况下20mA/2mA/200μΑ量程不会超差。4.交流电流测量电路(图1-3)交流电压经过D3半波整流后，由R35、及R20~R23构成的分压器分压后，经R3和C4滤波,获得平均值电压后再送入基准表。5.电阻测量电路(图1-4)电阻档采用比例法测量，7106内部基准电压VCC经过R7、R6、调整DCV后的VR1及R5分压后作为测量电压（200Ω量程直接用VCC作测量电压），标准电阻R0(R21~R27、R35)与R32(PTC热敏电阻)和被测电阻Rx构成串联电路，将R0上的压降作7106的基准电压，Rx上的压降作输入电压。由于Rx/R0=VRX/VR0，就形成电阻/电压转换。电阻档的保护电路由Q1（8050）和正温度系数热敏电阻R32构成，当不慎用电阻档测量220V市电时，电压经热敏电阻加到Q1，使Q1反向软击穿，电压主要降在热敏电阻上，使热敏电阻迅速发热，阻值变大，保护Q1不被烧毁，由于8050发射极反向击穿电压小于10V，可保护7106不损坏。当被测电压撤除后，热敏电阻慢慢冷却到常温，电阻值恢复正常，仪表可以正常测量。6.二极管和蜂鸣电路(图1-5)仪表借用2kΩ电阻量程测量二极管正向压降，测量电压变成了VCC，当二极管正向导通时，正向工作电流约1mA，R0（R20、R21）上的压降约为1V。仪表此时量程实际已扩展成2V（1V作基准电压），二极管正向压降为0.5~0.7V，仪表的显示值约等于二极管正向压降。该档还用来检查线路通断，IC2A作电压比较器使用，电路断开时，同相输入端（3脚）比反相输入端（2脚）电压高，比较器1脚输出高电平，此时IC2的13脚为高电平，其电压总比IC2C构成的自激多谐振荡器输出电压高，IC2D输出低电平，蜂鸣器不会叫。当线路电阻小于约50Ω时，同相输入端（3脚）比反相输入端（2脚）电压低，IC2A输出低电平，此时IC2的13脚为R12和R13的分压值，此值比自激多谐振荡器的输出高电平低，比振荡器输出的低电平高，IC2D输出和振荡器输出频率相同方波，驱动压电陶瓷蜂鸣片发声。7.体管hEF阻电路(图1-6)hFE档采用8芯插座，E、B、C、E四个插孔按照PNP、NPN两个区域排列，两个E孔内部连通。R18和R19作晶体三极管的基极偏置电阻，设计的基极电流约10μA，借用电流取样电阻R8~10（总阻值为10Ω）为hFE取样电阻。8.小数点及高压符号驱动电路（图1-7）液晶显示器上十位、百位的小数点依次为DP1、DP2。BM8320在DC600V和AC600V量程时显示“HV”高压符号。R13~R15为笔划消隐电阻，没有接通VCC的符号由于通过此电阻接在液晶显示器背电极BP上，不会显示。BM8320各功能原理分图贴片元件焊接贴片元件焊接注意事项1.焊接贴片元件时，可先将所有贴片元件的一焊盘先焊少许锡，然后用镊子夹取元件对准焊接，焊好该点后再焊另外的焊盘，焊完一个元件再含另一个。2.先在PCB上按贴片元件清单顺序找好元件序号，依次将贴片元件取出一个焊接一个，避免丢失和差错。3.注意D1、D3、D4标红字的一侧为1N4007正极，R2焊在红色箭头指向的位置。袋装零散元件安装焊接1.请先看清楚直插元件R32、Q1、C5、R9的安装位置，在塑料袋中找出对应元件，安装好再焊接。2.保险管、座请先将保险管和保险座组装在一起，插入PCB固定后再加锡，防止装反保险座。3.装hFE座请注意看下面右边的图，它需要安装在PCB的另一面，安装时一定要注意导向径的位置要装在设计位置上，先给一个脚加锡，检查hEF座已经安装到位，不倾斜，然后再焊其它引脚。这个元件焊错后拆了不能再用，还可能在拆时会焊坏线路板。4.电池扣请参照左图安装，注意红线焊9V位置正，黑线焊负。5.检查线路板右图的圆环和显示器接触位裸露铜箔上是否有脏污，如有用布蘸酒精擦或用橡皮擦擦干净。如果粘上焊锡，请先把锡焊溶，再用布快速将锡擦掉。前壳组装1.分开外壳时请小心，里面有易碎的液晶片。首先安装在旋钮上安装V型触片，最靠近轴两个是2.5mm的，外面四个是3mm的，安装位置请按照图示，标有上字一面是档位指示方向。再装弹簧和钢珠。2.装液晶片和导电胶：先把液晶片正面保护膜撕掉，装入面壳，再检查的导电胶中间导电层没有灰尘后，再安装。3.旋钮和面壳的装配：请参照右图，将装好的旋钮托在手掌上，另一只手同时握住LCD、导电胶和面壳，将其和旋钮装配到位后再翻过来。这个过程要小心，防止钢珠和弹簧掉出来。组装和调校一.将线路板装入面壳，先用2×5自攻螺丝固定PCB左面和下面的孔，再将2×12自攻螺丝将蜂鸣器组件固定在PCB右边孔上，蜂鸣器组装方向参照图示。然后在焊蜂鸣器线。蜂鸣片中间线焊在IC2的14脚，铜片上先焊在VSS上。装上电池，开机初检显示及功能是否正常。二.调校：1.先在DC200mV量程输入100mV,调电位器VR1使显示值准确。检查其它电压档位是否准确，如果元件没焊错和PCB没问题，其它量程精度一般会符合要求。2.校电流档：先校10A量程，在10A插孔和COM间输入1~10A电流，如果显示值偏大，可在R9锰铜丝电阻上加锡，如果偏小，可在R9上刻槽使电阻变大，使测量值符合要求后再看200mA量程，如果显示值偏大可在R34位置并一个合适的电阻，使测量程值符合要求。其它功能量程一般是准确的，不需调校。检查是否正常即可。注意：如果显示不正常请检查导电胶是否在装配中变形、有灰尘。7106已经全检过，尽量不要先怀疑它有问题。功能不正常检查元件有没错焊、漏焊、假焊、虚焊连焊。触片有否装错，变形。底壳装配功能调校完毕，扣上底壳，用4颗2.3×8自攻螺丝固定底壳后，重新检测一遍功能，如没发现问题则本实习完满结束。谢谢大家！