电工电子技术课程设计-数字万用表

1题目_数字万用表电路设计班级__________学号_________________姓名________指导____________时间景德镇陶瓷学院2电工电子技术课程设计任务书姓名班级指导老师设计课题：数字万用表电路设计设计任务与要求设计任务：数字万用表用以直流电压、交流电压、直流电流、交流电压测量，也可用以检查半导体二极管的导电性能，并能测量晶体管的电流放大系数等。只要输入被测量，通过电阻、电流、电压参数转换电路即可测出被测量。设计要求：1、电路由四个部分组成；2、数字万用表有直流电压测量电路、交流电压测量电路、直流电流测量电路和电阻测量电路；3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；4、对整体电路原理进行完整功能描述；5、列出标准的元件清单；设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出电路设计的总体方案并对工作原理进行大致相关的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、列出设计电路的标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。参考文献[1]秦曾煌电工学简明教程（第二版）高等教育出版社2007[2]沙占友数字万用表电路图集人民教育出版社2001[3]孙丽霞电子技术实践及仿真高等教育出版社19993目录1．总体方案与原理说明┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉42．直流电压测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉53．交流电压测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉64．直流电流测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉75．电阻测量电路┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉86．总体电路原理相关说明┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉97．总体电路原理图┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉108．元件清单┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉119．参考文献┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1210．设计心得体会┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1341．总体方案与原理说明数字万用表电路设计包括复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示。复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量的数值。数字万用表的组成包括显示器、电源开关、晶体管插孔、转换开关、输入插座等。可用以直流电压、交流电压、直流电流、交流电压测量，也可用以检查半导体二极管的导电性能，并能测量晶体管的电流放大系数等。只要输入被测量，通过电阻、电流、电压参数转换电路即可测出被测量。52．直流电压测量电路R12+R13R1490KR159KR16900R171002VSa20V20V500VR21MLCDVCOMC30.022u313032IN+IN-COMTSC710609计科1班陈树春200910510132图一直流电压测量电路图上图为测直流电压电路图。被测电压加在“+”、“-”俩端。其中R14.R15.R16.R17是倍压器电阻。量程愈大，倍压器电阻愈大。电压表的内阻愈大，从被测电路取用的电流愈小，被测电路受到的影响也愈小。63、交流电压测量电路R1490KR159KR16900R17100200V500VR21MLCDDCOMC30.022u313032IN+IN-COMTSC710609计科1班陈树春200910510132V0C64.7uR13900K1N4004(1A/400V)图二交流电压测量电路图如图，在基准数字电压表头前面加一级分压电路（分压器），可以扩展直流电压测量的量程。图为交流电压测量图，要测量交流电压必须有二极管，如图D。二极管只允许一个方向的电流通过，反向电流不能通过。被测交流电压也是加在“+”、“-”俩端。74、直流电流测量电路R21MLCD200mACOMC30.022u313032IN+IN-COMTSC710609计科1班陈树春200910510132R0Z0.2a/150VFU200mA图三直流电流测量电路图被测电流从“+”、“-”俩端进出，改变转换开关的位置可改变分流器的电阻，从而改变电流量程。如图，根据欧姆定理，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。由于rR，取样电阻R上的电压降为Ui=IiR即被测电流Ii=Ui/R85、电阻测量电路R21MLCDCOMC30.022u313032IN+IN-COMTSC710609计科1班陈树春200910510132Z200KΩVREF-VREF+R3100KR4100KV+R121KEO=+2.8VΩtPTC1KR16+R172KΩR159K20KΩ3635R149OKR13900K图四电阻测量电路图测量电阻时要接入电池，被测电阻也要接在“+”、“-”俩端。被测电阻愈小，电流愈大，因此指针的偏转角愈大。测量前要先将“+”、“-”俩端短接，看指针是否偏转最大而指在零，否则应转动零欧姆调节电位器进行调整。由稳压管ZD提供测量基准电压，流过标准电阻R0和被测电阻Rx的电流基本相等（数字表头的输入阻抗很高，其取用的电流可忽略不计）。96、总体电路原理相关说明数字万用表电路设计包括复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示。复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量的数值。数字万用表是较精密的仪表，更换元件一定要用参数相同的元件，特别是更换A/D转换器，一定要采用生产厂家经严格筛选的集成块，否则将出现误差而达不到所需准确度。新换的A/D转换器，也需要按前面所述的方法进行检查，切不可因新而置信不疑。使用万用表时应注意转换开关的位置和量程，绝不能在带线路上测量电阻，用完要将转换开关转到最高档。测量电阻前要先将“+”、“-”俩端短接，看指针是否偏转最大而指在零，否则应转动零欧姆调节电位器进行调整。测量前，若无法估计被测电压或电流的大小，应先选择最高量程挡测量，然后根据显示选择恰当的量程107、总体电路原理图V/Ma/ΩCOMR9R10R11SaSbIN+R12R13R14R15R16R17ZZVKEF+ScZS4++-R21R20R19BPFU09计科1班陈树春200910510132图五118、元件清单器件名大小数量器件名大小数量R100.991R18220K1R891R19220K1R201001R12220K1R219001R13220K1R229K1R14220K1R23117K1R15220K1R24117K1R2470K1R25117K1R31M1R26274K1R321.5-2K1R27274K1C1100pF1R51K1C2100nF1R63K1C3100nF1R730K1C4100nF1R1100K1C5100nF1R4100K1C6100nF1R30150K1D31N40071R35220K1Q190131129．参考文献[1]秦曾煌电工学简明教程（第二版）高等教育出版社2007[2]沙占友数字万用表电路图集人民教育出版社2001[3]孙丽霞电子技术实践及仿真高等教育出版社1999[4]翁飞兵电子技术实践教程国防科技大学出版社2003[5]康华光数字电子技术基础高等教育出版社1999[6]夏路易电路原理图与电路板设计教程北京希望电子出版社20021310.设计心得体会通过这次的电子电工课程设计，让我对万用表有了更进一步的了解和认识。以前做过万用表的组装，那时只是对它有一点浅浅的认识，并不知道其中所含的真正的电路设计图。我觉得只要我们尽我们最大的努力去做就可以了。虽然不是最好的但也是我们自己动手实践的结果。在这次的课程设计中，我也学到了新的知识和受到了新的启发，我非常高兴有这样的一次机会进行这样的课程设计。从中我了解到必须认真对待才会有结果的。电子电工课程虽然有难度，但我觉得我们还是有必要去尝试一下，其实也挺有意思的，也挺有价值意义的。这也是对我们另一种能力的考验，应该对我们今后有一定的帮助的。总体来说，这次的电子电工课程设计使我对万用表有了进一步的了解，也让我受益匪浅。