武汉东湖学院电子信息工程学院

集成电路实训报告

题 目 万用表的制作

姓 名 *

学 号 **

专业年级 20**电子科学与技术

指导教师 **

20** 年 12 月 17 日

摘 要

本报告为MF系列万用表的制作，基本功能有：直流电流的测量，直流电压测量，直流电阻测量，红外遥控发射信号检测，音频电平测量，电容测量，晶体管放大倍数测量，负载电压、负载电流参数测量，标准电阻箱应用，220火线判别等。

MＦ系列万用表是在原MF47表基础上研制的多功能、多用途、多重保护系列

产品。在内部结构上由内磁，外磁，镀金线路板，开关板，镀银线路板构成，

外包装是便携式手提箱。型号分类有MF47标准型，MF-47A， MF-47B，

MF-47C，MF-47D，MF-47Ｆ普通型，ＭＦ-４７标准型，MF-47精品型。

目 录

摘 要 II

1 绪 论 4

2 元器件及原理 5

2.1元器件 5

2.1.1 可调电阻 5

2.1.2 电阻 6

2.1.3电容 6

2.1.4发光二极管 6

2.2测量原理及过程 7

2.2.1直流电压测量..........................................................................7

2.2.2直流电阻测量..........................................................................7

2.2.3 电池电量测量........................................................................7

3.硬件电路 7

3.1硬件电路图 7

3.2 PCB板装配图 8

4 成品展示 9

5 制作与调试 10

5.1焊接过程 10

5.2 调试 10

参考文献： 12

1 绪 论

本论文为MF系列万用表的制作，ＭＦ系列万用表是在原ＭＦ表基础上研制的多功能、多用途、多重保护系列产品。针对各类用户的特点，对功能进行优化组合，方便了用户使用，降低了用户的使用成本，提高了性价比。从事电脑、电器设备、家用电器、电子电工的工厂、学校的科研、生产、维护和维修人员都可以在ＭＦ４７系列中选择到合适的产品。

2 元器件及原理

2.1元器件

本实验要用到的元器件有：２８个不同阻值的电阻，可调电阻ＷＨ１．１０ｋ（电阻档调零电位器／立式），ＷＨ２．５００（或１ｋ），４个二极管４００７　，保险丝夹２只，电容１０ｕｆ一个，保险丝一只，连接线4根，短接线2根，线路板一块；塑料件类有：面板+表头，档位开关旋钮，电刷旋钮，电池盖板，提把，提把铆钉，电位器旋钮，晶体管插座，后盖；另配件类：电池夹，V形电刷，晶体管插片，输入插管

2.1.1可调电阻

可调电阻的作用 可调电阻首先是一种电阻，它在电子电路中可以起电阻的作用，它与一般电阻的不同之处是它的阻值可以在一定范围内连续变化，在一些要求电阻值变动而又不常变动的场合，可使用可调电阻。

可调电阻由于结构和使用的原因，故障发生率明显高于普通电阻。可调电阻器通常用于小信号电路中，在电子管放大器等少数场合也使用大信号可调电阻。

可调电阻的特性参数

符合度

符合度又叫符合性，它是指可调电阻的实际输出函数特性和所要求的理论函数特性之间的符合程度。它用实际特性和理论特性之间的最大偏差对外加总电压的百分数表示，可以代表可调电阻的精度。

分辨力

分辨力决定于可调电阻的理论精度。对于线绕可调电阻和线性可调电阻来说，分辨力是用动触点在绕组上每移动一匝所引起的电阻变化量与总电阻的百分比表示。对于具有函数特性的可调电阻来说，由于绕组上每一匝的电阻不同，故分辨力是个变量。此时，可调电阻的分辨力一般是指函数特性曲线上斜率最大一段的平均分辨力。

　滑动噪声

滑动噪声是可调电阻特有的噪声。在改变电阻值时，由于可调电阻电阻分配不当、转动系统配合不当以及可调电阻存在接触电阻等原因，会使动触点在电阻体表面移动时，输出端除有有用信号外，还伴有随着信号起伏不定的噪声。

对于线绕可调电阻来说，除了上述的动触点与绕组之目的接触噪声外，还有分辨力噪声和短接噪声。分辨力噪声是由电阻变化的阶梯性所引起的，而短接噪声则是当动触点在绕组上移动而短接相邻线匝时产生的，它与流过绕组的电流、线匝的电阻以及动触点与绕组间的接触电阻成正比。

可调电阻的机械寿命

可调电阻的机械寿命也称磨损寿命，常用机械耐久性表示。机械耐久性是指可调电阻在规定的试验条件下，动触点可靠运动的总次数，常用 "周"表示。机械寿命与可调电阻的种类、结构、材料及制作工艺有关，差异相当大。

除了上述的特性参数外，可调电阻还有额定功率、阻值允许偏差、最大工作电压、额定工作电压、绝缘电压、温度参数、噪声电动势及高频特性等参数，这些参数的意义与电阻器相应特性参数的意义相同。

2.1.2 电阻

色环电阻表示方法

（1） 五道色环电阻：第一环表示阻值的第一位数字；第二环表示阻值的第二位数字；

第三环表示阻值的第三位数字；第四环表示幂的次方；第五环表示误差。

（2） 四道色环电阻：第一环表示阻值的第一位数字；第二环表示阻值的第二位数字；

第三环表示幂的次方；第四环表示误差。

（3）表示误差的色环间距较其他色环间距大些，并且颜色一般为棕、金、银色。

2.1.3电容

电容的电气特性是“隔直通交”。在电路中为容性，容抗： Zc=1/jωC 。

电容的容量：瓷介质电容容量小，容量范围一般在 1PF--1uF之间。 形似圆饼状，其表示方法有：

（1）直接表示法， 用uF=10-6F，nF=10-9F，

pF=10-12F来表示电容单位。

举例：“3p”，“0.01u”，“4n7”=4.7nF=4700pF

（2）不标单位的直接表示法

举例：“3”=3pF，“27”=27pF，“0.047”=0.047uF

（3）数码表示法，一般用三位数表示，前两位表示

容量有效数字，第三表示幂指数。即“0”的个数，默认单位为pF。

举例：“203”=20×103=0.02uF “221”=22×101=220pF

“104”=10×104=0.1uF “103”=10×103=0.01uF

2.1.4 发光二极管

简称LED，采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。发光二极管的压降一般为1.5~2.0 V，其工作电流一般取10~20 mA为宜。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：R＝（E－UF）／IF。

当在发光二极管PN结上加正向电压时，PN结势垒降低，载流子的扩散运动大于漂移运动，致使P区的空穴注入到N区，N区的电子注入到P区，这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合，复合时产生的能量大部分以光的形式出现，因此而发光。

2.2 测量原理及过程

2.2.1直流电压测量

测量直流10-1000V或直流0.25-1000v时，转动开关至所需电压所需电压档。测量交直流2500v时，开关应分别旋至交直流1000V位置上，而后将测试棒跨接于被测电路两站。

2.2.2直流电阻测量

装上电池转动开关至所需的电阻档，将测试棒两端短接，调整欧姆旋钮，使指针对准欧姆‘0’位上，然后分开测试棒进行测量。测量电路中的电阻时，应先切断电源，如电路有电容应先行放电。当检查有极性电解电容漏电电阻时，可转动开关至R*1K档，测试棒红杆必须接电容器负极，黑杆接电容器正极。

2.2.3电池电量测量

使用BATT刻度线，该档位可供测量1.2-3.6V的各类电池容量，负载电阻RL=8-12欧姆。测量时将电池按正确极性搭在两根表棒上，观察表盘上BATT对应刻度，分别为1.2V、1.5V、2V、3V、3.6V刻度。绿色刻度表示电池电量充足，“？”区域表示电池尚能使用，可用直流2.5V电压档进行测量。

3.硬件电路

3.1硬件电路图

3.2 PCB板装配图

4 成品展示

5 制作与调试

在拿到套件后，首先检查一下元器件是否与下面的元器件清单相符，例如清单给出的电阻阻值与色标是否相同，电容、电解是否相符，还有各种元器件的数目是否相等。这些都是最基本的检查工作。检查完这后再用万用表检测各元器件的性能参数与技术与标准对照看是否完好。

5.1焊接过程

焊接是一项最重要的工序,为确保电路的导电性能良好正常工作，所以在焊接时注意以下几点：

1.焊接时尽可能掌握好焊接时间，能快一些更好烙铁头调整正确放置，这样避免焊接时碰到相邻的焊点，焊接的时间一般不能超过3秒，尤其是集成芯片。

2.元器件的装插焊接应遵循先小后大，先低后高，先里后外的原则，这样有利于装配顺利进行。

3.在瓷介电容、电解电容安装时，引线不能太长，否则降低元器件的稳定性；但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板面2mm，并且要注意电解电容的正负极性，以免插错；

4.集成芯片TDA2822在焊接时一定要看清缺口方向，和电路板上缺口方向要一致，要弄清引线脚的排列顺序，并与线路板上的焊盘引脚对准，核对无误后，先对角焊接1、8脚用于固定集成块，然后再重复检查，确认后再焊接其余脚位。焊接完后要检查有无虚焊，漏焊等现象，确保焊接质量。

5.焊接完毕后，在接通电源前，先用万用表仔细检查各管脚间是否有短路，虚焊、漏焊现象。

5.2 调试

首先拿到装配原件先检查元器件、PCB板是否有损坏，有些小的细节需要自己的动动手，如PCB板边缘地方需要修剪规格一点，再进一步对元件器件上锡，成型，然后插元器件后焊接。

在焊接的过程中尽量不要让电烙铁的温度过高以免使元器件损坏拿到套件后，首先认真阅读说明书，把所有的元器件放到一个容器件中，电阻器、电容器等器件很小，以免丢失。要认真识别参数。电路板上标明了器件的参数，将对应的元器件按要求插装即可，不要插错。

看看元件清单点清元件的数量，是否有缺少的，对应的是否有损害导致不能使用，再根据电路原理图和元器件的印制板电路图插元件，要求看起来整齐、美观。

按照焊接质量标准的要求焊接元件，焊点要求光亮、牢固、防止虚焊、搭焊（短路）等错误。

成品焊接成功以后，安装外壳，以及电池板。在焊接未成功的情况下，仔细使用万用表检测电路有无短（断）路情况，以及检查各元器件正负极有无接反情况。同时注意有无虚焊。

6 总结与反思

通过这次万用表的制作，让我深深地爱上了电子DIY制作。也通过焊接PCB电路让我提高了自己的焊接水平，自己制作出的成品也得到老师的赞扬，这一切都深深鼓舞着我，再接再厉，努力学好自己的专业。

在万用表的制作过程中，我积极查阅相关资料，遇到问题的时候，通过万用表仔细检测电路故障，让我敢于大胆尝试自己找出电路故障。积极和同学交流，在老师的帮助下最终完成了自己的第一个电子小产品的制作与调试。期间查阅了部分资料，也丰富了我的知识储备。在于老师的沟通中，让我了解到了许多电子制作的常识，和专业的前景，我相信在老师的帮助下，我会朝着自己兴趣所在方向，继续努力，不断进步。

反思，本次DIY 电子套件制作，让我认识到了自己的焊接技术还有待很大提高，我对电子线路设计的认识明显不足，甚至对常用的功能性元器件认识不足。

参考文献

1、《电路分析基础》 电子工业大学出版 高吉祥 主编

2、《模拟电子技术》 电子工业大学出版 高吉祥 主编

 

第二篇：生产实习万用表报告模板

生产实习万用表报告

班级：电子C113班

姓名 **

学号：**

指导教师：**

一、实习目的及意义

通过对DT830B数字万用表的制作，了解万用表的基本工作原理，学习并熟练掌握元器件的识别，质量检测，插件，焊接和整机的装配工艺，培养我们的动手能力养成延吉的科学作风，提高工程实践能力

二、数字万用表的工作原理

数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的，它可对交、直流电压交、直流电流、电阻、电容以及频率等多种参数进行直接测量。数字电压表通常使用一块集成电路芯片,它将A/D转换器与能够直接驱动显示器的显示逻辑控制器集成在一起，在其周围配上相关的电阻器、电容器和显示器,组成数字万用表表头。它只测量直流电压，其它参数必须转换成和其自身大小成一定比例关系的直流电压后才能被测量。数字万用表的整体性能主要由这一数字表头的性能决定。数字电压表是数字万用表的核心，A/D转换器是数字电压表的核心，不同的A/D转换器构成不同原理的数字万用表。功能转换电路是数字万用表实现多参数测量的必备电路。电压、电流的测量电路一般由无源的分压、分流电阻网络组成；交、直流转换电路与电阻、电容等电参数测量的转换电路，一般采用有源器件组成的网络来实现。功能选择可通过机械式开关的切换来实现，量程选择可通过转换开关切换，也可以通过自动量程切换电路来实现。数字万用表的基本功能是测量交直流电压、交直流电流以及测量电阻

常见的物理量都是幅值(大小)连续变化的所谓模拟量(模拟信号)。指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示。而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理(如存储、传输、打印、运算等)。

数字信号与模拟信号不同，其幅值(大小)是不连续的。这种情况被称为是“量化的”。若最小量化单位(量化台阶)为，则数字信号的大小一定是的整数倍，该整数可以用二进制数码表示。但为了能直观地读出信号大小的数值，需经过数码变换(译码)后由数码管或液晶屏显示出来。

例如，设=0.1mV，我们把被测电压U与比较，看U是的多少倍，并把结果四舍五入取为整数(二进制)。一般情况下，N≥1000即可满足测量精度要求(量化误差≤1/1000=0.1%)。最常见的数字表头的最大示数为1999，被称为三位半(3_1/2)数字表。

对上述情况，我们把小数点定在最末位之前，显示出来的就是以mV为单位的被测电压的大小。如：U是(0.1 mV)的1234倍，即N=1234，显示结果为123.4 mV。这样的数字表头，再加上电压极性判别显示电路，就可以测量显示-199.9～199.9mV的电压，显示精度为0.1mV。

由上可见，数字测量仪表的核心是模数(A/D)转换、译码显示电路。A/D转换一般又可分为量化、编码两个步骤。

本论文其核心是一个四位半数字表头，它由数字表专用A/D转换译码驱动集成电路和外围元件、LCD数码管构成。主要芯片为ICL7129。

运用ICL7129制作LCD液晶显示4_1/2 数字电压表头如图2所示，具有非常高性能。

图2 4_1/2 数字电压表头

ICL7129的主要特点：

(1) 用于 CMOS 大规模集成电路，具有高准确度、高分辨力、微功耗、外围电路简单、价格较低廉等优点。它以多路扫描方式直接驱动4_1/2 位LCD显示器(芯片带小数点驱动端)，最大显示值为 土19999。其性能优于国内普遍使用的ICL7135型4_1/2 位 A/D 转换器，外围电路亦比 ICL7135 大为简化，适于制作高准确度4_1/2 位数字电压表及数字多用表。

  (2 )ICL7129在积分电路上作了重大改进，采用了逐次(多重)积分、数字调零等先进技术，使其准确度达土0.005% (对应于满量程时的土4个字)，共模抑制比CMRR亦提高到11dB。

(3) 专门设有10:1量程输入端，基本量程可选挥±200mV 或±2V，最高分辨力达10uV，比 ICL7135 提高一个数量级。

(4) 可提供超量程、欠量程、电池低电压指示、负极性指示、锋鸣器驱动、标志符驱动等多种信号。

(5) 外围电路简单,只需外接几只阻容元件和基准电压源即可工作，测量速率为1:6次/S，通常取 2次/S左右。

(6) 采用单电源供电，微功耗。电源电压允许范围是6~12V(极限值为15V)。通常选9V叠层电池供电，工作电流为 1mA．典型功耗约 9mW。工作温度范围是0～70℃。

图1 双积分AD转换原理图

三、安装及调试过程

.(5号宋体，1.5倍行距)

首先先检查元器件的外观，还有数量，看看是否齐全，之后拿出电路板，按照原路图意义对照焊接，在焊接的过程一定要仔细检查元器件是否匹配，否则一旦焊错便会造成不可预测的误差，在一一对照焊接完毕之后，便仔细检查是否漏焊，检查完毕之后，开始组装外观，组装完毕，便可以开始测试。

拿出一个电阻测试，在学生电源处测试电压电流，测量值如下：

四、心得体会

在为期两天的实习期间，我们学习了初步的锡焊以及迷你型数字万用表制作，一开始这门课程所散发出的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我。

就是练习一些基本工，练习如何用电烙铁去焊接元件，所以我也很认真地对待这练习的机会。焊接看起来很简单但个中有很多技巧要讲究的，在焊的过程中时间要把握准才行，多了少了都不行！练习时最好边做边想想老师教的动作技巧这样学得比较快一点，虽然时常也不乏出现一些虚焊点或是东倒西歪的焊点，但是我仍然对此有着浓厚的兴趣。

而且在练习焊接时，要时刻记得老师所教的步骤，遵循正确的步骤才是最简洁的方法，虽然我有过失败，但从不放弃，我觉得这是接触电子的开始，以后还要接触更多的，为以后的学习大号良好的基础与健康心理，所以我要多练习，多总结，多观察，记笔记，从经验中分析出要点与方法。

在最终作出成品的时候，我的数字万用表并没有像其他同学一样有显示，检查了一下基本的安装，电池安好了，螺丝、旋钮也没错，那最大的问题就出在电板上，当时我是真的急了，以为是哪里出了错，如果是电阻没焊对，那改过来不仅要费大量的时间，而且还有找不到器材的可能，当时和同学的电板对照了一下，也没有错，那就只是焊接点出了问题，用洛铁把每一个点重新又焊了一遍，然后再组装，显示出来了后来的程序就很好操作了，用表笔测量了一下是否能测出数值来，也算是最后的一关，很顺利的完成了，这次的小实习也几近完结，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，并且我对这次的实习是热情高涨的。第一，通过实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；第二，通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为电子信息专业的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。第三，在小实习的这些日子里，培养了我们独立思考、勇于克服困难、团队协作的精神，大家互帮互助在其中得到了很大的加强。我们不再是单体的，而是一个整体，团结的整体，老师的教学让我们学到很多，而我们自己从实践中也摸索着学到了很多。