汽車電學技術(shù)10第十章 課程設(shè)計

第十章裝配DT830型數(shù)字萬用表一、性能特點1．采用TSC7106型A/D轉(zhuǎn)換器，配字高12.5mm（折合0.5英寸）液晶顯示器。2．具有自動調(diào)零和自動顯示信號極性之功能。通過6刀28擲開關(guān)完成測試功能及量程的轉(zhuǎn)換。3．儀表共設(shè)計30個量程，除測量DCV、ACV、DCA、ACA、Ω之外，還能測量二極管正向壓降VD、NPN及PNP型小功率晶體管的hFE和檢查線路通斷（蜂鳴器擋）。4．具有低電壓指示功能，保護電路完善。5．采用一節(jié)6F22（或006P）型9V疊層電池供電，總電流約2.5mA，整機功耗約為17.5～25mW（與電池電壓及測量種類有關(guān)）。一節(jié)疊層電池可連續(xù)使用200h，斷續(xù)使用半年至一年。工作溫度范圍是0～40℃，保證準確度的溫度范圍是23±5℃，環(huán)境濕度≤80％。外形尺寸是160×84×26（mm），重量約200g（不包括電池）。二、數(shù)字萬用表的工作原理儀表的心臟是一片大規(guī)模集成電路，該芯片（7106）內(nèi)部包含雙積分A/D轉(zhuǎn)換器、顯示鎖存器、七段譯碼器和顯示驅(qū)動器。輸入進儀表的電壓或電流信號經(jīng)過一個開關(guān)選擇器轉(zhuǎn)換成一個0到199mV的直流電壓。例如輸入信號100VDC，就用1000:1的分壓器獲得100mVDC；輸入信號100VAC，首先整流為直流信號，然后再分壓成100mVDC。電流測量則通過選擇不同阻值的分流電阻獲得。輸入7106IC的直流信號被接入一個A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送入譯碼器轉(zhuǎn)換成驅(qū)動LCD的7段碼。A/D轉(zhuǎn)換器的時鐘是由一個振蕩頻率約48kHz的外部振蕩器提供的，它經(jīng)過一個四分之一分頻器分頻獲得計數(shù)頻率，這個頻率獲得2.5次/秒的測量速度。四個譯碼器將數(shù)字轉(zhuǎn)換成七段碼的四個數(shù)字，小數(shù)點由選擇開關(guān)設(shè)定。具體電路介紹如下：如圖1所示，A/D轉(zhuǎn)換器IC1（TSC7106）；振蕩電阻R28；振蕩電容C7；積分電阻R32；積分電容C12；基準電容C9；自動調(diào)零電容C11；高頻濾波器R31、C10，R29、R30和C8；基準電壓分壓器R18、R19、RP3（供調(diào)整用，調(diào)整范圍是95.1～107.3mV；應調(diào)至100.0mV）、R20、R48。1．A/D轉(zhuǎn)換電路2．直流電壓測量電路如圖2所示，分壓器：R7～R12，RP2（調(diào)整用，使R7+RP2=9MΩ）；限流電阻R6；消噪電容C17。3．直流電流測量電路如圖3所示，分流器：R2～R4（金屬膜電阻，誤差±0.5%），R5（線饒電阻）；R49（錳銅絲電阻）；熔絲管FU（0.5A/250V）；雙向限幅二極管D1、D2。4．交流電壓測量電路（AC/DC轉(zhuǎn)換器）如圖4所示，線性放大器IC28（1/2TL062）；整流二極管D6；保護二極管D7；隔直電容C5、C2；耦合電容C1；輸入端過壓保護電路D5、D6、D11、D12；負反饋電阻R23；頻率補償電容C40；輸出分壓電路：R25、R27、RP4（校準ACV擋用）；平滑濾波器R26、C6；輸入分壓器R7～R12、RP2。5．電阻測量電路如圖5所示，測試電壓供給電路EO、R13、D3、D4；標準電阻：R7、RP2、R8～R12；保護電路PTC（Rt）、R16、T1、T2。6．測量晶體管hFE的電路如圖6所示，基極偏置電阻R1、RP1（調(diào)整用，使IB=10μA）；取樣電阻R4、R6、R49；4芯hFE插口。7．二極管測試電路如圖7所示，測試電壓供給電路E0、R17、PTC、R16；分壓器R14、R15；保護電路RTC、T1、T2。8．蜂鳴器電路如圖8所示，電壓比較放大器IC26（1/2TL062）；參考電壓分壓電路R38、RP5（調(diào)整用），R39；分壓器R36、R37、D9；門控振蕩器IC4（LC4011）；振蕩電阻R43；振蕩電容C15；偏置電阻R42；壓電陶瓷蜂鳴片BZ（Ф20）。9．小數(shù)點驅(qū)動及低電壓指示電路小數(shù)點驅(qū)動電路：四個異或非門IC3（HD14077B或CD4077），量程轉(zhuǎn)換開關(guān)S1-6；上拉電阻R33～R35。低電壓指示電路：四個異或非門Ⅰ～Ⅳ；晶體管T3；穩(wěn)壓二極管DZ（HZ6B3）。（如圖9所示）。三、數(shù)字萬用表焊接工藝1．按圖10所示安裝元器件。 2．晶體管測試插座的焊接方向與電阻元件焊接方向相反。3．錳銅絲電阻器R49（0.02Ω）不要插得過深。4．電路板中心壓的銅箔是滑動接觸片的運轉(zhuǎn)區(qū)域，絕不能沾上焊錫。元件安裝要求：下列所有的安裝步驟，在沒有特別指明的情況下，元件必須從線路板正面裝入，線路板上的元件符號圖指出了每個元件的位置和方向，根據(jù)元件符號的指示，按正確的方向?qū)⒃_插入線路板的焊盤孔中，在線路板的另一面將元件腳焊接在焊盤上。四、正確的焊接方法1．將電烙鐵頭靠在元件腳和焊盤的結(jié)合部。2．加熱溫度足夠高，焊錫向被焊金屬擴散生成金屬合金。3．若烙鐵頭上帶有少量焊料，可使烙鐵頭的熱量較快傳到焊點上。將焊接點加熱到一定溫度后，用焊錫絲觸到焊接件處，熔化適量的焊料；焊錫絲應從烙鐵頭的對稱側(cè)加入。4．焊錫量不夠：造成焊點不完整，焊接不牢固。5．焊錫過量：容易將不應連接的端點短接。6、焊錫橋接：焊錫流到相鄰通路，造成線路短路。7．當焊錫絲適量熔化后，迅速移開焊錫絲；當焊接點上的焊料流散接近飽滿，助焊劑尚未完全揮發(fā)，也就是焊接點上的溫度最適當、焊錫最光亮、流動性最強的時刻，迅速移開電烙鐵。五、組裝注意事項1．用黃油將兩個彈簧分別粘于轉(zhuǎn)鈕上的兩個裝孔內(nèi)。2．電路板插于外殼的第二個突出點之下。3．其他組裝細節(jié)見裝配圖10。4．從液晶片表面揭去透明保護膜（注意：不要揭去背面的銀色襯背）。5．在面蓋里邊依次放入液晶片、斑馬條框架以及斑馬條，確保液晶片的小突頭的方向與示意圖一致。六、初步檢測如果儀表各擋位顯示有誤，則檢測：檢查電池電量是否充足，連接是否可靠。檢查電阻R18～R20、R48、R23～R25的值是否正確。檢查電容C7～C12的值是否正確。檢查線路板焊接是否有連接、虛焊、假焊。檢查滑動連接片是否接觸良好。檢查液晶片、斑馬條、線路板是否正確連接。七、校準將被測儀表的撥盤開關(guān)轉(zhuǎn)到20V擋位，插好表筆；用另一塊已校準儀表做監(jiān)測表，監(jiān)測一個小于20V的直流電電源（例如9V電池），然后用該電源校準裝配好的儀表，調(diào)整電位器VR1直到被校準表與監(jiān)測表的讀數(shù)相同（注意不能用被校準表測量自身的電池）。當兩個儀表讀數(shù)一致時，套件安裝表就被校準了，將表筆移開電源，撥盤轉(zhuǎn)到關(guān)機位。1．A/D轉(zhuǎn)換器校準直流10A擋校準需要一個負載能力大于5A，電壓5V的直流標準源和一個1Ω，25W的電阻。將被校準表的撥盤轉(zhuǎn)到“10A”位置，連接好儀表，如果儀表顯示高于5A，焊接錳銅絲使錳銅絲電阻在10A和COM輸入端之間的長度縮短，直到儀表顯示5A；如果儀表顯示小于5A，焊接錳銅絲使錳銅絲電阻在10A和COM輸入端之間的長度加長，直到儀表顯示5A。如果校準后仍達不到標準：a．檢查線路板是否有焊錫橋接，焊接不良。b．檢查電阻R2～R5，電容C3的數(shù)值。2．直流10A擋校準a．連接黑色測試棒到“COM”端。b．連接紅色測試棒到“VMA”端。c．設(shè)置量程開關(guān)到“V-”或“V～”位置，如果被測電壓是未知的，應將開關(guān)設(shè)置到最高量程。d．連接測試棒到測試點并在顯示屏上讀數(shù)，如果量程太高，應逐步減小到合適的量程。3．電壓測量a．將撥盤轉(zhuǎn)到hFE檔位，用一個小的NPN或PNP晶體管，并將發(fā)射極、基極、集電極分別插入相應的插孔。b．被測表顯示晶體管的hFE值，晶體管的hFE值范圍較寬，但你將獲得大約100到300的讀數(shù)。如果上面的測量有問題：a．檢查晶體管測試座是否完好，焊接是否正常。b．檢查電阻R1、R4、R6的數(shù)值及焊接是否正常。4．hFEFE測試如果你有一個直流電壓源，只要將電源分別設(shè)置在DCV量程各檔的中值，然后對比被測表與監(jiān)測表測量各檔中值的誤差，DCV精度要滿足相應的要求。如果上面的測量有問題：a．重新檢查前面的儀表校準。b．檢查以下電阻和電容的焊接和數(shù)值：R6～R12、R31、R17、C10。5．直流電壓測試a．將撥盤轉(zhuǎn)到200μA檔位，連接儀表，當RA等于100k時回路電流約為90μA，對比被測表與監(jiān)測表的讀數(shù)。b．將撥盤轉(zhuǎn)到下表中的各電流檔，同時按下表改變RA的數(shù)值，對比被測表與監(jiān)測表的讀數(shù)。如果上面的測量有問題：a．檢查保險管。b．檢查電阻R2、R3、R4、R5的數(shù)值和焊接情況。6．直流電流測量

a．連接黑色測試棒到“COM”端。b．連接紅色測試棒到“10ADC"端。c．設(shè)置量程開關(guān)到“10A-”位置。d．斷開被測電路，將測試棒串聯(lián)在被測電路中。e．讀出顯示值，如果顯示值小于200mA，按下面的小電流測試步驟測量。f．在將測試棒連接到被測電路之前，應切斷被測電路中的電源并將所有電容放電。7．大電流測量（200mA到10A）a．連接黑色測試棒到“COM”端。b．連接紅色測試棒到“VmA”端。c．設(shè)置量程開關(guān)到“A-”位置，如果被測電流是未知的，應將開關(guān)設(shè)置到最高量程。d．斷開被測電路，將測試棒串聯(lián)在被測電路中。e．在顯示屏上讀數(shù)，如果量程太大，應逐步減小到合適的量程。 f．在將測