万用表的安装

7．3　万用表的安装

万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻，有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。MF－47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分挡细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。

万用表是电工必备的仪表之一，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。通过本次万用表的原理与安装实习，要求学生了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。

一、万用表安装实习的目的与意义

现代生活离不开电，我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表，比如尖嘴钳、剥线钳、万用表，并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。通过本次电工实习，学生要接触到一定的电学知识，实现理论联系实际，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，为后续课程的学习打下一定的基础。万用表是最常用的电工仪表之一，通过这次实习，学生应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。锡焊技术是电工的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致、一丝不苟的工作作风。

万用表的工作原理及特性在第三章中已做说明，在此不重复阐述。

二、焊接前的准备工作

1．焊接练习

焊接前一定要注意，烙铁的插头必须插在右手的插座上。烙铁通电前应将烙铁的电线拉直并检查电线的绝缘层是否有损坏，不能使电线缠在手上。通电后应将电烙铁插在烙铁架中，并检查烙铁头是否会碰到电线、书包或其他易燃物品。烙铁加热过程中及加热后都不能用手触摸烙铁的发热金属部分，以免烫伤或触电。

（1）烙铁头的保护。为了便于使用，烙铁在每次使用后都要进行维修，将烙铁头上的黑色氧化层锉去，露出铜的本色。在烙铁加热的过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化，随着颜色的变深，烙铁的温度渐渐升高，这时要及时将焊锡丝点到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，保护烙铁头，镀锡后的烙铁头为白色。

（2）烙铁头上多余锡的处理。如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁架中带水的海绵上或者在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。不可在工作台或其他地方抹去。

（3）在练习板上焊接。焊接练习板是一块焊盘排列整齐的线路板，学生将一根7股多芯电线的线芯剥出，将其中一股从焊接练习板的小孔中插入，练习板放在焊接木架上，从右上角开始，排列整齐，进行焊接。

练习时注意不断总结，把握加热时间、送锡量，不可在一个点加热时间过长，否则会使线路板的焊盘烫坏。注意应尽量排列整齐，以便前后对比，改进不足。

焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约2s后，送焊锡丝，观察焊锡量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。当焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了在加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元器件引脚上，烙铁头的顶尖抵在线路板的焊盘上。焊点高度一般在2mm左右，直径应与焊盘相一致，引脚应高出焊点大约0．5mm。

图7－7　焊接练习

（4）焊点的形状。焊点的形状如图7－8所示，焊点（a）一般焊接比较牢固；焊点（b）为理想状态，一般不易焊出这样的形状；焊点（c）焊锡较多，当焊盘较小时，可能会出现这种情况，但是往往有虚焊的可能；焊点（d）、（e）焊锡太少；焊点（f）提烙铁时方向不合适，造成焊点形状不规则；焊点（g）烙铁温度不够，焊点呈碎渣状，这种情况多数为虚焊；焊点（h）焊盘与焊点之间有缝隙为虚焊或接触不良；焊点（i）引脚放置歪斜。一般形状不正确的焊点，元器件多数没有焊接牢固，一般为虚焊点，应重焊。

图7－8　焊点的形状

俯视时焊点的形状如图7－9所示，图7－9（a）中焊点形状圆整，有光泽，焊接正确；图7－9（b）中焊点温度不够，或抬烙铁时发生抖动，焊点呈碎渣状；图7－9（c）中焊点焊锡太多，将不该连接的地方焊成短路。

焊接时，一定要注意尽量将焊点焊得美观牢固。

图7－9　俯视时焊点的形状

2．清点套件

参考材料配套清单，按材料清单一一对应，记清每个元器件的名称与外形；打开时请小心，不要将塑料袋撕破，以免材料丢失；清点材料时请将表箱后盖当容器，将所有的东西都放在里面；清点完后请将材料放回塑料袋备用，暂时不用的请放在塑料袋里；弹簧和钢珠一定不要丢失。

（1）电阻。

（2）可调电阻：轻轻拧动电位器的黑色旋钮，可以调节电位器的阻值；用十字螺丝刀轻轻拧动可调电阻的橙色旋钮，也可调节可调电阻的阻值。

（3）二极管、保险丝夹。

（4）电容。

（5）保险丝、连接线、短接线。

（6）线路板。

（7）面板＋表头、挡位开关旋钮、电刷旋钮及电池盖板。

（8）提把、提把铆钉。

（9）电位器旋钮、晶体管插座、后盖。

（10）螺钉、弹簧、钢珠、提把橡胶垫圈。螺钉M3×6，表示螺钉的螺纹部分直径为3mm，长度为6mm。

（11）电池夹、铭牌、标志。标志请贴好，防止东西掉进表头内部。

（12）V形电刷、晶体管插片、输入插管。

（13）表棒。

图7－10　线路板

本次实习使用的电阻大多数允许误差是±1%的，用棕色色环表示，因此棕色一般都在最右边。

3．清除元器件表面的氧化层

元器件经过长期存放，会在元器件表面形成氧化层，不但使元器件难以焊接，而且影响焊接质量，因此当元器件表面存在氧化层时，应首先清除元器件表面的氧化层。注意不能用力过猛，以免使元器件引脚受伤或折断。

清除元器件表面的氧化层的方法是：左手捏住电阻或其他元器件的本体，右手用锯条轻刮元器件引脚的表面，左手慢慢地转动，直到表面氧化层全部去除。为了使电池夹易于焊接，要用尖嘴钳前端的齿口部分将电池夹的焊接点锉毛，去除氧化层。

本次实习提供的元器件由于放在塑料袋中，比较干燥，一般比较好焊。如果发现不易焊接，就必须先去除氧化层。

4．元器件引脚的弯制成形

左手用镊子紧靠电阻的本体，夹紧元器件的引脚，使引脚的弯折处距离元器件的本体有2mm以上的间隙。左手夹紧镊子，右手食指将引脚弯成直角。注意：不能用左手捏住元器件本体。

右手紧贴元器件本体进行弯制，如果这样，引脚的根部在弯制过程中容易受力而损坏，元器件弯制后的形状如图7－11所示。引脚之间的距离，根据线路板孔距而定，引脚修剪后的长度大约为8mm。如果孔距较小，元器件较大，应将引脚往回弯折成形如图7－11中的（c）、（d）所示。电容的引脚可以弯成直角，将电容水平安装如图7－11中的（e）所示，或弯成梯形。将电容垂直安装如图7－11中的（h）所示。二极管可以水平安装，当孔距很小时应垂直安装，如图7－11中的（i）所示。为了将二极管的引脚弯成美观的圆形，应用螺丝刀辅助弯制。将螺丝刀紧靠二极管引脚的根部，十字交叉，左手捏紧交叉点，右手食指将引脚向下弯，直到两引脚平行。

图7－11　元器件弯制后的形状

有的元器件安装孔距离较大，应根据线路板上对应的孔距弯曲成形。

元器件做好后应按规格型号的标注方法进行读数。将胶带轻轻贴在纸上，将元器件插入，贴牢，写上元器件规格型号值，然后将胶带贴紧，备用。但要注意的是：不要将元器件引脚剪太短。

图7－12　元器件制成后插在电路板上

5．元器件的插放

将弯制成形的元器件对照图纸插放到线路板上。

注意：一定不能插错位置；二极管、电解电容要注意极性；电阻插放时要求读数方向排列整齐，横排的必须从左向右读，竖排的从下向上读。

6．元器件参数的检测

每个元器件在焊接前，都要用万用表检测其参数是否在规定的范围内。二极管、电解电容要检查它们的极性，电阻要测量其阻值。

测量阻值时，应将万用表的挡位开关旋钮调整到电阻挡，预读被测电阻的阻值，估计量程，将挡位开关旋钮打到合适的量程，短接红黑表笔，调整电位器旋钮，将万用表调零。注意电阻挡调零电位器在表的右侧，不能调表头中间的小旋钮，该旋钮用于表头本身的调零。调零后，用万用表测量每个插放好的电阻的阻值。测量不同阻值的电阻时要使用不同的挡位，每次换挡后都要调零。为了保证测量的精度，要使测出的阻值在满刻度的2／3左右，过大或过小都会影响读数，应及时调整量程。注意一定要先插放电阻，后测阻值，这样不但检查了电阻的阻值是否准确，而且同时还检查了元器件的插放是否正确。如果插放前测量电阻，只能检查元器件的阻值，而不能检查插放是否正确。

三、元器件的焊接

1．元器件的焊接

在焊接练习板上进行练习，对照图纸插放元器件，用万用表校验，检查每个元器件插放是否正确、整齐，二极管、电解电容极性是否正确，电阻读数的方向是否一致，全部合格后方可进行元器件的焊接。

焊接完后的元器件，要求排列整齐，高度一致，如图7－13所示。为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将线路板架在焊接木架上，两边架空的高度要一致。元器件插好后，要调整位置，使其与桌面相接触，保证每个元器件焊接高度一致。焊接时，电阻不能离开线路板太远，也不能紧贴线路板焊接，以免影响电阻的散热。

图7－13　元器件的排列

焊接时如果线路板未水平放置，应重新加热调整。图7－13（b）中线路板未水平放置，使二极管两端引脚长度不同，离开线路板太远；其中一个电阻放置歪斜；电解电容折弯角度大于90°，易将引脚弯断。

应先焊水平放置的元器件，后焊垂直放置的或体积较大的元器件，如分流器、可调电阻等。

焊接时不允许用电烙铁运载焊锡丝，因为烙铁头的温度很高，焊锡在高温下会使助焊剂分解挥发，易造成虚焊等焊接缺陷。

2．错焊元器件的拆卸

当元器件焊错时，要将错焊元器件拆卸。先检查焊错的元器件应该焊在什么位置，正确位置的引脚长度是多少。如果引脚较短，为了便于拔出，应先将引脚剪短。在烙铁架上清除烙铁头上的焊锡，将线路板绿色的焊接面朝下，用烙铁将元器件脚上的锡尽量刮除，然后将线路板竖直放置，用镊子在黄色面将元器件引脚轻轻夹住，在绿色面用烙铁轻轻烫，同时用镊子将元器件向相反方向拆卸。

拆卸后，焊盘孔容易堵塞，以下有两种方法可以解决这一问题。

（1）用烙铁稍烫焊盘，用镊子夹住一根废元器件脚，将堵塞的孔捅开。

（2）将元器件做成正确的形状，并将引脚剪到合适的长度，用镊子夹住元器件，放在被堵塞孔的背面，用烙铁在焊盘上加热，将元器件推入焊盘孔中。注意用力要轻，不能将焊盘推离线路板，使焊盘与线路板间形成间隙或者使焊盘与线路板脱开。

3．电位器的安装

电位器安装时，应先测量电位器引脚间的阻值，电位器共有5个引脚，其中三个并排的引脚中，1、3两点为固定触点，2为可动触点，当旋钮转动时，1、2或者2、3间的阻值发生变化。电位器实质上是一个滑线电阻，电位器的两个粗的引脚主要用于固定电位器。安装时应捏住电位器的外壳，平稳地插入，不应使某一个引脚受力过大。不能捏住电位器的引脚安装，以免损坏电位器。安装前应用万用表测量电位器的阻值，电位器1、3为固定触点，2为可动触点，1与3之间的阻值应为10kΩ，拧动电位器的黑色小旋钮，测量1与2或者2与3之间的阻值应在0～10kΩ间变化。如果没有阻值，或者阻值不改变，说明电位器已经损坏，不能安装，否则5个引脚焊接后，要更换电位器就非常困难。

注意：电位器要装在线路板的焊接绿色面上，不能装在黄色面上。

4．分流器的安装

安装分流器时要注意方向，不能让分流器影响线路板其余电阻的安装，分流器的安装如图7－14所示。

图7－14　分流器的安装

5．输入插管的安装

输入插管装在绿色面，是用来插表笔的，因此一定要焊接牢固。将其插入线路板中，用尖嘴钳在黄色面轻轻捏紧，将其固定，一定要注意垂直，然后将两个固定点焊接牢固。

图7－15　保险丝夹

6．晶体管插座的安装

晶体管插座装在线路板绿色面，用于判断晶体管的极性。在绿色面的左上角有6个椭圆的焊盘，中间有两个小孔，用于晶体管插座的定位，将其放入小孔中检查是否合适。如果小孔直径小于定位突起物，应用锥子稍微将孔扩大，使定位突起物能够插入。

7．焊接时的注意事项

焊接时一定要注意电刷轨道上一定不能粘上锡，否则会严重影响电刷的运转。为了防止电刷轨道沾锡，切忌用烙铁运载焊锡。由于焊接过程中有时会产生气泡，使焊锡飞溅到电刷轨道上，因此应用一张圆形厚纸垫在线路板上。

如果电刷轨道上沾了锡，应将其绿色面朝下，用没有焊锡的烙铁将锡尽量刮除。但由于线路板上的金属与焊锡的亲和性强，一般不能刮尽，只能用小刀稍微修平整。

在每一个焊点加热的时间不能过长，否则会使焊盘脱开或脱离线路板。对焊点进行修整时，要让焊点有一定的冷却时间，否则不但会使焊盘脱开或脱离线路板，而且会使元器件温度过高而损坏。

8．电池极板的焊接

焊接前先要检查电池极板的松紧，如果太紧应将其调整。调整的方法是用尖嘴钳将电池极板侧面的突起物稍微夹平，使它能顺利地插入电池极板插座，且不松动。

电池极板安装的位置如图7－16所示。平极板（正极）与凸极板（负极）不能对调，否则电路无法接通。

图7－16　电池极板安装的位置

焊接时应将电池极板拔起，否则高温会将电池极板插座的塑料烫坏。为了便于焊接，应先用尖嘴钳的齿口将其焊接部位部分锉毛，去除氧化层。用加热的烙铁沾一些松香放在焊接点上，再加焊锡，即为其搪锡。

将连接线线头剥出，如果是多股线应立即将其拧紧，然后沾松香并搪锡（提供的连接线已经搪锡）。用烙铁运载少量焊锡，烫开电池极板上已有的锡，迅速将连接线插入并移开烙铁。如果时间稍长将会使连接线的绝缘层烫化，影响其绝缘。连接线焊好后将电池极板压下，安装到位。

四、机械部分的安装与调整

1．提把的安装

后盖侧面有两个“О”小孔，是提把铆钉安装孔。观察其形状，思考如何将其卡入，但注意现在不能卡进去。

将提把转向朝下，检查其是否能起支撑作用，如果不能支撑，说明橡胶垫圈太薄，应更换后重新安装。将两个黑色的提把橡胶垫圈垫在提把与后盖中间，然后从外向里将提把铆钉按其方向卡入，听到“咔嗒”声后说明已经安装到位。如果无法听到“咔嗒”声，可能是橡胶垫圈太厚，应更换后重新安装。

2．电刷旋钮的安装

取出弹簧和钢珠，并将其放入凡士林油中，使其粘满凡士林。加油有两个作用：使电刷旋钮润滑，旋转灵活；起黏附作用，将弹簧和钢珠黏附在电刷旋钮上，防止其丢失。将加上润滑油的弹簧放入电刷旋钮的小孔中，钢珠黏附在弹簧的上方，要注意切勿丢失。

观察面板背面的电刷旋钮安装部位，它有3个电刷旋钮固定卡、2个电刷旋钮定位弧，1个钢珠安装槽和1个花瓣形钢珠滚动槽组成。

图7－17

将电刷旋钮平放在面板上，注意电刷放置的方向。用起子轻轻顶，使钢珠卡入花瓣槽内，当心滚掉，然后手指均匀用力将电刷旋钮卡入固定卡。

将面板翻到正面，挡位开关旋钮轻轻套在从圆孔中伸出的小手柄上，慢慢转动旋钮，检查电刷旋钮是否安装正确，应能听到“咔嗒、咔嗒”的定位声。如果听不到，则可能钢珠丢失或掉进电刷旋钮与面板间的缝隙，这时挡位开关无法定位，应拆除重装。

图7－18　检查电刷旋钮是否装好

如果白线与电刷安装卡方向相反，必须拆下重装。拆除时用平口起子对称地轻轻撬动，依次按左、右、上、下的顺序，将其撬下。注意用力要轻且对称，否则容易撬坏。方法如图7－19所示。

图7－19　白线与电刷安装卡方向

将挡位开关旋钮轻轻取下，用手轻轻顶小孔中的手柄，同时反面用手依次轻轻扳动三个定位卡，注意用力一定要轻且均匀，否则会将定位卡扳断，当心钢珠不能滚掉。

图7－20　挡位开关旋钮的拆除

3．电刷的安装

将电刷旋钮的电刷安装卡转向朝上，V形电刷有一个缺口，应该放在左下角，因为线路板的3条电刷轨道中间2条间隙较小，外侧2条间隙较大，与电刷相对应。当缺口在左下角时，电刷接触点上面2个相距较远，下面2个相距较近，一定不能放错。电刷四周都要卡入电刷安装槽内，用手轻轻按，看是否有弹性并能自动复位。

图7－21　挡位开关旋钮的安装

如果电刷安装的方向不对，将使万用表失效或损坏。

4．线路板的安装

电刷安装正确后方可安装线路板。

安装线路板前先应检查线路板焊点的质量及高度，特别是在外侧两圈轨道中的焊点，由于电刷要从中通过，安装前一定要检查焊点高度，不能超过2mm，直径不能太大，如果焊点太高会影响电刷的正常转动甚至刮断电刷。

线路板用三个固定卡固定在面板背面，将线路板水平放在固定卡上，依次卡入即可。如果要拆下重装，依次轻轻扳动固定卡。注意在安装线路板前先应将表头连接线焊上。

最后是装电池和后盖，装后盖时左手稍高拿面板，右手稍低拿后盖，将后盖向上推入面板，拧上螺丝，注意拧螺丝时用力不可太大或太猛，以免将螺孔拧坏。