《MF47万用表装配》教学案例

《MF47万用表装配》教学案例

高明

（山东省青州市范公亭南街12号青州高新技术研究所 邮编：262500）

摘要：本文介绍了《MF47型万用表的装配》的教学策略及具体教学实施方法，教学过程分为“工作原理与手工锡焊、电路焊接与组装、调试及使用”三个环节。在每个教学环节中，注重理论与实践的结合，逐步指导学生完成各个任务，并强调安全教育的重要性。

  关键词：MF47万用表；手工锡焊；电路焊接；教学做一体化；任务式教学；安全教育

引言：

本案例采用教学做一体化与任务式相结合的方式，完成教学的过程设计。要成功的完成MF47万用表装配，教学中需要严谨细致的按步实施。

一、工作原理与手工锡焊

（一）表头检测

MF47万用表采用磁电式直流电流表，先说明其基本的结构组成。然后，让学生拿出MF47万用表的表头。提出三个问题来设计学员学习过程：（1）观察指针是否指在零刻度线？（2）水平晃动表头，指针是否有能力回到零刻度线？（3）测试表头内阻是多少？

   通过三个问题的动手实践、小组讨论交流，帮助学生初步识读表头刻度线、学会机械调零、会判断表头机械结构（游丝情况）是否良好、能检测表头的电路是否正常。通过测量其内阻，说明表头的具体参数（灵敏度46.2uA、内阻2.1kΩ）。

（二）工作原理

1、电阻档

结合基本原理图启发学员，说明电阻档的原理是基于欧姆定律的，电阻档本质构成了一个“含源二端网络”，被测元件串联入其中后必然有流过电流，该电流反映其电阻的大小，进而说明刻度线是怎么来的。以R×1档为例简要说明。当拨到R×1挡时，其内阻为RΩ=16.5Ω。①红黑表笔短接，则，此时电流最大(I满)，指针满偏到0位（可用欧姆调零旋钮调节）。②若测试电阻与内阻相同，也为16.5Ω时，则指针将指示到中心值，从而确定该位置为16.5的刻度。③同理当Rx＝3RΩ时 ，对应表头指示值为I满/4。以此类推，逐步把刻度线对应值标写出来。同时，由此带来刻度线的特点是刻度线中间区域附近均匀（准确）、两边不均匀的特点。然后，再结合“MF47万用表原理图”中电阻档电路再行说明，指出五个档位的端口电阻分别为16.5、165、1.65K、16.5K、165K，从而为校准提供依据。

2、电流档

先结合基本原理图中，启发学员，说明电流档并联电阻扩大量程的原理。而后，在“MF47万用表原理图”中指出，表头电路通过改造变成了50uA/5kΩ的表头，电流档是基于此参数来扩大其量程的。然后，通过并联分流公式，和学生一起推导每个电流档位并联的分流电阻数值由来。

3、电压档

直流电压档是串联分压扩程的，交流档是先半波整流将交流电变为直流电，再串联分压扩程的。扩程过程均是在50uA/5kΩ的表头的基础上完成的。而后，结合通过串联分压公式，和学生一起推导每个直流电压档位串联的分压电阻数值由来。

（三）手工锡焊

展示焊接好的万用表的电路板，说明手工锡焊是利用烙铁和焊锡把各种元器件牢固地连接（或焊接与PCB板上）的过程。PCB板即印刷电路板，实现了电子产品各电子元件的布局、固定、连接等要求，完成完整功能电路搭接。和学生一起拆开电烙铁，说明其内部结构，维修保养方法，尤其是对烙铁头的处理。对一把烙铁如何检测其好坏，如何对烙铁头进行搪锡。同时，说明斜口钳、镊子在焊接中的使用场合。播放手工锡焊视频，同时，示范手工焊接操作过程。

布置焊锡练习任务：给学生发布洞洞板、电子元件、电烙铁及相关工具。通过练习中帮助学生掌握焊接技巧，并完成小结评价。

二、电路焊接与组装

（一）元器件清点与检测

结合元件清单列表，指导学生完成好器件的清点和检测。套件中讲有27个电阻器收到固定的元件袋子里。要求学生对“可调电阻、调零电位器、二极管、电解电容”进行检测。同时将临时用不到的“PCB、保险管、晶体管插座及插片、插线管、电刷、表棒、导线”等收好。元件清点要严谨细致，一定要不出差错。清点好后，最重要的是要识别和检测电阻器，因为PCB板的电路焊接主要针对这些电阻。

（二）焊接元器件

利用幻灯片给出焊接好的万用表PCB板做参照，让学生安装“先小后大、先易后难、能卧不立、先局部后整体”的顺序进行元件焊接。对焊接过程中的安全问题进行重点强调，提醒学生注意：电烙铁、工具等物品排放位置要合理，避免发生烙伤事件；焊接过程垃圾要集中放置和清理。完成好电阻器焊接后，针对焊接难度较大的晶体管插座、插线管、电位器以及前盖电池极片的焊接进行讲解示范。

最后，完成小结评价。小结万用表清点识别元件和万用表装配的流程及要领，指出实作过程中好的做法和出现的问题，同时，针对学生电路板的焊接质量情况，给出评价成绩。

三、调试与使用

（一）调试过程

1、初步自检

初步装配完成好万用表后，后面放入1.5V和9V电池；再将红黑表笔插入+、com插孔；将转换开关拨到任何一个电阻档位。红黑表表笔短接，用欧姆调零旋钮看是否能将指针指在右部零刻度线（欧姆调零）。如果表头没有任何反应，考虑可能故障点：表头表棒是否损坏、电池接线是否错误、保险丝是否没装、电刷接错或接触不良等，可自行排故。

2、利用测电阻法校验各档位

利用实验室UT62A数字万用表测试直流电压、直流电流档的插孔处端口等效电阻，看该数值是否与MF47档位标写的标准值是否相近。如相差很大，通过对照原理图检查对应档位的电阻元件是否焊好来进行排故。针对交流电流档位，让学生用指针表测试校验。针对电阻档，指导学员将电池取出后，将1.5V电池处短接，可测出R×1-R×1K档位数值分别在16.5、165、1.65K、16.5K左右，而R×10K档位需短接，1.5V电池负极和9V电池正极，然后可测处档位端口电阻在165K左右。

整个校验过程可由自检确定后，交由专门的学生代表进行检测。在此之前，教师针对校验出问题的万用表给与排故指导。教师综合万用表整体装配质量情况和学生表现，给出最终成绩。

（二）使用

   通过翻转课堂，让学生说明使用数字万用表测量电阻、电压、电流的过程。而后讨论此MF47指针式万用表如何测量这些电量。测电阻的欧姆调零和换挡要调零的问题和读数问题，说明精确测量电阻的秘诀。同时，说明测量电压、电流选档和读数。

参考文献：

[1] 电工电子技术实验课程思政探索与实践. 贺媛媛;彭小峰;张里;古良玲;马婧华.中国教育技术装备,2024(14)

[2] “电工电子技术”课程思政改革实践. 王萍;张利娜;李定珍.教育教学论坛,2022(50)

[3] “电工电子技术”课程思政的融入路径. 袁婷.科教导刊,2022(17)