制流與分壓電路試驗(yàn)報(bào)告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——制流與分壓電路試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)一制流電路與分壓電路

1、學(xué)習(xí)和把握萬用電表的操作規(guī)則及具體使用方法；

2、完成制流與分壓電路的聯(lián)結(jié)和電路中的電流和電壓的測(cè)量；3、總結(jié)制流與分壓電路各自的特點(diǎn)及其應(yīng)用。

萬用電表（指針式、數(shù)字式各一塊），低壓電源（直流型、交流型各一臺(tái)），滑線變阻器，電阻箱，導(dǎo)線。

1、萬用電表的原理和結(jié)構(gòu)

萬用電表是試驗(yàn)室常用的一種儀表，可用來測(cè)量直流電壓、電流，交流電壓及電流，電阻等，還可用以檢查電路和排除電路故障。

萬用電表主要由磁電型測(cè)量機(jī)構(gòu)(亦稱表頭)和轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的測(cè)量電路組成。實(shí)際上它是根據(jù)改裝電表的原理，將一個(gè)表頭分別連接各種測(cè)量電路而改成多量程的電流表、電壓表及歐姆表，是既能測(cè)量直流又能測(cè)量交流的復(fù)合表，如圖1所示。它們合用一個(gè)表頭，表盤上有相應(yīng)于測(cè)量各種量的幾條標(biāo)度尺。表頭用來指示被測(cè)量的數(shù)值，測(cè)量線路的作用是將各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換到適合表頭測(cè)量的直流微小電流，轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同測(cè)量線路的選擇，以適應(yīng)各種測(cè)量的要求。電表的表盤上按表的功能有各種不同的刻度，以指示相應(yīng)的值，如：電流值，電壓值(有交、直流之分)及電阻值等。對(duì)于某一測(cè)量的內(nèi)容一般分成大小不同的幾檔，測(cè)量電阻時(shí)每檔標(biāo)明的是不同的倍率；測(cè)量電流、電壓時(shí)每檔標(biāo)明的是它相應(yīng)的量限（即使用該檔測(cè)量時(shí)所允許的最大值），而各種量、各種不同的量限所對(duì)應(yīng)的測(cè)量電路均通過轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)和表頭的連接。

圖1圖2

歐姆表測(cè)量電阻的簡(jiǎn)單原理如圖2所示。表頭（其內(nèi)阻Rz）、干電池E、可變電阻R0及待測(cè)電阻Rx串聯(lián)構(gòu)成回路，電流I通過表頭即可使表頭指針偏轉(zhuǎn)，其值為

I?E

Rz?R0?Rx由上式可知在電池電壓一定的條件下，指針偏轉(zhuǎn)和回路的總電阻成反比。當(dāng)被測(cè)電阻Rx改變時(shí)，電流I就隨著變化，表頭的指針位置也有相應(yīng)的變化，可見表頭的指針位置與被測(cè)電阻的大小是一一對(duì)應(yīng)的，假使表頭的標(biāo)度尺按電阻刻度，這樣就可以直接用來測(cè)量電阻了。被測(cè)電阻Rx越大，則回路電流I越小，指針的偏轉(zhuǎn)越小，當(dāng)Rx為無窮大時(shí)(即表棒兩端開路)，則I=0，表頭指針為零，因此歐姆表的標(biāo)尺刻度與電流表、電壓表的標(biāo)尺刻度方向相反。由于工作電流I與被測(cè)電阻Rx不成正比關(guān)系，所以電阻的標(biāo)度尺的分度是不均勻的。

由于電池的電動(dòng)勢(shì)會(huì)漸漸下降，這將會(huì)造成較大的測(cè)量誤差，故該結(jié)構(gòu)形式的歐姆表都設(shè)有“零歐姆〞調(diào)整電路，使用時(shí)先將表棒二端短路(即Rx=0)，調(diào)理“零歐姆〞旋鈕，使指針指向滿度，即指針指向0Ω處。每當(dāng)改變歐姆表的量程后，都必需重新調(diào)理“零歐姆〞旋鈕。

2、萬用電表的操作規(guī)程

(1)使用指針式萬用電表前必需認(rèn)清兩極和刻度盤，熟悉轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用和用法，據(jù)待測(cè)量的種類和大小(交流和直流電壓、電流、電阻)，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置并接好表筆。

(2)被測(cè)量不能確定其大約值時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋到最大量程處。

(3)使用前，若指針不在零位，首先調(diào)零；讀數(shù)時(shí)，視線正對(duì)著指針。有反射鏡的應(yīng)使指針與像重合。

(4)測(cè)量電流時(shí)，將萬用表串聯(lián)在被測(cè)電路中；測(cè)量電壓時(shí)，將萬用表并聯(lián)在被測(cè)電路兩端(紅表筆代表“＋〞，黑表筆代表“－〞)。(5)測(cè)試時(shí)，不能旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)。

(6)測(cè)量電流、電壓時(shí)，先用躍接法試探大小，再用穩(wěn)接法測(cè)量。

(7)測(cè)量電路中電阻時(shí)，應(yīng)將電路中的電源和有關(guān)電阻斷開，不能帶電測(cè)電阻。

(8)每次更換電阻檔后，都要調(diào)理“零歐姆〞旋鈕，使指針指向滿度，若調(diào)不到零點(diǎn)，須更換電池。測(cè)試電阻時(shí)，不得用雙手同時(shí)接觸兩表筆的金屬部分。

(9)測(cè)量完畢，務(wù)必將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至空檔或最大交流電壓檔。

(10)數(shù)字萬用表使用完畢必需關(guān)閉電源。當(dāng)屏幕出現(xiàn)＋、－號(hào)時(shí)，必需更換電池。

萬用表電路一般可分為電源、控制和測(cè)量三部分。測(cè)量電路是先根據(jù)試驗(yàn)要求而確定好的，例如要校準(zhǔn)某一電壓表，需選一標(biāo)準(zhǔn)的電壓表和它并聯(lián)，這就是測(cè)量線路，它可等效于一個(gè)負(fù)載（R2），這個(gè)負(fù)載可能是容性的、感性的或簡(jiǎn)單的電阻。根據(jù)測(cè)量的要求，負(fù)載的電流值I和電壓值U在一定的范圍內(nèi)變化，這就要求有一個(gè)適合的電源?？刂齐娐返娜蝿?wù)就是控制負(fù)載的電流和電壓，使其數(shù)值和范圍達(dá)到預(yù)定的要求。常用的是制流電路和分壓電路，控制元件主要使用滑線變阻器或電阻箱。

1、制流電路

制流電路如圖3所示，圖中E為直流（或交流）電源；R1為滑線變阻器，A為電流表；R2為負(fù)載（本試驗(yàn)采用電阻）；K為電源開關(guān)。它是將滑線變阻器的滑動(dòng)頭C和任一固定端（如A端）串聯(lián)在電路中，作為一個(gè)可變電阻，移動(dòng)滑動(dòng)頭的位置可以連續(xù)改變AC之間的電阻RAC，從而改變整個(gè)電路的電流I。

（a）（b）

圖3制流電路

2、分壓電路

分壓電路如圖4所示，圖中E為直流（或交流）電源，滑線變阻器兩個(gè)固定端A、B與電源E相接，負(fù)載R2接滑動(dòng)端C和固定端A（或B）上，當(dāng)滑動(dòng)頭C由A端滑至B端，負(fù)載上電壓由0變至E，調(diào)理的范圍與變阻器的阻值無關(guān)。

（a）（b）

圖4分壓電路

3、制流電路與分壓電路的區(qū)別與選擇(1)調(diào)理范圍

分壓電路的電壓調(diào)理范圍大，可從0?E；而制流電路電壓調(diào)理范圍小，只能從

R2?E?E。

R2?R1(2)細(xì)調(diào)程度

當(dāng)R1?R2/2時(shí)，在整個(gè)調(diào)理范圍內(nèi)調(diào)理基本均勻，但制流電路可調(diào)范圍??；負(fù)載上的電壓值小，能調(diào)得較精細(xì)，而電壓值大時(shí)調(diào)理變得很粗。

(3)功率損耗

使用同一變阻器，分壓電路消耗電能比制流電路要大?；趦呻娐返膮^(qū)別，當(dāng)負(fù)載電阻較大，調(diào)理范圍較寬時(shí)選分壓電路；反之，當(dāng)負(fù)載電阻較小，功耗較大，調(diào)理范圍不太大的狀況下則選用制流電路。若一級(jí)電路不能達(dá)到細(xì)調(diào)要求，則可采用二級(jí)制流（或二段分壓）的方法以滿足細(xì)調(diào)要求。

一、試驗(yàn)步驟

l、用萬用電表電阻檔，測(cè)量導(dǎo)線、電阻器的阻值。

2、將交流電源的輸出電壓調(diào)至5V（若電源上沒有電壓表，則用指針式萬用表的交流電壓擋測(cè)量）。斷電后按圖3(b)連好電路，檢查無誤后通電，將數(shù)字萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至交流電流的適合檔（按歐姆定律估算出I），將表筆串入電路，分別測(cè)定C端位于A、B及中點(diǎn)時(shí)

的電流Ii，用指針式萬用表測(cè)量R2上電壓UR2。注意用萬用電表交流檔測(cè)電壓、電流的讀數(shù)均為有效值。

3、將直流電源的輸出電壓調(diào)到10V（若電源沒有電表顯示，則用指針式萬用表測(cè)量）。斷電后按圖4(a)連好電路，檢查無誤后通電，將數(shù)字萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至直流電壓的適合檔，將表筆并接在電源兩端，測(cè)輸出電壓UAB，并調(diào)至10.0伏后，測(cè)UAC（UR2）、UCB。

4、將指針式萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至直流電流的適合檔（先估算），分別斷開電阻器上的3個(gè)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線，將表筆串接在回路中，測(cè)量I、I1、I2。

5、分別使C端位于R1的兩端A、B，測(cè)定UAC、UCB及I、I1、I2。

6、用現(xiàn)有的儀器，設(shè)計(jì)兩種試驗(yàn)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一交流信號(hào)源的輸出電壓及電流的測(cè)量，并對(duì)兩種方案測(cè)量狀況進(jìn)行對(duì)比分析。（提醒：用信號(hào)源接上一負(fù)載R，且要滿足R值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻（約幾十歐），用電表測(cè)量電流，電壓。）

二、數(shù)據(jù)記錄及處理1、列表記錄數(shù)據(jù)

表1制流電路的測(cè)量（交流）單位：Ω、V、A在中點(diǎn)在A端在B端IUR2儀器參數(shù)E＝R1＝R2＝表2分壓電路的Ui，Ii測(cè)量（直流）單位：Ω、V、mAC在中點(diǎn)C在A端C在B端儀器參數(shù)UABUACUCBII1I2R1＝R2＝

表3（交流信號(hào)源的輸出Ui，Ii測(cè)量）單位：Ω、V、A儀器參數(shù)

2、數(shù)據(jù)處理