萬用表的設(shè)計與組裝實驗報告

1、.目錄引言2實驗方案：2一：直流電流檔3二：直流電壓檔3三：交流電壓檔4四：電阻檔4實驗內(nèi)容5實驗步驟5一：制作可調(diào)電壓的直流電源5二：制作量程1.00mA 直流電流表并校驗6三：制作量程2.50V 的直流電壓表并校驗7四：制作量程10.0V 交流電壓表并校驗8五：制作 100擋的歐姆表并校驗10萬用表使用說明11參考資料11.萬用表的設(shè)計與組裝引言實驗任務(wù) ：分析研究萬用表電路，設(shè)計并組裝一個萬用表。實驗要求 ：1分析常用萬用表電路，說明個擋的夠功能和設(shè)計原理；2設(shè)計組裝并校驗具有下列四檔功能的萬用表。（1）直流電流擋：量程1.00mA；（ 2）以自制的 1.00mA 電流表為基礎(chǔ)的直流電壓

2、檔：量程2.50V。（3）以自制的1.00mA 電流表為基礎(chǔ)的交流電壓檔：量程10.00V。（4）以自制的 1.00mA 電流表為基礎(chǔ)的電阻檔（100）電源使用 1.5V 電池。3給出將 100 電阻檔改造為 10 電阻檔的電路。主要儀器 ：表頭，導(dǎo)線若干，電阻箱若干，萬用表。實驗方案：用給定的表頭通過與相應(yīng)的電阻進行串并聯(lián)可以組裝成有直流電壓、電流檔的萬用表。 通過整流濾波電路可以組裝成有交流電壓.檔的萬用表。該表頭的內(nèi)阻為R ，滿偏電流為 ?。?一：直流電流檔表頭滿偏電流較小，不能直接測量較大電流。因此需要小電阻分流。分流電路如圖（ a）。設(shè)直流電流檔的量程為I 。并聯(lián)電阻為 ? 。由?歐

3、姆定律的?R=? ?I11 .(1)R+ ?G?(a)?R由公式（ 1）可以求得 ? 的理論值是 ? = ? ?I-?二：直流電壓檔由于表頭內(nèi)阻較小， 滿偏電流也很小。 因此滿篇電壓也很小則需串聯(lián)一個較大的電阻分壓。設(shè)直流電壓檔的量程為串聯(lián)電阻為? 由歐姆定?律得 U=I ? + ?.(2)?其電路圖如圖（ b）.G?(b)?-? R? ?則由式（ 2）可求得分壓電阻的理論值是? =?三：交流電壓檔必須先把交流電壓轉(zhuǎn)為直流電壓再測其電壓。通過半橋整流電路可將交流電轉(zhuǎn)化為直流電。如圖（c）（ c）電壓的有效值為U 的交流電輸入后，經(jīng)半橋整流后得到電壓平均值為E的直流電。四：電阻檔電阻檔是在自供電

4、壓為E 的直流電源下，與待測電阻串聯(lián)形成通路。.再測量電阻。在兩極短接是電阻必須為零， 故而電阻檔須有調(diào)零電阻。電阻檔電路圖如圖（ d）G?21(d)實驗內(nèi)容一：制作可調(diào)電壓的直流電源二：制作量程 1.00mA 直流電流表并校驗三：制作量程 2.50V 的直流電壓表并校驗四：制作量程 10.0V 交流電壓表并校驗五：制作 100 擋的歐姆表并校驗實驗步驟一：制作可調(diào)電壓的直流電源用以下電路圖轉(zhuǎn)交流為直流.R測量得最大輸出電壓 ? 為 15V?二：制作量程1.00mA直流電流表并校驗按圖（ a）組裝電流表。測得表頭內(nèi)阻 R? = 465.2?表頭內(nèi)固定的電阻R=205.5 ?則表頭實際內(nèi)阻為 R

5、? = 665.7?表頭量程 ?=0.5Ma則 ?=665.7 ?用下圖電路進行校驗GA?校驗結(jié)果：.刻度100200300400500?209.6430.2635.3853.710000 ( A)? 200.0400.0600.0800.01000.0?( A)9.630.235.353.70I ( A)其中?為標(biāo)準電流表的讀數(shù) ?為待測電流表的讀數(shù)。0?其誤差校驗曲線為60I( A)5040302010刻度00123456三：制作量程2.50V 的直流電壓表并校驗在 1mA 電流表的基礎(chǔ)上組裝2.50V 的電壓表按圖（ b）組裝電路?-? R可得? =? ?=2170 ?按下圖進行分刻度校

6、驗.?GVR校驗結(jié)果如下刻度100200300400500?0.490.991.491.972.500 (V)?0.501.001.502.002.50?(V)U(V)0.010.010.010.030其中? 為待測電壓表讀數(shù)，?為標(biāo)準電壓表讀數(shù)。其校準曲線為?00.0350.03U(v)0.0250.020.0150.010.0050刻度0123456四：制作量程10.0V 交流電壓表并校驗由于整流后的電流是平均值，則有?=0.45?并且考慮到二極管的均有效降壓作用降壓0.3v 則 10v 交流電壓經(jīng)整流后對表頭的作用只有4.2v.換句話說10v 交流電壓經(jīng)半波整流后作用于表頭時指針偏轉(zhuǎn)角相

7、當(dāng)于 4.4v 直流電壓作用下的偏轉(zhuǎn)角。則有? =?-?=3867.2 ?串?用如下電路圖進行校驗G?串?V其校驗結(jié)果如下刻度100200300400500? (V)2.504.216.017.8510標(biāo)?2.534.406.278.1310待 (V)U(V)0.030.190.260.270其中? 為標(biāo)準電壓表的讀數(shù)， ? 為待校驗的電壓表讀數(shù)。標(biāo)待其校驗曲線如下圖。.0.35U(v)0.30.250.20.150.10.05刻度00100200300400500600五：制作 100 擋的歐姆表并校驗按圖（ d）組裝電路即為 100 擋的歐姆表。歐姆表自供電源為一節(jié)1.3v 的干電池。電阻

8、?與量程 1mA 的電流表串聯(lián)。當(dāng)歐姆表兩端短接時待測電阻為2零，表頭滿偏電流為1mA。由歐姆定律得R=967.15 ?當(dāng)歐姆表外接電阻等于內(nèi)阻時表頭半偏，所以干路電流為0.5mA路端電壓為 0.65v 故中值電阻為? =1300 ?中歐姆表校驗結(jié)果如下表刻度500400300200100電阻（ ? ） 034090020005200下面給出 10 擋的歐姆表電路.G?1?2R其中 ?=665.7 ? ,?=35.04 ? 當(dāng)開關(guān)切換至 ?時并且滑動變阻器阻值121為 1300 ? 時為 10 擋的歐姆表電路，當(dāng)快關(guān)切換至?時且滑動變阻2器阻值為 130? 時為 100 擋的歐姆表電路萬用表使用說明 ：（ 1）由于儀器限制電表測量值與真實值之間存在誤差。因此在校驗時給出了校驗曲線，誤差、真實值、測量值之間的關(guān)系為真實值 =測量值 - 誤差（誤差即為校驗曲線中的縱坐標(biāo)） 。（ 2）使用電表時請注意各表量程。使用交流電壓表時由于二極管的原因請不要測量較大的交流電壓以防電壓擊穿二極管。（ 3）歐姆表的調(diào)零電阻設(shè)計時已經(jīng)內(nèi)置在表頭內(nèi)，所以各表切換時不會有影響，應(yīng)注意使用歐姆表時