萬(wàn)用表的工作原理-實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共8頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上萬(wàn)用表的工作原理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊? 1 理解萬(wàn)用表的工作原理；2 熟悉并掌握萬(wàn)用表的主要功能和使用操作方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 用萬(wàn)用表檢測(cè)元器件電阻測(cè)量、電容測(cè)量、二極管檢測(cè)、三極管檢測(cè)；2用萬(wàn)用表測(cè)量電壓和電流直流電壓及電流的測(cè)量、交流電壓及電流的測(cè)量。三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材1表頭 1臺(tái)2電源電動(dòng)勢(shì) 1塊3 電阻若干 4 實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)5 滑動(dòng)變阻器 四、實(shí)驗(yàn)要求1 要求學(xué)生自己查閱有關(guān)萬(wàn)用表的功能和相關(guān)工作原理，了解萬(wàn)用表技術(shù)指標(biāo)；2 要求學(xué)生能適當(dāng)了解一些科研過(guò)程，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；3 要求學(xué)生獨(dú)立操作每一步驟；4 熟練掌握萬(wàn)用表的使用方法。 1個(gè)五

2、實(shí)驗(yàn)思路1表頭它是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，萬(wàn)用表的主要性能指標(biāo)基本上取決于表頭的性能。表頭的靈敏度是指表頭指針滿刻度偏轉(zhuǎn)時(shí)流過(guò)表頭的直流電流值，這個(gè)值越小，表頭的靈敏度愈高。測(cè)電壓時(shí)的內(nèi)阻越大，其性能就越好。表頭上有四條刻度線，它們的功能如下：第一條（從上到下）標(biāo)有R或，指示的是電阻值，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在歐姆擋時(shí)，即讀此條刻度線。第二條標(biāo)有和VA，指示的是交、直流電壓和直流電流值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在交、直流電壓或直流電流擋，量程在除交流10V以外的其它位置時(shí)，即讀此條刻度線。第三條標(biāo)有10V，指示的是10V的交流電壓值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在交、直流電壓擋，量程在交流10V時(shí)，即讀此條刻度線。第四條標(biāo)有dB，

3、指示的是音頻電平。2萬(wàn)用表的基本工作原理萬(wàn)用表對(duì)被測(cè)電量進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程，是由測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)的。如果要設(shè)計(jì)一個(gè)型號(hào)的萬(wàn)用表，則首先要明白其最基本的工作原理，然后再按照所設(shè)計(jì)的萬(wàn)用表功能而進(jìn)行電路的具體設(shè)計(jì)，這里先介紹一下萬(wàn)用表的基本工作原理見(jiàn)由表頭、電阻測(cè)量檔、電流測(cè)量檔、直流電壓測(cè)量檔和交流電壓測(cè)量檔幾個(gè)部分組成，圖中“”為黑表棒插孔，“”為紅表棒插孔。當(dāng)我們把檔位開(kāi)關(guān)旋鈕SA打到交流電壓檔時(shí)，通過(guò)二極管VD整流，電阻R3限流，由表頭顯示出來(lái)；當(dāng)打到直流電壓檔時(shí)不須二極管整流，僅須電阻R2限流，表頭即可顯示；打到直流電流檔時(shí)既不須二極管整流，也不須電阻R2限流，表頭即可顯示；測(cè)電阻時(shí)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S

4、A撥到檔，這時(shí)外部沒(méi)有電流通入，因此必須使用內(nèi)部電池作為電源，設(shè)外接的被測(cè)電阻為Rx，表內(nèi)的總電阻為R，形成的電流為I，由 Rx、電池E、可調(diào)電位器RP、固定電阻R1和表頭部分組成閉合電路，形成的電流I使表頭的指針偏轉(zhuǎn)。紅表棒與電池的負(fù)極相連，通過(guò)電池的正極與電位器 RP及固定電阻R1相連，經(jīng)過(guò)表頭接到黑表棒與被測(cè)電阻。 Rx形成回路產(chǎn)生電流使表頭顯示。回路中的電流為： 式（2.1）從上式可知： I和被測(cè)電阻Rx不成線性關(guān)系，所以表盤上電阻標(biāo)度尺的刻度是不均勻的。當(dāng)電阻越小時(shí)，回路中的電流越大，指針的擺動(dòng)越大，因此電阻檔的標(biāo)度尺刻度是反向分度。當(dāng)萬(wàn)用表紅黑兩表棒直接連接時(shí)，相當(dāng)于外接電阻最小R

5、x=0，那么： 式（2.2）此時(shí)通過(guò)表頭的電流最大，表頭擺動(dòng)最大，因此指針指向滿刻度處，向右偏轉(zhuǎn)最大，顯示阻值為0.請(qǐng)看電阻檔的零位是在左邊還是在右邊，其余檔的零位與它一致嗎？反之，當(dāng)萬(wàn)用表紅黑兩表棒開(kāi)路時(shí)Rx，R可以忽略不計(jì)，那么： 式（2.3）此時(shí)通過(guò)表頭的電流最小，因此指針指向0刻度處，顯示阻值為。六.萬(wàn)用表原理1、電流表的擴(kuò)程要將磁電式電表改裝成量程為I 的電流表，只需在電表表頭兩端并聯(lián)一個(gè)分流電阻，如圖1-1分流電阻阻值按以下公式計(jì)算并聯(lián)不同的分流電阻可構(gòu) 成不同量程的電流表。如圖所示電流表有四個(gè)不同量程2、電壓表的改裝 如果要將表頭改裝成量程為U的電壓表，則表頭需串聯(lián)一分壓電阻，分

6、壓電阻阻值按如下公式計(jì)算：串聯(lián)不同的分壓電阻，得到不同量程的電壓表公式 .3電阻的測(cè)量萬(wàn)用表的電阻測(cè)量電路，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多量程的電阻表。電阻表的基本原理見(jiàn)圖。 圖2.5 電阻測(cè)量電路 其關(guān)系式： 式（2.15） 式（2.16） 式（2.17） 式（2.18） 式（2.19） 式中，Im是將表頭擴(kuò)展成簡(jiǎn)單最小整數(shù)的電流值。Rz1表示電阻1的中心電阻值， Rz10表示電阻10檔的中心電阻值，其余類推。RP為電位器代號(hào)。E是歐姆表內(nèi)附電源的計(jì)算值。當(dāng)表內(nèi)電池電壓E，表內(nèi)電阻RC和調(diào)零電位器電阻RP一定時(shí)，表頭電流I與被測(cè)電阻RX之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即不同的被測(cè)電阻RX就會(huì)有不同的表頭電流I。如果

7、表頭的刻度線直接按電阻值刻度，就可以直接讀出電阻值的大小，所以測(cè)電阻值實(shí)際上仍是測(cè)電流值。七萬(wàn)用表直流電流和電壓測(cè)量電路工作原理指針式的主要元件是一只磁電系電流表，通常稱為表頭。但一只表頭只能測(cè)量小于它的靈敏度的電流。為了擴(kuò)大被測(cè)電流的量程，就需要給它并上分流電阻，使流過(guò)表頭的電流為被測(cè)電流的一部分從而擴(kuò)大量程。為了在測(cè)量大小不同電流時(shí)得到一定的精確度，電流表都是設(shè)計(jì)成多檔量程的。應(yīng)用最多的是閉路抽頭式分流電路，其電路如圖1所示。圖中R1R5統(tǒng)稱為總分流電阻RS，實(shí)際產(chǎn)品中，為了便于調(diào)整和成批生產(chǎn)，總分流電阻RS大多采用較大的整數(shù)千歐的阻值，表頭上再串聯(lián)一只可變線繞電阻R0，當(dāng)表頭參數(shù)有變化時(shí)

8、仍可以得到補(bǔ)償并方便調(diào)整。八、直流電壓測(cè)量電路工作原理根據(jù)U=IR，則一只靈敏度為I、內(nèi)阻為R的電流表，本身就是一只量程為U的電壓表，如一只100A的電流表，它的內(nèi)阻為1.5K，能用來(lái)測(cè)量的電壓量程為0.15V, 顯然是不實(shí)用的，但是我們可以給它串接一只電阻，來(lái)擴(kuò)大它的量程范圍。如串接一只8.5 K的電阻，量程就可擴(kuò)展為1V，這時(shí)該電壓表的內(nèi)阻為10K。這就引出直流電壓靈敏度這一概念了；針對(duì)該例，這只電壓表測(cè)量每伏直流電壓時(shí)需要10K內(nèi)阻，即：10KV。有了電壓靈敏度就個(gè)概念，就可以很方便的將電壓表各檔的內(nèi)阻計(jì)算出來(lái)。同時(shí)，直流電壓靈敏度越高，測(cè)量直流電壓時(shí)分去的電流越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。直流

9、電壓測(cè)量電路如圖2所示。圖中RS為直流電流檔的分流電阻，R6R10為各電壓測(cè)量檔的降壓電阻九萬(wàn)用表的使用方法及注意事項(xiàng) 在不知電阻阻值的情況下的步驟： 一、旋轉(zhuǎn)左側(cè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于的位置，旋轉(zhuǎn)右側(cè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于1、10、100、1K的任一檔。 二粗測(cè)電阻，確定擋位。將表筆并聯(lián)在被測(cè)電阻或被測(cè)電路的兩側(cè)，調(diào)整檔位，（當(dāng)指針指示阻值很大時(shí)說(shuō)明檔位較小，需要調(diào)大檔位；當(dāng)指針指示阻值為零時(shí)說(shuō)明檔位較大，需要調(diào)小檔位）。使指針指示在0、1-10中心歐姆值的范圍內(nèi)。 三、校零。短接萬(wàn)用表表筆，旋轉(zhuǎn)電阻校零旋紐，使得指針指示為零。 四、將表筆再一次并聯(lián)在被測(cè)電阻或被測(cè)電路的兩側(cè)，測(cè)試電阻，讀數(shù)（看第一條刻度標(biāo)尺）。 五、電阻阻值=讀數(shù)倍率檔 六、測(cè)量完