《傳感器元件與實(shí)驗(yàn)》課件-萬(wàn)用表第一章2

1.2.表頭參數(shù)的測(cè)定表頭的基本參數(shù)有：表頭內(nèi)阻、靈敏度和直線性。在設(shè)計(jì)萬(wàn)用電表前必須先測(cè)得表頭內(nèi)阻及靈敏度。如果有條件的話，直線性也需預(yù)先測(cè)量。1.2.1.表頭內(nèi)阻的測(cè)定

表頭內(nèi)阻是指動(dòng)圈所繞漆包線的直流電阻，也包括上下二盤(pán)游絲的直流電阻。測(cè)量表1.2.1.表頭內(nèi)阻的測(cè)定

表頭內(nèi)阻是指動(dòng)圈所繞漆包線的直流電阻，也包括上下二盤(pán)游絲的直流電阻。測(cè)量表頭內(nèi)阻的方法如下：1.電橋法

用電橋測(cè)量電阻的阻值很準(zhǔn)確。用電橋測(cè)量表頭內(nèi)阻，須在采取限制電流措施后，用干電池作為電橋電源，再串入一只可變電阻來(lái)限制電流，使表頭指針不超過(guò)滿標(biāo)度值，這樣才可以測(cè)量表頭內(nèi)阻。測(cè)量方法如圖1.2.1所示。圖1.2.1電橋法測(cè)量表頭內(nèi)阻

1)將一節(jié)干電池作為電橋電源，串入可變電阻R變（30KΩ），調(diào)在最大阻值30kΩ處，此時(shí)線路電流最大不超過(guò)50μA。若表頭靈敏度較低時(shí)，R變阻值可用得小一些，計(jì)算式為：2)旋轉(zhuǎn)電橋倍率旋轉(zhuǎn)鈕至1處，即3)接入被測(cè)表頭，其內(nèi)阻為RM。4)調(diào)節(jié)電橋讀數(shù)旋鈕，使電橋的檢流計(jì)接近平衡，即零位。5)提高檢流計(jì)的靈敏度，調(diào)節(jié)可變電阻R變，使被測(cè)表頭讀數(shù)接近滿標(biāo)度。6)調(diào)節(jié)電橋讀數(shù)旋鈕至電橋平衡，此時(shí)讀數(shù)旋鈕所指的數(shù)值為表頭內(nèi)阻。為了免通過(guò)動(dòng)圈的電流過(guò)大而損壞表頭，（若電橋所用的電源電壓較高，須串入電阻，用來(lái)限制電流，如果不串入該電阻，就不能測(cè)量表頭內(nèi)阻為了免通過(guò)動(dòng)圈的電流過(guò)大而損壞表頭。2.替代法1）.將開(kāi)關(guān)K接通1處，調(diào)節(jié)電阻R使表頭C的表針指在較大數(shù)值。2）.為了保護(hù)表C，切斷電源后將開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至2處，再接通電源，調(diào)節(jié)原先處在最低阻值上的RS使表頭C仍指在原來(lái)的數(shù)值。此時(shí)RS替代了電表內(nèi)阻RM，所以RM=RS。若RS為電阻箱時(shí)，RM可直接讀數(shù)。替代法如圖1.2.2所示，圖1.2.2替代法測(cè)量表頭內(nèi)阻Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.3.半值法半值法測(cè)量前表針必須準(zhǔn)確地調(diào)至零位,半值法測(cè)量表頭內(nèi)阻,如圖1.2.3所示。

a）滿標(biāo)度b）半標(biāo)度圖1.2.3半值法測(cè)量表頭內(nèi)阻測(cè)量線路如圖1.2.3在RS未接通前，先調(diào)節(jié)R1，使表針指示到滿標(biāo)度，如圖1.2.3a所示。此時(shí)（1.1）然后接通RS，調(diào)節(jié)RS使指針恰好指到標(biāo)度的中心點(diǎn)(滿標(biāo)度的一半數(shù)值，即半值)如圖1.2.3b）所示，此時(shí)（1.1）然后接通RS，調(diào)節(jié)RS使指針恰好指到標(biāo)度的中心點(diǎn)(滿標(biāo)度的一半數(shù)值，即半值)如圖1.2.3b）所示，此時(shí)

（1.2）同時(shí)，由AB兩點(diǎn)間的電位差可得或

或

（1.3）將(1)、(2)式代入(3)式，得即

在計(jì)算中，因電池內(nèi)阻較小，可以忽略不計(jì)。若則可認(rèn)為因?yàn)楫?dāng)：時(shí)，

RS用電阻箱時(shí)可直接讀得其阻值，即表頭內(nèi)阻RM。用半值法測(cè)量表頭內(nèi)阻時(shí)，為什么在測(cè)試前一定要把表針準(zhǔn)確地調(diào)在零位上呢？因?yàn)槿绻徽{(diào)至零位，當(dāng)滿標(biāo)度電流為I時(shí)，半標(biāo)度電流不等于，無(wú)法進(jìn)行推算。4.分路等電位差法在沒(méi)有儀器的情況下，可用分路等電位差法測(cè)得表頭內(nèi)阻如圖1.2.4所示，測(cè)試前，指針也必須準(zhǔn)確地調(diào)到零位上，測(cè)量原理同半值法一樣。分路等電位差法測(cè)定表頭內(nèi)阻如圖1.2.4所示。分路等電位差法測(cè)定表頭內(nèi)阻如圖1.2.5所示。1）.調(diào)節(jié)R1使指針剛好偏轉(zhuǎn)到滿標(biāo)度(設(shè)為50格)。2）.用各種阻值的碳膜電阻接到1、2兩點(diǎn)上測(cè)試，找出指針退回到中心標(biāo)度附近的電阻值R中。a）b）圖1.2.4分路等電位差法測(cè)定表頭內(nèi)阻圖1.2.5分路等電位差法測(cè)定表頭內(nèi)阻3）.用一只精確數(shù)值的電阻R精(±1%線繞電阻或碳膜電阻)，其阻值與R中相仿(大50%也可以，數(shù)值不一定要整數(shù)，但整數(shù)計(jì)算更方便)。把R精接在1、2兩點(diǎn)上，此時(shí)表針向后倒退，讀下格數(shù)A(估讀至小數(shù)一位)，這個(gè)數(shù)值是電流通過(guò)表頭的份數(shù)，倒退的格數(shù)50-A是電流通過(guò)R精的份數(shù)。由于并聯(lián)電路兩端的電位差相等，得則例：有一只表頭，在20℃時(shí)用分路等電位差法按圖1.2.5電路測(cè)定它的內(nèi)阻，開(kāi)關(guān)K閉合前調(diào)節(jié)R1使指針指示滿標(biāo)度(共50格)。當(dāng)K閉合后，指針倒退到27.4格處，求其內(nèi)阻。解：

表頭在20℃時(shí)的內(nèi)阻為1.65kΩ。在這個(gè)測(cè)試中，要求測(cè)得的RM才精確，即R的阻值要大。若要R大，則須提高E的電壓。E的數(shù)值從下式可估出，E的參考值如表1.2.1所示：式中：——表頭大概靈敏度。

分路等電位差法測(cè)量表頭內(nèi)阻時(shí)電壓E的參考值如表1.2.1所示。表頭靈敏度范圍E50~200μA≥15V50kΩ200~400μA≥9V15kΩ400~600μA≥6V7.5kΩ600~1000μA≥