萬用表的設(shè)計(jì)與組裝實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、.目錄引言2實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容5實(shí)驗(yàn)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(yàn)6三：制作量程2.50V 的直流電壓表并校驗(yàn)7四：制作量程10.0V 交流電壓表并校驗(yàn)8五：制作 100擋的歐姆表并校驗(yàn)10萬用表使用說明11參考資料11.萬用表的設(shè)計(jì)與組裝引言實(shí)驗(yàn)任務(wù) ：分析研究萬用表電路，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)萬用表。實(shí)驗(yàn)要求 ：1分析常用萬用表電路，說明個(gè)擋的夠功能和設(shè)計(jì)原理；2設(shè)計(jì)組裝并校驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案：用給定的表頭通過與相應(yīng)的電阻進(jìn)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(yàn)三：制作量程 2.50V 的直流電壓表并校驗(yàn)四：制作量程 10.0V 交流電壓表并校驗(yàn)五：制作 100 擋的歐姆表并校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)際內(nèi)阻為 R

5、? = 665.7?表頭量程 ?=0.5Ma則 ?=665.7 ?用下圖電路進(jìn)行校驗(yàn)GA?校驗(yàn)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(zhǔn)電流表的讀數(shù) ?為待測電流表的讀數(shù)。0?其誤差校驗(yàn)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(yàn)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(jìn)行分刻度校

6、驗(yàn).?GVR校驗(yàn)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(zhǔn)電壓表讀數(shù)。其校準(zhǔn)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(yàn)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(duì)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(shí)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(jìn)行校驗(yàn)G?串?V其校驗(yàn)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(zhǔn)電壓表的讀數(shù)， ? 為待校驗(yàn)的電壓表讀數(shù)。標(biāo)待其校驗(yàn)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(yàn)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(shí)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(shí)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(yàn)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(shí)并且滑動(dòng)變阻器阻值121為 1300 ? 時(shí)為 10 擋的歐姆表電路，當(dāng)快關(guān)切換至?時(shí)且滑動(dòng)變阻2器阻值為 130? 時(shí)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(shí)值之間存在誤差。因此在校驗(yàn)時(shí)給出了校驗(yàn)曲線，誤差、真實(shí)值、測量值之間的關(guān)系為真實(shí)值 =測量值 - 誤差（誤差即為校驗(yàn)曲線中的縱坐標(biāo)） 。（ 2）使用電表時(shí)請(qǐng)注意各表量程。使用交流電壓表時(shí)由于二極管的原因請(qǐng)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(jì)時(shí)已經(jīng)內(nèi)置在表頭內(nèi)，所以各表切換時(shí)不會(huì)有影響，應(yīng)注意使用歐姆表時(shí)