1、簡(jiǎn)易萬用表設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二 萬用表是常用的測(cè)量工具，主要是由直流微電流計(jì)G及若干電阻構(gòu)成。由于萬用表具有多種用途及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)主要熟悉萬用表的設(shè)計(jì)及校正。 第2頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二一、實(shí) 驗(yàn) 目 的第3頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二 1、了解萬用表測(cè)量電壓、電流以及電阻的基本原理 ； 2、掌握多量程萬用表的制作方法。 第4頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二二、實(shí) 驗(yàn) 原 理第5頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二 萬用表主要由磁

2、電式電流計(jì)以及一系列電阻構(gòu)成。由磁電式電流計(jì)和不同阻值的分流電阻可構(gòu)成不同量程的電流表，同樣，磁電式電流計(jì)和不同阻值分壓電阻就構(gòu)成了不同量程的電壓表。 電流計(jì)允許通過的最大電流稱為電流計(jì)的量程，用Ig表示，電流計(jì)線圈有一定的電阻稱為電流計(jì)的內(nèi)阻，用Rg 表示。量程Ig 與內(nèi)阻 Rg 是電流計(jì)特性的兩個(gè)重要參數(shù)。 第6頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二 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 ： 圖1-1 如果 并聯(lián)不同的分流電阻可構(gòu) 圖1-2成不同量程的電流表。如圖1-2所示電流表有四個(gè)不同量程。 I

3、gI - IgGRSG1、電流表的擴(kuò)程I = n IgRS =RgN - 1第7頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二 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如圖2-2 圖 2-2 GRXVRgRgV3R1R2R3V1V22、電壓表的改裝圖 2-1第8頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二三、實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容第9頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二標(biāo)準(zhǔn)表E變阻器B a：表頭Ig 與 Rg 的測(cè)量GA 將標(biāo)準(zhǔn)表與被測(cè)表按圖連接起調(diào)節(jié)可變電阻，直到被測(cè)表G滿偏，

4、這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)表的指示值就是Ig 將轉(zhuǎn)換開關(guān)由A轉(zhuǎn)向B，并保持變阻器位置不變，調(diào)節(jié)變阻器使標(biāo)準(zhǔn)表又出現(xiàn)原先的指示值，那么標(biāo)準(zhǔn)表變阻器的指示值就是Rg1、設(shè)計(jì)多量程電流表并校準(zhǔn)第10頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二b：多量程電流分流電阻的計(jì)算GRgR4 R3 R2 R1+ 設(shè)RS=R1+R2+R3+R4根據(jù)理論推導(dǎo)電流的量程與它分流電阻的乘積是一個(gè)常數(shù)，即其中：RS1=RS = R1+R2+R3+R4 RS2=R2+R3+R4RS3=R3+R4 RS4=R4 RS=IgRgI1 - IgIgI1I2I3I4第11頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二RS1=Ig(

5、Rg+RS)I1RS2=Ig(Rg+RS)I2RS3=Ig(Rg+RS)I3RS4=Ig(Rg+RS)I4R1 = RS - RS2R2=RS2 RS3R4=RS4R3=RS3 RS4第12頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二c：校準(zhǔn)與定級(jí)GRgR4 R3 R2 R1+A、接線圖2、記錄數(shù)據(jù)表 G A I3、校準(zhǔn)曲線AImax4、定級(jí)第13頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二2、設(shè)計(jì)多量程伏特表R1R2R3V1V2V3GRgIg在改裝后的電流表內(nèi)阻Rg ，電流為Ig。則：R1=V1Ig- RgR2=V2V1IgR3=V3V2Ig1：計(jì)算分壓電阻第14頁(yè)，共1

6、9頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二2：校準(zhǔn)與定級(jí)R1R2R3V1V2GVV3標(biāo)準(zhǔn)電壓表接線圖2 其他步驟同電流表類同，第15頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二 如果要將表頭改成歐姆表，可由左圖說明，開始短接a、b兩端，調(diào)節(jié)電阻R使得電流計(jì)滿刻度，此時(shí)： 當(dāng)Rx接入回路后，回路電流為： 所以，一旦 確定后，回路電流僅由 決定。當(dāng)時(shí)，Ix = I0 / 2，此時(shí)電流表指針指向刻度線中點(diǎn)，這時(shí)的電阻Rx稱為歐姆表的中值電阻。 a+b-RgRRxE3、設(shè)計(jì)歐姆表第16頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二I0與Rx成非線性關(guān)系，下表是幾個(gè)特殊值 起始 0 0.01 I0 99r 0.1 I0 9r 0.33 I0 2r 0.4 I0 1.5r 中央 0.5 I0 r 0.66 I0 0.5r 滿偏 I0 0 指針位置 I Rx設(shè)第17頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)7分，星期二由此方法可在電流計(jì)面板上刻上刻度,以顯示不同的阻值Rx。由于Ix與Rx呈非線性關(guān)系，所以歐姆表刻度為非均勻刻度，另外，實(shí)際是作為電源的電池也非恒定，所以歐姆表還需作零歐姆調(diào)整。歐姆表刻度線第18