三用電表的設(shè)計(jì)制作與校正

1、三用電表的設(shè)計(jì)與組裝實(shí)驗(yàn)板,（重慶大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心研制）,萬用電表是一種多功能、多量程的電學(xué)儀表，它可在幾個(gè)不同量程測(cè)量直流電流、直流與交流電壓，還可測(cè)電阻等。由于它功能較多，在實(shí)驗(yàn)中獲得廣泛應(yīng)用。但也有不足，就是準(zhǔn)確度較低。本實(shí)驗(yàn)組裝三用電表(測(cè)直流電流、直流電壓、電阻)，分兩次實(shí)驗(yàn)完成，為的是讓學(xué)生在使用萬用電表方面打下一個(gè)基礎(chǔ)，也作為一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的一種訓(xùn)練。,,,,,實(shí)驗(yàn)一 表頭內(nèi)阻的測(cè)定和三用電表的設(shè)計(jì),1. 了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)

2、與其主要符號(hào)的意義；,2. 學(xué)會(huì)測(cè)量表頭內(nèi)阻的一種(或二種)方法；,3. 初步了解三用電表基本原理并進(jìn)行設(shè)計(jì)。,,,,,,,100μA表頭,直流電流表,電阻箱,滑線電阻器,直流穩(wěn)壓電源,單刀開關(guān),,1. 三用電表的構(gòu)成：,主要功能有三個(gè)：測(cè)電流、電壓、電阻,,2.表頭內(nèi)阻的測(cè)定：,,有半值法,采用半值法測(cè)量表頭內(nèi)阻的線路如圖62-2所示，圖中G是待測(cè)量的表頭(100μA)，G0是監(jiān)控電表(0～150μA)，r滑線電阻，R電阻箱，E直流穩(wěn)

3、壓電源。合上開關(guān)K1，斷開K2，G0與G是串聯(lián)回路，此時(shí)調(diào)滑線電阻器，滑動(dòng)頭C逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)(使輸出電壓增大)，使G滿度(或某一個(gè)定值)。顯然，流過G與G0的電流相等，記下它們的讀數(shù)后合攏K2，此時(shí)整個(gè)電路的電阻發(fā)生變化，G0與G表的讀數(shù)不會(huì)相等,調(diào)節(jié)滑線電阻的大小,使G的讀數(shù)保持原值不變，同時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱R的大小，使G0的讀數(shù)為原值的一半。這時(shí)，流過電阻箱R上的電流與流過表頭G的電流相等，則電阻箱R的值＝Rg。,,替代法,替代法測(cè)表頭內(nèi)

4、阻的線路如圖62-3所示，先將開關(guān)K2倒向1端，再合攏K1，調(diào)節(jié)C點(diǎn)位置，使G滿度(或某一定值)，此時(shí)記下G0的讀數(shù)，爾后把K2倒向2端，(先調(diào)R，使R約有5000Ω左右)，再調(diào)R的值，使G0保持原值不變，此時(shí)電阻箱讀數(shù)R＝Rg。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,R,,G,,0,,G,,K,,1,,E,,K,,2,,r,,c,,A,,B,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,R,,G

5、,,0,,G,,K,,1,,E,,K,,2,,r,,c,,A,,B,,2,,1,,,,圖,62,-,2,半值法測(cè)電表內(nèi)阻,,,,,圖,62,-,3,替代法測(cè)電表內(nèi)阻,,,3. 電表的基本誤差與校正,引用誤差:,,,,1. 測(cè)定表頭內(nèi)阻：,2. 參閱本實(shí)驗(yàn)Ⅱ三用電表的參考電路(圖62-6)以及有 關(guān)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。,3. 對(duì)照三用電表插線板，初步了解各元件位置， 轉(zhuǎn)換形狀的作用，及線圖布置。,4. 寫出你的設(shè)計(jì)報(bào)告。,,,,實(shí)驗(yàn)

6、二 三用電表的組裝與校正,1. 掌握三用電表的基本原理和設(shè)計(jì)方法；,2. 學(xué)習(xí)三用表的組裝與校正；,三用電表主要由磁電型測(cè)量機(jī)構(gòu)(即表頭)和轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的測(cè)量電路組成。 設(shè)計(jì)組裝的三用電表要求是：直流電流三擋，直流電壓三擋，歐姆表1擋，設(shè)計(jì)的參考電路如圖62-5所示。,,,,,1. 直流電流檔的設(shè)計(jì)：,表頭的量程為100μA，現(xiàn)在設(shè)計(jì)將量程擴(kuò)大到1mA、15mA、60mA .根據(jù)圖62-6,當(dāng)設(shè)計(jì)為1mA表時(shí)有,當(dāng)設(shè)計(jì)為

7、15mA表時(shí)有,當(dāng)設(shè)計(jì)為60mA表時(shí)有,I0(R3＋R2＋Rg)=(0.06-I0) R1 (3),I0Rg＝(0.001- I0)( R1+R2+R3) (1),I0(Rg+ R3)=(0.015-I0) (R1+R2) (2),上面三個(gè)方程聯(lián)立，即可獲得R1、R2、R3之值。,,2. 直流電壓擋的設(shè)計(jì)：,三用電表直流電壓檔部分電路,7.5v,15v,30v,R1、R2、R3已經(jīng)算出，故可以把虛線框看成一個(gè)等效表

8、頭的內(nèi)阻，因?yàn)榈刃П眍^的總電流為1mA，這樣，據(jù)擴(kuò)程的電壓量程，可分別算出R4、R5與R6之值。,,3. 歐姆擋的設(shè)計(jì),(1) 歐姆表的不均勻分度與中心阻值,(2) 調(diào)零電阻R7與限流電阻R8,(3) R8、R7與R9的計(jì)算：,1. 將100μA表頭改裝成如下規(guī)格的三用電表： 直流電流 1mA、15mA、60mA 直流電壓 7.5伏、15伏、30伏 歐姆表 中心阻為12KΩ 參照有關(guān)電路，算出R

9、1～R9的阻值。 注：表頭的內(nèi)阻要測(cè)準(zhǔn)！,2. 選擇符合上述計(jì)算值的電阻(一般均能在插線板上 找到)，若找不到合用的，可用可變電阻(即電位 器)調(diào)成所需的阻值。,3. 參照?qǐng)D62-6，將各元件及表頭引線插到接線板上， 聯(lián)好電路。,4. 檢驗(yàn)直流電路、直流電壓擋。 檢驗(yàn)電路自己設(shè)計(jì)。 校驗(yàn)時(shí)，以整數(shù)刻度(各個(gè)量程都要)校驗(yàn)5個(gè)點(diǎn)，被校表 選整數(shù)讀數(shù)，讀出標(biāo)準(zhǔn)表的相應(yīng)讀數(shù)。,5. 求組裝

10、表(電流、電壓各2擋)的準(zhǔn)確度等級(jí)。,6. 檢驗(yàn)調(diào)零電阻的效果。,7. 以電阻箱為準(zhǔn)，檢查歐姆表中心阻值是多少，是否符合 設(shè)計(jì)要求。(求百分誤差),8. 討論與評(píng)價(jià)你的設(shè)計(jì)與制作工作。,精品課件！,精品課件！,,,,,為什么歐姆表要設(shè)置調(diào)零電阻？如何計(jì)算它的阻值？我們接線板 上的調(diào)零電阻是分壓式還是限流(即制流)式？,2. 為什么不宜用歐姆表測(cè)量表頭內(nèi)阻？能否用歐姆計(jì)測(cè)量電源內(nèi)阻？,3. 若用15mA直流擋去測(cè)量直流電壓