YJ-WYB-I萬用电表的设计综合实验仪.doc

YJ-WYB-I万用电表的设计综合实验仪 电表在电测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行改装，以扩大其量程。万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。 一、实验目的 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将100μA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法 3、设计一个R中=10KΩ的欧姆表，要求E在1.35-1.6V范围内使用能调零 4、用电阻器校准欧姆表，画校准曲线，并根据校准曲线用组装好的欧姆表测未知电阻 5、学会校准电流表和电压表的方法 二.实验仪器 1、YJ-WYB-I万用电表的设计综合实验仪. 2.连接线若干 三.技术参数 1.电压源:0-2V 0-10V 双量程.连续可调 2.标准电流表:0-19.99mA. 3位半数显 3.标准电流表:0-19.99V. 3位半数显 4.自带电阻箱.0-111111.0Ω 四、实验原理 常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数。 测量内阻Rg常用方法有： （1）：半电流法也称中值法。 测量原理图见图1。当被测电流计接在电路中时，调节RW使电流计满偏；再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻改变电阻值即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且总电流强度仍保持不变，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。 （2）：替代法。 测量原理图见图2。当被测电流计接在电路中时，调节RW使电流计满偏；用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流亦保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。 替代法是一种运用很广的测量方法，具有较高的测量准确度。 2、改装为大量程电流表 根据电阻并联规律可知，如果在表头两端并联上一个阻值适当的电阻R2，如图3所示，可使表头不能承受的那部分电流从R2上分流通过。这种由表头和并联电阻R2组成的整体（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。如需将量程扩大n倍，则不难得出 R2=Rg/n ① 图3为扩流后的电流表原理图。用电流表测量电流时，电流表应串联在被测电路中，所以要求电流表应有较小的内阻。另外，在表头上并联阻值不同的分流电阻，便可制成多量程的电流表。 3、改装为电压表 一般表头能承受的电压很小，不能用来测量较大的电压。为了测量较大的电压，可以给表头串联一个阻值适当的电阻RM，如图4所示，使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻RM上。这种由表头和串联电阻RM组成的整体就是电压表，串联的电阻RM叫做扩程电阻。选取不同大小的RM，就可以得到不同量程的电压表。由图4可求得扩程电阻值为： ② 实际的扩展量程后的电压表原理见图4 用电压表测电压时，电压表总是并联在被测电路上。为了不致因为并联了电压表而改变电路中的工作状态，要求电压表应有较高的内阻。 4、改装微安表为欧姆表 用来测量电阻大小的电表称为欧姆表。根据调零方式的不同，可分为串联分压式和并联分流式两种。其原理电路如图5所示。 （a）串联分压式 （b）并联分流式 图5 欧姆表原理图 图中E为电源，R3为限流电阻，RW为调“零”电位器，Rx为被测电阻，Rg为等效表头内阻。图（b）中，RG与RW一起组成分流电阻。 欧姆表使用前先要调“零”点，即a、b两点短路，（相当于RX=0），调节RW的阻值，使表头指针正好偏转到满度。可见，欧姆表的零点是就在表头标度尺的满刻度(即量限)处，与电流表和电压表的零点正好相反。 在图（a）中，当a、b端接入被测电阻Rx后，电路中的电流为