《简易万用表设计》精选课件.pptVIP

* * 简易万用表设计 ? 电磁学系列 11 浙江大学物理实验中心 万用表是常用的测量工具，主要是由直流微电流计G及若干电阻构成。由于万用表具有多种用途及使用方便等优点，有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。 一、实 验 目 的 1、了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理 ； 2、掌握多量程万用表的制作方法。 二、实 验 原 理 万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流表，同样，磁电式电流计和不同阻值分压电阻就构成了不同量程的电压表。 电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计线圈有一定的电阻称为电流计的内阻，用Rg 表示。量程Ig 与内阻 Rg 是电流计特性的两个重要参数。 要将磁电式电表改装成量程为 I 的电流表，只需在电表表头两端 并联一个分流电阻，如图1-1分流电 阻阻值按以下公式计算 ： 图1-1 如果 并联不同的分流电阻可构 图1-2 成不同量程的电流表。如图1-2所示电流表有四个不同量程。 Ig I -- Ig G RS G 1、电流表的扩程 I = n Ig RS = Rg N - 1 如果要将表头改装成 量程为U的电压表，则表 头需串联一分压电阻，分 压电阻阻值按如下公式计算： 串联不同的分压电阻，得到 不同量程的电压表如图2-2 图 2-2 G RX V Rg Rg’ V3 R1 R2 R3 V1 V2 2、电压表的改装 图 2-1 三、实 验 内 容 标准表 E 变阻器 B a：表头Ig 与 Rg 的测量 G A 将标准表与被测表按图连接起调节可变电阻，直到被测表G满偏，这时标准表的指示值就是Ig 将转换开关由A转向B，并保持变阻器位置不变，调节变阻器使标准表又出现原先的指示值，那么标准表变阻器的指示值就是Rg 1、设计多量程电流表并校准 b：多量程电流分流电阻的计算 G Rg R4 R3 R2 R1 + 设 RS=R1+R2+R3+R4 根据理论推导电流的量程与它分流电阻的乘积是一个常数，即 其中： RS1=RS = R1+R2+R3+R4 RS2=R2+R3+R4 RS3=R3+R4 RS4=R4 RS= IgRg I1 - Ig Ig I1 I2 I3 I4 RS1= Ig(Rg+RS) I1 RS2= Ig (Rg+RS) I2 RS3= Ig(Rg+RS) I3 RS4= Ig(Rg+RS) I4 R1 = RS - RS2 R2=RS2 – RS3 R4=RS4 R3=RS3 – RS4 c：校准与定级 G Rg R4 R3 R2 R1 + A 、接线图 2、记录数据表 G A ΔI 3、校准曲线 A ΔI emax 4、定级 2、设计多量程伏特表 R1 R2 R3 V1 V2 V3 G Rg’ Ig’ 在改装后的电流表内阻Rg’ ，电流为Ig’。则： R1= V1 Ig’ -- Rg’ R2= V2—V1 Ig’ R3= V3—V2 Ig’ 1：计算分压电阻