萬(wàn)用表組裝 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、北京交通大學(xué)北京交通大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)題目學(xué)院班級(jí)學(xué)號(hào)姓名首次實(shí)驗(yàn)時(shí)間年月日指導(dǎo)教師簽字12北京交通大學(xué)目錄一.實(shí)驗(yàn)任務(wù)41.分析研究萬(wàn)用表電路，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)簡(jiǎn)單的萬(wàn)用表。4二.實(shí)驗(yàn)要求41.分析常用萬(wàn)用表電路，說(shuō)明各擋的功能和設(shè)計(jì)原理42.設(shè)計(jì)組裝并校驗(yàn)具有下列四擋功能的萬(wàn)用表43.給出將X100電阻擋改造為X10電阻擋的電路4三.實(shí)驗(yàn)主要器材4四.實(shí)驗(yàn)方案51.測(cè)定給定的微安表頭的量程I0和Rg。52.按照如圖所示電路進(jìn)行分流，制作出1mA直流電流表。53.按照如圖所示全橋整流電路圖制作直流電源。5五.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2、處理與分析7六.將X100擋歐姆表改裝成X10擋歐姆表設(shè)計(jì)方案10七.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)11八．參考文獻(xiàn)1112北京交通大學(xué)12北京交通大學(xué)一.實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.分析研究萬(wàn)用表電路，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)簡(jiǎn)單的萬(wàn)用表。二.實(shí)驗(yàn)要求1.分析常用萬(wàn)用表電路，說(shuō)明各擋的功能和設(shè)計(jì)原理2.設(shè)計(jì)組裝并校驗(yàn)具有下列四擋功能的萬(wàn)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)的直流電壓擋：量程2.50V；（3）以自制的1.00mA電流表為基礎(chǔ)的電阻擋（X100）：電源使用一節(jié)1.5V電池3.給出將X100電阻擋改造為X10電阻擋的電

3、路三.實(shí)驗(yàn)主要器材電路工具盒、可變電阻、數(shù)字萬(wàn)用表、導(dǎo)線若干12北京交通大學(xué)四.實(shí)驗(yàn)方案1.測(cè)定給定的微安表頭的量程I0和Rg。2.按照如圖所示電路進(jìn)行分流，制作出1mA直流電流表。圖-1萬(wàn)用表電路圖3.按照如圖所示全橋整流電路圖制作直流電源。圖-2全橋整流電路圖4.以1mA直流電流表為依據(jù)利用分壓原理制作出2.5V直流電壓表和10.00V的交流電壓表。并進(jìn)行校準(zhǔn)，具體的校準(zhǔn)方法為：（1）校準(zhǔn)方法：比較法（與標(biāo)準(zhǔn)萬(wàn)用表比較）。（2）校準(zhǔn)要求：給出校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出校準(zhǔn)曲線（折線）12北京交通大學(xué)圖-3校準(zhǔn)曲線格式樣圖（3）校準(zhǔn)電路：

4、將組裝表、標(biāo)準(zhǔn)表、限流電阻、電源接入電路（4）對(duì)組裝表實(shí)際量程的調(diào)整：組裝表、標(biāo)準(zhǔn)表均為1.00mA時(shí)方可進(jìn)行校準(zhǔn)5.而交流電壓的測(cè)原理與步驟為：（1）電路：半橋整流，只有半個(gè)周期電流通過(guò)毫安表（2）交流電壓平均值：整流后的直流電壓是交流電壓的平均值,平均值在數(shù)學(xué)上的定義：（3）二極管正向壓降0.6伏則（4）計(jì)算R4（5）注意校準(zhǔn)電路中電源接法：電壓要可調(diào)6.按照如圖所示電路制作X100擋歐姆表。圖-4歐姆表電路圖具體步驟為：（1）電源電壓：電源為1.5伏電池，計(jì)算時(shí)取1.3伏．（2）R1取最大值12北京交通大學(xué)（3）校準(zhǔn)：用電

5、阻箱進(jìn)行校準(zhǔn)，將其作為被測(cè)電RX接入電路；當(dāng)RX=0時(shí)，表頭指針應(yīng)滿偏，如不滿偏，應(yīng)調(diào)整調(diào)零電位器使其滿偏，然后進(jìn)行校準(zhǔn)．（4）校準(zhǔn)曲線：與電流、電壓不同，因?yàn)镽X與I不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系．（5）中值電阻：當(dāng)被測(cè)電阻RX等于電阻表內(nèi)阻時(shí)，指針指在表盤(pán)的中心位置，此時(shí)的阻值為電阻表的中值電阻．五.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析Uac=VRg=ΩIg=μAR串理=kΩR串實(shí)=kΩ（調(diào)零電阻）+kΩ（電阻箱）=kΩ格數(shù)050100150200I理/mAI實(shí)/mA格數(shù)I理/mAI實(shí)/mA表-1直流電流表測(cè)量值故得實(shí)際值和理論值的差值為：格數(shù)05010

6、0150200I實(shí)-I理格數(shù)300350400450500I實(shí)-I理表-2直流電流表誤差值于是得到校準(zhǔn)曲線12北京交通大學(xué)圖-5直流電流表校準(zhǔn)曲線對(duì)于2.5V直流電壓表的制作有數(shù)據(jù)R串理=kΩR串實(shí)=kΩ格數(shù)0100200300400500U理/VU實(shí)/VU實(shí)-U理/V表-2電壓表電壓測(cè)量值于是得校準(zhǔn)曲線12北京交通大學(xué)圖-76直流電壓表校準(zhǔn)曲線對(duì)于10V交流電壓表，有數(shù)據(jù)R4理=ΩR4實(shí)=Ω格數(shù)100200300400500U理/VU實(shí)/VU實(shí)-U理/V表3電壓表電壓測(cè)量值于是得到交流電壓表的校準(zhǔn)曲線12北京交通大學(xué)圖-8交流

7、電壓表校準(zhǔn)曲線對(duì)于所組裝的歐姆表，假設(shè)外加直流電壓源為1.3V有數(shù)據(jù)：R5理=Ω電流計(jì)格數(shù)500400300250200100理論值電阻/Ω電阻值/Ω△R/Ω1表-4歐姆表測(cè)量值圖-9歐姆表校準(zhǔn)曲線12北京交通大學(xué)六.將X100擋歐姆表改裝成X10擋歐姆表設(shè)計(jì)方案設(shè)歐姆表內(nèi)電源電壓為1.3V，R5=836Ω，若改裝成X10擋時(shí)，當(dāng)電流表表頭指針半偏時(shí)，接入測(cè)量電阻Rx應(yīng)該為132.5Ω，由電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)知道，此時(shí)應(yīng)該給原來(lái)測(cè)量端口并聯(lián)一電阻，設(shè)為R6。于是得電路圖為：圖-9歐姆表改裝電路圖由集總參數(shù)電路原理得公式：將半偏值代入得R

8、6=Ω，于是得到當(dāng)并聯(lián)一個(gè)這樣的電阻的時(shí)候能夠達(dá)到X10擋的效果，改裝完畢。七.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）插、拔信息線時(shí)，一定要關(guān)閉實(shí)驗(yàn)箱電源．（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨時(shí)注意表頭指針變化，有異常先關(guān)閉電源．（3）調(diào)節(jié)電位器時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速度要慢，不要猛轉(zhuǎn)．（4）每一擋制作、校準(zhǔn)完成