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1、萬用表的設計與組裝目錄引言2實驗方案：2一：直流電流檔3二：直流電壓檔3三：交流電壓檔4四：電阻檔4實驗內容5實驗步驟5一：制作可調電壓的直流電源5二：制作量程1.00mA直流電流表并校驗6三：制作量程2.50V的直流電壓表并校驗7四：制作量程10.0V交流電壓表并校驗8五：制作×100擋的歐姆表并校驗10萬用表使用說明11參考資料118萬用表的設計與組裝萬用表的設計與組裝引言實驗任務：分析研究萬用表電路，設計并組裝一個萬用表。實驗要求：1．分析常用萬用表電路，說明個擋的夠功能和設計原理；2．設計組裝并校驗具有下列四檔功能的萬用表。（1）直流電流
2、擋：量程1.00mA；（2）以自制的1.00mA電流表為基礎的直流電壓檔：量程2.50V。（3）以自制的1.00mA電流表為基礎的交流電壓檔：量程10.00V。（4）以自制的1.00mA電流表為基礎的電阻檔（×100）電源使用1.5V電池。3．給出將×100電阻檔改造為×10電阻檔的電路。主要儀器：表頭，導線若干，電阻箱若干，萬用表。實驗方案：用給定的表頭通過與相應的電阻進行串并聯(lián)可以組裝成有直流電壓、電流檔的萬用表。通過整流濾波電路可以組裝成有交流電壓檔的萬用表。該表頭的內阻為Rg，滿偏電流為Ig。一：直流電流檔表頭滿偏電流較小，不能直接測量較
3、大電流。因此需要小電阻分流。分流電路如圖（a）。設直流電流檔的量程為I。并聯(lián)電阻為Rx。由歐姆定律的IgRg=I1Rg+1Rx………………………………………………………………...(1)GRx8萬用表的設計與組裝(a)由公式（1）可以求得Rx的理論值是Rx=IgRgI-Ig二：直流電壓檔由于表頭內阻較小，滿偏電流也很小。因此滿篇電壓也很小則需串聯(lián)一個較大的電阻分壓。設直流電壓檔的量程為串聯(lián)電阻為Ry由歐姆定律得U=IRy+Ug………………………………………………….(2)其電路圖如圖（b）RyGGRx(b)則由式（2）可求得分壓電阻的理論值是Ry
4、=U-IgRgI三：交流電壓檔必須先把交流電壓轉為直流電壓再測其電壓。通過半橋整流電路可將交流電轉化為直流電。如圖（c）（c）電壓的有效值為U的交流電輸入后，經半橋整流后得到電壓平均值為E的直流電。8萬用表的設計與組裝四：電阻檔電阻檔是在自供電壓為E的直流電源下，與待測電阻串聯(lián)形成通路。再測量電阻。在兩極短接是電阻必須為零，故而電阻檔須有調零電阻。電阻檔電路圖如圖（d）GR2R1(d)實驗內容一：制作可調電壓的直流電源二：制作量程1.00mA直流電流表并校驗三：制作量程2.50V的直流電壓表并校驗四：制作量程10.0V交流電壓表并校驗五：制作×1
5、00擋的歐姆表并校驗實驗步驟一：制作可調電壓的直流電源用以下電路圖轉交流為直流8萬用表的設計與組裝R測量得最大輸出電壓Um為V二：制作量程1.00mA直流電流表并校驗按圖（a）組裝電流表。測得表頭內阻Rg=?表頭內固定的電阻R=?則表頭實際內阻為Rg=?表頭量程Ig=Ma則Rx=?用下圖電路進行校驗GRXA校驗結果：刻度I0(μA)IX(μA)ΔI(μA)其中I0為標準電流表的讀數(shù)IX為待測電流表的讀數(shù)。其誤差校驗曲線為8萬用表的設計與組裝三：制作量程2.50V的直流電壓表并校驗在1mA電流表的基礎上組裝2.50V的電壓表按圖（b）組裝電路可得R
6、y=U-IgRgI=?按下圖進行分刻度校驗RgRxGVR校驗結果如下刻度U0(V)Ux(V)ΔU(V)其中Ux為待測電壓表讀數(shù)，U0為標準電壓表讀數(shù)。其校準曲線為四：制作量程10.0V交流電壓表并校驗由于整流后的電流是平均值，則有I均=0.45I有效并且考慮到二極管的降壓作用降壓v則10v交流電壓經整流后對表頭的作用只有v換句話說10v交流電壓經半波整流后作用于表頭時指針偏轉角相當于v直流電壓作用下的偏轉角。則有R串=UI-RA=?用如下電路圖進行校驗8萬用表的設計與組裝GRxR串V其校驗結果如下刻度U標(V)U待(V)ΔU(V)其中U標為標準電
7、壓表的讀數(shù)，U待為待校驗的電壓表讀數(shù)。其校驗曲線如下圖。五：制作×100擋的歐姆表并校驗按圖（d）組裝電路即為×100擋的歐姆表。歐姆表自供電源為一節(jié)v的干電池。電阻R2與量程1mA的電流表串聯(lián)。當歐姆表兩端短接時待測電阻為零，表頭滿偏電流為1mA。由歐姆定律得R=?當歐姆表外接電阻等于內阻時表頭半偏，所以干路電流為mA路端電壓為v故中值電阻為R中=?歐姆表校驗結果如下表刻度電阻（?）下面給出×10擋的歐姆表電路8萬用表的設計與組裝GR1R2R其中R1=?,R2=?當開關切換至R1時并且滑動變阻器阻值為?時為×10擋的歐姆表電路，當快關切換至R2
8、時且滑動變阻器阻值為?時為×100擋的歐姆表電路萬用表使用說明：（1）由于儀器限制電表測量值與真實值之間存在誤差。因此在校驗時給出了校驗
