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1、萬用表設計實驗報告姓名：學號：時間：2013/4/20指導老師：徐行建任務單：070號任務單：070號一、已知參數(shù)：1．每人的任務條(每人不同，最后將任務條并設計作業(yè)一齊訂好上交！)A．直流電流檔的引入電流0.20mA(每人不同)B．測量機構總阻值（內(nèi)阻+附加電阻=電阻Rg=3.2KΩ，每人不同）2．公共參數(shù)(每人相同)A.測量機構的電流靈敏度：滿刻度電流IS=50μAB．DC．A：：2.5級1mA10mA5AC．DC．V：：2.5級2.5V10V250V輸入阻抗為：1/ISD．AC．V：5.0級D10V50V250V1000V輸入阻抗為；4KΩ/v整流系數(shù)為：0.441，二極管正向電阻為
2、：600Ω交流調(diào)節(jié)電阻為2K～3KE．DΩ．：2.5級×1×10×100（擴展量程×1K）電阻中心值：22Ω工作電池：1.6～1.2V二、各量程的元件參數(shù)設計：1．DC.A量程的元件參數(shù)設計和分電路調(diào)試圖：(1)DC.A量程的元件參數(shù)設計。設計一個多量程環(huán)形分流式直流電流表，如下圖。設表頭內(nèi)阻為Rg，電流靈敏度為Ig，擴大的電流量程為I1、I2、I3、I引，計算各分流電阻R1、R2、R3、R4。1）當電流為I引時，Rs=R1+R2+R3+R4=Ig*Rg/（I引－Ig）=0.00005*3200/(0.0002-0.00005)=1066.67Ω2）當電流為I3時，R1+R2+R3=Ig*
3、(Rg+Rs)/I3=0.00005*(3200+1100)/0.001=213.33Ω3）當電流為I2時，R1+R2=Ig*(Rg+Rs)/I2=0.00005*(3200+1100)/0.01=21.33Ω4)R1=Ig*(Rg+Rs)/I1=0.00005*(3200+1100)/5=0.0427Ω由2）3）4）可得R2==21.257ΩR3=192Ω5）R4=Rs-(R1+R2+R3)=853.34Ω（2）DC.A量程的分電路調(diào)試圖：2．DC．V量程的元件參數(shù)設計和分電路調(diào)試圖：（1）DC.V量程的元件參數(shù)設計。設計一個多量程直流電壓表電路，如下圖。設表頭內(nèi)阻為Rg，電流靈敏度為I
4、g。先計算R1R1=U1/Ig-Rg=2.5/0.00005-3200=46800Ω=46.8kΩ然后再用一段電路的歐姆定律分別計算R2，R3R2=(U2-U1)/Ig=(10-2.5)/0.00005=Ω=150kΩR3=(U3-U2)/Ig=(250-10)/0.00005=Ω=4800kΩ（2）DC.V量程的分電路調(diào)試圖：3．AC.V量程的元件參數(shù)設計和分電路調(diào)試圖：（1）AC.V量程的元件參數(shù)設計。交流電壓的分流電阻計算和直流相似。交流電壓的分壓電阻電路如下圖。設表頭內(nèi)阻為Rg，電流靈敏度為Ig。1)根據(jù)給定的交流電壓靈敏度（輸入阻抗Z）計算出交流引入電流（二極管前）I=1/Z=1
5、/4000=0.00025A2)由交流引入電流I計算出半波整流后的（二極管后）的電流Ik=I*0.435=0.A3)計算分流電阻R=Ig*Rg/(Ik-Ig)=0.00005*3200/(0.-0.00005)=2723.4043Ω4)可調(diào)電阻RP一般由經(jīng)驗取輸入阻抗Z的一半RP=Z/2=2000Ω5)計算Uo=Ug+URP+UVD1。式中，Ug是測量機構內(nèi)阻Rg上的電壓；UR是電位器RP上的電壓；UVD1是二極管VD1上的壓降，硅管UVD1=0.65V。Uo=Ug+URP+UVD1=Ig*Rg+RP*Ik+UVD1=0.00005*3200+2000*0.+0.65=1.025V6)參考
6、上圖，計算各分壓電阻：R1=(U1-Uo)/I=(10-1.025)/0.00025=35900ΩR2=(U2-U1)/I=(50-10)/0.00025=ΩR3=(U3-U2)/I=(250-50)/0.00025=ΩR4=(U4-U3)/I=(1000-250)/0.00025=Ω圖中C為濾波電容，約為5uF，防止整流后的脈動波形使表的指針不停的小幅擺動，VD2為保護二極管。（2）AC.V量程的分電路調(diào)試圖4．Ω量程的元件參數(shù)設計和分電路圖：(1)Ω量程的元件參數(shù)設計1.擋基本電路如上圖所示是電阻檔基本電路，其中RP為調(diào)零電位器；RP和Rd組成分流電阻。1)電位器RP觸點移到b點，電池
7、電壓最高（E=1.6V）。此時分流電阻為Rb(分流電阻小，分流電流大)。2)電位器RP觸點移到a點，電池電壓最低（E=1.2V）。此時分流電阻為Rb+RP(分流電阻大，分流電流小)。3)電位器RP觸點移到b、a之間，電池電壓為標準（E=1.5V），此時分流電阻為Rb及RP的一部分之和。2.零支路電阻Rb和RP的計算各檔電阻中心值：低倍率擋，R×1的電阻中心值RZ1=22Ω中倍率擋，R×10的電阻中心值RZ2=220Ω高倍
