1、1a教類 萬用表是一種多用途，多量程的電工儀表。其類 型分為數(shù)字式和指針式兩種。 數(shù)字式萬用表：讀數(shù)直觀、準確，目前在各行業(yè)中應(yīng) 用廣泛。 指針式萬用表：又稱模擬表。 2a教類 在規(guī)定學(xué)時內(nèi)完成一臺指針式萬用表的設(shè)計、裝 配及調(diào)試任務(wù)，并要求分流器為所有量程共用。 1.給定條件： 2.檔位設(shè)計要求： 0.75mA；2.5mA；5mA；25mA (2)直流電壓測量量程分3檔 5V；15V；50V (3)交流電壓測量量程分2檔 10V；250V 表頭滿偏轉(zhuǎn)電流I0=500A；表頭等效內(nèi)阻r0=300 (1)直流電流測量量程分4檔 (4)直流電阻測量量程分3檔 R1； R10； R100 (5) 直

2、流電流0.75mA檔和直流電壓5V檔共用 3a教類 3.誤差要求： 電壓、電流檔誤差（相對誤差）5% 電阻檔誤差（相對誤差） 8% 1.初步了解電路設(shè)計的思路。 2.通過該大型實驗，鞏固電路理論知識并提高綜合 應(yīng)用和實際動手能力。 3.能做到正確使用萬用表，讀懂實際萬用表電路， 具備初步的維修能力。 表頭作用：指示被測量對象的數(shù)值。 測量電路作用：把被測值變換為適合表頭工作的電壓 或電流值。 轉(zhuǎn)換開關(guān)作用：改變內(nèi)部測量電路的連接，實現(xiàn)不同 檔位的切換或同一檔位不同量程之間的切換。 指針式萬用表的組成：一個磁電系微安表頭，一些附加 分流、分壓電阻等組成測量電路，以及一個轉(zhuǎn)換開關(guān)。 4a教類 1.

3、表頭參數(shù)(滿度電流I0,等效內(nèi)阻r0)的測定 (1)滿度電流測定 步驟： 1)測試前,將各表機械零點調(diào)整準確。 2)根據(jù)I0大小初步估算選擇適當(dāng)?shù)南?流電阻和電源電壓，緩慢調(diào)節(jié)使兩 表中有一表先至滿偏。 +-+- 被測表標準表 R E S 兩種情況： a.標準表先滿偏(如I標準 標準=500A,I測量測量495A)讀數(shù)偏小 b.被測表先滿偏(如I標準 標準=495A,I測量測量500A)讀數(shù)偏大 根據(jù)誤差計算公式： ra=(被測表讀數(shù)標準表讀數(shù))/標準值100% a情況： ra=(495-500)/500100%= -1.0% b情況： ra=(500-495)/500100%= +1.0%

4、5a教類 (2)等效內(nèi)阻的測定(半值法) a.K1閉合，K2打開，調(diào)整E，R1使表 頭指針滿偏I=I0 b.保持E，R1不變，再合上K2 c.調(diào)整R2,使表頭指針位于表盤刻度 中心I0/2 (假設(shè)總電流I = I0不變) 則R2=r0 +- r0 0 R1 E K1 K2R2 I 為保證總電流I=I0保持不變(合上K2時),需滿足一定條件 在E，R1恒定時，若保持總電流I 不因R2支路接入而變化， R1越大 越好 一般取 R1100 R2 6a教類 2.測量電路及參數(shù)計算 (1)直流電流測量電路 II0I = I1 + I2 I0 + I2 分流器的形式：開路置換式和閉路抽頭式 閉路抽頭式 +

5、- r0 0 R R E +- - I1 I2 I0 I +- r0 0 R E +- - I0 I +- r0 0 R1 I1 R2R3Rn Rp1 Rp2 Rp3 Rpn I2I3 In I0 +- - In I1 I2 I3為所需擴大 的電流量程設(shè)計值 實驗中取 In=1.5I0=750A In為最小檔一般取值 略大于I0 7a教類 計算分流總電阻Rpn I0 r0=Rpn(In-I0) Rpn=r0 I0 In-I0 計算各分流電阻 對Ik量程有： I0=Ik Rpk Rpn+r0 =In Rpn Rpn+r0 K=n-1,3,2,1 Rpk= In Ik Rpn R1=Rp1 R2=

6、Rp2-Rp1 Rn=Rpn-Rp(n-1) 8a教類 (2)直流電壓測量電路 UI0r0U = U1 + U2 I0r0 + U2 測量電路的形式：單個式倍率器和疊加式倍率器 疊加式倍率器 Re1= u1 I -(Rpnr0 ) I=In=750A Re2= u2 I -(Rpnr0 )-Re1 定義：1/I為電壓表的靈敏度，單位：/V 物理意義：每產(chǎn)生1V壓降所需電阻值 +- r0 0 Re1 u1 Re2Re3 I0 + - - u2u3 u I Rpn +- r0 0 RE +- - I0 U +- r0 0 RE +- - I0 U R U2 +- U1 9a教類 (3)交流電壓測量

7、電路 整流電路：全波整流和半波整流 全波整流 半波整流 + - - + 0 f(t) t 0 f(t) t 0 f(t) t 0 f(t) t 整流結(jié)果：形成方向不變,大小不斷變化的周期性脈動電流 10a教類 整流電路電流平均值與有效值的關(guān)系： 半波整流 I均 均=0.45I有效有效 或 I有效有效=2.22I均均 全波整流 I均 均=0.9I有效有效 或 I有效有效=1.11I均均 半波整流電路 +- r0 0 Re1 U1 Re2 D2 I0 U2 Ieff Rpn D1 I Re1= U1 Ieff - RD- (Rpnr0) 已知電壓表的靈敏度為1/Ieff Ieff =2.22I U

8、1 Ieff =Re1+RD+(Rpnr0 ) RD:整流二極管的正向電阻值 一般為5001k 實際中用 Re1= Ueff - UD - Ieff(Rpnr0)/Ieff 來計算 UD為管壓降，硅管為0.7V，鍺管為0.3V 11a教類 (4)直流電阻測量電路 a. 原理簡述 +- r0 0 E I0 Rc I Rx ab a,b端短路時,調(diào)節(jié)Rc使表頭滿偏 I = I0 = E Rc+r0 I = E Rx+(Rc+r0 ) a,b端接電阻Rx時 a,b端開路時(Rx)I 0 0 I00 I 標記刻度 I與Rx是非線性的 歐姆表刻度是不均勻的 Rx= Rc+r0時 I = E Rx+(Rc

9、+r0 )= I0 2 設(shè)RT= Rc+r0為中心阻值（同時又是等效內(nèi)阻） 12a教類 RT 2RT 2 1 RT 0 例如以電流為參考，來刻度歐姆表標尺刻度 Rx= RT= Rc+r0 I= I0/ /2 Rx= RT / /2 I=2 I0/ /3 Rx= 2RT I=I0/ /3 Rx= 4RT I=I0/ /5 b.零歐姆調(diào)節(jié) +- r0 0 E I0 Rc I Rx abRcRg +- r0 0 R0 Rc I0 IRpn-R0 E Rx ab Ri Rg Ri= Rg+Rc 13a教類 c.歐姆表量程的擴展 理論上，任何一個歐姆表測量電阻的范圍都可以是0， 但由于刻度規(guī)律的非線性，

10、誤差較小的范圍在RT/1010RT 設(shè)計要求 直流電阻測量共3檔量程分別為R1;R10;R100 電源電動勢E=1.5V,要求其下降到1.2V時,仍能夠短路調(diào) 零，正常工作。 在系列值中，取RT=15 則 R1 RT=15 R10 RT=150 R100 RT=1500 +- r0 0 R0 Rc I0 IRpn-R0 E Rx abRi Rc2 R100 R10 R1 Rc1 d c I Rg 14a教類 確定Rc取值 RT=1500=Ri I = E Ri 設(shè)R0滑動頭c點以上部分為x I0(r0 + x) = (I - I0)(Rpn- x)解出x Rg = (r0 + x)(Rpn-

11、x)解出Rg Ri= Rc+RgRc= Ri-Rg解出Rc 分別解出E=1.5V和E=1.2V 時Rc的取值， 取算術(shù)平均值為本次設(shè)計值Rc R10檔 R1檔 RT=Ri=150=Rc21500 解出Rc2 RT=Ri=15=Rc11500 解出Rc1 +- r0 0 R0 Rc I0 IRpn-R0 E Rx abRi Rc2 R100 R10 R1 Rc1 d c I Rg 15a教類 3.萬用表的校驗 滿度相對誤差計算公式： rm = X Xm100% X=X-A0 A0為真值，即標準表的指示值 Xm為被校表的量程滿度值 X為被校表的指示值 直流電流直流電壓 +- +- 被測表 標準表 穩(wěn)壓電源 +-被測表 電阻箱 +-+- 被測表標準表 R E S 直流電阻 校驗中心阻值 16a教類 17a教類 注意事項 1.實驗前寫好預(yù)習(xí)報告，要求有理論參數(shù)計算過程，進 實驗室后檢查； 2.實驗過程