实验一 仪表电压、电流量程的扩展

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1、时间就是金钱，效率就是生命！实验一仪表电压、电流量程的扩展一．实验目的1．掌握直流电压表、电流表扩展量程的原理和设计方法；2．学会校验仪表的方法。二．原理说明多量程电压表或电流表由表头和测量电路组成。表头通常选用磁电式仪表，其满量程和内阻用Iｍ和R0表示。多量程（如5V、50V）电压表的测量电路如图1－1所示，图中R1、R2称为倍压电阻，它们的阻值与表头参数应满足下列方程：图1－1多量程（如10ｍA、100ｍA）电流表的测量电路如图1－2所示，图中R3、R4、R5称为分流电阻，它们的大小与表头参数应满

2、足下列方程：当表头参数确定后，倍压电阻和分流电阻均可计算出来。根据上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法。图1－2扩展电压量程：用表头直接测量电压的数值为IｍR0，当用它来测量5V电压时，必须串联倍压电阻R1，若测量50V电压时，必须串联倍压电阻R1和R2。扩展电流量程：用表头直接测量电流的数值为Iｍ，当用它来测量大于Iｍ的电流时，必须并联分流电阻R3、R4、R5，如图1－2所示，当测量10ｍA时，‘－’端从‘ａ’引出，当测量100ｍA时，‘－’端从‘ｂ’引出。通常，用一个适当阻值的电位器与表头串

3、联，以便在校验仪表时校正测量数值。磁电式仪表用来测量直流电压、电流时，表盘上的刻度是均匀的（即线性刻度）。因而，扩展后的表盘刻度根据满量程均匀划分即可。在仪表校验时，必须首先校准满量程，然后逐一校验其它各点。三．实验设备1．直流数字电压表、直流数字电流表唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就！时间就是金钱，效率就是生命！2．恒压源（双路0~30V可调）3．EEL－18组件（含电阻箱、固定电阻，电位器）4．EEL－17（含磁电式表头1ｍＡ、160Ω，倍压电阻和分流电阻，电位器）四．实验内容1．扩展电压量程（

4、5V、50V）参考图1－1电路，首先根据表头参数Iｍ（1ｍＡ）和R0（160Ω）计算出倍压电阻R1、R2，然后用EEL－30组件中的表头和电位器RP1以及倍压电阻R1、R2相串联，分别组成5V和50V的电压表。用它测量恒压源可调电压输出端电压，并用直流数字电压表校验，如在满量程时有误差，用电位器RP1调整，然后校验其它各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。2．扩展电流量程（10ｍA、100ｍA）参考图1－2电路，根据表头参数Iｍ（1ｍＡ）和R0（160Ω）计算出分流电阻R3、R4、R5，首先用NEE

5、L－23SY中的表头和电位器RP2串联，然后和分流电阻R3、R4、R5并联。当测量10ｍA时，‘－’端从‘ａ’引出，当测量100ｍA时，‘－’端从‘ｂ’引出，当测量500ｍA时，‘－’端从‘ｃ’引出。用它测量图1－3所示电路中的电流，并用直流数字电流表校验，如在满量程时有误差，用电位器RP2调整，然后校验其它各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。图1－3中，电源用恒压源的12V输出端，制作的电流表、直流数字电流表和电阻RL1、RL2串联，其中，RL1＝51Ω，RL2用1ｋΩ的电位器（均在NEEL－2

6、3SY组件中）。五．实验注意事项1．磁电式表头有正、负两个连接端，电路中一定要保证电流从正端流入，否则，指针将反转。2．电流表的表头和分流电阻要可靠连接，不允许分流电阻断开。3．校准5V和50V电压表满量程时，均要调整电位器RP1。同样，在校准10ｍA、100ｍA电流表满量程时，均要调整电位器RP2。4．实验台上恒压源的可调稳压输出电压的大小，可通过粗调（分段调）波动开关和细调（连续调）旋钮进行调节，，并由该组件上的数字电压表显示。在启动恒压源时，先应使其输出电压调节旋钮置零位，待实验时慢慢增大。六

7、．预习与思考题1．设计5V和50V唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就！时间就是金钱，效率就是生命！电压表的测量电路，计算出满足实验任务要求的各量程的倍压电阻。自拟记录校验数据的表格。2．设计10ｍA和100ｍA电流表的测量电路，计算出满足实验任务要求的各量程的分流电阻。自拟记录校验数据的表格。3．电压表和电流表的表盘如何刻度？4．如何对扩展量程后的电压表和电流表进行校验？七．实验报告要求1．画出1V、10V电压表和10ｍA、100ｍA电流表的测量电路，标明倍压电阻和分流电阻的阻值。2．根据校验数据写出

8、电压表和电流表的校验报告。3．已知表头参数：1ｍＡ、160Ω，设计一个万用表（部分）测量电路，要求能测量5V、50V直流电压和10ｍA、100ｍA直流电流。4．回答思考题3和4。唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就！时间就是金钱，效率就是生命！实验二基本电工仪表的使用与测量误差的计算一．实验目的1.熟悉实验台上仪表的使用及布局；2.熟悉恒压源与恒流源的使用及布局；3.掌握电压表、电流表内电阻的测量方法；4.掌握电工仪表测量误差的计算方法。二．实验