三用表的设计.docx

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1、三用表的设计任务单：123号一、表头满偏电流50μA二、DC.A：引入电流0.13mA三、表头内阻+附加串联电阻为Rg=7.1KΩ一、已知参数1．每人的任务条A．直流电流档的引入电流：0.13mAB．测量机构总阻值：7.1KΩ2．公共参数A.测量机构的电流灵敏度：满刻度电流IS：50μAB．DC．A：：2.5级1mA10mA5AC．DC．V：：2.5级2.5V10V250V输入阻抗为：1/ISD．AC．V：5.0级D10V50V250V1000V输入阻抗为；4KΩ/v整流系数为：0.441，二极管正向电阻为：600Ω交流调节电

2、阻为2K～3KE．DΩ．：2.5级×1×10×100（扩展量程×1K）电阻中心值：22ΩΩ工作电池：1.6～1.2V二、各量程的元件参数设计1．DC.A量程的元件参数设计和分电路调试图（1）DC.A量程的元件参数设计。设计一个多量程环形分流式直流电流表，如下图。设表头内阻为Rg，电流灵敏度为Ig，扩大的电流量程为I1、I2、I3、I引。计算各分流电阻R1、R2、R3、R4。1）当电流为I引时：Rs=R1+R2+R3+R4=Ig*Rg/(I引-Ig)=0.00005*7100/(0.00013-0.00005)=4437.5Ω2

3、）当电流为I3时：R1+R2+R3=Ig*(Rg+Rs)/I3=0.00005*(7100+4437.5)/0.001=576.875Ω3）当电流为I2时：R1+R2=Ig*(Rg+Rs)/I2=0.00005*(7100+4437.5)/0.01=57.6875Ω4）当电流为I1时：R1=Ig*(Rg+Rs)/I1=0.00005*(7100+4437.5)/5=0.Ω得：R1=0.ΩR2=57.57213ΩR3=519.1875ΩR4=3860.625Ω（2）DC.A量程的分电路调试图。2．DC.V量程的元件参数设计和分电

4、路调试图：（1）DC.V量程的元件参数设计。设计一个多量程直流电压表电路，如下图。设表头内阻为Rg，电流灵敏度为Ig。先算R1R1=U1/Ig-Rg=2.5/0.00005-7100=42900Ω再算R2R2=(U2-U1)/Ig=(10-2.5)/0.00005=Ω再算R3R3=(U3-U2)/Ig=(250-10)/0.00005=Ω（2）DC.V量程的分电路调试图：3．AC.V量程的元件参数设计和分电路调试图：（1）AC.V量程的元件参数设计。与直流相似。交流电压的分压电阻电路如下图。设表头的内阻为Rg，电流灵敏度为Ig

5、。1）根据给定的交流电压灵敏度（输入阻抗Z）计算出交流引入电流（二极管前）I=1/Z=1/4000=0.00025A2）根据交流引入电流算出半波整流后的（二极管后）电流Ik=I*0.441=0.A3）计算分流电阻R=Ig*Rg/(Ik-Ig)=0.00005*7100/(0.-0.00005)=5892.Ω4）可调电阻RP一般是阻抗Z的一半RP=Z/2=2000Ω5）计算U0=Ug+URP+UVD1其中Ug为Rg上电压；URP是电位器RP上电压；UVD1是二极管VD1上的压降，硅管UVD1=0.65V。U0=Ig*Rg+RP*

6、Ik+UVD1=0.00005*7100+2000*0.+0.65=1.2255V6）参考上图，计算各分压电阻R1=(U1-U0)/I=(10-1.2255)/0.00025=35098ΩR2=(U2-U1)/I=(50-10)/0.00025=ΩR3=(U3-U2)/I=(250-50)/0.00025=ΩR4=(U4-U3)/I=(1000-250)/0.00025=Ω图中C为滤波电容，大约是5μF，防止整流后的脉动波形让表的指针不停的小幅度摆动，D2是保护二极管。（2）AC.V量程的分电路调试图4．Ω量程的元件参数设计和

7、分电路图：（1）Ω量程的元件参数设计1）电阻档基本电路如图所示是电阻档基本电路，其中RP为调零电位器；RP和Rd组成分流电阻。①电位器RP触点移到b点，电池电压最高（E=1.6V)。此时分流电阻为Rb(分流电阻小，分流电流大）。②电位器RP触点移到a点，电池电压最低（E=1.2V）。此时分流电阻为Rb+RP（分流电阻大，分流电流小）。③电位器RP触点移到b、a之间，电池电压为标准（E=1.5V)。此时分流电阻为Rb及RP的一部分之和。2）零支路电阻Rb和RP的计算各档的中心值：低倍率档：R*1的电阻中心值RZ1=22Ω中倍率档

8、：R*10的电阻中心值RZ2=220Ω高倍率档：R*100的电阻中心值RZ3=2200Ω最高倍率档：R*1K的电阻中心值RZ4=22000Ω先用电阻测量高倍率档电阻中心值RZ3计算E不同时的电流，以保证Rx=0时可以调零。例如：RZ3=2200Ω时，b点Imax=1.6/22