工程教育初级报告

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1、万用电表原理一．万用表的组成1.表头：1）用途：指示被测得数值2）测量机构：多采用高灵敏度的磁场系测量机构（注：灵敏度即万用表最小量程）3）满偏电流：数微安到数百微安，满偏电流越小，表头灵敏度越高。本表头满偏电流为83.3µÀ，在一般指针式万用表中属中档灵敏度。4）选择原则：灵敏度越高越好原因：万用表在用于测量时，要从被测电路中获取能量，用以推动表针偏转，这一能量越小，对被测电路影响越小，测量结果越准确。2.测量电路1）用途：通过测量线路的转换，把各种被测量（电压、电流或电平等）转换成表头偏转的直流微小电流，实现万用表的多功能测量，并

2、且有多种量限（或称满量程）。2）组成：多用各种规格的电阻原件组成（如绕线电阻、金属膜电阻、电位器等），在特殊测量中也会用到其它电子器件，如测量交流电压的整流原件，测量电阻的内置电池，测量交流电流的交流电流互感电感。3.转换开关1)用途：是万用表选择不同测量功能和不同量限时的电路切换器件。2)工作原理：转换开关通常采用多刀，多掷波段开关或专用的转换开关，通过旋转开关可以使万用表测量线（俗称表笔）与表内不同的测量线路接通，以满足不同的测量要求。而此次安装的MF-50型万用表，是利用印刷版铜箔作为固定触点，而三头簧片作为旋转触点构成的专用旋

3、转开关，共有18个档位，提供5种不同的测量功能。一．测量电路原理分析如上图所示为MF-50型万用表的电路原理由图可知：1）.表头灵敏度：83.3µÀ2）内阻（偏转线圈铜阻）：约1200Ω左右3）满偏时表头两端电压：83.3µÀХ1200Ω=100mV注：该电压并不能使并于表头二端的二极管产生电流，而电容在直流电压作用下相当于开路。（下面原理分析中，忽略此些器件的存在）1.直流电流的测量线路（DCA）此图利用闭路分流法，以达到量程扩展。图中，表头与W2串联组成——满偏电流83.3µÀ，内阻为1500Ω的基本表。测量电路采用环形分流式电路

4、，显然为满足“A点”与“*”间流过100µÀ时的表头满偏。则并联电阻总值应为：R并=83.3µÀХ1500Ω/（100-83.3）µÀ=7500Ω其中：R并=R1+R2+…..+R8此时，回路环阻总值为9KΩ，在此状态下我们可以求出每一测量档分流电阻的值。设：RN为第n档分流电阻总值（单位为Ω）IN为第n档电流测量满度值（单位为mA）则当第n电流测量档表头只是满度时应有下式：（9KΩ-RN）Х83.3µÀ=（IN-83.3µÀ）RN9KΩХ83.3µÀ-RN83.3µÀ=INRN-83.3µÀRNRN=9KΩХ83.3µÀ/IN根据上

5、式我们可以求得：第一档I1为2.5A，可得R1=0.3Ω第二档I2为250mA，可得R2=3Ω第三档I3为25mA，可得R3=30Ω而具体的Rn则为RN与RN-1的差值，即：Rn=RN-RN-1于是我们可得：R1=0.3Ω，R2=2.7Ω，R3=27Ω，余类推。同样，根据上述分析，我们可以求出环型分流电路中任一点接入时的满偏电流值。即：IN=9KΩХ83.3µÀ/RN式中：R并=R1+R2+…..+R8IN为此接入端对应的满偏电流值。据此可求得：R5与R6中间“B点”接入时的满偏值为：250µÀR7与R8中间“C点”接入时的满偏值为：

6、112µÀ2、直流电压的测量线路（DCV）图中：直流电压基本测量电路的表头分流接入端为A，此时的满偏电流为100µÀ，只要在A端串入相应的分压电阻，即可构成不同量程的电压表。根据前述，制成的电压表对被测电路的影响越小越好，对电压表而言，内阻越大，从电路分走的电流越小。本直流电压表的表头分流电路接入点电流满度为100µÀ，因此串入的分压电阻每分得1V电压所需的电阻值为：1V/100µÀ=10KΩ，或称电压测量灵敏度为10KΩ/V此值是表示电压表性能好坏的重要指标，此值越大，电压表性能越好。如图：A端与“*”间的等效电阻值为7.5KΩ//

7、1.5KΩ，而任一电压测量档的总电阻为：RVN=VN/100µÀ式中：VN为该测量档表头满偏电压值。实际应串入的电阻值为：RVN=RVN-1.25KΩ本表的最低直流电压测量档的满度为2.5V。所以R12=2.5V/100µÀ-1.25KΩ=25KΩ-1.25KΩ=23.75KΩ，由于不同量程的测量档其接入电阻是串联累加的，故相邻两测量档的串入电阻值应为：R=（VN-VN-1）/100µÀ本表2.5V档的相邻档满度电压值为10V，从上面分析可知：R11=（10-2.5）V/100µÀ=75KΩ依次可计算出：R10=400KΩ，R9=2M

8、Ω必须指出，1000V直流电压档的表头分流接入端为B点，此时满偏电流为250µÀ，因此，该档应串入的电阻总值为4MΩ，本表借用了交流测量线路的分压电阻，它们的测量电阻和正好为4MΩ。此时的电压测量灵敏度为4KΩ/V。显然