万用电表的制作与定标标准报告

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1、课题十万用电表的制作与定标摘要本实验设计制作出一种简单而又实用的万用电表，可测直流电流、直流电压、电阻和交流电压，并对其各档进行了校验。关键词万用电表、微安表、电位器、整流、调零、中值电阻、校验实验原理本实验设计制作的万用表是以一块磁电型电流计（微安表）为核心制作而成的。直流电流、直流电压、电阻和交流电压的定量显示共用此微安表表头。图1就是本实验的电路设计。为了设计时计算的方便，设定微安表内阻与串联电阻之和（通过调可达到此值）。又设定。1．直流电流档的设计—Rg+R0D1D2R1RRWRΩRvE5mA10Ω5V－波段开关图1本实验电路设计图图1表头量限为μA，若扩大为mA，则（1）2．

2、直流电压档的设计图1中，由于已设定==880Ω，并联后=440Ω，，令为该档量程，则有：对5V档则（2）图2欧姆档电路－＋Rg－ΩRΩ3．欧姆档的设计从图1摘出欧姆电路见图2，则有，其中为外接待测电阻。从上式可看出，并不是随线性变化的，这就决定了指针表是非线性的，所以欧姆表度盘的分度是不均匀的。当时最大，指针满偏；时最小，指针指零，与电流表、电压表的零点正好相反。当时，，指针指向表的中心位置，这时的即为欧姆表的中值电阻。一般取两位有效数字，如12Ω（1.2KΩ）,24Ω（2.4KΩ）等。中值电阻是欧姆表的一个重要参量。只在中值电阻的0.1～10倍的刻度范围内测量才能有一定的精度。欧姆表

3、中的电源为一节干电池，其电动势在1.5V附近，新电池可达V，旧电池V。为了消除干电池电压变化的影响，使当（欧姆档外路短接）时表头指针总能指向满刻度，设置了调零电阻。显然电池电动势低时，的滑动端应向图的右侧移动，电池电动势高时则向左侧移动。计算中值电阻时，为方便起见，电池电压取最小值1.2V，此时的滑动端移动到最右侧，由于，所以二支路的电流相等，的回路电流为，因此可求出中值电阻-4-（3）又与并联阻值为440Ω，所以（4）本实验同时设定那么（5）解（1）、（5）式可得到、的设计值。实验仪器万用电表制作电路板（附250μA表头）、多量程直流电流表、多量程直流电压表、滑线变阻器、电阻箱、直流

4、6V电源、功率函数发生器、MF500型万用表、甲型干电池、数字万用表。操作要点1．利用“万用电表制作电路板”将250μA的微安表改装成有如下三档的万用电表：直流电流5mA、直流电压5V、欧姆档×100Ω。2．根据要求算出、、、、、的阻值及欧姆档的中值电阻。万V校准电压表电路R校准电流表电路mA万万R校准欧姆表电路3．熟悉万用表制作面板结构，设计计算出的各电阻均由可变电阻（电位器）替代，先不接线，通过数字万用表调成所需的值。参照图1连接面板线路。4．检验设计表的电流、电压各档。校验电压、电流档，参照下图连接外接线路（校验电流档时一定要串电阻箱）；对电流档校验3点。对直流5V档每隔0.5V

5、校验1点，定出该档的准确度等级。5．校验欧姆档(1)短接欧姆档外路两端，调节调零电阻使欧姆表指零。(2)调零后以电阻箱为准，测出欧姆档的定标线，即测出表头指针偏转格数与外电路（已知）的对应关系，作（，）图线（即欧姆档表头刻度线），检查中值电阻是否符合设计要求。可参考MF500型万用表欧姆档的表盘刻度线。预习思考题1．表头上串联电阻，使保持定值，是为了______和________；调节是否改变了电流表、电压表的内阻？算出你设计电流表、电压表的内阻值。答：便于设计；大批量生产；没有；=（1760-）/1760=83.6Ω=5/（2*250*10-6）=10000Ω2．欧姆表中值阻值如何确

6、定？为何欧姆表要设置调零电阻。答：中值电阻=2400Ω;因考虑电池电压的变化。3．设计出校验电流表、电压表的电路，注意校正电流表时要串联一个_____电阻。答：限流。4．欧姆表使用时，是否需要切断电源及与被测电阻有并联关系的其它元件；有串联呢？人手能否同时触及电阻或表笔两端？答：要；不必；不能。5．交流电流档的电路中，能否将二极管省去？答：不能，是为了保护在电压反向时不被击穿而设置。-4-数据处理1．实验测得=563Ω，则：=88Ω、=572Ω、=220Ω、=1960Ω、=9560Ω、=880-563=317Ω、中值电阻=2400Ω。2．校验电流表，校验数据如下：标准表（mA）3.65

7、4.004.50校准表（mA）3.874.254.753．校验电压表，校验数据如下：标准表（V）0.500.951.451.982.462.883.323.854.374.87校准表（V）0.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00△V（V）00.050.050.020.040.120.180.150.130.13最大相对误差为0.18÷5.0=0.036（V）所以直流5V档为5.0级。4．校验欧姆档（，）数