万用表设计实验报告――.doc

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1、万用表设计实验报告姓名：学号：时间：2013/4/20指导老师：徐行建任务单：070号任务单：070号一、已知参数：1．每人的任务条(每人不同，最后将任务条并设计作业一齐订好上交！)A．直流电流档的引入电流0.20mA(每人不同)B．测量机构总阻值（内阻+附加电阻=电阻Rg=3.2KΩ，每人不同）2．公共参数(每人相同)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

2、：600Ω交流调节电阻为2K～3KE．DΩ．：2.5级×1×10×100（扩展量程×1K）电阻中心值：22Ω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*3200/(0.0002-0.00005)=1066.67Ω2）当电流为I3时，R1+R2+R3=Ig*

3、(Rg+Rs)/I3=0.00005*(3200+1100)/0.001=213.33Ω3）当电流为I2时，R1+R2=Ig*(Rg+Rs)/I2=0.00005*(3200+1100)/0.01=21.33Ω4)R1=Ig*(Rg+Rs)/I1=0.00005*(3200+1100)/5=0.0427Ω由2）3）4）可得R2==21.257ΩR3=192Ω5）R4=Rs-(R1+R2+R3)=853.34Ω（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I

4、g。先计算R1R1=U1/Ig-Rg=2.5/0.00005-3200=46800Ω=46.8kΩ然后再用一段电路的欧姆定律分别计算R2，R3R2=(U2-U1)/Ig=(10-2.5)/0.00005=Ω=150kΩR3=(U3-U2)/Ig=(250-10)/0.00005=Ω=4800kΩ（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。交流电压的分流电阻计算和直流相似。交流电压的分压电阻电路如下图。设表头内阻为Rg，电流灵敏度为Ig。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

5、/4000=0.00025A2)由交流引入电流I计算出半波整流后的（二极管后）的电流Ik=I*0.435=0.A3)计算分流电阻R=Ig*Rg/(Ik-Ig)=0.00005*3200/(0.-0.00005)=2723.4043Ω4)可调电阻RP一般由经验取输入阻抗Z的一半RP=Z/2=2000Ω5)计算Uo=Ug+URP+UVD1。式中，Ug是测量机构内阻Rg上的电压；UR是电位器RP上的电压；UVD1是二极管VD1上的压降，硅管UVD1=0.65V。Uo=Ug+URP+UVD1=Ig*Rg+RP*Ik+UVD1=0.00005*3200+2000*0.+0.65=1.025V6)参考

6、上图，计算各分压电阻：R1=(U1-Uo)/I=(10-1.025)/0.00025=35900ΩR2=(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，约为5uF，防止整流后的脉动波形使表的指针不停的小幅摆动，VD2为保护二极管。（2）AC.V量程的分电路调试图4．Ω量程的元件参数设计和分电路图：(1)Ω量程的元件参数设计1.挡基本电路如上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

7、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的计算各档电阻中心值：低倍率挡，R×1的电阻中心值RZ1=22Ω中倍率挡，R×10的电阻中心值RZ2=220Ω高倍