用电表的设计制作与校正幻灯片

替代法
替代法测表头内阻的线路如图62-3所示，先将开关 K2倒向1端，再合拢K1，调节C点位置，使G满度(或 某一定值)，此时记下G0的读数，尔后把K2倒向2端， (先调R，使R约有5000Ω左右)，再调R的值，使G0 保持原值不变，此时电阻箱读数R＝Rg。
A K1 r Ec
G0
A
K2
K1 r
R GE c
－
＋
A
R1
R2
R3
R4
R5 R6
－
7.5v 15v 30v
三用电表直流电压档部分电路
R1、R2、R3已经算出，故可以把虚线框看成一个等效表 头的内阻，因为等效表头的总电流为1mA，这样，据扩程的 电压量程，可分别算出R4、R5与R6之值。
3. 欧姆挡的设计
(1) 欧姆表的不均匀分度与中心阻值
(2) 调零电阻R7与限流电阻R8
3. 参照图62-6，将各元件及表头引线插到接线板上， 联好电路。
4. 检验直流电路、直流电压挡。 检验电路自己设计。 校验时，以整数刻度(各个量程都要)校验5个点，被校表 选整数读数，读出标准表的相应读数。
5. 求组装表(电流、电压各2挡)的准确度等级。
6. 检验调零电阻的效果。
7. 以电阻箱为准，检查欧姆表中心阻值是多少，是否符合 设计要求。(求百分误差)
用电表的设计制作与校正 幻灯片
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三用电表的设计与组装实验板
（重庆大学实验中心研制）
【实验背景】
万用电表是一种多功能、多量程的电学仪表，它可
在几个不同量程测量直流电流、直流与交流电压，还可 测电阻等。由于它功能较多，在实验中获得广泛应用。 但也有不足，就是准确度较低。本实验组装三用电表(测 直流电流、直流电压、电阻)，分两次实验完成，为的是 让学生在使用万用电表方面打下一个基础，也作为一个 设计性实验的一种训练。
R8 R7
－A＋ R1 R2 R3
R9 R4 R5 R6
E
－A ＋ R1 R2 R3
Ω
15mA 1mA 7.5伏
－
60mA
＋ 15伏 30伏－
60mA 15mA 1mA
图62-5
图62-6
1. 直流电流档的设计：
表头的量程为100μA，现在设计将量程扩大到1mA、15mA、60mA 根据图62-6
8. 讨论与评价你的设计与制作工作。
【思考题】
1. 为什么欧姆表要设置调零电阻？如何计算它的阻值？我们接线板 2. 上的调零电阻是分压式还是限流(即制流)式？ 2. 为什么不宜用欧姆表测量表头内阻？能否用欧姆计测量电源内阻？ 3. 若用15mA直流挡去测量直流电压15伏，将会产生什么后果？为什么？ 4. 通过设计、组装、校正，总结一下万用电表使用时应注意哪些点？
实验一 表头内阻的测定和三用电表的设计
【实验目的】 1. 了解磁电式电表的结构与其主要符号的意义； 2. 学会测量表头内阻的一种(或二种)方法； 3. 初步了解三用电表基本原理并进行设计。
【实验仪器】
100μA表头 直流电流表
电阻箱 滑线电阻器 直流稳压电源
单刀开关
【实验原理】
1. 三用电表的构成：
主要功能有三个：测电流、电压、电阻
-μA +
-μA+
-+
μA
R=?
R=?
B-
A +B-
A+ B
(a)电流表
(b)电压表
R"=?
+
RxABiblioteka (c)欧姆表2.表头内阻的测定：
有半值法
采用半值法测量表头内阻的线路如图62-2所示，图中G是待测量的
表头(100μA)，G0是监控电表(0～150μA)，r滑线电阻，R电阻箱，E直 流稳压电源。合上开关K1，断开K2，G0与G是串联回路，此时调滑线电 阻器，滑动头C逐渐向A点移动(使输出电压增大)，使G满度(或某一个定 值)。显然，流过G与G0的电流相等，记下它们的读数后合拢K2，此时整 个电路的电阻发生变化，G0与G表的读数不会相等,调节滑线电阻的大小, 使G的读数保持原值不变，同时调节电阻箱R的大小，使G0的读数为原值 的一半。这时，流过电阻箱R上的电流与流过表头G的电流相等，则电阻 箱R的值＝Rg。
G0 2
K2 1
RG
B
图62-2 半值法测电表内阻
B
图62-3 替代法测电表内阻
3. 电表的基本误差与校正
引用误差:
Kmax100% Am
Δi
ΔAmax Ai
电流校正曲线
【实验内容】
1. 测定表头内阻： 2. 参阅本实验Ⅱ三用电表的参考电路(图62-6)以及有 关电路进行设计。 3. 对照三用电表插线板，初步了解各元件位置， 转换形状的作用，及线图布置。
4. 写出你的设计报告。
实验二 三用电表的组装与校正
【实验目的】
1. 掌握三用电表的基本原理和设计方法； 2. 学习三用表的组装与校正；
【实验原理】
三用电表主要由磁电型测量机构(即表头)和转换开关控制的 测量电路组成。
设计组装的三用电表要求是：直流电流三挡，直流电压三挡， 欧姆表1挡，设计的参考电路如图62-5所示。
－ A
＋
(3) R8、R7与R9的计算： R 8
R7
R9
RD
E
B －
AΩ
【实验内容】
1. 将100μA表头改装成如下规格的三用电表： 直流电流 1mA、15mA、60mA 直流电压 7.5伏、15伏、30伏 欧姆表 中心阻为12KΩ 参照有关电路，算出R1～R9的阻值。 注：表头的内阻要测准！
2. 选择符合上述计算值的电阻(一般均能在插线板上 找到)，若找不到合用的，可用可变电阻(即电位 器)调成所需的阻值。
当设计为1mA表时有
I0Rg＝(0.001- I0)( R1+R2+R3) (1)
当设计为15mA表时有
I0(Rg+ R3)=(0.015-I0) (R1+R2) (2)
当设计为60mA表时有
I0(R3＋R2＋Rg)=(0.06-I0) R1 (3)
上面三个方程联立，即可获得R1、R2、R3之值。
2. 直流电压挡的设计：