仪表自动控制实验报告完整

仪表自动控制实验报告(可以直接使用，可编辑实用优秀文档，欢迎下载）
一、
实验目的
1、通过实验对自控仪表和控制元器件有一具体认识。

2、了解自控原理，锻炼动手能力。

学习并安装不同的温度自控电路。

3、通过对不同电路的调试和数据测量，初步掌握仪表自控技术。

4、要求按流程组装实验电路，并测量加热反应釜温度随加热时间的变化。

5、要求待反应釜加热腔温度稳定后测量加热釜轴向温度分布规律。

二、实验原理
仪表自动控制在现代化工业生产中是极其重要的，它减少大量手工操作，使操作人员避免恶劣、危险环境，自动快速完成重复工作，提高测量精度，完成远程传输数据。

本实验就是仪表自动控制在化工生产和实验中非常重要的一个分支——温度的仪表自动控制。

图-1所示是本实验整套装置图。

按图由导线连接好装置，首先设置“人工智能控制仪”的最终温度，输出端输出直流电压用于控制“SSR”（固态继电器），则当加热釜温度未达到最终温度时“SSR”是通的状态，电路导通，给加热釜持续加热；当加热釜温度达到最终温度后“SSR”是不通的状态，电路断开，加热釜加热停止。

本实验研究的数据对象有两个：其一，测量仪表在加热釜开始加热后测量的升温过程，即温度随时间变化；其二，当温度达到最终温度并且稳定后，测量温度沿加热釜轴向的分布，即稳定温度随空间分布。

图-1 实验装置图
1、控温仪表，2测温仪表，3和4、测温元件（热电偶），5电加热釜式反应器，6、保险7、电流表，8固态调压器，9、滑动电阻，10、固态继电器（SSR），11、中间继电器，1
2、开关
实验装置中部分仪器的工作原理：
1，控温仪表：输出端输出直流电压控制SSR，当加热釜温度未达到预设温度时SSR使电路导通，持续加热；当达到最终温度后SSR使电路断开，加热停止。

2，测温仪表：与测温的热电偶相连，实时反馈加热釜内温度的测量值。

3、4，热电偶：分别测量加热腔和反应芯内的温度。

工作原理：热电阻是利用金属的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量。

它是由两种不同材料的导体焊接而成。

焊接的一端插入被测介质中，感受被测温度，称为热电偶的工作端或热端。

另一端与导线连接，称为自由端或冷端。

若将其两端焊接在一起，且两段存在温度差，则在这个闭路回路中有热电势产生。

如在回路中加一直流毫伏计，可见到毫伏计中有电势指示，电势的大小与两种不同金属的材料和温度有关，与导线的长短无关。

图2 热电偶工作原理
8，RSA固态调压器原理：通过电位器手动调节以改变阻性负载上的电压，来达到调节输出功率的目的（相当于一个滑动变阻器）。

输出端接加热回路，输入端接控温仪表。

10，SSR 固态继电器工作原理：固态继电器是一种无触点通断电子开关，为四端有源器件。

其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端。

在输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。

可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功
能（图3），即实现了用直流电控制交流电。

输出端接加热回路，输入端接控温仪表。

图3 固态继电器原理
11，中间继电器工作原理（如图4）：中间继电器有常开、常闭两组触点。

电磁线圈不通电时，电磁铁T 不吸合，此时触点B，B’导通，称为常闭触点。

触点A，A’不导通称为常开触点。

反之，电磁线圈通电时，电磁铁T 吸合，触点B，B’的状态由闭合变为打开不导通，而触点A，A’的状态由打开变为闭合而导通。

图-4 中间继电器工作原理图
图5 装置图
三、实验仪器
控温仪表（AI-T08），测温仪表（AI-T08），热电偶2个，中间继电器（C5×2 0910），固态继电器（SSR-10 DA），固态调压器（XSSVR-2410），电流表(69L9)，开关，保险丝（RT18-32），导线若干，工具(螺丝刀2个)，电加热釜式反应器。

四、实验步骤
1．根据实验流程图5组装仪表自动控制加热系统，注意在接线时用不同颜色的导线标识正负极，以便后期检查。

2．组装完毕后，经过指导教师检查后方可通电。

3．通电后设置控制仪表参数和温度。

设置目标温度为120℃，加热电流为1.0-1.5A。

4．打开加热电源，测定升温曲线。

每间隔1分钟进行一次记录，控制仪表和显示仪表都要记录。

注意加热釜温度上升很迅速。

）后，5．待加热釜内温度达到目标温度稳定在120℃（温度波动不超过1
再测量温度10分钟，则温度随时间变化测量完毕。

接下来测量轴向温度分布，
由下至上每间隔1厘米测一个点。

6．实验完毕后，拆除控制电路。

所用仪表、元器件、工具等放回原处。

五、实验数据记录
表-1 加热釜升温数据记录
表-2 加热釜轴向温度分布数据记录
9 101.9 29 101.3
10 104.8 30 98.3
11 106.6 31 94.3
12 108.7 32 88.3
13 110.8 33 88.0
14 112.2 34 85.5
15 113.5 35 79.4
16 114.4 36 67.7
17 115.2 37 55.7
18 115.6 38 51.8
19 115.8
六、数据处理
根据表1 、表2可以绘制加热釜升温图(图6)和图加热釜稳态轴向温度分布图（图7）。

图6 升温曲线
图7 加热釜稳态轴向温度分布图
由图6可以看出，随着加热的进行，加热釜的加热腔温度在前5分钟快速上升，并到达指定温度120℃，此后温度一直维持在120℃，伴随小幅度的上下波动，可求得此段平均温度为120.173℃，稍高与设定值120℃。

而反应芯内由于是隔壁传热，温度上升的比较慢，升温速率不断加快，最终稳定在51.5℃左右，可以观察到到达稳定的时间为15分钟，比加热腔的稳定时间要靠后10分钟左右，稳定之后随着时间推移有微小下降趋势。

由图7可以看出，随着距离变化，反应芯内的稳定温度有所不同，中心部分的温度最高，而底部和顶部的温度最低，整体呈现“凸”形分布，所有轴向温度相对于中心温度基本为对称分布。

七、分析与讨论
本实验中可能存在的误差为：
1.在测量轴向温度分布时，向外拔出的距离并不能很好地控制在1cm。

停留时间也不能很好的控制在10s；
2.由于计录数据是每隔1分钟记一次，可能漏掉重要数据，引起实验误差。

3.测温传感器热电偶本身存在的误差
八、思考题
1，热电偶为什么要进行冷端补偿？冷端补偿有几种方法？。

答：热电偶靠冷热两端温差产生的电势差测量温度，设计时其显示的温度要求对应的冷端温度是固定的某一个值，但是在实际使用过程中冷端未必处于该温度下，所以需进行冷端修正/补偿。

共有5种方法：
1）冷端恒温法：将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使其温度保持0℃不变，它可消除t0不等于0℃而引入的误差。

2）计算修正法：当热电偶的冷端温度不等于0℃时，测得的热电势E(t,t0)与冷端为0℃时测的E(t,0℃)不同，可利用下式：E(t,0℃)=E(t,t0)+E(t0,0℃)来修正，右式第一项为毫伏表直接测得的热电势，第二项是由t0在该热电偶分度表查出的补偿值，二者相加即可。

3）仪表机械零点调整法：当热电偶的冷端温度比较恒定，对测量精度要求不太高时，可将机械零点调整至热电偶实际所处的t处，相当于在输入热电偶的电势前就给仪表预输入一个电势，此法虽有一定误差，但很简便常用。

4）电桥补偿法：此法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。

5）补偿导线法：此法将热电偶的冷端温度从温度较高、变化大的地方转移到温度较低、变化小的方向，等于延长了热电偶。

2.如果冷端补偿温度为20℃，测量仪表显示的是30℃，则测量点的真实温度是多少？
答：50℃
3.什么叫位式控制？位式控制需要设定几个温度？
答：位式控制又称通断式控制，是将测量值与设定值相比较之差值经放大处理后，对调节对象作开或关控制的调节。

位式控制又分二位式控制和三位式控制，分别介绍如下：
1、二位式控制：是指用一个开关量控制负载方式，具有接线简单、可靠性高成本低廉的优点，应用场合十分广泛。

2、三位式控制：是指用二个开关量控制分别控制二个负载，一般情况下一个设
置为主控，另一个为副控，是为了克服二位式控制容易产生的调节速度与过冲量之间的矛盾面发展的一种控制方式。

只需设定1个温度。

4.什么叫PID控制？需要设定几个温度？
答：PID控制指能同时进行比例控制、微分控制与积分控制的控制。

只需要设定一个目标温度。

5．简要叙述PID控制中P、I、D三个字母的含义。

答：P：比例控制，输出的调节信号与输入信号（偏差）成比例关系，调节速度较快
I：积分控制，输出变化量与输入的偏差的积分成正比，可消除余差
D：微分控制，输出变化量与输入的偏差信号的变化速度成正比，可实现超前控制。

数据结构实验报告四——哈希表查找名字（字符串）
实验题目：哈希表查找名字（字符串）
实验目标：
输入一组名字（至少50个），将其保存并利用哈希表查找。

输出哈希查找冲突次数，哈希表负载因子、查找命中率。

数据结构：
哈希表和数组（二维）。

二维数组用于静态顺序存储名字（字符串），哈希表采用开放定址法，用于存储名字（字符串）对应的关键字并实现对名字（字符串）的查找。

需要的操作有：
1.关键字求取（主函数中两次出现，未单独编为函数）
关键字key=abs（字符串首位ASCII码值-第二位ASCII码值+第（[]+1）位ASCII码值-最后一
位ASCII码值-倒数第二位ASCII码值）*字符串长度（abs为求整数绝对值的函数）。

2.处理关键字的哈希函数（Hash）
利用平方取中法求关键值key在哈希表中的位置。

公式add=（key*key）%1000/LENGTH（add 为key在哈希表中的地址）。

int Hash(int key)
{
return((key*key)/1000%LENGTH);
}
3.处理哈希表中冲突的函数（Collision）
利用线性探测再散列处理冲突，利用全局变量count统计冲突次数。

int Collision(intkey,intHashtable[])
{
inti;
for(i=1;i<=LENGTH;i++)
{
if(Hashtable[(Hash(key)+i)%LENGTH]==-1)
return((Hash(key)+i)%LENGTH);
count++;
}
}
4.哈希表初始化（InitHash）
voidInitHash(intHashtable[])
{
inti;
for(i=0;i<LENGTH;i++)
Hashtable[i]=-1;
}
5.向哈希表中插入关键字（InsertHash）
voidInsertHash(intkey,intHashtable[])
{
int add;
if(Hashtable[add]==-1)
Hashtable[add]=key;
else
{
add=Collision(key,Hashtable);
Hashtable[add]=key;
}
}
6.查找关键字在哈希表中的存储位置（SearchHash）
intSearchHash(intkey,intHashtable[])
{
int add;
add=Hash(key);
if(Hashtable[add]==key)
return add;
while(Hashtable[add]!=key&&Hashtable[add]!=-1)
add=Collision(key,Hashtable);
return add;
}
7.输出哈希表（PrintHash）（帮助调试用）
voidPrintHash(intHashtable[])
{
inti;
for(i=0;i<LENGTH;i++)
if(Hashtable[i]!=-1)
printf("%3d:%d\n",i+1,Hashtable[i]);
}
8.求字符串长度（strlen）（函数库<string.h>包含）以及求整数的绝对值（abs）（函数库<math.h>包含）
算法设计：
1建立长度为LENGTH的哈希表Hash（LENGTH具体值由宏定义决定）。

2输入要插入的字符串总数num（num小于等于LENGTH），再输入num个字符串，将这num个字符串的关键值key计算出来后插入哈希表中。

3输出哈希表（帮助调试用，并非实验目的）。

4依次查找这num个字符串对应的关键字在哈希表中位置，并统计冲突次数，记为count。

根据公式计算负载因子和命中率（负载因子=表中填入的记录数/哈希表的长度，命中率=元素个数/查找次数）。

输出元素个数、冲突次数、查找次数、负载因子、命中率。

源程序（将LENGTH定义为60，实际调试中定义为60和100各一次）：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#define LENGTH 60 /*实际调试中定义为60和100各一次*/
int Collision(intkey,intHashtable[]);
voidInitHash(intHashtable[]);
voidInsertHash(intkey,intHashtable[]);
intSearchHash(intkey,intHashtable[]);
voidPrintHash(intHashtable[]);
int count=0,num=0;
void main()
{
inti,key,collapsetime,searchtime,Hash[LENGTH];
floatloadelem,hitprob;
char names[LENGTH][20];
InitHash(Hash);
printf("input the number of names(number<=%d).\n",LENGTH);
scanf("%d",&num);
printf("input names.\n");
for(i=0;i<num;i++)
{
scanf("%s",&names[i]);
key=(abs((int)names[i][0]-(int)names[i][1]+(int)names[i][strlen(names[i])/2]-(int)names[i][st rlen(names[i])-2]-(int)names[i][strlen(names[i])-1]))*strlen(names[i]);
/*上式为关键字求取，公式：关键字key=abs（字符串首位ASCII码值-第二位ASCII 码值+第（[n/2]+1）位ASCII码值-最后一位ASCII码值-倒数第二位ASCII码值）*字符串长度（abs为求整数绝对值的函数）。

*/
InsertHash(key,Hash);
}
count=0;/*将count置零，清除插入过程中产生的冲突次数*/
PrintHash(Hash);
for(i=0;i<num;i++)
{
key=(abs((int)names[i][0]-(int)names[i][1]+(int)names[i][strlen(names[i])/2]-(int)names[i][st rlen(names[i])-2]-(int)names[i][strlen(names[i])-1]))*strlen(names[i]);
/*上式为关键字求取，公式同上*/
SearchHash(key,Hash);
}
collapsetime=count;
searchtime=count+num;
loadelem=(float)num/LENGTH;
hitprob=(float)num/searchtime;
printf("元素个数：%d\n",num);
printf("冲突次数：%d\n",collapsetime);
printf("查找次数：%d\n",searchtime);
printf("负载因子：%f\n",loadelem);
printf("命中率=总人数/查找数：%f\n",hitprob);
}
int Hash(int key)/*处理关键字的哈希函数*/
{
return((key*key)/1000%LENGTH);
}
int Collision(intkey,intHashtable[])/*处理哈希表中冲突*/
{
inti;
for(i=1;i<=LENGTH;i++)
{
if(Hashtable[(Hash(key)+i)%LENGTH]==-1)
return((Hash(key)+i)%LENGTH);
count++;/*统计冲突次数*/
}
}
void InitHash(intHashtable[])/*初始化哈希表*/
{
inti;
for(i=0;i<LENGTH;i++)
Hashtable[i]=-1;
}
void InsertHash(intkey,intHashtable[])/*向哈希表中插入关键字*/
{
int add;
add=Hash(key);
if(Hashtable[add]==-1)
Hashtable[add]=key;
else
{
add=Collision(key,Hashtable);/*处理哈希表中冲突，注意：这里count也会计数，所以结束插入过程后应将count清零*/
Hashtable[add]=key;
}
}
intSearchHash(intkey,intHashtable[])/*查找关键字在哈希表中的地址*/
{
int add;
add=Hash(key);
if(Hashtable[add]==key)
return add;
while(Hashtable[add]!=key&&Hashtable[add]!=-1)
add=Collision(key,Hashtable);/*处理哈希表中冲突*/
return add;
}
void PrintHash(intHashtable[])/*输出哈希表（帮助调试用）*/ {
inti;
for(i=0;i<LENGTH;i++)
if(Hashtable[i]!=-1)
printf("%3d:%d\n",i+1,Hashtable[i]);
}
截图第一组（LENGTH宏定义为60）
输入：50个名字（字符串，采用英文单词）
输出结果：
输出：
1.哈希表（帮助调试用）
2.实验要求的各项参数
元素个数：50，冲突次数：77，查找次数：127，负载因子：0.833333，命中率：0.393701.
根据线性探测在散列成功查找时的公式ASL=(1+)（其中，ASL表示平均查找长度，
表示负载因子）。

ASL=3.5，总平均查找次数为175，平均命中率为0.285714。

显然，本程序实现的哈希查找在本次试验中优于平均状况。

截图第二组（LENGTH宏定义为100）
输入：50个名字（字符串，采用英文单词）
输出：
1.哈希表（帮助调试用）
2.实验要求的各项参数
元素个数：50，冲突次数：27，查找次数：77，负载因子：0.500000，命中率：0.649351.
根据线性探测在散列成功查找时的公式ASL=(1+)（其中，ASL表示平均查找长度，
表示负载因子）。

ASL=1.5，总平均查找次数为75，平均命中率为0.666667。

显然，本程序实现的哈希查找在本次试验中略逊于平均状况。

附：输入的50个字符串
abandon
alacrity
archipelago
assess
attenuate
bigot
brake
buffoon
circumspect
committed
confront
constringe
conviction
coven
defuse
detract
dimension
discredit
doldrums
encomium
ennoble
epithet
euphemism
excursive
feasible
sensitive
shrewd
stationary
greasy
obscure
persistent
prevalent
prominent
relevant
vulnerable
inevitably
presumably
guarantee
legislation
mechanism
pattern
essence
reputation
threshold
overwhelm
hinder
wreck
wilt
flout
novel
实验总结与心得：
构造合适的关键字和哈希函数对于增加命中率非常关键，哈希函数最终选用了平方取中法。

而关键字，对于字符串形式的存储元素作用相当重要。

起初打算用（字符串首位ASCII码值*字符串长度）作为关键字，但发现命中率不到0.2；因此加上了最后一位和第二位，命中率可提高到0.26（仍不如平均状况）；加上倒数第二位提高到0.3，最后加上第（[n/2]+1）位形成了五位相加减的状况，将命中率提高到了现在的0.39（以上所述的状况是LENGTH 为60，输入字符串数目为50，这也是调试所用的宏定义状况，第二组输出结果是将LENGTH 直接改为100时实现的）。

这充分表明了本次实验需要一定的耐心。

三用表的设计
任务单：238号
1 表头满偏电流50μA
2 DC.A：引入电流0.18mA
3 表头内阻+附加串联电阻为Rg=3.3KΩ
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0.18mA(每人不同)
B．测量机构总阻值（内阻+附加电阻=电阻Rg 3.3KΩ，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I S50μA（每人不同）
B．DC．A：2.5级1mA 10mA 5A
C．DC．V：2.5级2.5V 10V 250V输入阻抗为：1 / I S
D．AC．V：5.0级10V 50V 250V 1000V 输入阻抗为；4KΩ/ v
整流系数为：0.441，二极管正向电阻为：600Ω
交流调节电阻为2 K～3K
E．Ω：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*3300/(0.00018-0.00005)=1296.2308Ω
2）当电流为I3时，
R1+R2+R3=Ig*(Rg+Rs)/I3=0.00005*(3300+1296.2308)/0.001=229.8115Ω3）当电流为I2时，
R1+R2=Ig*(Rg+Rs)/I2=0.00005*(3300+1296.2308)/0.01=22.9811Ω
4)R1=Ig*(Rg+Rs)/I1=0.00005*(3300+1296.2308)/5=0.04596Ω
由2）3）4）可得
R2=22.9811-0.04596=22.9351Ω
R3=229.8115-22.9811=206.8304Ω
5）R4=Rs-(R1+R2+R3)=1296.2308-229.8115=1066.4193Ω
(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Ig。

先计算R1
R1=U1/Ig-Rg=2.5/0.00005-3300=46700Ω
然后再用一段电路的欧姆定律分别计算R2，R3
R2=(U2-U1)/Ig=(10-2.5)/0.00005=150000Ω
R3=(U3-U2)/Ig=(250-10)/0.00005=4800000Ω
（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=1/4000=0.00025A
2)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=0.00010875A
3)计算分流电阻
R=Ig*Rg/(Ik-Ig)=0.00005*3300/(0.00010875-0.00005)=2808.510638Ω
4)可调电阻RP一般由经验取输入阻抗Z的一半
RP=Z/2=2000Ω
5)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*3300+2000*0.00010875 +0.65=1.0325V
6)参考上图，计算各分压电阻：
R1=(U1-Uo)/I=(10-1.0325)/0.00025=35870Ω
R2=(U2-U1)/I=(50-10)/0.00025=160000Ω
R3=(U3-U2)/I=(250-50)/0.00025=800000Ω
R4=(U4-U3)/I=(1000-250)/0.00025=3000000Ω
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
高倍率挡，R×100 的电阻中心值RZ3 = 2200Ω
最高倍率挡，R×1k的电阻中心值RZ4= 22kΩ
先以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时能调零。

例如，RZ3=2200时，（b点）Imax=1.6V/2200Ω=727μA，（a点）Imin=1.2V/2200Ω=545μA，（c点）I标＝1.5V/2200Ω=682μA。

当已知流过表头满刻度电流为Ig，表头内阻为Rg时，计算如下
1)当RP指在a点时的总分流电阻Rb+RP;
Rb+RP=Ig*Rg/(Imin-Ig)=0.00005*3300/(0.000545-0.00005)=333.33333Ω
2)当RP指在b点时的分流电阻Rb;
Rb=( Rb+RP)*Imin/Imax=333.33333*0.000545/0.000727=249.88537Ω
3) 计算分流电位器RP;
RP=( Rb+RP)- Rb=83.44796Ω
3.串联电阻Rd的计算：
串联电阻Rd是由低压高倍率的电阻中心值RZ3确定的。

因为电位器RP是变数，设电位器RP触点在中间，阻值为RP/2，接入Rd后，该档的总内阻等于RZ3，因此有
Rd=RZ3-(Rg+RP/2)*(Rb+RP/2)/[( Rg+RP/2)+( Rb+RP/2)]=1931.795057Ω
4.各倍率电阻的计算：
各倍率电阻的电路如下图所示。

1) 设R1为中心电阻RZ1=22Ω时的并联电阻，考虑电池内阻ro一般为0.9~1.1
Ω，从端口看RZ1-ro=RZ3//R。

取ro=1Ω，
则有
R16=(RZ1-ro)*RZ3/[RZ3-(RZ1-ro)]=(22-1)*2200/(2200-(22－1))=21.202386Ω2)设R2为中心阻值RZ2=220Ω时的并联电阻，同样有
R17=RZ2*RZ3/(RZ3-RZ2)=220*2200/(2200-220)=244.444444Ω
3)设R3为中心阻值RZ2=2200Ω时的并联电阻，则有
R18= RZ3*RZ3/(RZ3-RZ3)=∞
4)设R1k为测量最高倍率档（R×1k）串联电阻，由于其电阻中心值太大，致使
灵敏度降低到端口短接（RX=0）时也无法调零，故需增加电源电压。

由于最高倍率档电阻中心值RZ4=22kΩ，比高倍率挡大十倍，因而电源电压也大十倍，选电源EE为15V的层叠电池，同时无分流电阻（R3=∞），可见最高倍率挡也无法分流电阻，工作电流与高倍率挡相同。

则高倍率挡串联电阻R1k=RZ4-RZ3-REE=22000-2200-1000=18800Ω
式中REE为电源EE的内阻，约为1kΩ。

(2)Ω量程的分电路调试图
三、总线路图DC.V挡
DC.A
AC.V Ω挡
四、校验图及达到的精度等级：
DC.A 校验图和校验精度等级的表格：
接入电流源电流接入电流A 电流表输出电流μA 理论输出电流μ
端 A
I1 5 50 50.0
5/3 16.67 50/3≈16.667
10/3 33.33 100/3≈33.333 I2 0.01 50 50.0
0.01/3 16.67 50/3≈16.667
0.02/3 33.33 100/3≈33.333
I3 0.001 50 50.0
0.001/3 16.67 50/3≈16.667
0.002/3 33.33 100/3≈33.333
I引0.00018 50 50.0
0.00006 16.67 50/3≈16.667
0.00012 33.33 100/3≈33.333 DC.A 准确度等级为
±k%=0.03/50*100%=0.06%<2.5%,满足要求。

DC.V校验图和校验精度等级的表格：
接入电压源电压
端接入电压V 电流表输出电流μA 理论输出电流μ
A
U1 2.5 50 50.0
2.5/3 16.67 50/3≈16.667
5/3 33.33 100/3≈33.333 U2 10 50 50.0
10/3 16.67 50/3≈16.667
20/3 33.33 100/3≈33.333 U3 250 50 50.0
250/3 16.67 50/3≈16.667
500/3 33.33 100/3≈33.333 DC.V准确度等级为
±k%=0.03/50*100%=0.06%<2.5%,满足要求。

AC.V校验图和校验精度等级的表格：
1).10V交流电压挡检校：（合上1）
U1/V 电流表示数实
验值/μA 理论输出电流
μA
绝对误差/μA 最大绝对误差
/μA
10 51.32 50.0 1.32 1.79
10/3 14.87 50/3≈16.667 -1.79
20/3 33.09 100/3≈33.333 -0.24
±k%=1.79/50*100% =3.58%<5%,满足要求。

2).50V交流电压挡校验(合上2)
U2/V 电流表示数实
验值/μA 理论输出电流
μA
绝对误差/μA 最大绝对误差
/μA
50 51.75 50.0 1.75 1.75
50/3 16.83 50/3≈16.667 0.16
100/3 34.27 100/3≈33.333 0.94
AC.V 50V挡准确度为：
±k%=1.75/50*100 %=3.5%<5%，满足要求。

3).250V交流电压挡校验（合上3）：
U3/V 电流表示数实
验值/μA 理论输出电流
μA
绝对误差/μA 最大绝对误差
/μA
250 51.89 50.0 1.89 1.89 250/3 17.21 50/3≈16.667 0.54
500/3 34.52 100/3≈33.333 1.19 AC.V 250V挡准确度为：
±k%=1.89/50*100%=3.78%<5%，满足要求。

4).1000V交流电压挡校验(合上4)
U4/V 电流表示数实
验值/μA 理论输出电流
μA
绝对误差/μA 最大绝对误差
/μA
1000 51.90 50.0 1.90 1.90
1000/3 17.26 50/3≈16.667 0.59
2000/3 34.56 100/3≈33.333 1.23
±k%=1.90/50*100%=3.8%<5%，满足要求。

Ω校验图和校验精度等级的表格：
1).1.2V档调零图
中心电阻值/Ω电流表输出电流/μA
22 49.94
220 49.94
2200 49.94
22000 /
2).1.6V档调零图
中心电阻值/Ω电流表输出电流/μA
22 50.97
220 50.97
2200 50.97
22000 /
4).22Ω校验图：
RX/Ω电流表示数实验值/μ
A
理论值/μ
A
绝对误差/μ
A
最大绝对误差/μ
A
22 23.46 25 0.54 1.03 11 32.29 33.33 1.03
66 11.73 12.50 0.8
5.5 39.54 40 0.46
110 7.82 8.33 0.51
仪表准确度为：
±k%=1.03/50*100%=2.06% <2.5%，满足要求。

5).220Ω校验图
RX/Ω电流表示数实验值/μ
A
理论值/μ
A
绝对误差/μ
A
最大绝对误差/μ
A
220 24.54 25 0.46 0.8 110 32.69 33.33 0.64
660 12.29 12.50 0.21
55 39.20 40 0.8
1100 8.197 8.33 0.133
仪表准确度为：
±k%=0.8/50*100%=1.6%<2.5%，满足要求。

6).2200Ω校验图：
RX/Ω电流表示数实验值/μ
A
理论值/μ
A
绝对误差/μ
A
最大绝对误差/μ
A
2200 24.76 25 0.24 0.57 1100 32.93 33.33 0.4
6600 12.43 12.50 0.07
550 39.43 40 0.57
11000 8.297 8.33 0.033
仪表准确度为：
±k%=0.57/50*100%=1.14%<2.5%，满足要求。

7).22000Ω校验图：
RX/
电流表示数实验值/μA 理论值/μA 绝对误差/μA 最大绝对误差/μA kΩ
22 24.17 25 0.83 0.93
11 32.55 33.33 0.78
66 11.59 12.50 0.41
5.5 39.85 40 0.15
110 7.40 8.33 0.93
仪表准确度为：
±k%=0.93/50*100%=1.86%<2.5%，满足要求。

五、元件、开关及功能表：
元件或开关名称功能。