多量程电压表精编版

一、摘要

应用表头串联分压电路和波段开关，开关掷向不同档位时，利用电阻大小变化达到量程变化的目的：表头所串联的电阻越大，满偏时红黑表笔两端电压越大，即量程越大；通过测量实际已知电压来调试校准自制多量程电压表是否准确。 二、关键词

多量程、电压表、毫安表头、波段开关、电阻 三、目录

四、实验目的

(1) 理解掌握分压电路在仪器仪表中的应用；

(2) 培养智力因素中思维和想象力，提高工程设计能力 五、设计

a) 用半偏法测定表头内阻

原理如图1， 2K 断开时，调节R H ，使G 指示满偏 G I ,此时G 0的读数 0

G I

闭合 2K ，在保证 0

G I 不变的情况下，调节R ，使指示在 G

I 21处，则

0R R G 。

图1

多量程电压表由表头和测量电路组成。表头通常选用磁电式仪表，其满量程和内阻用I m 和R 0表示。

多量程（如1V 、10V ）电压表的测量电路如图16－1所示，图中R 1、R 2称为倍压电阻，它们的阻值与表头参数应满足下列方程：

(1)I m (R 0+R 1)=1V

(2)I m (R 0+R 1+R 2)=10V (3)Im(R0+R1+R2+R3)=50V

因为有三个量程，开关选用单刀三掷开关。

当表头参数确定后，倍压电阻和分流电阻均可计算出来。表头选择Im=1mA，Ro=100Ω的

毫安表头。

表针满偏时，表头两端电压为1mA*100Ω=0.1V 。当接1v 档时，因为电压表并联在元器件两端，所以元器件两端电压应与红黑表笔间，即表头与R1总电阻两端电压相等，所以指针满偏时电压为1v 。由分压定理，0.1v/1v=R0/(R0+R1)=100/(100+R1),得R1=900Ω；同理，接10v 档时，0.1v/10v=r0/(r0+r1+r2)，得r2=9000Ω；接50v 档时，。。。r3=40000Ω。 根据上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法。

磁电式仪表用来测量直流电压、电流时，表盘上的刻度是均匀的（即线性刻度）。因而，扩展后的表盘刻度根据满量程均匀划分即可。

六、装配

按照电路图，将表头负极连接黑表笔，表头正极串联r1、r2、r3，并分别将r1、r2、r3另一端接至开关的三个掷，开关刀接红表笔

七、调试

① ① 机械调零，

②

② 校准量程，将改装表与标准表串联，通电后使标准表指示为m I ，观察被改

装表G 是否刚好满刻度。若不是，调节电阻箱R （S R ），使改装表指针在满刻度处。这时，若标准表的读数偏离了m I 值，则应调节电路电流，使标准表的指针回到原来的读数m I 值，并再调节电阻箱R ，使改装表G 的指针刚好指在满刻度处。如此反复，逐步逼近，直至标

准表为m I 值的同时，改装表G 也刚好满刻度为止。记下此时的电阻箱上的读数'S R ，'

S R 即为分流电阻的实际值

③ ③ 逐点比较 调节滑动变阻器H R （注意：不可再调节电阻箱R ），使电流从满刻度等间距减小至零，然后再从零等间距增加至满刻度，使改装表读取整数的刻度值，分别记下改装表及标准表相应的读数x I 、S I ，填入自拟的表格中。

1、 4、 将表头改装成电压表并进行校准：

计算理p R ，将电阻箱调至理p R 与表头串联构成“电压表”。将改装表与标准表并联。① 机械调零，② 校准量程，③ 逐点比较。基本方法与校准电流表相同

电表的标称误差与校准

标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，它包括了电表在构造上各种不完善因素引入的误差。为了确定标称误差，用电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压，从而得到一系列的对应值，这一工作称为校准，校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差，除以量程，定义为该电表的标称误差，即

通过校准，测量出电表各个指示值Ix和标准电表对应的指示值Is，从而得到电表刻度的修正值D Ix=Is-Ix。以Ix为横坐标，D Ix为纵坐标，作出校准曲线Ix～D Ix，两个校准点之间用直线连接，整个曲线如图4-21-3所示，根据校准曲线可以修正电表的读数。

总结

直流多量程电压表是单一功能的电子仪表，比起万用表的多功能，该仪器重点放在提高测量准确度，故测量准确度一般比万用表高。

多量程电压表的核心设计思路是利用了串联分压电路，在表头显示相同数值的情况下，通过调节电阻值大小，表笔间电压值不同，达到量程不同、所测电压不同的目的。并通过测量实际电压值来检验所做电压表是否能实际应用。

通过模拟多量程电压表的制作，我掌握了单量程直流电压表的扩程改装技术，了解了多量程电压表的量程改装原理，学习到了电压表的调整和检定方法。通过模拟多量程电压表的制作，既巩固了电路的基本知识，达到学以致用的目的，还学会了电表的扩程改装技术，提高了实验技能。