万用表组装 设计性实验报告

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1、北京交通大学北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目学院班级学号姓名首次实验时间年月日指导教师签字12北京交通大学目录一.实验任务41.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。4二.实验要求41.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理42.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表43.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电路4三.实验主要器材4四.实验方案51.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。52.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。53.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。5五.实验数据

2、处理与分析7六.将X100挡欧姆表改装成X10挡欧姆表设计方案10七.实验注意事项11八．参考文献1112北京交通大学12北京交通大学一.实验任务1.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。二.实验要求1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表（1）直流电流挡：量程1.00mA：（2）以自制的1.00mA电流表为基础的直流电压挡：量程2.50V；（3）以自制的1.00mA电流表为基础的电阻挡（X100）：电源使用一节1.5V电池3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电

3、路三.实验主要器材电路工具盒、可变电阻、数字万用表、导线若干12北京交通大学四.实验方案1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。图-1万用表电路图3.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。图-2全桥整流电路图4.以1mA直流电流表为依据利用分压原理制作出2.5V直流电压表和10.00V的交流电压表。并进行校准，具体的校准方法为：（1）校准方法：比较法（与标准万用表比较）。（2）校准要求：给出校准数据，画出校准曲线（折线）12北京交通大学图-3校准曲线格式样图（3）校准电路：

4、将组装表、标准表、限流电阻、电源接入电路（4）对组装表实际量程的调整：组装表、标准表均为1.00mA时方可进行校准5.而交流电压的测原理与步骤为：（1）电路：半桥整流，只有半个周期电流通过毫安表（2）交流电压平均值：整流后的直流电压是交流电压的平均值,平均值在数学上的定义：（3）二极管正向压降0.6伏则（4）计算R4（5）注意校准电路中电源接法：电压要可调6.按照如图所示电路制作X100挡欧姆表。图-4欧姆表电路图具体步骤为：（1）电源电压：电源为1.5伏电池，计算时取1.3伏．（2）R1取最大值12北京交通大学（3）校准：用电

5、阻箱进行校准，将其作为被测电RX接入电路；当RX=0时，表头指针应满偏，如不满偏，应调整调零电位器使其满偏，然后进行校准．（4）校准曲线：与电流、电压不同，因为RX与I不是简单的反比关系．（5）中值电阻：当被测电阻RX等于电阻表内阻时，指针指在表盘的中心位置，此时的阻值为电阻表的中值电阻．五.实验数据处理与分析Uac=VRg=ΩIg=μAR串理=kΩR串实=kΩ（调零电阻）+kΩ（电阻箱）=kΩ格数050100150200I理/mAI实/mA格数I理/mAI实/mA表-1直流电流表测量值故得实际值和理论值的差值为：格数05010

6、0150200I实-I理格数300350400450500I实-I理表-2直流电流表误差值于是得到校准曲线12北京交通大学图-5直流电流表校准曲线对于2.5V直流电压表的制作有数据R串理=kΩR串实=kΩ格数0100200300400500U理/VU实/VU实-U理/V表-2电压表电压测量值于是得校准曲线12北京交通大学图-76直流电压表校准曲线对于10V交流电压表，有数据R4理=ΩR4实=Ω格数100200300400500U理/VU实/VU实-U理/V表3电压表电压测量值于是得到交流电压表的校准曲线12北京交通大学图-8交流

7、电压表校准曲线对于所组装的欧姆表，假设外加直流电压源为1.3V有数据：R5理=Ω电流计格数500400300250200100理论值电阻/Ω电阻值/Ω△R/Ω1表-4欧姆表测量值图-9欧姆表校准曲线12北京交通大学六.将X100挡欧姆表改装成X10挡欧姆表设计方案设欧姆表内电源电压为1.3V，R5=836Ω，若改装成X10挡时，当电流表表头指针半偏时，接入测量电阻Rx应该为132.5Ω，由电路拓扑结构知道，此时应该给原来测量端口并联一电阻，设为R6。于是得电路图为：图-9欧姆表改装电路图由集总参数电路原理得公式：将半偏值代入得R

8、6=Ω，于是得到当并联一个这样的电阻的时候能够达到X10挡的效果，改装完毕。七.实验注意事项（1）插、拔信息线时，一定要关闭实验箱电源．（2）实验过程中，随时注意表头指针变化，有异常先关闭电源．（3）调节电位器时转动速度要慢，不要猛转．（4）每一挡制作、校准完成