1、万用表设计三用表设计 三用表的设计班级:080081902 学号:08081902*姓名:* 日期:2010.04.04一:已知参数:我的参数 (任务单098号)1 :表头满篇电流50uA2 :DC:A:引入电流0.18mA3 :表头内阻+附加串联电阻为Rg=3.8K公共参数1DCA:2.5级 1mA 10mA 5A2DCV:2.5级 2.5V 10V 250V 输入阻抗为: 1 / IS 3ACV :5.0级D10V 50V 250V 1000V 输入阻抗为; 4K / v 整流系数为:0.441,二极管正向电阻为:600 交流调节电阻为2 K3K 4D:2.5级 1 10 100 (扩展量
2、程1K) 电阻中心值:22工作电池:1.61.2V二:各量程的原件参数设计1DC。A 量程的元件参数设计和分电路调试图:多量程环形分流式直流电流表电路如图(1)当电流为I引时Rs=R1+R2+R3+R4=Ig/(I引-g)*Rg(2)电流为I3(1mA)时R1+R2+R3=Ig/(I3-Ig)*(Rg+R4)(3)当电流为I2(10mA)时R1+R2=Ig/(I2-Ig)*(Rg+R3+R4)(4)R1=Ig/I1*(Rg+Rs)(I1=5A)(5)R4=Rs-(R1+R2+R3)经计算可得:R1=0.052615 R2=26.255 R3=236.769 R4=1198.462DC。V多量程
3、的元件参数设计和分电路调试图:(1)对于图示的多量程直流电压表电路,先计算R1R1=U1/Ig-Rg(2)再计算R2R2=U2/Ig-Rg-R1(3)再计算R3R3=U3/Ig- R2- Rg经计算可得:R1=46.2k R2=150k R3=4800k3AC。V量程的元件参数设计和分电路调试图:多量程交流电压表电路如图(1)根据给定的交流电压表灵敏度(输入阻抗z)计算出交流引入电流(二极管前)I=1/Z(2)有交流引入电流I计算出半波整流后的(二极管后)的电流Ik=I*0.441(3)计算分流电阻R=IgRg/(Ik-Ig)(4)可调电阻RP一般由经验取输入阻抗Z的一半(5)计算U0+Urp
4、+Uvd1.式中,Ug是内阻Rg上的电压;Urp是电位器RP上的电压;Uvd1是二极管VD1上的压降,硅管Uvd1=0.65V。(6)参考电路图计算各分压电阻R1=(U1-U0)/I R2=(U2-U1)/I R3=( U3- U2)/I R4=(U4-U3)/IC为滤波电容,约为5F。防止整流后的脉动波形是表的指针不停VD2为保护二极管。经计算可得:R=3153.53 RP=2K R1=35770 R2=160K R3=800K R4=3M4量程的元件参数设计和分电路图多量程欧姆表电路如图:1. 调零支路电阻Rb和RP的计算:各档电阻中心值: RX1 的电阻中心值RZ1 = 22 RX10
5、的电阻中心值RZ2 = 220 RX100 的电阻中心值RZ3 = 2200以电阻测量值最大的一档电阻中心值RZ3计算E不同时的电流,它能满足其它档的要求:如 RZ3=2200 时 (b 点) Imax = 1.6V / 2200 = 727(a 点) Imin = 1.2V / 2200 = 545A(c点) I标 = 1.5V / 2200 = 682A当已知流过表头满刻度电流为Ig ,表头总内阻为Rg时:A计算RW 指在a点时的总分流电阻 Rb+RW : Rb+RP =IgRg / (Imin Ig)B计算RW 指在b点时的分流电阻Rb : Rb =(Rb + RP )Imin / Im
6、ax CRP = ( Rb+RP) Rb2. 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 决定的。因为电位器RW是变数,设RW在中间为 RW/2 ,接入Rd后,该档的总内阻同样要等于电阻中心值RZ3,因此有:Rd=Rz3-(Rg+1/2* RP)( Rb+1/2* RP)/ (Rg+1/2* RP)+ ( Rb+1/2* RP)3.各倍率电阻的计算如图8:(1) 设R16为中心电阻RZ1 = 22时的并联电阻,考虑电池内阻r0一般为0.91.1,从端口看: RZ1 r0= RZ3 / R16则有R16=(RZ1 r0)RZ3 / RZ3(RZ1 r0)(2) 设R17为中
7、心电阻RZ2 = 220时的并联电阻同样有R17=(RZ2RZ3) /(RZ3 RZ2) (3) 设R18为中心电阻RZ2 = 2200时的并联电阻则有 R18=(RZ3RZ3) /(RZ3 RZ3) = (RZ3RZ3) / 0 = (4) 设R1K为测量最高倍率档( 1K )串联电阻,由于其电阻中心值太大,至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 = 22K,比高倍率档还大10倍,因而电源电压也高10倍,选电源EE为15V的层叠电池,见下图。同时高倍率档无分流电阻(R18=),可见最高倍率档也无无分流电阻,工作电流与高倍率档相同。则
8、高倍率档串联电阻 R1K = RZ4 - RZ3 - REE其中:为电源EE的内阻REE为1K。经计算可得:Rb=287.7468 RP=96.0787 Rd=1846.981 r0=1 E=1.5V R1K=18800 R16=21.2024 R17=244.444 R18= 三、总线路图:四、校验图及达到的精度等级:1 DC。A 校验图和校验精度等级的表格:项目 档位1mA10mA5AI50.00A50.00A50.00A1/3I16.67A16.67A16.67A2/3I33.33A33.33A33.33A最大误差0A0A0A准确度02 DC。V校验图和校验精度等级的表格:项目 档位2.
9、5V10V250VU50.00A50.00A50.00A1/3U16.67A16.67A16.67A2/3U33.33A33.33A33.33A最大误差0A0A0A准确度03 AC。V校验图和校验精度等级的表格:项目 档位10V50V250V1000VU50.25A51.23A51.24A51.28A1/3U14.76A16.62A17.02A17.09A2/3U32.51A33.71A33.91A34.20A最大误差1.91A1.23A1.24A1.28A准确度54 校验图和校验精度等级的表格:项目 档位X1X10X100R25.04A25.01A24.66AR/233.39A33.33A3
10、3.04A3R12.52A12.51A12.24A1/4R40.07A39.99A39.80A5R8.346A8.34A8.144A最大误差0.07A0.01A0.34A准确度2.5五、元件、开关及功能表:R1:直流电流表分流电阻R15:电阻表分流电阻S9:控制直流10V档位R2:直流电流表分流电阻R16:直流电源内阻S10:控制直流1 V档位R3:直流电流表分流电阻R17:电阻表分流电阻S11:控制交流10V档位R4:直流电流表分流电阻R18:电阻表调零电阻S12:控制交流50V档位R5:直流电压表分流电阻R19:交流电压表分压电阻S13:控制交流250V档位R6:直流电压表分流电阻Rg:表头内阻S14:控制交流1000V档位R7:直流电压表分流电阻S1:控制直流电流档S15:控制电阻x1档R8:交流电压表分流电阻S2:控制直流电压档S16:控制电阻x10档R9:交流电压表分压电阻S3:控制交流电压档S17:控制电阻x100档R10:交流电压表分压电阻S4:控制电阻挡EE:电阻表内直流电源R11:交流电压表分压电阻S5:控制直流5A档位Ig:表头R12:交流电压表分压电阻S6:控制直流10mA档位C:滤波电容R13:电阻表分流电阻S7:控制直流1mA档位D1:交流电压表工作二极管R14:电阻表分流电阻S8:控制直流250V档位D2:保护二极管
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