万用表组装 设计性实验报告.docx

1、万用表组装 设计性实验报告北 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 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

2、干 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）图-3 校准曲线格式样图（3）校准电路：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：（

3、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（3）校准：用电阻箱进行校准，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

4、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= Ig= AR串理= kR串实= k（调零电阻）+ k（电阻箱）= k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050100150200I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= kR串实= k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

5、准曲线图-76 直流电压表校准曲线对于10V交流电压表，有数据R4理= R4实= 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图-8 交流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= 电流计格数500400300250200100理论值电阻/ 电阻值/ R/1表-4 欧姆表测量值图-9 欧姆表校准曲线六.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=836，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132.5，由电路拓扑结构知道，

6、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R6= ，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、校准完成后，要让指导教师确认制作正确，再进行下一档的制作（5）每次实验完成后，要整理好实验仪器方可离开实验室。八参考文献参考文献1.刘红庆.使用万用表的技术要点J.农机使用与维修，2011(4)：66-66.2.吴凌燕 纪明霞.应用万用表准确测量直流电压的方法J.计量与测试技术，2010，37(11)：55-56.3.张艳雯.磁电式万用表的组装调试经验J.长江工程职业技术学院学报，2002(3)：27-28. 1.114陈文.7001型指针式万用表的组装J.电子制作，2004(3)：54-58.5吴志刚.指针式万用表的组装,调试及故障处理J.家用电器，1998(11)：41-41.