多量程电压表精编版

1、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， K 2断开时，调节R ，使 G 指示满偏I G,此时 G0的读数IG0HG0K1AR0K21R H CG闭合 K2 ，在保证 I G0EBR不变的情况下，调节R，使指示

2、在2IG处，则RGR0。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 R0 表示。多量程（如 1V、10V）电压表的测量电路如图16 1 所示，图中 R1 、R2 称为倍压电阻，它们的阻值与表头参数应满足下列方程：(1)Im(R0+R1)=1V(2)I m(R0+R1+R2)=10V(3)Im(R0+R1+R2+R3)=50V1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=10 0 的2毫安表头。表针满偏时， 表头两端电压为 1mA*100 =0.1V 。当接 1v档时，因为

3、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=900；同理，接10v 档时， 0.1v/10v=r0/(r0+r1+r2) ，得 r2=9000 ；接 50v档时，。 r3=40000。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

4、 r1、 r2、r3 另一端接至开关的三个掷，开关刀接红表笔七、 调试机械调零，校准量程，将改装表与标准表串联，通电后使标准表指示为I m ，观察被改装表 G 是否刚好满刻度。若不是，调节电阻箱R（ RS ），使改装表指针在满刻度处。这时，若标准表的读数偏离了I m 值，则应调节电路电流，使标准表的指针回到原来的读数I m 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I m 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RS ， RS 即为分流电阻的实际值逐点比较调节滑动变阻器 RH （注意： 不可再调节电阻箱 R），使电流从满刻

5、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I x 、 I S ，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 Rp理 ，将电阻箱调至 Rp理 与表头串联构成“电压表” 。将改装表与标准表并联。机械调零， 校准量程， 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。

6、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3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 DIx = Is - Ix 。以 Ix 为横坐标，DIx 为纵坐标，作出校准曲线 Ix DIx ，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