多量程欧姆表的组装

1、多量程欧姆表的组装1.欧姆表原理电路图 Ig Rg RSRd E +图一用来测量电阻大小的电表称为欧姆表，图一是其原理图：RS 为分流电阻，Rg为表头内阻，r为电池内阻，Rd 为限流电阻，“+”表示欧姆表的红表笔，“”表示欧姆表的黑表笔。当接入被测电阻Rx时，电路中电流为： （1） 式中Rz为欧姆表的总内阻，如图所示，Rz为： （2） 当欧姆表短接时，即被测电阻为零时，电路中的电流达到最大值Im=E/RZ。设计中应使此时的表头指针满偏。消去（1）式中的E，可得： （3） 把微安表上I的指示标成相应的RX的大小，就得到了欧姆表。由（3）式可见，I与RX成非线性关系，所以欧姆表的刻度是非均匀的，而

2、且RX越大，指针偏转越小。当被测电阻RX等于欧姆表的总内阻RZ时（即RX=RZ），I=Im/2，指针将指在表盘的中心位置，所以RZ又称为欧姆表的中值电阻。它是欧姆表的一个重要参量。 表头是欧姆表的主要部件，内阻和灵敏度是其主要参数。表头灵敏度是指指针满偏时流过表头的电流。该电流越小，表明表头的灵敏度越高。2.欧姆表的调零如果采用图一所示的电路，电源电压因消耗而发生的变化会给电阻的测量结果带来很大的误差。因此实用的欧姆表都装有零欧姆调节电位器，以下提供两种欧姆表电路。（1）并联式调节电路如图二所示，这是一种并联式调节电路，零欧姆调节电位器R0是分流电阻RSR0使分流电阻增加，同时表头支路电阻减小

3、。因此，在被测电阻为零时，流过表头的电流仍能被调到使指针满偏。这种调节电路中应使用一电阻值较小的R0，才能使因电池电压变动所引起的误差也较小。R0及其它电阻阻值的选择可参考下面的分析。Ig Rg Rd E +图二RS R0C B A RS P设R0的滑动端P位于A端（对于E=1.2V）时流过Rd的电流为I，此时分流电阻为：RS=RS+R0有： （4）P位于B端（对应于E=1.6V）时，流过Rd的电流为I，此时分流电阻为RS。有：（5）由（4）、（5）式可得： （6）在有一定准确度的情况下，可以近似地认为，在R0的调节过程中回路总电阻的变化不大，则有I/I=E/E=1.6/1.2=4/3,代入(

4、6)式,得 (7)进而由RS=RS+R0可得： (8)根据闭合回路欧姆定律,当P在A或B端时,分别有 ,从(2)中可看出，上式中的 , （9）为使两比值I/I和E/E的差异尽量小，可令RAC=RBC，将（7）和（8）二式代入（9）式即得 (10) (11)现在就剩下Rd如何求得。一般是根据测量需要或根据选定的表头先确定RZ值，然后再求Rd。本实验中假定表头已选定，即Rg和Ig均已确定。由图2及式（10）所确定的Rs值可以看出，当Rx=0时，在电池电压的变化过程中回路总电流I的平均值应为表头灵敏度Ig的两倍，即： （12）Ig Rg Rd E +图三 RS R0R1 R2若忽略电池内阻，则有： （13）（）串联式调节电路。 如图四所示,原理略3扩大量程图二所示电路的欧姆表似乎可以测量任何阻值的电阻。但是欧姆表上的电阻刻度是不均匀的，被测电阻RX太大或太小时，RX的少量变化引起的表头指针变动甚微，使测量误差加大，所以只有在中值电阻的0.110倍的刻度范围内，测量结果才能有一定的精度。为此，实用的欧姆表都制成多量程的，并且，为了读数方便，将相邻量程的比值取为10或100。 一般采用以下这种方法来改变量程：如图三所示，在相同电源电压下，在基准档的基础上，并联上某一电阻R1，使回路总电流增大为原来的10倍