设计组装欧姆表

1、预习资料设计组装欧姆表实验原理： 1欧姆表的原理根据调零方式的不同，欧姆表可分为串联分压式和并联分流式两种其原理电路如图（a）和图（b）所示由图知式中为欧姆表的总内阻对于图（a）：，图（b）：当欧姆表短路（即），电路中电流为最大值设计时，应使表头满偏（即欧姆表调零，可通过调节得到，所以称作欧姆表的调零电阻）将代入（）式可得可见与有一一对应的关系，如果表头的标度尺预先按已知电阻值来刻度，就可用来直接测量电阻了由（）式可知，与成非线性，且称作欧姆表的中值电阻所以欧姆表的标度尺是反向非均匀的，且越大，刻度间隔愈密2. 欧姆表的量程挡可由其中值电阻的数量级来设定：通常将数量级为千欧姆的中值电阻的欧姆表

2、设定为挡，。数量级为几百欧姆的中值电阻的欧姆表设定为挡，数量级为几十欧姆的中值电阻的欧姆表设定为挡。3. 欧姆表参数的调整：设计好的欧姆表其参数要在实验中作出调整然后才能进行校准。调整的原则是在标准条件下，组装表的满偏（外接电阻，时，表头指示满偏）和半偏（外接电阻时，表头指示半偏）条件均得到满足；调整方法是先由半偏条件改变调零电阻Rw滑动触头位置，再由满偏条件调整的值，经过若干循环后，最终的值可同时满足满偏和中偏条件(注意，此调整方法若改变调整顺序，则调整最终不收敛，即经过若干循环后，最终的值不可同时满足满偏和中偏条件。)4欧姆表的扩程两种方法：（）并联不同的分流电阻以减小量程：如图所示，在相

3、同的电源电压下，在基准档的基础上，并联一电阻，使回路电流增大为原来的10倍，中值电阻降为原来的1/10，欧姆表此时量程和倍率都变为原来的1/10；若并联一电阻，使回路电流增大为原来的100倍，中值电阻降为原来的1/100，欧姆表此时量程和倍率都变为原来的1/100。（）提高电源电压以增大量程由（）式可知，在表头灵敏度（）不变的情况下，若要增大量程以测更高的阻值的电阻，就要提高电源电压，使中值电阻增大。5定标：欧姆表表盘的标度尺可按下式确定式中为对应于的表盘格数，为表盘总格数（表盘的原刻度是均匀分格的）实验任务将的表头设计并组装成档的串、并式欧姆表。要求:1、“”档欧姆表的中值电阻范围；2、所设

4、计并组装的欧姆表在工作电源范围能机械调零。实验室提供仪器的已知参数：Ig=1mA; Rg=155；RG=300；Rw=680; 设计参考思路：根据实验室提供仪器的已知参数，选择满足设计要求的串、并式欧姆表的中值电阻Rz，并计算出相应的限流电阻R0的设计值和电源电压Emin Emax调节范围的理论值。图1 串式欧姆表电路图 图2 并式欧姆表电路图1 、串式欧姆表档的电路图见图1：设电池新时的电动势为，寿命终了时的电动势为，定标时的电动势为，相应电动势下的中值电阻分别记为、则有：（理论值） （1） （2）由（1）、（2）式得取，则由（2）式得：综上所述：当中值电阻取Rz=1500时，电源电压的调节

5、范围1.161.84V比设计要求的大，故满足设计要求。2、并式欧姆表档的电路图见图2：设电池新时的电动势为，寿命终了时的电动势为，定标时的电动势为，相应电动势下的中值电阻分别记为、。令 由于 所以 (3)由图2可看出，当调零电阻调到最大时，电源电压取得最小值同理, 当调零电阻调到最小时，电源电压取得最大值综上所述：当中值电阻取Rz=1100时，电源电压的调节范围1.29731.6509V比设计要求的大，故满足设计要求。实验内容1. 在实验中调试出并式欧姆表限流电阻R0和电源电压Emin Emax的实验值。2. 对并式欧姆表进行定标，并制作出欧姆表表盘。3. 在实验中调试出串式欧姆表中值电阻Rz

6、和电源电压Emin Emax的实验值。4. 测出“R”档串式和并式欧姆表在工作电源为1.35V时的中值电阻，由此分析两种方式欧姆表的优劣。实验数据表格1、对并式欧姆表实验参数测试 (Rz= 1100 )参数理论值986.31.29731.6509实验值相对误差（%）2、并式欧姆表定标(E=1.5V)100705040302015118642100.050.0相对误差 (%)3、对串式欧姆表实验参数测试 ()参数Rz/理论值15001.161.84实验值相对误差（%）4、1.35V时串、并式欧姆表中值电阻组装形式串式欧姆表并式欧姆表1.5V时的中值电阻/11001.35V时的中值电阻/相对误差/%数据处理要求1、整理实验参数的设计过程2