关键工程教育初级报告

1、万用电表原理-.万用表的构成表头：1）用途：批示被测得数值2）测量机构：多采用高敏捷度日勺磁场系测量机构（注：敏捷度即万用表最小量程）3）满偏电流：数微安到数百微安，满偏电流越小，表头敏捷度越高。本表头 满偏电流为83.3闸，在一般指针式万用表中属中档敏捷度。4）选择原则：敏捷度越高越好因素：万用表在用于测量时，要从被测电路中获取能量，用以推动表针偏转， 这一能量越小，对被测电路影响越小，测量成果越精确。测量电路1）用途：通过测量线路勺转换，把多种被测量（电压、电流或电平等）转换成表头偏 转勺直流微小电流，实现万用表勺多功能测量，并且有多种量限（或称满量 程）。2）构成：多用多种规格勺电阻原件

2、构成（如绕线电阻、金属膜电阻、电位器等）在特 殊测量中也会用到其他电子器件，如测量交流电压勺整流原件，测量电阻勺 内置电池，测量交流电流勺交流电流互感电感。转换开关1）用途：是万用表选择不同测量功能和不同量限时勺电路切换器件。2）工作原理：转换开关一般采用多刀，多掷波段开关或专用勺转换开关，通过旋转开关可以使万用表测量线（俗称表笔）与表内不同日勺测量线路接通，以满足不同日勺测量规定。而本次安装日勺MF-50型万用表，是运用印刷版铜箔作为固定触点， 而三头簧片作为旋转触点构成勺专用旋转开关，共有18个档位，提供5种不 同勺测量功能。二测量电路原理分析如上图所示为MF-50型万用表勺电路原理由图可

3、知：1）.表头敏捷度：83.3闻2）内阻（偏转线圈铜阻）：约1200Q左右3）满偏时表头两端电压：83.3rAxi200Q=1OOmV注：该电压并不能使并于表头二端勺二极管产生电流，而电容在直流电压作用 下相称于开路。（下面原理分析中，忽视此些器件勺存在）直流电流勺测量线路（DCA）此图运用闭路分流法，以达到量程扩展。图中，表头与W2串联构成满偏电流83.3期，内阻为1500Q勺基本表。 测量电路采用环形分流式电路，显然为满足“A点”与“*”间流过100闸时勺 表头满偏。则并联电阻总值应为：R 并=83.3闻X1500 Q/ （100-83.3）闻=7500Q其中：R GR1+R2+.+R8此

4、时，回路环阻总值为9KQ，在此状态下我们可以求出每一测量档分流电阻勺 值。设：Rn为第n档分流电阻总值（单位为Q）IN为第n档电流测量满度值（单位为mA）则当第n电流测量档表头只是满度时应有下式：（9KQ-Rn）X83.3闻=（IN-83.3A） Rn9KQX83.3pA- Rn83.3闻=InRn-83.3RnRn=9KQX83.3A/In根据上式我们可以求得：第一档I1为2.5A,可得R=0.3Q第二档I2为250mA，可得R2=3Q第三档I3为25mA，可得R3=30Q而具体日勺Rn则为Rn与Rn-1日勺差值，即：Rn二Rn-Rn-i于是我们可得：R1=0.3 Q, R2=2.7Q, R

5、3=27Q，余类推。同样，根据上述分析，我们可以求出环型分流电路中任一点接入时勺满偏电流值。即：In=9KQX83.3A/Rn式中：R并fR1+R2+.+R8IN为此接入端相应勺满偏电流值。据此可求得：R5与R6中间“B点”接入时勺满偏值为：250期r7与R8中间“C点”接入时日勺满偏值为：112gA2、直流电压勺测量线路（DCV）图中：直流电压基本测量电路勺表头分流接入端为A，此时勺满偏电流为100闸，只要在A端串入相应勺分压电阻，即可构成不同量程勺电压表。根据前述，制成勺电压表对被测电路勺影响越小越好，对电压表而言，内阻越大，从电路分走日勺电流越小。本直流电压表日勺表头分流电路接入点电流满

6、度为100闸，因此串入勺分压电阻每分得1V电压所需勺电阻值为：1V/100闻二10K Q,或称电压测量敏捷度为10K Q/V此值是表达电压表性能好坏勺重要指标，此值越大，电压表性能越好。如图：A端与“*”间勺等效电阻值为7.5KQ/1.5KQ，而任一电压测量档 勺总电阻为：Rvn二V*100闻式中：VN为该测量档表头满偏电压值。实际应串入勺电阻值为：Rvn=RvnT.25KQ本表勺最低直流电压测量档勺满度为2.5V。因此 R12=2.5V/100PA-1.25KQ=25 KQ-1.25KQ=23.75 KQ，由于不同量程勺 测量档其接入电阻是串联累加勺，故相邻两测量档勺串入电阻值应为：R=(V

7、n-Vn-i)/100闻本表2.5V档勺相邻档满度电压值为10V，从上面分析可知：R11= (10-2.5)V/100pA=75KQ依次可计算出：R10=400KQ，R9=2MQ必须指出，1000V直流电压档勺表头分流接入端为B点，此时满偏电流为 250闸，因此，该档应串入勺电阻总值为4MQ，本表借用了交流测量线路勺分压 电阻，它们勺测量电阻和正好为4MQ。此时勺电压测量敏捷度为4KQ/V。显然，如果在250V与1000V相邻档间串联R*，(如上图中虚线所示)同样 可以获得满偏为1000V勺测量范畴，且测量敏捷度也高。但是(1)此时计算出勺R*应为7.5MQ，一般高值电阻勺精度较低，印刷电路勺

8、基板绝缘对其影响较大。该电阻二端要降去750V电压，对一般小型电阻器难以接受。而采用目前勺电路，则可避免上述弊病。3、交流电压日勺测量线路（ACV）（交流定义：方向随时间有规则变化）从图中可见，线路中引入了 D1和D2对正弦电压进行整流。当被测电压在正半 周时，D2导通，产生日勺电流推动表头偏转；当被测电压在负半周D1导通，产 生日勺电流流回“*”端。对表头电路而言，D2构成勺仅是半波整流（半波整流 后勺直流电压平均值仅为实测电压有效值勺0.45倍，流过表头电路勺平均电流 亦仅为实测电流有效值勺0.45倍。又从前面直流1000V勺测量线路借用交流测 量分压电阻可知，交流测量时勺电压敏捷度也为4

9、KQ/V，即任一档满幅测量 时勺电流有效值应达250期，而流经表头电路勺平均电流只有（250X0.45） 闸=112闸，因此本测量电路勺半波整流输出在表头分流电路勺接入端改为C点，（即前面分析勺R7与R8中间），正好满足表头满偏112期勺规定。4、电阻测量线路：注：电阻是无源器件，不也许为电表提供能量，为使测量时表头偏转，电表内必 须内装电池。我们懂得，万用表用于电阻测量时，表笔短接，表头满偏，表指针值为0;当接入被测电阻时，回路电流减小，表针偏转减小，批示值增长，被测电阻越大， 回路电流越小，表针偏转越小，批示值越大。欧姆表中值电阻：MF-50型万用表表面Q刻度线中值为10；即档在x1Q档 时批示此值为10Q； X10Q档时批示此值是100Q。余此类