仪表电压、电流量程的扩展

仪表电压、电流量程的扩展一．实验目的1．掌握直流电压表、电流表扩展量程的原理和设计方法2．学会校验仪表的方法。二．原理说明多量程电压表或电流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和R0表示。m 0多量程(如IV、10V)电压表的测量电路如图1—1所示，图中R]、R2称为倍压电阻，它们的阻值与表头参数应满足下列方程：I(R+R)二1VTOC\o"1-5"\h\zm0 1I(R+R+R)二10Vm0 1 2多量程(如10mA、100mA、500mA)电流表的测量电路如图1—2所示，图中R3、r4、r5称为分流电阻，它们的大小与表头参数应满足下列方程：RR—1—4卜a£0500mA100mA10mA图1-2RI=(R+R+R)x10x10-3a£0500mA100mA10mA图1-20m3 4 5(R+R)I=(R+R)x100x10-30 3m4 5(R+R+R)I=Rx500x10-30 3 4m5当表头参数确定后，倍压电阻和分流电阻均可计算出来。根据上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法。扩展电压量程：用表头直接测量电压的数值为IR0，当用它来测量1V电压时，必须串联倍压电阻R],若测量10V电压时，必须串联倍压电阻R1和R2。扩展电流量程：用表头直接测量电流的数值为I,当用它来测量大于I的电流时，必m m须并联分流电阻R3、R4、R5,如图1—2所示，当测量10mA时，'一'端从'a'引出，当测量100mA时，'一'端从'b'引出，当测量500mA时，'一'端从'c'引出。通常，用一个适当阻值的电位器与表头串联，以便在校验仪表时校正测量数值。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。在仪表校验时，必须首先校准满量程，然后逐一校验其它各点。三．实验设备直流数字电压表、直流数字电流表(EEL—06组件或EEL系列主控制屏)恒压源(EEL—I、II、III、W均含在主控制屏上，根据用户的要求，可能有两种

配置（1）+6V（+5V）,+12V,0〜30V可调或（2）双路0〜30V可调。EEL—23组件（含电阻箱、固定电阻，电位器）或EEL-51组件、EEL—52组件EEL—30组件或EEL—37组件、EEL—56组件（含磁电式表头1mA、1600，倍压电阻和分流电阻，电位器）四．实验内容扩展电压量程（1V、10V）参考图1—1电路，首先根据表头参数I（1mA）和R0（1600）计算出倍压电阻R「R2，然后用EEL—30组件中的表头和电位器RP1以及倍压电阻R］、R2相串联，分别组成1V和10V的电压表。用它测量恒压源可调电压输出端电压，并用直流数字电压表校验，如在满量程时有误差，用电位器RP1调整，然后校验其它各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。扩展电流量程（10mA、100mA、500mA）参考图1—2电路，根据表头参数I（1mA）和R0（1600）计算出分流电阻R3、R4、0 3 4R5，首先用EEL—30组件中的表头和电位器RP2串联，然后图1-3和分流电阻R3、R4、R5并联。当测量10mA时，‘一’端从‘8’引出，当测量100mA时，‘一'端从‘b'引出，当测量500mA时，‘一'端从‘c'引出。用它测量图1—3所示电路中的电流，并用直流数字电流表校验，如在满量程时有误差，用电位器RP2调整，然后校验其它各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。图1-3图1—3中，电源用恒压源的12V输出端，制作的电表、直流数字电流表和电阻Rl1、RL2串联，其中，Rl1=510，Rl2用1k0的电位器（均在EEL—23组件中）。如您的设备为EEL—V型，则需EEL—51组件和EEL—52组件。五．实验注意事项磁电式表头有正、负两个连接端，电路中一定要保证电流从正端流入，否则，指针将反转。电流表的表头和分流电阻要可靠连接，不允许分流电阻断开。校准1V和10V电压表满量程时，均要调整电位器RP1。同样，在校准10mA、100mA、500mA电流表满量程时，均要调整电位器RP2。实验台上恒压源的可调稳压输出电压的大小，可通过粗调（分段调）波动开关和细调（连续调）旋钮进行调节，并由该组件上的数字电压表显示。在启动恒压源时，先应使其输出电压调节旋钮置零位，待实验时慢慢增大。六．预习与思考题设计IV和10V电压表的测量电路，计算出满足实验任务要求的各量程的倍压电阻。自拟记录校验数据的表格。设计10mA、100mA和500mA电流表的测量电路，计算出满足实验任务要求的各量程的分流电阻。自拟记录校验数据的表格。电压表和电流表的表盘如何刻度？如何对扩展量程后的电压表和电流表进行校验？七．实验报告要求画出1V、10V电压表和10mA、100mA、500mA电流表的测量电路，标明倍压