設(shè)計和組裝歐姆表.doc

設(shè)計和組裝歐姆表實驗?zāi)康?. 初步培養(yǎng)學生根據(jù)實驗要求，設(shè)計簡單實驗的獨立工作能力。2. 通過設(shè)計和組裝歐姆表及其定標，使學生加深了解歐姆表的原理和結(jié)構(gòu)，以便正確合理的使用歐姆表。實驗任務(wù)了解歐姆表的設(shè)計原理，將的表頭設(shè)計并組裝有、三擋的多量程的串、并式歐姆表，并對歐姆表定標。性能指標要求 要求“”擋歐姆表的中值電阻范圍,所設(shè)計并組裝的各量程擋的歐姆表在工作電源范圍能機械調(diào)零。實驗要求1. 測量表頭的內(nèi)阻(請自行設(shè)計實驗方法、電路圖測量內(nèi)阻)2. 查閱相關(guān)資料了解多量程歐姆表的基本原理；3. 根據(jù)實驗要求，設(shè)計電路參數(shù)并組裝歐姆表，并進行校驗；4. 給出毫安表讀數(shù)與電阻值之間的對應(yīng)值，制作出表示電阻值的歐姆表表盤（即歐姆表定標）。5. 測出”檔串式和并式歐姆表分別在工作電源分別為1.5V和1.35V時的中值電阻，由此分析兩種方式歐姆表的優(yōu)劣。實驗儀器 DH4508型電表改裝與校準實驗儀一臺，ZX21a電阻箱若干個實驗原理 1歐姆表的原理根據(jù)調(diào)零方式的不同，歐姆表可分為串聯(lián)分壓式和并聯(lián)分流式兩種其原理電路如圖（a）和圖（b）所示由圖知式中為歐姆表的總內(nèi)阻對于圖（a）：，圖（b）：當歐姆表短路（即），電路中電流為最大值設(shè)計時，應(yīng)使表頭滿偏（即歐姆表調(diào)零，可通過調(diào)節(jié)得到，所以稱作歐姆表的調(diào)零電阻）將代入（）式可得可見與有一一對應(yīng)的關(guān)系，如果表頭的標度尺預先按已知電阻值來刻度，就可用來直接測量電阻了由（）式可知，與成非線性，且稱作歐姆表的中值電阻所以歐姆表的標度尺是反向非均勻的，且越大，刻度間隔愈密【實驗思路和方法提示】1. 歐姆表的量程擋可由其中值電阻的數(shù)量級來設(shè)定：通常將數(shù)量級為千歐姆的中值電阻的歐姆表設(shè)定為擋，。數(shù)量級為幾百歐姆的中值電阻的歐姆表設(shè)定為擋，數(shù)量級為幾十歐姆的中值電阻的歐姆表設(shè)定為擋。2. 歐姆表限流電阻參數(shù)的調(diào)整：設(shè)計好的歐姆表其參數(shù)要在實驗中作出調(diào)整然后才能進行校準。調(diào)整的原則是在標準條件下，組裝表的滿偏（外接電阻，時，表頭指示滿偏）和半偏（外接電阻時，表頭指示半偏）條件均得到滿足；調(diào)整方法是先由半偏條件改變調(diào)零電阻Rw滑動觸頭位置，再由滿偏條件調(diào)整的值，經(jīng)過若干循環(huán)后，最終的值可同時滿足滿偏和中偏條件(注意，此調(diào)整方法若改變調(diào)整順序，則調(diào)整最終不收斂，即經(jīng)過若干循環(huán)后，最終的值不可同時滿足滿偏和中偏條件。)3歐姆表的擴程兩種方法：（）并聯(lián)不同的分流電阻以減小量程：如圖所示，在相同的電源電壓下，在基準檔的基礎(chǔ)上，并聯(lián)一電阻，使回路電流增大為原來的10倍，中值電阻降為原來的1/10，歐姆表此時量程和倍率都變?yōu)樵瓉淼?/10；若并聯(lián)一電阻，使回路電流增大為原來的100倍，中值電阻降為原來的1/100，歐姆表此時量程和倍率都變?yōu)樵瓉淼?/100。（）提高電源電壓以增大量程由（）式可知，在表頭靈敏度（）不變的情況下，若要增大量程以測更高的阻值的電阻，就要提高電源電壓，使中值電阻增大。4標定：歐姆表表盤的標度尺可按下式確定式中為對應(yīng)于的表盤格數(shù)，為表盤總格數(shù)（表盤的原刻度是均勻分格的）設(shè)計舉例 取,將量程、內(nèi)阻的毫安表改裝成中值電阻分別為（即擋）和（即擋）兩個量程的并式歐姆表。設(shè)計步驟：（1）先將表頭改裝成“”擋的歐姆表畫電路如圖（可用如圖（b）電路）由于毫安表頭兩端的電壓降為通過的電流為故與并聯(lián)的總電阻為限流電阻計算所需調(diào)零電阻新電池電壓可達1.65V，則此時回路總電流為，此時()應(yīng)調(diào)至。舊電池電壓為1.30V,此時回路總電流為，()應(yīng)調(diào)至由此可取故定電阻,調(diào)零電阻為組成“零歐姆調(diào)整器”。按上述計算的各電阻的數(shù)值，選擇適當?shù)碾娮杵骷?，連接線路，即可調(diào)試、測量。（）將表頭改裝成“”擋的歐姆表在改裝成“”的歐姆表的基礎(chǔ)上，在電路中并聯(lián)一電阻,使回路電流增大為原來的100倍，中值電阻降為原來的1/100，即可將此表改裝成“”擋的歐姆表。電路如圖所示，現(xiàn)計算如下：即在“”的歐姆表電路的基礎(chǔ)上，并聯(lián)一只阻值為的電阻，使整個歐姆表里的總阻值變成了，由此組成了中心阻值為的歐姆表。它可以測量較低阻值的電阻。如圖加一只開關(guān)S，斷開S，此歐姆表，即為“”擋的歐姆表；合上S，此歐姆表，即為“”擋的歐姆表，為組裝的兩量程擋的歐姆表。數(shù)據(jù)記錄參考表格1. 串式 2. 并式量程檔中值電阻（）擴程電阻（）量程檔中值電阻（）擴程電阻（）理論值測量值理論值測量值3定標量程檔： 中值電阻 .8070605040301511108654210.50實驗刻線（mm）理論刻線 (mm)4. 用組裝的并式“”檔測電阻 “”檔 測量次數(shù)123456nx (格)18.018.218.017.917.818.2Rx ()注：Rx用（3）式計算5. 工作電源（V）歐姆表方式1.50V1.35V“”檔串式RZ ()“”檔并式RZ ()附錄A萬用表的歐姆擋使用注意事項1. 萬用表的紅表筆接的是歐姆表內(nèi)電源的負極，黑表筆是接正極。2. 量程每變一次，都必須調(diào)節(jié)零歐姆調(diào)節(jié)電位器，使指針滿偏（即指向零歐姆）。3. 測量電路中某電阻阻值時，應(yīng)切斷