【正文】 上傳：張曦元 日期： 50。根據(jù)裝配圖焊接元件，弄清開關(guān)結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)位置，要求元件布放整齊，焊點美觀，焊接牢固(不得有虛焊)。若需把直流電壓量程擴大到100v, 調(diào)整R1,RP1，電壓測試范圍（RP1＝33 kΩ）輸入電壓（V）10305070100輸出電壓（V）表頭讀數(shù)（滿刻度為10）135710　　　　　　　　　　 圖134 直流表頭測量電壓3. 用直流表頭測量電流（一級放大），如圖115所示，調(diào)節(jié)參數(shù)，測量電流的放大范圍，自行設(shè)計數(shù)據(jù)表格。按圖接線并測量所示電路的電壓測試范圍。表頭支路電流應(yīng)有以下關(guān)系： “l(fā)k”擋時 () “100”、“10”、“1”擋時，應(yīng)有 () 當滿足式()～式()時，～、～，通過調(diào)節(jié)零歐姆調(diào)節(jié)器，可使表筆短路時指針能偏轉(zhuǎn)到零歐姆位置，從而保證測量的準確度。 設(shè)新?lián)Q上的電池電壓較高，此時，歐姆表短路電流將超過表頭滿偏電流值且較大，應(yīng)調(diào)節(jié)電位器W2，使它在表頭支路中電阻值最大，這樣表頭支路電流就不會超過滿偏電流值，而略小于(或等于)滿偏電流值。為了使電池電壓降低到一定程度仍能保持正常測量，即延長電池使用壽命，在表頭支路串接一電位器W2作為零歐姆調(diào)節(jié)器，使無論新電池或使用一段時間后的舊電池都能保證兩表筆短路時指針指示零歐姆位置。將轉(zhuǎn)換開關(guān)置“l(fā)k”擋位置時，歐姆表內(nèi)阻Rlk為 其中 所以 ()此時，表頭滿偏轉(zhuǎn)電流值(兩表筆短路時)為 ()將轉(zhuǎn)換開關(guān)置“100”擋位置，并使?jié)M偏電流保持不變，則 串聯(lián)電阻 () (2)各擋并聯(lián)電阻的計算 轉(zhuǎn)換開關(guān)置“100”擋時，有 ()由該式可求出并聯(lián)電阻凡：。歐姆表量程的設(shè)計都以中心位置刻度為準，然后分別求出相當于各個被測電阻Rx的刻度值。根據(jù)已給定的“1”擋中心電阻，則“10”擋中心電阻為10Rn1，“100”擋中心電阻為100Rl，“l(fā)k”擋為1 000Rn1，并由此可計算串聯(lián)電阻R1R17及各擋并聯(lián)電阻。 表頭指針偏轉(zhuǎn)到表盤的中心位置，稱此時R值為歐姆表的中心電阻Rn。由歐姆定律得圖114（a）所示電路中電流I為 且 ()式中，R為歐姆表內(nèi)阻。圖中U1為9V層疊電池。但是在測量電阻時，由于被測電阻上沒有電流和電壓，就需要另加電源，使表頭指針能夠隨著被測電阻的大小做不同程度的偏轉(zhuǎn)。 注意，此電路各擋串聯(lián)電阻值的計算結(jié)果分別與直流電壓各擋串聯(lián)電阻值相等，所以兩種測量電路可以共用電阻。因此 ()由式()又可得U1量程擋內(nèi)阻 R01電壓靈敏度n量程Ul則 () 電位器W1的右邊滑動觸頭是用來在校準時調(diào)節(jié)表頭支路電流的，以提高電壓表的準確度。 （1）串聯(lián)電阻的計算 ，Ul量程擋的內(nèi)阻 ()式中，RD1為二極管正向工作電阻(可查手冊得到其值，一般半導(dǎo)體二極管的正向電阻為幾百歐左右)；Rab,為考慮半波整流波形影響，ab兩端的等效電阻。圖133是串并式半波整流交流電壓測量電路。磁電系表頭不能直接測量交流電，必須先將交流電壓經(jīng)整流電路變換成直流電壓，使表頭指針偏轉(zhuǎn)，再根據(jù)整流后的直流電壓與被測正弦交流電壓有效值之間的關(guān)系，確定被測正弦交流電壓的有效值。 （2）各擋內(nèi)阻值與各擋串聯(lián)電阻值的計算 設(shè)量程UUUUU5的內(nèi)阻分別為只R0R0R0R0R05，由式()可分別求出各擋內(nèi)阻值，即，而直流電壓測量電路中各擋的內(nèi)阻R0k與各擋串聯(lián)電阻值Rj的關(guān)系為 () 用式（）和式（），結(jié)合圖11－2就可計算出各擋串聯(lián)的電阻值RRRR 圖13－2 直流電壓測量電路 （1）串聯(lián)電阻的計算 測量每伏電壓所需的內(nèi)阻值，即為電壓靈敏度，用下式表示 所以有 ()式中，mk為電壓靈敏度，R0k為k擋內(nèi)阻，Uk為k擋量程。若要測量較高的電壓，并且要有多個量程，應(yīng)采用圖11－2所示并串式分壓電路，它是常用的直流電壓測量電路，實際上是在直流電流測量電路的基礎(chǔ)上，串聯(lián)適當?shù)碾娮瓒M成的。W1=300Ω，W2=850Ω, Rg’=3 KΩ。 I3=100mA。舉例說明： 電流表量程I1=1mA。 圖13－1 多量程電流表這種測量直流電流電路的優(yōu)點是，當轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良時，被測電流不會流人表頭，對表頭來說是安全的，因而獲得廣泛應(yīng)用。這時表頭支路電阻，表頭靈敏度仍然不變。通常采用閉環(huán)抽頭轉(zhuǎn)換式分流電路，如圖11－1所示。 1．直流電流測量電路的計算 一只表頭只能允許通過小于它的靈敏度(I0)的電流，否則會燒毀表頭，為了擴大被測電流的范圍，就要根據(jù)所測電流在表頭上并聯(lián)合適的分流電阻，使流過表頭的電流為被測電流的一部分，被測電流愈大，分流電阻愈小。測量電路的目的是把多種被測物理量轉(zhuǎn)換為適合表頭工作的直流電壓或電流。再利用轉(zhuǎn)換開關(guān)，使它在不同位置時，把表頭接在不同的測量電路上，這樣就把幾種儀表統(tǒng)一在一個儀表中，這就是萬用表。三、設(shè)計方案1 采用阻容器件設(shè)計萬用表的量程；2 采用運算放大器擴展萬用表的量程。④ 直流電阻測量電路。 ③ 交流電壓測量電路。 ② 直流電壓測量電路。 設(shè)計技術(shù)指標如下： ①直流電流測量電路。1）表頭靈敏度。二、設(shè)計任務(wù)根據(jù)實驗室提供的表頭參數(shù)要求設(shè)計量程為10mA、50mA、100mA、 500mA的直流電流表電路。R=500Ω時R=5kΩ時實驗十三 萬用表的設(shè)計、組裝與校準一、實驗?zāi)康? 學會設(shè)計、計算萬用表各類測量電路；2 學習萬用表電路的組裝、調(diào)試與校準的方法；3 通過實際組裝萬用表，了解處理實際問題的方法。4．觀測負阻抗變換器的u、i相位關(guān)系輸入信號為幅值1V的正弦波，R=300Ω，R1= R2=1KΩ,CH1看a點，CH2看a’點,用示波器觀測并記錄u、i的波形。 Rs=300Ω Us= RL(Ω)4005006001000U2 (V)I2(mA)3．觀測負阻抗變換器的u—i特性曲線，并讀取值。計算負電阻的數(shù)值， 繪出負電阻的特性曲線。二、實驗任務(wù)1．測定負電阻的伏安特性實驗線路如圖106所示：圖 10－6分別測定=620Ω和=1000Ω時，等效負阻抗的伏安特性。學習和了解負阻抗變換器的特性，會運用運算放大器構(gòu)成負阻抗變換器，應(yīng)用戴維南定理測定含有負電阻的電壓源的伏安特性，能根據(jù)測試要求制定合理的實驗方案，選用合適的儀器儀表，正確測量負電阻的阻值、伏安特性曲線。電源接反會將運放燒壞。不同點：受控源的輸出量受其控制量的影響，隨控制量的改變而改變。2．分析測量值誤差的原因七、思考題 寫出受控源與獨立源的相同點與不同點。3．設(shè)計任務(wù)2，3的實驗數(shù)據(jù)表格。五．預(yù)習要求1．復(fù)習運算放大器及受控源的有關(guān)理論知識。4．做電流源實驗時，不要使電流源負載開路。2．實驗中，運放的輸出端不能與地端短接，否則會燒壞運放。CCVS Ui= R1=1KΩ 給定值R2（KΩ）12345測量值I1（mA）U2（V）計算值rm（Ω）100019802967394749473．測試電流控制電流源特性（如圖26）（1）,R1為3KΩ，R2和R3為1KΩ，負載RL分別為0Ω，500Ω，2KΩ，3KΩ，測量并記錄Ii及Io的值CCCS Ui= R1=3KΩ R2=R3=1KΩ給定值RL（KΩ）1234測量值I1（mA）U2（V）計算值α（2），RL為1KΩ，R2和R3為1KΩ，R1分別為1KΩ，2KΩ，,3KΩ,測量并記錄Ii和Io的值CCCS Ui= RL=1KΩ R2=R3=1KΩ給定值R1（KΩ）123測量值I1（mA）U2（V）計算值α（3），RL，R3為1KΩ，R1為3KΩ，分別取R2為1KΩ，2KΩ，3KΩ，4KΩ，5KΩ，測量并記錄Ii和Io的值CCCS Ui= R1=3KΩ RL=R3=1KΩ給定值R2（KΩ）12345測量值I1（mA）U2（V）計算值α（4）實驗表格自擬，并計算上述三種情況下β的值 四．注意事項1．運算放大器必須外接一組直流工作電源才能正常工作，電源電壓不能超過規(guī)定值，電源極性不能搞錯，以免損壞運放。注意倒相輸入時Uo的實際方向。 *(5)試用雙蹤示波器觀測圖24電路的控制特性Uo=?(Ui),測試方法及測試表格自擬。（2） 接入激勵電源U1，取U1分別為0，1V, .,3V,在不同的U1時，測出U2及Io的值，記錄于表21中。其等效電路模型如圖25圖 24 圖 25 4．如圖26運算放大器組成一個電流控制電流源（CCCS）I1= Ua/R2= US/R1I3=Ua/R3=I1R2/R3