設(shè)計(jì)組裝歐姆表

1、預(yù)習(xí)資料設(shè)計(jì)組裝歐姆表實(shí)驗(yàn)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(dāng)歐姆表短路（即），電路中電流為最大值設(shè)計(jì)時(shí)，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(biāo)度尺預(yù)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(biāo)度尺是反向非均勻的，且越大，刻度間隔愈密2. 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

2、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。3. 歐姆表參數(shù)的調(diào)整：設(shè)計(jì)好的歐姆表其參數(shù)要在實(shí)驗(yàn)中作出調(diào)整然后才能進(jìn)行校準(zhǔn)。調(diào)整的原則是在標(biāo)準(zhǔn)條件下，組裝表的滿偏（外接電阻，時(shí)，表頭指示滿偏）和半偏（外接電阻時(shí)，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(shí)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(shí)滿足滿偏和中偏條件。)4歐姆表的擴(kuò)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

3、同的電源電壓下，在基準(zhǔn)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(shí)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(shí)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。5定標(biāo)：歐姆表表盤的標(biāo)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）實(shí)驗(yàn)任務(wù)將的表頭設(shè)計(jì)并組裝成檔的串、并式歐姆表。要求:1、“”檔歐姆表的中值電阻范圍；2、所設(shè)

4、計(jì)并組裝的歐姆表在工作電源范圍能機(jī)械調(diào)零。實(shí)驗(yàn)室提供儀器的已知參數(shù)：Ig=1mA; Rg=155；RG=300；Rw=680; 設(shè)計(jì)參考思路：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供儀器的已知參數(shù)，選擇滿足設(shè)計(jì)要求的串、并式歐姆表的中值電阻Rz，并計(jì)算出相應(yīng)的限流電阻R0的設(shè)計(jì)值和電源電壓Emin Emax調(diào)節(jié)范圍的理論值。圖1 串式歐姆表電路圖 圖2 并式歐姆表電路圖1 、串式歐姆表檔的電路圖見圖1：設(shè)電池新時(shí)的電動勢為，壽命終了時(shí)的電動勢為，定標(biāo)時(shí)的電動勢為，相應(yīng)電動勢下的中值電阻分別記為、則有：（理論值） （1） （2）由（1）、（2）式得取，則由（2）式得：綜上所述：當(dāng)中值電阻取Rz=1500時(shí)，電源電壓的調(diào)節(jié)

5、范圍1.161.84V比設(shè)計(jì)要求的大，故滿足設(shè)計(jì)要求。2、并式歐姆表檔的電路圖見圖2：設(shè)電池新時(shí)的電動勢為，壽命終了時(shí)的電動勢為，定標(biāo)時(shí)的電動勢為，相應(yīng)電動勢下的中值電阻分別記為、。令 由于 所以 (3)由圖2可看出，當(dāng)調(diào)零電阻調(diào)到最大時(shí)，電源電壓取得最小值同理, 當(dāng)調(diào)零電阻調(diào)到最小時(shí)，電源電壓取得最大值綜上所述：當(dāng)中值電阻取Rz=1100時(shí)，電源電壓的調(diào)節(jié)范圍1.29731.6509V比設(shè)計(jì)要求的大，故滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 在實(shí)驗(yàn)中調(diào)試出并式歐姆表限流電阻R0和電源電壓Emin Emax的實(shí)驗(yàn)值。2. 對并式歐姆表進(jìn)行定標(biāo)，并制作出歐姆表表盤。3. 在實(shí)驗(yàn)中調(diào)試出串式歐姆表中值電阻Rz

6、和電源電壓Emin Emax的實(shí)驗(yàn)值。4. 測出“R”檔串式和并式歐姆表在工作電源為1.35V時(shí)的中值電阻，由此分析兩種方式歐姆表的優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格1、對并式歐姆表實(shí)驗(yàn)參數(shù)測試 (Rz= 1100 )參數(shù)理論值986.31.29731.6509實(shí)驗(yàn)值相對誤差（%）2、并式歐姆表定標(biāo)(E=1.5V)100705040302015118642100.050.0相對誤差 (%)3、對串式歐姆表實(shí)驗(yàn)參數(shù)測試 ()參數(shù)Rz/理論值15001.161.84實(shí)驗(yàn)值相對誤差（%）4、1.35V時(shí)串、并式歐姆表中值電阻組裝形式串式歐姆表并式歐姆表1.5V時(shí)的中值電阻/11001.35V時(shí)的中值電阻/相對誤差/%數(shù)據(jù)處理要求1、整理實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)計(jì)過程2