制流與分壓電路試驗報告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——制流與分壓電路試驗報告試驗一制流電路與分壓電路

1、學習和把握萬用電表的操作規(guī)則及具體使用方法；

2、完成制流與分壓電路的聯結和電路中的電流和電壓的測量；3、總結制流與分壓電路各自的特點及其應用。

萬用電表（指針式、數字式各一塊），低壓電源（直流型、交流型各一臺），滑線變阻器，電阻箱，導線。

1、萬用電表的原理和結構

萬用電表是試驗室常用的一種儀表，可用來測量直流電壓、電流，交流電壓及電流，電阻等，還可用以檢查電路和排除電路故障。

萬用電表主要由磁電型測量機構(亦稱表頭)和轉換開關控制的測量電路組成。實際上它是根據改裝電表的原理，將一個表頭分別連接各種測量電路而改成多量程的電流表、電壓表及歐姆表，是既能測量直流又能測量交流的復合表，如圖1所示。它們合用一個表頭，表盤上有相應于測量各種量的幾條標度尺。表頭用來指示被測量的數值，測量線路的作用是將各種被測量轉換到適合表頭測量的直流微小電流，轉換開關實現對不同測量線路的選擇，以適應各種測量的要求。電表的表盤上按表的功能有各種不同的刻度，以指示相應的值，如：電流值，電壓值(有交、直流之分)及電阻值等。對于某一測量的內容一般分成大小不同的幾檔，測量電阻時每檔標明的是不同的倍率；測量電流、電壓時每檔標明的是它相應的量限（即使用該檔測量時所允許的最大值），而各種量、各種不同的量限所對應的測量電路均通過轉換開關實現和表頭的連接。

圖1圖2

歐姆表測量電阻的簡單原理如圖2所示。表頭（其內阻Rz）、干電池E、可變電阻R0及待測電阻Rx串聯構成回路，電流I通過表頭即可使表頭指針偏轉，其值為

I?E

Rz?R0?Rx由上式可知在電池電壓一定的條件下，指針偏轉和回路的總電阻成反比。當被測電阻Rx改變時，電流I就隨著變化，表頭的指針位置也有相應的變化，可見表頭的指針位置與被測電阻的大小是一一對應的，假使表頭的標度尺按電阻刻度，這樣就可以直接用來測量電阻了。被測電阻Rx越大，則回路電流I越小，指針的偏轉越小，當Rx為無窮大時(即表棒兩端開路)，則I=0，表頭指針為零，因此歐姆表的標尺刻度與電流表、電壓表的標尺刻度方向相反。由于工作電流I與被測電阻Rx不成正比關系，所以電阻的標度尺的分度是不均勻的。

由于電池的電動勢會漸漸下降，這將會造成較大的測量誤差，故該結構形式的歐姆表都設有“零歐姆〞調整電路，使用時先將表棒二端短路(即Rx=0)，調理“零歐姆〞旋鈕，使指針指向滿度，即指針指向0Ω處。每當改變歐姆表的量程后，都必需重新調理“零歐姆〞旋鈕。

2、萬用電表的操作規(guī)程

(1)使用指針式萬用電表前必需認清兩極和刻度盤，熟悉轉換開關的作用和用法，據待測量的種類和大小(交流和直流電壓、電流、電阻)，將轉換開關轉到適當位置并接好表筆。

(2)被測量不能確定其大約值時，應將轉換開關旋到最大量程處。

(3)使用前，若指針不在零位，首先調零；讀數時，視線正對著指針。有反射鏡的應使指針與像重合。

(4)測量電流時，將萬用表串聯在被測電路中；測量電壓時，將萬用表并聯在被測電路兩端(紅表筆代表“＋〞，黑表筆代表“－〞)。(5)測試時，不能旋轉轉換開關。

(6)測量電流、電壓時，先用躍接法試探大小，再用穩(wěn)接法測量。

(7)測量電路中電阻時，應將電路中的電源和有關電阻斷開，不能帶電測電阻。

(8)每次更換電阻檔后，都要調理“零歐姆〞旋鈕，使指針指向滿度，若調不到零點，須更換電池。測試電阻時，不得用雙手同時接觸兩表筆的金屬部分。

(9)測量完畢，務必將轉換開關旋至空檔或最大交流電壓檔。

(10)數字萬用表使用完畢必需關閉電源。當屏幕出現＋、－號時，必需更換電池。

萬用表電路一般可分為電源、控制和測量三部分。測量電路是先根據試驗要求而確定好的，例如要校準某一電壓表，需選一標準的電壓表和它并聯，這就是測量線路，它可等效于一個負載（R2），這個負載可能是容性的、感性的或簡單的電阻。根據測量的要求，負載的電流值I和電壓值U在一定的范圍內變化，這就要求有一個適合的電源?？刂齐娐返娜蝿站褪强刂曝撦d的電流和電壓，使其數值和范圍達到預定的要求。常用的是制流電路和分壓電路，控制元件主要使用滑線變阻器或電阻箱。

1、制流電路

制流電路如圖3所示，圖中E為直流（或交流）電源；R1為滑線變阻器，A為電流表；R2為負載（本試驗采用電阻）；K為電源開關。它是將滑線變阻器的滑動頭C和任一固定端（如A端）串聯在電路中，作為一個可變電阻，移動滑動頭的位置可以連續(xù)改變AC之間的電阻RAC，從而改變整個電路的電流I。

（a）（b）

圖3制流電路

2、分壓電路

分壓電路如圖4所示，圖中E為直流（或交流）電源，滑線變阻器兩個固定端A、B與電源E相接，負載R2接滑動端C和固定端A（或B）上，當滑動頭C由A端滑至B端，負載上電壓由0變至E，調理的范圍與變阻器的阻值無關。

（a）（b）

圖4分壓電路

3、制流電路與分壓電路的區(qū)別與選擇(1)調理范圍

分壓電路的電壓調理范圍大，可從0?E；而制流電路電壓調理范圍小，只能從

R2?E?E。

R2?R1(2)細調程度

當R1?R2/2時，在整個調理范圍內調理基本均勻，但制流電路可調范圍?。回撦d上的電壓值小，能調得較精細，而電壓值大時調理變得很粗。

(3)功率損耗

使用同一變阻器，分壓電路消耗電能比制流電路要大?；趦呻娐返膮^(qū)別，當負載電阻較大，調理范圍較寬時選分壓電路；反之，當負載電阻較小，功耗較大，調理范圍不太大的狀況下則選用制流電路。若一級電路不能達到細調要求，則可采用二級制流（或二段分壓）的方法以滿足細調要求。

一、試驗步驟

l、用萬用電表電阻檔，測量導線、電阻器的阻值。

2、將交流電源的輸出電壓調至5V（若電源上沒有電壓表，則用指針式萬用表的交流電壓擋測量）。斷電后按圖3(b)連好電路，檢查無誤后通電，將數字萬用表轉換開關旋至交流電流的適合檔（按歐姆定律估算出I），將表筆串入電路，分別測定C端位于A、B及中點時

的電流Ii，用指針式萬用表測量R2上電壓UR2。注意用萬用電表交流檔測電壓、電流的讀數均為有效值。

3、將直流電源的輸出電壓調到10V（若電源沒有電表顯示，則用指針式萬用表測量）。斷電后按圖4(a)連好電路，檢查無誤后通電，將數字萬用表轉換開關旋至直流電壓的適合檔，將表筆并接在電源兩端，測輸出電壓UAB，并調至10.0伏后，測UAC（UR2）、UCB。

4、將指針式萬用表轉換開關旋至直流電流的適合檔（先估算），分別斷開電阻器上的3個節(jié)點的導線，將表筆串接在回路中，測量I、I1、I2。

5、分別使C端位于R1的兩端A、B，測定UAC、UCB及I、I1、I2。

6、用現有的儀器，設計兩種試驗方案，實現對某一交流信號源的輸出電壓及電流的測量，并對兩種方案測量狀況進行對比分析。（提醒：用信號源接上一負載R，且要滿足R值遠遠大于信號源的內阻（約幾十歐），用電表測量電流，電壓。）

二、數據記錄及處理1、列表記錄數據

表1制流電路的測量（交流）單位：Ω、V、A在中點在A端在B端IUR2儀器參數E＝R1＝R2＝表2分壓電路的Ui，Ii測量（直流）單位：Ω、V、mAC在中點C在A端C在B端儀器參數UABUACUCBII1I2R1＝R2＝

表3（交流信號源的輸出Ui，Ii測量）單位：Ω、V、A儀器參數

2、數據處理