万用表设计实验报告

三用表的设计任务单：238号表头满偏电流50μADC。A0。18mA表头内阻+附加串联电阻为Rg=3.3KΩ一、参数:(每人不同,最终将任务条并设计作业一齐订好上交!〕A．直流电流档的引入电流0。18mA〔每人不同〕B．测量机构总阻值(内阻+附加电阻=电阻Rg3.3KΩ，每人不同〕2．公共参数(每人一样〕A。测量机构的电流灵敏度：满刻度电流IS50μA 〔每人不同〕B．DC．A：2。5级1mA 10mA 5AC．DC．V：2.5级2。5V 10V 250V输入阻抗为：1/ISD．AC．V：5。0级10V 50V 250V 1000V 输入阻抗为；4KΩ/v整流系数为：0.441，二极管正向电阻为：600Ω沟通调整电阻为2K～3KE．Ω:2.5级×1 ×10 ×100〔扩展量程×1K〕电阻中心值：22Ω工作电池：1。6~1.2V二、各量程的元件参数设计：DCA量程的元件参数设计和分电路调试图:〔1)DC。A量程的元件参数设计。设计一个多量程环形分流式直流电流表，如以以下图。Rg,Ig，扩大的电流量程为I1、I2、I3、I引，计R1、R2、R3、R4。I引时，Rs=R1+R2+R3+R4=Ig＊Rg/(I引－Ig〕=0。00005*3300/〔0。00018—0。00005〕=1296。2308ΩI3时，R1+R2+R3=Ig＊(Rg+Rs)/I3=0.00005＊(3300+1296。2308)/0.001=229.8115ΩI2时,R1+R2=Ig＊〔Rg+Rs〕/I2=0.00005*〔3300+1296。2308)/0。01=22。9811Ω4)R1=Ig＊〔Rg+Rs)/I1=0.00005*(3300+1296.2308)/5=0.04596Ω可得R2=22。9811-0。04596=22.9351Ω5〕R4=Rs-(R1+R2+R3〕=1296.2308—229.8115=1066.4193Ω(2)DC.A量程的分电路调试图。DC．V量程的元件参数设计和分电路调试图：〔1〕DC。V量程的元件参数设计.Ig。R1R1=U1/Ig—Rg=2。5/0.00005-3300=46700Ω然后再用一段电路的欧姆定律分别计算R2，R3。00005=150000ΩR3=〔U3-U2〕/Ig=(250-10)/0.00005=4800000Ω(2〕DC.V量程的分电路调试图：AC。V量程的元件参数设计和分电路调试图：〔1〕AC.V量程的元件参数设计。Ig。1〕〔输入阻抗Z〕〔二极管前〕I=1/Z=1/4000=0。00025AI计算出半波整流后的〔二极管后〕Ik=I＊0.435=0。00010875A3〕计算分流电阻R=Ig*Rg/(Ik-Ig〕=0。00005*3300/〔0.00010875-0.00005)=2808。510638ΩZ的一半RP=Z/2=2023Ω。式中,Ug是测量机构内阻Rg上的电压；UR是电Uo=Ug+URP+UVD1=Ig ＊ Rg+RP*Ik+UVD1=0.00005*3300+2023 ＊0.00010875+0。65=1。0325V6〕参考上图，计算各分压电阻：R1=〔U1—Uo)/I=(10—1。0325)/0.00025=35870ΩR2=〔U2-U1)/I=〔50—10)/0.00025=160000ΩR3=〔U3-U2)/I=〔250-50)/0.00025=800000Ω。00025=3000000Ω动,VD2为保护二极管。〔2)AC.V量程的分电路调试图Ω量程的元件参数设计和分电路图：(1〕Ω量程的元件参数设计1。挡根本电路RPRd组成分流电阻。RP触点移到b流电阻小,分流电流大)。分流电阻大，分流电流小)。RPba之间，电池电压为标准E=1.5RbRP的一局部之和。2RbRP的计算各档电阻中心值：低倍率挡，R×1 的电阻中心值RZ1 =22Ω中倍率挡，R×10 的电阻中心值RZ2 =220Ω高倍率挡，R×100 的电阻中心值RZ3 =2200Ω高倍率挡，R×1k的电阻中心值RZ4=22kΩRZ3ERx=0时RZ3=2200(b点)Imax=1.6V/2200Ω=72μ〔a点Imin=。2V/2200Ω=545μA，(c点〕I标＝1.5V/2200Ω=682μA。当流过表头满刻度电流为Ig,表头内阻为Rg时，计算如下RPa点时的总分流电阻Rb+RP;。000545—0。00005〕=333。33333ΩRPb点时的分流电阻Rb;Rb=〔Rb+RP)*Imin/Imax=333.33333*0.000545/0.000727=249.88537Ω3)RP；RP=〔Rb+RP〕-Rb=83.44796Ω3Rd的计算：RZ3确定的.RP是变数,RP/2,Rd后,RZ3，因此有Rd=RZ3〔Rg+RP/2)〔Rb+RP/2)〔Rg+RP/〔Rb+RP/2]=193795057Ω4。各倍率电阻的计算：各倍率电阻的电路如以以下图所示.1〕R1为中心电阻RZ1=22Ω时的并联电阻,ro0.9～1.1则有R16=(RZ1-ro＊RZ/202386Ω

RZ3—(RZ—ro)]〔22—1*220/

220-

22－1))=21。RZ2=220Ω时的并联电阻,同样有R17=RZ2＊RZ3/〔RZ3—RZ2〕=220＊2200/〔2200—220)=244.444444Ω时的并联电阻，则有R18=RZ3＊RZ3/〔RZ3—RZ3〕=∞为测量最高倍率档〔R×1k〕串联电阻，由于其电阻中心值太大，致使灵敏度降低到端口短接〔RX=0)时也无法调零,故需增加电源电压.由于最高EE15V的层叠电池，同时无分流电阻R3∞，可见最高倍率挡也无法分流电阻，工作电流与高倍率挡一样。则高倍率挡串联电阻R1k=RZ4—RZ3—REE=22023-2200-1000=18800ΩREEEE1kΩ。〔2)Ω量程的分电路调试图三、总线路图DC。V挡DC.AAC.VΩ挡四、校验图及到达的精度等级：DC。A校验图和校验精度等级的表格：接入电流源电流接入电流A电流表输出电流μA理论输出电流μ端AI155050.05/316.6750/3≈16。66710/333.33100/3≈33.333I20。015050。00.01/316。6750/3≈16。6670。02/333.33100/3≈33.333I30。0015050.00.001/316.6750/3≈16。6670。002/333.33100/3≈33。333I引0。000185050.00。0000616.6750/3≈16.6670.0001233.33100/3≈33.333DC。A准确度等级为±k％=0。03/50*100％=0.06％<2。5％,满足要求.DC。V校验图和校验精度等级的表格：接入电压源电压接入电压源电压接入电压V电流表输出电流μA理论输出电流μ端U12.550A50.02.5/316。6750/3≈16.6675/333。33100/3≈33.333U2105050.010/316。6750/3≈16.66720/333。33100/3≈33.333U32505050。0250/316.6750/3≈16。667500/333.33100/3≈33。333DC。V准确度等级为±k%=0.03/50*100％=0。06％〈2。5％，满足要求。AC.V校验图和校验精度等级的表格：。10V〔合上1〕U1/VU1/V电流表示数实验值/μA51.3214。8733。09理论输出电流μA50。050/3≈16.667100/3≈33.333确定误差/μA1010/320/31.32/μA1。79AC。V 10V挡准确度为:±k％=1.79/50*100%=3。58%<5%，满足要求。。50V沟通电压挡校验〔2〕U2/VU2/V验值/μA51.7516.8334.27理论输出电流μA50.0100/3≈33。333确定误差/μA5050/3100/31。750。160。94/μA1.75AC.V 50V挡准确度为：±k%=1.75/50＊100%=3.5％〈5％,满足要求.3.250V沟通电压挡校验〔合上3：U3/V电流表示数实验值/μA理论输出电流μA确定误差/μA最大确定误差/μA25051。8950。01.891。89250/317。2150/3≈16。6670.54500/334.52100/3≈33。1.19333AC.V 250V挡准确度为：±k%=1.89/50*100％=3.78%<5％,满足要求。4)。1000V沟通电压挡校验(4〕U4/V电流表示数实理论输出电流确定误差/μA最大确定误差验值/μAμA/μA1000 51。9050.01.901。901000/3 17。2650/3≈16。6670.592023/3 34。56AC.V 1000V挡准确度为：100/3≈33.3331.23±k%=1.90/50*100%=3。8%〈5%,满足要求。Ω校验图和校验精度等级的表格：1)。1.2V2222022002202349.9449.9449。94/2).1.6V2222022002202350.9750.9750.97/4).22Ω校验图：RX/电流表示数试验值/μ理论值/μ确定误差/μ最大确定误差/μΩAAAA2223.46250。541.031132.2933。331。036611.7312.500。85。539.54400。461107。828。330.51:±k％=1。03/50＊100%=2.06<2。5%，满足要求.5)。220Ω校验图RX/电流表示数试验值/μ理论值/μ确定误差/μ最大确定误差/μΩAAAA22024。54250。460。811032。6933.330。6466012。2912。500.215539.20400。811008。1978.330.133仪表准确度为：±k%=0。8/50＊100%=1.6％〈2。5％，满足要求.6).2200Ω校验图：RX/电流表示数试验值/μ理论值/μ确定误差/μ最大确定误差/μΩAAAA220024。76250。240.57110032.9333。330.4660012.4312.500.0755039。43400.57110008。2978。330。033仪表准确度为：RX/电流表示数试验值/μA理论值/μA确定误差/μA最大确定误差RX/电流表示数试验值/μA理论值/μA确定误差/μA最大确定误差/μAkΩ2224.17250。830。931132。5533。330.7866。511.5939。8512。50400.410。151107.408.330.93仪表准确度为：±k%=0.93/50*100％=1.86%〈2.5%，满足要求。五、元件、开关及功能表：元件或开关直流电流档S1R1，R2,R3,R4S5，S6，S7直