设计性实验报告格式

大学物理设计性实验报告

实验项目名称：万用表设计与组装实验仪

姓名：李双阳学号：131409138

专业：数学与应用数学班级：1314091

指导教师：＿王朝勇王新练

上课时间：2010 年12 月 6 日

一、实验设计方案

实验名称：万能表的设计与组装试验仪 实验时间：2010年12月6日

小组合作： 是

小组成员：孙超群

1. 实验目的：掌握数字万用表的工作原理、组成和特性。

2. 掌握数字万用表的校准和使用。

3. 掌握多量程数字万用表分压、分流电路计算和连接；学会设计制作、使用多量程数字万用表

2、实验地点及仪器、设备和材料：

万用表设计与组装实验仪、标准数字万用表。

3、实验思路（实验原理、数据处理方法及实验步骤等）：

1． 直流电压测量电路

在数字电压表头前面加一级分压电路（分压电阻），可以扩展直流电压测量的量程。 数字万用表的直流电压档分压电路如图一所示，它能在不降低输入阻抗的情况下，达到准确的分压效果。

例如：其中200 V 档的分压比为：

001.010*********==+++++M

K

R R R R R R R

其余各档的分压比分别为： 档位 200mV 2V 20V 200V 2000V 分压比

1

0.1

0.01

0.001

0.0001

图一 实用分压器电路

实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的，如先确定

M R R R R R R 1054321=++++=总

再计算200V 档的电阻：K R R R 10001.021==+总，依次可计算出3R 、4R 、5R 等各档的分压电阻值。换量程时，多刀量程转换开关可以根据档位调整小数点的位置，使用者可方便地直读出测量结果。

尽管上述最高量程档的理论量程是2000V ，但通常的数字万用表出于耐压和安全考虑，规定最高电压量限为1000V 或750V 。

1．设计制作多量程直流数字电压表

（1）制作200mV（199.9mV）直流数字电压表头并校准，使用电路单元：三位半数字表头，表头电压校准，待测直流电压电流，分压电阻。按图九接线，小数点Dp3接到小数点控制公共端插口上去，以获得一位小数点显示（不接小数点并不影响表头的校准，为什么？）。利用待测直流电压电流和分压电阻获得150mV左右的校准电压，把一只成品数字万用表(称为标准表)置于直流电压200mV 档与表头输入端IN+、IN-并联，调整“直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致(允许误差±0.5mV)，200mV表头即调整完毕。然后保留虚线框内的线路，拆去其余部分即可。

图九200mV直流数字电压表头及其校准电路

（2）扩展电压表头成为多量程直流电压表

按图一接线，COM0作为控制小数点显示的公共端，内部已接小数点驱动电路，可参照图十接线。

图十小数点控制电路

（3）用自制直流电压表测直流电压

a将自作好的直流电压表测量端接“待测直流电压电流”输出端，缓慢调节“待测直流电压电流”中的电位器，观看数字电压表头的变化范围，分别记录实验仪和标准表的测量结果填入数据表。

b将待测电压两端调换一下，观看数字电压表头有何反应，为什么？

c 将“待测直流电压电流”中测量电流的两插口短接，调节电位器，观察灯泡亮度与灯泡两端电压有何关系？

注意：如果事先对被测电压的大小无法估计，应将量程开关转到最高的档位，然后根据显示值转至相应档位上。如屏幕显“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。

二、实验结果与分析