电表实验报告.doc

佛山科学技术学院实验报告课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期年月日【实验任务】采用闭路抽头转换电路, 设计一个( 1mA 、 10mA 、 5V、 10V ) U/I 两用电表。写出改装电表的设计思想, 画出多量程的电路设计图(例如: 图 25-2 所示), 分析 I 1、I 2、U 1、U 2 各是什么量程,以及相关的理论根据和数据计算要预先做出来。电表扩程后, 其校准数据及校准曲线应能客观反映其准确程度。【实验仪器】 100 μA(或 50μA) 表头, 直流稳压电源, 滑线变阻器( 或电位器), 电阻箱, 级0~ ~ 15V 伏特表(或数字电压表), 级0~ 1mA ~ 15mA 毫安表(或数字电流表) ,四档转换开关,单刀双掷开关,导线等。磁电式表头的内部构造如图 25-1 所示。永久磁铁的两个磁极上连着圆筒形的极掌(N 、S 磁极), 极掌之间有圆柱形铁芯, 使极掌与铁芯间的空隙具有强磁场, 且使磁场以圆柱的轴为中心作辐射状分布。在铁芯和极掌间空隙处放有长方形线圈, 它可以绕铁芯的轴旋转。线圈转轴上附有一根指针。当电流通过线圈时,线圈受电磁力矩而偏转,直到与游丝的反扭力矩平衡,则线圈的转角稳定。转角的大小与所通过的电流大小成正比, 电流方向不同, 偏转方向也不同, 这是磁电式电表表头的基本特征。表头的主要规格有: (1) 满度电流:指针偏转指到满刻度时,线圈所通过的电流值,也称电流灵敏度。以 Ig 表示,一般表头满度电流为微安级。(2) 内阻: 主要是长方形线圈的电阻,以 Rg 表示, 表头内阻由几十欧姆到数千欧姆, 表头满度电流 Ig 越小,内阻 Rg 越大。【实验设计原理(要求及提示)】 1 .改装多量程的电流表原理要求:画出多量程电流表的设计电路图, 设表头并联R 1、R 2分流电阻后, 改装的电流量程为 I 1、I 2, 分析哪个量程大?哪个量程小? 并出方程、推导出各分流电阻的计算公式。图 25-2 U/ I两用多量程电表 U 2 I gI 2I 1U 1?R H1R H2 ??G R gR S2R S1?公共端图 25- 3多量程电流表 I gI 2I 1???G R g( 公共端) R SR 2R 1 标度盘指针零点调整螺钉游丝长方形线圈铁芯极掌(a) (b) 永久磁铁原理提示:将表头作(单量程) 电流扩大的方法是在表头两端并联一个分流电阻。使超量程部分的电流从分流电阻上流过,而表头仍保持原来允许流过的最大电流 I g。并联不同的分流电阻,可以得到不同量程的电流表。 2. 改装多量程的电压表原理要求: 画出多量程电压表的设计电路图,设等效电流计 I' g 串联 R H1、R H2 分压电阻后,改装的电压量程为 U 1、U 2 ,分析哪个量程大?哪个量程小?并列出方程、推导出各分压电阻的计算公式。原理提示: 微安表头本身能测量的电压 U g=I gR g 是很低的。为了能测量较高的电压, 可在表头上串联一个分压电阻, 这时表头不能承受的那部分电压将降落在分压电阻上,而表头上仍为原来的量值 U g 。串联不同的分压电阻, 可以得到不同量程的电压表。本实验是在已改装好的多量程直流电流表基础上, 改装多量程直流电压表。把已改装好的多量程直流电流表等效为一个( 如图 25-4 中虚线框所构成的 I'