多量程欧姆表的组装

提供多量程欧姆表的组装1.欧姆表原理电路图用来测量电阻大小的电表称为欧姆表，图一是其原理图：R为分流电阻，R为表头 SgdIdE图一内阻，r为电池内阻，R为限流电阻，“ + ”表示欧姆表的红表笔，“一”表示欧姆表的 黑表笔。当接入被测电阻 R 时，电路中电流 x1)为：I =R + RZX式中R为欧姆表的总内阻，如图所示，Rzz 为：RRR = g s + R + r(2)Z R + R dgSZ1)式中的 E，当欧姆表短接时，即被测电阻为零时，电 路中的电流达到最大值 I=E/R 。设计中应使 m 此时的表头指针满偏。消去 可得：3)I =RZIR + R m ZX把微安表上 I 的指示标成相应的 R 的大小，就得到了欧姆表。由(3)式可见， IX与R成非线性关系，所以欧姆表的刻度是非均匀的，而且R越大，指针偏转越小。当XX被测电阻R等于欧姆表的总内阻R时(即R=R)，1=1/2,指针将指在表盘的中心位置，X Z X Z m所以 R 又称为欧姆表的中值电阻。它是欧姆表的一个重要参量。Z 表头是欧姆表的主要部件，内阻和灵敏度是其主要参数。表头灵敏度是指指针满 偏时流过表头的电流。该电流越小，表明表头的灵敏度越高。2.欧姆表的调零 如果采用图一所示的电路，电源电压因消耗而发生的变化会给电阻的测量结果带来 很大的误差。因此实用的欧姆表都装有零欧姆调节电位器，以下提供两种欧姆表电路。(1)并联式调节电路如图二所示，这是一种并联式调节电路，零欧姆调节电位器R是分流电阻R的一0S部分。欧姆表中的电源一般用1.5V干电池，新电池可能达到1.6V。为了充分利用电池 又兼顾欧姆表的准确度，设计的准则一般为，即使电池电压降到1.2V时欧姆表仍有足 够的准确度。这样，当电池电压由1.6V变为1.2V时，我们只需通过调节电位器R使分0流电阻增加，同时表头支路电阻减小。因此，在被测电阻为零时，流过表头的电流仍能 被调到使指针满偏。这种调节电路中应使用一电阻值较小的R，才能使因电池电压变动 0所引起的误差也较小。R及其它电阻阻值的选择可参考下面的分析。0co提供设R的滑动端P位于A端（对于E=1.2V）时流过R的电流为I此时分流电阻为: dR=R +R 有:S S 0IRgggS)R I = I Q + RSg g SP位于B端（对应于E=1.6V）时，流过Rd 的电流为I ，此时分流电阻为R o有：+r）n、 S g0gSI R = I W + R + R 丿二S g g 0 S由(4)、(5)式可得4）Q + R )(5)g g SI R二 IRSS在有一定准确度的情况下，可以近似地认为，在 R 的调节过程中回路总电阻的变化 0不大，则有 I /I=E /E=1.6/1.2=4/3,代入（6）式，得(7)(8)进而由R=R +R可得:S S 0根据闭合回路欧姆定律，当P在A或B端时,分别有I =R + Rd AC从（2）中可看出，上式中的RRs g,I =ER + Rd BCR AC R + Rsg, RBCR(R + R )sg0R + R + Rsg09）(10)(11)为使两比值I /I和E/E的差异尽量小，可令R =R，将（7）和（8）二式代入（9） AC BC式即得R = RSgR 二 R 二 4 RAC BC 7 g现在就剩下 Rd 如何求得。一般是根据测量需要或根据选定的表头先确定 RZ 值，然dZ后再求 R 。本实验中假定表头已选定，即 R 和 I 均已确定。由图 2 及式(10)所确定 d g g的R 值可以看出，当R=0时，在电池电压的变化过程中回路总电流I的平均值I应为 sx12)表头灵敏度I的两倍，即:g若忽略电池内阻，则有：dE4R = R R = R R(13)d Z AC Z 7 g(2)串联式调节电路。如图四所示,原理略3扩大量程图二所示电路的欧姆表似乎可以测量任何阻 值的电阻。但是欧姆表上的电阻刻度是不均匀的， 被测电阻 R 太大或太小时， R 的少量变化引起的XX 表头指针变动甚微，使测量误差加大，所以只有 在中值电阻的 0.110 倍的刻度范围内，测量结 果才能有一定的精度。为此，实用的欧姆表都制 成多量程的，并且，为了读数方便，将相邻量程 的比值取为 10或100。一般采用以下这种方法来改变量程: 如图三所示，在相同电源电压下，在基准档 的基础上，并联上某一电阻R，使回路总电流增1大为原来的 10 倍，中值电阻降为原来的 10 倍，量程和倍率都变为原来的1/10。若并联上R,使中值电阻变为原来的1/100,则量程和2图四38欢迎访问