均匀分格的).
实验任务
将Ig1mA(50uA)的表头设计并组装成R×100档的串、并式欧姆表。要求要求1、R×100”档欧姆表的中值电阻范围30k≤RZ≤220;“2、所设计并组装的欧姆表在工作电源135V165V范围能机械调零。实验室提供仪器的已知参数:实验室提供仪器的已知参数:
表头(Ig50uARg3000Ω)G5kΩ;Rw10kΩ(可调)E015VR322K;RΩ、198KΩ各一个。
设计参考思路:思路:根据实验室提供仪器的已知参数,选择满足设计要求的串、并式欧姆表的中值电
阻Rz,并计算出相应的限流电阻R3的设计值和电源电压Emi
Emax调节范围的理论值。
图1串式欧姆表电路图1、串式欧姆表×100档的电路图见图1:
图2并式欧姆表电路图
设新电池的电动势为Emax,寿命终了时的电动势为Emi
,定标时的电动势为E0,相应电动势下的中值电阻分别记为Rzmax、Rzmi
、Rz则有:
fRz
E01500(理论值)IgEmaxIg
(1)
RzmaxR0RwRgEmi
Ig
Rzmi
R0Rg
(2)
由(1)(2)式得EEmaxEmi
Rw×Ig068V、取Emi
E0
EE15034116V,则EmaxE015034184V22
由(2)式得:R3:
Emi
Rg1005Ig
综上所述:比设计要求的大,综上所述:当中值电阻取Rz1500Ω时,电源电压的调节范围116184V比设计要求的大,Ω故满足设计要求。故满足设计要求。2、并式欧姆表×100档的电路图见图2:设电池新时的电动势为Emax,寿命终了时的电动势为Emi
,定标时的电动势为E0,相应电动势下的中值电阻分别记为Rzmax、Rzmi
、Rz。令Rz220k由于
Im
E0E0IgRgRzR3
E0IgRgE0Rz198k
3
所以
R3
由图2可看出,当调零电阻调到最大时,电源电压取得最小值EEmi
Emi
IgRg
IgRgIgR31338VRGRw
同理当调零电阻调到最小时,电源电压取得最大值EEmax
EmaxIgRg
IgRgRG
IgR31734V
综上所述:综上所述:当中值电阻取Rz1100Ω时,电源电压的调节范围1297316509V比设计要求Ω的大,故满足设计要求。的大,故满足设计要求。
f实验内容
1在实验中调试出并式欧姆表限流电阻R0和电源电压Emi
Emax的实验值。2对并式欧姆表进行定标,并制作出欧姆表表盘。3在实验中调试出串式欧姆表中值电阻Rz和电源电压Emi
Emax的实验值。4测出“R×100”档串式和并式欧姆表在工作电源为135V时的中值电阻,由此分析两种方式欧姆表的优劣。
实验数据表格
1、对并式欧姆表实验参数测试参数理论值实验值相对误差()2、r