万用表课程设计报告.doc

三用表的设计 班级： 10101903 学号：1010190317 姓名：陈顾锋 日期：2012/5/2一、 已知参数：1每人的任务条 (每人不同，最后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(每人不同) B测量机构总阻值（内阻+附加电阻=电阻Rg ，每人不同）2公共参数(每人相同)A. 测量机构的电流灵敏度：满刻度电流IS （每人不同）BDCA：2.5级 1mA 10mA 5ACDCV：2.5级 2.5V 10V 250V 输入阻抗为： 1 / IS DACV ：5.0级D10V 50V 250V 1000V 输入阻抗为； 4K / v 整流系数为：0.441，二极管正向电阻为：600 交流调节电阻为2 K3K ED：2.5级 1 10 100 （扩展量程1K） 电阻中心值：22 工作电池：1.61.2V 二、各量程的元件参数设计：1DC。A 量程的元件参数设计和分电路调试图：(1)当电流为I引时 Rs=R1+R2+R3+R4=Ig/(I引-Ig)*Rg(2)电流为 I3 时 R1+R2+R3=Ig/(I3-Ig)*（Rg+R4）(3)当电流为 I2 时 R1+R2=Ig/（I2-Ig）*(Rg+R3+R4)(4) R1=Ig/I1*(Rg+Rs)(5) R4=Rs-(R1+R2+R3)经计算得 R1=0.101 R2=50.45 R3=454.54 R4=2302.60 2DC。V量程的元件参数设计和分电路调试图：(1)当电压为 U1时: R1=U1/Ig -Rg=42.7k(2)当电压为 U2时: R2=U2/Ig -Rg-R1=150.0k(3)当电压为 U3时: R3=U1/Ig Rg-R1-R2=4800.0k 3AC。V量程的元件参数设计和分电路调试图：(1)根据给定的交流电压表灵敏度（输入阻抗 z）计算出交流引入电流（二极管前）I=1/Z=0.25mA(2)由交流引入电流I 计算出半波整流后的 （ 二极管后 ） 的电流 Ik=I*0.435 =108.75A(3)计算分流电阻 R=IgRg/(Ik-Ig)=6212.8(4)可调电阻RP一般由经验取输入阻抗 Z 的一半 RP=2k(5)计算 U0=Ug+Urp+Uvd1.式中，Ug 是内阻 Rg 上的电压；Urp 是电位器 RP 上的电压；Uvd1 是二极管 VD1 上的压降,硅管 Uvd1=0.65V。U0=1.2325V(6)参考电路图计算各分压电阻 R1=(U1-U0)/I=35.07 k R2= (U2-U1)/I =160 kR3= (U3-U2)/I=800 k R4=(U4-U3)/I=3000 kC 为滤波电容，约为 5F。防止整流后的脉动波形使表的指针不停 小幅摆动，VD2 为保护二极管。 4量程的元件参数设计和分电路图：多量程欧姆表电路如图： 1. 调零支路电阻 Rb 和 RP 的计算：各档电阻中心值：低倍率档R1的电阻中心值 RZ1 = 22 中倍率档R10的电阻中心值 RZ2 = 220 高倍率档R100的电阻中心值 RZ3 = 2200 最高倍率档R1000的电阻中心值 RZ4 = 22k先以电阻测量高倍率档电阻中心值 RZ3 计算 E 不同时的电流，以保证Rx=0时能调零。例如：RZ3=2200，（b 点）Imax = 1.6V / 2200 = 727A,（a 点） Imin = 1.2V / 2200 = 545A， （c 点） I 标 = 1.5V / 2200 = 682A 当已知流过表头满刻度电流为 Ig ，表头总内阻为 Rg 时： 1）计算 RP指在 a 点时的总分流电阻 Rb+RP ： Rb+RP =IgRg /（Imin Ig）=737.4 2)计算 RP 指在 b 点时的分流电阻 Rb ：Rb =（Rb + RP ）Imin / Imax=552.8 3)计算分流电位器RP RP=(Rb+RP)-Rb=184.6 2. 串联电阻 Rd 的计算： 串联电阻 Rd 是由低压高倍率的电阻中心值 RZ3 决定的。因为电位器 RP是变数，设 RP 在中间为RP/2 ，接入 Rd 后，该档的总内阻同 RZ3，因此有:Rd=Rz3-(Rg+1/2RP)(Rb+1/2RP)/(Rg+1/2RP)+(Rb+1/2Rd3)=1606.73.各倍率电阻的计算如图 （1）设 R16 为中心电阻 RZ1 = 22时的并联电阻，考虑电池内阻 0.91.1,从端口看： RZ1 r0= RZ3 / R16则有 R16=（RZ1 r0）RZ3 / RZ3（RZ1 r0） =21.2（2） 设 R17 为中心电阻 RZ2 = 220时的并联电阻同样有 R17=（RZ2RZ3） /（RZ3 RZ2）=244.4（3） 设 R18 为中心电阻 RZ2 = 2200时的并联电阻，则有 R18=（RZ3RZ3） /（RZ3 RZ3）= （RZ3RZ3） / 0 = （4） 设 R1K 为测量最高倍率档（ 1K ）串联电阻，由于其电阻中心值太大，至使灵敏度降低到端口短接（RX=0）时也无法调零， 心值太大，至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。由于最高倍率档电阻中心值 RZ4 = 22K,比高倍率档还大 10 倍，因而电源电压也高 10 倍，选电源 EE 为 15V 的层叠电池。同时高倍率档无分流电阻（R18=） 可见最高倍率档 见下图。同时高倍率档无分流电阻（R18=）可见最高倍率档也无无分流电阻， 工作电流与高倍率档相同。则高倍率档串联电阻 R1K = RZ4 - RZ3 - REE =18.8k其中： 1K 其中：REE为电源EE的内阻为 1K。 二、 总线路图： 四、校验图及达到的精度等级：DC。A 校验图和校验精度等级的表格：I/uA1mA10mA5AI49.97 50.01 49.96 I/3/16.67 16.67 16.65 2I/333.3133.34 33.31 误差Max0.030.010.04 准确度0.1 DC。V校验图和校验精度等级的表格：I/ uA2.5V10V250VU505050U/316.6716.6716.662U/333.3333.3333.33误差Max000准确度0 AC。V校验图和校验精度等级的表格：I/ uA10V50V250V1KVU50.9851.7951.9752.00U/314.9816.8417.2717.332U/332.9434.1834.3934.68误差Max1.691.791.972.00准确度5 校验图和校验精度等级的表格：I/ uA*1*10*100*1000R24.3925.4725.2825.04R/232.5233.9533.8233.40R/439.0340.7240.7040.093R12.2012.7412.5712.515R8.1308.4968.3678.341误差Max0.970.720.700.10准确度1.5 五、元件、开关及功能表：Ig:表头 C：滤波电容 R1: 直流电流表分流电阻 R2: 直流电流表分流电阻R3: 直流电流表分流电阻 R4: 直流电流表分流电阻R5: 直流电压表分流电阻R6: 直流电压表分流电阻R7: 直流电压表分流电阻R8: 交流电压表分流电阻R10: 交流电压表分压电阻R11: 交流电压表分压电阻R12: 交流电压表分压电阻R13: 交流电压表分压电阻R17:电阻表分流电阻 R16:电阻表分流电阻 Rd:电阻表分压电阻r 0:直流电源内阻 R不:电阻表分流电阻 Rp:电阻表调零电阻R9:电阻表分压电阻 R14:电阻高倍档分压电阻REE:电阻高倍档电源内阻Rg:表头内阻 S1:直流电流档总开关 S2:直流电压档总开关S3:交流电流档总开关 S4:电压档总开关 S5:5A电流档S6