多用电表电路的设计实验

4.3.2　多用电表电路的设计实验

图4.3.2　直流电流表电路的原理图

1）实验目的

（1）学习电表电路的设计方法。

（2）掌握电表电路的调试方法。

2）实验原理

（1）直流电流挡

直流电流表电路的原理图如图4.3.2所示。

测量电流与被测电流的关系为:

式中，电流表A可直接显示测量值I。

（2）直流电压挡

多量程直流电压表电路的原理图如图4.3.3所示。

图4.3.3　直流电压表电路的原理图

图中电压表V由表头A和内阻R＝750Ω电阻串联组成。

测量电压与被测电压的关系为:

式中，K_i为不同量程的分压系数。

（3）交流电流挡

多量程交流电流表电路的原理图如图4.3.4所示。

图4.3.4　交流电流表电路的原理图

测量电流与被测电流的关系为:I＝0.9 K_iI_x。

式中:I_x——被测电流的有效值；

K_i——不同量程的系数。

（4）交流电压挡

多量程的交流电压表电路的原理图如图4.3.5所示。

图4.3.5　交流电压表电路的原理图

测量电压与被测电压的关系为:

式中:U_x——被测电压的有效值；

K_i——不同量程的分压系数。

（5）电阻挡

测量电阻电路的原理图如图4.3.6所示，它是利用电桥平衡原理测量电阻的欧姆表电路。被测电阻接于同相输入端与地之间，调节电阻R_f的大小，使输出电压为零，即电桥平衡，由差动比例运算关系式的条件，可测量被测电阻的阻值，有:

式中，K为欧姆表电路的倍率，当R₂（选择R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅）取不同阻值时，即构成不同倍率的电阻挡量程。

3）设计要求

设计一多用电表电路，其测量范围如下:

直流电流挡:0～10mA；

直流电压挡:50mV～50V；

交流电流挡:有效值100μA～100mA；

交流电压挡:有效值100mV～100V；

图4.3.6　测量电阻电路的原理图

电阻挡:100Ω～1MΩ。

4）设计报告要求

（1）分析电路原理，设计各单元电路，确定电路中各元器件参数。

（2）画出完整的电路原理图。

（3）写出各项指标的测量方法、测量条件、测量结果。

（4）对设计中存在的问题、误差等进行分析和讨论。