万用表组装实验报告

授课教师：王瑞峰

学院：电气工程学院

                 专业：电气信息类

                 班级：电气1208班

                 姓名：刘珈男

                 学号：12291252

1.实验任务

分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。

2.实验要求

1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理

2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表

（1）直流电流挡：量程1.00mA：

（2）以自制的1.00mA电流表为基础的直流电压挡：量程2.50V；

（3）以自制的1.00mA电流表为基础的电阻挡（X100）：电源使用一节1.5V电池

3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电路

3.实验主要器材

电路工具盒、可变电阻、数字万用表、导线若干

                                                                                               

4.实验方案

1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。

2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。

3.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。

3.以1mA直流电流表为依据利用分压原理制作出2.5V直流电压表和10.00V的交流电压表。并进行校准，具体的校准方法为：

（1）校准方法：比较法（与标准万用表比较）。

（2）校准要求：给出校准数据，画出校准曲线（折线）

（3）校准电路：将组装表、标准表、限流电阻、电源接入电路

（4）对组装表实际量程的调整：组装表、标准表均为1.00mA时方可进行校准

   

而交流电压的测原理与步骤为：

（1）电路：半桥整流，只有半个周期电流通过毫安表

（2）交流电压平均值：整流后的直流电压是交流电压的平均值, 平均值在数学上的定义：

（3）二极管正向压降0.6伏则   

（4）计算R4

（5）注意校准电路中电源接法：电压要可调

 

4.按照如图所示电路制作X100挡欧姆表。

 

    具体步骤为：

（1）电源电压：电源为1.5伏电池，计算时取1.3伏．

（2）R₁取最大值

（3）校准：用电阻箱进行校准，将其作为被测电R_X接入电路；当R_X=0时，表头指针应满偏，如不满偏，应调整调零电位器使其满偏，然后进行校准．

（4）校准曲线：与电流、电压不同，因为R_X与I不是简单的反比关系．

（5）中值电阻：当被测电阻R_X等于电阻表内阻时，指针指在表盘的中心位置，此时的阻值为电阻表的中值电阻．

5.实验数据处理与分析

Uac=                        V

Rg=                          Ω

Ig=                         μA

R串理=        Ω

R串实=      kΩ（调零电阻）+     kΩ（电阻箱）=       kΩ

故得实际值和理论值的差值为：

于是得到校准曲线

 

对于2.5V直流电压表的制作有数据

R串理=         kΩ

R串实=         kΩ

于是得校准曲线

 

对于10V交流电压表，有数据

R_4理=              Ω

R_4实=              Ω

于是得到交流电压表的校准曲线

 

对于所组装的欧姆表，假设外加直流电压源为1.3V有数据：

R_5理=        Ω

 

6.将X100挡欧姆表改装成X10挡欧姆表设计方案

    设欧姆表内电源电压为1.3V，R₅=836Ω，若改装成X10挡时，当电流表表头指针半偏时，接入测量电阻R_x应该为132.5Ω，由电路拓扑结构知道，此时应该给原来测量端口并联一电阻，设为R6。

    于是得电路图为：

 

    由集总参数电路原理得公式：

    将半偏值代入得R₆=        Ω，于是得到当并联一个这样的电阻的时候能够达到X10挡的效果，改装完毕。

7.实验注意事项

（1）插、拔信息线时，一定要关闭实验箱电源．

（2）实验过程中，随时注意表头指针变化，有异常先关闭电源．

（3）调节电位器时转动速度要慢，不要猛转．

（4）每一挡制作、校准完成后，要让指导教师确认制作正确，再进行下一档的制作．

（5）每次实验完成后，要整理好实验仪器方可离开实验室。

参考文献

1.刘红庆.使用万用表的技术要点[J].农机使用与维修，2011(4)：66-66.

1.吴凌燕 纪明霞.应用万用表准确测量直流电压的方法[J].计量与测试技术，2010，37(11)：55-56.

1.张艳雯.磁电式万用表的组装调试经验[J].长江工程职业技术学院学报，2002(3)：27-28. 1.11

1陈文.7001型指针式万用表的组装[J].电子制作，2004(3)：54-58.

1.吴志刚.指针式万用表的组装,调试及故障处理[J].家用电器，1998(11)：41-41.

 

第二篇：万用表实验报告

物理实验报告

姓名：杜伟胜      班级          桌号       日期      成绩

一、实验项目：万用表的使用

二、实验目的：掌握万用表的使用方法

三、实验仪器：MF500-4型万用表、直流稳压电源、滑线变阻器、标准电阻箱、电阻板、暗盒子、伏特表、毫安表、单刀开关、双刀开关、导线7条、故障线2条。

四、实验内容步骤及实验记录：

1．用万用表测量交流电压、直流电流和电阻

（1）   用交流电压档测量市电电压值（约220V）；

将万用表置于交流250V档，调零。用表笔探测交流电源插座的插孔。手不可接触表笔金属部分。

测量值为228V，在仪器工作允许范围。可以通过调节实验室的交流稳压电源到输出220V。

（2）   用欧姆档测量电阻板上的电阻值，并指明所用档次的中值电阻值为多少？

测量前必须调零，并使电路不闭合、不通电。

（3）   按图1连接电路。电源电压取5伏，选择合适的量程分别测出、、、和，同时要记录测量量程及其内阻；（灵敏度20kΩ/V）

（4）       选择合适的量程测出回路中的电流I，并记录测量量程和内阻（50μA表头，内阻r_g=3.1 kΩ）

    2．用万用表检查和排除故障（用伏特计法）

按图2连接电路。其中电源电压E取5伏，电阻用电阻箱500欧左右。把检查过程记录下来。

现象：毫安表没有示数,伏特表有示数，a^’b^’有电压，c^’d^’无电压，d^’c无电压，fd^’无电压，f^’h^’无电压，f^’c^’有电压，c^’d有电压h^’f间有电压，故知线ff^’为故障线，dd^’为故障线。

3．用万用表判断黑盒子内的元器件及其连接电路。元器件有干电池（1.5V）、电容器、电阻、二极管中的四只

 

三、误差分析

1、              由图1电路的电压测量数据发现，实际测量值小于计算值，尤其是。

原因是：万用表接入电路，形成接入误差。其计算见下

2、 由图1电路的电流测量数据发现，实际测量值小于计算值，原因为：万用表接入电路，增加了电路总电阻，导致总电流的减小。电流接入误差计算如下：

故          μA

3、              实验中出现的问题及解决

四、注意事项

    （1）测量前一定要根据被测量的种类、大小将转换开关拨至合适的位置；

    （2）执表笔时，手不能接触任何金属部分；

    （3）测试时采用跳跃接法，即在用表笔接触测量点的同时，注视电表指针偏转情况，随时准备在出现不正常现象时使表笔离开测量点。

五、预习题

（1）       万用表可以用来测量哪些物理量？测量电压、电流时分别要注意些什么？

答：万用表可以用来测量电阻、交直流电压、电流。

测量前，应对所测量进行估算、评价，依此调整万用表档位，并进行调零。测量电压时将万用表并接在待测电路两端，注意正负极，测量电流时将万用表串联接入待测电路，注意正负极。

测量完成后各仪器要归位，万用表档位置空档或最大交流电压档，保证万用表存放安全。测量完成后要对测量结果进行分析，计算接入误差的影响。

（2）       万用表的欧姆档有什么特点？测量电阻时应注意些什么？

答：万用表的欧姆档为非线形分布；不同档位有不同的中值电阻；由内部电池提供工作电流，不允许在电路通电时用欧姆档测量电阻。测量电阻时首先要调零；根据待测电阻阻值确定档位；指针在中1/3区域时读值比较准确；不能在闭合电路情况下进行测量，否则测量结果是错误的。测量完成后，不能将万用表置于欧姆档。

（3）       用伏特计法检查电路故障时，一般应按什么检查顺序？

答：若电路只有一个回路组成，那末先从电源两端电压开始测起，按电路顺序正、负表笔交叉改变测量点，找出电压分布反常点。

    若由几个回路组成的复杂回路，则先测量并接点处的电压是否正常，判断故障发生所在的回路。然后从电源（或并接点）处开始测起，找出电压分布反常点。

六、课后作业题

（1）       为什么不宜用欧姆计测表头内阻？能否用欧姆计测电源内阻，为什么？

答：表头内阻非常小，用欧姆计测量其内阻容易把表头烧坏。不能用欧姆计测电源内阻，电源电压加到欧姆计上会把欧姆计烧坏。

（2）       为什么用万用表测电阻时，要求读数在R_中/5~5R_中这段范围内？

答：欧姆表刻度是非均匀分布的，在这段范围内分布较均匀，间隔大，读数误差小。

（3）       用完万用表后，为什么要把转换开关放到交流电压最大档？放在直流电流档行不行？

答：这样可以防止误操作烧坏万用表，放在直流电流档起不到保护作用。