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数字电表原理及万用表设计

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  • 2025/5/23 4:11:00

量的值相同即可。

4、调节交流电压电流模块中的电位器,减小其输出电压,使模块输出电压为199.9mV、180.0mV、160.0mV、??20.0mV、0mV;并同时记录下万用表所对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标,以万用表显示的读数为纵坐标,绘制校准曲线。

5、如果要测量大于200mV的交流信号,必需在交直流转换模块前加入分压器后在进行测量,与多量程直流电压测量一样。注意在测量高电压时,务必在测量前确定线路连接正确,避免伤亡事故。

◆ 20mA交流电流的测量

1、进行200mV交流电压的校准。 2、按图30方式接线。供电。 3、调节交流电压电流模块中的电位器,减小输出电流,使显示模块输出电压为19.99mA、18.00mA、16.00mA、??0.20mA、0mA;并同时记录下万用表对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标,以万用表显示的读数为纵坐标,绘制校准曲线。

4、若需要测量更高量程的输入,需用分流器a来实现,请同学们自行设计实验。注意在测量大电流时,务必在测量前确定线路连接正确,避免伤亡事故。

图30 交流电流测量

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◆ 二极管正向压降的校准和测量

图31 二极管正向压降

1、拨动拨位开关K1-1到ON,其他到OFF,使Rint=470KΩ。调节AD参考电压模块中的电位器,同时用万用表2V档测量其输出电压值,直到万用表的示数为1.000V为止。

2、用万用表测量一个二极管(如:1N4007)的正向导通压降并记录下该值。

3、按照图31方式接线。在XDA和XDK插孔中插入二极管,供电。模块显示的值即为此二极管的正向导通压降。若与万用表测量值有些许差异,可以稍微调整AD参考电压的输出与之相同即可。再进行其他二极管的正向导通压降测量。

◆ 三极管hFE参数的测量

图32 NPN三极管hFE参数测量

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图33 PNP三极管hFE参数测量 1、制作200mV直流数字电压表头并进行校准。

2、拨动拨位开关K2,使其都成OFF,即不点亮任何小数位。

3、拿出一个NPN管9013,先用万用表进行hFE参数测量并记录下该值。 4、按照图32方式接线。供电,进行NPN三极管hFE参数测量。

5、看测量模块显示的值是否与万用表测量的值一致。若有些许差别,调整NPN测量模块中的100K电位器,是两者显示相同即可。再进行其他NPN三极管hFE参数测量。

6、拿出一个PNP管9012,先用万用表进行hFE参数测量并记录下该值。 7、按照图33方式接线。供电,进行PNP三极管hFE参数测量。

8、看测量模块显示的值是否与万用表测量的值一致。若有些许差别,调整NPN测量模块中的100K电位器,使两者显示相同即可。再进行其他PNP三极管hFE参数测量。

三、万用表设计实验

量程转换开关模块如图34所示。通过拨动转换开关,可以使S2插孔依次和插孔A、B、C、D、E相连并且相应的量程指示灯亮,同时S1插孔依次与插孔a、b、c、d、e相连。KS1这组开关用于设计时控制模块小数点位的点亮,KS2用于分压器、分流器以及分档电阻上,实现多量程测量。在进行多量程扩展时,注意把拨位开关K2都拨向OFF,然后把插孔a、b、c、d、e和dp1、dp2、dp3连接组合成需要的量程(控制相应量程的小数点位),当拨动量程转换开关时,dp1、dp2、dp3中仅且只有一个通过a、b、c、d、e与S1相连,从而对应的小数点将被点亮。具体的接线是:dp1-b、dp1-e;dp2-c;dp3-a、dp3-d。

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图34量程转换开关模块

1、设计制作多量程直流数字电压表

(1)制作200mV (199.9mV)直流数字电压表头并进行校准。

(2)利用分压器扩展电压表头成为多量程直流电压表,参照图13和图24。 (3)对200mV档和2V档记录数据并作校准曲线。 U改 U标 ΔU= U改- U标 U改为改装的表头测量值,U标为实际标准值,以U改为横轴,ΔU=U改-U标为纵轴,在坐标纸上作校正曲线(注意:校正曲线为折线,即将相邻两点用直线连接)。

2、设计制作多量程直流数字电流表

(1)制作200mV (199.9mV)直流数字电压表头并进行校准。 (2)利用分流器设计多量程直流电流表,参照图16和图25。 (3)对2mA档和20mA档记录数据并作校准曲线。 I改 I标 ΔI=I改-I标 I改为改装的表头测量值, I标为串联在测量回路中标准电流表测量值,以I改为横轴,ΔI=I改-I标为纵轴,在坐标纸上作校正曲线。

3、设计制作多量程电阻表

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量的值相同即可。 4、调节交流电压电流模块中的电位器,减小其输出电压,使模块输出电压为199.9mV、180.0mV、160.0mV、??20.0mV、0mV;并同时记录下万用表所对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标,以万用表显示的读数为纵坐标,绘制校准曲线。 5、如果要测量大于200mV的交流信号,必需在交直流转换模块前加入分压器后在进行测量,与多量程直流电压测量一样。注意在测量高电压时,务必在测量前确定线路连接正确,避免伤亡事故。 ◆ 20mA交流电流的测量 1、进行200mV交流电压的校准。 2、按图30方式接线。供电。 3、调节交流电压电流模块中的电位器,减小输出电流,使显示模块输出电压为19.99mA、18.00mA、16.00mA、??0.20mA、0mA;并同时记录下万用表对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标

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