数字万用表设计
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单片机数字万用表设计一、引言单片机数字万用表是一种多功能仪器,可以用于测量电压、电流、电阻等电气参数,广泛应用于电子工程、通信工程、无线电工程等领域。
本文旨在设计一款单片机数字万用表,结合单片机技术和模拟电路设计,实现功能齐全、精准度高、便携性强的数字万用表。
二、设计原理单片机数字万用表的核心部分是其测量模块,该模块能够接收被测电路的输入信号,并通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,然后经过单片机处理和显示模块的处理,最终将结果显示在液晶显示屏上。
整个设计流程主要包括以下几个方面:1.信号输入:设计合适的信号输入接口,能够接收被测电路的电压、电流、电阻等信号,并将其传输给ADC。
2.模数转换:通过ADC将模拟电信号转换为数字信号,通常选择12位或16位的ADC,以保证高精度的测量结果。
3.单片机处理:单片机接收ADC传输的数字信号,并进行处理计算,以得出测量结果。
4.显示模块:将测量结果显示在LCD液晶显示屏上,包括数值显示、单位显示等。
5.供电模块:提供适当的电源供电,保证仪器的正常工作。
基于以上设计原理,我们可以开始具体的设计工作。
三、电路设计1.信号输入接口信号输入接口是单片机数字万用表的核心部分之一,它需要能够接收不同类型的信号,包括电压、电流、电阻等。
为了实现这一功能,我们需要设计相应的信号接收电路,可以通过选择不同的接收电阻和放大电路,使之能够适应不同的输入信号。
对于电压信号的输入,可以设计一个简单的分压电路,将被测电路的电压信号转换为适合ADC输入的电压范围。
同时,为了避免输入电阻对被测电路的影响,可以选择高输入阻抗的运放作为信号接收器。
对于电流信号的输入,可以设计一个电流-电压转换电路,将电流信号转换为相应的电压信号,再进行ADC采集。
对于电阻信号的输入,可以设计一个简单的电桥电路,测量电阻值并将其转换为电压信号,再通过ADC进行采集。
2.模数转换模数转换部分选择12位或16位的ADC芯片,可以根据精度需求做适当选择。
8.12 设计数字万用表【实验目的】1.了解数字电表的基本原理、常用双积分模数转换芯片外围参数的选择原则及电表的校准原则;2.了解数字万用表的特性、组成及工作原理;3.掌握分压、分流电路的原理;4.设计制作多量程直流电压表、电流表及电阻表;5.了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
【设计要求及实验内容】1.设计制作多量程直流数字电压表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:200mv、2v);2.设计制作多量程直流数字电流表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:200mA、20mA);3.设计制作多量程数字欧姆表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:200Ω、2kΩ、20 k Ω);4.设计制作多量程交流数字电压表,并进行校准(自拟校准表格,量程为:AC, 200mv、2v);5.二极管正向压降的校准和测量;6.三极管h FE参数的测量。
以上实验,在1至3中选择2~3个实验题目为必做内容,4至6为选做内容。
【主要实验器材】1.DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪;2.四位半通用数字万用表;3.标准电阻箱。
【实验原理、方法提示】1. 数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量,指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表,需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号,再进行显示和处理。
(1)双积分模数转换器(ICL7107)的基本工作原理我们将完成从模拟电信号转换成数字信号的电路称为模数转换器(AD转换器)。
数字万用表常用的转换器为双积分AD转换器。
双积分模数转换电路的原理比较简单,当输入电压为Vx 时,在一定时间T1内对电量为零的电容器C 进行恒流(电流大小与待测电压Vx 成正比)充电,这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加,当充电时间T1到后,电容器上积累的电量Q 与被测电压Vx 成正比(式1);接着让电容器恒流放电(电流大小与参考电压Vref 成正比),这样电容器两极之间的电量将线性减小,直到T2时刻减小为零。
数字万用表设计实验报告实验名称:数字万用表设计 实验日期 ____________温度___________压力___________ 同组者 ___________一、实验预习部分(实验前完成,并检查,教师签名) 1,实验目的:1, 掌握数字万用表的工作原理、组成和特性。
2, 掌握数字万用表的校准和使用。
3, 掌握多量程数字万用表分压、分流电路计算和连接;学会设计制作、使用多量程数 字万用表。
2,实验原理:1、直流电压测量电路在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器),可以扩展直流电压测量的量程。
数字万用表的直流电压档分压电路如图(2)所示,它能在不降低输入阻抗的情况下,达到准确的分压效果。
例如:其中200 V 档的为分压比为:001.010*********==+++++MKR R R R R R R其余各档的分压比分别为:图(2)实用分压器电路档位 200mV 2V 20V 200V 2000V 分压比 1 0.1 0.010.001 0.0001实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的,如先确定M R R R R R R 1054321=++++=总再计算200V 档的电阻:K R R R 10001.054==+总,依次可计算出3R 、2R 、1R 等各档的分压电阻值。
更换量程是需要调整小数点的显示,使用者可方便地读出测量结果。
2、直流电流的测量测量电流是根据欧姆定律,用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压,再进行测量。
如图(3)图(3)电流测量原理实用数字万用表的直流电流档电路,如图(4)所示。
图(4)实用分流器电路图(4)中各档分流电阻是这样计算的,先计算最大电流档(2A )的分流电阻5R (数字电压表最大输入为200mV ))(1.022.0505Ω===A V I U R m ,再计算200mA 档的4R :)(9.01.02.02.05404Ω=-=-=R I U R m 依次可以计算出3R 、2R 和1R ,请同学们自己练习。
电子工艺实习报告 ------数字万用表的设计数字万用表的设计一、摘要:。
它是由数字电压表Digital Multimeter)数字万用表又称数字多用表,简称DMM(其中直流数字电压表示数字万用表的基本组与各种变换器组成的。
DVM(Digital Voltmeter)用数字数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、成部分,是数字万用表的核心。
它把电子这是一种新型仪表,编码方式并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。
成为仪器仪表领域中自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起,技术、计算机技术、可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量,其功能可(DMM)一个独立的分支。
数字万用表万用表为例。
任意组合并以十进制数字显示被测量的结果,应用十分广泛。
本文以DT830B二、关键词万用表,硬件设计,焊接工艺。
数字万用表,DT830B三、引言万用表是一种常用的万用表,它的技术成熟。
而且它的应用广泛,可以测量直DT830B U hFE以及三极管的放大倍数直流电流、交流电压、电阻、二极管的正向导通电压流电压、F液晶显示屏,表内使用一只电位LCD3 1/2A/D转换芯片,配位的等。
该表使用7106型的该表具有体积小、电路简单、量程开关兼做电源开关。
一节9V电池做电源,器来调整精度,特别适合在校学常用于电气测量,准确度高测试功能完善、测量速率快等特点,分辨力强、生和电子爱好者学习、组装,在装配完成的同时也就得到了一款实用的测量工具。
四、数字万用表的功能:DCV:直流电压ACV:交流电压DCA:直流电流测量参数R:电阻U:二极管的正向导通电压F hFE:三极管放大倍数五、数字万用表的原理框图:DT830B万用表测量的基本量是直流电压,核心是由A/D转换器、显示电路等组成的基本量程数字电压表。
其他被测信号需在仪表内部转换成直流电压再进行测量。
其原理框图如图(1):万用表的原理框图1图() DT830B六、数字万用表的整体设计:DT803B数字万用表的电路原理图如图(2)所示:数字万用表的电路原理图(2) DT803B图七、数字万用表的硬件设计:1、硬件工作原理阐述:DT803B数字万用表中A/D转换器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。
数字万用表的设计203系05级 张苗磊 2006.12.6 PB05203237一、 实验原理1、数字万用表的特性数字万用表有如下优良特性:高准确度和高分辨力;电压表具有高的输入阻抗;测量速率快;自动判别极性;全部测量实现数字式直读;自动调零等优点. 本实验使用的DM-I 型数字万用表设计性实验仪,其核心是一个三位半数字表头,该表头有7个输入端,包括2个测量电压输入端(IN +、IN-)、2个基准电压输入端(V REF+、V REF -)和3个小数点驱动输入端。
2、直流电压测量电路在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器),可以扩展直流电压测量的量程。
如图2所示,U 0为数字电压表头的量程(如200mV ),r 为其内阻(如10M Ω),r 1、r 2为分压电阻,U i0为扩展后的量程。
图(2)图(1)分压电路原理由于r >> r 2,所以分压比为 21200r r r U U i += 扩展后的量程为 02210U r r r U i +=实际数字万用表的直流电压挡电路为图(2)所示,它能在不降低输入阻抗 的情况下,达到同样的分压效果。
0~U3、交流电压测量电路数字万用表中交流电压量电路是在直流电压测量电路的基础上,在分压器之后加入了一级交流-直流(AC-DC )变换器,图(8)为其原理简图。
二、 操作步骤1、设计制作多量程直流数字电压表(1)按图(3)接线,参考电压V REF 输入端接直流电压校准电位器, 左数第三位小数点dp3接到量程转换单元的“动片1”插孔以获得一位小数显示(2)校准电压表头:用一只成品数字万用表(称为标准表)置于直流电压20V量程进行监测,调节直流电压电流单元电路中电位器,使之输出一150--200mV 左右的校准电压,然后将标准表表笔(输入)与组装表表笔并联,均置于直流电压200mV 挡,测量直流电压电流单元输出电压,调整“直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致(允许误差±0.5mV )。
摘要本次设计用单片机芯片AT89s52设计一个数字万用表,能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容,四位数码显示。
此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。
为使系统更加稳定,使系统整体精度得以保障,本电路使用了AD0809数据转换芯片,单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片,配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路,显示芯片用TEC6122,驱动8位数码管显示。
程序每执行周期耗时缩到最短,这样保证了系统的实时性。
关键词:数字万用表;AT89S52单片机;AD转换与控制目录绪论 (1)一、数字万用表设计背景 (2)(一)数字万用表的设计目的和意义 (2)(二)数字万用表的设计依据 (2)二、数字万用表总体设计方案 (3)(一)数字万用表的基本原理 (3)(二)数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (3)(三)硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (4)(四)数字万用表的硬件设计 ................................................. 错误!未定义书签。
三、系统软件与流程图 .................................................................. 错误!未定义书签。
(一)电路功能模块 ................................................................. 错误!未定义书签。
(二)系统总流程图 ................................................................. 错误!未定义书签。
(三)物理量采集处理流程 ..................................................... 错误!未定义书签。
目录一、数字万用表的基本组成 (1)二、数字万用表的工作原理与设计原理 (1)三、ICL7106型三位半单片(A/D)转换器 (1)3.1ICL7106的性能特点 (1)3.2ICL7106型三位半单片(A/D)转换器工作原理 (2)3.3由ICL7106构成的三位半数字电压表 (3)3.4量程设计 (3)四、测量电路 (4)4.1直流电压测量电路 (4)4.2直流电流测量电路 (5)4.3交流电压、电流测量电路 (6)4.4电阻测量电路 (7)五、基本电路及及相关转换电路 (8)5.1交流/直流转换电路 (8)5.2电流/电压转换电路 (8)5.3电阻/电压转换电路 (9)六、组装、调试内容 (9)七、应用实例 (10)八、使用注意 (11)九、故障排除 (11)一、数字万用表的基本组成二、数字万用表的工作原理与设计原理工作原理:万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。
当微小电流通过表头,就会有电流指示。
但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
设计原理:数字万用表的测量过程由转换电路将被测量转换成直流电压信号,再由模/数(A/D)转换器将电压模拟量转换成数字量,然后通过电子计数器计数,最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。
万用表测量电压、电流和电阻功能是通过转换电路部分实现的,而电流、电阻的测量都是基于电压的测量,也就是说数字万用表是在数字直流电压表的基础上扩展而成的。
数字直流电压表A/D转换器将随时间连续变化的模拟电压量变换成数字量,再由电子计数器对数字量进行计数得到测量结果,再由译码显示电路将测量结果显示出来。
逻辑控制电路控制电路的协调工作,在时钟的作用下按顺序完成整个测量过程。
三、ICL7106型三位半单片(A/D)转换器3.1 ICL7106的性能特点项目ICL7106转换速率0.1~15次/s输入阻抗10000M基准电压100.0V(100mV量程)1.000V(1V量程)封装形式DIP-40电源电压单电源供电,电源电压范围是7~15V,典型值为9V显示器LED显示器显示方式静态显示,驱动线多显示特点亮度低,亮暗对比度小,寿命短,微功耗输出功能无BCD码输出,不能配计算机或打印机外围电路外围电路简单,只需5个电阻和5个电容表13.2 ICL7106型三位半单片(A/D)转换器工作原理该系统采用ICL7106、四个共阴极LED数码管,ICL7106内部包括模拟电路(即双积分A/D转换器)、数字电路两大部分。
实验二十八 数字万用表设计性实验一、实验内容:1.制作量程200mA 的微安表(表头);2.设计制作多量程直流电压表;3.设计制作多量程直流电流表;二、实验仪器:三位半数字万用表三、实验原理1.数字万用表的组成 数字万用表的组成见图28.1。
图28.1 数字万用表的组成数字万用表其核心是一个三位半数字表头, 它由数字表专用A/D 转换译码驱动集成电路和外围元件、LED 数码管构成。
该表头有7个输入端, 包括2个测量电压输入端(IN+、IN-)、2个基准电压输入端(VREF+、VREF-)和3个小数点驱动输入端。
2.直流数字电压表头“三位半数字表头”电路单元的功能:将输入的两个模拟电压转换成数字, 并将两数字进行比较, 将交流直流变换器基准电压数字显示屏(LED 或液晶)小数点驱动分档电阻 分流器分压器过压过流保护过压过流保护模/数转换,译码驱动直流交流电阻电压电流被测量输入结果在显示屏上显示出来。
利用这个功能, 将其中的一个电压输入作为公认的基准, 另一个作为待测量电压, 这样就和所有量具或仪器的测量原理一样, 能够对电压进行测量了。
见图28.2。
图28.2 200mV(199.9mV)直流数字电压表头及校准电路3.多量程直流数字电压表在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器), 可以扩展直流电压测量的量程。
如图28.3所示, U0为电压表头的量程(如200mV), r 为其内阻(如10M Ω), r1、r2为分压电阻, Ui0为扩展后的量程。
图28.3 分压电路原理 图28.4多量程分压器原理电路 多量程分压器原理电路见图28.4。
图28.5 实用分压器电路采用图28.4的分压电路虽然可以扩展电压表的量程, 但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗, 这在实际使用中是所不希望的。
所以, 实际数字万用表的直流电压档电路为图5所示, 它能在不降低数字电压表 0∼U 00∼U i0 r 1r 2 r IN+IN-动 片 2数字电压表R 1 R 2 R 3 R 4 R 5U i11990900IN-IN+标准表三位半数字表头IN+ IN- dp 1 dp 2 dp 3 V REF+ V REF-直流电压分压器9K1K 接动片1 直流电 压校准输入阻抗的情况下, 达到同样的分压效果。
智能数字万用表的设计摘要:本智能数字万用表由凌阳SPCE061A单片机、MC14433——3 位A/D 转换电路、自动量程转换电路、交直流转换电路和大、小电阻测量电路组成,能够对交流电压、直流电压、大电阻和小电阻进行精确测量。
使用凌阳SPCE061A 单片机作为控制模块,实现量程自动转化;使用MC14433实现A/D转换;使用简易软键盘、凌阳SPLC501液晶显示模组实现输入和显示;使用单片机读取MC14433的数字信号来控制模拟开关,从而改变反馈电阻的大小实现档位的不同选择;本设计能够准确对被测量进行测量,所有性能指标符合要求。
关键词:数字万用表单片机 MC14433 交直流电压测量电阻测量一、方案论证1.交流电压的测量:由于交流电压不能直接测量,必须转换为直流电压。
转换方案有3种:方案一、热电偶测量法:根据交流有效值的物理定义来实现测量的,利用热电偶电路平衡原理通过两端的电势比较得到有效值。
但热电偶转换线性度差,且热电偶具有配对较难、响应速度慢、负载能力差等缺点。
方案二、模拟运算法:根据有效值的数学定义,用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流输入信号的有效值。
这种方案测量的动态范围小、精度不高且输入信号的幅度变小时,平均器输出电压的平均值下降值很快、输出幅度很小。
方案三、交流整形电路:使用AD637等集成有效值转换芯片,把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号,在对直流电压进行测量,这种方案电路简单、响应速度快、失真度小、工作稳定可靠。
综上,采用方案三进行交流电压的测量。
2.小电阻的测量:由于小电阻在通入电压后发热,测量出的电阻值会产生较大的误差,对于小电路有3种方案测量:方案一、直流电桥测量法。
直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。
采用这两种方法测量时很多操作需要手动,并且对元件精度要求高,通过数字电位器来改变需要的电阻参数,索然可以实现数控,但数字电位器的每一级步进电阻值不确定,调节困难,用单片机处理计算复杂并且测量时操作不便。
数字万用表设计实验报告实验名称:数字万用表设计 实验日期 ____________温度___________压力___________ 同组者 ___________一、实验预习部分(实验前完成,并检查,教师签名) 1,实验目的:1, 掌握数字万用表的工作原理、组成和特性。
2, 掌握数字万用表的校准和使用。
3, 掌握多量程数字万用表分压、分流电路计算和连接;学会设计制作、使用多量程数 字万用表。
2,实验原理:1、直流电压测量电路在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器),可以扩展直流电压测量的量程。
数字万用表的直流电压档分压电路如图(2)所示,它能在不降低输入阻抗的情况下,达到准确的分压效果。
例如:其中200 V 档的为分压比为:001.010*********==+++++MKR R R R R R R其余各档的分压比分别为:图(2)实用分压器电路档位 200mV 2V 20V 200V 2000V 分压比 1 0.1 0.010.001 0.0001实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的,如先确定M R R R R R R 1054321=++++=总再计算200V 档的电阻:K R R R 10001.054==+总,依次可计算出3R 、2R 、1R 等各档的分压电阻值。
更换量程是需要调整小数点的显示,使用者可方便地读出测量结果。
2、直流电流的测量测量电流是根据欧姆定律,用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压,再进行测量。
如图(3)图(3)电流测量原理实用数字万用表的直流电流档电路,如图(4)所示。
图(4)实用分流器电路图(4)中各档分流电阻是这样计算的,先计算最大电流档(2A )的分流电阻5R (数字电压表最大输入为200mV ))(1.022.0505Ω===A V I U R m ,再计算200mA 档的4R :)(9.01.02.02.05404Ω=-=-=R I U R m依次可以计算出3R 、2R 和1R ,请同学们自己练习。
图中的FUSE 是2A 的保险丝,电流很大时会快速熔断,起过流保护作用。
两只反向连接且与分流电阻并联的二极管为塑封硅整流二极管,正常测量时,输入电压小于硅整流二极管的正向导通压降,二极管截止,对测量毫无影响。
一旦输入电压大于0.7V ,二极管立即导通,双向限幅,电压嵌位在0.7V ,起过压保护作用。
保护仪表不被损坏。
用2A 测量时,若发现电流大于0.5A 时,应使测量时间小于20秒,仪器在面板上提供了待测电流接口,测量时可直接在本接口串入电流表进行测量。
3、交流电压、电流的测量电路 数字万用表中交流电压、电流测量电路是在分压器或分流器之后串入了一级交流—直流(AC--DC )变换器,如图(5)所示。
图(5)该AC —DC 变换器主要由集成运算放大器、整流二极管、RC 滤波电容等组成,还包含一个能调整输出电压高低的电位器:AC —DC 校准电位器,用来对交流电压档进行校准之用,调整该电位器可使数字电压表头的显示值等于被测交流电压的有效值。
4、电阻测量电路数字万用表中的电阻档采用的是比例测量方法,其原理电路见图(6),图(6)电阻测量原理由稳压管DZ提供测量基准电压,流过标准电阻R0和被测电阻Rx的电流基本相等(数字表头的输入阻抗很高,其取用的电流可忽略不计)。
所以A/D转换器的参考电压UREF 和输入电压UIN有如下关系:xINREFRRUU=即RUURREFINx=根据所用A/D转换器的特性可知,数字表显示的是UIN 与UREF的比值,当UIN=URE时显示“1000”,UIN =0.5UREF时显示“500”,依次类推。
所以,当Rx=R时,表头将显示“1000”,当Rx =0.5R时显示“500”,这称为比例读数特性。
因此,我们只需要选取不同的标准电阻并适当对小数点进行定位,就能得到不同的电阻测量档。
图(7)电阻测量电路对200Ω档,取R05=100Ω,小数点定在十位上。
当Rx=100Ω时,表头就会显示出100.0(Ω)。
当Rx变化时,显示值相应变化,可以从0. 1Ω测到199.9Ω(其余各档请学生自己进行推导)。
数字万用表多量程电阻档电路如图(7)所示,由上分析可知,R 5=R05=100ΩR 4=R04-R05=1000-100=900ΩR 3 =R03-R04=10K-1K=9K······图(7)中由正温度系数(PTC)热敏电阻Rt与晶体管组成了过压保护电路,以防止误用电阻去测高电压时损坏集成电路。
当误测量高电压时,晶体管发射极将击穿从而限制了输入电压的升高。
同时Rt随着电流的增加而发热,其阻值迅速增大,从而限制了电流的增加,使晶体管击穿电流不超过允许范围。
即晶体管只是处于软击穿状态,不会损坏,一旦解除误操作,Rt和晶体管均能恢复正常。
3,操作原理和注意事项:1、因仪器采用开放式模块化设计,为了安全起见,严禁使用本仪器测量超过36V的电压!!!2、仪器虽然设计了保护电路,实际使用时不得用电流档、电阻档测量电压,以免造成不必要的损坏。
3、数字表头出现显示“1”或“-1”,表明输入过载,应增大量程测量。
4,实验仪器:数字万用表设计实验仪 1台5,实验步骤:1、设计制作多量程直流数字电压表(1)制作199.9 mV直流数字电压表头校准并使用。
按图(8)接线,VREF 输入端接交直流电压校准电位器,小数点dp接到B组合适插口上去,以获得一位小数点显示(不接小数点并不会影响表头的校准,为什么?)。
利用”直流档待测微电压(mV)”提供的100 mV左右的电压,用插线连至表头的测量插口IN+、IN-上去。
图(8)把一只标准数字万用表置于直流200mV档与表头IN输入端并联,调整“交直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致(允许误差 0.5mV),200mV 表头即调整完毕。
(2)扩展电压表头成为多量程直流电压表按图(10)接线,B组作为控制小数点显示的开关,B组动片内部已接小数点驱动电源.分压电阻接A组档位转换。
(3)用自制直流电压表测直流电压a 将红、黑两表棒分别插入“待测直流电压(V)”中的红、两插孔。
缓慢调节“直流档待测电压(V)”中的电位器,观看数字电压表头的变化范围。
b 将红、黑两表棒调换一下,观看数字电压表头有何反映,为什么?c 将小灯泡(12V/500mA)并联在“直流档待测电压(V)”的红、黑两插口上,调节电位器,观察灯泡亮度与灯泡两端电压有何关系?2、设计制作多量程直流数字电流表(1)首先制作200mV直流数字电压表头并校准(如原来已校正,此步可略)。
(2)制作多量程直流数字电流表使用电路单元:电流档用分流电阻、电流档保护电路、三位半表头、量程转换与测量输入。
(3)按图(4)接线,动片A组作为档位输入并转换;动片B组作为小数点转换开关,自己设计连线,制成多量程直流数字电流表。
(4)测量电流将已制作好的电流表串入“直流档待测电压(V)”的电路中,负载接上小灯泡,调节电位器,观察灯泡亮度改变与电流的变化关系。
3、设计多量程交流数字电压表(1)与设计的直流档相比,小数点连线位置不变,仅在数字表头测量输入(IN+ IN-)前串入一级AC-DC转换器(见图11)(1)交流电压档校准:将“交流档待测电压(V)”框中输出电压调至交流5V(用标准表测量),档位开关置20V档,调节“AC/DC档校准”中的电位器,使表头读数与标准表读数一致,这样交流电压表校准完毕。
(2)用自制交流电压表测电压。
图(11)将测量表棒分别置于“交流档待测电压(V)”的输出电压插座上,接上小灯泡,观察调节电压高低与灯泡亮度的关系。
调换表棒,观察表头显示有无变化,为什么?4、设计数字电阻表(1)使用电路单元:三位半数字表头、电阻档基准电压、电阻档用分档电阻器、电阻档保护电路。
(2)参照图(7)电阻测量电路,连接成比例式多量程数字电阻表,A组动片为量程转换开关,B组动片为小数点转换开关,自已设计连线。
(3)用设计制作好的数字电阻表来测量仪器面板上提供的a: R1、R2、R3、R4的阻值b:W5是可变电位器,测量它的变化范围c:测量光敏电阻RG6的阻值,观察阻值与光照强度之间的关系是成正比还是成反比,线性否?d:测量热敏电阻RT7电阻器的阻值,观察其阻值随温度变化的情况。
e:测量晶体管管脚间正反向电阻阻值,观察PN结正向导电性。
f:定性研究金属的温度电阻特性(选做)测量对象是仪器中的小灯泡灯丝,先用电阻档测出灯丝常温状态下的阻值,然后用伏安法测量在几种不同发光状态下的灯丝电阻,画出灯丝的伏安特性曲线,分析其阻值随温度变化的情况。
5、设计交流数字电流表(1)制作参照图(4),在表头测量输入(IN+、IN-)前串入AC-DC转换器。
提示:若保持已校准好的“交直流电压校准“电位器状态不变,则可以省去校准步骤,否则需要重新校正。
(2)用自制交流电流表测电流强度将交流电流表串入“交流档待测电压(V)”栏中的电流插口,输出负载接上小灯泡(12V/500mA),缓慢调节电位器,观察电流变化与灯泡亮度之间的关系。
老师签字:二,实验操作部分实验数据记录表(根据实验内容设计)及数据记录:(1)测量电阻待测电阻( )R1R2R3标准表的测量值实验仪的测量值(2)测量直流电压待测电压(V)v1v2v3标准表的测量值实验仪的测量值 (3)测量直流电流待测电流(mA)I1I2I3标准表的测量值实验仪的测量值(4)测量交流电压待测电压(V)V1V2V3标准表的测量值实验仪的测量值(5)测量交流电流待测电压(mA)I1I2I3标准表的测量值实验仪的测量值7,实验数据与分析:8,实验总结:老师签字:。