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电表是常用的电学测量仪器。按用途可分为直流电流表、交流电流表、直流电压表、交流电压表、欧姆表、万用表等；这些电表都可通过表头改装而成。表头是基本的电学测量工具，它可分为数字表、指针表等。任何一件仪器（尤其是自行组装的仪器）在使用前都应该进行校准，特别是在进行精密测量之前，校准是必不可少的。因此校准是实验技术中一项非常重要的技术。本实验通过学习电表的基础知识掌握如何进行电表的改装和校准，并学习焊接及组装技术。
本实验是利用数字表的工作原理，通过给定的外围线路，让学生设计出直流数字电压表、直流数字电流表、交流数字电压表、交流数字电流表和欧姆表。让学生了解数字万用表的工作原理、组成和特性等，掌握分压分流、整流滤波、过压过流保护等电路的原理。
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. .All Rights Reserved 粤ICP备号（2）2mA档量程校准；1、若要进行2mA档校准，只需要把分流器b中的电；2、更高量程的输入请用分流电路a来实现，同学们可；◆电阻的测量（选作）；图4.14-23电阻档校准接线图；图4.14-24电阻测量接线图；1．由于电阻档基准电压为1V，所以在进行电阻测试；2．进行2KΩ档校准；4．观察模数转换模块中显示值是否为1.500；5．调节外接高精度电阻箱，使显
（2）2mA档量程校准
1、若要进行2mA档校准，只需要把分流器b中的电阻选用100Ω，ICL7107模块中数码管对应的显示为X.XXX。同时把万用表的量程选择为2mA档，然后重复实验步骤1～6即可。测量原始数据记录表可参见表2自行绘制。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。
2、更高量程的输入请用分流电路a来实现，同学们可以自行设计实验。
◆ 电阻的测量（选作）
电阻档校准接线图
图4.14-24 电阻测量接线图
1．由于电阻档基准电压为1V，所以在进行电阻测试时，选择参考电压为1V的设置，即拨动拨位开关K1-1到ON，其他到OFF，使Rint=470KΩ。这样可以保证在Rx=0时，Rs上的电压将最大为1V，即参考电压(Vr+)-(Vr-)≤1V。
2．进行2KΩ档校准。把高精度电阻箱的电阻值给定为1500Ω；拨动拨位开关K2-1到ON，其他到OFF。使对应的ICL7107模块中数码管的相应小数点点亮，显示X.XXX。 3．按照图4.14-23方式接线。
4．观察模数转换模块中显示值是否为1.500。若有些许差异，稍微调节RWs使模块显示数值为1.500。
5．调节外接高精度电阻箱，使显示模块输出读数分别为1.999KΩ、1.800KΩ、1.600KΩ、??0.200KΩ、0.000KΩ；同时记录下电阻箱的电阻值。再以模块显示的读数为横坐标，以电阻箱的读数为纵坐标，绘制校准曲线。
6．进行未知电阻Rx的测量。
7．首先用万用表测出Rx的值；调节电位器RWx，使之在0～1.999K之间，记录下该电阻的值，然后再按照图4.14-24方式接线，记录下模块显示的读数。比较两者测量的误差，重复多次测量，分析误差来源。
8．其它档也可以通过调节电位器RWs改变Rs的值，并用相应的外接高精度电阻箱进行校准，请同学们自行设计实验。
*实际在对电阻进行精密测量时也是用上述方法进行实现的，即进行每档分别校准，但为了使测量有很好的线性度一般使参考电压保持不变（由于我们要求的精度不是很高，所以参考电压是变化的对不同的测量值）。下面我们介绍一种用于精密电阻测量的方法，其原理图见图4.14-25。它采用的是恒流源电路，这样模数转换参考电压是维持不变的，其中R为精密电阻，IL=Eg/R=Vx/Rx；Vx=Eg*Rx/R；Vref=Eg；Rw和Rm用于校准时调整用，理论上只要校准时选择精度足够高的Rx，测量将同样精确，在加上一些放大处理电路，此电路可以使测量精确到微欧。
精密电阻测量
三．万用表设计实验
量程转换开关模块如图4.14-26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。
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4.14-27和图4.14-21。注意，考虑到实际阻抗匹配的原因，过高的输入电阻会带来过大的干扰信号的串入，所以实际输入电压不采用从R1上端输入，而是从R3与R4之间的节点输入，进而转换开关的200Mv档在R4上端接入；转换开关的2V档从R5上端接入，这样同样可以达到十倍分压比的目的。不过这样会带来数字电压表输入阻抗减小的问题，但是能解决测量数据不稳定的问题。
(3)对200mV档和2V档记录数据并作校准曲线。
图4.14-26量程转换开关模块
图4.14-27 利用分压器扩展电压表头
200mV档和2V档测量校准数据表
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4.14-16接线。 (3)对2mA档和20mA档记录数据并作校准曲线。
2mA档和20mA档测量校准数据表
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.（选作）设计制作多量程电阻表
利用分档电阻原理实现多量程电阻测量，参照图4.14-19。
1.严格按照实验步骤及要求进行实验。请遵循“先接线，再加电；先断电，再拆线”的原则。在加电前应确认接线已准确无误（特别是在测量高压或大电流时），避免短路造成伤亡事故。
2.虽然测量电路已加入保护电路，注意不要用电流档或电阻档测量电压，避免对仪器造成的损失。
3.当数字表头最高位显示“1”(或“1”)而其余位都不亮时，表明输入信号过大，即超量程。此时应尽快换大量程档或减小(断开)输入信号，避免长时间超量程工作损坏仪器。
1.制作多量程直流电压表，需用到哪些电路单元？ 2.以电流表的改装为例说明校正曲线的物理意义。
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