完整精品大学物理实验报告之万用表使用.docx

《完整精品大学物理实验报告之万用表使用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整精品大学物理实验报告之万用表使用.docx（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、完整精品大学物理实验报告之万用表使用高校物理试验报告 姓名学号学院班级试验 日期20 17年 年 6 6月 月 6 6日试验地点：试验楼 B B4 41 13 3 室试验名称万用表的运用组号第组【 试验目的 】. 1. 了解万用电表 的结构原理。. 2. 学会正确运用 万用电表测量 电 学量。. 3. 驾驭数字万用电表 的正确运用方法。【 试验 器材 】指针式万用电表 、数字式万用电表、 电阻箱 、 电阻 两支、 直流电源、试验装置 板 、导线。【 试验原理 】万用电表是最常见的仪表之一。它可以测量沟通电压、直流电压、直流电流和电阻等电学量。虽然万用电表的精确度低，但运用便利。因此，在电学试验

2、、电工测量、电子测量等方面得到广泛运用。万用电表类型许多，但结构上都由表头、转换开关、测量电路三部分组成。变动转换开关，便可选择不同的测量量及量程。有的万用电表还可以测量沟通电流、音频功率、阻抗、电容、电感、半导体三极管的穿透电流或直流放大倍数。. 1.指针式万用电表评分指针式万用电表是由表头、表盘、表箱、表笔、转换开关、电阻和整流器构成。表头一般为磁电式电流表。它允许通过的最大电流（满偏电流）一般为几微安到几百微安。在它的表盘上，有多种标度尺。转换开关是由一些固定触点和活动触点组成，其作用是使被测对象与表内不同测量线路相接。测量电路是由电阻、整流元件、干电池等组成的，其作用是使表头适用于不同

3、的测量项目和不同的测量范围。对于不同的测量项目，测量线路的结构是不同的。(1) 直流电流挡其表头本身就是一个测量范围很小的直流电流表。依据分流原理 ，表头与电阻并联就可增大测量范围，若 表头与不同 阻值 的电阻并联，就可得到不同 的 量程。并联电阻越小，量程也就越大。图 1 1 是 多量程直流 电流挡 原理图。( (2 2) ) 直流 电压 挡表头 本身 也是一个量程很小的直流电压表，其量程为 V V g g =I g g R R g g （ I I g g为表头 满偏电流， R R g g 为表头内阻）。依据 分压原理 ，表头与不同的电阻串联就能得到不同的量程。图 2 2 是 多 量程 电压

4、表原理图。( (3 3) ) 沟通电压 挡磁电式表头内永久磁体的磁场方向恒定，当通过沟通电时，作用在可动部件上的力矩方向将随电流方向的改变而改变。由于表头可动部分惯性较大，它在某一方向力矩作用下，还来不及转动，力矩的方向又发生了改变，这样，表头的指针事实上不行能转动。所以，必需把沟通电转换成直流电， 才能测量 。图 图 3 3 是 多量程沟通电压表原理图，图中 D D 1 1 、 D D 2 2 为 整流元件。( (4 4) ) 电阻 挡图 图 4 4 是 欧姆表的原理图，它由表头 、 电池、电阻 R R i i 和调零电阻 R R 0 0 组成 。在 a a 、 b b 两端即红、黑两表棒之

5、间可接入待测电阻 R R x x 。测量前，先把两表棒短路即 R R x x = =0 0 。调整调零电阻 R R 0 0 使 表头指针指到刻度线右端的满刻度，即欧姆表的零点。此时，电路中 的 电流 （式 1 1）式中 R R z z = = R R g g + + R R 0 0 + + R R i i + + r r 称为欧姆表的综合电阻。这一步骤称为欧姆表的调零。测量未知电阻 R R x x 时，将它接入两表棒之间，则电路中的电流为： （式 2 2）从上式可见，当 ε ε 和 R R Z Z 恒定时， I I 仅随 R R x x 而变。它们之间有一一对应

6、的关系。假如在刻度线上不同位置刻出相应的电阻值，那么在测量未知 电阻 时就可以在刻度线上干脆读出被测电阻的数值。从式 式 2 2 还可以看出， R R x x 越大、 I I 越小，表头指针偏转的角度越小，刻度的间隔也越小。当 R R x x → ∞ ，即 a a 、 b b 间 开路， I I →0 0 ， 指针在刻度线左端位置不动，所以刻度线左端的欧姆刻度为 ∞ 。当 R R x x = = R R z z 时，I= ε2R z = 12I g ，指针 将在刻度 线的中心，所以 R R z z 又称为中值电阻。综上所述，当 R R

7、 x x 在 在 0 0 → ∞ 之间改变时，指针将在刻度线右端到左端位置间改变，正好与电流表、电压表的刻度相反。另外，标尺的刻度是不 匀称 的， R R x x 越大，刻度越密。读数时必需留意。为了精细地读数，万用电表中欧姆挡都有多种挡次。不同挡次的中值电阻是不同的，不同挡次之间通常采纳十进制。详细线路较困难，不在这里讲解并描述。测量时，原委应选择哪一挡次，这要看被测电阻的值而定。原则上应尽量选用 R R x x 在该挡次的中值电阻旁边。应当 指出，由于新旧电池内阻 r r 的改变，或者在换挡运用时，由于电路参数的改变，式 1 1 的条件往往不能满意。就是说，当 R R

8、 x x = =0 0 时，电路中的电流将不等于 I I g g , , 表买的指针并不指在刻度线右端的零欧姆处，产生了系统误差。因此测量前必需通过调零，以变更 R R 0 0 的阻值来满意式 1 1 的要求，从而达到 I I 与 R R x x 的函数关系式 2 2 不变的目的。2. 数字式万用电表 数字式万用电表是依据模拟量与数字量之间的转换来完成测量的，它能用数字把测量结果显示出来。其原理方框图如图 5 5 所示，主要包括直流电压变换器、模数转换器、计数器、显示器和逻辑限制电路等部件。直流电压变换器的作用是把被測量（如电流、电阻等）变换为电压；模数转换器则是把电压转换为数字量；计数器可对

9、数字量进行运算，再把结果经过译码系统送往显示器进行数字显示；逻辑限制电路主要对整机进行限制及协调各部件的工作，并能使其自动重复测量。 【 试验步骤 】1 1. . 打算(1) 视察 万用表，细致视察万用表板面，认清各标度尺的意义，并弄清转换开关和 欧姆 调零 旋钮 的作用。(2) 留意指针 是 否指 0 0 。若不指 0 0 , , 调整 机械调零 旋钮，使指针指向 0 。(3) 接好 表 笔（红表笔应插人标 有 号的孔）。(4) 依据待测 量 的 种类 （沟通或 直 流电压、电流或电阻等）及大小，将 选择开关 拨到合适的 位置。若 不知待测 量 的大小，应选择最大程 量程 （或倍率）先行 试

10、测 。若指针 偏转程度太小 ，可逐次选择较小 量程。（或倍率）。. 2. 测量(1) 测出图 6 6 试验板所给的电 阻 R R l l 、 R R 2 2 、 R R 3 3 、 R R 4 4 的阻值。(2) 测出试验板所给的半导体二 极管 D D l l 、 D D 2 2 的 正、反向电阻阻 值。（ 黑表笔为正电压端）(3) 视察电解电容的漏电电流（用 1 1K K 挡）。(4) 把直流电源调至 5 5V V 左右（不得超过 6 6V V) ) ，并把试验板接到电源上，留意正、负端（红接正、黑接负），将开关合上（打在 O ON N 处），红色灯泡即 亮 。将万用电表转换开关置于直流电压

11、挡（ DC10V) ) ，测出此时灯泡两端的电压值。(5) 将开关断开（打在 F OFF 处），灯泡 熄灭 ，将万用电表转换开关置于直流电流挡( ( DC5 5 OO mA, ), 将红表笔接 1 1 , , 黑表笔接 2 2 , , 灯泡变亮， 测出此时的直流电流值。(6) 重复（) 1) （) 5) 步骤 测出五组数据记录在 表中。(7) 用 数字式万用电表重复上述试验。【 数据 记录与 处理】一、沟通电压测量记录表一 用万用表测量图一中的电压 项目 U ab (V)U bc (V)估 算 值 测 量 值 量 程二、直流电流、电压的测量记录 表二 用万用表测量图二中的电压及电流项目 U a

12、b (V)U bc (V)I (mA)估 算 值测量值量程 三、电阻的测量记录 表三 测量不同电阻箱的阻值 R X R 1R 2R 3R 4 a b c K + - 6 V 100Ω200Ω 100Ωa b c K 6 V 200Ω图一 图二标 称 值(KΩ) 测 量 值(KΩ) 倍 率 【 原始试验数据粘贴处 】【思索题】1 万用表可以用来测量哪些物理量？什么是电表的接入误差？一般万用表, , 分成用来测电阻的欧姆档；测量直流电流的直流安培档；测量直流电压的直流伏特档；测量沟通电流的沟通安培档；测量沟通电压的。沟通伏特档

13、以及测量大电流的专用插口。（ 故 万用表可以用来 测量 电阻、交直流电压、 电流。）作伏特计/ / 安培计测电压/ / 电流时，因为内阻并不是无限大/ / 零，会在电路上产生分流/ / 分压，使电压/ / 电流与接入前产生差异，。此接入影响所造成的结果就称接入误差。（ 万用表接入电路，增加了 电路总电阻， 导致总电流的 削减， 形成。接入误差。） 2 万用表的欧姆档有什么特点？测量电阻时应留意些什么？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； 不同档次之间通常采纳十进制 ； 由内部电池供应工作电流，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；依据待测电阻阻值确定档位；

14、指针在中 3 1/3 区域时读数比较精确；不能在闭合电路状况下进行测量，否别测量结果是错误的。测量完成后，不能将万用表置于欧姆档。 3在测量电压或电流时，假如不能估计被测值的大小，测量时怎样操作才能保证平安？ 电压表测量的电压不能超过电压表的量程，电压表测量的电压过大，不仅会烧坏电压表，还会使指针打弯；为了防止该现象发生，可以用试触的方。法推断所测电压的范围，并且防止烧坏电压表，试触时选择大量程试触。本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第13页 共13页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页