电压表头
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2023年2月28日发(作者：24个字母大小写)实验十六多量程电压表、电流表的设计
一、实验目的
(1)掌握直流电压表、电流表扩展量程的原理和设计方法；
(2)学会校验仪表的方法。
二、实验原理说明
多量程电压表或电流表由表头和测量电路组成。表头通常选用磁电式仪表，
其满量程和内阻用I
m
和R
0
表示，通常用一个适当阻值的电位器与表头串联,以便
在校验仪表时校正测量数值。
多量程（如1V、10V）电压表的测量电路如图16－1所示，图中R
1
、R
2
称为
倍压电阻，它们的阻值与表头参数应满足下列方程：
(1)I
m
(R
0
+R
P1
+R
1
)=1V
(2)I
m
(R
0
+R
P1
+R
1
+R
2
)=10V
多量程（如10mA、100mA、500mA）电流表的测量电路如图16－2所示，图
中R3、R4、R5称为分流电阻,它们的大小与表头参数应满足下列方程：
(1)(R
0
+R
P2
)I
m
=(R
3
+R
4
+R
5
)×(10×10-3-I
m
)
(2)(R
0
+R
P2
+R
3
)Im=(R
4
+R
5
)×(100×10-3-I
m
)
(3)(R
0
+R
P2
+R
3
+R
4
)Im=R
5
×(500×10-3-I
m
)
当表头参数确定后，倍压电阻和分流电阻均可计算出来。
根据上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法。
磁电式仪表用来测量直流电压、电流时，表盘上的刻度是均匀的（即线性刻
度）。因而，扩展后的表盘刻度根据满量程均匀划分即可。在仪表校验时，必须
首先校准满量程，然后逐一校验其它各点。
三、实验设备
(1)直流数字电压表、直流数字电流表各一块
(2)恒压源（含＋6V，＋12V，0～30V可调）
(3)电阻箱、固定电阻、电位器若干个
(4)磁电式表头（1mA、160Ω）一个
四、实验内容
1.设计多量程电压表（1V、10V）。根据原理说明，用磁电式表头（Im=1mA，
Ro=160Ω）串联一电位器RP1和两个阻值适当的电阻，构成磁电式多量程电压
表，量程分别为1V和10V。
2.设计多量程电流表。用磁电式表头（1mA,160Ω）串联一电位器RP2，再并
联三个阻值适当的分流电阻，构成磁电系多量程电流表，量程分别为10mA，
100mA，500mA。
3.用设计好的多量程电压表测量恒压源可调电压输出端电压，并用直流数字
电压表校验，如在满量程时有误差，用电位器R
P1
调整，然后校验其它各点，将
校验数据记录在自拟的数据表格中。
4.用直流数字电流表校验多量程电流表，如在满量程时有误差，用电位器R
P2
调整，然后校验其它各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。校验电路如图
16-3，电源用恒压源的12V输出端，制作的电流表、直流数字电流表和电阻R
L1
、
R
L2
串联，其中，R
L1
＝51Ω，R
L2
用1ｋΩ的电位器，R
L1
、R
L2
均用来限流，使流过
毫安表的电流不超过其满偏值。
五、实验注意事项
(1)磁电式表头有正、负两个连接端，电路中一定要保证电流从正端流入，否
则，指针将反转。
(2)电流表的表头和分流电阻要可靠连接，不允许分流电阻断开。
(3)校准1V和10V电压表满量程时，均要调整电位器R
P1
。同样，在校准10mA、
100mA、500mA电流表满量程时，均要调整电位器R
P2
。
(4)恒压源的可调稳压输出电压的大小，可通过粗调（分段调）波动开关和细
调（连续调）旋钮进行调节，，并由数字电压表显示。在启动恒压源时，先应使
其输出电压调节旋钮置零位，待实验时慢慢增大。
六、预习与思考题
(1)依据给定的表头，设计1V和10V电压表的测量电路，计算出各量程的倍
压电阻。自拟记录校验数据的表格。
(2)依据给定的表头，设计10mA、100mA和500mA电流表的测量电路，计算出
各量程的分流电阻。自拟记录校验数据的表格。
(3)电压表和电流表的表盘如何刻度？
(4)如何对扩展量程后的电压表和电流表进行校验？
七、实验报告要求
(1)画出1V、10V电压表和10mA、100mA、500mA电流表的测量电路，标明倍
压电阻和分流电阻的阻值。
(2)根据校验数据写出电压表和电流表的校验报告。
(3)回答思考题(3)和(4)。