直流电路设计实验.doc

直流电路设计实验预习报告
实验目的
1、 学习简单的实验线路设计，学会估算或选用线路参数；
2、 自拟实验步骤，自行设计表格，正确记录数据；
3、 培养分析、讨论实验结果即深入研究问题的良好学风。
将微安表改装成多量程电流表
（1） 将量程为100mA，级别为1.5级的微安表改装为1mA、10mA的双量程电流表，改装图电路见右图：
①用惠斯通电桥测出微安表内阻Ri,并求出ΔRi。测量时用降低电桥电源电压的办法使微安表不致过载。测量电路图如左图。测量时，为了充分利用电桥上的电阻盘，应将比率臂C调至Х1档。
②用数字电压表及电阻箱测量微安表指针值在满刻度处的实际电流值IM。电路图如右图。
③根据改装电路图及测出的Ri、IM实际值估算出的R1、R2大小。
④对改装好的双量程表进行初校。每个量程均在20、40、60、80、100等5个刻度处进行校准。更具校准数据判断改装后的双量程表是否仍符合1.5级表标准。测量图如右图。

用多种方法测微安表内阻
用比较法和伏安法测量
（1） 将被测微安表上的电压降和电阻箱上的电压降作比较，求出电表内阻。测量电路如上图。
（2） 直接用数字电压表测被测表两端的电压（注意选择合适的电流值，不要让电流表超量程），用伏安法定出电表内阻。如左图。
（3） 分别推到比较法和伏安法测内阻时的不确定度计算公式，并算出其结果。分析两种测内阻方法准确度不同的主要原因。注意测量时，两种方法应在电表指示值大致相同的情况下进行测量、比较。
用自组变形桥进行测量
将一滑线变阻器的滑动端置于中点附近作为两个桥臂，并用作比例臂（注意滑线变阻器滑动端接触点较粗，中点位置不能准确确定），以被测微安表作为一个桥臂，用以电阻箱作为第四个桥臂（即测量臂），如右图。
测量时，应该以开关闭合时，电流表示数不变作为判断平衡的标准。测量时，作为比率臂滑动变阻器的滑块不再变动。第一次测量得到R1后，交换电表和电阻箱的位置，再进行测量得R2，有公式：
可选用的仪表
①待改装微安表，量程100mA，内阻约为2 kΩ—3kΩ，级别1.5级；
②惠斯通电桥，规格见仪器铭牌；
③数字电压表，量程199.99mV，不确定度ΔU=0.05%+0.01 Mv，内阻Ri>100 MΩ；
④电阻箱2个，0-99999.9Ω,0.1级；
⑤阻值为十多欧姆、一百多欧姆的精密电阻（）各一个，具体阻值见电组盒；
⑥滑线变阻器，2个；
⑦直流稳压电源，输出电压约1.5V，允许输出电流500mA；
⑧单刀开关。
数据表格
惠斯通电桥测出微安表内阻Ri
比率臂读数C

准确度等级指数α

测量盘读数R/Ω

调偏Δd分格

测量盘示值变化ΔR/Ω

测量值CR/Ω

电桥测出微安表最大电流IM
电压表示数U

电阻箱示数 R

最大电流IM

ΔU

ΔR

ΔIM

电表初校

刻度
20
40
60
80
100
量程
1mA
10mA
1mA
10mA
1mA
10mA
1mA
10mA
1mA
10mA
电压U

电阻R

电流I

比较法测内阻 伏安法测内阻
UA= U总= R= UA= IR=

用自组变形桥进行测量
R1= R2=
交换电源和开关后
R1= R2=