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1、预习资料设计组装欧姆表实验原理：1.欧姆表的原理根据调零方式的不同，欧姆表可分为串联分压式和并联分流式两种.其原理电路如图（a）和图（b）所示.由图知（b）并联分流式欧姆表原理图RzRx式中Rz为欧姆表的总内阻.对于图（a ）：Rz = Rg + Rw + R3 ,图（b ）：Rz = Rg /（ Rg + Rw） + R3.当欧姆表短路（即Rx =0）,电路中电流为最大值Im计时，应使表头满偏（即欧姆表调零，可通过调节Rw得到，所以Rw称作欧姆表的调零电阻）.将Im =旦代入（1）式可得RzRzRzRx可见I与Rx有一一对应的关系，如果表头的标度尺预先按已知电阻值来刻度，就可用来直接测量电阻
2、了.由（2）式可知,I与Rx成非线性，且Rx =0,I =Im，RX =叼1 =0-11 1RX = RZ , I = ImL2Rz称作欧姆表的中值电阻.所以欧姆表白标度尺是反向非均匀的，且Rx越大，刻度间隔愈密.2 .欧姆表的量程挡可由其中值电阻的数量级来设定：通常将数量级为千欧姆的中值电阻Rz的欧姆表设定为 Rx 100挡，。数量级为几百欧姆的中值电阻Rz的欧姆表设定为Rm10挡，数量级为几十欧姆的中值电阻Rz的欧姆表设定为 Rm1挡。3 .欧姆表参数的调整：设计好的欧姆表其参数要在实验中作出调整然后才能进行校准。调整的原则是在标准条件下，组装表的满偏（外接电阻Rx = 0,时，表头指示满
3、偏）和半偏（外接电阻Rx =Rz时，表头指示半偏）条件均得到满足；调整方法是先由半偏条件改变调零电阻Rw滑动触头位置，再由满偏条件调整R0的值，经过若干循环后，最终 R0的值可同时满足满偏和中偏条件 （注意，此调整方法若改变调整顺序，则调整最终不收敛，即经过若干循环后，最终 R。的值不可同时满足满偏和中偏条件。）4 .欧姆表的扩程两种方法：（1 ）并联不同的分流电阻以减小量程:（3）串联分压式（b）并联分流式如图2冬量程档欧姆表参考电路Ri ,使回路电流如图2所示，在相同的电源电压下，在基准档的基础上，并联一电阻增大为原来的10倍，中值电阻降为原来的1/10,欧姆表此时量程和倍率都变为原来的1
4、/10;若并联一电阻R2 ,使回路电流增大为原来的100倍，中值电阻降为原来的 1/100,欧姆表此时量程和倍率都变为原来的1/100。(2)提高电源电压以增大量程(4)式可知，在表头灵敏度( Ig)不变的情况下，若要增大量程以测更高的阻值的电阻,5.就要提高电源电压，使中值电阻增大。定标：欧姆表表盘的标度尺可按下式确定 nmRZRX式中n为对应于Rx的表盘格数,nm为表盘总格数(表盘的原刻度是均匀分格的)实验任务将I g = 1mA的表头设计并组装成RxlQQ档的串、并式欧姆表。1、“RM1QQ”档欧姆表的中值电阻范围1QQQQ Rz 15QQQ ；2、所设计并组装的欧姆表在工作电源1.3Q
5、V 1.65V范围能机械调零。实验室提供仪器的已知参数：Ig=1mA; Rg=155Q; Rg=3QQQ ; Rw=68;EQ=1.5V思路： 根据实验室提供仪器的已知参数，选择满足设计要求的串、并式欧姆表的中值电阻Rz,并计算出相应的限流电阻RQ的设计值和电源电压 Emin Emax调节范围的理论值。1、串式欧姆表X1QQQ档的电路图见图1:设电池新时的电动势为Emax,寿命终了时的电动势为Emin ,定标时的电动势为Eq ,相应电动势下的中值电阻分别记为Rzmax、Rzmin、Rz则有:RzEo= 15000 (理论值)Rzmax =R+Rw+Rg(1)I gRzmin =& +Rg =手
6、(2)I g由（1）、（2）式得 EE e Emax - Emin = Rw 父 I g = 0.68V. E _：E _取 Emin =E。一=1.50.34 =1.16V ,则 Emax = E。+=1.5 + 0.34 = 1.84V22由（2）式得：R0 =Emn_ Rg =10050 I g综上所述：当中值电阻取 Rz=1500 时，电源电压的调节范围 1.161.84V比设计要求的大, 故满足设计要求。Emin ,定标时的电动势为E0 ,2、并式欧姆表X10QQ档的电路图见图2:设电池新时的电动势为 Emax,寿命终了时的电动势为相应电动势下的中值电阻分别记为Rzm axRzmin
7、、Rz。令 Rz =1100由于E0记E0-IgRgR0所以R0 = E0 . Ig Rg =9863E/Rz由图2可看出，当调零电阻调到最大时，电源电压取得最小值E = EminIgRgEmin =IgRg (Ig)R =1.2973/RgRw同理，当调零电阻调到最小时，电源电压取得最大值E = EmaxIgRgEmax =IgRg ( I g)R = 1.6509/RG综上所述：当中值电阻取 Rz=1100 时，电源电压的调节范围1.29731.6509V比设计要求的大，故满足设计要求。实验内容1 .在实验中调试出并式欧姆表限流电阻R和电源电压Emin Emax的实验值。2 .对并式欧姆表
8、进行定标，并制作出欧姆表表盘。3 .在实验中调试出串式欧姆表中值电阻Rz和电源电压Emin Emax的实验值。4 .测出“RM 100”档串式和并式欧姆表在工作电源为1.35V时的中值电阻，由此分析两种方式欧姆表的优劣。实验数据表格1、对并式欧姆表实验参数测试（Rz= 1100 Q）参数R/CEmin /VEmax/V理论值986.31.29731.6509实验值相对误差（为2、并式欧姆表定标（E=1.5V）Rx/C(x 100)OO10070504030201511864210Nx/格（实测）0.050.0Nx/格 （理论）相对误差（%）3、对串式欧姆表实验参数测试（R0 =1005, 1）参数Rz/ QEmin /VEmax/V理论值15001.161.84实验值相对误差（为4、1.35V时串、并式欧姆表中值电阻组装形式串式欧姆表并式欧姆表1.5V时的中值电阻/11001.35V时的中值电阻/ Q相对误差/%数据处理要求1、整理实验参数的设计过程2、对实验1与实验3中的设计参数的测量结果进行误差分析;3、计算出定标数据的相对误差，并绘制出欧姆表表盘；4、由实验4分析出串式欧姆表与并式欧姆表的优劣性。附绘制欧姆表参考表盘：（仅供参考）