可见,电流 I 于被测电阻成正比,而且表头具有线性刻度,改变 Ri 值,可改变欧姆表的量程。这种欧姆表能自动调零,当 Rx=0 是,电路改成电压跟随器,Uo=UREF,故表头电流为零,从而实现了自动调零。
二极管D起保护作用,如果没有D,当Rx超量程时,特别是当Rx→∞,运算放大器的输出电压将接近电源电压,使表头过载。有了D就可使输出钳位,防止表头过载。调整R2,可实现满量程调节。
6.运放制作万用表的电路设计
电路说明:黑框以外部位是万用表的内部结构,黑框以内是四种可能的待测元件。四种功能的切换是以开关 S1、S3、S4、S6 的控制完成的,其中在图示初始状态下,开关 S1 赋予控制键 A,
其余三个的控制键是 B,这就能有四种组合方式,从而达到四种电表的测量功能。
说明:5v 为待测直流电压 说明:4mA 为待测直流电流 说明:50mV 为待测交流电压有效值 说明:4mA 为待测交流电流峰值
2.2.6欧姆表电路图:
说明:R6 为待测电阻,S1 可控制量程
四. 实验内容与结果
3.1 用万用表测量各种电流、电压、电阻的结果及其分析:
通过改变量程和被测量,测得数组结果,以下对结果进行定量分析。 2.
输入电1.1直流电压的测量结果及分析:
6V 测量电压 6.0025V 绝对误差 0.0025V 相对误差 0.042% 压 8V 10V 8.0015V 10.003V 0.0015V 0.003V 30V/60mA=0.5KΩ 0 —— 60 mA 0.019% 0.03% 电阻 R1 电表选用量程 4mA 输入电6mA 流 8mA 电阻 R1 测量电压 3.9992mA 5.9992mA 7.9992mA 30V/60mA=0.5KΩ 绝对误差 0.0008mA 0.0008mA 0.0008mA R2 0 —— 60 mA 相对误差 0.020% 0.013% 0.010% 2.5KΩ 电表选用量程 输入82cos100tV 测量电压 5.040V 7.2015V 9.0020V R1 绝对误差 0.599V 0.7985V 0.9980V 相对误差 9.98% 9.98% 9.98% 电压 电阻 电表选用量程 30V/60mA=0.5KΩ 0 —— 60 mA 测量电压 4.235mA 绝对误差 0.235mA 0.357mA 0.475mA R2 相对误差 5.875% 5.950% 5.935% 2.5KΩ 42cos100tmA 输入电62cos100tmA 6.357mA 8.475mA 流 电阻 R1 30V/60mA=0.5KΩ 电表 选用量程 0 —— 60 mA 600Ω 输入9KΩ 电阻 80KΩ 电R1 阻 电表选用量程 测量电压 601.8Ω 9.02KΩ 80.35KΩ 绝对误差 1.8Ω 0.02KΩ 0.35KΩ 相对误差 0.31% 0.22% 0.44% 1KΩ R2 2.9KΩ 0 —— 1mA(忽略 Rm 的影响)