2、拨动拨位开关K1-2到ON,其他到OFF,使Rint=47KΩ。调节AD参考电压模块中的电位器,同时用万用表200mV档测量输出电压值,直到万用表的示数为100mV为止。
3、拨动拨位开关K2-2到ON,其他OFF,使对应的ICL7107模块中数码管的相应小数点点亮,显示XX.XX。
4、按照图25方式接线。供电。向右旋转调节直流电压电流模块中的电位器,使万用表显示为0-19.99mA的某一具体值(如:15.00mA)。
5、观察模数转换模块中显示值是否为0-19.99mA中的前述的那某一具体值(如:15.00mA)。若有些许差异,稍微调整AD参考电压模块中的电位器使模块显示数值为0-19.99mA中的前述的那某一具体值(如:15.00mA)。
6、调节直流电压电流模块中的电位器,减小其输出电流,使显示模块输出电流为19.99mA、18.00mA、16.00mA、??0.20mA、0mA;并同时记录下万用表所对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标,以万用表显示的读数为纵坐标,绘制校准曲线。
图25 直流电流测量接线图
(2)2mA档量程校准
1、若要进行2mA档校准,只需要把分流器b中的电阻选用100Ω,ICL7107模块中数码管对应的显示为X.XXX。同时把万用表的量程选择为2mA档,然后重复实验步骤1~6即可。
2、更高量程的输入请用分流电路a来实现,同学们可以自行设计实验。 ◆ 电阻的测量
图26 电阻档校准接线图
图27 电阻测量接线图
1、由于电阻档基准电压为1V,所以在进行电阻测试时,选择参考电压为1V的设置,即拨动拨位开关K1-1到ON,其他到OFF,使Rint=470KΩ。这样可以保证在Rx=0时,Rs上的电压将最大为1V,即参考电压(Vr+)-(Vr-)≤1V。
2、进行2KΩ档校准。把高精度电阻箱的电阻值给定为1500Ω;拨动拨位开关K2-1到ON,其他到OFF。使对应的ICL7107模块中数码管的相应小数点点亮,显示X.XXX。
3、按照图26方式接线。
4、观察模数转换模块中显示值是否为1.500。若有些许差异,稍微调节RWs使模块显示数值为1.500。
5、调节外接高精度电阻箱,使显示模块输出读数分别为1.999KΩ、1.800KΩ、1.600KΩ、??0.200KΩ、0.000KΩ;同时记录下电阻箱的电阻值。再以模块显示的读数为横坐标,以电阻箱的读数为纵坐标,绘制校准曲线。
6、进行未知电阻Rx的测量。
7、首先用万用表测出Rx的值;调节电位器RWx,使之在0~1.999K之间,记录下该电阻的值,然后再按照图27方式接线,记录下模块显示的读数。比较两者测量的误差,重复多次测量,分析误差来源。
8、其它档也可以通过调节电位器RWs改变Rs的值,并用相应的外接高精度电阻箱进行校准,请同学们自行设计实验。
*实际在对电阻进行精密测量时也是用上述方法进行实现的,即进行每档分别校准,但为了使测量有很好的线性度一般使参考电压保持不变(由于我们要求的精度不是很高,所以参考电压是变化的对不同的测量值)。下面我们介绍一种用于精密电阻测量的方法,其原理图见图28。它采用的是恒流源电路,这样模数转换参考电压是维持不变的,其中R为精密电阻,IL=Eg/R=Vx/Rx;Vx=Eg*Rx/R;Vref=Eg;Rw和Rm用于校准时调整用,理论上只要校准时选择精度足够高的Rx,测量将同样精确,在加上一些放大处理电路,此电路可以使测量精确到微欧。
图28 精密电阻测量
◆ 200mV交流电压的校准
图29 交流电压的测量
1、先进行200mV直流电压档量程的校准(参照◆直流电压的测量)。
2、调节交流电压电流模块的交流电压输出,用万用表测量,使之为0-199.9mV中的某一具体值(如:150.0mV)。
3、按照图29方式接线。供电。看模块的显示值是否为0-199.9mV中的前述那一具体值(如:150.0mV)。若有差别,调节交直流电压转换模块中的电位器,使模块与万用表测量的值相同即可。
4、调节交流电压电流模块中的电位器,减小其输出电压,使模块输出电压为199.9mV、180.0mV、160.0mV、??20.0mV、0mV;并同时记录下万用表所对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标,以万用表显示的读数为纵坐标,绘制校准曲线。
5、如果要测量大于200mV的交流信号,必需在交直流转换模块前加入分压器后在进行测量,与多量程直流电压测量一样。注意在测量高电压时,务必在测量前确定线路连接正确,避免伤亡事故。 ◆ 20mA交流电流的测量
1、进行200mV交流电压的校准。 2、按图30方式接线。供电。
3、调节交流电压电流模块中的电位器,减小输出电流,使显示模块输出电压为19.99mA、18.00mA、16.00mA、??0.20mA、0mA;并同时记录下万用表对应的读数。再以模块显示的读数为横坐标,以万用表显示的读数为纵坐标,绘制校准曲线。
4、若需要测量更高量程的输入,需用分流电路a来实现,请同学们自行设计实验。注意在测量大电流时,务必在测量前确定线路连接正确,避免伤亡事故。
图30 交流电流测量 ◆ 二极管正向压降的校准和测量
图31 二极管正向压降
1、拨动拨位开关K1-1到ON,其他到OFF,使Rint=470KΩ。调节AD参考电压模块中的电位器,同时用万用表2V档测量其输出电压值,直到万用表的示数为1.000V为止。
2、用万用表测量一个二极管(如:IN4007)的正向导通压降并记录下该值。 3、按照图31方式接线。在XDA和XDK插孔中插入二极管,供电。模块显示的值即为此二极管的正向导通压降。若与万用表测量值有些许差异,可以稍微调整AD参考电压的输出与之相同即可。再进行其他二极管的正向导通压降测量。 ◆ 三极管hFE参数的测量