电子信息工程学院
电子设计大赛
实 验 报 告
选题名称：模拟电压表和电流表的制作（选题A）
学 院：电子信息工程学院
专业班级：电气信息类 四班
成员学号：江 维(2012214457)
张志端(2012214459)
杨赵南(2012214462)
王诗捷(2012214463)
时 间：20##年4月11日 星期四
模拟电压表和电流表的制作
摘要：万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。它可用不同的量程测量直流、直流电压、交流电压及电阻。有的万用表还可以测量阻抗、容抗和音频功率等。学习制作和设计万用表非常重要，还有利于我们大学同学提高电路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解，提高自身的动手能力。
关键词：电流表头、测量电路、转换装置、分压、分流、指示灯
目录
一、设计目的﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 4
二、设计要求﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 4
三、设计原理﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 4
3.1 电流的测量﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 5
3.2电压的测量﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒5
四、实验所需仪表和材料
4.1所需材料与器件﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒5
4.1.1电阻﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 6
4.1.2元器件﹒ ﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒6
3.1.3塑料件﹒﹒﹒﹒﹒﹒ ﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 6
4.1.4所需工具和仪器﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 7
五、计算及焊接过程
5.1计算理论所需的阻值﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 7
5.2电路图的排布﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 8
5.3元器件的焊接及注意事项﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 9
5.4安装电池槽及检查、固定导线﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 9
六、校准过程
6.1电流表的校准
6.1.1 100mA档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒9
6.1.2 500mA档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 10
6.1.3 1 A 档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 10
6.1.4 2 A 档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒10
6.2 电压表的校准
6.2.1 10V档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 11
6.2.2 100V档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 11
6.2.3 500V档校准﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 12
七、致谢﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒12
八、参考文献﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒12
一、设计目的
（1）通过电流电压表组装实验，进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。
（2）了解电路理论的实际应用，进一步学会分析电路，提高自身的能力。
二、设计要求
基本要求：将一个100μA的电流表头改装成电流表和电压表
技术要求：
1.电流表分为100mA、500mA、1A、2A四档。
2.电压表分为10V、100V、500V。
3.测量误差：不大于10%
功能要求：
1.电表分电流、电压两个功能档位。
2.量程采用波段开关实现。
3.具有量程档位指示和功能档位指示。
※不要求对表头的表盘刻度进行重新设计。
三、设计原理
电流电压表主要是由指示器、测量电路、指示灯三部分组成。指示器俗称表头，用来指示被测电量的数值，通常为磁电式微安表。表头是万用表的关键部分，电流电压表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。表头的灵敏度以满刻度的测量电流来衡量的，满刻度偏转电流越小，灵敏度越高。我们所采用的是表头灵敏度在100μA的电流表表头。
测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流，它通常包括分流电路、分压电路。分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压。
电流电压表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现，转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。转换开关有固定触点和活动触点，它位于不同位置，接通相应的触点，构成相应的测量电路。
电流电压表基本原理，如下图所示。LED灯依次是R1到R7的指示灯。
左边四个是红的，右边三个黄色的。
3.1流的测量
电流电压表的电流档，实质上是一个多量程的电流表，它应用分流电阻与表头并联来扩大测量电流的量程，根据分流电阻值越小，所得的测量量程越大的原理，通过配以不同的分流电阻，构成相应的电流测量量程。测量电路如下图左半并联电路(1与2之间)所示。
3.2电压的测量
电流电压表的电压档，实质上是一个多量程的直流电压表，它应用分压电阻与表头串联来扩大测量电压的量程，根据分压电阻值越大，所得的测量量程越大的原理，通过配以不同的分压电阻，构成相应的电压测量量程。测量电路如上图右半串联部分(2与3之间)所示。
四、实验所需仪表和材料
4.1所需材料与器件
4.1.1电阻
见表 4-1
表4-1所需的电阻阻值表
4.1.2元器件
见表4-2
表4-2元器件表
4.1.3塑料件
见表4-3
表4-3塑料件表
4.1.4所需工具和仪器
电源，万用表，电烙铁，尖嘴钳，斜口钳，剥线钳，姨子，螺丝刀，尖嘴钳
五、计算及焊接过程
5.1计算理论所需的阻值
5.1.1测量表头电阻
用万用表测量 得 R表头= Ω；
5.1.2根据表头的阻值计算电流表所需并联的电阻阻值
U=I*R总 1/R总=1/R表头+1/电位器 U=100mA*R表头
当I=100mA 时 ， R1(电位器)= Ω；
当I=500mA 时 ， R2(电位器)= Ω；
当I=1 A 时 ， R3(电位器)= Ω；
当I=2 A 时 ， R4(电位器)= Ω；
5.1.3根据表头的阻值计算电压表所需串联的电阻阻值
U=IR总 R总=R表头+R串联电阻
当U= 10 V时 ， R5= Ω；
当U=100V时 ， R6= Ω；
当U=500V时 ， R7= Ω；
5.1.4计算发光二极管所需串联的电阻
发光二级管正常工作是的条件：
红的发光二极管的压降为2.0~2.2V；
黄色发光二极管的压降为1.8~2.0V；
正常发光是的额定电流为20mA。
由R=U/I 得R=3V/20mA=150Ω ,所以串联的电阻应大于150Ω
5.2电路图的排布
5.3元器件的焊接及注意事项
5.3.1将电烙铁靠在元件脚和焊盘的结部。
注：所有元件从焊接面焊接 。
5.3.2若烙铁头上带有少量焊料，可使烙铁头的热量较快传到焊点上。将焊接点加热到一定的温度后，用焊锡触到焊接件处，熔化适量的焊料；焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入。
5.3.3当焊锡丝适量熔化后迅速移开焊锡丝；当焊接点上的焊料流散接近饱满，助焊剂尚未完全挥发，也就是焊接点上的温度适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻，迅速移开电烙铁。
5.3.4焊锡冷却后，剪掉多余的焊脚，就得到了一个理想的焊接了
焊接注意事项：
在插件完成后，先用一块软垫或海绵覆盖在插件的表面，反转线路板，用手指按住线路板在进行焊接，或者在每插一个零件后，将零件的两只脚掰开，这样在焊接线路板时，零件才不会从线路板上掉下来。但是对诸如：开关、电容插座、电源线、输入插座的焊接，应当逐一进行。在没有特别指明的情况下，元件必须从线路板正面装入。
5.4安装电池槽及检查、固定导线
电池槽下方是凹凸不平的，应在下面垫一块泡沫并将其压缩在四个角落，用铁丝固定，怎样就固定了电池槽。之前的导线也用细铁丝固定，每间隔1.5cm固定一次。并检验焊接点是否焊接好，将为焊接好的重新焊接。
六、校准过程
6.1 电流表的校准
6.1.1 100mA档校准
100mA档校准需要一个负载能力大约为500mA的直流标准源。将被校准表的拨盘转到“10A”的档位。依次输入400mA到900mA的电流。并记录数据于表6.1.1
表6.1.1
6.1.2 500mA档校准
500mA档校准需要一个负载能力大约为250mA的直流标准源。将被校准表的拨盘转到“500”mA的档位。依次输入200mA到450mA的电流。并记录于表6.1.2
表6.1.2
6.1.3 1 A 档校准
直流1A档校准需要一个负载能力大约为0.5A的直流标准源。将被校准表的拨盘转到“1A”档位。依次输入0.3A到0.8A的电流。并记录于表6.1.3
表6.1.3
6.1.4 2A 档校准
直流2A档校准需要一个负载能力大约为1A的直流标准源。将被校准表的拨盘转到“2A”的档位。依次输入0.3A到0.8A的电流。并记于表6.1.4
表6.1.4（P11）
6.2.1 10V档校准
10V档校准需要一个负载能力约大于为5V的电压源。将被校准表的拨盘转到“10V”的档位。依次输入4到9V的电压。并记录数据于表6.2.1
表6.2.1
6.2.2 100V档校准
100V档校准需要一个负载能力大约大于50AV的电压源。将被校准表的拨盘转到“100V”的档位。但实验室最大能提供的电压是36V，所以只能粗略的校对并记录数据于表6.2.2
表6.2.2
6.2.3 500V档校准
500V档校准需要一个负载能力大约为250V的电压源。将被校准表的拨盘转到“500V”的档位。但实验室最大能提供的电压是36V，所以只能粗略的校对并记录数据于表6.2.3
表 6.2.3
七 、致谢
八 、参考文献
1. 李瀚孙---《电路基本理论》---高等教育出版社
2.《百度文库》中论文格式
3.《百度文库》中实验报告范文
第二篇：电流表改装成电压表
电流表改装成电压表
1．实验目的
加深对电压表构造的理解，学会把电流表改装成电压表的方法。
2．实验原理
电流表G（表头），由欧姆定律满偏电压Ug=IgRg，如图所示。
电流表的满偏电流Ig满偏电压Ug一般都很小，测量较大电压时，要串联一个电阻， UAB=I（Rg+R），即UAB∝I，（至于电表刻度盘，只需要把原来的电流表刻度盘的每一刻度数值扩大为原来的（Rg+R）倍，即得到改装后电压表的表盘。）
3．实验器材
电流表、电阻箱、电源、电键2个，滑动变阻器两个（总阻值一个很大或换做电位器，另一个很小），标准电压表，开关导线。
4．实验步骤
⑴用半偏法测电阻
①按图方式连结电路②先将变阻器R1触头位置移至最右端，使其连入电路的电阻最大，然后闭合电键S1断开S2，移动触头位置，使电流表指针指在满偏刻度处，再闭合S2，改变电阻箱R2阻值，使电流表指针在
Ig刻度处，记下此时电阻箱的阻值R/，则Rg =R/。
⑵改装电流表为电压表
①计算分压电阻R的值：将量程U量，满偏电流Ig，电流表内阻Rg代入Ug=Ig（Rg+R）即可求出电阻R的值。②将分压电阻R与电流表串联，引出二个接线柱，并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。
⑶校对电压表
①按图所示电路连接。②先将触头移动到最左端，然后闭合电键，移动触头位置，使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数，并计算中心满刻度时的百分数误差=
。
5．注意事项
⑴半偏法测电流表电阻时，应选择阻值R远大于电流表内阻的变阻器。
⑵闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确。
⑶校对改装后电压表时，应采用分压式电路，且变阻器阻值应较小。
6．误差分析
利用半偏法测电阻Rg时，由于闭合电键S2后，电路的总阻减小，使干路电流大于电流表的满偏电流Ig，故当电流表半偏时，流过电阻箱的电流大于
Ig，此时，电阻箱阻值小于Rg，故Rg测<Rg。
例1、一多量程电压表内部电路如图所示，其中电流计G的内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=1mA，则R1=_________、R2=_________。
例2、把电流表改装为电压表的实验中，分3个主要步骤，实验中给出的器材有：①电流表（量程0-100μA）②标准伏特表（量程0-5V）③电阻箱（0-999Ω）④电阻箱（0-99999Ω）⑤电源（电动势2V，有内阻）⑥电源（电动势6V，有内阻）⑦滑动变阻器（0-50Ω，额定电流1.5A）⑧电键两只，导线若干。
首先要用半偏法测定电流表的内阻。如果采用图所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，可变电阻R1应选用_ ，可变电阻R2应选用 ，电源E应选用_ _ _。
该步实验操作的步骤有：A.合上K1 B.合上K2 C.观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大 D.调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E.调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.记下R2的阻值。
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处：①____；②_____；③_____；④_____；⑤_____；⑥_____。
如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω则图1中被测电流表的内阻Rg的测量值为_____Ω。