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設計一款中心值為1歐的歐姆表

[日期:2014-01-28] 來源:  作者:河北 蘇培煦 [字體: ]

 

  常用的歐姆表設計,都是采用被測電阻電流表、電源三部分串聯的方式,如圖1所示。測量時電路中的電流I與被測電阻Rx、電源電壓E和電表內阻R0之間的關系為I=E/(Ro+Rx)。當Rx=0時,電路中電流最大,電表指針滿偏;當Rx=Ro時,電表指針偏轉為滿偏的二分之一,即電表指針在刻度盤的中央。所以Ro稱為中心值電阻。實際的歐姆表中,大多使用一節干電池做測量電源,即E=1.5V,Ro的最小取值為幾至幾十歐,不能太小。若取Ro=1Ω,則最大測量電流為1.5A,這樣大的電流,表內的干電池與被測電阻都無法承受,所以無法用這種表測量1Ω左右的電阻。根據實際需要,設計了一款中心值為1Ω的歐姆表,制作過程如下:
  
  1.表頭制作
  
  要想在電源電壓保持1.5V的情況下,制作Ro=1Ω的歐姆表,同時還要求較小的測量電流??尚械霓k法是使待測電阻Rx與電流表并聯,如圖2所示。這里的電流表是由一只量程為Ig、內阻為Rg的表頭與一個略大于1Ω的電阻R1并聯而成,并聯后的總電阻就是此歐姆表的中心值Ro=1Ω。運用電工知識可算出這種并聯式歐姆表的最大測量電流I=IgxRg/Ro,只要選擇IgxRg小的表頭,就可使測量電流大為減小。不需選擇靈敏度很高的表頭,因為Ig小的表頭Rg必然大。一般選用If;=lmA左右的表頭即可。筆者用了中學實驗室里最常用的3A直流安培計,取下原來的分路電阻,只剩下一個3mA.25Ω的表頭,這時的并聯電阻R1=1.04Ω,此表最大工作電流為75mA。
  
  2.調零電阻Rw的選取
  
  考慮到新電池E=1.6V,舊電池E=1.3V,Rw的值應在16~20Ω,建議用一個lOn固定電阻與一個10Ω線繞可變電阻串聯。
  
  3.刻度盤的制作
  
  這種歐姆表的度盤與普通串聯型相比差別是表針指示左右顛倒,O在最左,∞在最右。繪制度盤時可根據實際電流I=ImxRx/(Rx+1)(1m為滿偏電流),計算出不同Rx在刻度盤上的位置,將原來的電流刻度改為歐姆刻度,圖3為參考式樣。
  
  4.使用方法
  
  將K接通,調整Rw使表針滿偏,再將待淵電阻Rx接入,表針指數即為Rx的值。測量完畢不要忘記斷開電源開關。

歐姆表


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