如何扩展直流电压表的量程？

【训练目标】

1）掌握直流电压表扩展量程的原理和设计方法。

2）学会校验仪表的方法。

【训练材料】

1）直流数字电压表。

2）恒压源（双路0～30V可调）。

3）EEL-56F组件。

【训练内容及步骤】

1.实验原理

多量程电压表由表头和测量电路组成。表头通常选用磁电式仪表，其满量程和内阻用I_m和R₀表示。多量程（如1V、10V）电压表的测量电路如图2-60所示，图中R₁、R₂称为倍压电阻，它们的阻值与表头参数应满足下列方程：

I_m（R₀+R₁）=1V

I_m（R₀+R₁+R₂）=10V

当表头参数确定后，倍压电阻可计算出来。根据上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法。

图2-60 多量程电压表的测量电路(www.xing528.com)

扩展电压量程：用表头直接测量电压的数值为I_mR₀，当用它来测量1V电压时，必须串联倍压电阻R₁，若测量10V电压时，必须串联倍压电阻R₁和R₂。

磁电式仪表用来测量直流电压，表盘上的刻度是均匀的（即线性刻度）。因而，扩展后的表盘刻度根据满量程均匀划分即可。在仪表校验时，必须首先校准满量程，然后逐一校验其他各点。

2.扩展电压量程（1V、10V）

参考图2-60所示电路，首先根据表头参数I_m（1mA）和R₀（160Ω）计算出倍压电阻R₁、R₂，然后用EEL-56F中的表头和电位器RP₁以及倍压电阻R₁、R₂相串联，分别组成1V和10V的电压表。用它测量恒压源可调电压输出端电压，并用直流数字电压表校验，如在满量程时有误差，用电位器RP₁调整，然后校验其他各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。

【训练注意事项】

1）磁电式表头有正、负两个连接端，电路中一定要保证电流从正端流入，否则，指针将反转。

2）校准1V和10V电压表满量程时，均要调整电位器RP₁。

3）实验台上恒压源的可调稳压输出电压的大小，可通过粗调（分段调）波动开关和细调（连续调）旋钮进行调节，并由该组件上的数字电压表显示。在启动恒压源时，先应使其输出电压调节旋钮置零位，待实验时慢慢增大。

【实验报告要求】

1）画出1V、10V电压表的测量电路，标明倍压电阻的阻值。

2）根据校验数据写出电压表的校验报告。

【分析与思考】

1）电压表的表盘如何刻度？

2）如何对扩展量程后的电压表进行校验？