实验九综合实验 用运算放大器组成用电表的设计与调试 一、实验目的 1、设计由运算放大器组成的万用电表 2、组装与调试 二、设计要求 1、直流电压表 满量程+6 2、直流电流表 满量程10m4 3、交流电压表 满量程6Y,50H`1Kz 4、交流电压表 满量程10m4 5、欧姆表 满量程分别为1K2,10K0,100KQ 三、万用电表工作原理及参考电略 在测量中，电表的接入应不影响被测电路的原工作状态，这就要求电压表应具有无穷大的输 入电阻，电流表的内阻应为零。但实际上，万用电表表头的可动线圈总有一定的电阻，例如100A 的表头，其内阻约为IKQ,用它进行测量时将影响被测量，引起误差。此外，交流电表中的整流 二极管的压降和非线性特性也会产生误差。如果在万用电表中使用运算放大器，就能大大降低误 差，提高测量精度。在欧姆表中采用运算放大器不仅能得到线性刻度，还能实现自动调零。 直流电压表 图22-1为同相端输入，高精度直流电压表电源理图。 +12V 1 - -12V 图22一1直流电压表 为了减小表头参数对测量精度的影响，将表头置于运算放大器的反馈回路中，这时，流经表 头的电流与表头的参数无关，只要改变R一个电阻，就可进行量程的切换。 表头电流I与被测电压儿，的关系为=要 应当指出：图22-1适用于测量电路与运算放大器共地的有关电路。此外，当被测电压较高时 在运放的输入端应设置衰减器。 2、直流电流表 图22-2是浮地直流电流表的电原理图。在电流测量中，浮地电流的测量是普遍存在的，例如： 若被测电流无接地点，就属于这种情况。为此，应把运算放大器的电源也对地浮动，按此种方式 构成的电流表就可象常规电流表那样串联在任何电流中测量电流。表头电流【与被测电流，间关 系为 -I R=(I-I)R 1(1+是)1，实验九 综合实验 用运算放大器组成用电表的设计与调试 一、实验目的 1、设计由运算放大器组成的万用电表 2、组装与调试 二、设计要求 1、直流电压表 满量程+6V 2、直流电流表 满量程 10mA 3、交流电压表 满量程 6V，50HZ~1KHZ 4、交流电压表 满量程 10mA 5、欧姆表 满量程分别为 1KΩ，10KΩ，100KΩ 三、万用电表工作原理及参考电路 在测量中，电表的接入应不影响被测电路的原工作状态，这就要求电压表应具有无穷大的输 入电阻，电流表的内阻应为零。但实际上，万用电表表头的可动线圈总有一定的电阻，例如 100A 的表头，其内阻约为 IKΩ，用它进行测量时将影响被测量，引起误差。此外，交流电表中的整流 二极管的压降和非线性特性也会产生误差。如果在万用电表中使用运算放大器，就能大大降低误 差，提高测量精度。在欧姆表中采用运算放大器不仅能得到线性刻度，还能实现自动调零。 1、直流电压表 图 22-1 为同相端输入，高精度直流电压表电源理图。 为了减小表头参数对测量精度的影响，将表头置于运算放大器的反馈回路中，这时，流经表 头的电流与表头的参数无关，只要改变 R1 一个电阻,就可进行量程的切换。 表头电流 I 与被测电压 U1 的关系为 I= 1 Ui R 应当指出：图 22-1 适用于测量电路与运算放大器共地的有关电路。此外，当被测电压较高时， 在运放的输入端应设置衰减器。 2、直流电流表 图 22-2 是浮地直流电流表的电原理图。在电流测量中，浮地电流的测量是普遍存在的，例如： 若被测电流无接地点，就属于这种情况。为此，应把运算放大器的电源也对地浮动，按此种方式 构成的电流表就可象常规电流表那样串联在任何电流中测量电流。表头电流 I 与被测电流 I1 间关 系为 -I1R1=（I1-I）R2 ∴I=（1+ 2 1 R R ）I1