所以量限Inn的分流電阻RFLn可用下式確定:
RFLn=Ig(RFL3+Rg1)Inn
③確定各元件參數
R1=RFL1
R2=RFL2-RFL1
R3=RFL3-RFL2
某萬用表直流電流部分的電路,該電路使用40μA的表頭,內阻為3.6kΩ,用環形分流器將其組裝成一個量限為50μA、0.2mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA的直流電流擋,其分流電阻的阻值確定過程如下:
①根據最小量限Imin=50μA計算確定總分流電阻RFL=IgRgImin-Ig=40×3.650-40=14.4kΩ,取RFL=15kΩ,則表頭等效內阻Rg1通過上式反算為3.75kΩ,現表頭內阻隻有3.6kΩ,所以串聯一個1kΩ的可調電阻R0進行補償。
②求直流電流電壓降
Ig(RFL+Rg1)=40×10-6×(15×103+3.75×103)=0.75V
③求各分流電阻
500mA擋分流電阻RFL1=0.75500×10-3=1.5Ω;
50mA擋分流電阻RFL2=0.7550×10-3=15Ω;
5mA擋分流電阻RFL3=0.755×10-3=150Ω;
0.5mA擋分流電阻RFL4=0.750.5×10-3=1500Ω;
200μA擋分流電阻RFL5=0.750.2×10-3=3750Ω;
所以各電阻值為R1=RFL1=1.5Ω;
R2=RFL2-RFL1=15-1.5=13.5Ω;
R3=RFL3-RFL2=150-15=135Ω;
R4=RFL4-RFL3=1500-150=1350Ω;
R5=RFL5-RFL4=3750-1500=2250Ω。
2)直流電壓測量電路
根據歐姆定律U=IR,一隻靈敏度為Ig,內阻為Rg的表頭,就相當於一個量程為U的電壓表。因此該表頭能測量U=IgRg。由於量程較小,必須擴展,方法是串聯附加電阻,即:U=I(Rg+RFJ)。如我們用50μA擋製作直流電壓表,量程為1V,則(Rg+RFJ)=1/0.05=20kΩ。可見測量每伏直流電壓需要20kΩ內阻,我們將20kΩ/V這個數值稱為直流電壓靈敏度。
附加電阻有單獨配用附加電阻和共用附加電阻兩種。單獨配用附加電阻的多量程直流電壓表電路圖。該電路不同的電壓擋用不同的附加電阻,各擋之間互不影響,當某一擋的附加電阻被燒壞,不會影響其他擋的測量。共用附加電阻的多量限直流電壓表電路圖。該電路中測量低電壓擋的附加電阻也被測量高電壓擋所利用,可以節省電阻材料,但當低電壓擋的附加電阻損壞時會影響高電壓擋的測量。萬用表中多采用共用附加電阻方式。
限直流電壓表電路
萬用表直流電壓測量擋附加電阻RFJ有兩種計算方法:一種是采用直流電壓靈敏度進行計算,即:
RFJ=(Ω/V)Unn-Rg2
式中,Unn為被測電壓;Rg2為直流等效內阻。
另一種計算方法是按下式進行計算,即:
RFJ=UnnI′g-Rg2
式中,I′g為直流電壓輸入點的電流。