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交流毫伏表的設(shè)計(jì)與制作,Millivoltmeter

454398 ? 2018-09-20 19:21 ? 次閱讀
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交流毫伏表的設(shè)計(jì)與制作,Millivoltmeter

關(guān)鍵字:交流毫伏表的設(shè)計(jì)與制作

交流毫伏表的設(shè)計(jì)與制作
在進(jìn)行電子實(shí)驗(yàn)或制作時(shí),除信號(hào)源外,如果再有交流毫伏表,就會(huì)很方便地工作。例如測(cè)量放大器的頻率特性和增益.交調(diào)失真和通道平衡的檢測(cè),濾波器的截止頻率調(diào)整等等,都可以得心應(yīng)手。但一般市售的萬用電表或數(shù)字表.其交流大多不具備“mV”擋,而且可測(cè)的頻率也多在1kHz以下,不能滿足上述要求。
這里制作的交流毫伏表,設(shè)計(jì)目標(biāo)為3mV~100V分十擋,頻率范圍12Hz-60kHz.測(cè)量誤差小于1%。對(duì)業(yè)余電子愛好者來講是如虎添翼。整機(jī)電路見圖1。
在圖1中,輸入端用二刀十一位波段開關(guān)作量程選擇,輸入阻抗為300kΩ。第一級(jí)放大器選用單運(yùn)放LF357H,其增益帶寬積GB=20MHz,在100倍的增益下也能保證200kHz(-3dB)的帶寬,完全能滿足音頻范圍的要求。第二級(jí)運(yùn)放接成有源檢波器、進(jìn)行AC-DC變換。為了使輸入的數(shù)毫伏電壓能驅(qū)動(dòng)數(shù)伏的表頭,第三級(jí)運(yùn)放接成10倍放大器.但通過開關(guān)K1—2可改變?cè)鲆妗?/div>
從圖1中可知,輸入級(jí)衰減器只用了五只精密電阻,而不像一般電壓表的衰減器,需每一擋位有一個(gè)衰減電阻,其原因是減少精密電阻的數(shù)量(尤其是低阻值的線繞電阻),以防止輸入級(jí)的頻率特性惡化。但為了達(dá)到10擋的量程,用與輸入級(jí)衰減開關(guān)K1—1同軸的增益轉(zhuǎn)換開關(guān)K1—2,在10倍率的擋位加入43kΩ電阻以改變末級(jí)的增益來獲得合適的衰減。
最后的輸入電壓用滿量程1mA的電流表來讀數(shù)。毫伏表的供電電壓為正、負(fù)15V雙電源供電。
元件選擇三只運(yùn)放均采用金屬封裝的八腳管,C1、C2選用無極性電容,C2也可用兩只10μF鉭電解電容同極性串聯(lián)代替,圖中電阻一律用金屬膜電阻.精度為1%的電阻需用數(shù)字表精選,30Ω電阻可用多只電阻串、并聯(lián)得到,盡量不用線繞電阻。輸入插座選用音響設(shè)備上常見的蓮花插座(RCA),測(cè)試表筆的導(dǎo)線選用金屬屏蔽線,屏蔽層作接地端。
安裝與調(diào)整本表靈敏度很高,應(yīng)裝在金屬機(jī)箱內(nèi).以避免外部干擾;輸入端子與量程開關(guān)K1盡量靠近安裝,輸入電容(0.22μF)和五只衰減電阻直接焊接在開關(guān)K1上。電源變壓器應(yīng)安裝在距離輸入級(jí)最遠(yuǎn)的位置。
電流表刻度盤的繪制一般成品電流表的表盤刻度,都只能用于一種倍率。本表要適應(yīng)3倍率和10倍率兩種刻度。需要重新繪制。步驟如下:1)拆開電流表蓋,拆下表盤,測(cè)量出表針的長度及整條刻度的弧度(即表針旋轉(zhuǎn)范圍.一般為90°)。2)在厚紙上作兩條直徑約100-200毫米的弧(直徑大則制圖精度高),弧長與表針旋轉(zhuǎn)角度吻合,將其中一條弧等分為50格(10倍率),另一條等分為30格(3倍串);3)用略大于表盤實(shí)際尺寸的打印紙重疊在上述大刻度紙上.圓心重合,用透明直尺按大刻度在弧上畫出刻度。4)將繪出的刻度帖合到表盤上,注意圓心要嚴(yán)格重合,紙和表盤間不能有空氣。用刻刀裁去表盤周邊多余的紙。最后將表盤紙面快速掠過酒精燈火焰幾次,燒掉紙面飛起的“毛”,以免妨礙表針運(yùn)動(dòng)。若用電腦繪圖,則可省去步驟2、3。5)把表盤裝回電流表.注意調(diào)整好表盤兩邊表針限位簧的
位置。
接通電源,在輸入端開路狀態(tài)下,電表指針應(yīng)不動(dòng);若在各擋位表針都有輕微抖動(dòng),可在末級(jí)放大部分增加偏置調(diào)整電路進(jìn)行微調(diào).如圖2;若只是在低量程端(如毫伏擋)有表針抖動(dòng)現(xiàn)象,應(yīng)是外界電磁干擾,可在機(jī)箱內(nèi)將輸入部分(包括輸入端子、K1和電容、電阻)也用金屬板隔離起來,并將金屬板接地。最后,在輸入端輸入1V(1kHz)的交流信號(hào),在“1V”擋,調(diào)整5KΩ電位器,使表針指示滿度。然后輸入不同交流電壓.檢測(cè)各擋位精度.若誤差較大,應(yīng)重測(cè)各衰減電阻及增益轉(zhuǎn)換電阻(100kΩ、43kΩ)。
至此.一臺(tái)高性價(jià)比的交流毫伏表制作成功。
----拉動(dòng)滾動(dòng)條查看完整電路圖------

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