电压表
电压表范文第1篇
1、知道电压表的用途和表示符号；
2、掌握电压表的量程、刻度方法、连接方法及调“零”方法.
能力目标
1、培养学生的观察能力；
2、会正确使用电压表并能正确地读出电压表的示数.
情感目标
培养学生热爱仪器、认真细心、实事求是的科学态度.
教学建议
教材分析
本节主要内容为两部分：一是电压表的读数，二是电压表的使用.这些知识均需要通过观察和实验获得，因此必须利用实物或挂图进行教学，注意培养学生的观察能力和重视实践的良好习惯.
教材介绍了四种外形不同的电压表，目的是让学生了解形状各不相同、测量范围各不相同，然后要向学生说明我们物理实验室用的电压表示要求熟练掌握的.
在实际测量电压中，要选用电压表的量程.选用电压表量程时，首先要知道刻度盘上每个大格和每个小格所代表的电压值，对于有两个量程的电压表要分清它们对应的刻度线所表示的电压值.这一点是学生容易错的，要通过反复练习是学生掌握.
电压表的使用是本节的重点，首先是根据实际需要量程正确地接入电路，其次是根据选用的量程正确记录测量数据.这部分内容教学，教师要先做好示范，然后让学生反复练习.
教法建议
1．首先要从生活实际中提出问题，引起学生思考，在学生"需求"状态下引入课题.例如：你家中的用电器，如收音机、电子钟、电风扇等，它们的工作电压各不相同.你知道它们的电压是怎样得到的吗？用什么仪表？怎样测量？
2．接下来介绍教材图6-5、6-7形状不同、量程不同的各式电压表.（可以根据自己学校实际情况酌情处理）.
3．着重介绍物理实验室现有的学生用的电压表的量程和读数.对于选用的电压表的量程，要知道刻度盘上每个大格和每个小格所表示的电压值.着重练习有两个量程的电压表读数.
读数是一件认真细心做的事.要仿照教材上图6-6的电压表表头，做一个较大的刻度盘供学生练读.
在学生已使用过电流表的基础上，可以介绍电压表调零知识.当指针在电路未接通时不指在零位置，需用螺丝到调节中间旋钮，直至调到指针指在零位置为止.若无法调到零位置时，读数要计入这个差值.
4．电压表的使用，可以按课文顺序，对每一条使用电压表的规则，先画图说明，接着进行操作演示，并要求学生认真观察.
准备演示实验时，要注意如下两方面：
（1）增大观察对象的能见度和清晰度.如用大型电表，利用幻灯放大，布线分开适当距离等，利用活动指针练习读数.
（2）提高仪器放置的位置，尽可能使每给学生都能看到.
建议自制一些试教板，将部件安放在试教板上，竖直地挂起来，边讲边操作.
最后将电压表的使用根电流表的使用进行对比，做出小结.它们的共同点是：①都要选择量程；②都要在弄清最小刻度值后再度数；③都要使电流从正接线柱流进，从负接线柱流出.它们的不同点是，：①电流表是串联在被测电路中，电压表要与被测电路并联；②电流表的两个接线柱不允许直接接到电源的两个极上，而电压表在被测量范围内，可以这样连接.
使用多个量程的电压表测量电压时，如果不能预先估计被测电压的大小，应先用哪个量程试触，为什么要这样做？这是实际生活中常遇到的问题，组织学生讨论课深化使用电压表的知识.试触方法是学生应该学会的，教师要根据学生情况对电压表的试触做一次示范.告诉学生，试触时宜用单根导线从侧面试触，这样可在看到指针偏转超出最大刻度时立即移开导线.
教学设计方案
教学单元分析
本节教学重点是电压表的使用，电压表的使用包括电压表的读数和电压表的连接.在电压表连接时，首先要选择量程，其次是把电压表并联在被测电路中，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出.
本节的难点是根据电压表不同的量程去读数.应当通过反复练习让学生掌握.
教学过程分析
1．通过比较电流表和电压表，加深对电压表的印象，培养学生的观察能力.在前面学完电流表使用的基础上，学习电压表有类似之处.因此在教学时，首先提出测电压的必要，其次指出测电压的仪表叫电压表.在介绍了电压表之后，要把电压表与学过的电流表进行比较.可以让学生进行观察比较，方法是每两个学生位一组，课桌上摆放一块电流表和一块电压表，看一看表头的标记有什么区别？表盘的标度有什么区别？表盘的接线柱标记有什么区别？
2．介绍与量程对应的表头读数.在使用电压表测电压前，要先估计被测电压值，再确定量程.确定量程后，介绍读数方法.
照上图做表头试教板，移动指针练习读数.
3．教师示范连接电压表，侧小灯泡两端电压.
在连接教材图6-8电路用电压表测灯泡两端电压过程中，向学生介绍电压表的使用规则（教材中的三条）.
4．教师可以组织学生练习连接电压表测小灯泡两端电压.在实验室每两个学生为一组进行练习.
板书设计：
探究活动
【课题】电压表的种类、原理、构造.
【组织形式】学生小组
【活动方式】
制订分类课题：1种类2原理3构造
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电压表范文第2篇
此类题目的特点往往是：题目给出电路图，电路中一般含有一个或两个电阻（或灯泡），滑动变阻器一个，电压表、电流表若干。当滑动变阻器滑片移动时，让学生去判断电流表、电压表的示数如何改变。
根据电路元器件连接方式，把此类问题归为简单电路和复合电路两类进行分析。
一、简单电路（用电器与滑动变阻器纯串联或纯并联）
1.纯串联
如图，当滑动变阻器滑片向左滑动时，各表示数如何变化？
[分析]：在此题中，电阻、滑动变阻器三者串联，I=I1=I2，R=R1+R2。。当滑片向左移动时，R2变大，R1不变，R变大，根据欧姆定律I=■，电源电压U不变，I应减小，I1、I2均减小，再根据欧姆定律U1=I1R1可知U1减小，最后根据U=U1+U2知道U2增大。
[结果]：安培表示数减小，伏特表1示数减小，伏特表2示数增大。
2.纯并联
如图，当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化？
[分析]：由于电阻和滑动变阻器并联，故U=U1=U2，伏特表示数为电源电压保持不变，当滑片向左移动时，R2变大，R1不变，根据■=■+■，则R变大,根据欧姆定律I=■知I应减小。而R1电阻、电压均不变，故I1不变。再根据I=I1+I2知I2应减小。
[结果]：安培表示数减小，伏特表示数不变，安培表1示数不变，安培表2示数减小。
二、复合电路（滑动变阻器与用电器串并联混联）
1.滑动变阻器在干路中，两电阻并联
如图，当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化？
[分析]：此种情况由于R1、R2电阻都不变，可将两电阻并视为一个电阻，它们两端的电压相同，故它们电流变化方向是相同的。这样此题思路就同纯串联电路一样。
[结果]：安培表示数减小，伏特表1示数减小，伏特表2示数增大，安培表1示数减小，安培表2示数减小。
2.滑动变阻器在支路中
如图，当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化？
[分析]：此种情况较为复杂。由于R1、R2并联，所以它们两端电压相等为U1，且U=U1+U3，I=I1+I2。当滑片向左移动时，R2变大，导致电路总电阻R增大，根据欧姆定律I=■，电源电压U不变，I应减小，对于R3，再根据欧姆定律U3=IR3可知U3减小,再根据U=U1+U3知道U1增大，从而得到I1增大，最后根据I=I1+I2知道I2减小。
[结果]：安培表示数减小，伏特表1示数增大，伏特表3示数减小，安培表1示数增大，安培表2示数减小。
电压表范文第3篇
万用表测电压方法首先要将量程开关对准标有V的五档范围内（测试交流电压要对准交流电压的档位，测试直流电压时要对准直流电压的档位）。测量电压时，要把电表表笔并接在被测电路上。根据被测电路的大约数值，选择一个合适的量程位置。干电池每节最大值为1．5V，所以可放在5V量程档。这时在面板上表针满刻度读数的500应作5来读数。即缩小100倍。如果表针指在300刻度处，则读为3V。注意量程开关尖头所指数值即为表头上表针满刻度读数的对应值，读表时只要据此折算，即可读出实值。除了电阻档外，量程开关所有档均按此方法读测量结果。在实际测量中，遇到不能确定被测电压的大约数值时，可以把开关先拨到最大量程档，再逐档减小量程到合适的位置。测量直流电压时应注意正、负极性，若表笔接反了，表针会反打。如果不知遭电路正负极性，可以把万田表量程放在最大档，在被测电路上很快试一下，看笔针怎么偏转，就可以判断出正、负极性。
（来源：文章屋网 http://www.wzu.com）
电压表范文第4篇
关键词：数字电压表 V-F转换 设计
中图分类号：TM933
文献标识码：A
文章编号：1007-3973（2012）008-034-02
1 方案选择
通常情况对于电压的数字测量，采用A/D转换器如（ADC0809）实现模拟量电压到数字量转换，控制核心ATC89C51等单片机对转换结果进行运算处理，最后驱动输出装置显示测量结果。此种方案的测量精度较高，但成本也较高，软件编程复杂，对于一些低测量精度精度要求场合并不适用。于此决定采用一种不需要使用A/D转换和单片机的低成本方案。将电压模拟量通过LM331（电压—频率转换芯片）线性转换为与之对应的频率量，并通过构建的计数显示电路显示测量结果。
2 电路设计——V-F(电压-频率)转换电路
此电路由LM331芯片、电阻电容等元器件构成。
LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片，可用作精密频率电压转换器、A/D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331的动态范围宽, 可达 100dB；线性度好，最大非线性失真小于 0.01%，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性；变换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路,并且容易保证转换精度。
电参数计算公式如下：
转换要求输入1V时，其输出频率为1000Hz；输入5V时，其输出频率为5000Hz，从而计算得到Rs=18K，Ri=100K，Rt = 8.8K，Ct = 0.01uf。
3 峰值检波电路
为实现精密的线性整流，必须解决两个问题：(1)改善二极管的非线性特性，以实现良好的线性转换关系；(2)减少二极管阈值电压的影响，使其能对尽可能小的输入信号进行转换。
采用运放和普通二极管组成的有源整流电路，能有效的解决以上两个问题。
设计电路由LM358AD运算放大器，二极管1N5617，电阻，电容等元器件构成。此电路是由一级运放构成，二极管D2至于反馈电路中。运算放大器U3与电容C1一道构成峰值检波电路；运算放大器U1构成跟随器，使峰值检波电路与后面的电路隔离。此部分电路可以记忆并追随输入的三角波，方波，正弦波的最大正峰值并输出检波后的直流电压信号。
4 频率计数显示电路
直接使用十进制计数器74LS160完成对脉冲的计数，同时利用晶振电路产生一秒的高电平，运用门电路及单稳控制计数器在一秒高电平中完成计数。最后使用锁存器计数所得数值并输送给译码显示电路。
4.1 时间基准T=1S产生电路
测量频率是按照频率的定义进行的，若T=1s，计数器显示数字N，则Fx＝N。若取T=0.1s，通过闸门的脉冲个数为N1时，则Fx＝N1/0.1=10N1。由此可见闸门时间决定量程，T的大小可以通过分频器选择，选择大一些，测量准确度就高一些。根据被测频率选择闸门时间，闸门时间为1S，被测信号频率通过计数锁存可以直接从计数显示器上读出。
这部分的作用就是提供准确的计数时间T，它由高稳度的石英晶体振荡器，分频整形电路组成。无源晶振产生F=32.768KHZ的脉冲，其幅度经过74LS14整形为0-5V的方波，其频率经过四个74LS161计数器进行16次分频，输出频率为0.5HZ的方波信号。
4.2 计数脉冲形成电路
这部分电路的作用是将被测的周期信号转换为可计数的窄脉冲，它一般由放大整形电路和主门（与门）电路组成。被测输入周期信号（频率为Fx，周期为Tx）经放大整形的周期为Tx的窄脉冲，送至与门的一个输入端。主门的另一个控制端输入的是时间基准产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门期间，周期为Tx的窄脉冲才能经过主门，在主门的输出端产生输出。在闸门脉冲关闭主门期间，周期为Tx的窄脉冲不能经过主门，在主门的输出端产生输出。
4.3 计数显示电路
这部分电路的作用简单的说，就是计数被测周期信号在闸门宽度T的时间内重复的次数，显示被测信号的频率。它由计数器、锁存器、译码器、单稳态触发器和显示器组成。其中计数器按十进制计数。如果在系统中不接锁存器，则显示器上数字就会随计数器的状态不停地变化，只有在计数器停止计数时，显示器上的显示数字才能稳定，所以，在计数器后边必须接锁存器。锁存器的工作是受单稳态触发器控制的。单稳的上升沿作为锁存器的锁存脉冲。
锁存器在锁存脉冲作用下，将门控信号周期T内的计数结果存储起来，并隔离计数器对译码显示的作用，同时把所存出的状态送入译码器译码，在显示器上得到稳定的计数显示。
为了使计数器稳定准确的工作，利用开关的开启闭合产生清零脉冲，使所有的计数器74LS160清零，为下次测量做好准备。
5 理论误差分析
5.1 计数器计数误差(·误差)
测频时，主门的开启时刻与计数脉冲之间的时间关系是不相关的，也就是说它们在时间轴上的相对位置是随机的。这样，即便在相同的主门开启时间T 内，计数器所得的数却不一定相同，造成多计一个数或者少计一个数。%=N的取值只有三个值，即%=N=0，1，-1。所以，脉冲计数的最大相对误差为
式中，fx为被测信号频率，T为闸门时间。
5.2 闸门时间误差(时基误差)
闸门时间不准，造成主门启闭时间或长或短，产生测频误差。闸门时间T是由晶振信号分频而得。设晶振频率为fc，分频系数为K，所以 由误差合成原理可知
5.3 计数测频总差
有误差合成原理可得计数总误差最大为
由于晶振相对量化误差很小，所以忽略不计。将测量下限fc=50Hz代入上式，可得最大频率测量误差约为2%。
5.4 电压峰值检波误差
经过Multisim仿真，输入1kHz，峰峰值为1V的三角波，检波电路输出为0.99446V的直流电压。相对误差为（电压越小，相对误差越大，且方波、正弦波检波误差均小于三角波）。
5.5 电压测量总误差
根据误差合成原理
代入上式计算可得
参考文献：
电压表范文第5篇
关键词:直流电压表;数学模型;不确定度评定
中图分类号：TM714.2 文献标识码：A 文章编号：
(一)、电流表的不确定度评定
1．数学模型
Δ=IX-In = IX -
式中：Δ----被测电流表示值误差；
IX----标准电流表示值；
VN----数字多用表直流电压读数值
RN----标准电阻在20℃的阻值
灵敏系数C==1
C2==－=－1/0.1=－10Ω-1
C3===100V/Ω2
2、标准不确定度的评定
根据数学模型被测直流电流表示值误差测量结果的取决于输入量IX,Vn,RN的不确定度.
本篇以测量5A量程中上限值5A为例,对3个输入量的标准不确定度进行评定.
2.1标准不确定度u(Ix)的评定
输入量Ix的标准不确定度u(Ix)的来源主要是被测直流电流表的测量重复引起,采用A类方法评定.考虑到在重复性条件下所得的测量列的分散性包含了直流电流源的稳定度、调节细度及读数误差所引起的不确定度,故不另作分析.对一台直流电流表选择5A点,连续独立测量10次,每次均重新调整零位,得到测量列为5.003,5.004,5.004,5.004,5.004,5.004,5.004,5.003,5.001,5.002A.（单位：A）
=5.0033A
单次实验标准差S=则可得到
u（IX）=s=1.06×10-3
2.2标准不确定度u(VN)的评定
输入量VN 的标准不确定度u(VN)的来源主要是由多功能校准仪误差引起的,采用B类方法进行评定.
多功能校准仪经上级传递合格,制造厂说明书给出其最大允许误差为e1=±0.02％,则测量5A时,e1=±(0.02％×5×0.1+2×10-6)= ±1.2×10-4V,在区间内为均匀分
布，K=则u(VN)= 1.2×10-4/=0.589×10-4
.
2.3标准不确定度u(RN)的评定
输入量RN 的标准不确定度u(RN)的来源主要是由标准电阻误差引起的,采用B类方法进行评定.
标准电阻经上级传递合格,其准确度级别为0.05级,e2=±0.05％×0.1=5×10-5,在区间内为均匀分布，K=
则u(RN)=5×10-5/ =0.289×10-4
2．4标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表1
3．合成标准不确定度的计算
输入量IX，VN，RN彼此独立不相关。所以合成标准不确定度可按下式得到。
Uc2()= ++
=++
=×10-3
=3.13×10-3
4．扩展不确定度的评定
测量5A时其示值误差测量结果的扩展不确定度为
U=ku(k=2)
得 U=2×3.13×10-3=6.26×10-3 (k=2)
5.评定结果
根据上述的分析和评定过程，可以得到的测量扩展不确定度为6.26×10-3,符合要求.
二、电压表的不确定度的评定
1,数学模型
ΔV=V-Vn
式中：Δ----被测电压表示值误差；
V----被测电压表示值；
VN---标准数字多用表交流电压读数值
灵敏系数C==1
C2==－1
2、标准不确定度的评定
2.1输入量V的标准不确定度u(V)的评定
输入量V的标准不确定度u(V)的来源主要是被测交流电压表的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定.考虑到交流电压源的稳定度、调节细度及读数误差所引起的不确定度以包含在复现性下了所的测量列的分散性中,故不另作分析.
对一台交流电压表，选择150V量程，当频率为50Hz时,对使该表指针指向150V分度线的交流电压测量10次，得到测量列150.049,150.056,150.063,150.063,150.051,150.055,150.067,150.070,150.057V..
=150.0598V
单次实验标准差S=则可得到
u（IX）=s=7.21×10-3
2.2标准不确定度u(VN)的评定
输入量VN 的标准不确定度u(VN)的来源主要是由标准数字多用表的准确度引起的,采用B类方法进行评定.
2.2.1标准数字多用表经上级传递合格，制造厂说明书给出其交流电压300mV~500mV量程，平率为50Hz时，最大允许误差为±0.03%，所以在测量150V时，最大误差±0.03%×150V=±0.045V,在区间中可认为服从均匀分布， K=
u(VN)= 0.045/=0.026
2.3标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表1
3．合成标准不确定度的计算
输入量V，VN，彼此独立不相关。所以合成标准不确定度可按下式得到。
Uc2(V)= +
=+
Uc(V) =0.027
4．扩展不确定度的评定
测150V时其示值误差测量结果的扩展不确定度为
U=ku(k=2)
得 U=2×0.027=0.054 (k=2)
