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利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

零件与材料

交叉参考

电路课程,第 1 卷 — 第 5、7、8 章

学习目标

原理图

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

实物接线图

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

步骤说明

本实验演示如何通过将 10 kΩ 电位器与额外固定电阻串并联,来定制调阻器的电阻范围。所得网络可校准为提供任意期望的量程与零点偏移,这对精密仪表电路至关重要。

首先将 10 kΩ 电位器接成调阻器,不接其他元件。转动滑动触点全程时,测得的电阻应平滑地从 0 Ω 扫描至 10 kΩ,如随附图所示。

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

若想提高可调范围的下限——例如获得 10 kΩ 至 20 kΩ 的量程,同时仍利用电位器全行程——可串联一个 10 kΩ 电阻。转动电位器测量总电阻;零点将上移 10 kΩ,但量程保持 10 kΩ 不变。

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

移动零点在计量学中称为零点校准。量程——即高低限之差——除非改变电位器本身或修改电路拓扑,否则保持不变。

为减小量程,可将一个 10 kΩ 电阻与电位器并联。这实际上将最大可得电阻减半,将 0 kΩ–10 kΩ 的扫描变为 5 kΩ–10 kΩ 范围。因此,校准后的量程变为 10 kΩ 至 15 kΩ。

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

增大量程需要更高阻值的电位器;串联或并联电阻只能保持或减小量程。不过,通过添加串联电阻,零点可任意上移。

通过创造性地将多个 10 kΩ 电阻组合成串并联网络,可以产生多种电阻范围。例如,下面的配置可产生 7.5 kΩ 至 10 kΩ 的量程:

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

利用调阻器与串并联电阻网络定制电阻范围

这种定制网络在设计万用表等仪表时极其宝贵,因为内部电阻决定测量量程。网络的精度保证读数准确,而电位器提供微调以抵消长期漂移。

尝试不同的电阻排列,观察总电阻范围如何变化,强化串并联计算与校准原理。

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