数字式万用表测量电阻电路分析与研究

第一篇：数字式万用表测量电阻电路分析与研究

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数字式万用表测量电阻电路分析与研究 作者：王伟明

来源：《电子世界》2012年第16期

【摘要】指针式万用表与数字式万用表的仪表结构在测量电阻上有很大的不同，指针式万用表采用电路电流与电路电阻成反比的电路模式，而数字式万用表则采用运算放大器中反馈电阻的大小与输出电压成正比的关系构成测量电阻电路模式，这两种模式结构不同，测量精度不同，制造成本也不通。

第二篇：万用表测量电阻教学设计

万用表测量电阻教学设计

教学内容：电工仪表实训

万用表使用模块

测量电阻 课时安排：2学时 教学目标：通过辅导教师的引导与学生的各种练习，使学生熟练掌握用万用表测量电阻的方法以及如何读数。教学过程：

一、复习导入：（5分钟）

1.万用表使用前的准备：（用提问式的方法检查学生在万用表组装后调试的方法）

检查外观：指针是否在零位，转换开关是否灵活，表笔是否完好，外壳是否损坏。检查欧姆档是否正常：用欧姆档调零法检查——通过对欧姆档的检查来判断万用表

的表头机构是否正常。

2.背景：课件中的万用表使用FLASH动画，学生可到讲台上模拟操作。

二、探究新知：（50分钟）

1.万用表刻度盘及各个表面元件功能的介绍

背景：课件中的万用表刻度盘图片

对照图片依次介绍各条刻度线的作用及各类测量参考值，指出欧姆档使用刻度线是表盘上的第一条，并提问：学生有没有特殊标识。学生在观察后回答问题。

介绍转换开关位置，提问：有没有欧姆档的符号标识，学生在观察后回答问题。介绍欧姆档档位倍率。

调零旋钮的使用，提醒每更换一次档位进行一次调零。

2.电阻测量的感性认识

背景：电烙铁图片

教室布置测量任务：测量电烙铁的阻值

学生活动：学生们每人都有电烙铁与万用表，方便学生进行使用。要求学生在没有老师正规辅导的情况下，自行测量电烙铁的阻值。目的可使学生发挥个人知识累积，对物品进行感性认识。

教师活动：学生动手过程中两位实习指导老师进行巡视，观察学生的操作方法，询问测量情况。通过此环节摸清学生的底细，总结学生在测量中操作误区。并在巡视中辅导个别学生，帮助那些因为消极而不愿动手的同学，调动积极性。3.学生自述测量电烙铁的步骤及读数方法

测量结束后，教师收集学生的测量结果并在黑板上记录，进行展示，让学生们相互对比自己的测量结果。并请几位同学描述个人的测量操作方法，以及自己如何读取出电烙铁的阻值。4.教师评定

背景：在课件中展示测量电烙铁的图片

教师对同学们的测量结果以及测量方法进行集体评定，对于操作基本正确的同学进行表扬，对于操作方法有误的同学加以提醒。

5.教师引导学生进行正确的测量电阻与读出准确的数值

①带领同学总结正确的操作步骤以及读数方法，教师给出步骤起始的提醒，由学生集体或挑选个别同学叙述过程，教师将简要操作步骤写在黑板上。

教师重点强调：欧姆档每 更换完一次档位即要调零一次。

将读数方法用例题的形式写在黑板上，刻度值乘以倍率：20×100=2000Ω，20 为刻度线读取数值，×100 为转换开关所在档位。

②让学生再次测量电烙铁，指导教师巡视操作方法是否正确。

③读数的规范，由于电烙铁阻值属于未知量，其测量需要由模糊测量到准确测量的过程。指导教师在该环节统一引导同学的操作，由欧姆档最高倍率档或最低倍率档开始，经过调零，换挡，接线，测量，读数等步骤对测量结果进行比较，选用不同的倍率其测量结果差异较大，同学们在比较后得出万用表欧姆档刻度线的最佳读数区间，引出中心值得概念。

6.总结万用表测量电阻的规范操作方法

背景：课件中的文字总结

在课件中展示出较为具体的操作步骤，学生记笔记。

三、练习与作业：（15分钟）

1.发给学生若干电阻，要求测量出阻值并记录下测量结果。发给学生若干电阻，对学生提出测量要求，记录数值，并用在万用表组装模块学习的色环法读出电阻阻值检验自己测量结果是否正确。

2.分给学生自制电路，要求学生测量实际电路中的电阻阻值，并通过电路的改变判断出电阻的连接方式。

发给学生自制电路板，让学生练习在实际电路中电阻的测量。注意事项：测量电阻，电阻元件应处于断电状态。

测量项目：无并联支路的电路

有并联支路的电路

测量结果比较：电阻串联与并联后的对比，得出电阻串联总电阻变大，电阻并联总

电阻变小，让学生记住特点。

3.利用自制电路和万用表欧姆档判断电路中短路与断路的表现。

测量项目：电路中两点间导线地断开

导线与某一电阻并联

通过对自制电路中两点间导线地断开的测量、导线与某一电阻并联后的测量结果，得出短路与断路时电阻值变化，断开时阻值趋近于无穷。短路时电阻趋近于零。

四、考核：（10分钟）

方式：用点名抽查的方式考核学生。

背景：利用课件中的FLASH动画 1.考核学生的操作情况 2.考核学生的读数能力

教后记：在本小节内容学习中，考虑到教学的实践性，多数安排为学生的演练与辅导。学生在学习用万用表测量电阻时，从感性认识→纠正观点→归纳总结→知识与技能的掌握这样四个环节获得知识。学生在课后都会有一定的成就感——对于技能的掌握。环环相扣的学习内板书设计 容使学生对知识点兴趣更浓。

第三篇：直流电阻电路分析教案

第二章 直流电阻电路的分析

“ 等效 ” 是电路理论中一个非常重要的概念。所谓两个结构和元件参数完全不同的电路 “ 等效 ”，是指它们对外电路的作用效果完全相同，即它们对外端钮上的电压和电流的关系完全相同。因此将电路中的某一部分用另一种电路结构与元件参数代替后，不会影响原电路中留下来末作变换的任何一条支路中的电压和电流。据此便可推出各种电路的等效变换关系，从而极大地方便了电路。1 ．电阻串并联等效变换（1）电阻的串联：

• 通过各电阻的电流相同，同为 I。• 总电压等于各电阻分电压之 和。即 • 几个电阻串联的电路，可以用一个等

效电阻 R 替代。

• 分压公式：

• 功率分配：各个电阻上消耗的功率之各等于等效电阻吸收的功率，即：

（2）电阻的并联：

(a)各电阻上电压相同；

(b)各分支电流之和等于等效后的电流，即

(c)几个电阻并联后的电路，可以用一个等效电阻 R 替代，即 ※特殊：两个电阻并联时(d)分流公式：，(e)功率分配：

负载增加，是指并联的电阻越来越多，R 并 越小，电源供给的电流和功率增加了。．电阻星形联接与三角形联接的等效变换

无源二端网络是整个网络的一部分，有两个端钮与电路的其余部分连接，它的内部没有电源，总可以简化为一个等效电阻。一般不能用电阻串并联法化简含有两个以上电源的电路称为复杂电路，有时可以将其中一部分用Δ— Y 变换后计算。Y —Δ互相转换，必须遵从等效原则。

（1）Y →△变换公式

（2）△→ Y 变换公式

特殊：当三角形（星形）连接的三个电阻阻值都相等时，变换后的三个阻值也应相等。。3 ．支路电流法

具有 b 条支路、n 个 结点的复杂电路，可以有相当多的回路，在平面电路中，中间不含支路的回路称为网孔，网孔数 m=b —(n — 1)。用支路电流作未知量，根据 KCL 列出(n — 1)个 独立结点电流方程，根据 KVL 列出 m 个 独立回路网孔方程，正好求解 b 条支路电流。支路电流参考方向是任意假设的，电压参考方向选择与电流方向一致，这就是支路电流法。4 ．网孔电流法

假想的网孔电流，自动满足 KCL，应用 KVL 建立 m 个 网孔方程，解出网孔电流后，再求支路电流，使计算简化，这就是网孔电流法。列网孔电压方程时与本网孔有关的所有电阻之和是自电阻，与相邻网孔关联的电阻称为互电阻。所有网孔电流的参考方向，一般选择顺时针方向，因此互电阻恒为负值。5 ．结点电压法

用假设结点 j 对参考结点 0 的电压 U jo 作未知量，使之自动满足 KVL，则只需应用 KCL 列（n-1）个 结点电压方程，解出结点电压后再求各支路电流，也能使计算简化。这就是结点电压法。列结点方程时，所有与该点连接的支路电导之和称为自电导，与相邻结点关联的支路电导是互导，互电导恒为负值。

支路电流法、网孔电流法和结点电压法都是应用基尔霍夫两条定律进行分析计算的。通常网络结构(n — 1)≤ m，所以结点电压法的应用更为广泛。6 ．叠加定理

叠加定理是线性电路的重要原理 , 从数学上看 , 叠加定理就是线性方程的可加性。所以叠加定理适用于线性电路的电压、电流的计算。即各支路的电压、电流可看作由各个电源单独作用时在该支路所产生的电压、电流的代数和。由支路电流法和节点电压法得出的都是线性代数方程。利用叠加原理可以将复杂电路分解为许多较简单的电路 , 从而使电路分析过程大大简化。叠加定理的重要性不在于应用它来计算复杂电路 , 而在于它是分析线性电路的普遍原理 , 在后面的非正弦交流电路、暂态过程以及电子电路的分析中也都起较重要的作用。

运用叠加原理时应注意以下问题 :（1）只适用于线性电路；

（2）某一电源作用时 , 其他电源中理想电压源短路 , 理想电流源开路 , 电路其余部分不变；

（3）最后叠加时 , 结果为 ” 代数和 ” , 即要注意各个电源单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与总电流和电压的参考方向一致；（4）叠加原理只适用于电压和电流 , 不适用于功率。7 ．戴维宁定理

戴维宁定理指出：任何一个线性有源电阻性二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源与一个电阻串联的支路等效代替。戴维宁 定理将复杂的有源二端网络用一个电压源来等效代替 , 从而使电路的分析和计算得到简化。此法尤其适用于求解复杂电路中某一支路的电流 , 只要 将带求支路 划出 , 剩下 一 有源二段网络 , 可以等效为电压源 , 这样可以将复杂电路化简成简单电路，方便的求出待求的量。戴维宁定理特别适用于求解线性有源电阻性二端网络的某支路电流或电压。解题过程可分为如下三个步骤进行。（1）求开路电压；

（2）求等效电阻，电路中的电压源短路，电流源开路；

（3）作出 戴维宁等效电路，计算所求支路的电流或电压。运用 戴维宁 定理时应注意：

（1）等效是对有源二端网络外部而言的；（2）求有源二端网络的开路电压或短路电流时应先分析一下网络的情况。若为简单电路 , 只需利用欧姆定理和基尔霍夫定理便可求解；若为复杂电路 , 则还需利用其他 解复杂 电路的方法(如支路电流法 , 节点电压法 , 以及叠加原理等)才能求出。

（3）求等效电压源内阻的方法有 : 开路电压与短路电流之比 以及除源等 效法 , 一般来说 , 后者较简单。

（4）待求支路可以是无源支路 , 也可以是有源支路。

第四篇：电阻器参数：变压器的电阻测量及分析

变压器

新晨阳

电阻器

电阻器的分析

电阻器参数：变压器的电阻测量及分析

对配电变压器的电阻测量及分析，尤其是对低压电阻的测量与分析是各生产厂的一个难题，应妥善解决。

GB／T6451-1999[1]中规定：“对于1600kVA及以下的变压器，直流电阻不平衡率相为4％，线为2％；2000kVA及以上的变压器，直流电阻不平衡率相(有中性点引出时)为2％，线(无中性点引出时)为1％。如果由于线材及引线结构等原因而使直流电阻不平衡率超过上述规定时，除应在生产记录中记录实测值外，尚应写明引起这一偏差的原因。使用单位应与同温度下的出厂实测值进行比较，其偏差应不大于2％。”

众所周知，测景直流电阻的目的是验证绕组和引线的材质及焊点质量的好坏，而三相电阻的不平衡率主要是检验引线焊接的质量和开关、套管等载流组部件联结和接触是否良好。GB6451-1999中做了严格的规定，标准中规定的直流电阻三相偏差是在三相绕组电阻应基本相等的情况下(即图

1、图2中，Ra-Rb=Rc)，制造偏差的限值。下面我们就分析一相引线电阻对三相电阻(线电阻ab、bc、ca和相电阻如ao、bo、co)的影响，从中得到正确的测量方法及如何评价测量结果，判断产品的质量。

JB／T501-1991[2]中规定：对于低压400伏中性点引线电阻所占比重较大的yn联结的配电变压器，应测量其线电阻(ab,bc,ca)及中性点对一个线端的电压，如ao。这在实施GB/T645l-1999中对于1600kVA及以下的变压器可以执行，因为GB/T6451-1999中规定了相、线电阻的合格标准。

对小型配电变压器，例如500kVA及以下的产品，低压为圆筒式绕组，y接线在绕组的上部(见图1)。中性点引线很短，虽然设计规定引线设计按25％额定电流设计，但在实际制变压器

新晨阳

电阻器

电阻器的分析

造中，有的与其它引线相同，有的截面略小，因此中性点引线电阻所占比例不大，测线电阻、相电阻能满足标准要求。

图1圆筒式绕组的低压引线图

但对于630kVA及以上的配电变压器，低压多为螺旋式绕组，y接线在绕组的下部(如图2所示)。中性点引线较长，按25％额定电流设计。这样，中性点引线电阻随着容量的增大，所占的比重越来越大。执行JB／T501-1991时，就会出现Rca＞Rab=Rbc，这一规律完全是产品结构造成的。

图2螺旋式绕组低压引线图

从图2中可见：

Rab=Rbc(两者相差一般不超过0.5％)

Rca>Rab=Rbc

Rca与Rab和Rbc差Rybc+Rs

一般情况下，10kV级800kVA及以下的变压器，Rca与Rab和Rbc的偏差在2％以下。变压器

新晨阳

电阻器

电阻器的分析

1000kVA～1250kVA的变压器，Rca较Rab或Rbc大2.4％以下为正常；

1600kVA～2000kVA的变压器，Rca较Rab或Rbc大2.7％以下为正常；

2500kVA以上的变压器，Rca较Rab或Rbc大3.0％以下为正常。

如果是35kV的变压器，其三相线电阻的不平衡率较10kV升一个档次。但是，对2000kVA及以上的变压器，按照GB／T6451-1999的规定，只能测量相电阻，而且标准规定相电阻的不平衡率应小于2％。从图2中我们可以看出：

Rao=Ra+0.5Ryab+Rs

Rbo=Rb+0.5Ryab

Rco=Rc+0.5Ryab+Rybc+Rs，Ryab=Rybc

Rco=Rc+1.5Rybc+Rs

因为Ra=Rb=Rc，所以不难看出：Rbo最小；Rao比Rbo略大，多了Rs引线的电阻；Rco比Rbo多了Rybc+Rs的引线的电阻。

因此，在结构上Rco>Rao>Rbo,这完全是产品结构造成的。有的用户刻意地要求三相电阻的不平衡率小于2％，这是不客观的。如果配电变压器的三相电阻不平衡率小于2％，则该产品有可能存在问题，因为应该小的电阻没有小，可能是多根导线并绕时，其中的一根或几根没焊好，那么，这样本来是有故障的产品，会当成好产品出厂或参与运行。

由于标准规定，用户有要求，有的制造厂为了满足标准要求，满足用户要求，采用如下办法：①增大B相引线电阻(缩小面积)。这样做极不可取，缩小面积的后果可能导致引线过热。②减小Rs和Rybc的电阻，即增大截面，如何增大截面呢?就是在Rs引线部分和1.5Rybc部分上再焊上铜排，有时补焊一块不够再焊一块。这样做既浪费了铜排，也不美观，而且对产品毫无好处，对运行就更无好处。那么目前应如何执行标准呢?无论是测量线电阻还是测量相电阻，都应符合规律，即Rac>Rab=Rbc或Rco>Rao>Rbo，然后在出厂报告中注明其原因，使用单位参照出厂数据进行比较，而不要片面地追求小于2％的标准。

参考文献：

[1]GB6415l-1999，三相油浸式电力变压器技术参数和要求[S]． 变压器

新晨阳

电阻器

电阻器的分析

[2]JB／T50l-199l，电力变压器试验导则[S]．

第五篇：《组合电路的分析与设计》教学设计.

数字逻辑电路

组合逻辑电路的分析与设计

教学设计

1.问题引入

回顾已经学过的门电路、编码器、译码器等逻辑电路，引导学生总结这一类电路的特点，由此引入组合逻辑电路的概念。

2.提出重点难点

重点：组合电路的分析方法与设计方法。难点：组合电路的实际应用。

3.教学内容

组合电路的一般分析方法与步骤 组合电路分析实例

组合电路的一般设计方法与步骤 组合电路设计实例

常用组合集成电路IC简介

4.教学组织

先提问：如果我们在实际中遇到一些逻辑问题，应该如何来用所学的数电知识实现呢？ 通过例1，从一个简单的实际逻辑问题入手，和学生一起逐步完成组合逻辑电路的各个设计步骤

例1：某设备有开关A、B、C，要求仅在开关A接通的条件下，开关B才能接通，开关C仅在开关B接通的条件下才能接通。违反这一规程，则发出报警信号，设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。

从以上的设计过程中归纳出组合逻辑电路设计的一般方法——四步法

１． 分析要求 ２． 列真值表 ３． 化简 ４． 画逻辑图

通过引导学生对加法器的设计，进一步加深对组合电路设计方法的理解，提高学生利用该方法设计实际电路的能力

介绍一些常用的组合集成电路，可作为资料以便学生了解和查阅 总结四步法是组合逻辑电路设计中的最普遍的方法，应用十分广泛 作业应帮助学生进一步提高对组合逻辑电路分析和设计的能力

5.小结

组合逻辑电路的特点是：任何时刻输出信号仅仅取决于当时的输入信号的取值组合，而与电路原来所处的状态无关。符合这个特点的电路是非常多的，在本章不可能一一列举。重要的是必须掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。

组合逻辑电路的两种分析方法已在本章

数字逻辑电路

器、多路选择器等组合电路的分析，具体地应用了组合电路的分析方法。

本章