电表的改装与校准实验_电表改装与校准实验报告x

大学物理实验报告

实验时间：2016年3月14日

成绩：学号：73

成绩：

学号：73

班级：自动化153班

姓名：廖俊智

实验目的：

1、 测量微安表头的内电阻 R，量程Ig

2、 掌握将100uA表头改装成10mA的电流表和5V电压表的方法;

3、 学会校准电流表和电压表的方法。

实验仪器：

用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导 线等。

实验原理：

?微安表头的内电阻Rg，量程lg的测定

测量内阻Rg的方法很多，本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计 俵头）接在电路中时,

用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱选择适当的电压 E和Rw值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数 la ;不改变电压E和

用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱

R13的阻值使标准电流表的读数仍为 I a，此时电阻箱的

阻值即为被测电流计的内阻 Rg。

图1

图1

1?将 A表头改装成大量程的电流表

因为微安表头的满刻度电流（量程）很小，所以在使用表头测量 较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在 表头两端并联一个阻值较小的电阻 RP （如图1）使流过表头的电 流只是总电流的一部分。表头和 Rp组成的整体就是电流表。Rp 称为分流电阻。选用不同阻值的 Rp可以得到不同量程的电流表。

4

4

在图1中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I,通过表头的电流为Ig 因为

Ug IgRg (I Ig)Rp

故得

Rp

(-I^-)Rg

I Ig g

(1)

如果表头的内阻 尽已知，则按照所需的电流表量程 I， Rp的阻值。

2 .电压表的改装 根据欧姆定律U = IR内阻为Rg的表头，若通以电流Ig,则 表头两端电压降为Ug=|gRg，因此直流电流表可以对直流电压 进行测量。通常Rg的数值不大，所以表头测电压的量程也 很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大 的电阻FS（如图2），使超过表头电压量程的那部分电压降落 在电阻Rs上，Rs称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可 以得到不同量程的电压表。

由式（1）可算出分流电阻

A.叮 /A

Ug

Us

在图2中,设改装后伏特计的总电压为 U,当表头指针满刻度时，扩程电阻 Rs两端的 电压为Us IgRs U Ug ,于是有

U RgIgU U

U Rg

I

g

I g

根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg,由式（2）可算出扩程电阻Rs的阻值。式

根据所需要的电压表量程

⑵中Ig和Ug分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。

3.电表的校准

电表扩程后必须经过校准才能使用。所谓校准，就是将改装后的

电表与标准表同时对同一个对象（如电流或电压）进行测量比较。

校准电表时，必须先调好零点，再校准量程（满刻度点）。若量程不 对,可调节FP或Rs,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。

校准刻度时，要同时记下待校表的读数Ix和标准表的读数Is。从而得 到该刻度的修正值Ix Is Ix。将同一量程的各个刻度都校准一遍 可绘出Ix Ix的折线图，即校准曲线（图3）。在以后使用这个电表时 可以根据校准曲线对测量值做出修正，以获得较高的准确值。

作校准曲线

数据表格：

Ux Ux( Ux Us Ux),以 Ux 为横坐标。

1、电流表扩程及校准数据记录

8 10 12 TOC \o "1-5" \h \z I标 0

8 10 12

I改（格数） 0 2

I改（mA） 0

心| 0

I标

I改(格数) 14 16

I 改(mA)

18 20

8

22 24

25

10

2、改装及校准数据电压表记录

U标

U标

0

U改(格数)

0

2

4

U 改(V)

0

0

U标

U改(格数)

14

16

18

U改(

:V)

6

8

10

2

12

20

22

24

25

4

5

实验步骤:

将量程为100 ^A的表头扩程至10mA

计算分流电阻RP理论值。

按图4连接电路。

校准量程，得到Rp实际值。

校准改装电流表刻度值。

作校准曲线 J lx折线图。

将100^A的表头改装为5V的电压表。

计算扩程电阻 艮理论值。

按图5连接电路。

校准量程，得到氏实际值。

校准改装电压表刻度值。

作校准曲线Ux Ux折线图。

图4

A

S

图5

数据处理：

1、两改装表的校准曲线

电流表改装校准曲线:

矫正I

0.S

0.S

电压表改装校准曲线:

修止U

误差分析：

?在调节接入电阻的实际值时，不能达到理想状态。

?要正确进行读数和记录测量值的有效数字。估读时产生的误差

?电表本身存在的误差，仪器放久了发生不准确现象。

L/y/

|2?『

\

i?y

-'r

l 厂

LJ-

^-21

lEZj

'￡J

LEj

—

/z

Vf ?

卩'

& j y \

n / c

S I Z

3

jk

评

22

72

从帀乔-刀2”二皿〃2》呵

* V V

Z)

j o I

小牌〃?“ "邂［o湖M慎

"/?加跆［羽

I ■■? 占卜.---

A

专0（〔卩

Io ll

4

/c

“ U?Q

--

a

LM