電表的改裝與校準實驗報告

1、大學物理實驗報告實驗時間：2016年3月14日成績：學號：73班級：自動化153班姓名：廖俊智實驗名稱：電表的改裝與校準實驗目的：1、測量微安表頭的內(nèi)電阻 R，量程Ig2、掌握將100uA表頭改裝成10mA的電流表和5V電壓表的方法;3、學會校準電流表和電壓表的方法。實驗儀器：用于改裝的微安表頭、數(shù)字多用表、電阻箱、滑動變阻器、直流穩(wěn)壓電流、導 線等。實驗原理：1 微安表頭的內(nèi)電阻Rg，量程lg的測定測量內(nèi)阻Rg的方法很多，本實驗采用替代法。如圖1所示。當被改電流計 俵頭）接在電路中時,用電阻箱R13替代被測電流計，調(diào)節(jié)電阻箱選擇適當?shù)碾妷?E和Rw值使表頭滿偏，記下此時標準電流表的讀數(shù) la

2、 ;不改變電壓E和Rw的值,R13的阻值使標準電流表的讀數(shù)仍為I a，此時電阻箱的阻值即為被測電流計的內(nèi)阻Rg。圖11將 A表頭改裝成大量程的電流表因為微安表頭的滿刻度電流（量程）很小，所以在使用表頭測量 較大的電流前，需要擴大它的電流量程。擴大量程的方法是，在 表頭兩端并聯(lián)一個阻值較小的電阻 RP （如圖1）使流過表頭的電 流只是總電流的一部分。表頭和 Rp組成的整體就是電流表。Rp 稱為分流電阻。選用不同阻值的 Rp可以得到不同量程的電流表。在圖1中，當表頭滿度時，通過電流表的總電流為 I,通過表頭的電流為Ig 因為Ug IgRg (I Ig)Rp4故得Rp(-I-)RgI Ig g(1)

3、如果表頭的內(nèi)阻 盡已知，則按照所需的電流表量程 I， Rp的阻值。2 .電壓表的改裝 根據(jù)歐姆定律U = IR內(nèi)阻為Rg的表頭，若通以電流Ig,則 表頭兩端電壓降為Ug=|gRg，因此直流電流表可以對直流電壓 進行測量。通常Rg的數(shù)值不大，所以表頭測電壓的量程也 很小。為了測量較高的電壓，需在表頭上串聯(lián)一個阻值較大 的電阻FS（如圖2），使超過表頭電壓量程的那部分電壓降落 在電阻Rs上，Rs稱為擴程電阻。選用不同的擴程電阻，可 以得到不同量程的電壓表。由式（1）可算出分流電阻A.叮 /AUgUs在圖2中,設改裝后伏特計的總電壓為 U,當表頭指針滿刻度時，擴程電阻 Rs兩端的 電壓為Us IgR

4、s U Ug ,于是有U RgIgU Ug RsI g根據(jù)所需要的電壓表量程U和表頭內(nèi)阻Rg,由式（2）可算出擴程電阻Rs的阻值。式中Ig和Ug分別為表頭的滿刻度電流和滿刻度電壓。3.電表的校準電表擴程后必須經(jīng)過校準才能使用。所謂校準，就是將改裝后的電表與標準表同時對同一個對象（如電流或電壓）進行測量比較。校準電表時，必須先調(diào)好零點，再校準量程（滿刻度點）。若量程不 對,可調(diào)節(jié)FP或Rs,使改裝表的量程與標準表的指示數(shù)相一致。校準刻度時，要同時記下待校表的讀數(shù)Ix和標準表的讀數(shù)Is。從而得 到該刻度的修正值Ix Is Ix。將同一量程的各個刻度都校準一遍 可繪出Ix Ix的折線圖，即校準曲線（

5、圖3）。在以后使用這個電表時 可以根據(jù)校準曲線對測量值做出修正，以獲得較高的準確值。作校準曲線數(shù)據(jù)表格：Ux Ux( Ux Us Ux),以 Ux 為橫坐標。1、電流表擴程及校準數(shù)據(jù)記錄8 10 12I標0I改（格數(shù)）02I改（mA）0心| 0I標I改(格數(shù))1416I 改(mA)18 208222425102、改裝及校準數(shù)據(jù)電壓表記錄U標0U改(格數(shù))024U 改(V)00U標U改(格數(shù))141618U改(:V)68102122022242545實驗步驟:1. 將量程為100 A的表頭擴程至10mA(1) 計算分流電阻RP理論值。(2) 按圖4連接電路。(3) 校準量程，得到Rp實際值。(4) 校準改裝電流表刻度值。(5) 作校準曲線 J lx折線圖。2. 將100A的表頭改裝為5V的電壓表。(1) 計算擴程電阻 艮理論值。(2) 按圖5連接電路。(3) 校準量程，得到氏實際值。(4) 校準改裝電壓表刻度值。(5) 作校準曲線Ux Ux折線圖。圖4AS圖5數(shù)據(jù)處理：1、兩改裝表的校準曲線電流表改裝校準曲線:矯正I0.S電壓表改裝校準曲線:修止U誤差分析：1 在調(diào)節(jié)接入電阻的實際值時，不能達到理想狀態(tài)。2 要正確進行讀數(shù)和記錄測量值的有效數(shù)字。估讀時產(chǎn)生的誤差3 電表本身存在的誤差，儀器放久了發(fā)生不準確現(xiàn)象。L/y/|2i?y-rl 廠LJ-21lEZjJLE