改裝電表實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、課程編號 得分教師簽名批改日期深 圳 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（一） 實(shí)驗(yàn)名稱： 改裝電表 學(xué) 院： 醫(yī)學(xué)院 指導(dǎo)教師： 報(bào)告人： 組號： 學(xué)號 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 提交時(shí)間： 1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解電表改裝、校準(zhǔn)的原理和方法。2.學(xué)會工程技術(shù)應(yīng)用中理論值與實(shí)際值的聯(lián)系。3.學(xué)會標(biāo)定電表等級。4.學(xué)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要點(diǎn)：（1）開機(jī)前電壓輸出調(diào)小，限流電阻調(diào)大。（2）如何理解實(shí)驗(yàn)連線圖，快速漂亮的連好線路。（3）如何將電流或電壓快速調(diào)整到你想要的值。2、 實(shí)驗(yàn)原理：1、 將量程為Ig =1mA，內(nèi)阻為Rg的電流表的量程擴(kuò)大為I10mA的電流表（1） 改裝表頭由于原表頭最

2、大只能允許Ig=1mA的電流通過，改裝后最大要測電流I=10mA，就需要并聯(lián)一個分流電阻Rs，如下圖所示，虛線內(nèi)部分代表改裝好的新表頭。原表頭和分流電阻Rs是并聯(lián)關(guān)系，故有IgRg=(I-Ig)Rs，所以分流電阻計(jì)算方法如下 （6-1）將各參數(shù)代入式（6-1）可得分流電阻的值為 由此可知，必須先測量表頭內(nèi)阻Rg。Rg的測量可以采用半偏法或伏安法等方法。按式（6-1）計(jì)算出的阻值叫做分流電阻的理論值。因Rg的測量會有誤差，所以分流電阻也有誤差，也就是說改裝表指針指向滿刻度時(shí)，可能電流并不是10.00mA，這就是需要進(jìn)一步校準(zhǔn)量程（校準(zhǔn)分流電阻）。（2） 校對量程（校對分流電阻）將改裝的電流表和測

3、量精度較高的標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)，并接入如下圖所示電路，將分流電阻Rs調(diào)節(jié)到計(jì)算好的理論值，調(diào)節(jié)電源或限流電阻Rs的大小，使校準(zhǔn)表顯示10.00mA，同時(shí)改裝表應(yīng)指向滿刻度，如果改裝表不是指向滿刻度，則調(diào)整分流電阻的值，直到改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表都顯示10.00mA為止，記下實(shí)際分流電阻的值，這個值叫分流電阻的實(shí)際值。至此，表頭才算改裝完成。（3） 校準(zhǔn)改裝表的等級表頭改裝好后，還需要給改裝表評定等級。評定方法如下：逐點(diǎn)校準(zhǔn)改裝表的整刻度，方法是把改裝表指向整刻度，然后讀校準(zhǔn)表的讀數(shù)。找出校準(zhǔn)電流表和改裝電流表的讀數(shù)差I(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)-I改裝的最大值，按式（6-2）計(jì)算準(zhǔn)確度等級，即 （6-2） 電表分七個準(zhǔn)確度等級

4、：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0，如果E介于其間取其大，例如，E=0.39介于0.2和0.5之間，那么改裝表的級別是0.5級。（4） 畫校準(zhǔn)曲線 為進(jìn)一步提高改裝表的測量精度，一般需要畫校準(zhǔn)曲線。以改裝表的各整刻度的值為橫軸，以標(biāo)準(zhǔn)表和改裝表的讀數(shù)差為縱軸作校準(zhǔn)曲線，注意點(diǎn)與點(diǎn)之間的連線為“折線”。如下圖所示為改裝電流表的校準(zhǔn)曲線。校準(zhǔn)曲線可以用來修正改裝表的測量數(shù)據(jù)，測量值按校準(zhǔn)曲線修正后，可以認(rèn)為測量結(jié)果接近標(biāo)準(zhǔn)表測電流時(shí)的精度，比原來的精度有所提高。 2、 將量程為Ig =1mA，內(nèi)阻為Rg的電流表改裝成量程為U10V的電壓表，與改裝電流表類似（1）改裝表頭由于原

5、表頭最大只能流過Ig的電流，所以原表頭能承擔(dān)的最大電壓為IgRg，把它改裝成量程為U的電壓表頭，需要串聯(lián)分壓電阻Rm，如下圖所示，圖中虛線內(nèi)部分代表改裝好的新電壓表頭。其中分壓電阻Rm的計(jì)算方法為 （6-3） （2）校對量程（校對分壓電阻）將改裝電壓表和測量精度較高的標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)，并接入如下圖所示電路，將分壓電阻Rm調(diào)節(jié)到計(jì)算好的理論值，調(diào)節(jié)電源或限流電阻Rw的大小，使校準(zhǔn)表顯示10.00V，同時(shí)改裝表應(yīng)指向滿刻度，如果改裝表不是指向滿刻度，則調(diào)整分壓電阻的值，直到改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表都顯示10.00V為止，記下實(shí)際分壓電阻的值，這個值叫分壓電阻的實(shí)際值。（3）標(biāo)定改裝表的等級逐點(diǎn)校準(zhǔn)改裝表的整刻

6、度，方法是把改裝表指向整刻度，然后讀校準(zhǔn)表的讀數(shù)。找出校準(zhǔn)電壓表和改裝電壓表的讀數(shù)差U標(biāo)準(zhǔn)-U改裝的最大值，按式（6-4）計(jì)算等級，即 （6-4） 根據(jù)T的值給出改裝電壓表的準(zhǔn)確度等級。（4） 畫校準(zhǔn)曲線以改裝電壓表的各整刻度的值為橫軸，以標(biāo)準(zhǔn)表和改裝表的讀數(shù)差為縱軸作校準(zhǔn)曲線，注意點(diǎn)與點(diǎn)之間的連線為“折線”。3、 將量程為Ig =1mA，內(nèi)阻為Rg的電流表改裝成1500的串聯(lián)分壓式歐姆表（1）改裝表頭 下圖中虛線內(nèi)部分就是改裝好的歐姆表頭。取U=1.5V，將Rx短路，調(diào)節(jié)Rw，使毫安表正好指向1mA，這時(shí)Rw+R3+Rx=1500，當(dāng)Rx =1500時(shí)，毫安表讀數(shù)為0.5mA，這一電阻被稱為

7、“中值電阻”，即R中= Rw + R3 + R x =1500，“中值電阻”實(shí)際上就是歐姆表的表頭內(nèi)阻。（2） 標(biāo)定刻度在下圖中，當(dāng)電壓U=1.5V保持不變時(shí)，Rx和電流是一一對應(yīng)關(guān)系，但某一電流代表多大電阻，這就需要標(biāo)定刻度。（3）做刻度曲線 由于電阻Rx和電流I不是線性關(guān)系，需要以Rx為橫軸，電流I為縱軸，作出刻度曲線。3、 實(shí)驗(yàn)儀器：改裝電表集成箱（電流表頭，標(biāo)準(zhǔn)電流表，標(biāo)準(zhǔn)電壓表，電阻箱，電源，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線等。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：.1、半偏法測量原電流表的表頭內(nèi)阻Rg（1）Rg連在電路里可以，不連也可以。（2）調(diào)節(jié)R1，Rw, 電源電壓，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)為1mA且待改裝表讀數(shù)為0.

8、5mA時(shí)，則Rg=R1（3）讀數(shù)的時(shí)候，應(yīng)垂直往下看2、將量程為Ig =1mA的電流表擴(kuò)大為量程為I10mA的電流表（1）記錄原電流表量程和改裝后量程。（2）計(jì)算理論分流電阻Rs并做記錄。（3）校準(zhǔn)量程，記錄實(shí)際分流電阻Rs。（4）校準(zhǔn)整刻度，給改裝電流表定級。要求分“下行”和“上行”對整刻度進(jìn)行校準(zhǔn)，并做記錄，然后求平均。“下行”是指讀數(shù)由大變小，“上行”是指讀數(shù)由小變大。根據(jù)所測數(shù)據(jù)確定改裝電流表的準(zhǔn)確度等級。（5）根據(jù)所測數(shù)據(jù)作出校準(zhǔn)曲線。3、將量程為Ig =1mA的電流表改裝為量程為V10V的電壓表（1）記錄原電流表量程和改裝后量程。（2）計(jì)算理論分壓電阻值Rm并做記錄。（3）校準(zhǔn)量程

9、，記錄實(shí)際分壓電阻Rm。（4）校準(zhǔn)整刻度，給改裝電壓表定級。要求分“下行”和“上行”對整刻度進(jìn)行校準(zhǔn)，并做記錄，然后求平均。根據(jù)所測數(shù)據(jù)確定改裝電壓表的準(zhǔn)確度等級。（5）根據(jù)所測數(shù)據(jù)作出校準(zhǔn)曲線。4、將量程為1mA的電流表改裝成中值電阻為R3+RW+Rg =1500的歐姆表調(diào)節(jié)中值電阻:調(diào)節(jié)到V =1.5V,表頭滿偏。R3+Rw+Rg=1500（1） 記錄原電流表量程、改裝歐姆表的中值電阻和工作電壓。（2） 給歐姆表標(biāo)定刻度。（3） 以Rx為橫軸，電流I為縱軸作出刻度曲線。五、電表改裝數(shù)據(jù)記錄： 組號： ；姓名 1、待改裝表的電阻Rg = 2、將量程為Ig =1mA,毫安表的量程擴(kuò)大為I10m

10、A的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 原電流表量程：Ig =_ _ mA 改裝后量程：I =_ mA 理論分流電阻：Rs=_ _ 實(shí)際分流電阻：=_ _改裝表理論讀數(shù)/mA2.004.006.008.0010.00標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/mA下行（讀數(shù)減少）上行（讀數(shù)增加）平均（3位小數(shù)）I=(I-I理論)/mA 校對改裝電流的數(shù)據(jù)：3、將毫安表的擴(kuò)大電壓表的數(shù)據(jù)： 原電流表量程：Ig =_ _ mA 改裝后量程： U =_ _ V 理論分壓電阻： Rm =_ _ 實(shí)際分壓電阻：=_ _校對改裝電壓的數(shù)據(jù)：改裝表理論讀數(shù)/V2.004.006.008.0010.00標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/V下行（讀數(shù)減少）上行（讀數(shù)增加）平均（3位小數(shù)）U

11、=(U-U理論)/V4、改裝歐姆表的數(shù)據(jù)： 中值電阻： ；工作電壓 按下表給定的Rx值標(biāo)定表面刻度：Rx/0100200300400500700100015002000300040007000I/mA六、數(shù)據(jù)處理：1.將數(shù)據(jù)按要求處理后，用坐標(biāo)紙或計(jì)算機(jī)畫出改裝電流表的校準(zhǔn)曲線（II圖），并按公式確定改裝表的等級；2.用坐標(biāo)紙或計(jì)算機(jī)畫出UU校準(zhǔn)曲線。并按公式確定改裝表的等級；3.以I為縱坐標(biāo)，Rx為橫坐標(biāo)作I-Rx圖并連成光滑曲線。7、 思考題1 校準(zhǔn)電流表時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)分流電阻使兩表同時(shí)滿刻度？電壓表呢？2如2題圖，在量程分別為I1,I2,I3的三量程毫

12、安表中，哪檔量程電流最大？哪檔量程最??？3如3題圖，將內(nèi)阻為50，最大量程刻度為50mV的磁電式電壓表竄聯(lián)兩個電阻R1,R2，使之變成量程分別為3V和5V的雙量程電壓表，求R1，R2的數(shù)值。.4. 為什么校正電表時(shí)需要把電流（或電壓）從小到大做一遍，又從大到小做一遍？兩者完全一致說明了什么？不一致說明了什么？R2 V 3V R1 5V 2題圖 3題圖 答：1.校準(zhǔn)電流表時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，說明分流電阻分走的電流過大，因而應(yīng)該調(diào)大分流電阻；校準(zhǔn)電壓表時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，說明分壓電阻分走的電壓過大，因而應(yīng)該調(diào)小分壓電阻。2.設(shè)毫安表內(nèi)阻為Rg，且R1、R2、R3均不為零，由此，由此，由此，可見，當(dāng)R1、R2、R3均不為零時(shí)，成立321III，即I1量程最大，I3最小。3. 由于，因此，；，因此，。4.校準(zhǔn)電表時(shí)需要把電流從小到大做一遍又反向做一遍是為了校驗(yàn)電流表是