多量程電流表的設(shè)計與制作

實驗：電流表的改裝與校準多量程電流表的設(shè)計與制作課題多量程電流表的設(shè)計與制作電流表的改裝與校準教學目的與要求：通過本次課學習，加深理解分流電阻的概念。學會校準電流表設(shè)計電路改裝電表為電流表、多量程電流表。教學重點、難點：本節(jié)課教學重點：測定表頭內(nèi)阻。本節(jié)課教學難點：設(shè)計電路改裝電表為電流表、多量程電流表。教學方法及師生互動設(shè)計：采用教師問，學生答形式。如何測定表頭內(nèi)阻？.如何改裝成電流表、多量程電流表？課堂練習、作業(yè)：【討論題】1.將1g的表頭改裝成10mA的電流表，你有什么方法？2.將1g的表頭改裝成多量程的250g,10mA,1mAM電流表，你有什么辦法？【思考題】（1如何用半篇法，替代法測量表頭的內(nèi)阻R?（2如何擴大微安表的量程，如何校準電流表？（3根據(jù)我國國標（GB）規(guī)定，電表分哪7個等級？測量值的絕對誤差如何計算？（4本實驗中的滑線變阻器在連接上和作用上有何不同？（5校正電流表時發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對于標準表的讀數(shù)偏高，試問要達到標準表的數(shù)值，改裝表的分流電阻應(yīng)調(diào)大還是調(diào)??？本次課教學內(nèi)容小結(jié)：1.表頭內(nèi)組的測量。2.改裝成電流表的分流電阻。.多量程電流表的設(shè)計與改裝實驗?zāi)康模和ㄟ^本次課學習，加深理解分流電阻的概念。學會校準電流表3.設(shè)計電路改裝電表為電流表、多量程電流表。實驗儀器微安表（量程1%）二個，毫安表（量程15mA）,ZX21型旋轉(zhuǎn)式電阻箱，滑線變阻器（01Q），直流穩(wěn)壓電源（015V）,單刀雙擲開關(guān)各一個，導線若干。3.實驗原理在實驗工作中，我們往往要用不同量程的電流表或電壓表來測量大t1cI小懸殊的電流或電壓。例如從幾微安舟到幾十安，從幾毫伏到幾千伏。但電白表廠一般只制造若干規(guī)格的微安表圖1和毫安表（通常稱為表頭），我們可以根據(jù)實際需要，用并聯(lián)分流電阻或串聯(lián)分壓電阻的方法，把它們改裝成不同量程的電流表和電壓表。（】）擴大微安表的量程若要擴大微安表（或毫安表）的量程，只要在微安表兩端并聯(lián)一個低電阻Rs,（稱為分流電阻）即可，如圖1所示。由于并聯(lián)了分流電阻Rs大部分電流將從Rs流過，這樣由分流電阻Rs和表頭組成的整體就可以測量較大的電流了。設(shè)微安表的量程Ig,內(nèi)阻為Rg,若要把它的量程擴大為I0,分流電阻Rs應(yīng)當多大？當AB間的電流為【0時，流過微安表的電流為Ig（這時微安表的指針剛好指到滿刻度），流過Rs的電流Is=I0-Ig,由于并聯(lián)電路兩端LR電壓相等，故（I。-g）Rs己Rg.R（1）I0-g通常取I0=10I11，…，故分流電阻R一般為R/9,R/99,i0ggsgg一即：要把表頭的量程擴大小倍，分流電阻應(yīng)取R=_m-1（2）表頭內(nèi)阻的測量（半偏法，替代法）由（1）式知，在改裝電表前，首先應(yīng)知道表頭的內(nèi)阻Rg。測量微安表內(nèi)阻Rg的方法很多，在實驗課上已經(jīng)使用了半偏法測電表的內(nèi)阻，這里咱們主要用代替法測量表頭的內(nèi)阻，即將被測表MNX:'CX*——L1Ci圖2；：rV/V.c|M和另一微安表N串聯(lián)起來，再在兩端加一定的電壓VAC,使N的讀數(shù)等于某一定值In（In一般為滿度的三分之二為宜），如圖2（左圖）所示。然后保持Vac不變，用電阻箱R取代M,如圖2（右圖）所示，使N的讀數(shù)仍為In此時R的阻值就等于微安表M的內(nèi)阻Rg。.實驗步驟（1）測量微安表M的內(nèi)阻1）按圖3接好線路，圖中E為穩(wěn)壓電源，K1即電源開關(guān)，R1為滑線變阻器，R2為ZX21型電阻箱，K2是單刀雙擲開關(guān)，M和N是兩圖3B刀雙擲開關(guān)、扳向I打開穩(wěn)壓電源E圖3B刀雙擲開關(guān)、扳向I打開穩(wěn)壓電源E的2）按圖4接好電路。調(diào)節(jié)電阻箱圖4間的電壓VAC,當微安表M的讀數(shù)IR2的阻值等于Rs。這樣虛線框內(nèi)由分

流電阻Rs和表頭組成的整體就成為量

程為10mA的毫安表了。圖中的毫安

表作為標準表，用來校準改裝成的毫

安表。3）打開K1，將電源E的輸出電壓仍

保持為2V,調(diào)節(jié)A、C之W，分別為1.0NA,90.0NA,..，個同型號的微安表。請教師檢查后，再進行下面的步驟。2）滑動滑線變阻器％的滑動觸頭，將A與滑動觸頭間的電阻調(diào)至最小，單開關(guān)、將E的輸出電壓調(diào)到2VO然后移動％的滑動觸頭，使微安表N的讀數(shù)為60.0RA。以后不能再移動％的滑動觸頭，以保持電壓不變。3）因為微安表M的內(nèi)阻約為20Q,故先將R’調(diào)到20Q,再把、扳向2,仔細調(diào)節(jié)1<2,使N的讀數(shù)仍為60.0RA,此時R2的阻值就等于微安表M的內(nèi)阻，記下M的內(nèi)阻RgO（2》巴量程為1KA的微安表改裝成量程為10mA的毫安表l）Ig=1RA?1=10mA,根據(jù)（1成計算出微安表M的分流電阻10.ORA,0.OR*相當于改裝毫安表的讀數(shù)L分別為10.0mA?9.0mA,...,1.0mA,0.0mA）時，記下標準毫安表對應(yīng)的讀數(shù)44）以I為橫坐標，△1=血一％）為縱坐標，在坐標紙上作出△【L校準曲線（應(yīng)將各點連成折線，而不是光滑曲線）。以后使用改裝的毫安表時,可以根據(jù)校準曲線修正毫安表的讀數(shù)。校準曲線可參考圖5所示。70.03/(mA)70.03/(mA)5）實驗記錄及數(shù)據(jù)處理⑴測量微安表M的內(nèi)阻股_°g=Q（2把量程為1%的微安表改裝成量程為10mA的毫安表Rs=Q1W"閨0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.01.0%(mA)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.01B(mA)△l=%-%(mA)（3）把量程為1%的微安表改裝成量程為250肉10mA,1mA的多量程電流表表頭參數(shù)：Ig=1微安Rg=20歐姆要求改裝為多量程電表，其中多量程電流表的量程為250微安、1mA,10mA,電路如圖6所示。250小，1mA,10mA分別比1小A擴Ri%10mA1mA25*4ABCD大了2.5倍、10倍和1倍。所以根據(jù)電流表量程的擴展原則得:RR1=-r(Rg+R2+R3)<(R+R=(R+R12)g3)J(R1+R2+R3)=Rg解方程可以得到：R1=33.