電表的改裝和校準(zhǔn)

關(guān)于電表的改裝和校準(zhǔn)第1頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜?shí)驗(yàn)儀器四、實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟六、注意事項(xiàng)目錄第2頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

用于改裝的微安表通常稱為表頭，一般只能測(cè)μA級(jí)電流和μV級(jí)電壓。若用其測(cè)量較大電流和電壓，就必須進(jìn)行改裝來擴(kuò)大量程。磁電式系列多量程表都是經(jīng)過改裝的。電表的改裝在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用非常廣泛。本實(shí)驗(yàn)改裝的是150μA的電流表。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介第3頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三1.學(xué)會(huì)將微安表改裝成量程較大的電流表和電壓表。實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

量程為150μA的磁電式電流表、標(biāo)準(zhǔn)電流表(15mA)、標(biāo)準(zhǔn)電壓表（3V）?；€變阻器、電阻箱、穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)儀器定壓輸出（+5V）連續(xù)可調(diào)輸出開關(guān)數(shù)字顯示屏電壓旋鈕電流旋鈕第5頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

使表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度所需的電流Ig稱為表頭（電流）的量程，Ig越小表頭的靈敏度越高。表頭內(nèi)線圈的電阻Rg一般很小，欲用表頭測(cè)量超過其量程的電流，就必須擴(kuò)大它的量程。實(shí)驗(yàn)原理1.電流表擴(kuò)大量程第6頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)原理

擴(kuò)大量程的方法是在表頭上并聯(lián)一個(gè)分流電阻Rs，如下圖所示。圖中虛線框內(nèi)由表頭和分流電阻Rs組成的整體就是改裝后的電流表。第7頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三設(shè)改裝后的電流表量程為I，則有實(shí)驗(yàn)原理

若I=nIg，則有Rs=Rg/(n-1)。當(dāng)表頭的量程Ig和Rg確定后，根據(jù)所需擴(kuò)大量程的倍數(shù)n，就可以計(jì)算出所需并聯(lián)的分流電阻Rs。第8頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

微安表的電壓量程為IgRg，雖可直接測(cè)量電壓，但量程很小。為測(cè)量較高電壓，須擴(kuò)大它的電壓量程。方法是在表頭上串聯(lián)一個(gè)分壓電阻RH。實(shí)驗(yàn)原理2.微安表改裝伏特表第9頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

要將量程為Ig的表頭改裝成量程為V的電壓表，需在表頭上串聯(lián)一個(gè)阻值為RH的分壓電阻。同一表頭，串聯(lián)不同的分壓電阻可得到不同量程的電壓表。實(shí)驗(yàn)原理

設(shè)表頭的量程為Ig，內(nèi)阻為Rg，欲改成的電壓量程為V，則第10頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.測(cè)量表頭內(nèi)阻（替代法）第11頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

連接如圖所示的電路，再將S扳向“上”端，調(diào)節(jié)Rw使標(biāo)準(zhǔn)表A示值為一整數(shù)值I0(如3mA)；然后保持Rw值大小不變，將S扳向“下”端（以R2代替Rg）。這時(shí)調(diào)節(jié)R2，使標(biāo)準(zhǔn)電流表mA示值仍為I0(3mA)。這時(shí)電阻箱R2的讀數(shù)正好等于表頭內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)按下表格要求測(cè)量3次。測(cè)量表頭內(nèi)阻數(shù)據(jù)表I/mARg/ΩRg/Ω實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第12頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三（2）電流表內(nèi)電阻的測(cè)定—半偏法（不計(jì)電源內(nèi)阻）GS1S2R1R2若R1＞＞R2則Rg=R2第13頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三2.將150μA的表頭改裝成量程為15mA的電流表實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟校正電流表電路圖RSGmAR1K1第14頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三a)根據(jù)測(cè)出的表頭內(nèi)組Rg，求出分流電阻Rs（計(jì)算值，約為9.4）。將電阻箱調(diào)到Rs后，圖中的虛線框即為改裝后的15mA電流表。b)改裝電流表量程：先調(diào)好表頭零點(diǎn)（機(jī)械零點(diǎn)），然后調(diào)節(jié)電源電壓和Rs使標(biāo)準(zhǔn)表A示值為15mA。這時(shí)改裝表示值為滿刻度值。若有偏離，可反復(fù)調(diào)節(jié)電源電壓、和Rs，直到標(biāo)準(zhǔn)表和改裝表均滿刻度為止，這時(shí)改裝表量程就符合要求。此時(shí)Rs值才是實(shí)驗(yàn)值。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第15頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三c)校正改裝表：保持Rs

不變，調(diào)節(jié)電源電壓、使改裝表示值IX按表要求由15.00mA，12.00mA，…直到6.00mA，3.00mA，0.00mA變化，即表頭示值由150μA，120μA,…直減到0.00μA，記下標(biāo)準(zhǔn)表mA表的相應(yīng)示值IS1，再反向操作一次，即調(diào)節(jié)電源電壓，使改裝表市值IX由0.00,3.00mA，6.00mA，…直到15.00mA變化，即表頭示值由0.00,30μA，60μA,…直加到150μA，記下標(biāo)準(zhǔn)表mA表的相應(yīng)示值IS2，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第16頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三電流表校正數(shù)據(jù)表格15.0012.009.006.003.000.00實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第17頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三d)以改裝表示值IX為橫坐標(biāo)，以修正值△

IX=Is-IX為縱坐標(biāo)，相鄰兩點(diǎn)間用直線連接，畫出折線狀的校正曲線△IX~IX

。第18頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三2.將150μA的電流表改裝成量程為3V的電壓表分壓電阻計(jì)算值約為19067）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟VK1RHGVR1校正電壓表電路圖第19頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三電壓表校正數(shù)據(jù)表格3.0002.4001.8001.2000.6000.000實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第20頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三數(shù)據(jù)處理

用直角坐標(biāo)紙做電流表和電壓表校準(zhǔn)曲線，根據(jù)圖的最大絕對(duì)誤差，計(jì)算所改裝表的標(biāo)稱誤差，然后定級(jí)。如果標(biāo)稱誤差大于5%，不用再寫出表的級(jí)別a。

標(biāo)稱誤差第21頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三1.為防止表頭過載，使用電源電壓不宜過高，本實(shí)驗(yàn)4V左右。2.用滑動(dòng)變阻器分壓，兩個(gè)底腳接線柱接電源。滑動(dòng)端和一個(gè)底腳接線與電路連接。絕對(duì)不可把滑動(dòng)端接到電源上。3.用電阻箱調(diào)節(jié)電阻時(shí)要注意使阻值均勻變化。注意事項(xiàng)第22頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三思考題1．校正電流表時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏高，試問要達(dá)到標(biāo)