直流電壓、電流和電阻的測量

XXXxxxxxxxxxxXXXxxxxxxxxxx2013.11.27東3-206汐以弟實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué)號地點(diǎn)課程名稱： 指導(dǎo)老師： 績： 實(shí)驗(yàn)名稱：直流申壓、申，流和申阻的測量 實(shí)驗(yàn)類型:基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)同組學(xué)牛姓名: ―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填） 四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握直流電源、測量儀表以及數(shù)字萬用表的使用方法；2、 掌握直流電壓、電流和電阻的直接測量方法；3、 了解測量儀表量程、分辨率、準(zhǔn)確度對測量結(jié)果的影響；4、 學(xué)習(xí)如何正確表示測量結(jié)果。裝二、實(shí)驗(yàn)原理1、數(shù)字式儀表測量誤差計(jì)算方法：訂①絕對誤差：測量示值與測量實(shí)際值之差稱為絕對誤差。線 ②相對誤差：是指絕對誤差與被測量指定值之比。I ③引用相對誤差：絕對誤差與儀表量程的比值。從上述三種表達(dá)式可知，數(shù)字表的誤差主要由與被測值大小有關(guān)的相對量和與被測量大小無關(guān)的固定量以及顯示誤差共同組成。其中，前者是由于儀表基準(zhǔn)源、量程放大器、衰減器的衰減量不穩(wěn)定及校準(zhǔn)不完善的非線性等因素引起的誤差；后者包括儀表零點(diǎn)漂移、熱電勢、量化誤差和噪聲引起的誤差。: 2、測量結(jié)果的表示] 直接測量的結(jié)果表示為：X平均值）±u（p）。其中，X：n次測量的平均值；u：合成不確定度；p:置信概i率。i3、直流電壓、電流的直接測量] 將直流電壓表跨接（并聯(lián)）在待測電壓處，可以測量其電壓值。直流電壓表的正負(fù)極性與電路中實(shí)際電壓| 極性相對應(yīng)時(shí)，才能正確測得電壓值。| 電流表則需要串聯(lián)在待測支路中才能測量在該支路中流動(dòng)的電流。電流表兩端也標(biāo)有正負(fù)極性，當(dāng)待測電] 流從電流表的“負(fù)”流到“正”時(shí)，電流表顯示為正值。i 理想的電壓表內(nèi)阻為無窮大，理想電流表的內(nèi)阻為零。但是，如果電壓（電流）表的內(nèi)阻為有限量，則當(dāng)

該電壓（電流）表接入電路時(shí)，將會(huì)改變原來的電路工作狀態(tài)，從而使待測電壓（電流）產(chǎn)生誤差。該誤差的計(jì)算以及修正方法需要進(jìn)一步探究。直流儀表的測量誤差通常由其說明書上的計(jì)算公式給出，與測量值以及量程大小有關(guān)。4、電阻的測量電阻的直接測量通常可用萬用表（歐姆表）、電橋、電參數(shù)測量儀LCR來測量。電阻的測量誤差通常由該儀表說明書上的計(jì)算公式給出，與測量值以及量程大小有關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)接線圖四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 數(shù)字萬用表2、 電工綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)3、 DG07多功能網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)組件。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各實(shí)驗(yàn)裝置、儀器儀表的使用手冊，分別填寫表\1.1~表7.1.3中本次實(shí)驗(yàn)所用的數(shù)字萬用表（MY61數(shù)字萬用表）、直流電源、數(shù)字直流電壓（電流）表的技術(shù)性能。2、 用數(shù)字萬用表分別測量：（1） 當(dāng)精密可調(diào)電阻的指示值分別為2Q、10Q、50Q、200Q、1000Q、9999Q時(shí)的電阻值，測量數(shù)據(jù)填入表7.1.4。（2） 指定電阻器的電阻值，測量數(shù)據(jù)填入表7-1-5。3、 用數(shù)字萬用表和數(shù)字直流電表分別測量直流電壓。按圖7-1-1接線，其中U~15V,為直流穩(wěn)壓電源；R、R選用精密可調(diào)電阻，R的標(biāo)稱值為195KQ,R的標(biāo)s 1 2 1 2稱值為50KQ。分別用數(shù)字萬用表和數(shù)字直流電壓表測量札、從和^,測量數(shù)據(jù)（包括測量值與量程）填入表7-1-6（a）。再調(diào)整U~2V，數(shù)據(jù)記入表7-1-6（b）。s4、 用直流電流表測量直流電流。令I(lǐng)~20mA，為直流穩(wěn)流電源，R、R選用精密可調(diào)電阻。用直流電流表測量以下兩種情況下的I、I和S 1 2 S1I2,測量數(shù)據(jù)（包括測量值與量程）填入表7-1-7（a）。（a） R］、R2的標(biāo)稱值均為10Q；（b） R］、R2的標(biāo)稱值均為1KQ。再令I(lǐng)s~2mA，重復(fù)上述步驟，數(shù)據(jù)記入表7T-7（b）。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表7.1.4數(shù)字萬用表測量精密可調(diào)電阻精密可調(diào)電阻指示值（Q）2105020010009999測量值/量程（Q）3.1/20010.9/20051.0/200199/2k995/2k9950/20k測量準(zhǔn)確度（儀表誤差）（Q）±(0.8%*3.1+3*0.1)±(0.8%*10.9+3*0.1)±(0.8%*51.0+3*0.1)±(0.8%*199+1*1)±(0.8%*995+1*1)±(0.8%*9950+1*10)表7.1.5數(shù)字萬用表測量DG08電阻DG08上的電阻標(biāo)稱值（Q）1003001k2k5.1k測量值/量程（Q）100.3/200298/2k1001/2k1970/20k5250/20k測量準(zhǔn)確度（儀表誤差）（Q）±(0.8%*100.3+3*0.1)±(0.8%*298+1*1)±(0.8%*1001+1*1)±(0.8%*1970+1*10)±(0.8%*5250+1*10)測量結(jié)果（Q）100.3±1.1298±31001±91970±265250±52

表7.1.6(a)測量直流電壓(U~15V)sUs(V)U(V)U2(V)用數(shù)字萬用表測量/量程15.09/2011.97/203.05/20用數(shù)字直流電壓表測量/量程14.97/2011.82/202.98/20表7.1.6(b)測量直流電壓(U~2V)sUs(V)U(V)U2(V)用數(shù)字萬用表測量/量程2.02/201.606/20.410/2用數(shù)字直流電壓表測量/量程1.97/201.480/20.377/2表7.1.7(a)用直流電流表測量直流電流(I廣20mA)Is(mA)I1(mA)I2(mA)R］、R2標(biāo)稱值均為10Q19.9/2009.41/209.42/20R2標(biāo)稱值均為1KQ19.9/2009.80/209.80/20表7.1.7(b)用直流電流表測量直流電流(I廣2mA)Is(mA)I1(mA)I2(mA)R］、R2標(biāo)稱值均為10Q1.95/200.680/20.749/2R“r2標(biāo)稱值均為1kQ1.95/200.997/20.997/2

七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證KVL：在用數(shù)字萬用表和數(shù)字直流電表分別測量直流電壓的實(shí)驗(yàn)中，U1+U2之和與US較為接近，再考慮到儀表誤差和儀器內(nèi)部電阻的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本滿足基爾霍夫電壓定律。驗(yàn)證KCL：在用直流電流表測量直流電流的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)iS=20mA時(shí)，”之和與IS較為接近，再考慮到儀表誤差和儀器內(nèi)部電阻的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本滿足基爾霍夫電流定律。但在在用直流電流表測量直流電流的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)iS=2mA時(shí)，I1+I2之和與Is相差較大，主要是直流電流表內(nèi)部電阻與R、R接近，總電流小時(shí)造成較大的誤差?？梢愿倪M(jìn)的方法有：①電流誤差的修正：利用諾頓等效電路修正后的切=0.680+0.680/2=1.020mA