直流電壓、電流和電阻的測量

XXXxxxxxxxxxxXXXxxxxxxxxxx2013.11.27東3-206汐以弟實驗報告 學號地點課程名稱： 指導老師： 績： 實驗名稱：直流申壓、申，流和申阻的測量 實驗類型:基礎規(guī)范性實驗同組學牛姓名: ―、實驗目的和要求（必填） 二、實驗內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填） 四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理 六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗目的1、 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、準確度對測量結果的影響；4、 學習如何正確表示測量結果。裝二、實驗原理1、數(shù)字式儀表測量誤差計算方法：訂①絕對誤差：測量示值與測量實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。從上述三種表達式可知，數(shù)字表的誤差主要由與被測值大小有關的相對量和與被測量大小無關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源、量程放大器、衰減器的衰減量不穩(wěn)定及校準不完善的非線性等因素引起的誤差；后者包括儀表零點漂移、熱電勢、量化誤差和噪聲引起的誤差。: 2、測量結果的表示] 直接測量的結果表示為：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。直流電壓表的正負極性與電路中實際電壓| 極性相對應時，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的電流。電流表兩端也標有正負極性，當待測電] 流從電流表的“負”流到“正”時，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

該電壓（電流）表接入電路時，將會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。該誤差的計算以及修正方法需要進一步探究。直流儀表的測量誤差通常由其說明書上的計算公式給出，與測量值以及量程大小有關。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算公式給出，與測量值以及量程大小有關。三、實驗接線圖四、實驗設備1、 數(shù)字萬用表2、 電工綜合實驗臺3、 DG07多功能網(wǎng)絡實驗組件。五、實驗步驟1、 仔細閱讀實驗室各實驗裝置、儀器儀表的使用手冊，分別填寫表\1.1~表7.1.3中本次實驗所用的數(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）表的技術性能。2、 用數(shù)字萬用表分別測量：（1） 當精密可調電阻的指示值分別為2Q、10Q、50Q、200Q、1000Q、9999Q時的電阻值，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選用精密可調電阻，R的標稱值為195KQ,R的標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~20mA，為直流穩(wěn)流電源，R、R選用精密可調電阻。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的標稱值均為10Q；（b） R］、R2的標稱值均為1KQ。再令Is~2mA，重復上述步驟，數(shù)據(jù)記入表7T-7（b）。六、實驗數(shù)據(jù)記錄表7.1.4數(shù)字萬用表測量精密可調電阻精密可調電阻指示值（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上的電阻標稱值（Q）1003001k2k5.1k測量值/量程（Q）100.3/200298/2k1001/2k1970/20k5250/20k測量準確度（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標稱值均為10Q19.9/2009.41/209.42/20R2標稱值均為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標稱值均為10Q1.95/200.680/20.749/2R“r2標稱值均為1kQ1.95/200.997/20.997/2

七、實驗數(shù)據(jù)分析驗證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驗中，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，實驗結果基本滿足基爾霍夫電壓定律。驗證KCL：在用直流電流表測量直流電流的實驗中，當iS=20mA時，”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，實驗結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驗中，當iS=2mA時，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，總電流小時造成較大的誤差?？梢愿倪M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