電表的改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2016年3月14日成績(jī)：學(xué)號(hào)：73班級(jí)：自動(dòng)化153班姓名：廖俊智實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：電表的改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、測(cè)量微安表頭的內(nèi)電阻 R，量程Ig2、掌握將100uA表頭改裝成10mA的電流表和5V電壓表的方法;3、學(xué)會(huì)校準(zhǔn)電流表和電壓表的方法。實(shí)驗(yàn)儀器：用于改裝的微安表頭、數(shù)字多用表、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、直流穩(wěn)壓電流、導(dǎo) 線等。實(shí)驗(yàn)原理：1 微安表頭的內(nèi)電阻Rg，量程lg的測(cè)定測(cè)量?jī)?nèi)阻Rg的方法很多，本實(shí)驗(yàn)采用替代法。如圖1所示。當(dāng)被改電流計(jì) 俵頭）接在電路中時(shí),用電阻箱R13替代被測(cè)電流計(jì)，調(diào)節(jié)電阻箱選擇適當(dāng)?shù)碾妷?E和Rw值使表頭滿(mǎn)偏，記下此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù) la

2、 ;不改變電壓E和Rw的值,R13的阻值使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍為I a，此時(shí)電阻箱的阻值即為被測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻Rg。圖11將 A表頭改裝成大量程的電流表因?yàn)槲脖眍^的滿(mǎn)刻度電流（量程）很小，所以在使用表頭測(cè)量 較大的電流前，需要擴(kuò)大它的電流量程。擴(kuò)大量程的方法是，在 表頭兩端并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻 RP （如圖1）使流過(guò)表頭的電 流只是總電流的一部分。表頭和 Rp組成的整體就是電流表。Rp 稱(chēng)為分流電阻。選用不同阻值的 Rp可以得到不同量程的電流表。在圖1中，當(dāng)表頭滿(mǎn)度時(shí)，通過(guò)電流表的總電流為 I,通過(guò)表頭的電流為Ig 因?yàn)閁g IgRg (I Ig)Rp4故得Rp(-I-)RgI Ig g(1)

3、如果表頭的內(nèi)阻 盡已知，則按照所需的電流表量程 I， Rp的阻值。2 .電壓表的改裝 根據(jù)歐姆定律U = IR內(nèi)阻為Rg的表頭，若通以電流Ig,則 表頭兩端電壓降為Ug=|gRg，因此直流電流表可以對(duì)直流電壓 進(jìn)行測(cè)量。通常Rg的數(shù)值不大，所以表頭測(cè)電壓的量程也 很小。為了測(cè)量較高的電壓，需在表頭上串聯(lián)一個(gè)阻值較大 的電阻FS（如圖2），使超過(guò)表頭電壓量程的那部分電壓降落 在電阻Rs上，Rs稱(chēng)為擴(kuò)程電阻。選用不同的擴(kuò)程電阻，可 以得到不同量程的電壓表。由式（1）可算出分流電阻A.叮 /AUgUs在圖2中,設(shè)改裝后伏特計(jì)的總電壓為 U,當(dāng)表頭指針滿(mǎn)刻度時(shí)，擴(kuò)程電阻 Rs兩端的 電壓為Us IgR

4、s U Ug ,于是有U RgIgU Ug RsI g根據(jù)所需要的電壓表量程U和表頭內(nèi)阻Rg,由式（2）可算出擴(kuò)程電阻Rs的阻值。式中Ig和Ug分別為表頭的滿(mǎn)刻度電流和滿(mǎn)刻度電壓。3.電表的校準(zhǔn)電表擴(kuò)程后必須經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)才能使用。所謂校準(zhǔn)，就是將改裝后的電表與標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)對(duì)同一個(gè)對(duì)象（如電流或電壓）進(jìn)行測(cè)量比較。校準(zhǔn)電表時(shí)，必須先調(diào)好零點(diǎn)，再校準(zhǔn)量程（滿(mǎn)刻度點(diǎn)）。若量程不 對(duì),可調(diào)節(jié)FP或Rs,使改裝表的量程與標(biāo)準(zhǔn)表的指示數(shù)相一致。校準(zhǔn)刻度時(shí)，要同時(shí)記下待校表的讀數(shù)Ix和標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)Is。從而得 到該刻度的修正值Ix Is Ix。將同一量程的各個(gè)刻度都校準(zhǔn)一遍 可繪出Ix Ix的折線圖，即校準(zhǔn)曲線（

5、圖3）。在以后使用這個(gè)電表時(shí) 可以根據(jù)校準(zhǔn)曲線對(duì)測(cè)量值做出修正，以獲得較高的準(zhǔn)確值。作校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)表格：Ux Ux( Ux Us Ux),以 Ux 為橫坐標(biāo)。1、電流表擴(kuò)程及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄8 10 12I標(biāo)0I改（格數(shù)）02I改（mA）0心| 0I標(biāo)I改(格數(shù))1416I 改(mA)18 208222425102、改裝及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)電壓表記錄U標(biāo)0U改(格數(shù))024U 改(V)00U標(biāo)U改(格數(shù))141618U改(:V)68102122022242545實(shí)驗(yàn)步驟:1. 將量程為100 A的表頭擴(kuò)程至10mA(1) 計(jì)算分流電阻RP理論值。(2) 按圖4連接電路。(3) 校準(zhǔn)量程，得到Rp實(shí)際值。(4) 校準(zhǔn)改裝電流表刻度值。(5) 作校準(zhǔn)曲線 J lx折線圖。2. 將100A的表頭改裝為5V的電壓表。(1) 計(jì)算擴(kuò)程電阻 艮理論值。(2) 按圖5連接電路。(3) 校準(zhǔn)量程，得到氏實(shí)際值。(4) 校準(zhǔn)改裝電壓表刻度值。(5) 作校準(zhǔn)曲線Ux Ux折線圖。圖4AS圖5數(shù)據(jù)處理：1、兩改裝表的校準(zhǔn)曲線電流表改裝校準(zhǔn)曲線:矯正I0.S電壓表改裝校準(zhǔn)曲線:修止U誤差分析：1 在調(diào)節(jié)接入電阻的實(shí)際值時(shí)，不能達(dá)到理想狀態(tài)。2 要正確進(jìn)行讀數(shù)和記錄測(cè)量值的有效數(shù)字。估讀時(shí)產(chǎn)生的誤差3 電表本身存在的誤差，儀器放久了發(fā)生不準(zhǔn)確現(xiàn)象。L/y/|2i?y-rl 廠LJ-21lEZjJLE