電表的改裝與校正實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)四電表的改裝和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握電表擴(kuò)大量程的原理和方法;2 能夠?qū)﹄姳磉M(jìn)行改裝和校正；3理解電表準(zhǔn)確度等級(jí)的含義。實(shí)驗(yàn)儀器：微安表，滑線變阻器，電阻箱，直流穩(wěn)壓電源，毫安表，伏特 表，開(kāi)關(guān)等。實(shí)驗(yàn)原理：常用的直流電流表和直流電壓表都有一個(gè)共同局部，即表頭 表頭通常是磁電式微安表。根據(jù)分流和分壓原理，將表頭并聯(lián)或 串聯(lián)適當(dāng)阻值的電阻，即可改裝成所需量程的電流表或電壓表。一將微安表改裝成電流表微安表的量程Ig很小，在實(shí)際應(yīng)用中，假設(shè)測(cè)量較大的電流，就必須擴(kuò)大量程。擴(kuò)大量程的方法是在微安表的兩端并聯(lián)一分流電阻RS。如圖1所示，這樣就使大局部被測(cè)電流從分流電阻上流 過(guò)，而通過(guò)微安表的電流不超過(guò)

2、原來(lái)的量程。設(shè)微安表的量程為Ig，內(nèi)阻為Rg，改裝后的量程為I，由圖1, 根據(jù)歐姆定律可得，(1 - 1 g) R S =1 g RgRs =1 g Rg設(shè) n = I /I g,那么Rs =Rgn 1由上式可見(jiàn)，要想將微安表的量程擴(kuò)大原來(lái)量程的n倍，那么只R須在表頭上并聯(lián)一個(gè)分流電阻，其電阻值為Rs二一乂 on 11-1二將微安表改裝成電壓表我們知道，微安表雖然可以測(cè)量電壓，但是它的量程為IgRg , 是很低的。在實(shí)際應(yīng)用中，為了能測(cè)量較高的電壓，在微安表上 串聯(lián)一個(gè)附加電阻Rh，如圖2所示，這樣就可使大局部電壓降在 串聯(lián)附加電阻上，而微安表上的電壓降很小，仍不超過(guò)原來(lái)的電 壓量程IgRg

3、o設(shè)微安表的量程為lg，內(nèi)阻為Rg，欲改裝電壓表的量程為U， 由圖2,根據(jù)歐姆定律可得，Ig(Rg+ Rh) = URh = U Rg(2)1 g三改裝表的校準(zhǔn)改裝后的電表必須經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)方可使用。 改裝后的電流表和電壓 表的校準(zhǔn)電路分別如圖3和圖4所示。首先調(diào)好表頭的機(jī)械零點(diǎn)，再把待校的電流表(電壓表)與標(biāo) 準(zhǔn)表接入圖3 (或圖4)中。然后一一校準(zhǔn)各個(gè)刻度，同時(shí)記下待校電流表或電壓表的示值I 或U和標(biāo)準(zhǔn)表的示值和Is 或Us。以待校表的示值I 或U為橫坐標(biāo)，示值I 或U的校準(zhǔn)值I= I S-I 或 U= Us-U為縱坐標(biāo)，作校準(zhǔn)曲線。作校準(zhǔn)曲 線時(shí)，相鄰兩點(diǎn)一律用直線連接，成為一個(gè)折線圖，不能連

4、成光 滑曲線。nu改裝表4 B實(shí)驗(yàn)步驟:電流表的改裝和校準(zhǔn)1將量程為50卩A的微安表改裝成量程為50mA的毫安表。根據(jù)式1計(jì)算出Rs的理論值，用電阻箱作為Rs，將電阻箱調(diào)到理論值并與表頭并聯(lián)構(gòu)成改裝電流表；2. 以實(shí)驗(yàn)室給出的毫安表為標(biāo)準(zhǔn)表，按圖 3 連接好電路，然后校 準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)表和改裝表的機(jī)械零點(diǎn)，再校準(zhǔn)改裝表量程。3. 校準(zhǔn)量程：將滑線變阻器調(diào)至輸出電壓為零處，經(jīng)老師檢查無(wú)誤后合上開(kāi)關(guān)S。再將輸出電壓緩慢增加，使改裝表正好指向滿(mǎn)刻 度，觀察標(biāo)準(zhǔn)表是否指在滿(mǎn)刻度 50mA 處。假設(shè)不是，那么調(diào)節(jié)電阻 箱的阻值，并調(diào)節(jié)滑線變阻器，使改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)滿(mǎn)刻度， 這一過(guò)程稱(chēng)為校準(zhǔn)改裝表的量程。校準(zhǔn)量

5、程后電阻箱的讀數(shù)為分 流電阻的實(shí)際值。4. 校準(zhǔn)刻度：校準(zhǔn)量程后，調(diào)節(jié)滑線變阻器，使電流逐漸從大到小，然后再?gòu)男〉酱蟮刈兓綕M(mǎn)刻度，改裝表每改變10mA，記下對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)，填入表中。5. 作校準(zhǔn)曲線：根據(jù)校準(zhǔn)表和改裝表的對(duì)應(yīng)值，算出它們的修正值l = ls-|x。在坐標(biāo)紙上畫(huà)出以 I為縱坐標(biāo)，|x為橫坐標(biāo)的校準(zhǔn)曲 線。6. 確定電表的準(zhǔn)確度等級(jí)：找出校正結(jié)果中最大的絕對(duì)誤差即Imax ,將它除以電表量程可以得到該電表的標(biāo)準(zhǔn)誤差。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 誤差的大小即可標(biāo)定電表的準(zhǔn)確度等級(jí)。儀表精度等級(jí)有 0.1， 0.2， 0.5， 1.0， 1.5， 2.5， 5.0二 電壓表的改裝和校準(zhǔn)1. 將量程

6、為50卩A的微安表改裝成量程為5V的電壓表。根據(jù)式2計(jì)算出Rh的理論值，用電阻箱作為 Rh，將電阻箱調(diào)到理論 值并與表頭串聯(lián)，即稱(chēng)為改裝的電壓表；2. 以實(shí)驗(yàn)室給出的直流電壓表為標(biāo)準(zhǔn)表，按圖 4 連接好電路，然 后校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)表和改裝表的機(jī)械零點(diǎn)，再校準(zhǔn)改裝表量程。3. 校準(zhǔn)量程：將滑線變阻器調(diào)至輸出電壓為零處，經(jīng)老師檢查無(wú) 誤后合上開(kāi)關(guān)S。再將輸出電壓緩慢增加，同時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值， 并調(diào)節(jié)滑線變阻器，使改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)滿(mǎn)刻度。校準(zhǔn)量程后 電阻箱的讀數(shù)為分壓電阻的實(shí)際值。4. 校準(zhǔn)刻度：校準(zhǔn)量程后，調(diào)節(jié)滑線變阻器，使電壓逐漸從大到小，然后再?gòu)男〉酱蟮刈兓綕M(mǎn)刻度，改裝表每改變1 V，記下對(duì)應(yīng)的

7、標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)，填入表中。5. 作校準(zhǔn)曲線：根據(jù)校準(zhǔn)表和改裝表的對(duì)應(yīng)值，算出它們的修正值 U=Us-Ux。在坐標(biāo)紙上畫(huà)出以 U為縱坐標(biāo)，Ux為橫坐標(biāo)的校準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：R g =3610Q1.將微安表改裝成電流表R S 理論=3.7 Q; R S 實(shí)際=3.6 Q表頭刻度/uA01020304050改裝表讀數(shù)Ix/mA01020304050標(biāo)準(zhǔn) 表讀 數(shù)Is/mA由大 到小01223.53342.550由小 到大0122333.54150平均 值I s01223.2533.2541.7550I = ls-lx)/mA023.253.251.750最大絕對(duì)誤差 Imax =3.25mA標(biāo)準(zhǔn)誤差=Imax/量程 X100 =3.25/50 100 =6.5%電表的準(zhǔn)確度等級(jí)為級(jí)這組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不太好，儀表精度等級(jí)大于5.0%，說(shuō)明改裝表校的不準(zhǔn)。2.將微安表改裝成電壓表Rh 理論=96390_Q： Rh 實(shí)際=96370_Q表頭刻度/uA01020304050改裝表讀數(shù)Ux/V0.001.002.003.004.005.00標(biāo)準(zhǔn) 表讀 數(shù)Us/V由大 到小01.052.203.004.105.00由小 到大01.102.003.004.054.90平