電表的改裝及校正標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告

1、電表的改裝與校正實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握數(shù)字萬(wàn)用電表的使用方法；.掌握運(yùn)用串并聯(lián)電路的歐姆定律將電表進(jìn)行改裝的原理和方法；.學(xué)會(huì)用比較法對(duì)電表進(jìn)行校正，并能夠進(jìn)行級(jí)別判斷。實(shí)驗(yàn)原理I串并聯(lián)電路1.將表頭改裝成多量程電流表：如圖1所示，在表頭的兩端并聯(lián)小電阻Rp后串聯(lián)接入電路，根據(jù)的規(guī)律，有U R Ug,即igRg (I ig)Rp可推得 i R。(R1 i)ig鼻Rp由上式可見(jiàn)：如果Rp足夠小，則圖1中虛線框整個(gè)部分可作為電流表來(lái)測(cè)量大電流。根據(jù)表頭的滿度電流Ig和內(nèi)阻Rg ,按擴(kuò)大電流量程的倍數(shù)來(lái)選用合適的小電阻與表頭并聯(lián)，現(xiàn)將表頭改裝成I n nig , Im mig的兩量程電流表，n、m為擴(kuò)大倍數(shù)

2、，且nvm。如圖2所示，據(jù)串并聯(lián)電路的歐姆定律，有:(1)開(kāi)關(guān)K扳向1n時(shí)，與表頭并聯(lián)的總電阻為RpR1R2Rg(2)開(kāi)關(guān)K扳向Im時(shí)，R成為表頭內(nèi)阻的一部分，則與表頭并聯(lián)的分流 電阻為1_R1 -(RgR2)m 1由兩式可得nm n公R1 Rg，R2 Rg m(n 1)m(n 1)2.將表頭改裝成多量程電壓表圖2兩個(gè)量程的電流表如圖3所示，若與表頭串聯(lián)大電阻 RS后并聯(lián)接入電路，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律，有 U Ig(Rg Rs)。由上式可見(jiàn)，對(duì)于同一表頭 Rg和Ig ,電阻Rs越大，兩端承受的電壓越大，于是可將此表盤重新標(biāo)定并作為一個(gè)電壓表使用。Ig R g R s圖4兩個(gè)量程的電壓表將雙擲開(kāi)

3、關(guān)扳向Um時(shí)，可得：Rs RgUm根據(jù)表頭的滿度電流1cl和內(nèi)阻Rq ,按照電壓量程倍數(shù)將表頭改裝成量 gg如圖 4所示，有:程為Un IgRn, Um I gRm的兩量程電壓表,上式表明，電壓表內(nèi)阻與相應(yīng)的量程之比等于表頭滿度電流的倒數(shù)，即常數(shù)S0 ( /V),此常數(shù)稱為電壓靈敏度。若知道了 &和量程，就可以根據(jù)“內(nèi)阻=量程XSo”來(lái)計(jì)算電表各量程對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻了。則有對(duì)改裝量程為Um的電表，其內(nèi)阻為Rs Rg ri 2 Rg UmS0對(duì)改裝量程為Un的電表，其內(nèi)阻為 1 Rg UnSo由上兩式可得1 UnSo Rg ；2 (Um Un)So3.用比較法校正電表并確定改裝表的級(jí)別：改裝表需經(jīng)校正

4、后才能使用，所謂校正，就是將被校電表與標(biāo)準(zhǔn)電表同時(shí)測(cè)量一定的電流(或電壓)，看其指示值與標(biāo)準(zhǔn)表上的值相符合的程度。實(shí)驗(yàn)電路如圖5和圖6。將被校表的滿刻度分成 n個(gè)等間隔的刻度值進(jìn)行校正，設(shè)被校表的指示值為I ,標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)為I。，便可獲得一組相應(yīng)的數(shù)據(jù)Ii和Ioi(i=1,2,n )。對(duì)每一個(gè)被校點(diǎn)，都可算出偏差A(yù)Ii=Ioi-Ii,求出n個(gè)Ii中絕對(duì)值最大的|AIi | max,便可求得被校表的精度LE100%里桂再根據(jù)E的大小，按“就鄰近大檔”的原則確定被校表的準(zhǔn)確度等級(jí)So實(shí)驗(yàn)儀器表頭(100g),毫安表，電壓表，直流穩(wěn)壓電源，電阻箱 (2個(gè))，滑線變阻器，雙擲開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若1操作要點(diǎn).用

5、數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得表頭內(nèi)阻Rq。g.將Ig 100pA的表頭改裝成In 1mA, I m 5mA兩個(gè)量程的電流表算出并聯(lián)電阻R1、R2的值;按實(shí)驗(yàn)線路圖接好電路，分別對(duì)In檔和Im檔進(jìn)行校正，記錄數(shù)據(jù)。In檔量程校正：K先接In檔，使改裝表滿偏，讀出標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)應(yīng)值，得出改裝表滿刻度修正值A(chǔ) =Io-IoIm檔量程的校正和準(zhǔn)確度等級(jí)的確定：根據(jù)改裝表上的刻線，每隔1/5滿刻度等間隔地使電流先“由小到大”再“由大到小”，讀取改裝表各點(diǎn)的指示值 I i及標(biāo)準(zhǔn)表兩次對(duì)應(yīng)值 I 0i ,算出各組對(duì)應(yīng)的平均值I7( i= 1,25),定出改裝表該檔的級(jí)別，并作出校正曲線。.將表頭改裝為Un 1V, Um 5V的

6、兩量程電壓表:計(jì)算串聯(lián)電阻阻值ri和2按實(shí)驗(yàn)圖連接好校準(zhǔn)電路，分別對(duì)Un 1V , Um 5V兩個(gè)量程進(jìn)行校正，記錄數(shù)據(jù)。同電流表校正相同，首先測(cè)量 Un檔的滿刻度偏差，然后對(duì) Um檔進(jìn)行校正并確定該檔級(jí)別，并作出校正 曲線。預(yù)習(xí)思考題n倍，應(yīng) 聯(lián)的電阻；如果改.表頭量程Ig很小(內(nèi)阻為 Rg),如果改裝電流表量程擴(kuò)大 裝成量程為Un的電壓表，應(yīng)聯(lián)的電阻。答：并；-n申 Un串；Rg.校正電流、電壓表電路中，滑線變阻器Rb采取 接法，其線路特點(diǎn)是兩固定端直接與 相連接，從 和接負(fù)載。其中，校正電流表電路中，1KQ電阻的彳用是 一。答：分壓；電源；一固定端；滑動(dòng)端；保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)電流表和表頭.對(duì)一個(gè)量

7、程為 5A的電流表各刻度進(jìn)行校正時(shí)，發(fā)現(xiàn)最大偏差為0.08A,則該表的準(zhǔn)確度等級(jí)是答：E 008 100% 1.6%,所以等級(jí)S 2.5級(jí)5數(shù)據(jù)處理.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得表頭內(nèi)阻Rg 2.86Kg.電流表的校正nR1Rgm(n 1)102860 63.650(10 1)根據(jù)式算出并聯(lián)電阻 R、R2的值:m n 50 10R2Rg 2860 254.2m(n 1)50(10 1)分別對(duì)1n檔和Im檔進(jìn)行校正:a、1n 1mA檔量程的校正:I 20.1 0.05 1.005(mA); I0 1(mA) I I0 I 0.005(mA)I0.005則此檔電流表精度為 E 100%100%0.5% 判定級(jí)

8、別S=0.5級(jí)I1I (mA)b、Im 5mA檔量程的校正:測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示Ii (mA)1.0002.0003.0004.0005.00010i (mA)由小一大1.0102.0253.0304.0455.040由人一小1.0202.0303.0354.0505.045Ioi(mA)1.0152.02753.03254.04755.0425I i(mA)0.0150.02750.03250.04750.0425c、作出校正曲線(Im 5mA檔)d、判斷Im 5mA檔級(jí)別：精度 emax 100% 0.0475 100% 0.95%重程5則I m 5mA檔改裝電流表級(jí)別為 S=1.0級(jí).電壓

9、表的校正計(jì)算串聯(lián)電阻阻值 r1和r2 : _431 UnS0 Rg 102.86 107.14(K ), 上(Um Un) So 40(K )分別對(duì)U n和Um檔進(jìn)行校正a、U1V檔量程的校正:U 24.7 0.04 0.988(V) ； U0 1(V) U U0 U -0.012 (V)U 0.012E 100% 1.2%則可判定等級(jí)S=1.5級(jí)Un 1b、Um 5V檔量程的校正：（數(shù)據(jù)表格如下）Ui(V)1.0002.0003.0004.0005.000U0i(V)由小一大0.9641.9562.9243.9404.944由人一小1.1041.9762.9523.9484.948UT(V)

10、1.0341.9662.9383.9444.946Ui(V)0.034-0.034-0.062-0.056-0.054c、作出Um 5V檔的校正曲線A U(V)0.040，0.030 -0.010 ,0.020 f 0.010 0-0.040 .-0.050 ,-0.060 -0.020 -0.030 1.000.000 3.000 4.000 5.000 U (V)d、對(duì)Um 5V檔進(jìn)行級(jí)別判定：UmaxI 0.062精度 E 100% 100% 1.24%Um5則Um5V檔改裝電壓表級(jí)別為 S=1.5級(jí)誤差分析及討論.改裝表、標(biāo)準(zhǔn)電流表和電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電阻箱及萬(wàn)用表示數(shù)不準(zhǔn)所帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。

11、.測(cè)量時(shí)，由于個(gè)人因素所帶來(lái)的隨機(jī)誤差。課后思考題.若校準(zhǔn)電流表處理數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)被校表讀數(shù)總是大于標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)，其原因何在？校準(zhǔn)電壓表出現(xiàn)此 情況呢？答：校準(zhǔn)電流表時(shí)，Up UpnI 改 I改 Ip (n 1)I 改 Ip (n 1)? -pRg (n 1)RpRgRp與式子Rg (n 1)Rp相比較可知：選定的 Rp的值偏大，Rp值偏大的原因由Rg (n 1)Rp可知在 于Rg的測(cè)量值偏大了。校準(zhǔn)電壓表時(shí)，I (Rg Rs) U UIg(Rg Rs)與式子U Ig(Rg Rs)比較可知：選定的 Rs的值偏小，I g,-Um -Rs值偏小的原因由Rs Rg可知還是在于Rg的測(cè)量值偏大。I g.現(xiàn)有量程分別為 5、20、10R 200的標(biāo)準(zhǔn)毫安表，要對(duì) 5mA的改裝表進(jìn)行校正，應(yīng)選哪個(gè)(檔)毫安 表；如果校正改裝表滿該度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)表指針超過(guò)最大刻度，該怎樣處理。答：標(biāo)準(zhǔn)表選用 5mA檔；選用20mA檔或調(diào)節(jié)滑線變阻器使標(biāo)準(zhǔn)表指針向左偏轉(zhuǎn)。.若用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得某電阻時(shí)屏上顯示“002”，請(qǐng)問(wèn)應(yīng)怎樣才能得到較準(zhǔn)確的阻值。答：將萬(wàn)用表電阻檔調(diào)至較小量程再進(jìn)行測(cè)量。.設(shè)計(jì)電路圖將表頭改裝成兩個(gè)量程的電流表和兩個(gè)量程的電壓表。要求只用一個(gè)表頭和一個(gè)多檔轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)，并計(jì)算所需串并聯(lián)電阻的阻值(提示，設(shè)計(jì)線路時(shí)要考慮接入的標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)改裝表