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)康恼莆针姳頂U(kuò)大量 程的原理和方法；能夠?qū)﹄姳磉M(jìn)行 改裝和校正；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)共同部分，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I占很小，在實(shí)際應(yīng)用中，若測(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R$。如圖1所示，這樣就使大部分被 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)原來(lái)

2、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，(I - I ) R$ = I RR=s I - Ig設(shè) n = I /I g,則R =土(1)s n -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，那么只須在表頭上并聯(lián)一個(gè) 分流電阻，其電阻值為R$ =上。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I占%，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R ，如圖2所示，這 H樣就可使大部分電壓降在串聯(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IR 。設(shè)微安表的量程為I，內(nèi)阻為R，

3、欲改裝電壓表的量程為U，由圖2,根據(jù)歐姆定律可得，幺幺I (R + R JUR = - RHIg(2)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 （或U$）。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A(chǔ) I= I $ -I （或A U= U s-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，不能連成光滑曲線。

4、標(biāo)準(zhǔn)表A標(biāo)準(zhǔn)表A實(shí)驗(yàn)步驟：一 電流表的改裝和校準(zhǔn)將量程為50 u 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R、的理論值，用電阻箱作為R，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；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。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)$。再將 輸出電壓緩慢增加，使改裝表正好指向滿刻度，觀察標(biāo)準(zhǔn)表是否指在滿刻度50mA處。 若不是，則調(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)滿刻度， 這一過(guò)程稱(chēng)為校準(zhǔn)改裝表的量程。校準(zhǔn)量程后電阻箱的讀數(shù)為分流電阻的實(shí)

5、際值。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?地變化到滿刻度，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。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A(chǔ)I=Is-Ix。在坐標(biāo)紙 上畫(huà)出以AI為縱坐標(biāo)，Ix為橫坐標(biāo)的校準(zhǔn)曲線。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AI ），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)將量程為50 u 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R

6、H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；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。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。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?地變化到滿刻度，改裝表每改變1 V，記下對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)，填入表中。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A(chǔ)

7、U=Us-Ux。在坐標(biāo) 紙上畫(huà)出以A 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：Rg=3610Q1.將微安表改裝成電流表RS理論=37Q； RS實(shí)際=虹Q表頭刻度/uA01020304050改裝表讀數(shù)I /mAX01020304050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Is01223.2533.2541.7550AI =WmA023.253.251.750最大絕對(duì)誤差A(yù) Imax =3.25mA標(biāo)準(zhǔn)誤差=AI /量程x100%=3.25/50 x100%=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)。）Rh Rh 理論=96迎Q； Rh表頭刻度/uA01020304050改裝表讀數(shù)0.001.002.003.004.005.00實(shí)W_QUx/V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平均值Us01.0752