實(shí)驗(yàn)五、電表改裝與校準(zhǔn)302舍

PAGEPAGE5302宿舍：李志鋒、鄧永盛、吳林富、吳偉勁、陳滿、陳木朝實(shí)驗(yàn)五、*電表改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2010.11.25實(shí)驗(yàn)概述【實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟆?、學(xué)會(huì)使用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定電流計(jì)的內(nèi)阻2、掌握電表擴(kuò)大量程的原理和方法3、學(xué)會(huì)對(duì)改裝后的電表進(jìn)行校正和制作校正曲線【儀器及用具】微安表頭、數(shù)字檢流計(jì)、伏特計(jì)、兩個(gè)滑線變阻器、電阻箱等【實(shí)驗(yàn)原理】電流計(jì)的量程實(shí)驗(yàn)用的電流計(jì)大部分是磁電式的電表，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度（指針?biāo)D(zhuǎn)的角度）與通過(guò)的電流成正比，其偏轉(zhuǎn)角是有限的，最大偏轉(zhuǎn)角為90度左右，所對(duì)應(yīng)的電流值就是該電流計(jì)的量程，一般只有量級(jí)。電流計(jì)的擴(kuò)大量程如欲用該電流計(jì)測(cè)量超過(guò)其量程的電流，就必須擴(kuò)大其量程，擴(kuò)大量程的方法是在電表兩端并聯(lián)一個(gè)分流電阻，如圖1所示。圖中虛框中的電表和組成一個(gè)新的電流表。設(shè)新電流表的量程為I，則當(dāng)流入的電流為I時(shí)，由于流入電流計(jì)的電流為，所以的電流從分流電阻上流過(guò)，因由上式可算出并聯(lián)電阻的分流電阻為令，稱為量程的擴(kuò)大倍數(shù)，則分流電阻為當(dāng)表頭的規(guī)格，測(cè)出，根據(jù)所要擴(kuò)大的量程倍數(shù)n，就可以算出。同一電表，并聯(lián)不同的分流電阻，就可以得到不同量程的電流表。將電流表改裝成伏特表電流表的滿刻度電壓也很小，僅為，一般在量級(jí)。若用它測(cè)量較大的量程，則用在表頭上串聯(lián)分壓電阻的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，虛框中的電表和組成一個(gè)量程為的電壓表。根據(jù)下式可計(jì)算出應(yīng)串聯(lián)的電阻。串聯(lián)不同的阻值可以得到不同量程的電壓表。改裝表的校正電流表在擴(kuò)大量程或改裝后，還需要進(jìn)行校正。校正的目的有二：一是評(píng)定該表在擴(kuò)大量程或改裝后是否符合原電表的準(zhǔn)確度等級(jí)（級(jí)別數(shù)）；二是繪制校正曲線，以便對(duì)擴(kuò)大量程或改裝后的電表準(zhǔn)確讀數(shù)。常用的簡(jiǎn)便的校正方法是比較法，將待校表與標(biāo)準(zhǔn)表（級(jí)別數(shù)比待校表高兩級(jí)的表）進(jìn)行比較。對(duì)擴(kuò)大量程后的電流表進(jìn)行校正，如圖3所示。校正點(diǎn)應(yīng)選在擴(kuò)大量程的電表的全偏范圍內(nèi)各個(gè)標(biāo)度值的位置上，讀出各個(gè)指示值和標(biāo)準(zhǔn)電表對(duì)應(yīng)的指示值，得到各校正點(diǎn)的修正值。這樣不僅可與等級(jí)度誤差作比較，以判定各校正點(diǎn)的是否超過(guò)，而且可以畫出電表的校正曲線（以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)用直線連起來(lái)，整個(gè)圖形就是一個(gè)折線狀，如圖4所示。使用這個(gè)電表時(shí)，可以根據(jù)校正曲線修正電表的讀數(shù)，得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。對(duì)改裝后的電壓表則用標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校正，線路圖如圖5。校正點(diǎn)同樣應(yīng)選在改裝表的有標(biāo)度值的位置上，確定各校正點(diǎn)的值，與準(zhǔn)確度等級(jí)誤差作比較，并作曲線。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）電流計(jì)內(nèi)阻的測(cè)定電流計(jì)有一定的內(nèi)阻。電表擴(kuò)大量程或是改裝時(shí)，我們需要知道電流計(jì)的兩個(gè)參數(shù)和，可以在電流計(jì)的表盤上直接讀出，需測(cè)出。本實(shí)驗(yàn)用替代法測(cè)量，電路如圖6。將置1處，調(diào)節(jié)，使電流表指針在一較大值處，但不能超過(guò)量程。將置2處，保持不變，調(diào)節(jié)變阻箱，使電流表指針指到原來(lái)的指示值，則。（二）將電流計(jì)擴(kuò)大量程至某mA的電流表1、計(jì)算分流電阻的阻值，用電阻箱作，按圖3接線。2、校準(zhǔn)擴(kuò)程后的電表。先調(diào)準(zhǔn)零點(diǎn)，然后校準(zhǔn)量程，再校準(zhǔn)有標(biāo)度值的點(diǎn)。校準(zhǔn)量程時(shí)，若與設(shè)計(jì)要求有差異，可微調(diào)，是符合擴(kuò)程要求；校準(zhǔn)有標(biāo)度值的點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使電流單調(diào)上升和下降各校一次，將校準(zhǔn)表兩次讀數(shù)的平均值作為，計(jì)算，做校正曲線，并對(duì)是否符合準(zhǔn)確度等級(jí)做出結(jié)論。（三）將電流計(jì)改裝成為一定量程的電壓表1、計(jì)算分壓電阻，用電阻箱作，按圖5接線。2、校正改裝后的電壓表，方法同上；計(jì)算各校正點(diǎn)的，做校正曲線并對(duì)是否符合準(zhǔn)確度等級(jí)做出結(jié)論實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)】（測(cè)量及調(diào)節(jié)方法）1、掌握萬(wàn)用表的基本原理。2、分別用電路測(cè)電表頭的內(nèi)阻與量程。3、用電表頭改裝為5mA的電流表。4、用電表頭改變?yōu)?VR的電壓表。5、作數(shù)據(jù)處理且作校正曲線?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程】（應(yīng)包括主要實(shí)驗(yàn)步驟、觀察到的現(xiàn)象、變化的規(guī)律以及相應(yīng)的解釋等）1、讀出＝0.98mA,調(diào)節(jié)電流得＝37.82、計(jì)算擴(kuò)大量程為5.00mA時(shí)的的值，用電阻箱作校正電表，對(duì)電流單調(diào)上升和下降的讀數(shù)記錄，作校正曲線。3、計(jì)算將表頭改裝成量程為5.0V的電壓表時(shí)的值，用電阻箱作接線操作，校正電表，對(duì)電壓表單調(diào)上升和下降的讀數(shù)記錄，作校正曲線。【數(shù)據(jù)表格】（畫出數(shù)據(jù)表格，寫明物理量和單位）測(cè)量表頭的量程與內(nèi)阻（按說(shuō)明書圖2接線）Ig=0.98mA，Rg=150.9Ω將一個(gè)量程為1mA的表頭改裝為5mA量程的電流表（按說(shuō)明書圖3接線）Rs=35.5Ω標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)（mA）被改裝表讀數(shù)（mA）示值誤差△I（mA）減小時(shí)增大時(shí)平均值1.001.041.031.0350.0352.002.062.052.0550.0553.003.043.053.0450.0454.004.064.074.0650.0655.005.025.015.0150.015將一個(gè)量程為1mA的表頭改裝為5V量程的電壓表（按說(shuō)明書圖4接線）Rp=4923Ω標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)（V）被改裝表讀數(shù)（mA）示值誤差△U（v）減小時(shí)增大時(shí)平均值1.001.031.021.0250.0252.002.042.042.0400.0403.003.043.053.0450.0454.004.054.064.0550.055