電表的改裝與校正標(biāo)準報告

1、電表的改裝與校正實驗?zāi)康?. 掌握數(shù)字萬用電表的使用方法；2. 掌握運用串并聯(lián)電路的歐姆定律將電表進行改裝的原理和方法;3. 學(xué)會用比較法對電表進行校正，并能夠進行級別判斷。實驗原理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)串的規(guī)律，有UrUg并聯(lián)電路即可推得igRg (I ig)RpRg RP i1 gRpRg(RP 1)Ig由上式可見：如果 Rp足夠小，則圖1中虛線框整個部分可作為電流表來測量大電流。根據(jù)表頭的滿度電流 | g和內(nèi)阻Rg，按擴大電流量程的倍數(shù)來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 ml g的兩量程

2、電流表，n、m為擴大倍數(shù)，且 n v m如圖2所示，據(jù)串并聯(lián)電路的歐姆定律，有：Rp1R1R2. Rgn 1(2)開關(guān)K扳向I m時，R成為表頭內(nèi)阻的-部分，則與表頭并聯(lián)的分流電阻為R11(Rg R2)m 1(1)開關(guān)K扳向In時，與表頭并聯(lián)的總電阻為由兩式可得n2.nm(n 1)Rg，R2m nm(n 1)Rg將表頭改裝成多量程電壓表如圖3所示，若與表頭串聯(lián)大電阻 FS后并聯(lián)接入電路， 根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律, 有 Ulg(Rg Rs)。由上式可見，對于同一表頭Rg和i g ,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)定并作為一個電壓表使用。圖3根據(jù)表頭的滿度電流Ig和內(nèi)阻Rg，按

3、照電壓量程倍數(shù)將表頭改裝成量程為Un I gRn，Um I g Rm的兩量程電壓表，如圖 4所示，有：將雙擲開關(guān)扳向 Um時，可得:RsRgm圖4兩個量程的電壓表IgSoSo （Q / V）,此常數(shù)稱為電標(biāo)準表,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)壓靈敏度。若知道了 So和量程，就可以根據(jù)“內(nèi)阻二量程xS'來計算電表各量程對應(yīng)的內(nèi)阻了。則有對改裝量程為Um的電表，其內(nèi)阻為RsRgr1r2RgUmS。對改裝量程為U n的電表，其內(nèi)阻為r1RgUnS。由上兩式可得r1U n S0Rg ；2(Um Un )S03.用比較法校正電表并確定改裝表的級別：圖5 校正電

4、流表的電路圖圖6校正電壓表的電路圖改裝表需經(jīng)校正后才能使用，所謂校正，就是將被校電表與標(biāo)準電表同時測量一定的電流（或電壓），看 其指示值與標(biāo)準表上的值相符合的程度。實驗電路如圖 5和圖6。將被校表的滿刻度分成 n個等間隔的刻度值進行校正，設(shè)被校表的指示值為I，標(biāo)準表的讀數(shù)為I。，便可獲得一組相應(yīng)的數(shù)據(jù) |i和Ioi （ i = 1,2,n ）。對每一個被校點，都可算岀偏差 I i = I oi - I i，求岀n個 Ii中絕對值最大的丨 I i丨max，便可求得被校表的精度再根據(jù)E的大小，按“就鄰近大檔”的原則確定被校表的準確度等級So實驗儀器表頭（100卩A），毫安表，電壓表，直流穩(wěn)壓電源，

5、電阻箱 （2個），滑線變阻器，雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干操作要點1 用數(shù)字萬用表測得表頭內(nèi)阻Rg2將Ig 100 的表頭改裝成1. 1mA，Im 5mA兩個量程的電流表算岀并聯(lián)電阻R1、R2的值； I = I0按實驗線路圖接好電路，分別對ln檔和lm檔進行校正，記錄數(shù)據(jù)。I n檔量程校正：K先接I n檔，使改裝表滿偏，讀出標(biāo)準表對應(yīng)值，得出改裝表滿刻度修正值I m檔量程的校正和準確度等級的確定：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"，讀取改裝表各點的指示值 I i及標(biāo)準表兩次對應(yīng)值 I oi ,算岀各組對應(yīng)的平均值 G（i1,25），定出改

6、裝表該檔的級別,并作岀校正曲線。3 將表頭改裝為U n 1V , U m5V的兩量程電壓表:計算串聯(lián)電阻阻值 r1和r2按實驗圖連接好校準電路，分別對Un 1V , Um 5V兩個量程進行校正，記錄數(shù)據(jù)。同電流表校正相同， 首先測量Un檔的滿刻度偏差，然后對Um檔進行校正并確定該檔級別，并作岀校正曲線。預(yù)習(xí)思考題1 .表頭量程I g很小 成量程為U的電壓表，應(yīng)（內(nèi)阻為 R）,如果改裝電流表量程擴大n倍，應(yīng)聯(lián)聯(lián)Q的電阻。Q的電阻；如果改裝1答：并；Rg ；n 1串;當(dāng) RgI g2校正電流、電壓表電路中，滑線變阻器 從和接負載。其中，校正電流表電路中,R采取接法，其線路特點是兩固定端直接與1KQ

7、電阻的作用是。答：分壓；電源；一固定端；滑動端；保護標(biāo)準電流表和表頭3 .對一個量程為5A的電流表各刻度進行校正時，答：E 008100%5數(shù)據(jù)處理1.6%，所以等級S相連接,發(fā)現(xiàn)最大偏差為2.5級1 用數(shù)字萬用表測得表頭內(nèi)阻Rg 2.86K0.08 A,則該表的準確度等級是2 電流表的校正根據(jù)式算岀并聯(lián)電阻R1、R2的值:R1Rg102860m(n 1)50(10 1)63.6，R2m nm(n50 102860254.250(10 1)分別對In檔和lm檔進行校正:a、In 1mA檔量程的校正:I 20.1 0.051.005(mA)；1(mA)I。 I0.005(mA)則此檔電流表精度為

8、E丄100% 遊I1100%0.5%判定級別S=0.5級b、I m 5mA檔量程的校正:測量數(shù)據(jù)如下表所示1.0002.0003.0004.0005.000由小T大1.0102.0253.0304.0455.040由大T小1.0202.0303.0354.0505.0451.0152.02753.03254.04755.04250.0150.02750.03250.04750.0425d、判斷I m別:(mA)c、作岀校正曲線（I m 5mA 檔）Ii0 0475E冃max 100% 100% 0.95%量程5則I m 5mA檔改裝電流表級別為 S=1.0級3 電壓表的校正計算串聯(lián)電阻阻值 r

9、1和r2:r1UnS0Rg10 42.861 037.14(K ) ,r2(U m U n)S040(K )分別對Un和U m檔進行校正a、U n 1V檔量程的校正：U 24.7 0.040.988(V) ； U01(V)U U0 U -0.012 (V)U|0.012E 100% 1.2%則可判定等級S=1.5級Un 1b、U m 5V檔量程的校正：（數(shù)據(jù)表格如下）1.0002.0003.0004.0005.000由小t大0.9641.9562.9243.9404.944由大t小1.1041.9762.9523.9484.9481.0341.9662.9383.9444.9460.034-0

10、.034-0.062-0.056-0.054d、對U精U (V)進行級別判定:U max100%0.062100%1.24%則Um5檔改裝電壓表級別為S=1.5級C、作岀Um5V檔的校正曲線誤差分析及討論1. 改裝表、標(biāo)準電流表和電壓表、標(biāo)準電阻箱及萬用表示數(shù)不準所帶來的系統(tǒng)誤差。2. 測量時，由于個人因素所帶來的隨機誤差。課后思考題1 若校準電流表處理數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)被校表讀數(shù)總是大于標(biāo)準表讀數(shù)，其原因何在？校準電壓表岀現(xiàn)此情況 呢？答：校準電流表時，與式子Rg(n1)Rp相比較可知：選定的Rp的值偏大，Rp值偏大的原因由Rg(n1)Rp可知在于Rg的測量值偏大了。校準電壓表時，l(Rg Rs)

11、Rs值偏小的原因由Rs2 現(xiàn)有量程分別為 如果校正改裝表滿該度時，答：標(biāo)準表選用5、Umlg20、100、200的標(biāo)準毫安表，要對 5mA勺改裝表進行校正，應(yīng)選哪個(檔)毫安表; 標(biāo)準表指針超過最大刻度，該怎樣處理。5mA檔；選用20mA檔或調(diào)節(jié)滑線變阻器使標(biāo)準表指針向左偏轉(zhuǎn)。002”，請問應(yīng)怎樣才能得到較準確的阻值。Rg可知還是在于 Rg的測量值偏大。3若用數(shù)字萬用表測得某電阻時屏上顯示“ 答：將萬用表電阻檔調(diào)至較小量程再進行測量。U I g(Rg Rs)與式子U I g (Rg Rs)比較可知：選定的Rs的值偏小,4.設(shè)計電路圖將表頭改裝成兩個量程的電流表和兩個量程的電壓表。要求只用一個表頭和一個多檔轉(zhuǎn)換開關(guān),并計算所需串并聯(lián)電阻的阻值（提示，設(shè)計線路時要