電表的改裝與校準(zhǔn)

電表的改裝與校準(zhǔn)[實驗?zāi)康腯1．學(xué)會測定表頭的內(nèi)阻和滿度電流；2．熟悉電流表、電壓表、歐姆表的構(gòu)造原理，學(xué)會改裝并校準(zhǔn)電流表、電壓表的基本方法。[實驗儀器]DH4508型電表改裝實驗儀1臺（使用說明見附錄），ZX21a電阻箱（可選用）。[實驗原理]常見的磁電式電流計主要由放在永久磁場中的由細漆包線繞制的可以轉(zhuǎn)動的線圈、用來產(chǎn)生機械反力矩的游絲、指示用的指針和永久磁鐵所組成。當(dāng)電流通過線圈時，載流線圈在磁場中就產(chǎn)生一磁力矩，使線圈轉(zhuǎn)動，從而帶動指針偏轉(zhuǎn)。線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小與通過的電流大小成正比，所以可由指針的偏轉(zhuǎn)直接指示出電流值。1．表頭的主要參數(shù)的測定表頭的主要參數(shù)：量程和內(nèi)阻。量程是指針偏轉(zhuǎn)滿刻度時可測的最大電流值，也稱表頭的滿偏電流。表頭的內(nèi)阻是偏轉(zhuǎn)線圈的直流電阻。電表的內(nèi)阻是電表兩端的電阻。測量內(nèi)阻的方法很多，這里介紹常用的兩種方法：（1）半偏法也稱中值法測量電路如圖1-a所示，（請問：為什么這里用限流接法？）將斷開，閉合，接通電路，調(diào)節(jié)使表頭滿偏，記下此時標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)，然后接通，在保持標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)仍為的情況下，調(diào)節(jié)電阻箱的值使表頭恰好為滿刻度值的一半（這時若標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)不為，則應(yīng)調(diào)節(jié)使標(biāo)準(zhǔn)表回復(fù)到原讀數(shù)，并再調(diào)節(jié)電阻箱使表頭恰好為滿刻度值的一半處，如此反復(fù)），則。（2）替代法測量電路如1-b所示，將置于1處，調(diào)節(jié)使表頭滿偏（或在某一較大示值處），記下此時標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)；將置于2處，調(diào)節(jié)使標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)仍為，則。替代法是一種運用很廣的測量方法，具有較高的測量準(zhǔn)確度。（請問：如何確定表頭的量程？）2．將表頭改裝成大量程的電流表在表頭兩端并聯(lián)一個阻值較小的分流電阻（如圖2），使流過表頭的電流只是總電流的一部分。表頭和組成的整體就是電流表。選用不同阻值的能得到不同量程的電流表。在圖2中，當(dāng)表頭滿偏時，通過電流表的總量程為，通過表頭的電流為，根據(jù)歐姆定律有 故得，若表頭的量程要擴大倍，則（1）測出表頭的量程和內(nèi)阻，按所需的電流表量程，可算出分流電阻。3．將表頭改裝成大量程的電壓表在表頭上串聯(lián)一個阻值較大的分壓電阻（如圖3），使超過表頭電壓量程的那部分電壓降落在電阻上。亦稱為擴程電阻。表頭和組成的整體就是電壓表。選用不同阻值的可以得到不同量程的電壓表。在圖3中，當(dāng)表頭滿偏時，通過表頭的電流為，設(shè)改裝后電壓表總量程為，因為，則（2）式中稱為電壓表的每伏歐姆數(shù)，這是一個很重要的參數(shù)，單位為。由（2）式根據(jù)所需要的電壓表量程和表頭量程、內(nèi)阻，可算出分壓電阻。4．電表的校正所謂校準(zhǔn)，就是將改裝后的電表與標(biāo)準(zhǔn)表，同時對同一個對象（如電流或電壓）測量，進行比較。校正電表時，應(yīng)做到“三校”：（1）校零點。在電路沒接通之前，檢查被校表表頭和校準(zhǔn)表是否指零，否則要機械調(diào)零；（2）校量程。接通電路，用標(biāo)準(zhǔn)表校準(zhǔn)改裝表的量程。校準(zhǔn)時若稍有差異，可稍調(diào)和（或調(diào)和），使之符合量程要求。（3）校其他刻度值。在校準(zhǔn)其他刻度時，校正點應(yīng)選在被校表（即改裝表）的量程范圍內(nèi)各個標(biāo)度值的位置上，并使被校表的電流（或電壓）等間隔單調(diào)上升和單調(diào)下降各一次（即從大到小校準(zhǔn)5-10個刻度值，然后再從小到大重復(fù)校一遍），依次同時記下被校表和標(biāo)準(zhǔn)表在各校點的讀數(shù)，分別記為和（或和），從而得到該刻度的修正值（或），并用坐標(biāo)紙繪出電表的校正曲線圖（或），如圖4所示。（校正曲線的作用：在以后使用這個改裝表測量時，根據(jù)校正曲線可修正電表的讀數(shù)，得到較為準(zhǔn)確的測量結(jié)果。）5．電表的標(biāo)稱誤差和等級標(biāo)稱誤差是指電表的讀數(shù)和準(zhǔn)確值的差異，它包括了電表在構(gòu)造上各種不完善的因素所引起的誤差。為了確定標(biāo)稱誤差，將改裝電表和一個標(biāo)準(zhǔn)電表同時測量一定的電流（或電壓），稱為校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的結(jié)果得到電表各個刻度的絕對誤差，選取其中最大的絕對誤差除以量程，即為該電表的標(biāo)稱誤差。即根據(jù)標(biāo)稱誤差的大小，可確定電表的準(zhǔn)確度等級。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，指針式電表一般分為7個準(zhǔn)確度等級，即0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0共7個等級。電表的等級是國家對電表規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)，電表出廠時一般已將級別標(biāo)在表盤上。[實驗內(nèi)容]測定DH4508型電表改裝與校準(zhǔn)實驗儀上面表頭的內(nèi)阻。（參看電路圖1）將的表頭擴程改裝成量程為和電流表，并按圖5電路對改裝表進行校準(zhǔn)。將的表頭擴程改裝成量程為和電壓表，并按圖6電路對改裝表進行校準(zhǔn)。請思考：為什么本實驗的電路都是用限流接法而不用分壓接法？[數(shù)據(jù)處理]整理并建立實驗數(shù)據(jù)列表。用坐標(biāo)紙作出改裝電表的校準(zhǔn)曲線圖（或）。計算改裝電表的標(biāo)稱誤差。[附錄DH4508型電表改裝與校準(zhǔn)實驗儀簡介]1．主要技術(shù)參數(shù)指針式被改電表：量程,內(nèi)阻約，精度1.5級。電阻箱：調(diào)節(jié)范圍，精度0.1級。標(biāo)準(zhǔn)電流表：,兩個量程，三位半數(shù)顯，精度級。標(biāo)準(zhǔn)電壓表：,兩個量程，三位半數(shù)顯，精度級?？烧{(diào)穩(wěn)壓源：輸出范圍,兩個量程，穩(wěn)定度，負載調(diào)整率。供電電源：交流,。外型尺寸：。2．使用說明儀器內(nèi)附指針式電流計、標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、十進式電阻箱、專用導(dǎo)線及其它部件，無需配件便可完成多種電表的改裝實驗。儀器的面板見附圖1附圖1面板示意圖1．穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)電位器2．穩(wěn)壓電源輸出端3．穩(wěn)壓電源指示表頭4．標(biāo)準(zhǔn)電壓表輸出端5．標(biāo)準(zhǔn)電壓表