电表的改装和校准
电表的改装和校准
实验6.16 电表的改装和校准1. 实验目的(1) 掌握改装电流表和电压表的原理和方法； (2) 学会校准电流表和电压表。
2. 实验仪器微安表(量程100μA)二个，毫安表(量程15mA)，伏特表(量程15V)，ZX21型旋转式电阻箱，滑线变阻器(0～100Ω)，直流稳压电源(0～15V)，单刀双掷开关各一个。
3. 实验原理在实验工作中，我们往往要用不同量程的电流表或电压表来测量大小悬殊的电流或电压。
例如从几微安到几十安，从几毫伏到几千伏。
但电表厂一般只制造若干规格的微安表和毫安表(通常称为表头)，我们可以根据实际需要，用并联分流电阻或串联分压电阻的方法，把它们改装成不同量程的电流表和电压表。
(1) 扩大微安表的量程若要扩大微安表(或毫安表)的量程，只要在微安表两端并联一个低电阻R s ，(称为分流电阻)即可，如图 6.16-1所示。
由于并联了分流电阻R s ，大部分电流将从R s 流过，这样由分流电阻R s 和表头组成的整体就可以测量较大的电流了。
设微安表的量程I g ，内阻为R g ，若要把它的量程扩大为I 0 ，分流电阻R s 应当多大？当AB 间的电流为I 0时，流过微安表的电流为I g (这时微安表的指针刚好指到满刻度)，流过R s 的电流I s = I 0 - I g ，由于并联电路两端电压相等，故0()g s g g I I R I R -= 0g g s gI R R I I ∴=- (1)通常取I 0= 10I g ，100I g ，… ，故分流电阻R s 一般为R g / 9 ，R g / 99 ，… 。
即：要把表头的量程扩大m 倍，分流电阻应取 1g s R R m =-(2) 把微安表改装成电压表若要把微安表改装成电压表，只要用一个高电阻R m (称为分压电阻)与原微安表串联即可，如图6.16-2所示。
由于串联了分压电阻R m ，总电压的大部分降在R m 上，这样由分压电阻R m 和表头组成的整体就可以测量较大的电压了。
电表的改装和校准
电表的改装与校准10物本二班 学号：2010405351 龙仲鸿一、实验目的1. 掌握一种测定电流表表头内阻的方法。
2. 学会将微安表表头改装成电流表和电压表。
3. 了解欧姆表的测量原理和刻度方法。
二、实验仪器磁电式微安表头、标准电流表、标准电压表、滑线变阻器、电阻箱、电池、开关（单刀单掷和双掷）和导线等。
三、实验原理1. 将微安表改装成毫安表用于改装的μA 表，习惯上称为“表头”。
使表针偏转到满刻度所需要的电流I g 称表头的（电流）量程，I g 越小，表头的灵敏度就越高。
表头内线圈的电阻R g 称为表头的内阻。
表头的内阻R g 一般很小，欲用该表头测量超过其量程的电流，就必须扩大它的量程。
扩大量程的方法是在表头上并联一个分流电阻R s （如图13-1所示）。
使超量程部分的电流从分流电阻R s 上流过，而表头仍保持原来允许流过的最大电流I g 。
图中虚线框内由表头和R s 组成的整体就是改装后的电流表。
设表头改装后的量程为I ，根据欧姆定律得：g g s g R I R I I =-)(（13-1）gg g s I I R I R -=（13-2）若： g nI I = 则： 1-=n R R g s （13-3）当表头的参量I g 和R g 确定后，根据所要扩大量程的倍数n ，就可以计算出需要并联的分流电阻R s ，实现电流表的扩程。
如欲将微安表的量程扩大n 倍，只需在表头上并联一个电阻值为1-n R g 的分流电阻R s 即可。
2. 将微安表改装成伏特表微安表的电压量程为I g R g ，虽然可以直接用来测量电压，但是电压量程I g R g 很小，不能满足实际需要。
为了能测量较高的电压，就必须扩大它的电压量程。
扩大电压量程的方法是在表头上串联一个分压电阻H R （如图13-2所示）。
使超出量程部分的电压加在分压电阻H R 上，表头上的电压仍不超过原来的电压量程I g R g 。
设表头的量程为I g ，内阻为R g ，欲改成的电压表的量程为V ，由欧姆定律得：V R R I H g g =+)( （13-4）可得： g gH R I VR -=（13-5） 可见，要将量程为I g 的表头改装成量程为V 的电压表，须在表头上串联一个阻值为HR 的附加电阻。
电表的改装与校准
04 电表的校准操作
校准前的准备
确定校准目的
明确电表校准的目标，是为了检测电 表的准确性、调整误差还是为了满足 特定标准。
选择校准设备
根据校准目的选择合适的校准设备， 如标准电阻、标准电流源等。
准备记录工具
准备用于记录校准数据的工具，如笔 记本、测量仪表等。
熟悉电表规格
了解被校准电表的规格、技术参数和 测量范围，以便进行准确的校准。
按照改装方案逐步进行改装操 作，如焊接、接线等。
检查与调试
完成改装后，检查电表是否正 常工作，并进行必要的调试，
确保电表性能符合要求。
改装后的测试与验证
测试精度
通过标准仪器或已知准确 度的电表进行比较测量， 测试改装后电表的测量精 度是否满足要求。
验证范围
在改装后的量程范围内， 测试电表是否能够准确测 量各种电流或电压值。
改装与校准的重要性
提高测量精度
保障用电安全
通过改装与校准，可以修正电表的误差， 提高其测量精度，从而保证计量的准确性 和公正性。
准确的电表能够及时发现电路故障和异常 用电行为，有助于保障用电安全。
降低能源消耗
促进节能减排
通过校准电表，可以更准确地计量电能消 耗，有助于用户合理安排用电计划，降低 能源消耗和碳排放。
家用智能电表的改装与校准需要遵循相关标 准和规范，如《智能电能表技术规范》等， 以确保改装后的电表能够满足家庭用户的计
量需求，同时保障用户的安全和隐私。
案三：实验室电表的改装与校准
实验室电表主要用于科学研究、教学和实验等领域， 需要具备高精度、高稳定性和可重复性等特点。因此 ，实验室电表的改装与校准要求较高。改装主要包括 定制化的电路设计、传感器配置和数据处理模块等。 校准则需要使用精密可调的标准信号源进行测试，确 保电表的误差和线性度等指标达到要求。
电表的改装与校准
实验原理
设改装后的电流表量程为I，则有
I-IgRsIgRg RsIIg-R Ig g
若 I=nIg，则有Rs=Rg/(n-1)。 当表头的量程Ig和Rg确定后，根据所需扩大量
程的倍数n，就可以计算出所需并联的分流电阻Rs。
实验原理
2. 毫安表改装伏特表 毫安表的电压量程为IgRg，虽可直接测量电压，
电表的改装与校准
实验原理
1. 电流表扩大量程
使表针偏转到满刻度所需的电流Ig称为表 头（电流）的量程，Ig越小表头的灵敏度越高。 表头内线圈的电阻Rg一般很小，欲用表头测量 超过其量程的电流，就必须扩大它的量程。
实验原理
扩大量程的方法是在表头上并联一个分流电阻 Rs，如下图所示。图中虚线框内由表头和分流电阻 Rs组成的整体就是改装后的电流表。
实验内容及步骤
0.10
0.05 0
-0.05 -0.10
△IX/mA
2.00
4.00
6.00
8.00
电流表校正曲线
10.00 IX/mA
实验内容及步骤
电流表校正数据表格
单位 mA
分流电阻 RS: 计算值
Ω 实验值
Ω
IX
IS
△IX= IS- IX
实验内容及步骤
2. 将5mA的电流表改装成量程为10V的电压表 （选作）
(2mA)。这时表头示值正好等于电阻箱R3 的读数， 实验按下表格要求测量3次。
I/mA Rg/Ω Rg/Ω
测量表头内阻数据表
实验内容及步骤
2. 将5mA的表头改装成量程为10mA的电流表
实验内容及步骤
a)根据测出的表头内组Rg，求出分流电阻Rs（计 算值）。将电阻箱调到Rs后，图中的虚线框即 为改装后的10mA电流表。
电表的改装和校准专题
I/mA Rg/Ω
Rg/Ω
2、电表内电阻的测定
半偏法（不计电源内阻）
思考题 1．校正电流表时，如果发现改装表的读数相对 标准表的读数都偏高，试问要达到标准表的数 值，此时改装表的分流电阻应调大还是调小？ 为什么？ 2．校正电压表时，如果发现改装表的读数相对 标准表的读数都偏高，试问要达到标准表的数 值，此时改装表的分压电阻应调大还是调小？ 为什么？
改大量程电压表
R n 1 Rg
在表头串联一个阻值较大的电阻
例1:有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流 Ig=3mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要 串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？
U Ug Ig Rg R UR V U
R串=990 Ω
Rv=1000 Ω
实验内容及步骤
实验原理
设表头的量程为Ig，内阻为Rg，欲改成的电压量程 为U＝nUg ，则
U I g Rg RH U RH -Rg (n 1) Rg Ig
要将量程为Ig的表头改装成量程为U＝nUg的电压表，需在表头 上串联一个阻值为RH的分压电阻。 同一表头，串联不同的分压电阻可得到不同量程的电压表。
例有一个电流表G，内阻Rg=25 Ω ，满偏电流Ig=3mA。 要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的 电阻？改装后的电流表内阻多大？
U I
Ig Rg IR R
I
A
U
R=0.126 Ω
RA=0.125 Ω
实验原理
2.毫安表改装伏特表
毫安表的电压量程为Ug ＝IgRg，虽可直接测量电压，但量程 很小。为测量较高电压，须扩大它的电压量程。方法是在表 头上串联一个分压电阻RH。
电表的改装和校准
校准注意事项
安全注意事项
在校准过程中，要确保操作安全，避免发生触电、 短路等事故。
精度要求
在选择标准表时，应确保其精度等级和稳定性符 合要求，以保证校准结果的准确性。
ABCD
环境要求
校准环境应保持干燥、无尘、无磁场干扰，温度 和湿度应符合要求。
定期校准
为确保电表的准确性，应定期进行电表的校准工 作。
确保电表测量的准确性和可靠性
随着使用时间的推移，电表可能会因为各种原因（如磨损、老化等）导
致测量误差，因此需要定期进行校准，确保其准确性。
02
提高能源利用效率
准确的电能测量有助于用户更好地了解自己的能源消耗情况，从而采取
措施降低能耗，提高能源利用效率。
03
保障安全
不准确的电表可能会导致电器设备过热或超载，从而引发火灾等安全事
校准目的
为了确保电表的测量准确性，需要定期对电表进行校准。
校准方法
使用标准电表和稳定的电源，对被校准的电表进行测试和调整。
校准效果
校准后的电表能够更加准确地测量电流和电压，减少了误差，提 高了测量的准确性。
案例三：改装和校准的综合应用
改装和校准目的
为了进一步提高电表的测量精度 和可靠性，可以将改装和校准结 合起来进行。
电表的改装和校准
contents
目录
• 引言 • 电表改装 • 电表校准 • 电表改装和校准的实践案例 • 结论
01 引言
主题简介
电表是一种用于测量电能的仪表，广 泛应用于家庭、工业和商业领域。
随着科技的发展，电表的功能和精度 要求也在不断提高，因此需要进行改 装和校准。
改装和校准的重要性
01
故。因此，改装和校准电表也是保障公共安全的重要措施之一。
实验十三电表的改装与校正
在实验过程中，我深刻感受到了实践 的重要性，只有通过亲手操作，才能 真正理解并掌握知识。同时，我也体 会到了实验的严谨性和精确度对于科 学研究的至关重要性。
实验不足与改进建议
实验不足
在实验过程中，我发现自己对电表的工作原理理解还不够深入，导致在改装和校正过程 中遇到了一些困难。此外，我在实验操作中也存在一些不规范的地方，影响了实验结果
02 电表改装原理
电表改装的意义
01
02
03
提高测量精度
通过改装电表，可以改善 其测量误差，提高测量精 度，从而更好地满足实验 和工业测量的需求。
扩展测量范围
通过改装电表，可以扩大 其测量范围，使其能够适 应更大或更小的电流或电 压的测量。
定制化需求
根据不同的实验或应用需 求，可以改装电表以实现 特定的功能，如高精度、 快速响应等。
实验十三：电表的改装与校正
目录
• 实验目的 • 电表改装原理 • 电表校正方法 • 电表准确度的重要性 • 实验总结
01 实验目的
掌握电表的改装原理
总结词
理解电表改装的基本原理，包括电流 表、电压表的改装原理。
详细描述
掌握电流表、电压表的改装原理，了 解如何将电流表改装成电压表或反向 接法改装成电流表，理解电表改装中 串联电阻和并联电阻的原理。
电表准确度与误差的关系
01
电表准确度越高，其测量误差越小。
02
误差的存在是不可避免的，但可以通过提高电表准 确度来减小误差的影响。
03
在实际应用中，应充分考虑电表准确度与误差的关 系，选择合适的电表以保证测量精度。
05 实验总结
实验收获与体会
实验收获
通过本次实验，我深入了解了电表的 工作原理和改装技术，掌握了电表校 正的方法和步骤，提高了自己的动手 能力和实验技能。
电表的改装与校准
4 测定R1和R2的阻值，并装配成安培表和伏 特表 5 调整改装成的安培表和伏特表的满量程， 并对分度进行校准。 要求：画出电路图，拟出操作计划，列出 校准结果表格，测出结果，并作出校准曲 线。 提示：以被校表的读数与标准表的读数的 差为纵坐标，以被校表的指示值为横坐标 做校准曲线。
注意事项
1.接通电源前，应检查滑线变阻器的滑键 是否在安全位置。 2.调节电阻箱时，防止电阻值从9到0的突 然减小。 3.记录时注意有效数字位数。
电表的改装和校准
简单设计性实验
任务
将一个表头改装成一个能测量0-100mA的 安培表和一个能测量0-3V的伏特表
目的
初步培养学生能根据要求，设计简单实验 的独立工作能力 巩固电学基本仪器的使用
பைடு நூலகம்纲
首先应知道表头的满度 电流Ig和内电阻Rg,算 出分流电阻R1和分压电 阻R2。再装配成安培表 和伏特表，经校准后可 供使用。
报告内容
1 实验名称、目的与任务 2 分项列出仪器清单，包括型号规格 3 分项列出计算公式，电路图，数据表格。
参考步骤
1 用比较的方法测定表头的满度电流Ig 要求：画出电路图，拟出操作计划，测出结果。 提示：将表头和标准微安表相串联，改变通过 表头的电流强度，使表头指针偏转到满刻度为止。 2 测定表头的内电阻Rg 要求：画出电路图，拟出操作计划，测出结果。
提示：（1）当表头指针偏转到满刻度时，如果在 表头上并联一个阻值和表头内阻Rg相等的电阻， 则表头的偏转将减小一半。注意这时应保持总电 流不变。---半值法 （2）让微安表和表头串联并使微安表的示 值较大，再让微安表和电阻箱串联并且微安表的 示值仍为同一个值，就认为表头的内阻和电阻箱 的阻值相同—替代法 3 计算出表头改装为安培表时的分流电阻R1和伏 特表时的分压电阻R2。 要求：列出计算公式，算出结果。