电表的扩程和校准
实验十电表的扩程与校准
实验十电表的扩程和校准【实验目的】1．掌握电表的扩程和校准的基本方法。
2．进一步认识滑线式变阻器对电路中电压和电流的调控作用。
【实验仪器】磁电式表头。
标准电流表，标准电压表，滑线式变阻器，旋钮式电阻箱，直流稳压电源，开关等。
【实验原理】1．将表头扩程为电流表磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成，表头的满偏电流很小（微安级）。
若要测量较大的电流，需要扩大其量程。
方法是：在表头两端并联一个分流电阻Rp（如图1），使超过表头能承受的那部分电流从Rp流过。
若表头的满偏电流Ig与内阻Rg已知，根据需要的电流表量程I，由欧姆定律可算出Rp 为Rp=IgRg/(I－Ig)=Rg/(ni－１) (1)式中ni＝Ｉ／Ｉg是电流表扩程倍数。
由表头和分流电阻Rp组成的整体就是电流表。
选用大小不同的Rp，就可以得到不同量程的电流表。
（图一）（图二）2．将表头扩程为电压表对一定内阻的表头，其端电压与通过它的电流成正比，只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值，就得到一只量程（U＝ＩgＲg）很小的电压表（通常只有零点几伏），为了测量较大的电压，在表头上串联一个扩程电阻Rs（如图2）使超过表头所能承受的电压降落在Rs上。
在已知满偏电流Ig和内阻Rg的条件下，根据需要的电压表量程U，容易算出扩程电阻为Rs=（Ｕ／Ｉg）－Ｒg＝（ni－１）Ｒg (2)式中 n = U / Ug = U / (Ig R g) 是电压扩程倍数。
由表头和扩程电阻Rs 组成的整体就是电压表，选用不同大小的Rs , 就可得到不同量程的电压表。
（图三）（图四）3．用比较法校准电表同时测量一定的电流（或电压），记下待校表的示值 Ix 和标准表的示值Is ，从而得到刻度的修正值△Ix( = Is－Ix ) 。
把被校表整个量程上不同的刻度值都校准一遍，可画出Ix－△Ix曲线（注意：相邻两校准点用直线连接，整个图形是一条折线，如图 3 ，称为校准曲线。
在以后使用这个电表时，就可根据校准扩程后的电表必须经过校准方能使用，方法是：用待校表和另一标准表曲线对其测量值予以修正，从而减小电表的误差，若把未经校准的电表用于测量，则所得结果的误差只能由电表的级别来估计，准确度就要差一些。
电表的扩程与校准实验报告
电表的扩程与校准实验报告电表的扩程与校准实验报告一、引言电表作为电力系统中重要的测量仪器，用于测量电能消耗。
然而，由于电能消耗的范围广泛，传统的电表往往无法满足高功率负载下的测量需求。
为了解决这一问题，本实验旨在通过扩程和校准电表，提高其测量范围和准确度。
二、扩程实验1. 实验目的通过改变电表的内部电路结构，使其能够承受更高的电流和电压，从而扩展其测量范围。
2. 实验步骤首先，根据电表的型号和规格，了解其最大电流和电压的限制。
然后，打开电表外壳，找到电路板上的扩程开关。
根据电表使用说明书，调整扩程开关的位置，使其适应所需测量范围。
最后，将电表外壳盖好，进行实验验证。
3. 实验结果经过扩程实验后，电表的测量范围得到了显著提升。
在高功率负载下，电表能够准确测量电流和电压，满足实际需求。
三、校准实验1. 实验目的由于电表在长期使用过程中，可能会因为环境变化、内部元器件老化等原因而导致测量准确度下降。
因此，校准电表是保证其测量精度的重要步骤。
2. 实验步骤首先，选择一台已经校准合格的标准电表作为参照。
然后，将标准电表与待校准电表同时连接到同一电路中，通过对比测量结果，确定待校准电表的误差。
接下来，根据误差大小，调整待校准电表的校准系数，使其测量结果与标准电表一致。
最后，对校准后的电表进行验证测试，确保其准确度达到要求。
3. 实验结果经过校准实验后，电表的测量准确度得到了有效提高。
与标准电表相比，待校准电表的误差显著减小，能够满足精确测量的要求。
四、结论通过扩程和校准实验，我们成功地提高了电表的测量范围和准确度。
扩程实验使电表能够适应更高功率负载下的测量需求，而校准实验则保证了电表的测量准确度。
这对于电力系统的正常运行和能源管理具有重要意义。
需要注意的是，扩程和校准实验应由专业人员进行，并遵循相关的安全操作规程。
此外，定期对电表进行扩程和校准是必要的，以确保其长期稳定和可靠的测量性能。
五、参考文献[1] 电表扩程与校准实验方法与技术要求. 中国电力出版社, 2012.[2] 张三, 李四. 电表扩程与校准技术研究. 电力科学与工程, 2015, 29(3): 45-52.。
电表的改装和校准实验总结
电表的改装和校准实验总结在实验室的日常实验中，电表的改装和校准是一个非常重要的环节。
本文将对电表的改装和校准实验进行总结，以供参考。
首先，我们需要明确电表的改装和校准的目的。
电表的改装是为了提高其测量精度和稳定性，而校准则是为了验证电表的测量结果是否准确。
因此，在进行电表的改装和校准实验时，我们需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保实验结果的准确性和可靠性。
在实验过程中，我们首先对电表进行了拆解和清洗。
拆解电表时，需要注意对电表内部零部件的保护，避免损坏电表的重要组成部分。
清洗电表时，要选择合适的清洗剂和工具，确保清洗干净，并注意不要在清洗过程中对电表造成损坏。
接下来，我们对电表的内部结构进行了改装。
改装的重点是对电表的测量元件进行调整和优化，以提高其测量精度和稳定性。
在改装过程中，我们需要根据电表的具体型号和技术要求，进行精准的操作，确保改装后的电表能够满足实验要求。
完成电表的改装后，我们进行了校准实验。
校准实验的主要内容包括对电表的测量范围、测量精度和稳定性进行验证。
在实验中，我们采用了标准电压和电流源，对改装后的电表进行了多次测量，并与标准值进行对比。
通过校准实验，我们可以验证电表的测量结果是否准确，以及改装后的电表是否满足实验要求。
在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的方向。
例如，在改装过程中，需要更加精细的调整和优化，以进一步提高电表的测量精度和稳定性。
在校准实验中，还可以增加更多的测量点和验证方法，以全面评估电表的性能表现。
综上所述，电表的改装和校准实验是一个重要的环节，对电表的测量精度和稳定性有着重要的影响。
通过对电表的改装和校准实验进行总结，我们可以更好地掌握电表的改装和校准技术，提高实验效率和准确性，为科研工作提供有力支撑。
希望本文的总结能够对相关实验工作提供一定的参考和帮助。
《电表的扩程与校准》课件
行业标准与规范的发展
国际标准
参与制定和推广国际电表 扩程与校准的统一标准， 提高国际竞争力。
国内标准
完善国内电表扩程与校准 的标准和规范，推动行业 健康发展。
认证体系
建立和完善电表扩程与校 准的认证体系，提高产品 质量和服务水平。
应用领域的拓展与深化
智能电网
推广电表扩程与校准技术在智能 电网领域的应用，提高电网运行
降低误差和提高可靠性
电表在长时间运行过程中，由于各种因素的影响，如温度、 湿度、机械振动等，可能会出现误差和失准的情况。通过电 表扩程技术，可以降低这些误差的影响，提高电表的可靠性 和稳定性。
扩程技术可以改善电表在不同环境下的适应性，使其在不同 的工作条件下都能保持较高的测量精度和稳定性，从而为电 力系统的安全稳定运行提供保障。
环境要求
确保校准环境温度、湿 度、气压等参数符合电 表使用说明书的要求。
标准器选择
根据电表类型和精度要 求，选择合适等级的标
准器。
电表检查
检查电表是否处于正常 工作状态，确保无故障
或误差超标等问题。
校准设备连接
确保校准设备与电表正 确连接，避免出现线路 接触不良或短路等问题
。
校准过程中的注意事项
01
CHAPTER 02
电表扩程的方法与技术
硬件扩程
硬件扩程是指通过增加电表的硬件设备，提高电表的测量范围和精度。
硬件扩程的方法包括更换高精度的电流和电压互感器、增加采样通道和位数等。
硬件扩程的优点是测量精度高、稳定性好，但成本较高，需要专业人员进行安装和 调试。
软件扩程
软件扩程是指通过软件算法和 技术，提高电表的测量范围和 精度。
符合要求。
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。
电表改装及校准
电表的改装及校准实验目的：1.学会使用实验方法测定电流计的内阻2.掌握电表扩大量程的原理和方法3.学会对改装后的电表进行校正和制作校正曲线实验仪器: 微安表头、数字检流计、伏特计、两个滑线变阻器、电阻箱等实验原理:（一） 电流计的量程实验用的电流计大部分是磁电式的电表，线圈转动的角度（指针所偏转的角度）与通过的电流成正比，其偏转角是有限的，最大偏转角g θ为90度左右，所对应的电流值就是该电流计的量程g I ，一般只有mA A 10~10μ量级。
（二） 电流计的扩大量程如欲用该电流计测量超过其量程的电流，就必须扩大其量程，扩大量程的方法是在电表两端并联一个分流电阻p R ，如图1所示。
图中虚框中的电表和p R 组成一个新的电流表。
设新电流表的量程为I ，则当流入的电流为I 时，由于流入电流计的电流为g I ，所以g I I -的电流从分流电阻p R 上流过，因 p g g g g R I I R I U )(-==由上式可算出并联电阻的分流电阻为g g gp R I I I R -= 令n I Ig =，称为量程的扩大倍数，则分流电阻为g p R n R 11-=当表头的规格g I ，g R 测出，根据所要扩大的量程倍数n ，就可以算出p R 。
同一电表，并联不同的分流电阻，就可以得到不同量程的电流表。
（三） 将电流表改装成伏特表电流表的满刻度电压也很小，仅为g g g R I U =，一般在mV mV 100~10量级。
若用它测量较大的量程，则用在表头上串联分压电阻s R 的方法来实现。
如图2所示，虚框中的电表和s R 组成一个量程为U 的电压表。
根据下式可计算出应串联的电阻。
串联不同的阻值可以得到不同量程的电压表。
g g s R I UR -=（四） 改装表的校正电流表在扩大量程或改装后，还需要进行校正。
校正的目的有二：一是评定该表在扩大量程或改装后是否符合原电表的准确度等级（级别数）；二是绘制校正曲线，以便对扩大量程或改装后的电表准确读数。
电表的扩程与校准
图 1
替代法
测量原理图见图2。当被测 电流计接在电路中时，用十 进位电阻箱替代它，且改变 电阻值，当电路中的电压不 变时，且电路中的电流(标准 表读数)亦保持不变，则电阻 箱的电阻值即为被测电流计 内阻。替代法是一种运用很 广的测量方法，具有较高的 测量准确度。
图
2
2、改装为大量程电流表
根据电阻并联规律可知，如果在表头两端并联上一个阻值 适当的电阻R2，如下图所示，可使表头不能承受的那部分 电流从R2上分流通过。这种由表头和并联电阻R2组成的整 体(图中虚线框住的部分)就是改装后的电流表。如需将量 程扩大n倍，则不难得出：R2=Rg/(n-1)
电表的扩程与校准
【实验目的】
1、测量表头内阻及满度电流。
2、掌握将1mA表头改成较大量程的电流表和电压 表的方法。 3、设计一个R中=1500Ω 的欧姆表，要求E在 1.3~1.6V范围内使用能调零。
4、用电阻器校准欧姆表，画校准曲线，并根据校 准曲线用组装 好的欧姆表测未知电阻。 5、学会校准电流表和电压表的方法。
4、改装毫安表为欧姆表
欧姆表原理图
串联分压式
并联分流式
【实验内容】
1、用中值法或替代法测出表头的内阻，按图1或图2 接线。Rg= Ω。 2、将一个量程为1mA的表头改装成5mA量程的电流表。 3、将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表。 4、改装欧姆表及标定表面刻度。
【思考与讨论】
【实验仪器】
1、DH4508型电表改装与校准实验仪
2、ZX21电阻箱(可选用)
【实验原理 】
1、电流计允许通过 的最大电流称为电 流计的量程，用Ig 表示，电流计的线 圈有一定内阻，用 Rg表示，Ig与Rg是 两个表示电流计特 性的重要参数
电表的扩程和校准
实验十 电表的扩程和校准【实验目的】1. 学会测定微安表（表头）的内阻。
2. 熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电表的基本方法。
3. 掌握校准电流表基本方法。
【实验仪器】表头、稳压电源、标准电阻、滑线变阻器、电阻箱、单刀双掷开关、电阻（10K ，100Ω左右）、导线等。
【实验原理】1. 测量微安表（表头）的内阻表头内线圈的电阻称为表头内阻Rg ，测量其值方法很多，在精度要求不高的条件下，可用“替代法”（也叫比较法）测量，如图１。
图中A 为参考电流表，G 为被测表头，R 为限流电阻，以限制回路中电流不超过表头的满刻度电流（量程）g I 。
测量时先将开关K 0掷1，调节滑线电阻器使G 达到某一值（不超过满刻度）记下此时A 表的电流值，然后将K 0掷向2，调节电阻箱使A 表的电流值达到刚才记下的值，此时电阻箱的电阻值就是表头的内阻Rg 。
E 110KK 02电阻箱A1GaAb图12. 扩大微安表的量程在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻R P （如图2），使流过表头的电流只是总电流的一部分。
表头G 和R P 组成的整体就是电流表。
选用不同阻值的R P 能得到不同量程的电流表。
图2中，当表头满偏时，通过电流表的总量程为I ，通过表头的电流为I g ，根据欧姆定律有I g R g =（I －I g ）R PG II gR PI P 图2故得 gg g p I I R I R -=若表头的量程要扩大g i I In =倍，则1-=i g p n R R 。
根据改装电流表的量程I 、表头的量程I g 和内阻R g ，可算出分流电阻R P 。
3. 校准电表所谓校准，就是将改装后的电表与标准表，同时对同一个对象（如电流或电压）测量，进行比较。
【实验内容】1. 测量表头内阻，并把微安表改装成电流表按图1接好电路，把滑动变阻器滑动触头拨在a 端，开关K 0接1，并把微安表选在50微安直流档，把滑线变阻器的滑动触头缓慢的向b 端滑动，在表头和微安表都不超过量程的情况下，使微安表达到某一值，并记下此值，然后把电阻箱的阻值调到最大值，不改变滑线电阻器的滑动触头及微安表的测量档位，把开关K 0掷向2端，调节电阻箱的值，使微安表的读数重新回到刚才所记下的值，此时电阻箱的阻值即为表头内阻Rg ．改变不同的微安表读数，测量三次，读数填入表1．本实验中把50微安的表头改装为5毫安的电流表。
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实验十 电表的扩程和校准
【实验目的】
1. 学会测定微安表（表头）的内阻。
2. 熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电表的基本方法。
3. 掌握校准电流表基本方法。
【实验仪器】
表头、稳压电源、标准电阻、滑线变阻器、电阻箱、单刀双掷开关、电阻（10K ，100Ω左右）、导线等。
【实验原理】
1. 测量微安表（表头）的内阻
表头内线圈的电阻称为表头内阻Rg ，测量其值方法很多，在精度要求不高的条件下，可用“替代法”（也叫比较法）测量，如图１。
图中A 为参考电流表，G 为被测表头，R 为限流电阻，以限制回路中电流不超过表头的满刻度电流（量程）g I 。
测量时先将开关K 0掷1，调节滑线电阻器使G 达到某一值（不超过满刻度）记下此时A 表的电流值，然后将K 0掷向2，调节电阻箱使A 表的电流值达到刚才记下的值，此时电阻箱的电阻值就是表头的内阻Rg 。
图1
2. 扩大微安表的量程
在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻R P （如图2），使流过表头的电流只是总电流的一部分。
表头G 和R P 组成的整体就是电流表。
选用不同阻值的R P 能得到不同量程的电流表。
图2中，当表头满偏时，通过电流表的总量程为I ，通过表头的电流为I g ，根据欧姆定律有
I g R g =（I －I g ）R P
图2
故得 g
g g p I I R I R -=
若表头的量程要扩大g
i I I
n =倍，则1-=i g p n R R 。
根据改装电流表的量程I 、表头的量程I g 和内阻R g ，可算出分流电阻R P 。
3. 校准电表
所谓校准，就是将改装后的电表与标准表，同时对同一个对象（如电流或电压）测量，进行比较。
【实验内容】
1. 测量表头内阻，并把微安表改装成电流表
按图1接好电路，把滑动变阻器滑动触头拨在a 端，开关K 0接1，并把微安表选在50微安直流档，把滑线变阻器的滑动触头缓慢的向b 端滑动，在表头和微安表都不超过量程的情况下，使微安表达到某一值，并记下此值，然后把电阻箱的阻值调到最大值，不改变滑线电阻器的滑动触头及微安表的测量档位，把开关K 0掷向2端，调节电阻箱的值，使微安表的读数重新回到刚才所记下的值，此时电阻箱的阻值即为表头内阻Rg ．改变不同的微安表读数，测量三次，读数填入表1．
本实验中把50微安的表头改装为5毫安的电流表。
计算量程扩大n 倍所需并联的电阻： 根据公式: 1
-=
n R R g p 计算所需P R 。
2. 校准改装的电流表（校准电路如图4所示）
用一个100欧姆左右的电阻R Z ，连在电路中，改变滑线变阻器的阻值，观察毫安表的读数，并观察表头的偏转．分别记下改装表和标准表相应的读数，填入表2中，以I 改为横坐标，以ΔI 为纵坐标，做出改装电表的校准曲线。
+
-
R g R p
标准表 R z
mA
a c
图4 电流表校准电路
改装表
K
图5 △I
电流表的校准曲线示意图
【数据处理要求】
表1 测量表头内阻
1 2 3 4
测量次数
读数
Rg
R
g
表2校准改装的电流表
校准点(mA）0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
标准表读数I S/mA 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
改装表读数I x/mA
修正值△I =I S -I x/mA
【思考题】
1.将表头扩程成电流表、改装成电压表的原理是什么？
2.为什么不用欧姆定律来测表头内阻？
3.如何测量表头内阻R g？在校准电流表和电压表时，如果发现改装表与标准表读数相比偏高，应如何调节分流电阻R P？。