实验7.3校准电压表 Microsoft Word 文档
实验七 电表的改装与校准
实验七电表的改装与校准实验简介磁电系电表测量机构的可动线圈允许直接通过的电流很小，用这种测量机构直接构成的电表叫表头。
表头只适用于测量微安级或毫安级的电流。
常用的不同量程的安培表和伏特表，均是将表头并联或串联适当阻值的电阻改装而成的。
通过本实验了解电表改装原理，掌握将微安表扩程为毫安表的方法，掌握学生式电位差计的使用及校准电表的方法，学习校准曲线的意义及作法。
实验目的1.掌握电流表扩大电表量限和电压量限的基本原理和方法。
2.了解电表校正和定标的基本概念。
实验仪器微安表、电流表、电压表、电阻箱、电键、滑线变阻器、稳压电源、导线等。
实验原理1．将表头改装成伏特表在表头上串联一个阻值适当的分压电阻Rs，使表头不能承受的那部分电压降落在Rs上，由表头和串联电阻Rs组成的整体，就是改装后的电压表。
串联的分压电阻Rs称为扩程电阻。
选用大小不同的Rs，就可以得到不同量程的电压表。
电压表扩程如图7-1所示，若已知流经表头电流Ig、表头电阻Rg，欲得电压量程为U时应串联的扩程电阻为Rs则有若电压表的扩程倍数为则扩程电阻2．将表头改装成安培表在表头两端并联一分流电阻R P，使超过表头量程的那部分电流从分流电阻R P流过，由表头和分流电阻R P组成的整体就是改装后的安培表。
电流表扩程如图7-2，当表头满刻度时，通过安培表的电流为I，通过表头的电流为Ig，则由欧姆定律可知若其扩程倍数则分流电阻3．电表的标称误差与校准标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，它包括了电表在构造上各种不完善因素引入的误差。
为了确定标称误差，用电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压，从而得到一系列的对应值，这一工作称为校准，校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。
选取其中最大的绝对误差，除以量程，定义为该电表的标称误差，即通过校准，测量出电表各个指示值Ix 和标准电表对应的指示值Is ，从而得到电表刻度的修正值ΔIx = Is -Ix 。
以Ix 为横坐标，ΔIx 为纵坐标，作出校准曲线Ix ～ΔIx ，两个校准点之间用直线连接，整个曲线如图7-3所示，根据校准曲线可以修正电表的读数。
电表的校准(高考秘籍必看)
实验 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。
图16-1 与表头并联的分流电阻R s 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。
电压测量技术的实验方法及注意事项
电压测量技术的实验方法及注意事项电压测量技术是电子工程领域中非常重要的一项技术，它在电路设计、故障排除以及设备维护中起着至关重要的作用。
本文将介绍一些电压测量的实验方法及注意事项，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
首先，我们需要了解电压测量的基本原理。
电压是指电场中两点之间的电势差，表示了电力的大小。
在实际应用中，我们通过使用电压表来测量电路中的电压。
电压表通常由一个滑动测量范围的指针和一个固定刻度盘组成，它们能够指示电路中的电压值。
现代电压表通常是数字化的，由数字显示和测量电路组成。
如果我们使用数字化电压表，我们需要注意选择合适的测量范围。
过小的测量范围会导致测量精度降低，而过大的测量范围可能会损坏电压表。
因此，在进行电压测量时，我们需要首先对电路中的电压进行初步估计，然后选择合适的测量范围。
在进行电压测量时，同时还需要注意正确接线。
将电压表的红色探头连接到电压源的正极，黑色探头连接到电压源的负极。
这样可以确保电压测量的准确性。
另外，我们还需要注意将电压表的测量设置调整到合适的电压范围，并确保接地。
在实验中，我们还可以使用示波器进行电压测量。
示波器可以显示电压随时间变化的波形图。
通过观察波形图，我们可以获得更多关于电压的信息。
使用示波器进行电压测量时，我们需要选择合适的探头，并使用示波器提供的测量功能进行实时测量。
除了选择合适的仪器和正确的测量方法，我们还需要注意一些细节。
首先，要确保电路处于安全状态。
在进行电压测量之前，需要将电路关闭并断开电源。
这样可以避免对仪器和人员造成危险。
其次，要注意避免电路中的干扰源。
在进行电压测量时，我们需要尽可能地减小外部干扰对测量结果的影响。
因此，在测量时，我们可以使用屏蔽线缆或电磁屏蔽室来减小电磁干扰。
此外，温度也会对电压测量结果产生影响。
电阻和其他元件的电阻值可能会随着温度的变化而发生变化。
在进行电压测量时，我们应该尽量使电路处于稳定的温度环境中，以确保测量结果的准确性。
电压表改装实验报告
电压表改装实验报告电压表改装实验报告引言：电压表是一种广泛应用于电子领域的测量仪器，用于测量电路中的电压。
然而，传统的电压表可能无法满足特定实验需求。
因此，本实验旨在通过改装电压表，使其具备更多功能和更高的精度。
实验目的：1. 改装电压表，增加额外的测量功能。
2. 提高电压表的测量精度。
实验材料：1. 电压表2. 电路板3. 电阻器4. 电容器5. 开关6. 连接线7. 电源实验步骤：1. 将电压表拆解，取出内部电路板。
2. 根据需求，在电路板上添加额外的测量功能电路。
例如，可以添加电阻器和电容器，以测量电阻和电容。
3. 连接电路板和电压表的显示屏，确保改装后的电压表能够正确显示测量结果。
4. 安装开关，用于切换不同的测量功能。
5. 连接电源，确保电压表能够正常工作。
6. 进行校准，调整电压表的测量精度。
实验结果：经过改装后，电压表成功增加了额外的测量功能。
通过切换开关，我们可以选择测量电压、电阻或电容。
此外，经过校准后，电压表的测量精度也得到了提高。
讨论与分析：通过对电压表的改装，我们成功增加了额外的测量功能。
这对于特定实验需求非常有用。
例如，在电子元件测试中，我们可以使用改装后的电压表直接测量电阻和电容，而无需使用其他仪器。
这不仅提高了实验效率，还减少了仪器成本。
此外，改装后的电压表的测量精度也得到了提高。
在实验中，我们进行了校准，调整电压表的测量误差。
这样，我们可以更准确地测量电路中的电压、电阻和电容。
在科研和工程应用中，精确的测量结果对于正确分析和判断电路性能至关重要。
然而，值得注意的是，电压表的改装需要一定的电子知识和技术。
在进行实验前，我们需要对电路原理和电压表的工作原理有一定的了解。
此外，实验中需要小心操作，避免损坏电压表或其他电子元件。
结论：通过本次实验，我们成功改装了电压表，增加了额外的测量功能，并提高了测量精度。
这对于特定实验需求非常有用，并且在科研和工程应用中具有重要意义。
物理实验技术中的电压校准方法分享
物理实验技术中的电压校准方法分享电压校准在物理实验中扮演着重要的角色，确保实验的准确性和可重复性。
本文将分享几种常用的电压校准方法，帮助读者更好地理解和应用于实验研究中。
1. 多米诺效应法多米诺效应法是一种简单易行的电压校准方法。
其原理基于多米诺骨牌排列在一条直线上，如果其中一块骨牌被推倒，会引起其他相邻骨牌的连续倒下。
类似地，通过将已知电压的信号源连接到一个接口电缆，再将该信号源与待校准的电压表相连，可以实现多米诺效应。
为了进行电压校准，首先需确保待校准电压表的准确性。
然后，将已知电压信号源的正极连接到电压表的正极，负极连接到负极。
通过改变信号源的电压值，例如从 1V 到 10V，观察待校准电压表的读数，并进行记录。
最终，对读数进行比较和分析，计算出待校准电压表的误差。
2. 桥法校准桥法校准是另一种常用的电压校准方法。
它基于电桥原理，通过比较两个电压的差异，得出被测电压表的误差大小。
在该方法中，首先需要一个稳定且精确的参考电压源。
使用标准电阻箱和变阻器来调整电阻，使桥路达到平衡状态。
同时，将标准电压源与被校准的电压表相连接，记录下被测表给出的读数。
然后，使用已知电压值进行一系列测试。
改变桥路中的电阻或电压，观察被测表的变化，并记录下读数。
最后，通过比较已知电压值和被测表给出的读数，计算出被测表的误差。
3. 参考电压法参考电压法是校准高精度电压表的一种常见方法。
它利用了稳定的参考电压源，通过将其输出与被校准电压表相连接，进行误差分析和校准。
首先，需要一个稳定的精确参考电压源，例如稳压源或芯片参考源。
将该电压源输出连接到被校准电压表的正负极，并记录下被测表给出的读数。
接下来，通过改变参考电压源的数值，例如从1V变化到10V，观察被校准电压表的读数，并进行记录。
最后，通过比较已知参考电压源的值和被测表给出的读数，计算出被校准表的误差。
总结以上所述是物理实验技术中常用的几种电压校准方法。
多米诺效应法简单易行，适用于初次校准；桥法校准精确可靠，适用于大多数情况；参考电压法适用于高精度电压表的校准。
电表的改装与校正实验报告数据
电表的改装与校正实验报告数据篇一：电表的改装与校正实验报告实验四电表的改装和校准实验目的1．掌握电表扩大量程的原理和方法； 2．能够对电表进行改装和校正； 3．理解电表准确度等级的含义。
实验仪器：微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特表，开关等。
实验原理：常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分，即表头。
表头通常是磁电式微安表。
根据分流和分压原理，将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。
一将微安表改装成电流表微安表的量程Ig很小，在实际应用中，若测量较大的电流，就必须扩大量程。
扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻RS。
如图1 所示，这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，根据欧姆定律可得，（I - Ig）RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则RS=Rgn?1IgRgI?Ig(1)由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n 倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为RS= Rgn?1。
图1 图2二将微安表改装成电压表我们知道，微安表虽然可以测量电压，但是它的量程为IgRg，是很低的。
在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上串联一个附加电阻RH，如图2所示，这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电压量程IgRg。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，根据欧姆定律可得，Ig(Rg+ RH)=U RH =三改装表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。
改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。
首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表（电压表）与标准表接入图3（或图4）中。
然后一一校准各个刻度，同时记下待U? Rg（2）Ig校电流表（或电压表）的示值I（或U）和标准表的示值和IS（或US）。
电压表校验规程
电压表校验规程
1、目的
规范电压表之校准程序,确保其于使用期间能维持其精密度和准确度,以保证产品之测试质量.
2、适用范围
本公司各种型号之电压表均适用之。
3、权责
3.1品质部QE：电压表之校准，仪器异常之处理。
4、定义
校准：在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由校准所复现的量值之间关系的一组操作。
测量准确度：测量结果与被测量真值之间的一致程度。
相对标准偏差：标准偏差与平均值的比值。
5、内容
5.1电压表校准
5.1.1 用待校电压表与已校准示波器分别测试200mV和200uV的电子负载做对比。
5.1.2量测三次，记录其读值。
5.2允许误差为： uV档±6uV；mV档±4mV
5.3校准合格者贴上合格标签；部分功能不合格且仍可使用者贴限用标签, 并注明限用范围；严重不合格者贴禁用标签,视情况提出异常报告并作追踪处理。
做好有关记录。
5.4 校准周期
校准周期为一年。
6、参考文件
《量测仪器控制程序》
JJF 1071国家计量校准规范编写规则
JJF 1001 通用计量术语及定义
GBT/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定7、记录表格
《测试设备校验记录表》。
电表改装与校准2
2.改装毫安表为电流表
方法：如图3所示，在表头上并联一个分流电阻R2 。这样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。
设表头改装后 的量程为I，根据 欧姆定律得到
（I-Ig) R2=IgRg
RW
若I=nIg，则
R2=Rg/(n-1) ①
标准表读数仍为原值，
这时
Rg = R2 。
+
被测表
K
R2
+
+
标准表
图1
返回
6
⑵ 替代法 电路如图2。将开关 K与“1”点相连，调 节电源电压和RW，使 表头指针指到0.80mA 。 然后将开关K与 “2”点相连，调节电 阻箱R2，使得标准表 读数仍为原值，这时 Rg = R2 。
+
R2
+
1
+
2K
图2 返回
返回
26
主要技术参数 1.指针式被改装表：量程1mA，内阻约155Ω ，精度1.5级 2.电阻箱：调节范围0～11111.0Ω，精度0.1级 3.标准电流表：0～2 mA，0～20mA两量程， 三位半数显，精度±0.5% 4.标准电压表：0～2V，0～20V两量程，三位 半数显，精度±0.5% 5.可调稳压源：输出范围0～2V，0～10V两量 程，稳定度0.1%/min，负载调整率0.1% 6.供电电源：交流220V±10%，50Hz 7.外形尺寸：400mm×250mm×130mm
，记下标准表读数(应为1.500V，可微调RM )。然后 每隔0.3V逐步减小改装表读数直至零点，再按原间
隔逐步增大到满量程，每次记下标准表相应的读数
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G E x E 0 图1 补偿法原理图 实验7.3 电势差计校准电表
电势差计是通过与标准电压进行比较来测定未知电压或电动势的一种仪器，由于其内部电路采用了补偿法，使被电路在测量时无电流通过，测量结果仅仅依赖于准确度极高的标准电池，标准电阻以及高灵敏度的检流计，因此可以达到相当高的准确度。
电势差计不仅可以精确测定电动势或电位差，而且可以精确地测定电流和电阻，有些电器仪表厂则用它来确定产品的准确度和定标。
一、实验目的
1. 训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。
2. 加深对补偿法测量原理的理解和运用。
实验原理
补充知识
（一）、补偿原理
E x 为待测电源的电动势，E 0为可改变电势差的
标准电源，G 为检流计。
调节E 0使检流计指零，
此时必有：E x =E 0
即E x 与E 0大小相等，方向相反。
这种方法
是利用已知电压来抵消待测电压的，故叫做补偿
法。
根据补偿原理，可设计出电势差计的实际工
作原理。
（二）、电势差计的工作原理
电势差计的工作原理如图2所示，E 为工作
电源，E s 为标准电池，AB 为精密电阻，I 0为工作电流，在平衡时，I 0电池的电动势，要求,(0s AB E Max R I I 0，置K R s ，则标准电池的电动势E s 与R s E s =I 0R s 然后置K 与待测电池接通，调节C
阻为R x ，则待测电池的电动势E x 与R x 上的电压互补，即
E x =I 0R x
(2)
比较（1）和（2）式得 s s x x E R R E = (3)
标准电池的电动势是温度(t ℃)的函数
275)20(105.9)20(1006.4)20()(-⨯--⨯-=--t t E t E s s
(4)
对于饱和式标准电池，E s (20)=1.01860V 。
图2 电势差计原理图 （三）、箱式电势差计的工作原理
箱式电势差计是一种精密而使用方便的仪器，它有三个重要的部分，如图3所示：（1）工作电流调节回路；（2）校正工作电流回路；（3）待测回路。
为了能从箱式电势差计直接读出待测电动势Ex 的值，需要事先用标准电池的电动势Es 来校准电势差计的工作电流I0，如：在测量时的温度t ℃下，Es(t)的值为1.0186V ，则选取标准电阻Rs 的值为101.86Ω。
然后接通各开关，并置K 于S ，调节R ，使检流计指零，这时，工作电流I0被校准，显然
)(010000.00A R E I s
s ==
图3 箱式电势差计原理图 测量E x 时，将K 置X ，调节R x 的大小，使检流计指零，则E x 与R x 上的电压相补偿。
即
图4 箱式电势差计实验装置示意图 E x =0.010000R x ，因此，可从电阻R x 的转盘上直接读出所测电池的电动势。
UJ31型箱式电势差计测电动势实验装置如图4所示。
二、实验要求：
1校准量限为7.5V 的电压表。
(1) 令稳压电源在0~24间作连续可调输出，设计标准电压表的控制电路。
(2) 根据电势差计和待校表的量限，选取适当的分压比和分压器总阻值。
(3) 作△U~U 校准曲线（△U 为校准值与电压表示值之差），对待校表作出质量评价。
三、实验仪器：
电势差计一套（包括标准电池、灵敏电流计、工作电源），直流稳压电源，分压器，标准电阻（若干），变阻器，待校电压表，开关，导线等。
四、实验提示
1． 分压器和分压比
不同型号的电势差计，测量范围各不相同，量程上
限也有几十毫伏至几十伏的多种规格。
若配上分压器，A 、
B 为电压输入端，其总阻值为R 0，A 、
C 为输出端，移动
滑动头C ，可控制输出电压的大小。
当C 在某一位置时，若令其分电阻为
01R m
R R AC i =
= 由串联电路特点可知 m
R R U U i i 10== 则 U m
U i 1= 式中1/m 称为分压比。
五、实验步骤
1. 将K 置于“断”，K 1置于 “×10”档，分压器输入端口接可调电源，输出“+”接“×100”，电势差计分别接上标准电池、检流计、工作电源。
“未知1”（或“未知2”）。
接分压器，调节Es(t)的值为1.0186V 。
然后调节检流计上“零点调节”旋钮，使检流计光标指零。
2. 根据温度修正公式计算标准电池的电动势E s 的值，调节R s 的示值与其相等。
将K 置“标准”档，按下K p “粗”按钮，调节R 1、R 2、R 3，使灵敏电流计指针指零，再按下K p
“细”按钮，用R3精确调节至灵敏电流计指零。
3. 置K“未知1”（或“未知2”）位置，按下K p“粗”按钮，调节读数转盘Ⅰ(×1)、Ⅱ(×0.1)和Ⅲ(×0.001)，使灵敏电流计指零；再按下K p“细”按钮，细调读数转盘使灵敏电流计精确指零。
此时被测电动势（或电压）E x等于读数转盘Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ上的示值乘以相应的倍率后再相加，即为所得的值。
六、问题讨论
1. 在校准电表时，为什么需要把电压（或电流）从小到大，再从大到小做一遍？如果两者结果完全一致，说明了什么问题？两者结果不一致，又说明了什么问题？
2. 在校准电表时，电势差计必须先将其工作电流标准化，然后才能进行测量，这是为什么？。