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 g

p R I I I R -= 令n I I

g =，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 U

R -=

（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。常用的简便的校正方法是比较法，将待校表与标准表（级别数比待校表高两级的表）进行比较。

对扩大量程后的电流表进行校正，如图3所示。校正点应选在扩大量程的电表的全偏范围内各个标度值的位置上，

读出各个指示值

x I 和标准电表对应的指示

值s I ，得到各校正点的修正值

)(x s x x I I I I -=δδ。这样不仅可与等级度误

差仪∆作比较，以判定各校正点的x I δ是否

超过仪∆，而且可以画出电表的校正曲线

（以

x I 为横坐标，x I δ为纵坐标，两个标

准点用直线连起来，整个图形就是一个

折线状，如图4所示。使用这个电表时，

可以根据校正曲线修正电表的读数，得

到较为准确的结果。

对改装后的电压表则用标准电

压表进行校正，线路图如图5。校正

点同样应选在改装表的有标度值的

位置上，确定各校正点的x

s U U U -=δ

值，与准确度等级误差仪∆作比较，并作x U U

-δ曲线。

一、实验内容

（一）电流计内阻的测定 电流计有一定的内阻g R 。电表扩大量程或是改装时，我们需要知

道电流计的两个参数g I 和g R ，g I 可以在电流计的表盘上直接读出，g R 需测出。本实验用替代法测量，电路

如图6。

1、 将2S 置1处，调节

21R R 和，使电流表指针

在一较大值处，但不能

超过量程。

将2S 置2处，保持21R R 和不变，调节变阻箱0R ，使电流表指针指到原

来的指示值，则0R R g =。

（二）将电流计扩大量程至某mA 的电流表

1、计算分流电阻的阻值，用电阻箱作P R ，按图3接线。

2、校准扩程后的电表。先调准零点，然后校准量程，再校准有标度值的点。校准量程时，若与设计要求有差异，可微调P R ，是符合扩程要求；校准有标度值的点时，应使电流单调上升和下降各校一次，将校准表两次读数的平均值作为s I ，计算x s x

I I I -=δ，做校正曲线，并对是否符合准确度等级做出结论。

（三）将电流计改装成为一定量程的电压表

1、计算分压电阻s R ，用电阻箱作s R ，按图5接线。

2、校正改装后的电压表，方法同上；计算各校正点的x s U U U

-=δ，做校正曲线并对是否符合准确度等级做出结论。

二、列表处理数据，做出校正曲线。