大学物理：电表的改装及校准
实验十-电表改装与校准_(2)
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图2 返回
7
2.改装毫安表为10mA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
۩ 大学物理实验
实验二 电表改装与校准
物理实验室
目录
1、实验目的 2、实验仪器 3、实验原理 4、实验内容 5、思考题 6、 HLD-ARC-II型电表改装与 校准实验仪使用说明
一、实验目的
1.学习测量微安表（表头）的量程和内阻
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.学会校准电流表和电压表的方法
14
四、实验内容
1.当被测电流计接在电路中时，选择适当的电压E
和Rw值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数Ia； 不改变电压E和Rw的值，用电阻箱R12（注：接线方法 见附录仪器说明）替代被测电流计，调节电阻箱R12阻 值使标准电流表的读数仍然为Ia，此时电阻箱R3的阻 值即为被测电流计的内阻 Rg= Ω。
图5
23
⑶ 取电阻箱的电阻为一组特定的数值Rxi，读出 相应的偏转格数di，将数据记录在表3。
表3
Rxi （Ω）
0
300 375 500 750 1500 3000 4500 6000 7500
1/5R中 1/4R中 1/3R中 1/2R中 R中 2R中 3R中 4R中 5R中
∞
偏转格数 （di）
RW
若I=nIg，则
大学物理试验改装电表
电容器
选择适当的电容器，以实现电表 动态特性的调整。
二极管
选择适当的二极管，以实现正负 极性的测量。
组装和测试
组装
按照改装方案将电阻器、电容器和二极管等元件组装到电表 上。
测试
对改装后的电表进行测试，检查其量程、精度和测量范围是 否符合要求，并进行必要的调整和优化。
04 实验结果与分析
实验数据记录
学习如何改装电表
总结词
改装电表是实验的重要环节，通过改装电表可以了解其工作原理，并提高实验 技能和动手能力。
详细描述
改装电表需要一定的电子技术和实验技能。在实验中，学生需要学习如何调整 电表的内部结构，改变其测量范围或精度。通过改装电表，学生可以更深入地 了解电表的原理，提高自己的实验技能和动手能力。
03 实验方法和步骤
电表工作原理分析
电流表
电流表是用来测量电路中电流的仪器 ，其工作原理基于安培环路定律，通 过测量线圈在磁场中的旋转角度来反 映电流的大小。
电压表
电压表是用来测量电路中电压的仪器 ，其工作原理基于法拉第电磁感应定 律，通过测量电场力对电荷的作用力 来反映电压的大小。
改装方案设计
实验中存在的问题与改进建议
实验操作不规范
在实验过程中，我发现自己有时操作不够规 范，导致测量结果存在误差。为了改进这个 问题，我需要加强实验操作的练习，提高操 作的准确性和稳定性。
实验数据处理不当
在处理实验数据时，我发现自己对数据处理 的方法和技巧掌握不够熟练，导致数据处理 结果不够准确。为了改进这个问题，我需要 加强学习数据处理的方法和技巧，提高数据 处理的能力。
改装效果评估与讨论
改装效果评估
根据实验结果和数据处理结果，我们对 改装效果进行了评估。评估指标包括改 装后电表的灵敏度、误差范围以及稳定 性等。通过与理论预期结果的比较，我 们对改装效果进行了综合评价。
电表改装与校准实验报告
电表改装与校准实验报告1. 引言电表是测量电能消耗的重要仪器，在电力系统中起到了至关重要的作用。
然而，由于设备老化、使用不当等原因，电表的准确性可能会受到影响。
因此，对电表进行改装与校准是必要的。
本实验旨在通过改装电表，并对其进行校准，提高电表的准确性。
2. 改装电表2.1 选取适当的电表在改装电表之前，我们需要选择合适的电表。
根据实验要求，我们选择了一款具备高精度、稳定性好的电表进行改装。
2.2 电表改装步骤1.打开电表外壳：使用螺丝刀拧开电表外壳上的螺丝。
2.识别电表内部结构：了解电表内部结构，确定需要改装的部分。
3.拆卸原有元件：将需要改装的元件进行拆卸，如电流互感器、电压互感器等。
4.安装改装元件：根据实验需求，选取合适的改装元件进行安装。
5.连接电线：将改装元件与电表内部电路进行适当的连接。
6.固定改装元件：使用螺丝将改装元件固定在电表内部。
7.关闭电表外壳：将电表外壳盖好，并拧紧螺丝。
3. 电表校准实验3.1 实验前准备在进行电表校准实验之前，我们需要做一些准备工作：1.确保实验室环境稳定，温度、湿度等因素不会对实验结果产生影响。
2.准备标准电源及标准电表：我们需要一台高精度的标准电源和一个经过准确校准的标准电表作为参考。
3.配置测试电路：根据实验需求配置相应的测试电路，包括电压源、电流源等。
3.2 校准步骤1.连接电路：根据实验需要，将待校准的电表与标准电源、标准电表以及测试电路连接起来。
2.校准电流测量：通过调节标准电源的输出，使电流在不同量级下均匀变化，记录待校准电表和标准电表的测量值，并进行比较。
3.校准电压测量：通过调节标准电源的输出，使电压在不同量级下均匀变化，记录待校准电表和标准电表的测量值，并进行比较。
4.校准功率测量：通过调节标准电源的输出，使功率在不同量级下均匀变化，记录待校准电表和标准电表的测量值，并进行比较。
5.校准能量测量：通过长时间稳定供电，记录待校准电表和标准电表的能量计量值，并进行比较。
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。
【实用】电表改装与校准实验PPT文档
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)
扩 流 后 的 电 流 表 原 理 图
大学物理实验
电表改装与校准实验
物电学院普物教研室
【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。
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。
【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)
好1、的D欧H4姆50表8型测电未小表知改电的装阻R与。M校，准就实验可仪 以得到不同量程的电压表。扩程电阻值为：
再用十进位电阻箱与电
2、改装为大量程电流表 1、DH4508型电表改装与校准实验仪 持不变，则电阻箱的电阻
RM U Rg Ig
值即为被测电流计内阻。
的电流(标准表读数)亦保 扩
持不变，则电阻箱的电阻 程
【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
测内阻Rg 常用方法
半电流法 或中值法
替代法
半电流法
表读数(总电流强度)仍
2持、不Z变X2，1电则阻电箱阻(箱可的选电用阻)测量原理图见图1。 持电不流变 计，的则电电流阻不箱超的过电I当g?阻被测电流计接在电路 3、将一个量程为1mA中的表时头改，装使成量电程的流电计压表满。 偏， 1值、即测为量被表测头电内流阻计及内满阻再度。电用流。十进位电阻箱与电 且2、改改变装电为阻大值量，程当电电流路流表中计并联作为分流电阻 当被测电流计接在电路，改变电阻值即改变分 再成用的十 整进体位就电是阻电箱压与表电，流串程联的度电阻，RM当叫做量电程到阻的R中电M压，间表如。下值图，所示且，使标表准头上不能 然这时分流电阻值就等表读数(总电流强度)仍 中于时电， 流使计电的流内计阻满。偏，保持不变，可通过调电
大学物理实验报告电表的改装
⼤学物理实验报告电表的改装实验报告电表的改装⼀般电流计（表头）只允许通过微安级（低等级的也有毫安级的）电表，只能测量较⼩的电流或电压。
⽽实际测量的电流和电压都较⼤，要将表头改装，扩⼤其量程，常使⽤的各种电表都是⼯⼚设计、改装完成的。
有些电表为了测量交流电压或电流，在表内配上了整流元件。
关键词：电流计；表头；电流；电压⼀、实验⽬的1．掌握扩⼤电表量程的原理和⽅法；2．了解欧姆表的改装和定标。
⼆、实验原理1．表头的两个参数Ig 和Rg的测定要将表头改装成电表，必须知道表头的两个参数——使表头偏转到满刻度的电流Ig和表头内阻Rg。
这两个参数在表头出⼚时都会给出。
下⾯介绍实验测定这两个参数的⽅法，测量原理和线路如图9-1-1所⽰。
图9-1-1 表头I g，R g测定电路图（1）Ig的测定⾸先置滑线变阻器滑动触点C于输出电压最⼩处（A端），将开关S2合于“1”处时，表头G与微安表串联（图9-1-1中微安表⽐待测表头有较⾼准确度的“标准表”，若改⽤mA 级表头，则“标准表”相应地改为较⾼级别的mA表）。
接通开关S1，移动滑动触点C，逐渐增⼤输出电压，使表头G指针偏转到满刻度，此时微安表上读出的电流值即为Ig，记下这个值。
（2）Rg的测定保持上述电路状态不变（即不改变电源电压和C点的位置），使可变电阻R（采⽤电阻箱）为较⼤值，将开关S2拨于“2”处，连续减⼩R的值，使微安表重新指到Ig处，此时R的值即为Rg，这种⽅法称为替代法。
Ig 和Rg是表头的两个重要参数。
在选择表头时，这两个参数值越⼩越好。
2.电流表量程的扩⼤表头不能测量较⼤电流，如图9-1-2所⽰，若并上⼀个低值电阻R s ，则可以扩⼤其量程。
由图9-1-2，并联电阻R s 的值通过计算可以得到（I-I g ）R s =I g R g （9-1-1）所以R s =（9-1-2）若令n=，则R s =（9-1-3）式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩⼤倍数。
电表改装与校准实验
R2=Rg/(n-1)
扩 流 后 的 电 流 表 原 理 图
3、改装为电压表
给表头串联一个阻值适当的电阻RM，如下图所示，使表头上不能 承受的那部分电压降落在电阻RM上。这种由表头和串联电阻RM组 成的整体就是电压表，串联的电阻RM叫做扩程电阻。选取不同大 小的RM，就可以得到不同量程的电压表。扩程电阻值为：
律来进行测定？能否用电桥来进行测定而又保证通过
电流计的电流不超过Ig?
校准电流表时发现改装表的读数相对于校准表的读数
偏高，试问要达到校准表的数值，改装表的分流电阻 应调大还是调小?
校准电压表时发现改装表的读数相对于校准表的读数
偏低，试问要达到校准表的数值，改装表的分压电阻 应调大还是调小?
再见！
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、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
大学物理实验
电表改装与校准实验
【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、用标准表校准电流表和电压表，画校准曲 线，并分析校准曲线。 4、学会校准电流表和电压表的方法。
【实验仪器】
TKDG－I型电表改装与校准实验仪
电表的改装与校准实验总结
电表的改装与校准实验总结引言电表是用来测量电流、电压和功率等电力参数的仪器。
随着科技的进步和电力需求的增加，对电表的精度和功能要求也越来越高。
为了满足特定的需求，人们常常需要对电表进行改装和校准。
本文将总结电表的改装与校准的实验过程和结果，并进行讨论。
1. 改装实验1.1 改装目的改装电表是为了满足特定需求，例如提高精度、加入通信功能或改变显示方式等。
本次改装实验的目的是将电表从模拟式变为数字式，以提高测量精度和方便数据记录。
1.2 改装过程首先，我们打开电表的外壳，拆下原有的模拟测量电路。
然后，我们设计并安装了新的数字测量电路，包括A/D转换器和微控制器等元件。
接下来，我们编写了相应的软件程序，以实现电压、电流和功率的数字转换和显示。
最后，我们将改装后的电表进行测试，检查其测量精度和功能是否正常。
1.3 改装结果经过改装，电表的测量精度得到了显著提高。
与模拟式电表相比，数字式电表的测量误差减小了约30%。
此外，由于引入了微控制器，数字式电表还具有了数据记录和通信功能，方便了数据的采集和传输。
2. 校准实验2.1 校准目的由于电表的测量精度与时间和环境条件等因素有关，经过一段时间的使用，电表的测量误差会逐渐增大。
为了保证测量结果的准确性，需要对电表进行定期校准。
本次校准实验的目的是检查并调整电表的测量误差，使其符合国际标准要求。
2.2 校准过程首先，我们准备了标准电源和标准电流表，用于提供准确的电压和电流输入。
然后，我们按照国际标准的要求，将标准电压和电流依次接入到电表的输入端口，并记录电表的测量值。
根据标准测量设备的测量结果，我们计算出电表的测量误差。
最后，我们对电表的测量误差进行调整，使其尽量接近零误差。
2.3 校准结果经过校准，电表的测量误差得到了显著改善。
校准前，电表的测量误差在±0.5%范围内；校准后，电表的测量误差在±0.2%范围内。
校准后的电表符合国际标准要求，可以准确地测量电流、电压和功率等电力参数。
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实验2 电表的改装及校准
【实验目的】
1.了解磁电式微安表的结构和工作原理
2.学会测量微安表的量程和内阻
3.将微安表改装为指定量程的电压表和电流表
4.对改装表进行校准
【实验仪器】
电源（3A8V）、滑动变阻器（J2354-22Ω-4A，BX7-400Ω-0.58A）、被改装电表（2.5级，1mA）、标准电压表和电流表，数字多用电表（VC9801A+）、开关、导线等。
【实验原理】
1.表头的量程和内阻是表征表头性能的基本参数，改装表头必须知道其内阻，测定表头内阻可
直接用数字多用电表测。
2.将表头改装为安倍表
3.如图4所示，扩大表头量程的方法是在表头两端并联一小阻值电阻Rp，扩程后AB端的电
流为I=Ig+Ip，电阻Ip越小，电流I越大。
4.设要求改装表头的量程为I，由于表头和并联电阻两端电压电压相等，则Ig*Rg=Ip*Rp=(I-
Ig)*Rp,所以Rp=Ig∗Rg
I−Ig
(1)
5.将微安表改装为电压表
6.如图5所示，扩大表头量程的方法是在表头两端串联一大电阻Rs，扩程后ab端的电压为
Uab=Ug+Us。
7.设表头改装的电压表量程为Uab，由于表头和串联电流相等，则Ig=Ug
Rg =Us
Rs
=Uab−Ug
Rs
,所以，
Rs=Uab−Ug
Ug ∗Rg=Uab
Ig
−Rg (2)
8.改装表的校准
9.图6和图7为改装表的校准电路，虚线框内为改装装电表，标准电表的量程等于或略大于
改装电流表的量程。
(1)改装表量程的校准
慢慢调节滑动变阻器Ro的滑动端，使标准表指针指向改装量程（I或Uab），此时改变表指针应指向满偏量程否则微调电阻Rp或Rs，使改装表指针指在改装表满偏量程处。
(2)改装表刻度的校准
调节滑动变阻器，使改装表指针从零刻度开始慢慢增大，每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的读数Ii，再使改装表指针从满偏刻度开始慢慢减小，每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的的读数Ii′,计算两次电流的平均值Ii的平均值Ii′′或电压的平均值Ui′′,比较两电流表差ΔIi（或ΔUi），以电流Ii为横坐标，ΔIi为纵坐标，由各次测量值连接而成的折线即为改装表的校准曲线。
【实验内容】
1.测量被改装电表（1mA）的内阻。
2.将1mA微安电流表改装成20mA电流表并进行校准。
3.将1mA微安电流表改装成2V电压表并进行校准。
4.绘制改装电表的校准曲线，计算改装电表的最大引入误差和等级。
【实验步骤】
1.直接用多用电表测出被改装电表内阻为103.2Ω。
2.根据被改装电表的量程分别算出接入电阻Rp为5.431Ω和Rs为1896.8Ω。
3.根据所给电路图连接电箱。
4.分别观察标准电压，电流表的示数、并与对应的值比较表头。
5.画出校准曲线。
【实验数据与处理】
改装为安倍表（mA）改装为电压表（V）改装表标准右边为反向误差改装表标准右边为反向误差
0 0.01 0.04 0.025 0 -0.001 -0.001 -0.001
0.1 1.96 2.02 -0.01 0.1 0.219 0.205 0.012
0.2 3.99 3.82 -0.095 0.2 0.433 0.415 0.024
0.3 5.90 5.78 -0.16 0.3 0.645 0.624 0.0345。