实验六、用箱式电位差计校正电表
用箱式电势差计校准电表
x x U x （单位）（P=0.683）
Ex
Ux x
100%
ux：一般取一位（特殊情况可以取2位）有效数字
：最后一位与不确定度的最后一位对齐
Ex：取一位或两位有效数字。
4.不会分析讨论结果 5.思考题不会做:实验验证
一、箱式电势差计的工作原理
Ep
Rp
• 电势差计的工作原理是基于电 压补偿。由“校准”和“测量”A
粗中细
Io
S
B
两步完成。
RAp
P
K1
Rst T
• 电势差计原理图。三电源：EP （工作电源）、 ES（标准电 源）、 Ex（待测电源）；三电 阻：RP（校流电阻）、 Rst （补偿后ES读数电阻）、 Ex （补偿后Ex读数电阻）。
+
+
- 电池
电计
标准
未知1
未知2
细
输出
短路
K2 中Biblioteka 标准 K1 未知2 断断Rst
粗
未 知
1.018
RP1 粗
RP2 中
RP3 细
1
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
×10-1V
×10-2V
×10-3V
×10-4V
×10-5V
UJ24型电势差计的面板图
三、实验内容 1.校正电压表
• 若△Umax /Um≤a%，则合格，反之则不合格， 其中△Umax表示绝对值最大的误差，Um是被校
1.三电源（EP、ES、Ex）和三电阻（RP、 Rst、Ex）。 2.两开关（功能开关和检流计保护开关）。
3.四组电压接线端：电源、标准、未知.
4.UJ24型电势差计的测量上限为1.61110V，最小分度值为 0.000 01V，准确度等级为0.02级，工作电流为0.10000mA，
实验6 电位差计测电压
实验六 利用电位差计测量电压一、实验目的1. 理解并掌握电位差计的工作原理；2. 掌握用箱式电位差计测量电压的方法。
二、实验器材直流稳压电源、电阻箱一个、滑线变阻器一个、万用表一个、箱式直流电位差计一只，导线等。
三、实验原理如图所示，标准电压Es=1.0186V ，调节滑动变阻器1使开关打向左边Es 时I G =0。
此时，流经电阻和滑动变阻器2的电流为：10101.86s E I mA == 当开关打向右边Ux 时，调节滑动变阻器2使I G =0，此时回路1的器件和条件都没发现变化，其电流仍然为10mA ，此时滑动变阻器2的左端电压就等于Ux 的电压。
四 、实验步骤（1）电压的测量1、打开直流是位差计电源开关，将倍率开关K1由“断”放所需档位5上，将功能开关K3旋到“测量”，旋动调零电位器，使检流计初步指零；令电位差计预热5分钟；2、将检流计精细调0；将扳键推向“标准”，旋动工作电流调节旋钮“粗”，“微”，使检流计指0；3、按图2所示，接好电路图；4、用万用表测量100欧姆电阻两端电压；5、按万用表测量数据初步调节读盘数据，被测电阻两端电压按正确极性接在“未知”接线柱上，将扳键开关K2扳向“未知”；调节大小读数使检流计指零，则被测量值等于倍率与3个读盘之和的乘积。
图1 电位差计实验原理图2 电位差计测量电压（2）电位差计的灵敏度电位差计的灵敏度定义为：电位差计平衡后，单位被测电压的变化所引起的检流计指针偏转的变化。
若改变平衡时的补偿电压U的改变量为△U，引起检流计指针的偏转为△n，则灵敏度S为：S=△n/△U =五、实验报告万用表测量电压值为电位差计测量值为电位差计的灵敏度S=。
实验报告模板 用箱式电位差计校准电表
梧州学院学生实验报告
成绩：
指导教师：
专业：
数值。
Байду номын сангаас
上述工作原理的数学表达可写为：校对“标准工作电流”时，有 ES I0 RS ；
测量未知电压EX时，有
EX I0 RMN ；
1
因 为 ES 、 I0 、 RS 三 个 数 据 为 已 知 ， 而 RMN 的 大 小 也 可 由 变 阻 器 中 读 出 ， 所 以 EX I0 RMN ( RMN RS )ES 【实验内容及步骤】
a％=(Δ Xmax /Xmax )×100％ (3) 以U为横坐标，以Δ U为纵坐标，画出Δ U~U曲线即为电压表校准曲线,也称为误差曲 线。注意校准曲线应是一条由各数据点连结成的折线。考虑到校准工作，在计算Δ U时应多 取一位有效数字，即保留到小数点后第三位，否则无法体现校准本身的精确性。
【实验数据记录及处理】 表（14-2-1） 校准电压表数据记录表
班别：
实验时间：
实验人：
学号：
同组实验人：
实验名称：
实验 14-2 用箱式电位差计校准电表
实验目的： 1. 了解箱式电位差计的结构和工作原理； 2. 学会正确使用箱式电位差计；
3. 运用箱式电位差计校准电压表(或电流表)。
实验仪器：UJ33a 型箱式直流电位差计，待校准电压表(或电流表)1 只，100Ω 和 1000Ω 的
1. 校准电压表 （1）取一个有1V量程的电压表，把电压表全量程10等份，从大到小选10个刻度值点进 行电压校准。 （2）测量电路图如图（14-2-3）所示，RP用100Ω 规格的，R0用1000Ω 规格的，V为待校 准的电压表，调节变阻器R0的分压输出, 同时记录电压表的示值U和电位差计的示值UX，则 Δ U=U–UX，并找出Δ U的最大绝对值，以便确定电压表的等级。设仪表的等级为a，仪表的最 大绝对误差为Δ Xmax ，仪表的上限值为Xmax ，则
用箱式电势差计校正电表
用箱式电势差计校正电表
一．实验目的：
1．了解箱式电势差计的结构和原理。
2．比较熟练的正确掌握箱式电势差计的使用。
3．运用箱式电势差计校正电压表（或电流表）。
二．实验仪器：
箱式电势差计标准电池直流电源检流计电阻箱
滑线变阻器待校正电表开关和导线
三．实验内容及步骤：
1．观察电势差计面板，了解各按钮的作用。
2．校正工作电流
查出室温下标准电池的电动势，扭转R
s
使之符合此值。
由粗到细调节限流电阻R
P 使电势差计平衡，即校准了工作电流I
, 以后
不要再动R
P
，实验中若有变化需重新校准。
3．校正电压表
对实验室指定的电压表进行校正，要在电压表的全量程中，从小到大选10-15点进行，即用电压表和电势差计同时逐点测量。
设对同一电压，电压表读数为U，电势差计读数为U
P ,找出
P
U
U 的
最大值，用以确定电压表的等级。
以U为横坐标，U-U
P
为纵坐标作误差曲线，注意用折线联结相邻之点，因为各点的误差有独立性。
4．校正毫安计
具体要求和3同。
/
5．测量电势差计灵敏度。
四．请老师检查数据并签字
五．请实验技术人员检查仪器并签字
六．整理仪器
1.关掉电源；
2.拆线(理顺、清点)；
3.复原。
电位差计校准电表实验报告记录(完整版)
电位差计校准电表实验报告记录(完整版)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电位差计校准电流表一、实验目的1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。
2.掌握使用电位差计校准电表的方法。
3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。
三实验仪器：学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。
四、实验原理： 1、电位补偿原理。
如图是将被测电动势的电源Ex 与一已知电动势的电源E O “+”端对“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G ”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O 回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E O 可调并已知，那么改变E O 的大小，使电路满足E X =E 0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X 得到己知电动势E O 的完全补偿。
可以根据已知电动势值E O 定出E X ，这种方法叫补偿法。
我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。
这是补偿测量法最大的优点和特点。
2、电位差计按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。
由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O 应有两点要求：（1）可调。
能使E O 和E X 补偿。
（2）精确。
能方便而准确地读出补偿电压E O 大小，数值要稳定。
E ERa bcdEo ExIo是实现补偿法测电动势的原理线路，即电位差计的原理图。
采用精密电阻R ab组成分压器，再用电压稳定的电源E和限流电阻R串联后向它供电。
只要R cd和I O数值精确，则图中虚线内cd之间的电压即为精确的可调补偿电压E O，E O和E X组成的回路cdGE X称为补偿回路。
6实验六 箱式电位差计测电源电动势
三、原理：
电压表可以测量电路各部分的电压，但不能测量电 源的电动势。因为电压表并联在电源的两端时（如 图），根据欧姆定律可知，电压表指示是此时电源 的端电压，而不是它的电动势。电压表的指示数表 示电源的端电压，Ir为电源内阻上的电压降。由于 电源内阻是未知的，因此不能根据U的值准确确定 电源的电动势E。 式中： U E Ir E——电源电动势； r——电源内阻： I——回路中电流： U——电压表指示数：
以R-接× 1倍率为例。K2打入“Es”时，已知电动势 值的标准电池Es接入仪器，仪器的步进盘，滑线盘 放到Es值，闭合K3时，检流计有电流(因Es≠RcdI0) 检流计指零时，即I0=Es／Rcd=10mA。 外接保护电阻有二个作用，一是当流过检流计电流 太大时，起限流保护作刚，以防止本仪器中最易损 的检流计过载冲击而损坏，所以，使用时应先放较 大保护电阻值，逐步减少。二是调节工作电流时， 当Es≠RcdIo，产生电流要流入标准电池Es。而标准 电池不能有较大的充放电电流。保护电阻起到了限 制充放电电流的作用。 当K2打入“Ex”时，调节步进盘与滑盘(即Rcd阻值)， 使I0Rcd=Ex，则检流计指零，从而可从Rcd阻值获知 Ex值。
因为实际的电位差计上都是把电阻的数值转换成电压数值标在电位差计上所以可由表盘刻度上直接读出打入es时已知电动势值的标准电池es接入仪器仪器的步进盘滑线盘放到es值闭合k时检流计有电流因esrcdesrcd10ma
实验六 箱式电位差计测电源电动势
实验原理
1、掌握用箱式电位差计测量电源电动势和内
阻的原理。 2、测量干电池的电动势和内阻。
得到己知电动势Eo的补偿，
根据已知电动势值Eo测出
Ex，这种方法叫补偿法。
实验六 箱式电位差计较正电表2
即通过电阻间接比较EX与ES，从而求出EX。
ES I 0 RAC
1、箱型电位差计的工作电流与电压值标度
2、标准电池与工作电流的校准
3、用电位差计测量电动势（或电压）、电阻
及电流
（1）测量电池的电动势或AB两点间电势差
时，可按图14-6（a）联接。 （2）测量回路的电流 如图14-6(b)，当R为 标准电阻时，测出其两端的电压UAB，则电流 （ 14-3 ） U
实验六 用箱式电位差计校正电表
实验目的 1、了解箱式电位差计的结构原理。
2、熟练掌握使用箱式电位差计的正确使用方
法。 3、运用箱式电位差计校正电压表或电流表。
实验仪器
箱式电位差计、标准电池、直流电源、检流
计、滑线变阻器、电阻箱、标准电阻、待校 正电表、开关和导线等
实验原理
实验七 电表的改装与校正
如图14-1所示，由工
作电源、电阻、限流 电阻、构成测量电路， 电路中流有稳定的直 流电流；电源（或） 和检流计组成补偿电 路，调节电使检流计 中的电流为零，间电 压设为，则：
E U AC
而 U AC I 0 RAC ，当开关连接标准电池时有
（14-1） 如将开关连接，保持测量电路中电流仍为I0， 调节滑动电阻器端至某一位置，使检流计中 电流也为零，则有 E X I 0 R AC 与式（14-1）相比得 R AC EX E S （14-2） R AC
Байду номын сангаас
校正电表的参考图之二
注意事项 1、严格按照标准电池的使用方法使用标准电池。 2、箱式电位差计是高精度测量仪器，使用时要十 分注意电源的极性，不可接错并按要求提供电压值。 数据处理： 设对于同一电压，电压表的读数为U，电势差计的 读数为Up 1、作出校正曲线（U为横坐标，U—Up为纵坐标作 误差图线，注意用折线联接） 2、确定电压标的等级（用|U—Up|的最大值确定）
实验六 电位差计的应用
实验六电位差计的应用【实验目的】1. 掌握电位差计的工作原理和结构特点；2. 学习使用电位差计测电池电动势和电压的方法。
【实验仪器】UJ-25型电位差计、检流计、标准电池、电阻箱、标准电阻、电池、单刀开关等。
【实验原理】电位差计是用来测量电位差的仪器，其精度高，在生产科研和计量等部门得到了广泛应用。
电位差计不仅用于测量直流电动势(电压)，而且还常用于测电流、电阻和功率，并还可通过转换器件用来测量非电量，如温度、压力、位移等。
一、电位差计的电路原理如果要测未知电动势Ex，原则上可按图3-42安排电路，其中E0是可调电压的电源。
调节E0使检流计指零，这就表示在这个回路中两电源(E0, Ex)的电动势必然是方向相反、大小相等，故数值上有：Ex=E0这时，我们称电路达到补偿。
在补偿条件下，若E0的数值已知，则Ex即可求出。
据此原理制成的测量电动势或电位差的仪器称为电位差计。
可见，电位差计需要有一个E0，而且它要满足两个要求：(1) 它的大小应便于调节，以使E0能够和Ex补偿；(2) 它的电压应该很稳定，并能读出准确的电压值。
图3-42图3-43在实际的电位差计中，E0是通过下述方法(如图3-43)得到的：电源E、限流电阻R′和精密电阻Rab串联成一闭合回路，当有一恒定的标准电流I0流过电阻Rab 时，改变Rab上两滑动头C，D的位置，就能改变C，D间的电位差VCD 的大小，VCD正比于电阻Rab中C，D之间的那部分电阻值，由于测量时应保证I0恒定不变，所以在实际的电位差计中都根据I0的大小把电阻的数值转换成电压刻度标在仪器上，VCD相当于上面所需要的“E0”。
测量时把滑动头C，D两端的电压VCD引出与未知电动势Ex进行比较。
ExCDGEx(或EsC′D′GEs)称为补偿回路。
要注意的是在电路中E和Ex(或Es)必须接成同极性相对抗，即Ex的负极要接在ab线上电位较低的一点，而Ex的正极经检流计后，接在电位较高的一点。
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5、箱式电位差计其他应用 、
——电动势（电压）、电流、电阻 电动势（电压）、电流、 电动势 ）、电流
6、电势差计灵敏度及基本误差 、
电势差计平衡后，移动P点位置，使面 板改变 δE ，则检流计偏转a，则其灵敏度 S P 定义：
α SP = δE
由灵敏度引入的基本误差：
∆α ∆E = Sp
注意：
∆ 级 = 别 ×100 量 程
例：对电流表(0.5级）1-l0mA档进行校正， 所用电位差计为UJ36型（0.1级），标准电 阻为1 Ω ，0.01级：测量线路如图6-3所示， 测量值见表6-1。
解：表中是两次测量的平均值。在电流表指 示值8.OOmA时与实际值之差最大，为： （8.050-8.000)=0.050mA, 按定义，该电流表的准确度等级为：
2、UJ36电位差计的面板排列如图
• • • • • • • •
1、未知测量接线柱 2、倍率开关 3、步进盘 4、电键开关 5、晶体管放大检流计 6.晶体管检流计电器调零 6.晶体管检流计电器调零 7.工作电流调零电阻器 7.工作电流调零电阻器 8、滑线盘
3、UJ36电位差计使用说明 UJ36电位差计使用说明
(1）将被测电压（或电动势） (1）将被测电压（或电动势） 接在未知的两个接线柱上（ 接在未知的两个接线柱上（注意 极性）。 极性）。 （2）把倍率开关旋到需要的位 置，同时接通电位差计工作电源 和检流计放大器电源， 分钟后， 和检流计放大器电源，3分钟后， 调节检流计指零。 调节检流计指零。 (3)将电键开关K拨向“标准”， (3)将电键开关K拨向“标准” 将电键开关 调节工作电流变阻器， 调节工作电流变阻器，使检流计 指针指零。 指针指零。 (4）再将电键开关扳向“ (4）再将电键开关扳向“未 知”，调节步进盘读数和滑线盘 读数使检流计再次指零， 读数使检流计再次指零，未知电 压（或电动势）按一下式表示： 或电动势）按一下式表示： (5)在连续测量时，要求经常 (5)在连续测量时， 在连续测量时 核对电位差计工作电流， 核对电位差计工作电流，防止工 作电流变化。 作电流变化。
［实验原理］： 实验原理］：
1、本实验使用的是UJ36型携带式直 流电位差计，采用补偿法原理，使被测电 动势（或电压）与恒定的标准电动势相互 比较，是一种高精度测量电动势（或电压） 的方法，其原理如图6-1所示。
实验原理图
• • • • • • • •
E、工作电源 R、被测量电动势的补偿电阻 EN 、标准电池的电动势 EX 、被测电动势或电压 RN、标准电池电动势的补偿电阻 、 RP、 工作电流调节电阻 G 、晶体管放大检流计 K 、电键开关
•
3、对电流表标尺上每一处标有数字的刻度线 指示值进行校正，并重复两次。 • 4、计算各修正值C（对每一标值），取两次 测定所得实际值的平均值作为实际值，用修正 值C与电表指示值I作图，作出电流表的修正曲 线,用折线连结相邻各点。 • 5、找出各次测量的实际值与指示值之间的最 大差值（按绝对值）作为电流表的允充基本误 差，用它与电流表量程的比值乘以100,即为电 流表的级别。即：
所以被表为0.5级。 6、测量电势差计的灵敏度:
0.05 ×100% = 0.5% 1表
[实验目的］： 实验目的］： 实验目的 1、了解箱式电位差计的结构和原理； 2、熟练地掌握箱式电位差计的使用； 3、用箱式电位差计校正电表。 [仪器及编号 仪器及编号]: 仪器及编号
1、稳压电 （ UJ36电位差计 2、UJ36电位差计 （ 3、电阻箱 （ ） ） ）
（步进盘读数十滑线盘读数）×倍率 VX =
4、电流表校正 、
•
RS 为标准电阻，R这限
流电阻， ε 为直流稳压 电源。因电流表与标准 电阻串联，用电位差计 测量标准电阻两端的电 压 V ，则电流的实际值 S 为： I = Vs
0
Rs
图6-3
电流表的指示值I，则电表的误差为： △= I- I 0 (令修正指C＝ -△）
为了使电流的实际值能代表电流的 真值，电位差计及标准电阻的准确度等 级的级值必须比被校电表小得多（至少 在三倍以上）。
［实验内容］ 实验内容］
1、按图6-3接线，用UJ36型电位差计(0.1 级）及标准电阻（0.01级）校正电流表。 • 2、标准电阻大小选择：电流表所允许通 过的最大电流在标准电阻上产生的电压降 应不高于电位差计的量程，同时应尽量用 到电位差计滑线盘，以减少测量误差和获 得较多的有效位数。此外，在标准电阻上 消耗的功率不能超过其额定值。 •