改装电表实验报告

改装电表实验报告

深 圳 大 学 实 验

报 告

课程名称： 大学物理实验（一）

实验名称： 改装电表

学 院： 医学院

指导教师：

报告人： 组号：

学号 实验地点

实验时间：

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课程编号

一、实验目的：

1.了解电表改装、校准的原理和方法。

2.学会工程技术应用中理论值与实际值的联系。

3.学会标定电表等级。

4.学习电学实验的基本要点：

（1）开机前电压输出调小，限流电阻调大。

（2）如何理解实验连线图，快速漂亮的连好线路。

（3）如何将电流或电压快速调整到你想要的值。

二、实验原理：

1、将量程为Ig =1mA ，内阻为Rg 的电流表的量程扩大为I ＝10mA 的电流表

（1）改装表头

由于原表头最大只能允许Ig=1mA 的电流通过，改装后最大要测电流I=10mA ，就需要并联一个分流电阻Rs ，如下图所示，虚线内部分代表改装好的新表头。原表头和分流电阻Rs 是并联关系，故有IgRg=(I-Ig)Rs ，所以分流电阻计算方法如下

()g g g I I R I R -=s

（6-1）

将各参数代入式（6-1）可得分流电阻的值为 ()g g g I I R I R -=s g R R 91

1-101g ==

由此可知，必须先测量表头内阻Rg 。Rg 的测量可以采用半偏法或伏安法等方法。

按式（6-1）计算出的阻值叫做分流电阻的理论值。因Rg 的测量会有误差，所以分流电阻也有误差，也就是说改装表指针指向满刻度时，可能电流并不是10.00mA ，这就是需要进一步校准量程（校准分流电阻）。

（2）校对量程（校对分流电阻）

将改装的电流表和测量精度较高的标准电流表串联，并接入如下图所示电路，将分流电阻Rs 调节到计算好的理论值，调节电源或限流电阻Rs 的大小，使校准表显示10.00mA ，同时改装表应指向满刻度，如果改装表不是指向满刻度，则调整分流电阻的值，直到改装表和标准表都显示10.00mA 为止，记下实际分流电阻的值，这个值叫分流电阻的实际值。至此，表头才算改装完成。

（3）校准改装表的等级

表头改装好后，还需要给改装表评定等级。评定方法如下：

逐点校准改装表的整刻度，方法是把改装表指向整刻度，然后读校准表的读数。找出校准电流表和改装电流表的读数差=∆I I 标准-I 改装的最大值ax m I ∆，按式（6-2）计算准确度等级，即

100max

⨯∆=量程I E

（6-2）

电表分七个准确度等级：0.1、0.2、0.5、1.0、

1.5、

2.5、5.0，如果E 介于其间取其大，例如，E=0.39介于0.2和0.5之间，那么改装表的级别是0.5级。

（4）画校准曲线

为进一步提高改装表的测量精度，一般需要画校准曲线。以改装表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差I ∆为纵轴作校准曲线，注意点与点之间的连线为“折线”。如下图所示为改装电流表的校准曲线。校准曲线可以用来修正改装表的测量数据，测量值按校准曲线修正后，可以认为测量结果接近标准表测电流时的精度，比原来的精度有所提高。

2、将量程为Ig =1mA ，内阻为Rg 的电流表改装成量程为U ＝10V 的电压表，与改装电流表类似

（1）改装表头

由于原表头最大只能流过Ig 的电流，所以原表头能承担的最大电压为IgRg ，把它改装成量程为U 的电压表头，需要串联分压电阻Rm ，如下图所示，图中虚线内部分代表改装好的新电压表头。其中分压电阻Rm 的计算方法为

g

g m R I U

R -= （6-3）

（2）校对量程（校对分压电阻）

将改装电压表和测量精度较高的标准电压表并联，并接入如下图所示电路，将分压电阻Rm 调节到计算好的理论值，调节电源或限流电阻Rw 的大小，使校准表显示10.00V ，同时改装表应指向满刻度，如果改装表不是指向满刻度，则调整分压电阻的值，直到改装表和标准表都显示10.00V 为止，记下实际分压电阻的值，这个值叫

分压电阻的实际值。

（3）标定改装表的等级

逐点校准改装表的整刻度，方法是把改装表指向整刻度，然后读校准表的读数。找出校准电压表和改装电压表的读数差=∆U U 标准-U 改装的最大值

max U ∆，按式（6-4）计算等级，即

100max

⨯∆=量程U T （6-4）

根据T 的值给出改装电压表的准确度等级。

（4）画校准曲线

以改装电压表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差U ∆为纵轴作校准曲线，注意点与点之间的连线为“折线”。

3、将量程为Ig =1mA ，内阻为Rg 的电流表改装成1500Ω的串联分压式欧姆表

（1）改装表头

下图中虚线内部分就是改装好的欧姆表头。取U=1.5V ，将Rx 短路，调节Rw ，使毫安表正好指向1mA ，这时Rw+R3+Rx=1500Ω，当Rx =1500Ω时，毫安表读数为0.5mA ，这一电阻被称为“中值电阻”，即R 中= Rw + R3 + R x =1500Ω，“中

值电阻”实际上就是欧姆表的表头内阻。

（2）标定刻度

在下图中，当电压U=1.5V保持不变时，Rx和电流是一一对应关系，但某一电流代表多大电阻，这就需要标定刻度。

（3）做刻度曲线

由于电阻Rx和电流I不是线性关系，需要以Rx为横轴，电流I为纵轴，作出刻度曲线。

三、实验仪器：

改装电表集成箱（电流表头，标准电流表，标准电压表，电阻箱，电源，单刀双掷开关，导线等。

四、实验内容和步骤：.

1、半偏法测量原电流表的表头内阻Rg

（1）Rg连在电路里可以，不连也可以。