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    年电表改装与校准实验报告

    时间：2020-10-05 11:55:51 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

    相关热词搜索：校准 电表 改装

    　大学物理实验报告 实验时间：2020 年 3 月 14 日 实验名称：

    　电表的改装与校准

    　成绩：

    　 学号：6101215073 实验目的：

    　 班级：

    　自动化 153 班

    　姓名：廖俊智 1、测量微安表头的内电阻gR ，量程gI

    　2、掌握将 100uA 表头改装成 10mA 的电流表和 5V 电压表的方法； 3、学会校准电流表和电压表的方法。

    　实验仪器：

    　用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。

    　实验原理：

    　1.微安表头的内电阻gR ，量程gI 的测定 测量内阻gR 的方法很多，本实验采用替代法。如图 1 所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压 E 和WR 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数aI ；不改变电压 E 和WR 的值，用电阻箱13R 替代被测电流计，调节电阻箱13R 的阻值使标准电流表的读数仍为aI ，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻gR 。

    　１．将 A  表头改装成大量程的电流表 因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻 R P （如图 1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和 R P 组成的整体就是电流表。

    　R P称为分流电阻。选用不同阻值的 R P 可以得到不同量程的电流表。

    　在图 1 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I ，通过表头的电流为 I g 。

    　被改装电流计 +

    　– mA ° °

    　+

    　– mA °° °13R

    　1 2 WR

    　E °II g R gR PI-I gA 图 1 图 3

    　因为 ( )g g g g PU I R I I R    故得

    　 ( )gp ggIR RI I

    　 （1）

    　 如果表头的内阻 R g 已知，则按照所需的电流表量程 I ，由式(1)可算出分流电阻R P 的阻值。

    　２．电压表的改装 根据欧姆定律 U=IR ，内阻为 R g 的表头，若通以电流 I g ，则表头两端电压降为 U g =I g R g ,因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常 R g 的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻 R S (如图 2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻 R S 上， R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。

    　在图 2 中,设改装后伏特计的总电压为 U ,当表头指针满刻度时,扩程电阻R S 两端的 电压为S g s gU I R U U    ,于是有 gs gg gU UUR RI I  

    　 （2）

    　根据所需要的电压表量程 U 和表头内阻 R g ,由式(2)可算出扩程电阻 R S 的阻值。式(2)中 I g 和 U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。

    　3．电表的校准 电表扩程后必须经过校准才能使用。所谓校准,就是将改装后的电表与标准表同时对同一个对象(如电流或电压)进行测量比较。

    　校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。若量程不对,可调节 R P 或 R S ,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。

    　校准刻度时,要同时记下待校表的读数 I x 和标准表的读数 I S 。从而得到该刻度的修正值x s xI I I    。将同一量程的各个刻度都校准一遍,可绘出x xI I   的折线图,即校准曲线(图 3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。

    　作校准曲线 ( )x x x s xU U U U U      ,以xU 为横坐标。

    　数据表格：

    　1、电流表扩程及校准数据记录

    　I 标 0 0.74 1.41 2.15 2.96 3.64 4.38 I 改（格数）

    　0 2 4 6 8 10 12 I 改（mA）

    　0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8

    　0 0.06 0.19 0.25 0.24 0.36 0.42

    　 I 标 5.15 5.83 6.59 7.37 8.12 8.9 9.29 I 改（格数）

    　14 16 18 20 22 24 25 U g U SI gR gR SU.A B A xI xI0图 2

    　I 改（mA）

    　5.6 6.4 7.2 8 8.8 9.6 10

    　0.45 0.57 0.61 0.63 0.68 0.7 0.71 2、改装及校准数据电压表记录 U 标 0 0.398 0.769 1.16 1.551 1.918 2.321 U 改（格数）

    　0 2 4 6 8 10 12 U 改（V）

    　0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4

    　0 0.002 0.011 0.04 0.009 0.082 0.079

    　 U 标 2.731 3.125 3.526 3.925 4.33 4.76 4.94 U 改（格数）

    　14 16 18 20 22 24 25 U 改（V）

    　2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5

    　0.069 0.075 0.074 0.075 0.07 0.04 0.06 实验步骤：

    　1．将量程为 100µA 的表头扩程至 10mA。

    　（1）计算分流电阻 R P 理论值。

    　（2）按图 4 连接电路。

    　（3）校准量程，得到 R P 实际值。

    　（4）校准改装电流表刻度值。

    　（5）作校准曲线x xI I   折线图。

    　2．将 100 µA 的表头改装为 5 V 的电压表。

    　（1）计算扩程电阻SR 理论值。

    　（2）按图 5 连接电路。

    　（3）校准量程，得到SR 实际值。

    　（4）校准改装电压表刻度值。

    　（5）作校准曲线x xU U   折线图。

    　mA+_A .E KR R 1R pABCV+_+_R SEKA  图 4

    　 图 5 数据处理：

    　1、两改装表的校准曲线 电流表改装校准曲线：

    　 电压表改装校准曲线：

    　 误差分析：

    　1 1 ．在调节接入电阻的实际值时，不能达到理想状态。

    　2．要正确进行读数和记录测量值的有效数字。估读时产生的误差。

    　3．电表本身存在的误差，仪器放久了发生不准确现象。

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