电路实验1.仪表与误差.ppt

实验一 基本电工仪表的使用 及 测量误差的计算,一、实验目的,熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。 2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。 3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。,实验台,二、实验台布局和仪表,实验台布局（交流部分,实验台左部）,指针式 交流 电压表,数字式 交流 电压表,数字式 多功能表,三相可调压 交流电源 A B C N,单相 降压变压器 220:36=6:1,交流导线,指针式 交流 电流表,数字式 交流 电流表,指针式 交流 毫伏表,加电步骤： 1 确认连接无误 2 调节旋钮置零 3 合闸 4 启动,实验台布局（直流部分，实验台右部）,数字式 直流 电压表,可调 直流电流源,直流导线,数字式 直流 电流表,注意： 电压源不可短路，电流源不可开路 不可超过量程 ，报警后立刻复位或切断电源 数字电流表 20mA 和 20mA以上档位不可混用 4 不能误用电流档去量测电源电压,双路可调 直流电压源,2A,50ma,200V,30V,万用表,1 测量交流电压/电流 预估待测节点电压/支路电流，选择大一档量程 读取数据，按档位换算 2 测量直流电压/电流 红色表笔为正，黑色为负。 如果反偏，说明实际电压/电流方向与参考方向相反，对调表笔即可。 3 测量电阻 待测电路或元件必须不带电；可用于判断电路通断.,1.先进行调零，使指针指向“0” 2.选择合适档位，表盘格数为100，计算每格对应读数 3.读取格数，两格之间估计读数，如：32.5 4.如果档位是10V,则实际读数为32.5X0.1V=3.25V,不同档位如何读数？,为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。,三、实验原理,V,A,2 仪表内阻模型 电压表相当于理想电压表并联一只电阻 电流表相当于理想电流表串联一只电阻,3 测量误差 当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。这种测量误差值的大小与仪表本身内部等效阻值（内阻）的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。,1 理想表计,4 测量内阻的方法,分流法测量电流表的内阻 A为被测内阻(RA)的直流电流表。 测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流 I ， 使A表指针满偏转。然后合上开关S，调节电阻箱RB的阻值，使电流表的指针指在1/2偏转位置。此时有： IAISI/2 I RARBR1,1,分压法测量电压表的内阻 V为被测内阻(RV)的电压表。 测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源的输出电压U，使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关S，调节RB使电压表V的指示值减半。此时有： UvUSI/2 U RVRBR1。,R1,R1,U,R1为固定电阻器的电阻值 RB可由电阻箱的刻度盘上读得,三、实验内容和步骤,1、实验设备,2、接线示意图,（1）电阻箱由六个可调电阻器组成，可串联连接，直接读数,（2）数字毫安表与电流源串联,3. 根据“分压法”原理测定指针式万用表直流电压2.5V和10V档量限的内阻。,（1）从实验台下部找出实验模板 HE-19 ,HE-11 （2）连接实验电路， R1来自HE-11， RB来自HE-19，开关“闭合” （3）电压源Ua微调钮到最小（左旋）,与数字直流电压表并连，调整到所需电压（2.5V/10V） （4）开关“断开”，调整电阻RB使电压指示1/2处 （5）读取电阻值 R1 , RB，计算R1+RB （6）重复 （3）（5）,4. 根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-47型）直流电流0.5mA和5mA档量限的内阻。,（1）连接实验电路， R1来自HE-11， RB来自HE-19，开关“断开” （2）恒流源微调钮到最小（左旋）, 选择50mA档,与数字直流电流表串接（20mA档），调整到所需电流（0.5mA/5mA） （3）开关“闭合”，调整电阻RB使电流指示1/2处 （4）读取电阻值 R1 , RB，计算R1/RB （5）重复 （2）（4）,5. 用指针式万用表直流电压10V档量程测量图1-3电路中R1上的电压UR1之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。,U的数值以实验台直流数字电压表读数为准 R1、R2以标称值为准,四、实验注意事项,1.实验台上配有实验所需的恒流源，在开启电源开关前，应将恒流源的输出粗调拨到2mA档，输出细调旋钮应调至最小。按通电源后，再根据需要缓慢调节。 2.当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由低档位向高档位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。 3. 电压表应与被测电路并联使用，电流表应与被测电路串联使用， 并且都要注意极性与量程的合理选择。 4.本实验仅测试指针式仪表的内阻。R1可在HE-11、HE1-19上选择，如单个电阻器不够大，可以多个串联。 RB由电阻箱上多个十进制电阻串联组成。 R1 、 RB电阻值尽量相近。,五、思考题,1. 根据实验内容3和4，若已求出0.5mA档和2.5V档的内阻，可否直接计算得出5mA档和10V档的内阻？ 2.为什么当电压表的内阻与被则电路的电阻相近时，测得值的误差比较大？ 3.电源电压数值和电阻标称值是真实实际值吗？对实验方法有