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 1. 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 加电电步骤骤： 1 确认连认连 接无误误 2 调节调节 旋钮钮置零 3 合闸闸 4 启 动动 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： 1电压电压 源不可短路，电电流源不可开路 2不可超过过量程 ，报报警后立刻复位或切断电电源 3数字电电流表 20mA 和 20mA以上档位不可混用 4 不能误误用电电流档去量测电测电 源电压电压 双路可调 直流电压源 2A 50ma 200V 30V 万用表 1 测测量交流电压电压 /电电流 预预估待测节测节 点电压电压 /支路电电流，选择选择 大一档量程 读读取数据，按档位换换算 2 测测量直流电压电压 /电电流 红红色表笔为为正，黑色为负为负 。 如果反偏，说说 明实际电压实际电压 /电电流方向与参考方向相反，对调对调 表笔即 可。 3 测测量电电阻 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 序号名称型号与规格数量备注 1可调直流稳压电 源030V二路选择 A或B 2可调恒流源0500mA1 实际 能力为 50mA 3指针式万用表MF-471被测对 象 4可调电 阻箱09999.91HE-19 5电阻器按需选择按需选择HE-11 2、接线示意图 X1000X100X10 X1X0.1X0.01 R1 （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 12.5 12.56 数字直流毫安表 直流电流源 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。 被测电压 表 量 限 S闭合时 表读数 （V） S断开时 表读数 （V） RB (K) R1 (K) 计算内阻 RV （K） S (/V) 2.5V 10V （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。 被测电 流表 量限 S断开时 表读数 （mA） S闭合时 表读数 （mA） RB （） R1 （） 计算内阻RA （） 0.5 mA 5 mA （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。 UR2R1 R10V (K) 计算值 UR1 （V） 实测值 UR1 (V) 绝对误 差 U 相对误 差 (U/UR1) 100% 12V10K50K 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、实验实验 注意事项项 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