磁电式直流电表的改装.doc

.磁电式直流电表的改装【目的要求】1 了解磁电式直流电表的基本结构和使用方法2 学习扩大量程的方法，了解多用电表的改装原理3 学习电表的校准方法【实验原理】1 微安表内阻的测量方法一、半偏法如图1所示，为限流电阻。断开调节，使微安表满偏，再合上，保持不变，调节使微安表半偏。测试变阻相的读数即为毫安表的内阻。用此方法必须满足的条件是： 半偏法的弊端是：调节微安表半偏时，总路上的电流改变，使得结果偏小。要使测量更准确，可在总路上再加一微安表作为检测电表。方法二、替代法 如图2所示，为限流电阻。合上K1，并将接到a端，将滑片放到合适的位置，使检测表示数较大，且两表都不超量程；再将接到b端，P的位置不变，调节，使检测表示数仍为。此时微安表电阻即为变阻箱示数。即：2 磁电式电表的改装（1） 将微安表改装成直流电流表如图3所示，故可解得：按图4可制成双量程的电流表。由以上两式可得：，（2） 将微安表改装成电压表如图5所示。为分压电阻 故可得： 按图6，可将微安表改装成双量程的电压表。 由以上两式可得：，（3） 电表的校准按图7校准电流表。其中为限流电阻。比较改装后的电表和标准电流表的读数，将该量程中的各个刻度都校准一遍。作出其校准曲线。求出最大相对误差。 按图8校准电压表。校准每个刻度。并求出最大相对误差注意：在电学实验中，要先看清滑动变阻器滑片的位置，保证电路安全。【实验仪器】待改装的磁电式电表的表头，数字万用表（用做标准表），变阻箱，变阻器（或电位器），直流稳压电源，开关等。【实验步骤】1 测量微安表内阻，分别按原理图1和原理图2连接电路用半偏法和替代法测量微安表内阻。（合上开关前注意变阻箱及滑动变阻器的位置，应使电路中电流最小）2 将微安表改装成量程为1mA的电流表（1） 计算分流电阻的大小。并按原理图3连接电路。（2） 按原理图7连接校准电路，对改装后的电表校准，先校准零点（机械调零），后校准满偏（调节，使满偏电流与标准表示数相同）。（3） 逐渐增加待改装表电流，对每一个刻度进行校准，记录相应的标准表读数，到满偏后再逐渐减小电流，记录相应的标准电表的读数。3 将微安表改装成量程为1V的电压表（1） 计算分压电阻的大小。并按原理图4连接电路。（2） 按原理图8连接校准电路，对改装后的电表校准，先校准零点（机械调零），后校准满偏（调节，使满偏电流与标准表示数相同）。（3） 逐渐增加待改装表电压，对每一个刻度进行校准，记录相应的标准表读数，到满偏后再逐渐减小电压，记录相应的标准电表的读数。【数据处理】1 微安表内阻的测量（实验数据来自李乐章）（1） 用半偏法测得微安表内阻为：（2） 用替代法测得微安表的内阻为：2 将微安表改装成电流表，并校准由于替代法相对半偏法测量结果校准确，取改装成1mA的电流表，校准满偏时须改变的值，改变后的值为：202.9表一 改装后电流表校准待测电表格数0.02.04.06.08.010.0待改装表示数0.0000.2000.4000.6000.8001.000标准表示数（增）0.00002030.4040.6110.8091.000标准表示数（减）0.0000.2030.4080.6110.8091.000标准表平均（减）0.0000.2030.4060.6110.8091.000电流偏差0.0000.0030.0060.0110.0090.000由上图9可知：故电表为1.5级3 将微安表改装成电压表，并校准（本组数据来自胡毓文，只作了一次校准还不够）取，改装成1V的电压表需串联电阻标准表示数/V0.00000.20000.40000.60000.80001.0000改装表示数/V0.0000.2050.4040.5940.7821.000绝对误差/V0.0000.0050.004-0.006-0.0180.000由上图可得：，故改装后的电压表为2.5级【误差分析】（1） 改装表读数时，表头分别率低造成读数误差，造成视觉误差。（2） 指针偏转时，存在摩擦矩的误差不能完全消除。（3） 电阻箱，导线等接触电阻造成误差（4） 利用半偏法测内阻时，