电表的扩程和校准.doc

电表的扩程和校准实验目的1 掌握电表的扩程和校准的基本方法。2 进一步认识滑线式变阻器对电路中电压和电流的调控作用。实验仪器磁电式表头。标准电流表，标准电压表，滑线式变阻器，旋钮式电阻箱，直流稳压电源，开关等。实验原理1 将表头扩程为电流表磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成，表头的满偏电流很小（微安级）。若要测量较大的电流，需要扩大其量程。方法是：在表头两端并联一个分流电阻Rp（如图1），使超过表头能承受的那部分电流从Rp流过。若表头的满偏电流Ig与内阻Rg已知，根据需要的电流表量程I，由欧姆定律可算出Rp为 Rp=IgRg/(IIg)=Rg/(ni) (1)式中nig是电流表扩程倍数。由表头和分流电阻Rp组成的整体就是电流表。选用大小不同的Rp，就可以得到不同量程的电流表。 （图一）（图二）2 将表头扩程为电压表对一定内阻的表头，其端电压与通过它的电流成正比，只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值，就得到一只量程（Ugg）很小的电压表（通常只有零点几伏），为了测量较大的电压，在表头上串联一个扩程电阻Rs（如图2）使超过表头所能承受的电压降落在Rs上。在已知满偏电流Ig和内阻Rg的条件下，根据需要的电压表量程U，容易算出扩程电阻为 Rs=（g）g（ni）g (2)式中 n = U / Ug = U / (Ig R g) 是电压扩程倍数。由表头和扩程电阻Rs组成的整体就是电压表，选用不同大小的Rs , 就可得到不同量程的电压表。（图三）（图四）3 用比较法校准电表同时测量一定的电流（或电压），记下待校表的示值 Ix 和标准表的示值Is ，从而得到刻度的修正值Ix( = IsIx ) 。把被校表整个量程上不同的刻度值都校准一遍，可画出IxIx曲线（注意：相邻两校准点用直线连接，整个图形是一条折线，如图 3 ，称为校准曲线。在以后使用这个电表时，就可根据校准扩程后的电表必须经过校准方能使用，方法是：用待校表和另一标准表曲线对其测量值予以修正，从而减小电表的误差，若把未经校准的电表用于测量，则所得结果的误差只能由电表的级别来估计，准确度就要差一些。由校准的结果可以确定扩程表的级别，只要取校准各刻度所得最大的绝对误差值除以量程，就得到扩程表的级别a ，a%=(max)电表的级别a 包括了电表在构造上各种不完善因素带来的误差。实验内容（图五）（图六）1将量程100A的表头扩程至1mA（1） 按图四用替代法测出g，根据测出的g由式Rp算出分流电阻。（2） 校准电路如图五。由于负载电阻较小，校准时电流变化范围较大，故控制电路采用限流，分压混合式，取12作细调，p用电阻箱。标准表级别高于表头两级，量程与扩程表相同。（3） 校准量程，将电阻箱调为p计算值，调节2，1，使标准表式值为1m，此时扩程表应指满偏值。若有差异，细心调节p，使两只电表同时达到满偏值。（4） 校准刻度值，保持实调值p不变，调节2，1，在零到满偏值之间均匀地取扩程表有字的刻度值从大到小进行校准，记下标准表相应示值，然后再由小到大复测一遍。（5） 取两次校准的平均值，作校准曲线并计算扩程表的级别。3 将100 的表头扩程为的电压表先由式（）算出扩程电阻，按图五接好校准电路，由于负载电阻较大，校准时电压变化范围较大，故控制电路采用二级分压式，取作细调。其余步骤与校准电流表相同。列数据表格：实验值：RS= 计算值：RS= 改装表读数IX(mA)标准表度数IS(mA)差值 I=IS-IX(mA)减小增大平均实验值：RP= 计算值：RP=