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误差分配及仪器选择 班级：11机设（1）班 姓名： 学号：201110310101 摘要 ：电路的仪表测量时肯定存在一定的误差，在测量电阻难免会产生误差。本文针对误差分配以及仪器如何选择进行了讨论，并对讨论的结果进行了实验的验证。关键词： 量程、等级、电表、误差传递、电阻测量、设计实验、内接、外接、根据分流、分压。1. 实验仪器： 稳压电源，毫安电流表，电压表，电阻箱，滑动变阻器，导线若干。二实验目的： （1）掌握在实际测试过程中的如何根据误差要求和误差分配原则，对实验仪器作出合理的选择。 （2）掌握根据误差分析选定简单测试电路，确定电表的量程，规格及电源输出电压。三实验要求： （1）相对误差0.5%,即根据仪器引入的最大相对误差R/R1.5%的要求，对电表的等级，量程，稳压电源输出电压和测量条件作出合理的选择。 （2）确定测量方法，画出完整的测试电路。 （3）验证讨论结果。4. 实验原理： （1）合理选择仪表（量程，等级，调整范围等）。由欧姆定律R=U/I，故R/R=U/U+I/I，为保证R/R1.5%，则要求U/U0.75%且I/I0.75%。由于仪器等级误差的规定U/Uf%,I/If%（f为电表等级），显然应选0.5级的电压表和0.5级的电流表。 10时：选用2V的电源，则取2V量程的电压表，故U0.5%*2=0.01V，为达到U/U0.75%，UU/0.75%=1.33V，所以电压表的调整范围为1.33V2V；此时Imax=2/10=200mA，所以选用200mA量程安培表，故I0.5%*200=1mA，所以II/0.75%133。33mA，电流调整范围为133.33200mA。 800时：选10V的电源，则取,7.5V量程的电压表，故U0.5%*,7.5=0.0375V，为达到U/U0.75%，UU/0.75%=5V，所以电压表的调整范围为5V7.5V；此时Imax=7.5/800=9.375mA，所以选用10mA量程安培表，故I0.5%*10=0.05mA，所以II/0.75%6.67mA，电流调整范围为6.67mA9.375mA。（1） 实验方法：电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图甲所示的电路叫做电流表外接电路（简称“外接法”）；一种是如图乙所示电路叫做电流表内接电路（简称“内接法”）由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将会引起误差。 外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生，由并联电路中电流分配与电阻成反比可知当时，电压表的分流作用可忽略不计，此时,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路。 内接法产生的误差是电流表的分压作用，由串联电路的电压分配与电阻成正比可知，当时，电流表的分压作用很小，可忽略不计，此时，所以对大电阻应采用内接法电路。 那么如何确定R值是较大还是较小呢？根据以上分析可知，当被测电阻与电压表内阻的关系满足即时应采用“外接法”较准确；当被测电阻与电流表的内阻相比满足即时，采用“内接法”测量误差较小若当时，电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相同的，此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”，此时的常称为临界电阻当时，电流表的分压作用较电压表的分流作用明显，应采用外接电路，当时，电压表的分流作用较电流表的分压作用明显，应采用内接电路。5 实验步骤。（1）按照原理作出电流表外接电路图，并连接好电路。（2）将电阻箱调节一定电阻，使之保护电路中的仪器。（3）分别调节电阻箱示数，记录电流表读数（6组数据）(4)按照原理作出电流表内接电路图，并连接好电路。操作步骤同上。六数据处理分析。 表1：测10和800电流表外接法次数123456平均值10800108001080010800108001080010800U/V1.354.841.405.121.465.391.525.741.595.961.646.249.89709.40I/mA1366.81427.21487.61548.11608.41668.8R/9.93708.829.86711.119.86709.219.87708.649.94709.529.88709.09 由上表可知10时外接电路的电阻相对误差为1.10%，560时外接电路的电阻相对误差为11.33%。 表2：电流法内接法次数123456平均值10800108001080010800108001080010800U/V1.395.471.485.791.536.121.586.521.646.761.717.0910.30804.87I/mA1366.81427.21487.61548.11608.41668.8R/10.22804.4110.42804.1710.34805.2610.26804.9410.25804.7610.30805.68由表格数据，可知道内接电路10时电阻的相对误差为2.98%，560时内接电路的电阻相对误差为0.61%。 七实验结果讨论： 由实验1和实验2（电流表的外接和内接）可知，当所测电阻较大时，电流表分压较小，电流表内接更精确;当被测电阻阻值较小时，电流表应外接，电压表分流较小，则所测电阻更精确。八实验心得：通过对这个实验的讨论和实验验