多量程电流表的设计与制作

1、 实验：电流表的改装与校准 多量程电流表的设计与制作 课题 电流表的改装与校准 多量程电流表的设计与制作 教学目的与要求： 通过本次课学习，加深理解分流电阻的概念。 学会校准电流表 设计电路改装电表为电流表、多量程电流表。 教学重点、难点： 本节课教学重点：测定表头内阻。 本节课教学难点：设计电路改装电表为电流表、多量程电流表。 教学方法及师生互动设计： 采用教师问，学生答形式。 1如何测定表头内阻？ 2如何改装成电流表、多量程电流表？ 课堂练习、作业： 【讨论题】 1将100A的表头改装成 10mA 的电流表，你有什么方法？2. 将100A的表头改装成多量程的250A，10mA,100mA的

2、电流表，你有什么办法？ 【思考题】 (1) 如何用半篇法，替代法测量表头的内阻R? (2) 如何扩大微安表的量程，如何校准电流表? (3) 根据我国国标(GB)规定，电表分哪7个等级? 测量值的绝对误差如何计算? (4) 本实验中的滑线变阻器在连接上和作用上有何不同? (5) 校正电流表时发现改装表的读数相对于标准表的读数偏高，试问要达到标准表的数值，改装表的分流电阻应调大还是调小？ 5 图5 图本次课教学内容小结： 1.表头内组的测量。 2.改装成电流表的分流电阻。 3.多量程电流表的设计与改装。 1.实验目的： 1.通过本次课学习，加深理解分流电阻的概念。 2.学会校准电流表 3.设计电路

3、改装电表为电流表、多量程电流表。 2.实验仪器 微安表(量程100?A)二个，毫安表(量程15mA)， ZX21型旋转式电阻箱，滑线变阻器(0100)，直流稳压电源(015V)，单刀双掷开关各一个，导线若干。 3. 实验原理 在实验工作中，我们往往要用不同量程的电流表或电压表来测量大 例如从几微安小悬殊的电流或电压。但电从几毫伏到几千伏。到几十安， 表厂一般只制造若干规格的微安表 ，我们可以)和毫安表(通常称为表头1 图根据实际需要，用并联分流电阻或串联分压电阻的方法，把它们改装成不同量程的电流表和电压表。 (1) 扩大微安表的量程 若要扩大微安表(或毫安表)的量程，只要在微安表两端并联一R，

4、(称为分流电阻)个低电阻即可，如图1所示。由于并联了分流电sRRR和表头组成的，大部分电流将从流过，这样由分流电阻阻sss整体就可以测量较大的电流了。 IRI，若要把它的量程扩大为，内阻为设微安表的量程 0ggR应当多大？分流电阻 sABII (流过微安表的电流为间的电流为这时微安表的时，当g0RI II ，=流过指针刚好指到满刻度)，由于并联电路两端的电流- gss0 IRgg (1) 电压相等，故 RII)R?(I?R g0sggsII?g0IIIRRR/99，。 ， 通常取= 10 ，100 ， ，故分流电阻一般为 /9 g0sgggRmg 即：要把表头的量程扩大倍，分流电阻应取?R s

5、1?m 表头内阻的测量(2) (半偏法，替代法)R 式知，在改装电表前，首先应知道表头的内阻。由(1)g R的方法很多，在实验课上已经使用了半偏法测量微安表内阻g即将被测表测电表的内阻，这里咱们主要用代替法测量表头的内阻， 2 图NMNV的和另一微安表，使串联起来，再在两端加一定的电压ACII)2( (左图一般为满度的三分之二为宜)读数等于某一定值，如图nnMRV所示，)，如图所示。然后保持2(不变，用电阻箱右图取代ACRRNIM 的读数仍为，此时的内阻的阻值就等于微安表。使g n 4. 实验步骤M 测量微安表的内阻 (1) RK为滑即电源开关，接好线路，1) 按图3图中E为稳压电源，11NM

6、RK是两线变阻器，为和ZX21型电阻箱，是单刀双掷开关，22个同型号的微安表。请教师检查后，再进行下面的步骤。 R的滑动滑动滑线变阻器 2) 1 A与滑动触头间的电阻触头，将K扳向调至最小，单刀双掷开关2K将E的开关，l，打开稳压电源1然后移动。的输出电压调到2VE 3 图NR的读使微安表的滑动触头，1R 的滑动触头，以保持电压不变。60.0 ?A。以后不能再移动数为1RM，再，故先将的内阻约为20002000 3) 因为微安表调到2RNKR的阻?A扳向2，仔细调节，此时，使的读数仍为60.0 把222RMM 的内阻值就等于微安表。的内阻，记下g 的毫安表 把量程为100 ?A的微安表改装成量

7、程为10mA(2) MII的分流电阻，式计算出微安表=10mA，根据(1) 1) =100 ?A0gR 。sRR。这样虚线框的阻值等于4接好电路。调节电阻箱 2) 按图s2 R和表头组成的内由分流电阻s的毫安整体就成为量程为10mA图中的毫安表作为标准表，表了。 用来校准改装成的毫安表。的输出E3) 打开K，将电源1 4 图CA之、，调节电压仍保持为2VIVM，A?90.0，间的电压当微安表的读数，A?100.0分别为， WACI，分别为A(相当于改装毫安表的读数10.0mA10.0?A，0.0?GI 时，记下标准毫安表对应的读数。 9.0mA，1.0mA，0.0mA)BIIIII 一 ) 4

8、) 以为横坐标， 为纵坐标，(在坐标纸上作出GGBI。以后使用改装的)(应将各点连成折线，而不是光滑曲线校准曲线G校准曲线可参考图可以根据校准曲线修正毫安表的读数。毫安表时， 所示。5 ）实验记录及数据处理5RM ）测量微安表的内阻 （1g A的微安表改装成量程为10mA的毫安表（2）把量程为100?R s?)?I( WR0.0 =110.0 1（20.0 R+Rg30.0 +R240.0 ）350.0 60.0 70.0 80.0 90.0 I(m?) G（0.0 100R+R11.0 1?）22.0 1=3.0 （R4.0 +Rg5.0 ）36.0 7.0 8.0 9.0 I(m?) B（

9、 R+R1 +R2 ?10）=3 11 R g ?I?I?I(m?) GB 2.5 1? 100.010.0 （3）把量程为100 ?A的微安表改装成量程为250A,10mA，100mA 的多量程电流表 Rg=2000欧姆微安 表头参数：Ig=100微安、要求改装为多量程电表，其中多量程电流表的量程为2501001mA，10mA分别比6，10mA,电路如图所示。250A，1mA 扩A 6 图 D A B C 100 倍。所以根据电流表量程的扩展原则得：倍、大了2.510倍和 解方程可以得到： =300 =33.3 R R R=10003215. 常识介绍 (1) 电表的等级 根据我国国标(GB

10、)规定，电表的等级分为以下7级： 0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 AK表示电表的等级，那么当电表表示电表的量程，用 如果用 的指针指示某测量值时，该测量值的最大绝对误差 NAK % ? = 例如量程15mA，等级为1.0级的毫安表，那么当电表的指针指示某一测量值时，该测量值的最大绝对误差为 N = 15 ? 1.0 % = 0.15 mA (2) 电表标度盘各种符号的意义 此表为根据国家规定的电气仪表的主要技术性能在电气仪表面板上的标记。使用电表时，应先认真看清有关标记，正确使用。如本实验所用的伏特表在表盘右下角标有“”标记，表示该表应水平放置，不能竖立起来读数。 常见电气仪表面板上的标记 名 称 符 号 名 称 测量仪表符号 磁电仪表 检流计G 静电仪表