电表的改装与校准——将表头改装为伏特表欧姆表;校正改装后的电表

1、电表的改装与校准（二）将表头改装为伏特表、欧姆表；校正改装后的电表【实验目的】仁了解磁电式电表的基本结构；2. 掌握电表的校准方法，学会作校准曲线。【实验仪器】二、电表的改装（1）将表头改装为安培表（2）将表头改装为伏特表表头的满度电压很小，一般为零点几伏。为了测量较大的电压，在表头上串联电阻他，如图6所示, 使超过表头所能承受的那部分电圧降落在电阻心上。表头和串联电阻心组成的整体就是伏特表，串联的 电阻他称为扩程电阻。选用不同大小的他，就可以得到不同量程的伏特表。设改装后的电压表量程为U,当表头满刻度时有：凡=匕山 =（?-1）& =（“-1）&式中，为电压表的扩程倍数。可见，要将表头测量的

2、电压扩大倍时，只要在该表头上串联阻值 为扩程阻值心。表头的/、&事先测岀，根拯需要的电压表量程，由上式即可算出应串联的电 阻值。一般地，由于电压表量程远大于表头的量程t/g ,串联电阻仇会远大于表头内阻傀。（3）将表头改装为欧姆表厂1Ho-J111V_ Ug*-Uo V U -A图了毫安表改装成欧姆表图6毫安表改成伏特表最简单一种电路如图7所示。设待改装表的内阻为量程为/十电源电动势E与固泄电阻& （称 为限流电阻）、可变电阻Rp （称为调零电阻）串联。人为被测电阻，测量时将其接在A、B两点之间。由闭合电路的欧姆立律可知，接入&后，表头所指示的电流：/v= n n n nRg+Ri+Rp +

3、比当E、Rg+R+Rp的值一定时，心的一个值与人的一个值相对应，即与表头指针的一个偏转角相 对应，所以表面可以按电阻值来划分刻度。现在来看三个特殊的刻度：E（1）当& =0时，即A、B间短路，调节使电路中的电流人= 一-一 比 +& + Rp此时电流强度最大，表头指针应指在满刻度。和E是给定的，是可调节的。如果没有电流可能超过而使表头损坏，所以&起限制表头电流不能超过的作用，故称为限流电阻。（2）当R严S时，即A、3间断路，电路中电流为零，所以表头指针停留在最初的刻度上，这个 刻度就是电阻为*时的刻度。（3）当Rx = Rk +Rl+Rp时，即当待测电阻值恰等于电阻挡内部电阻值时，电流 E 2

4、（&+尽+心）2此时，表头指针应该刚好指在表面正中央位置，这个刻度表示的电阻值尺=耳+&+心,称 为电阻挡的欧姆中心（或中值电阻），用Rz表示，即Rx =+&+Rp。式中Rz是由综合内阻人+& + Rp确定的。而综合内阻可以随需要决宦，也就是说可以根拯需要来选左。万用表大多数采用12G和24C来 作为电阻挡刻度的欧姆中心。综上所述，图7所示电路原则上可以测量0 s范围内所有阻值。依据被测电阻&与电流值人 的对应关系，可将表头的标度尺按已知电阻值划分刻度，就可以直接用来测量电阻。因为& =8时， /Y=0o表头指针在零位；& = Rz时，-=%，表头指针在正中央；心=0时，Ix = /v ,表头

5、指针 在量程匚处。所以，欧姆表的刻度为反向刻度，且刻度是不均匀的，电阻心越大刻度间隔越密。三、电表的校准电表扩程后，要经过校准才可以使用。所谓校准就是使被校电表与标准电表同时测量一泄的电流（或 电压），看其指示值与相应的标准值（从标准电表读出）相符的程度。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取英中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误 差。即：最大相对误差=最大?误差xl00%S6r%量程根据标称误差的大小，将电表分为不同的等级，即为K。例如：若0.5%v标称误差1.0%,则该 电表的等级为1.0级。英中a = 0.1、0.2 x 0.5、1.0、1.5、2.5、5.0是电表的等级。根

6、据最大相 对误差的大小就可以定出电表的等级。例如：标准某电压表，其量程为030U,若该表在12U处的误差最大，其值为0.12V,试确定该表 属于哪一级最大绝对误萼0 12最大相对误差=-：xl00% = xl00% = 0.4% 0.5%量程30因为0.20.40.5,故该表的等级属于0.5级。电表的标准结果除了用等级表示外，还常用标准曲线表示。即以被校电表的指示值山为横坐标，以校正值a电流表的改装和校准（选择标准表的20niA量程）被校表 读数人（曲）被校表扩程 后的理论值Ix（mA）标准电流表读数Is（mA）/ =厶 一 Jx (mA)最大 相对 误差电表 精度 等级大T小小T大平均2.电压表的改装和校准（1）改装内阻心（。）满度电流人（九4）扩程后V量程伽V）扩程电阻付（计算值实际值（2）校准被校表读数/如）改装为电压 表后的理论值 Vv（V）1标准电压表读数Vs（v）v=vs-vx（v）最大 相对 误差电表 精度 等级大T小小T大平均0.30.40.50.6（0.70.80.913欧姆表的改装电源电压/VIx / mA中值电阻RJG思考题0.5V00000.10.20.30.40.50.60.70.8