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文档简介

1、实验四用电位差计校正电表【实验目的】1了解箱式电势差计的工作原理。2. 比较熟练地正确掌握箱式电势差计的使用。3. 运用箱式电势差计校正电表。【实验仪器】箱式电势差计、标准电池、直流电源、检流计、滑线变阻器、待校电表、开关和导线。【实验原理】磁电式电表在电学测量中得到广泛应用,使用和携带都很方便, 但电表在经常使用或长期保存后,它的各个元件参数及性能都会发生变化。如电阻老化、磁性减弱、转动部件的磨损等。这样,电表的准确度等级就可能降低。因此电表是需要定期进行检定或校准。如果栓定结果说明它的误差已经超过原来预定的数值,则该电表只能降低级别,或用校准所得的校准曲线加以修正。电表校准的基本方法就是用

2、一个标准表来校准被校表,也就是在同一电路和条件下比 较标准表和被校表的指示值的差异。在校准中要求标准表的准确度等级应该比被校表至少高 二个级别。如被校表为2.5级或1.5级表,标准表可以用 0.5级表。但如果要校准的是一个图 26-10.5级电表,那么标准表就应该是0.1级以上,0.05级的电势差计(如 UJI型、UJ 31型等),几乎所有的实验室都可能具备。因此我们可以采用电势差计来校 准电表。1、电势差计校准电压表电势差计能精确地测量电势差,因此就可以用它来校准电压表。但是电压表 本身并不能产生电势差,必须通过一个辅助电源及一套调节装置,才能使电压表 有示值并发生变化。在电压表不同示值情况

3、下,用电势差计进行精确测量,比较 二者结果,进行校准。校准电压电路如图26-1所示。图中V为被校电压表,E为电压表供电的辅助电源。被校电压表两端接至电势差计的待测端,用电势差计直 接测出电压表两端的准确电压。设被校电压表示值为U,实际电压降为 U0,电势差计读数图 26-2为Us,则U0= Us。这样电压表的指示值 U与实际值U。之间的绝对误差为U = U - U0(26-1 )用电势差计对被校电压表在不同示值下进行校准,可得一组 U。用U作、纵轴,U作横轴作图线 U-U (注意用折线联结相邻两点),这一图线称为校准曲 线或修正曲线。利用修正曲线可以对该被校表的测量值进行修正。如果用被 校表测

4、量某一电压所得示值为Ux,可在修正曲线上找出对应于Ux的误差UX,则经修正而得测量结果为U0x = Ux - U X(26-2)另外根据修正曲线可以确定被校表的最大引用误差。找出各校准点中误 差的绝对值最大的数值Um,根据被校表的量程Um,则被校表的最大引用误差为最大引用误差最大绝对误差的绝对值Um量程Um100 00(26-3)根据电表的最大引用误差可以确定电表的等级。由于电势差计的测量范围一般都不大,低电势的电势差计的量程只有几十或几百毫伏(如UJ31型电势差计最大测量范围 0171mV ),高电势的电势差计也只能测到2伏左右(如UJ24型电势差计测量范围为 01.6111mV),而电压表

5、的量程范围很宽, 因此能直接 用电势差计校准的电压表是不多的。 为了扩大电势差计校准电压表的范围, 必须采用“分压 箱”这个附加装置,实际线路如图26-2所示。图中虚线框内电路为标准分压箱原理线路,A、B为其输入端,C、D为输出端。在图中情况下,电势差计所 测电势差Us与电压表实际值U0应有如下关系:U0R1R2 R3 U s(26-4)R3通常(Rl+ R2+ R3)/ R3值可由标准分压值直接读出。2 电势差计校准电流表电势差计的直接测量量为电势差,但是利用一个串接在待测回路中的标准电阻,通过 测量标准电阻上电势差就可间接测量出待测回路的电流。因此用电势差计亦可校准电流表。IFPs* Us

6、 1电势蛊计图 26-3电势差计校准电流表的电路如图26-3所示。图中A为被校电流表,Rs为标准电阻。因被校电流表与标准电阻两电 压端(即PP端)间的电压Us,则电流的实际值为:U s I。 s(26-5)Rs比较电流表指示值I与电路电流实际值丨0可得两者间的 绝对误差I为III。(26-6)通过对电流表不同示值的校准,同样可以作出校准曲 线,并确定最大引用误差和等级(方法与电压表完全类似)。【实验内容】1 观察箱式电势差计面板,了解各旋钮的作用。2. 按实验电路连线。3. 查出室温下标准电池的电动势、旋转温度补偿盘使之符合此值。4 选择开关置“标准”,调节电流调节盘,使检流计电流为零,即工作

7、电流为标准工作 电流。5选择开关置“未知”,在毫伏表全量程中,从小到大分别取测量点10 15个,记录相应的电压表读数 U和电势差计读数 U0。将数据填表。6测量电势差计的灵敏度。7.以U为横坐表,U-U0为纵坐表作误差图线(折线),并确定电压表等级。数据记录:标准电池电动势:1.01855V12345678910U/mV159001000U0/mV93.110211.210304.381397.320510.372592.285710.741813.933924.5841023.4126.8911 . 24. 3812.68010.377.71510.7413.9324.5823.412U/m0102134V数据处理:U-UO误差折线图U/mVUO/m123456789 10最大引用误差3 m =最大绝对误差的绝对值丨 Um| X 100%量程Um=24.584 X100%1000=2.4584

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