实验七 电表改装与校准

1、实验七 电表改装和校准实验简介电表是常用的电学测量仪器。按用途可分为直流电流表、交流电流表、直流电压表、交流电压表、欧姆表等，这些电表都可以用表头改装而成。表头是基本的电学测量工具，可分为数字表、指针表等。本实验通过一只指针式直流电表的改装和校准，学习有关电表的基本知识及如何进行电表的校准。实验目的1熟悉电流表、电压表的构造原理。2学习改装和校准电流表、电压表的基本方法。实验原理1将表头改装成大量程的电流表因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻Rs（如图1）使流过表头的电流只是总电流的一部分

2、。表头和Rs组成的整体就是电流表。Rs称为分流电阻。选用不同阻值的Rs可以得到不同量程的电流表。在图1中，当表头满度时，通过电流表的总电流为I，图 1改装电流表原理RgI-IgIgIRSµAA通过表头的电流为Ig。因为故得µAIgRgRH图2改装电压表原理 （1）如果表头的内阻Rg已知，则按照所需的电流表量程I，由式(1)可算出分流电阻Rs的阻值。2将表头改装成电压表根据欧姆定律U=IR，内阻为Rg的表头，若通以电流Ig，则表头两端电压降为Ug=IgRg,因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常Rg的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联

3、一个阻值较大的电阻RH(如图2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻RH上，RH称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。在图2中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时,扩程电阻RH两端的电压为,于是有 （2）根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg,由式(2)可算出扩程电阻RH的阻值。式(2)中Ig和Ug分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。3电表的标称误差和校准电表扩程后必须经过校准才能使用。校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。若量程不对,可调节RS或RH,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。标称误差指的是电表的读数和准确值的差异，它包括了构

4、造上各种不完善的因素所引入的误差。为了确定标称误差，先将电表和一个标准电表同时测量一定的电流（或电压），称为校准。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差除以其量程，即为该电表的标称误差，故 标称误差=根据标称误差的大小，电表分为不同的等级。电表的等级常用一个圆圈标在电表的面板上。例如表示该表为1.0级，其标称误差不大于1.0。图3校准电流表电路图mAK R ERRgI-IgIgIRSµAA+ E 电表的等级标志着电表结构的好坏，等级低的电表其稳定性、重复性等性能都要差一些。实验内容1将量程为500µA的表头扩程至50mA。（1）计算分流电阻RS理论值。

5、（2）按图3连接电路。（3）校准量程，得到RS实际值。（4）校准改装电流表刻度值。（5）以改装表示值Ix为横坐标，以修正值为纵坐标，相邻两点间用直线连接，画出折线状的校正曲图4校准电压表电路图K+ EVµAIgRH线IxIx（如图5）。2将500µA的表头改装为10V的电压表。（1）计算扩程电阻RH理论值。（2）按图4连接电路。（3）校准量程，得到RH实际值。（4）校准改装电压表刻度值。（5）作校准曲线折线图。 数数据记录与处理：1、 改装成的电流表定标数据：分流电阻RS计算值= 、实验值=、待改装电表的格数0102030405060708090100待改装表的示数Ix/(

6、mA)05010.015.020.025.030.035.040.045.0500标准电表的示数/(mA)标准表的示数/(mA)标准表的示数平均值/(mA)改装表的刻度修正值Ix=-Ix(mA)= 、准确度等级应确定为: 级。 2.、改装成的电压表定标数据：分压电阻RH计算值= 、实验值=待改装电表的格数0102030405060708090100待改装电表的示数Ux/(v)01.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.00标准电表的示数/(V)标准电表的示数/(V)标准电表的示数平均值/(V) U=(-Ux)/(V)= 、准确度等级应确定为： 级。 结果报道：1、 测得待改装表的内阻为：Rg= 2、 将上述电表改装为二个量程电流表的电路图如下图（A），50毫安档的误差曲线如图（5），相对于0.5级的标准表，其准确度等级为： 级。3、 将上述电表改装为二个量程电压表的电路图