实验二十一电表的改装和校准

1、实验二十一 电表的改装和校准 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、万用表等。这些电表都可以通过表头改装而成。表头是基本的电学测量工具，它可分为数字表、指针表等。任何一件仪器（尤其是自行组装的仪器）在使用前都应进行校准，特别是在进行精密测量之前，校准是必不可少的。因此校准是实验技术中一项非法常重要的技术。 一、实验目的 1掌握电表的扩程和校准的基本方法 2进一步认识滑线式变阻器对电路中电压、电流的调控作用 二、 仪器与用具 磁电系表头，标准电流表，标准电压表，滑线式变阻器，旋钮式电阻箱，直流稳压电源，开关等 三、实验原理 1将表头扩程为电

2、流表 磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成，表头的满偏电流很小(微安级)若要测量较大的电流，需要扩大其量程，方法是：在表头两端并联一个分流电阻(如图21-1)，使超过表头能承受的那部分电流从流过，若表头的满偏电流与内阻已知，根据需要的电流表量程，由欧姆定律可算出为 (21.1) 式中是电流扩程倍数 由表头和分流电阻组成的整体就是电流表，选用不同大小的，就可得到不同量程的电流表 图21-1 图21-2 2将表头扩程为电压表 对一定内阻的表头，其端电压与通过它的电流成正比，只要在表头面板上刻上和电流相应的电 压值，就得到一只量程()很小的电压表(通常只有零点几伏)，为了测量较大的电压，

3、在表头上串联一个扩程电阻(如图21-2)使超过表头所能承受的电压降落在1 / 5上，在已知满偏电流的条件下，根据需要的电压表量程，容易算出扩程电阻为 (21.2)式中是电压扩程倍数 由表头和扩程电阻组成的整体就是电压表，选用不同大小的，就可得到不同量程的电压表 3用比较法校准电表 扩程后的电表必须经过校准才能使用，方法是：用待校表和另一标准表同时测量同一的电流(或电压)，记下待校表的示值()和标准表的示值()，从而得到刻度的修正值()，把被校表整个量程上不同的刻度值都校准一遍，可画出曲线(注意：相邻两校准点用直线连接，整个图形是一条折线称为校准曲线，在以后使用这个电表时，就可根据校准曲线对其测

4、量予以修正，从而减小电表的误差由校准的结果可以确定扩程表的级别，只要取各刻度所得最大的绝对误差值除以量程，就得到扩程表的级别 (21.3) 电表的级别包括了电表的构造上各种不完善因素 图21-3 带来的误差，根据国家规定，目前我国生产的电测量仪表的准确度等级分为7级，它们是0.1级 0.2级，0.5级 ，1.0级 1.5级2.5级，5.0级，其对应的最大引用误差不超过，。若计算值处于上述级别之外，则采用“逢数进一”的法则确定。 四、实验内容 1用代替法测量表头满偏电流和内阻 (1)选一块量程大于或等于待测量表头满偏电流的电流表作为标准表，按图21-3连接电路，检查，调整电表的机械零点，将置于2

5、，闭合，调节（或电源电压）使被测表头满刻度偏转，这时标准表的示数就是表头的实际满偏电流 (2)在图21-3电路中，先将置于2，闭合，调节（或电源电压），使改装表有一偏转(2/3满刻度)，然后把倒向1，调节电阻箱 (电源电压不变)，使标准表示值不变，这时电阻箱的示值等于表头的内阻2将量程的表头扩程至 (1)根据测出的由(21.1)式算出分流电阻 (2)校准电路如图21-4，用电阻箱，标准表级别高于被校表头两级，量程与扩程相同(或大于扩程表) 图21-4 图21-5 (3)校准量程，将电阻箱调为计算值，微调电源电压及，使标准表示值为，此时扩程表应指满偏值，若有差异，细心调节，使两只电表同时达到满偏

6、值() (4)校准刻度值，保持实调值不变，调节电源电压，在零到满偏值之间均匀地取扩程表的刻度值从大到小进行校准，记下标准表相应示值，然后再由小到大复测一遍改装表读数(mA)0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.00标准表读数从大到小(从右至左)从小到大(从左至右)平均值示值误差 (5)取两次校准的平均值，作校准曲线并取其中的最大值计算扩程表的级别 3将的表头扩程为（或5伏）的电压表 先由(21.2)式算出扩程电阻，按图21-5接好校准电路，参考电流表的扩程及校正，自己拟定实验步骤4 设计多量程的电流表或电压表 五、思考与问答 1校准电流表时，若扩程表的偏转都比标准表大，应如何调节?为什么?调节时，标准表示值会受到影响吗?在校准电压表时的类似问题应如何处理?