基本点工仪表的使用与测量误差的计算

1、实验一 基本点工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1 熟悉试验台上仪表的使用和布局；2 熟悉恒压源与恒流源的使用和布局；3 掌握电压表、电流表内电阻的测量方法；4 掌握电工仪表测量误差的计算方法。二、实验原理通常，用电压表和电流表测量电路中的电压和电流，而电压表和电流表都具有一定的内阻，分别用和表示。如图1-1所示，测量电阻两端电压时，电压表与并联，只有电压表内阻无穷大，才不会改变电路原来的状态。如果测量电路的电流I，电流表串入电路，要想不改变电路原来的状态，电流表的内阻必须等于零。但实际使用的电压表和电流表一般都不能满足上述要求，即它们的内阻不可能为无穷大或者为零，因此，当仪表接入电路时

2、都会使原来的状态发生变化，使被测的读数值与电路原来的实际值之间产生误差，这种由于仪表内阻引入的测量误差，称之为方法误差。显然，方法误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关，我们总是希望电压表的内阻越接近无穷大越好，而电流表的内阻越接近零越好。可见，仪表的内阻是一个十分关键的参数。通常用以下方法测量仪表的内阻。1.用“分流法”测量电流表的内阻设被测电流表的内阻为，满量程电流为，测试电路如图1-2所示，首先断开开关S，调节恒流源的输出电流I，使电流表指针达到满偏转，即。然后和上开关S，并保持I值不变，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针在满量程位置，即则电流表的内阻。2.用“分压法”测量电压表的内

3、阻设被测电压表的内阻为，满量程电压为，测试电路如图1-3所示，首先闭合开关S，调节恒压源的输出电压，使电压表指针达到满偏转，即。然后断开开关S，并保持U值不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的指针在满量程位置，即则电压表的内阻。图1-1电路中，由于电压表的内阻不为无穷大，在测量电压时引入的方法误差计算如下：上的电压为：，若，则现用一内阻的电压表来测值，当与并联后，,以此来代替上式的，则得绝对误差为若，则得相对误差本试验使用的电压表和电流表采用试验一的表头（、）及其制作的电压表（1V、10V）和电流表（、）。三、实验设备1 直流数字电压表、直流数字电流表（EEL-06组件或EEL系列主控制屏）2

4、恒压源（EEL-、均含在主控制屏上，根据用户的要求，可能有两种配置：（1）+6V(+5V),+12V,0-30V可调或（2）双路0-30V可调。）3 恒流源（0-500可调）4 EEL-23组件（含电阻箱、固定电阻、电位器）或EEL-51组件5 EEL-30组件（含磁电式表头、，倍压电阻和分流电阻，电位器）四、 实验内容1 据“分流法”原理测定直流电流表和量程的内阻实验电路如图1-2所示，其中R为电阻箱，用、三组串联，电流表用表头和电位器RP2串联组成，电流表由于分流电阻并联而成，两个电流表都需要与直流数字电流表串联（采用量程档），由可调恒流源供电，调节电位器RP2校准满量程。实验电路中的电源

5、用可调恒流源，测试内容见表1-1，并将实验数据记入表中。表2-1 电流表内阻测量数据被测表量程（）S断开，调节恒流源使（）S闭合，调节电阻R,使R()计算内阻()1102. 根据“分压法”原理测定直流电压表1V和10V量程的内阻实验电路如图1-3所示，其中R为电阻箱，用、四组串联，1V、10V电压表分别用表头、电位器RP1和倍压电阻串联组成，两个电压表都需要与直流数字电压表并联，由可调恒压源供电，调节电位器RP1校准满量程。实验电路中的电源用可调恒压源，测试内容见表1-2，并将实验数据记入表中。表1-2 电压表内阻测量数据被测表量程（V）S闭合，调节恒压源使（V）S断开，调节电阻R,使R()计

6、算内阻()1103方法误差的测量和计算实验电路如图1-1所示，其中，电源电压U=10V（可调恒压源），用直流电压表10V档量程测量上的电压之值，并计算测量的绝对误差和相对误差，试验和计算数据记入表1-3中。表1-3 方法误差的测量与计算计算值实测值绝对误差相对误差五、 实验注意事项1 台上的恒压源、恒流源均可通过粗调（分段调）波动开关和细调（连续调）旋钮调节其输出量，并由该组件上的数字电压表、数字毫安表显示其输出量的大小。在启动这两个电源时，应显示其输出电压或电流调节旋钮置零位，待实验时慢慢增大。2 压源输出不允许短路，恒流源输出不允许开路。3 压表并联测量，电流表串入测量，并且要注意极性与量程的合理选择。六、 预习与思考题1 根据已知表头的参数（、），计算出组成1V、10V电压表的倍压电阻和、的分流电阻。2 若根据图1-2和图1-3已测量出电流表档和电压表1V档的内阻，可否直接计算出档和10V档的内阻？3 用量程为10A的电流表测实际值为8A电流时，仪表读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差。4 如图1-4a、b为伏安法测量电阻的两种电路，被测电阻的实际值为R，电压表的内阻为，