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

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】 1、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，如图6所示，使超过表头所能承受的那部分电压降落在电阻上。表头和串联电阻组成的整体就是伏特表，串联的电阻称为扩程电阻。选用不同大小的，就可以得到不同量程的伏特表。 设改装后的电压表量程为，当表头满刻度时有： 式中，为电压表的扩程倍数。可见，要将表头测量的电压扩大倍时，只要在该表头上串联阻值为扩程阻值

2、。表头的、事先测出，根据需要的电压表量程，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，串联电阻会远大于表头内阻。（3）将表头改装为欧姆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。电源电动势与固定电阻（称为限流电阻）、可变电阻（称为调零电阻）串联。为被测电阻，测量时将其接在、两点之间。由闭合电路的欧姆定律可知，接入后，表头所指示的电流：当、的值一定时，的一个值与的一个值相对应，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：（1）当时，即、间短路，调节使电路中的电流。 此时电流强度最大，表头指针应指在满刻度。和是给定的

3、，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）当时，即、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）当时，即当待测电阻值恰等于电阻挡内部电阻值时，电流 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，称为电阻挡的欧姆中心（或中值电阻），用表示，即。式中是由综合内阻确定的。而综合内阻可以随需要决定，也就是说可以根据需要来选定。万用表大多数采用和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范围内所有阻值。依据被测电阻与电流值的对应关系，可将表头的标度尺按已

4、知电阻值划分刻度，就可以直接用来测量电阻。因为时，。表头指针在零位；时，表头指针在正中央；时，表头指针在量程处。所以，欧姆表的刻度为反向刻度，且刻度是不均匀的，电阻越大刻度间隔越密。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定的电流（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。选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差。即：根据标称误差的大小，将电表分为不同的等级，即为。例如：若，则该电表的等级为级。其中、是电表的等级。根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

5、表，其量程为，若该表在处的误差最大，其值为，试确定该表属于哪一级？ 因为，故该表的等级属于级。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为横坐标，以校正值（等于标准电表的指示值与被校表相应的指示值的差值，即）为纵坐标，两个校正点之间用直线段连接，根据校正数据作出呈折线状的校正曲线（不能画成光滑曲线）。在以后使用这个电表时，根据校准曲线可以修正电表的读数。【实验步骤】 1、将量程为的表头扩程为电流表，并参考图9进行校准。 2、将表头改装为的电压表，并参考图10进行校准。 3、将表头改装为欧姆表，并绘制欧姆表表盘。【数据记录与处理】 1、电流表的改装和校准 （选择标准表的量程）被校表读数被校表扩程后的理论值标准电流表读数最大相对误差电表精度等级大小小大平均0.30.40.50.60.70.80.91.02、电压表的改装和校准（1）改装内阻满度电流扩程后量程扩程电阻计算值实际值（2）校准被校表读数改装为电压表后的理论值 标准电压表读数最大相对误差电表精度等级大小小大平均1.03、欧姆表的改装电源电压中值电阻0思考题1、 校正电流表时，如果发现