华南理工大学实验73多用电表的改装与调试

实验7.3多用电表的改装与调试【实验目的】一、将μA表头改装成直流电流表和交流电压表将500μA表头改装成10mA量程的直流电流表。将500μA表头改装成10V量程的交流电压表。二、用FB308型电表改装与校准实验仪改装μA表头将100μA表头改装成10mA量程的直流电流表。将100μA表头改装成5V量程的交流电压表。将100μA表头改装成×1倍率挡的欧姆表。【实验仪器】直流稳压电源（约6V）、交流电源(约15V)、DF1945数字多用表、1.5V干电池（欧姆表专用）、2CP型整流管二极管两支（交流表专用）、QJ-23型惠斯登电桥、六位电阻箱、滑变电阻器、标准直流电流表、标准直流电压表、μA表头。FB308型电表改装与校准实验仪、六位电阻箱、未知电阻、专用连线。【实验原理】表头的主要参数(量程和内阻)的测定测量内阻的方法很多，本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压和值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数；不改变电压和的值，用电阻箱替代被测电流计，调节电阻箱的阻值使标准电流表的读数仍为，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻。被改装电流计被改装电流计+–mA°°+–mA°°°12E°图1毫安表改装成电流表图2电流表改装微安表并联分流电阻，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流。图2电流表改装并联分流电阻大小3、毫安表改装成交流电压表。本试验采用桥式整流电路，加上交流电压U2时，在U2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压在U2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端，在负载RL上得到另一半波整流电压。通过此电路即可把交流信号转化为直流信号。把表头置于反馈回路中，即可把μA表头改装成交流电压表。图3电压表改装4图3电压表改装微安表串联分压电阻，使大部分电压降落在串联的分压电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程。串联分压电阻大小4、毫安表改装成欧姆表根据调零方式的不同，欧姆表可分为串联分压式和并联分流式两种．其原理电路如图（a）和图（b）所示．由图知式中为欧姆表的总内阻．对于图（a）：，图（b）：．当欧姆表短路（即），电路中电流为最大值．设计时，应使表头满偏（即欧姆表调零，可通过调节得到，所以称作欧姆表的调零电阻）．将代入（１）式可得可见Ｉ与有一一对应的关系，如果表头的标度尺预先按已知电阻值来刻度，就可用来直接测量电阻了．由（２）式可知，与成非线性，且称作欧姆表的中值电阻．所以欧姆表的标度尺是反向非均匀的，且越大，刻度间隔愈密．4．标定：欧姆表表盘的标度尺可按下式确定式中为对应于的表盘格数，为表盘总格数（表盘的原刻度是均匀分格的）．5、改装表的校准在规定条件下，将改装后的电表与标准表同时对同一对象(电流或电压)进行测量，将测量结果相互比较，以确定改装表的示值误差的过程就是校准.校准时读出改装表的各个示值Ax，同时读出标准表对应的示值As,与Ax对应的修正值.校准的结果可用校准曲线表示：即以Ax为横坐标，以为纵坐标，标出各个校准点，然后把相邻的两个校准点用直线段连接，就得到了改装表的校准曲线.如图6-4所示就是改装电流表的校准曲线.有了校准曲线，使用改装表时可根据校准曲线修正改装表的读数.改装表的修正值为.例如图6-4中，Ix=4.00mA时，，改装表的修正值应为=4.00-0.01=3.99mA.【实验内容】一、将μA表头改装成直流电流表和交流电压表表头的主要参数()的测定。将电源电压调低，调至最大，按图１连线，调节和（值适当调小）使表头满偏，记下此时标准电流表的读数，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱上，调节使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值此时电阻箱等于表头的内阻=。2、将500μA表头改装成10mA量程的直流电流表。1.根据给定的表头内阻为Rg，满偏电流Ig，算出分流电阻Rs=。的值，用电阻箱充当Rs,与表头并联成10mA的电流表.并决定此改装表标尺的分度。2.按图5接线，将机械调零后的改装表与标准电流表接入电路。3.接通电源，调节电路中的电流，使改装表读数从零逐渐增加到满刻度，然后再逐渐减少到零.同时将改装表和标准表相应的读数Ix和Is填入数据表。图54.以改装表的读数Ix为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出改装电流表的校准曲线。3、将500μA表头改装成10V量程的交流电压表1.计算出串联的分压电阻RH=的值.用电阻箱充当RH，RH与表头串联成电压表.并决定此改装表标尺的标度。2.将改装电压表与标准电压表机械调零后，按图6接入电路。3.接通电源，调节滑线变阻器的滑块，使改装电压表的读数从零逐步增加到满度，然后再逐渐减少到零，同时将改装表和标准表相应的读数Ux和Us填人数据表。。4.以改装表的读数Ux和δUx=Ux—Us，分别为横坐标和纵坐标，在坐标纸上作出改装电压表的校准曲线。图6用FB308型电表改装与校准实验仪改装μA表头1、表头的主要参数()的测定。同上“表头的主要参数()的测定。”=2、将100μA表头改装成10mA量程的直流电流表方法同上“将500μA表头改装成10mA量程的直流电流表。”分流电阻Rs=将100μA表头改装成5V量程的交流电压表1.如”将500μA表头改装成10V量程的交流电压表”与图7所示，电阻RH=电源改为直流电源，把2CP型整流二极管去除。2.接通电源，调节滑线变阻器的滑块，使改装电压表的读数从零逐步增加到满度，然后再逐渐减少到零，同时将改装表和标准表相应的读数Ux和Us填人数据表3.以改装表的读数Ux和δUx=Ux—Us，分别为横坐标和纵坐标，在坐标纸上作出改装电压表的校准曲线。图7将100μA表头改装成×1倍率挡的欧姆表1.根据给定的表头参数Ig、Rg及电源电动势E，求出R0=的阻值。2.用电阻箱充当R2(使其阻值保持不变)，滑线变阻器充当R1,按图8将Rw、R3与表头和电池串联，就构成了欧姆表。当a、b两接线柱断路时，表头指针应为零，如不为零应机械调零。3.将图8中a、b两接线柱短路，调节滑线变阻器Rw，使表头的指针转到满刻度。4.在保持Rw和R3阻值不变的情形下，用另一只电阻箱充当Rx，取其阻值为欧姆表的中值电阻Ri=Rg+R0的1/2、1、2、3、……，同时记下指针的偏转格数，同时将改装表和标准表相应的读数Rx和Rs填人数据表。3.以改装表的读数Rx和δRx=Rx—Rs，分别为横坐标和纵坐标，在坐标纸上作出改装电压表的校准曲线。图8【数据表格】一、将μA表头改装成直流电流表和交流电压表电流表校准数据Ig=μARg=ΩRs=Ω被校表读数Ix(mA)0.002.004.006.008.0010.00增加时标准表读数Is1(mA)减少时标准表读数Is2(mA)(Is1+Is2)/2（mA）(mA)交流电压表校准数据Ig=μARg=ΩRH=ΩUx(V)0.002.004.006.008.0010.00Us1(V)Us2(V)（V）(V)用FB308型电表改装与校准实验仪改装μA表头电流表校准数据Ig=μARg=ΩRs=Ω被校表读数Ix(mA)0.002.004.006.008.0010.00增加时标准表读数Is1(mA)减少时标准表读数Is2(mA)(Is1+Is2)/2（mA）(mA