直流电压、电流和电阻的测量

XXXxxxxxxxxxxXXXxxxxxxxxxx2013.11.27东3-206汐以弟实验报告 学号地点课程名称： 指导老师： 绩： 实验名称：直流申压、申，流和申阻的测量 实验类型:基础规范性实验同组学牛姓名: ―、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、 掌握直流电源、测量仪表以及数字万用表的使用方法；2、 掌握直流电压、电流和电阻的直接测量方法；3、 了解测量仪表量程、分辨率、准确度对测量结果的影响；4、 学习如何正确表示测量结果。装二、实验原理1、数字式仪表测量误差计算方法：订①绝对误差：测量示值与测量实际值之差称为绝对误差。线 ②相对误差：是指绝对误差与被测量指定值之比。I ③引用相对误差：绝对误差与仪表量程的比值。从上述三种表达式可知，数字表的误差主要由与被测值大小有关的相对量和与被测量大小无关的固定量以及显示误差共同组成。其中，前者是由于仪表基准源、量程放大器、衰减器的衰减量不稳定及校准不完善的非线性等因素引起的误差；后者包括仪表零点漂移、热电势、量化误差和噪声引起的误差。: 2、测量结果的表示] 直接测量的结果表示为：X平均值）±u（p）。其中，X：n次测量的平均值；u：合成不确定度；p:置信概i率。i3、直流电压、电流的直接测量] 将直流电压表跨接（并联）在待测电压处，可以测量其电压值。直流电压表的正负极性与电路中实际电压| 极性相对应时，才能正确测得电压值。| 电流表则需要串联在待测支路中才能测量在该支路中流动的电流。电流表两端也标有正负极性，当待测电] 流从电流表的“负”流到“正”时，电流表显示为正值。i 理想的电压表内阻为无穷大，理想电流表的内阻为零。但是，如果电压（电流）表的内阻为有限量，则当

该电压（电流）表接入电路时，将会改变原来的电路工作状态，从而使待测电压（电流）产生误差。该误差的计算以及修正方法需要进一步探究。直流仪表的测量误差通常由其说明书上的计算公式给出，与测量值以及量程大小有关。4、电阻的测量电阻的直接测量通常可用万用表（欧姆表）、电桥、电参数测量仪LCR来测量。电阻的测量误差通常由该仪表说明书上的计算公式给出，与测量值以及量程大小有关。三、实验接线图四、实验设备1、 数字万用表2、 电工综合实验台3、 DG07多功能网络实验组件。五、实验步骤1、 仔细阅读实验室各实验装置、仪器仪表的使用手册，分别填写表\1.1~表7.1.3中本次实验所用的数字万用表（MY61数字万用表）、直流电源、数字直流电压（电流）表的技术性能。2、 用数字万用表分别测量：（1） 当精密可调电阻的指示值分别为2Q、10Q、50Q、200Q、1000Q、9999Q时的电阻值，测量数据填入表7.1.4。（2） 指定电阻器的电阻值，测量数据填入表7-1-5。3、 用数字万用表和数字直流电表分别测量直流电压。按图7-1-1接线，其中U~15V,为直流稳压电源；R、R选用精密可调电阻，R的标称值为195KQ,R的标s 1 2 1 2称值为50KQ。分别用数字万用表和数字直流电压表测量札、从和^,测量数据（包括测量值与量程）填入表7-1-6（a）。再调整U~2V，数据记入表7-1-6（b）。s4、 用直流电流表测量直流电流。令I~20mA，为直流稳流电源，R、R选用精密可调电阻。用直流电流表测量以下两种情况下的I、I和S 1 2 S1I2,测量数据（包括测量值与量程）填入表7-1-7（a）。（a） R］、R2的标称值均为10Q；（b） R］、R2的标称值均为1KQ。再令Is~2mA，重复上述步骤，数据记入表7T-7（b）。六、实验数据记录表7.1.4数字万用表测量精密可调电阻精密可调电阻指示值（Q）2105020010009999测量值/量程（Q）3.1/20010.9/20051.0/200199/2k995/2k9950/20k测量准确度（仪表误差）（Q）±(0.8%*3.1+3*0.1)±(0.8%*10.9+3*0.1)±(0.8%*51.0+3*0.1)±(0.8%*199+1*1)±(0.8%*995+1*1)±(0.8%*9950+1*10)表7.1.5数字万用表测量DG08电阻DG08上的电阻标称值（Q）1003001k2k5.1k测量值/量程（Q）100.3/200298/2k1001/2k1970/20k5250/20k测量准确度（仪表误差）（Q）±(0.8%*100.3+3*0.1)±(0.8%*298+1*1)±(0.8%*1001+1*1)±(0.8%*1970+1*10)±(0.8%*5250+1*10)测量结果（Q）100.3±1.1298±31001±91970±265250±52

表7.1.6(a)测量直流电压(U~15V)sUs(V)U(V)U2(V)用数字万用表测量/量程15.09/2011.97/203.05/20用数字直流电压表测量/量程14.97/2011.82/202.98/20表7.1.6(b)测量直流电压(U~2V)sUs(V)U(V)U2(V)用数字万用表测量/量程2.02/201.606/20.410/2用数字直流电压表测量/量程1.97/201.480/20.377/2表7.1.7(a)用直流电流表测量直流电流(I广20mA)Is(mA)I1(mA)I2(mA)R］、R2标称值均为10Q19.9/2009.41/209.42/20R2标称值均为1KQ19.9/2009.80/209.80/20表7.1.7(b)用直流电流表测量直流电流(I广2mA)Is(mA)I1(mA)I2(mA)R］、R2标称值均为10Q1.95/200.680/20.749/2R“r2标称值均为1kQ1.95/200.997/20.997/2

七、实验数据分析验证KVL：在用数字万用表和数字直流电表分别测量直流电压的实验中，U1+U2之和与US较为接近，再考虑到仪表误差和仪器内部电阻的影响，实验结果基本满足基尔霍夫电压定律。验证KCL：在用直流电流表测量直流电流的实验中，当iS=20mA时，”之和与IS较为接近，再考虑到仪表误差和仪器内部电阻的影响，实验结果基本满足基尔霍夫电流定律。但在在用直流电流表测量直流电流的实验中，当iS=2mA时，I1+I2之和与Is相差较大，主要是直流电流表内部电阻与R、R接近，总电流小时造成较大的误差。可以改进的方法有：①电流误差的修正：利用诺顿等效电路修正后的切=0.680+0.680/2=1.020mA