实验五、电表改装与校准302舍

PAGEPAGE5302宿舍：李志锋、邓永盛、吴林富、吴伟劲、陈满、陈木朝实验五、*电表改装与校准实验时间：2010.11.25实验概述【实验目的及要求】1、学会使用实验方法测定电流计的内阻2、掌握电表扩大量程的原理和方法3、学会对改装后的电表进行校正和制作校正曲线【仪器及用具】微安表头、数字检流计、伏特计、两个滑线变阻器、电阻箱等【实验原理】电流计的量程实验用的电流计大部分是磁电式的电表，线圈转动的角度（指针所偏转的角度）与通过的电流成正比，其偏转角是有限的，最大偏转角为90度左右，所对应的电流值就是该电流计的量程，一般只有量级。电流计的扩大量程如欲用该电流计测量超过其量程的电流，就必须扩大其量程，扩大量程的方法是在电表两端并联一个分流电阻，如图1所示。图中虚框中的电表和组成一个新的电流表。设新电流表的量程为I，则当流入的电流为I时，由于流入电流计的电流为，所以的电流从分流电阻上流过，因由上式可算出并联电阻的分流电阻为令，称为量程的扩大倍数，则分流电阻为当表头的规格，测出，根据所要扩大的量程倍数n，就可以算出。同一电表，并联不同的分流电阻，就可以得到不同量程的电流表。将电流表改装成伏特表电流表的满刻度电压也很小，仅为，一般在量级。若用它测量较大的量程，则用在表头上串联分压电阻的方法来实现。如图2所示，虚框中的电表和组成一个量程为的电压表。根据下式可计算出应串联的电阻。串联不同的阻值可以得到不同量程的电压表。改装表的校正电流表在扩大量程或改装后，还需要进行校正。校正的目的有二：一是评定该表在扩大量程或改装后是否符合原电表的准确度等级（级别数）；二是绘制校正曲线，以便对扩大量程或改装后的电表准确读数。常用的简便的校正方法是比较法，将待校表与标准表（级别数比待校表高两级的表）进行比较。对扩大量程后的电流表进行校正，如图3所示。校正点应选在扩大量程的电表的全偏范围内各个标度值的位置上，读出各个指示值和标准电表对应的指示值，得到各校正点的修正值。这样不仅可与等级度误差作比较，以判定各校正点的是否超过，而且可以画出电表的校正曲线（以为横坐标，为纵坐标，两个标准点用直线连起来，整个图形就是一个折线状，如图4所示。使用这个电表时，可以根据校正曲线修正电表的读数，得到较为准确的结果。对改装后的电压表则用标准电压表进行校正，线路图如图5。校正点同样应选在改装表的有标度值的位置上，确定各校正点的值，与准确度等级误差作比较，并作曲线。实验内容（一）电流计内阻的测定电流计有一定的内阻。电表扩大量程或是改装时，我们需要知道电流计的两个参数和，可以在电流计的表盘上直接读出，需测出。本实验用替代法测量，电路如图6。将置1处，调节，使电流表指针在一较大值处，但不能超过量程。将置2处，保持不变，调节变阻箱，使电流表指针指到原来的指示值，则。（二）将电流计扩大量程至某mA的电流表1、计算分流电阻的阻值，用电阻箱作，按图3接线。2、校准扩程后的电表。先调准零点，然后校准量程，再校准有标度值的点。校准量程时，若与设计要求有差异，可微调，是符合扩程要求；校准有标度值的点时，应使电流单调上升和下降各校一次，将校准表两次读数的平均值作为，计算，做校正曲线，并对是否符合准确度等级做出结论。（三）将电流计改装成为一定量程的电压表1、计算分压电阻，用电阻箱作，按图5接线。2、校正改装后的电压表，方法同上；计算各校正点的，做校正曲线并对是否符合准确度等级做出结论实验内容【实验方案设计】（测量及调节方法）1、掌握万用表的基本原理。2、分别用电路测电表头的内阻与量程。3、用电表头改装为5mA的电流表。4、用电表头改变为5VR的电压表。5、作数据处理且作校正曲线。【实验过程】（应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等）1、读出＝0.98mA,调节电流得＝37.82、计算扩大量程为5.00mA时的的值，用电阻箱作校正电表，对电流单调上升和下降的读数记录，作校正曲线。3、计算将表头改装成量程为5.0V的电压表时的值，用电阻箱作接线操作，校正电表，对电压表单调上升和下降的读数记录，作校正曲线。【数据表格】（画出数据表格，写明物理量和单位）测量表头的量程与内阻（按说明书图2接线）Ig=0.98mA，Rg=150.9Ω将一个量程为1mA的表头改装为5mA量程的电流表（按说明书图3接线）Rs=35.5Ω标准表读数（mA）被改装表读数（mA）示值误差△I（mA）减小时增大时平均值1.001.041.031.0350.0352.002.062.052.0550.0553.003.043.053.0450.0454.004.064.074.0650.0655.005.025.015.0150.015将一个量程为1mA的表头改装为5V量程的电压表（按说明书图4接线）Rp=4923Ω标准表读数（V）被改装表读数（mA）示值误差△U（v）减小时增大时平均值1.001.031.021.0250.0252.002.042.042.0400.0403.003.043.053.0450.0454.004.054.064.0550.055