电表的改装与校正标准报告

1、电表的改装与校正实验目的1. 掌握数字万用电表的使用方法；2. 掌握运用串并联电路的欧姆定律将电表进行改装的原理和方法；3. 学会用比较法对电表进行校正，并能够进行级别判断。实验原理1. 将表头改装成多量程电流表：如图 1 所示，在表头的两端并联小电阻Rp 后串联接入电路，根据串并联电路I RRP的规律，有 U R U g，即I gRg (I I g)Rp图1可推得RgRPIg(RgRP1)Ig由上式可见：如果 Rp 足够小，则图1 中虚线框整个部分可作为电流表来测量大电流。根据表头的满度电流 Ig 和内阻 Rg ，按扩大电流量程的倍数来选用合适的小电阻与表头并联，现将表头改装成 In nIg

2、 ， Im mI g的两量程电流表， n、 m为扩大倍数，且 n m。如图 2 所示，据串并联电路的欧姆定律，有：(1)开关 K扳向 I n 时，与表头并联的总电阻为1Rp R1 R2Rgn1(2)开关 K扳向 I m时， R2 成为表头内阻的一部分，则与表头并联的分流电阻为1R1(Rg R2 )m1由两式可得n ， m n R1 Rg ， R2 Rg1 m(n 1) g 2 m(n 1) g2. 将表头改装成多量程电压表如图 3所示，若与表头串联大电阻 RS 后并联接入电路， 根据串并联电路的规 律，有 U Ig (Rg Rs)。由上式可见，对于同一表头 Rg和 Ig，电阻 Rs越大，两端承

3、受的电压越大，于是可将此表盘重新标定并作为一个电压表使用。根据表头的满度电流 I g和内阻 Rg ，按照电压量程倍数将表头改装成量程为 Un I gRn，Um I g Rm的两量程电压表，如图 4所示，有：将双掷开关扳向 U m 时，可得：RsRgIgS0图 两个量程的电压表上式表明，电压表内阻与相应的量程之比等于表头满度电流的倒数，即常数S0（ / ），此常数称为电压灵敏度。若知道了 S0 和量程，就可以根据“内阻量程S0”来计算电表各量程对应的内阻了。则有对改装量程为U m 的电表，其内阻为RsRg r1r2RgU m S0对改装量程为Un 的电表，其内阻为 r1RgU nS0由上两式可得

4、r1U nS0 Rg；r2 (U mU n )S0校正电流表的电路图图5图 6 校正电压表的电路图 改装表需经校正后才能使用，所谓校正，就是将被校电表与标准电表同时测量一定的电流 看其指示值与标准表上的值相符合的程度。实验电路如图 5 和图 6。将被校表的满刻度分成 n 个等间隔的刻度值进行校正，设被校表的指示值为 I ， 便可获得一组相应的数据 I i 和 I 0i （ i 1, 2, n ） 。对每一个被校点，都可算出偏差 求出个 I i 中绝对值最大的 I imax ，便可求得被校表的精度 再根据 E 的大小，按“就邻近大档”的原则确定被校表的准确度等级 实验仪器 表头（ 100A），毫

5、安表，电压表，直流稳压电源，电阻箱（2 个） ，滑线变阻器，双掷开关，导线若干操作要点或电压）标准表的读数为 I 0 ，IiI0iI i ，S。3. 用比较法校正电表并确定改装表的级别：1用数字万用表测得表头内阻Rg 。2将 Ig 100A的表头改装成 In 1mA ，Im 5mA 两个量程的电流表算出并联电阻 R1 、 R2 的值；按实验线路图接好电路，分别对I n档和 I m档进行校正，记录数据。 n档量程校正： K先接 n档，使改装表满偏，读出标准表对应值，得出改装表满刻度修正值II 0I 。 m档量程的校正和准确度等级的确定：根据改装表上的刻线，每隔15 满刻度等间隔地使电流先“由小到

6、大”再“由大到小” ，读取改装表各点的指示值 i 及标准表两次对应值 0i ，算出各组对应的平 均值 I0i ( i 1,2 5) ，定出改装表该档的级别，并作出校正曲线。3将表头改装为 U n 1V ，U m 5V 的两量程电压表：计算串联电阻阻值 r1 和 r2按实验图连接好校准电路，分别对 Un 1V ，Um 5V 两个量程进行校正，记录数据。同电流表校正相同， 首先测量 Un 档的满刻度偏差， 然后对 Um档进行校正并确定该档级别， 并作出校正曲 线。 预习思考题的电阻；如果改1表头量程 I g很小(内阻为 Rg)，如果改装电流表量程扩大n倍，应 联的电阻。装成量程为 Un 的电压表，

7、应 联答：并；n11Rg；串； UIgn Rgg2校正电流、 接，从 和 _答：分压；电源；一固定端；滑动端；保护标准电流表和表头 3对一个量程为 5A 的电流表各刻度进行校正时， 发现最大偏差为 A，则该表的准确度等级是 答： E 0.08 100% 1.6% ，所以等级 S5 数据处理电压表电路中，滑线变阻器Rb采取 接法，其线路特点是两固定端直接与接负载。其中，校正电流表电路中， 1K电阻的作用是 _。2.5级相连1用数字万用表测得表头内阻Rg 2.86K 。2电流表的校正根据式算出并联电阻 R1、 R2的值:nR1 m(n 1) Rg 50(1010 28601)63.6 ，R2mnm

8、(n1)R50 10 2860 254.250(10 1)分别对 In档和 I m档进行校正：a、 I n 1mA档量程的校正：I 20.1 0.05 1.005( mA ) ；I01(mA)I00.005(mA )则此档电流表精度为 E II100%0.005 100% 0.5%1判定级别 S=级5mA 档量程的校正：d 、判断 I m 5mA 档 精度级别：I (mA)测量数据如下表所示由小大由大小c、作出校正曲线（ I m 5mA 档）S=级103 7.14(K )， r2 (U m Un) S0 40(K )U 0 1(V) U U 0 U (V)则可判定等级 S=级E 量程 100%

9、 5 100% 0.95%则Im 5mA 档改装电流表级别为3电压表的校正计算串联电阻阻值 r1 和 r2 ：r1 U nS0 Rg 104 2.86分别对 U n和U m档进行校正a、Un 1V 档量程的校正：U 24.7 0.04 0.988（V） ；U 0.012E 100% 1.2%U n1b、Um 5V 档量程的校正： （数据表格如下）由小大由大小d、对Um5V 档进行级别判定：maxUm100%0.0625 100% 1.24%则Um5V 档改装电压表级别为 S=级U (V)c、作出 U m 5V 档的校正曲线误差分析及讨论1. 改装表、标准电流表和电压表、标准电阻箱及万用表示数不

10、准所带来的系统误差。2. 测量时，由于个人因素所带来的随机误差。课后思考题1若校准电流表处理数据时，发现被校表读数总是大于标准表读数，其原因何在校准电压表出现此情 况呢答：校准电流表时，与式子 Rg (n 1)Rp 相比较可知：选定的 R p的值偏大， Rp 值偏大的原因由 Rg (n 1)Rp 可知在 于 Rg 的测量值偏大了。校准电压表时，I (Rg Rs)IIgI g (Rg Rs ) 与式子 U I g (Rg Rs) 比较可知：选定的 Rs 的值偏小，Rs值偏小的原因由RsUmIgRg 可知还是在于 Rg 的测量值偏大。2现有量程分别为 5、 20、100、200 的标准毫安表，要对 5mA的改装表进行校正，应选哪个（档）毫安 表；如果校正改装表满该度时，标准表指针超过最大刻度，该怎样处理。答：标准表选用 5mA档；选用 20mA档或调节滑线变阻器使标准表指针向左偏转。3若用数字万用表测得某电阻时屏上显示“002”，请问应怎样才能得到较准确的阻值。答：将万用表电阻档调至较小量程再进行测量。4设计电路图将表头改装成两个量程的电流表和两个量程的电压表。要求只用一个表头和一个多档转换 开关，并计算所需串并联电阻的阻