电表的改装与校正实验报告

1、实验四电表的改装和校准实验目的1 掌握电表扩大量程的原理和方法;2 能够对电表进行改装和校正；3理解电表准确度等级的含义。实验仪器：微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特 表，开关等。实验原理：常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同局部，即表头 表头通常是磁电式微安表。根据分流和分压原理，将表头并联或 串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。一将微安表改装成电流表微安表的量程Ig很小，在实际应用中，假设测量较大的电流，就必须扩大量程。扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻RS。如图1所示，这样就使大局部被测电流从分流电阻上流 过，而通过微安表的电流不超过

2、原来的量程。设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1, 根据欧姆定律可得，(1 - 1 g) R S =1 g RgRs =1 g Rg设 n = I /I g,那么Rs =Rgn 1由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n倍，那么只R须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为Rs二一乂 on 11-1二将微安表改装成电压表我们知道，微安表虽然可以测量电压，但是它的量程为IgRg , 是很低的。在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上 串联一个附加电阻Rh，如图2所示，这样就可使大局部电压降在 串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电 压量程IgRg

3、o设微安表的量程为lg，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U， 由图2,根据欧姆定律可得，Ig(Rg+ Rh) = URh = U Rg(2)1 g三改装表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。 改装后的电流表和电压 表的校准电路分别如图3和图4所示。首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表(电压表)与标 准表接入图3 (或图4)中。然后一一校准各个刻度，同时记下待校电流表或电压表的示值I 或U和标准表的示值和Is 或Us。以待校表的示值I 或U为横坐标，示值I 或U的校准值I= I S-I 或 U= Us-U为纵坐标，作校准曲线。作校准曲 线时，相邻两点一律用直线连接，成为一个折线图，不能连

4、成光 滑曲线。nu改装表4 B实验步骤:电流表的改装和校准1将量程为50卩A的微安表改装成量程为50mA的毫安表。根据式1计算出Rs的理论值，用电阻箱作为Rs，将电阻箱调到理论值并与表头并联构成改装电流表；2. 以实验室给出的毫安表为标准表，按图 3 连接好电路，然后校 准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。3. 校准量程：将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，使改装表正好指向满刻 度，观察标准表是否指在满刻度 50mA 处。假设不是，那么调节电阻 箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度， 这一过程称为校准改装表的量程。校准量

5、程后电阻箱的读数为分 流电阻的实际值。4. 校准刻度：校准量程后，调节滑线变阻器，使电流逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变10mA，记下对应的标准表的读数，填入表中。5. 作校准曲线：根据校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值l = ls-|x。在坐标纸上画出以 I为纵坐标，|x为横坐标的校准曲 线。6. 确定电表的准确度等级：找出校正结果中最大的绝对误差即Imax ,将它除以电表量程可以得到该电表的标准误差。根据标准 误差的大小即可标定电表的准确度等级。仪表精度等级有 0.1， 0.2， 0.5， 1.0， 1.5， 2.5， 5.0二 电压表的改装和校准1. 将量程

6、为50卩A的微安表改装成量程为5V的电压表。根据式2计算出Rh的理论值，用电阻箱作为 Rh，将电阻箱调到理论 值并与表头串联，即称为改装的电压表；2. 以实验室给出的直流电压表为标准表，按图 4 连接好电路，然 后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。3. 校准量程：将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无 误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，同时调节电阻箱的阻值， 并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度。校准量程后 电阻箱的读数为分压电阻的实际值。4. 校准刻度：校准量程后，调节滑线变阻器，使电压逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变1 V，记下对应的

7、标准表的读数，填入表中。5. 作校准曲线：根据校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值 U=Us-Ux。在坐标纸上画出以 U为纵坐标，Ux为横坐标的校准曲线实验数据处理：R g =3610Q1.将微安表改装成电流表R S 理论=3.7 Q; R S 实际=3.6 Q表头刻度/uA01020304050改装表读数Ix/mA01020304050标准 表读 数Is/mA由大 到小01223.53342.550由小 到大0122333.54150平均 值I s01223.2533.2541.7550I = ls-lx)/mA023.253.251.750最大绝对误差 Imax =3.25mA标准误差=Imax/量程 X100 =3.25/50 100 =6.5%电表的准确度等级为级这组实验数据不太好，仪表精度等级大于5.0%，说明改装表校的不准。2.将微安表改装成电压表Rh 理论=96390_Q： Rh 实际=96370_Q表头刻度/uA01020304050改装表读数Ux/V0.001.002.003.004.005.00标准 表读 数Us/V由大 到小01.052.203.004.105.00由小 到大01.102.003.004.054.90平