电表改装实验报告

1、验报告【实验目的】1、 掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。2、 学会校正电流表和电压表的方法。3、了解欧姆表的改装和定标。【实验原理】1 、 微安表表头 I g 和 Rg 的测定1）Ig ：的测定首先置滑线变阻器滑动触点 C 于输出电压最小处（A 端） ， 将开关 K2 合于 “ 1”处时，表头 G 与微安表串联（ 图中，微安表为比待测表头有较高准确度的“标准表”；若改用 mA 级表头， 则“标准表” 相应地改为较高级别的 mA 表） 。 接通开关 Kl ， 动滑动触点 C ，逐渐增大输出电压，使表头 G 指针偏转到满刻度，此时微安 表上读 出的电流值即为 Ig ，记下这个

2、值。（2）Rg 的测定朦上述电路状态不变（即不改变电源电压和C 点的位置 ） ，使可变电阻用电阻箱 ) 为较大值，将开关K2 合于“ 2 ”处，连渐减小 R 的值，使微安表重Ig 处，此时 R 的值即为 Rg 这种方法称为替代法Ig 和 Rg 是表头的两个重要参数。在选择表头时，这两个参数值越小越好2 、 微安表改装成电流表并联电阻 Rs 的值通过计算可以得到：(I - Ig )Rs = IgRg所以Rs = IgRg / I - Ig(1)若令 n=I/Ig , 则Rs =(1/n-1)Rg(2)式中， I 为扩充后的量程， n 为量程的扩大倍数。 从式 (1) 可以算出并联 电阻 Rs 的

3、值。若将Rs 分成适当数值的多个电阻3 ，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。3 、 微安表改装成电压表表头所能测量的电压很小 (Ug=IgRg) ，若耍用它测量较大的电压，可串联一高阻值分压电阻RH,见图4.由图可知， 该电表的总内阻RH+Rg=U/Ig (3)所以RH=U/I - (j式中， U 为改装后电表的量程； RH 为分压电阻在计算 RH 值时，通常还采用 另一种方法；先计算将表头改装成1v 的电压表所需要的 总内阻 （见（4） 式） ，它等于 l Ig（ 称为每伏欧姆数，这是电压表的一个很重要的概念） ，然后根据改衰 表的量程，将量程乘上1/Ig,再减去表内阻Rg,前可确定分

4、压电阻RH 的值。多量程的电压表见图 5 ， RH 值可分别计算【实验仪器】滑动变阻器，敏感电流计，电路板，导线，电源，电阻箱【实验内容】1 电流表的改装和校正(1) 按图 1 分别测出 Ig 和 Rg， (或由实验室给定)的值，根据电流表扩充后的量程 J( 由实验室给定) ，用 (1) 式算出并选好Rs 的值 (2) 用电阻箱作 Rs ，与表头组成扩充后的电流表，按图 8 接好线路。 (3) 使滑线变阻器滑动端处于电压输出最小处，接通电源，调节滑动变阻器使标准表指示为扩充后的量程I 处， 这时改装表也应指在满刻度处， 但一般情况下不 会完全符合 固此， 必须适当调节 Rs 的阻值 ( 注意这

5、时标准表的数值可能会变化；调节 Rs 时应断电操作，以兔损坏表头 ) 并适当移动滑线变阻器，反复调节使标准表指在I处时改装表同时满刻度为止。( 4)校正改装的电流表：记下此时Rs 的数值Rs1,调节滑线变阻器R,使改装表的数值从满刻度逐渐减至零，记下相应的标准表的读数，填入自拟的表格中。( 5)实验完毕后，断开电源，拆去线路。2. 电压表的改装和校正图 8 校正电流表的电路(1) 按图 8 接好线路， RH 用电 阻箱代替，根据改装电压表的量程V( 实验室给出 ) 由 (4) 式算出并选好RH 的值。(2) 置滑线变组器滑动端于电压输出 最小处，合上电源，调节滑线变阻器使标 准表电压到达V 处

6、， 这时， 改装表也应指在满刻度处， 但不会正好符合反复调节RH 数和滑线变阻器使得改装表满刻度时，标准表也在V 处，记下此时 RH 的值 RH1。图 9 校正电压表的电路(3) 使改装表从满偏逐渐减小到零，同时记下标准表相应的数值，填人自拟的 表格中。(4) 实验完毕后，断开电源，拆去线路【数据记录】1 .记下表头参数值：I g=100w A;Rg=2000Q2 .电流表扩大量程：I=10mA;RS=20Q改装成电压表：U=1V;R=5976 Q实际电阻值：RS1= ;R H1=改装电流表的标称误差为5%改装电压表的标称误差为5%【数据处理】分别作出电流表和电压表的校正曲线电流表校正曲线14

7、010120100806040200-20-40I改-I标电压表校正曲线0.008 V改-V标0.0070.0060.0050.0040.0030.0020.00103010-10-3023456710-50I改-I标改装电流表的标称误差=54%改装电压表的标称误差=%【问题讨论】1 .怎样测量已改装好的电流表和电压表的内阻？代替法 按图所示连接电路，G为待测电流表，G/为监测表，S1为单刀单掷开 关，S2为单刀双掷开关。先将S2拨至与触点1接通，闭合S1,调节变阻器R,使监测表G/指针指某一电流值（指针偏转角度大些为好），记下这一示值。再将单刀双掷开关 S2拨 至与触点2接通，保持变阻器R的滑片位置不变，调节电阻箱 R/,使监测表G/ 恢复原来的示值，则可认为被测电流表 G的内阻等于电阻箱的示值。2 .实验心得。此次实验，意外颇多，接触了一些新鲜的实验器材，毕竟以前高中都没有用过 这么好的，所以实验操作起来不是那么的顺利，意外连连，不过还好完成了实 验，虽然做出来，实验数据误差太大，然后在不断改进，希望下次做这个实验 的时候可以做的更好。3 .实验误差分析。由于表头本身存着系统误差，分流电阻、分压电阻也具有误差，经改装后的电 表也必然存在误差（由上述因素的传递和累积引起的误差）。下面将作些分析。1 毫安表和电压表的级别毫安表改装后，需要对满量程进行调节，即改变 R1, R2使满