电表的改装与校正标准报告

1、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Ir-o电路，根据串并联电路的规律，有Ur Ug ,hI-I- R 可推得IgRg (I lg)R pRg RpRgI -Ig ( 1)IgRp由上式可见：如果Rp足够小,Rp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 , Im

2、 mIg的两量程电流表, m为扩大倍数，且n V 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RpR1r2 &Rg(2)开关K扳向I m时，R成为表头内阻的一部分,与表头并联的分流电阻为1R m(Rg r2)图2两个量程的由两式可得Ri一n Rg ,R2n n Rgn(n 1)n(n 1)2.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FS后并联接入电路,根据串并联电路的规律，有Ulg(Rg Rs)。由上式可见，对于同一表头Rg和Ig，电阻Rs越大，两端承受的电压越大，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

3、g和内阻Rg，按照电压量程倍数将表头改装成量程为U n IgRn , U n I g Rn的两量程电压表，如图4所示，有:OUn图4将双掷开关扳向Un时，可得：里旦 丄So1 g两个量程的Un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So (Q / V),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X So”来计算电表各量程对应的内阻了。则有对改装量程为Un的电表，其内阻为RsRgrir2RgU nS0对改装量程为Un的电表，其内阻为riRg UnSo由上两式可得riU n S0Rg2 (Un Un)So3.用比较法校正电表并确定改装表的级别:标准表

4、IrmfG；_改装表RI1KQ校正电流表的电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（或电压），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I i 和 I 0i ( i = 1,，求出n个 li中值为I ,标准表的读数为10，便可获得一组相应的数据2, n）。对每一个被校点，都可算出偏差, = loi Ii绝对值最大的I I i I max，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S。实验仪器表头（100卩A）,毫安表，电压表，直流稳压电

5、源，电阻箱（2个），滑线变阻 器，双掷开关，导线若干操作要点1. 用数字万用表测得表头内阻Rg。2.将Ig 100 H的表头改装成In 1mA , Im 5mA两个量程的电流表算出并联电阻Ri、R2的值;按实验线路图接好电路，分别对In档和Im档进行校正，记录数据。I n档量程校正：K先接I 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 ! = 1。一 I。I n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 1 /5满刻度等间隔地使电流先“由小到大”再“由大到小”，读取改装表各点的指示值li及标准表两次对应值I 0i，算出各组对应的平均值 G（ i =1,25），定

6、出改装表该档的级别，并作出校正曲线。3.将表头改装为Un 1V , Un 5V的两量程电压表:计算串联电阻阻值ri和2按实验图连接好校准电路，分别对Un 1V , Un 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U档的满刻度偏差，然后对Un档进行校正并 确定该档级别，并作出校正曲线。预习思考题1.表头量程Ig很小（内阻为Rg）,如果改装电流表量程扩大n倍，应联Q的电阻；如果改装成量程为U的电压表，应联Q的电阻。答：并； 串; T7 Rg2. 校正电流、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 相连接，从和接负载。其中，校正电流表电 路中，1KQ电阻的作

7、用是_。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 S 2.5 级5数据处理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Ri、R2的值:RnR10cc"R1 Rg 2860 63.6m(n 1) g 50(10 1)R2 m n Rg50 102860 254.2m(n 1)50(10 1)分别对In档和Im档进行校正:a、 InimA档量程的校正:I 20.1 0.051.005(mA)；I0l(mA

8、)I0 I0.005(mA)则此档电流表精度为E100%0.0051100%0.5% 判定级别 S=b、丨m5mA档量程的校正:测量数据如下表所示由小7大由大7小C、作出校正曲线(Im 5mA 档)d、判断1 m 5mA档级别:精度 Eli壬口量程0 0475max 100% Y05 100%50.95%则I m 5mA档改装电流表级别为S=3. 电压表的校正计算串联电阻阻值ri和r2 :1 UnS0 Rg104 2.861037.14(K )，2 (Um Un) S0 40(K )分别对Un和Um档进行校正a、U n 1V档量程的校正:U 24.7 0.040.988(V)；U。1(V)u。

9、 U(V)竽100%1.2%则可判定等级由小7大由大7小b、mU m 5V档量程的校正：（数据表格如下）C、作出Um 5V档的校正曲线档进行级别判则Um 5V档改装电压表级别为S=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Rp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 g (Rg

10、 Rs)与式子u I g (Rg Rs)比较可知：选定的II(Rg Rs) U U1 gRs的值偏小，Rs值偏小的原因由Rs b Rg可知还是在于Rg的测量值偏大。1 g2 .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A-E TF R3R4unm公共端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值（提示,设计线路时要考虑接入的标准表对改装表