电路实验.仪表与误差

1、电路实验.仪表与误差第1页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五一、实验目的熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。第2页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五实验台二、实验台布局和仪表第3页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五实验台布局（交流部分,实验台左部）指针式交流电压表数字式交流电压表数字式多功能表三相可调压交流电源 A B C N单相降压变压器220:36=6:1交流导线指针式交流电流表数字式交流电流表指针式交流毫伏表加电步骤：1 确认连接

2、无误 2 调节旋钮置零 3 合闸 4 启动 第4页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五实验台布局（直流部分，实验台右部）数字式直流电压表可调直流电流源直流导线数字式直流电流表注意：电压源不可短路，电流源不可开路不可超过量程 ，报警后立刻复位或切断电源 数字电流表 20mA 和 20mA以上档位不可混用4 不能误用电流档去量测电源电压 双路可调直流电压源2A50ma200V30V第5页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五万用表1 测量交流电压/电流 预估待测节点电压/支路电流，选择大一档量程 读取数据，按档位换算2 测量直流电压/电流 红色表笔为正，黑色为负。

3、 如果反偏，说明实际电压/电流方向与参考方向相反，对调表笔即可。3 测量电阻 待测电路或元件必须不带电；可用于判断电路通断.1.先进行调零，使指针指向“0”2.选择合适档位，表盘格数为100，计算每格对应读数3.读取格数，两格之间估计读数，如：32.54.如果档位是10V,则实际读数为32.5X0.1V=3.25V不同档位如何读数？第6页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。三、实验原理VA2 仪表内阻模型 电压表相当于理想电压表并联一只电阻

4、电流表相当于理想电流表串联一只电阻3 测量误差 当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。这种测量误差值的大小与仪表本身内部等效阻值（内阻）的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。 1 理想表计第7页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五4 测量内阻的方法分流法测量电流表的内阻A为被测内阻(RA)的直流电流表。测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流 I ， 使A表指针满偏转。然后合上开关S，调节电阻箱RB的阻值，使电流表的指针指在1/2偏转位置。此时有： IAISI/2 I RARBR11

5、分压法测量电压表的内阻V为被测内阻(RV)的电压表。测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源的输出电压U，使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关S，调节RB使电压表V的指示值减半。此时有： UvUSI/2 U RVRBR1。R1R1UR1为固定电阻器的电阻值RB可由电阻箱的刻度盘上读得第8页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五三、实验内容和步骤1、实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源030V二路选择A或B2可调恒流源0500mA1实际能力为50mA3指针式万用表MF-471被测对象4可调电阻箱09999.91HE-195电阻器按需选择按需选择HE-11第9页，共

6、15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五2、接线示意图X1000X100X10X1X0.1X0.01R1（1）电阻箱由六个可调电阻器组成，可串联连接，直接读数（2）数字毫安表与电流源串联12.512.56数字直流毫安表直流电流源第10页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五3. 根据“分压法”原理测定指针式万用表直流电压2.5V和10V档量限的内阻。被测电压表量 限S闭合时表读数（V）S断开时表读数（V）RB(K)R1(K)计算内阻RV（K）S(/V)2.5V10V（1）从实验台下部找出实验模板 HE-19 ,HE-11 （2）连接实验电路， R1来自HE-11， R

7、B来自HE-19，开关“闭合”（3）电压源Ua微调钮到最小（左旋）,与数字直流电压表并连，调整到所需电压（2.5V/10V）（4）开关“断开”，调整电阻RB使电压指示1/2处（5）读取电阻值 R1 , RB，计算R1+RB（6）重复 （3）（5）第11页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五4. 根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-47型）直流电流0.5mA和5mA档量限的内阻。被测电流表量限S断开时表读数（mA）S闭合时表读数（mA）RB（）R1（）计算内阻RA（）0.5 mA5 mA（1）连接实验电路， R1来自HE-11， RB来自HE-19，开关“断开”（2）恒流

8、源微调钮到最小（左旋）, 选择50mA档,与数字直流电流表串接（20mA档），调整到所需电流（0.5mA/5mA）（3）开关“闭合”，调整电阻RB使电流指示1/2处（4）读取电阻值 R1 , RB，计算R1/RB（5）重复 （2）（4）第12页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五5. 用指针式万用表直流电压10V档量程测量图1-3电路中R1上的电压UR1之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。UR2R1R10V(K)计算值UR1（V）实测值UR1(V)绝对误差U相对误差(U/UR1)100%12V10K50KU的数值以实验台直流数字电压表读数为准R1、R2以标称值为准第13页，

9、共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五四、实验注意事项1.实验台上配有实验所需的恒流源，在开启电源开关前，应将恒流源的输出粗调拨到2mA档，输出细调旋钮应调至最小。按通电源后，再根据需要缓慢调节。2.当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由低档位向高档位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。3. 电压表应与被测电路并联使用，电流表应与被测电路串联使用， 并且都要注意极性与量程的合理选择。4.本实验仅测试指针式仪表的内阻。R1可在HE-11、HE1-19上选择，如单个电阻器不够大，可以多个串联。 RB由电阻箱上多个十进制电阻串联组成。 R1 、 RB电阻值尽量相近。第14页，共15页，2022年，5月20日，7点50分，星期五五、思考题1. 根据实验内容3和4，若已求出0.5mA档和2.5V档的内阻，可否直接计算得出5mA档和10V档的内阻？2.为什么当电压表的内阻与被则电路的电阻相近时，测得值的误差比较大？3.电源电压数值和电阻标称值是真实实际值