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掌握电表扩大量 程的原理和方法；能够对电表进行 改装和校正；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部分，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I占很小，在实际应用中，若测量较大的电流，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R$。如图1所示，这样就使大部分被 测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来

2、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，(I - I ) R$ = I RR=s I - Ig设 n = I /I g,则R =土(1)s n -1由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n倍，那么只须在表头上并联一个 分流电阻，其电阻值为R$ =上。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I占%，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R ，如图2所示，这 H样就可使大部分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IR 。设微安表的量程为I，内阻为R，

3、欲改装电压表的量程为U，由图2,根据欧姆定律可得，幺幺I (R + R JUR = - RHIg(2)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 （或U$）。以待校表的示值I （或U）为横坐标，示值I （或U） 的校准值A I= I $ -I （或A U= U s-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，不能连成光滑曲线。

4、标准表A标准表A实验步骤：一 电流表的改装和校准将量程为50 u A的微安表改装成量程为50mA的毫安表。根据式（1）计算出R、的理论值，用电阻箱作为R，将电阻箱调到理论值并与表头并联构成改装电流表；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。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$。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。 若不是，则调节电阻箱的阻值，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。校准量程后电阻箱的读数为分流电阻的实

5、际值。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。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AI=Is-Ix。在坐标纸 上画出以AI为纵坐标，Ix为横坐标的校准曲线。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AI ），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将量程为50 u A的微安表改装成量程为5V的电压表。根据式（2）计算出R

6、H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；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。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。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，记下对应的标准表的读数，填入表中。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A

7、U=Us-Ux。在坐标 纸上画出以A U为纵坐标，UX为横坐标的校准曲线。实验数据处理：Rg=3610Q1.将微安表改装成电流表RS理论=37Q； RS实际=虹Q表头刻度/uA01020304050改装表读数I /mAX01020304050标准 表读 数Is/mA由大 到小01223.53342.550由小到大0122333.54150平均 值Is01223.2533.2541.7550AI =WmA023.253.251.750最大绝对误差A Imax =3.25mA标准误差=AI /量程x100%=3.25/50 x100%=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。）Rh Rh 理论=96迎Q； Rh表头刻度/uA01020304050改装表读数0.001.002.003.004.005.00实W_QUx/V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平均值Us01.0752