期末电表改装

得分教师签名批改日期班级编号：1800440053深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）实验名称：电表改装学院：信息工程学院专业：无班级：信工2班一、实验目的电表改装通常是指改变电表的量程跟功能。本实验要求学生完成理论计算、电路搭建、电表校准、电表定级、刻度标定等环节。通过本实验可以熟悉电压表、电流表的基本构造，掌握电表改装的原理，掌握校准电表的方法和意义，掌握电表等级的方法和意义以及等级的标定方法。本实验着重培养和提高实验者的交流与物理语音表述能力。二、实验原理：(1)．测定待改装表的电阻Rg用半偏法测定待改装表的电阻Rg如下图6-1，调节R1、Rw、电源电压，当标准表的读数为1mA且待改装表读数为0.5mA时，R1的电流也是0.5mA,根据欧姆定律则mA表与R1并联，电压相等，可得Rg=R1.图6-1半偏法测待改装表内的电阻接线图(2).将量程为Ig,内阻为Rg的微安表的量程扩大为I＝10mA(图6-2)。分流电阻：Rs=IgRg/(I-Ig)将各参数代入式中，可得Rs=1/9Rg其次校准分流电阻Rs,将校准表调到10.00mA，同时改装表应指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻Rs），记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级：分5段逐点校准，填入下表。“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反，最后画校准画线。图6-2扩大量程接线图3)将微安表改装成量程为U＝10V的电压表(图6-3)。由于原表头最大只能流过Rg的电流，所以原表头能承受的最大电压为IgRg，把它改装成量程U为的电压表头，需要串联分压电阻Rm，如图分压电阻Rm：Rm＝（U/Ig）-Rg（U为改装后电压表量程）再校准分压电阻Rm：将标准表调到10.00V,同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻Rm），同时记下实际分压电阻：最后按下表校准改装表的等级。图6-3改装电压表接线图注意：1.校准改装表的等级：逐点校准改装表的整刻度，方法是把改装表指向各整刻度，然后读标准表的读数。找出标准电表和改装电表的读数差。如△I=I标准-I改装的最大值△Imax，△U=U标准-U改装的最大值△UmaxE=△Imax/量程*100%T=△Umax/量程*100%2.画校准曲线：为了进一步提高改装表的测量精度，一般需要画校准画线。以改装表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差为纵轴做校准画线。注意点与点之间的连线为“折线”。三、实验仪器：本实验的实验仪器如图6-5所示：实验仪器由可调压直流稳压电源、待改装指针式毫安表、步进式电阻箱、标准电压表、限流电阻RW、固定匹配电阻R3集成在一个箱体内而成，主要技术参数如下：1.指针式被改装表：量程1mA,内阻约155Ω，精度1.5级2.电阻箱：调节范围0-11111.0Ω,精度0.1级3.标准电流表：0-2mA,0-20mA两个量程，三位半数码显示，精度+0.5%4.标准电压表：0-2V，0-20V，两个量程，三位半数码显示，精度+0.5%5.可调稳压电源，输出范围0-2V，0-10V，两个量程，稳定度+0.1%/min,负载调整率0.1%。注意：开机前把电源输出旋钮调到最小位置，电阻旋钮调到最大位置；关机前同样把电源输出调小，限流电阻调大。四、实验内容和步骤：1．测定待改装表的电阻Rg。2.将量程为Ig=1mA,毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表。（1）记录原电流表量程和改装后量程。（2）计算理论分流电阻值并作记录。（3）校准量程，记录实际分流电阻。（4）校准整刻度，给改装电流表定级。要求分“下行”和“上行”对整刻度进行校准，并作记录，然后求平均。“下行”是指读数由大变小，“上行”是指读数由小变大。根据所测数据确定改装电流表的准确度等级。（5）根据所测数据作出校准曲线。3、将量程为Ig=1mA毫安表的量程扩大为V＝10V的电压表的连线图及实验步骤（1）记录原电流表量程和改装后量程。（2）计算理论分流电阻值并作记录。（3）校准量程，记录实际分流电阻。（4）校准整刻度，给改装电压表定级。要求分“下行”和“上行”对整刻度进行校准，并作记录，然后求平均。“下行”是指读数由大变小，“上行”是指读数由小变大。根据所测数据确定改装电压表的准确度等级。（5）根据所测数据作出校准曲线。五、数据记录：组号：；姓名1、待改装表的电阻Rg=2、将量程为Ig=1mA,毫安表的量程扩大为I＝10mA的实验数据原电流表量程：Ig=____mA改装后量程：I=____mA理论分流电阻：Rs=_____Ω实际分流电阻：=_____Ω校对改装电流的数据：改装表理论读数/mA2.004.006.008.0010.00标准表读数/mA下行（读数减少）上行（读数增加）平均（3位小数）ΔI=(I-I理论)/mA3、将毫安表的扩大电压表的数据：原电流表量程：Ig=____mA改装后量程：U=____V理论分压电阻：Rm=_____Ω实际分压电阻：=_____Ω校对改装电压的数据：改装表理论读数/V2.004.006.008.0010.00标准表读数/V下行（读数减少）上行（读数增加）平均（3位小数）ΔU=(U-U理论)/V4、改装欧姆表的数据：中值电阻：；工作电压按下表给定的Rx值标定表面刻度：Rx/Ω0100200300400500700100015002000300040007000I/mA六、数据处理：1将数据按要求处理后，用坐标纸或计算机画出改装电流表的校准曲线（ΔI－I图），并按公式确定改装表的等级；2、用坐标纸或计算机画出ΔU－U校准曲线。并按公式确定改装表的等级；3、以I为纵坐标，Rx为横坐标作I-Rx图并连成光滑曲线。七、实验结果与讨论：八：问答题1．校准电流表时，若标准表的指针满刻度而改装表达不到，应怎样调节分流电阻使两表同时满刻度？电压表呢？2．如图，在量程分别为I1,I2,I3的三量程毫安表中，哪档量程电流最大？哪档量程最小？II1mAI2I3+—————————3．如右图，将内阻为50Ω，最大量程刻度为50mV的磁电式电压表窜联两个电阻R1,R2，使之变成量程分别为3V和5V的双量程电压表，求R1，R2的数值。.RR2V3VR15V4．电流表中串联适当的电阻即可用作电压表，试说明其理由。指导教师批阅意见：成绩评定：预习（20分）操作及记录（40分）数据处理及思考题（40分）报告整体印象总分数据处理25分结果与讨论5分思考题10分注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充；2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内；3、教师可根据实验报告整体情况酌情扣分（10分）。五、数据记录：组号：；姓名1、待改装表的电阻Rg=2、将量程为Ig=1mA,毫安表的量程扩大为I＝10mA的实验数据原电流表量程：Ig=____mA改装后量程：I=____mA理论分流电阻：Rs=_____Ω实际分流电阻：=_____Ω校对改装电流的数据：改装表理论读数/mA2.004.006.008.0010.00标准表读数/mA下行（读数减少）上行（读数增加）平均（3位小数）ΔI=(I-I理论)/mA3、将毫安表的扩大电压表的数据：原电流表量程：Ig=____mA改装后量程：U=____V理论分压电阻：Rm=_____Ω实际分压电阻：=_____Ω校对改装电压的数据：改装表理论读数/V2.004.006