电表的改装与校正标准报告

本实验编者郭平闵爱琳 -PAGE1-电表的改装与校正实验目的掌握数字万用电表的使用方法;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;学会用比较法对电表进行校正，并能够进行级别判断。实验原理将表头改装成多量程电流表：图1如图1所示,在表头的两端并联小电阻后串联接入电路，根据串并联电路的规律，有Ig图1Ig+－IRRPGI即可推得 由上式可见：如果足够小，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和内阻，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，的两量程电流表，、为扩大倍数，且＜.如图2所示，据串并联电路的欧姆定律，有:G＋－IgRgRG＋－IgRgR1ImR2InRPK图2两个量程的电流表①（2）开关K扳向Im时，R2成为表头内阻的一部分，则与表头并联的分流电阻为由①②两式可得， ③将表头改装成多量程电压表GRSIgGRSIgRg图3由上式可见，对于同一表头和，电阻越大，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。GIgRGIgRgRS＋－r1r2UnUmK图４两个量程的电压表将双掷开关扳向时，可得： 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S0(Ω/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×S0”来计算电表各量程对应的内阻了。则有对改装量程为的电表,其内阻为 ④对改装量程为的电表，其内阻为 ⑤由上两式可得 ； ⑥用比较法校正电表并确定改装表的级别：图5图5校正电流表的电路图G＋－IgRgR1R2ImKInRP改装表1KΩ标准表ERbKb图6校正电压表的电路图改装表ERbKbGIgRgRS＋－r1r2UnUmKＶ标准表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，设被校表的指示值为I,标准表的读数为I0，便可获得一组相应的数据Ii和I0i（i＝1，2,……n)。对每一个被校点,都可算出偏差ΔIi＝I0i－Ii，求出ｎ个ΔIi中绝对值最大的|ΔIi｜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（100μA）,毫安表，电压表,直流稳压电源，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.2．将的表头改装成，两个量程的电流表⑴算出并联电阻、的值;⑵按实验线路图接好电路，分别对档和档进行校正，记录数据。①Ｉn档量程校正：K先接Ｉn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ΔI＝I0－I.②Ｉm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Ｉi及标准表两次对应值Ｉ0i，算出各组对应的平均值（i＝1，2……5），定出改装表该档的级别，并作出校正曲线。3．将表头改装为，的两量程电压表：⑴计算串联电阻阻值和⑵按实验图连接好校准电路，分别对，两个量程进行校正，记录数据。同电流表校正相同,首先测量Un档的满刻度偏差，然后对Um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_____Ω的电阻;如果改装成量程为Un的电压表，应____联_____Ω的电阻。答：并；；串；2．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,1KΩ电阻的作用是___。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0.08A，则该表的准确度等级是______。答：,所以等级级数据处理1．用数字万用表测得表头内阻.2．电流表的校正⑴根据③式算出并联电阻、的值：，⑵分别对档和档进行校正:a、档量程的校正： ；则此档电流表精度为 判定级别S=0。5级b、档量程的校正：测量数据如下表所示1。0002。0003.0004。0005。000由小→大1。0102。0253.0304.0455。040由大→小1。0202。0303.0354.0505.0451.0152。02753.03254。04755.04250。0150。02750.03250。04750。0425c、作出校正曲线（档）ΔΔI(mA)00.0100.0200.0300.0400.0501.0002.0003.0004.0005.000I(mA)d、判断档级别:精度则档改装电流表级别为S=1。0级3．电压表的校正⑴计算串联电阻阻值和：,⑵分别对和档进行校正a、档量程的校正： ；—0.012（V） 则可判定等级S=1。5级b、档量程的校正：（数据表格如下）1.0002。0003。0004.0005.000由小→大0。9641.9562.9243.9404.944由大→小1.1041.9762。9523.9484。9481.0341.9662.9383。9444.9460。034-0.034-0.062-0.056—0.054c、作出档的校正曲线ΔΔU(V)1.0002.0003.0004.0005.000U(V)00.0100.0200.0300.040-0.050-0.010-0.020-0.030-0.040-0.060d、对档进行级别判定：精度则档改装电压表级别为S=1.5级误差分析及讨论改装表、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.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,与式子相比较可知：选定的的值偏大，值偏大的原因由可知在于的测量值偏大了。校准电压表时，与式子比较可知：选定的的值偏小，值偏小的原因由可知还是在于的测量值偏大。2．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：①标准表选用5mA档；②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。μAABCDEFGImInUn