电表的改装与校准实验报告16767.doc

大学物理实验报告实验时间：2016年3月14日实验名称：电表的改装与校准 成绩: 学号：6101215073实验目的： 班级： 自动化153班 姓名:廖俊智1、 测量微安表头的内电阻，量程2、 掌握将100uA表头改装成10mA的电流表和5V电压表的方法;图 33、 学会校准电流表和电压表的方法。实验仪器：用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。实验原理:1. 微安表头的内电阻,量程的测定测量内阻的方法很多,本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计（表头)接在电路中时,选择适当的电压和值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数；不改变电压和的值，用电阻箱替代被测电流计，调节电阻箱的阻值使标准电流表的读数仍为，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻。被改装电流计+ mA+ mA12E将表头改装成大量程的电流表图1因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻RP（如图1)使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和RP组成的整体就是电流表。RP称为分流电阻。选用不同阻值的RP可以得到不同量程的电流表.在图1中，当表头满度时，通过电流表的总电流为I，通过表头的电流为Ig.因为故得 （1) 如果表头的内阻Rg已知，则按照所需的电流表量程I，由式(1)可算出分流电阻RP的阻值。电压表的改装根据欧姆定律U=IR,内阻为Rg的表头，若通以电流Ig，则表头两端电压降为Ug=IgRg，因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常Rg的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻RS(如图2）,使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻RS上,RS称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。图2在图2中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时，扩程电阻RS两端的电压为，于是有 （2）根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg，由式(2)可算出扩程电阻RS的阻值.式（2）中Ig和Ug分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。3电表的校准电表扩程后必须经过校准才能使用。所谓校准，就是将改装后的电表与标准表同时对同一个对象（如电流或电压)进行测量比较。校准电表时,必须先调好零点，再校准量程（满刻度点).若量程不对，可调节RP或RS,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。校准刻度时，要同时记下待校表的读数Ix和标准表的读数IS.从而得到该刻度的修正值。将同一量程的各个刻度都校准一遍,可绘出的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时，可以根据校准曲线对测量值做出修正，以获得较高的准确值。作校准曲线，以为横坐标。数据表格：1、电流表扩程及校准数据记录 I标00.741。412。152。963.644。38I改（格数）024681012I改（mA）00。81.62.43。244.800。060。190。250.240。360。42I标5。155.836。597。378.128。99.29I改（格数）14161820222425I改（mA）5。66。47。288.89.6100。450.570。610.630。680。70.71 2、改装及校准数据电压表记录U标00。3980.7691。161。5511。9182.321U改（格数）024681012U改（V）00。40。81.21.622。400.0020.0110。040.0090.0820。079U标2.7313.1253.5263。9254。334。764。94U改（格数）14161820222425U改（V）2.83.23.644。44.850。0690。0750.0740。0750.070.040。06实验步骤：1将量程为100A的表头扩程至10mA。（1)计算分流电阻RP理论值。(2)按图4连接电路。（3）校准量程，得到RP实际值。（4）校准改装电流表刻度值.（5)作校准曲线折线图。2将100A的表头改装为5V的电压表.（1）计算扩程电阻理论值.（2)按图5连接电路。（3）校准量程，得到实际值.（4）校准改装电压表刻度值。（5）作校准曲线折线图。图 4 图 5数据处理：1、 两改装表的校准曲线电流表改装校准曲线： 电压表改装校准曲线：误差分析：1在调节接入电阻的实际值时,不能达到理想状态。2要正确进行读数和记录测量值的有效数字.估读时产生的误差.3电表本身存在的误差，仪器放久了发生不准确现象。