用電位差計(jì)校正電表

1、實(shí)驗(yàn)四用電位差計(jì)校正電表【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?了解箱式電勢(shì)差計(jì)的工作原理。2. 比較熟練地正確掌握箱式電勢(shì)差計(jì)的使用。3. 運(yùn)用箱式電勢(shì)差計(jì)校正電表?！緦?shí)驗(yàn)儀器】箱式電勢(shì)差計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池、直流電源、檢流計(jì)、滑線變阻器、待校電表、開關(guān)和導(dǎo)線。【實(shí)驗(yàn)原理】磁電式電表在電學(xué)測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用，使用和攜帶都很方便， 但電表在經(jīng)常使用或長期保存后，它的各個(gè)元件參數(shù)及性能都會(huì)發(fā)生變化。如電阻老化、磁性減弱、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損等。這樣，電表的準(zhǔn)確度等級(jí)就可能降低。因此電表是需要定期進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。如果栓定結(jié)果說明它的誤差已經(jīng)超過原來預(yù)定的數(shù)值，則該電表只能降低級(jí)別，或用校準(zhǔn)所得的校準(zhǔn)曲線加以修正。電表校準(zhǔn)的基本方法就是用

2、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表來校準(zhǔn)被校表，也就是在同一電路和條件下比 較標(biāo)準(zhǔn)表和被校表的指示值的差異。在校準(zhǔn)中要求標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)該比被校表至少高 二個(gè)級(jí)別。如被校表為2.5級(jí)或1.5級(jí)表，標(biāo)準(zhǔn)表可以用 0.5級(jí)表。但如果要校準(zhǔn)的是一個(gè)圖 26-10.5級(jí)電表，那么標(biāo)準(zhǔn)表就應(yīng)該是0.1級(jí)以上，0.05級(jí)的電勢(shì)差計(jì)(如 UJI型、UJ 31型等)，幾乎所有的實(shí)驗(yàn)室都可能具備。因此我們可以采用電勢(shì)差計(jì)來校 準(zhǔn)電表。1、電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)電壓表電勢(shì)差計(jì)能精確地測(cè)量電勢(shì)差，因此就可以用它來校準(zhǔn)電壓表。但是電壓表 本身并不能產(chǎn)生電勢(shì)差，必須通過一個(gè)輔助電源及一套調(diào)節(jié)裝置，才能使電壓表 有示值并發(fā)生變化。在電壓表不同示值情況

3、下，用電勢(shì)差計(jì)進(jìn)行精確測(cè)量，比較 二者結(jié)果，進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)電壓電路如圖26-1所示。圖中V為被校電壓表，E為電壓表供電的輔助電源。被校電壓表兩端接至電勢(shì)差計(jì)的待測(cè)端，用電勢(shì)差計(jì)直 接測(cè)出電壓表兩端的準(zhǔn)確電壓。設(shè)被校電壓表示值為U，實(shí)際電壓降為 U0，電勢(shì)差計(jì)讀數(shù)圖 26-2為Us,則U0= Us。這樣電壓表的指示值 U與實(shí)際值U。之間的絕對(duì)誤差為U = U - U0(26-1 )用電勢(shì)差計(jì)對(duì)被校電壓表在不同示值下進(jìn)行校準(zhǔn)，可得一組 U。用U作、縱軸，U作橫軸作圖線 U-U (注意用折線聯(lián)結(jié)相鄰兩點(diǎn))，這一圖線稱為校準(zhǔn)曲 線或修正曲線。利用修正曲線可以對(duì)該被校表的測(cè)量值進(jìn)行修正。如果用被 校表測(cè)

4、量某一電壓所得示值為Ux，可在修正曲線上找出對(duì)應(yīng)于Ux的誤差UX,則經(jīng)修正而得測(cè)量結(jié)果為U0x = Ux - U X(26-2)另外根據(jù)修正曲線可以確定被校表的最大引用誤差。找出各校準(zhǔn)點(diǎn)中誤 差的絕對(duì)值最大的數(shù)值Um,根據(jù)被校表的量程Um,則被校表的最大引用誤差為最大引用誤差最大絕對(duì)誤差的絕對(duì)值Um量程Um100 00(26-3)根據(jù)電表的最大引用誤差可以確定電表的等級(jí)。由于電勢(shì)差計(jì)的測(cè)量范圍一般都不大，低電勢(shì)的電勢(shì)差計(jì)的量程只有幾十或幾百毫伏（如UJ31型電勢(shì)差計(jì)最大測(cè)量范圍 0171mV ）,高電勢(shì)的電勢(shì)差計(jì)也只能測(cè)到2伏左右（如UJ24型電勢(shì)差計(jì)測(cè)量范圍為 01.6111mV），而電壓表

5、的量程范圍很寬， 因此能直接 用電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)的電壓表是不多的。 為了擴(kuò)大電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)電壓表的范圍， 必須采用“分壓 箱”這個(gè)附加裝置，實(shí)際線路如圖26-2所示。圖中虛線框內(nèi)電路為標(biāo)準(zhǔn)分壓箱原理線路，A、B為其輸入端，C、D為輸出端。在圖中情況下，電勢(shì)差計(jì)所 測(cè)電勢(shì)差Us與電壓表實(shí)際值U0應(yīng)有如下關(guān)系：U0R1R2 R3 U s(26-4)R3通常（Rl+ R2+ R3）/ R3值可由標(biāo)準(zhǔn)分壓值直接讀出。2 電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)電流表電勢(shì)差計(jì)的直接測(cè)量量為電勢(shì)差，但是利用一個(gè)串接在待測(cè)回路中的標(biāo)準(zhǔn)電阻，通過 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻上電勢(shì)差就可間接測(cè)量出待測(cè)回路的電流。因此用電勢(shì)差計(jì)亦可校準(zhǔn)電流表。IFPs* Us

6、 1電勢(shì)蠱計(jì)圖 26-3電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)電流表的電路如圖26-3所示。圖中A為被校電流表，Rs為標(biāo)準(zhǔn)電阻。因被校電流表與標(biāo)準(zhǔn)電阻兩電 壓端（即PP端）間的電壓Us,則電流的實(shí)際值為：U s I。 s（26-5）Rs比較電流表指示值I與電路電流實(shí)際值丨0可得兩者間的 絕對(duì)誤差I(lǐng)為III。（26-6）通過對(duì)電流表不同示值的校準(zhǔn)，同樣可以作出校準(zhǔn)曲 線，并確定最大引用誤差和等級(jí)（方法與電壓表完全類似）?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1 觀察箱式電勢(shì)差計(jì)面板，了解各旋鈕的作用。2. 按實(shí)驗(yàn)電路連線。3. 查出室溫下標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)、旋轉(zhuǎn)溫度補(bǔ)償盤使之符合此值。4 選擇開關(guān)置“標(biāo)準(zhǔn)”，調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)盤，使檢流計(jì)電流為零，即工作

7、電流為標(biāo)準(zhǔn)工作 電流。5選擇開關(guān)置“未知”，在毫伏表全量程中，從小到大分別取測(cè)量點(diǎn)10 15個(gè)，記錄相應(yīng)的電壓表讀數(shù) U和電勢(shì)差計(jì)讀數(shù) U0。將數(shù)據(jù)填表。6測(cè)量電勢(shì)差計(jì)的靈敏度。7.以U為橫坐表，U-U0為縱坐表作誤差圖線（折線），并確定電壓表等級(jí)。數(shù)據(jù)記錄：標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)：1.01855V12345678910U/mV159001000U0/mV93.110211.210304.381397.320510.372592.285710.741813.933924.5841023.4126.8911 . 24. 3812.68010.377.71510.7413.9324.5823.412U/m0102134V數(shù)據(jù)處理:U-UO誤差折線圖U/mVUO/m123456789 10最大引用誤差3 m =最大絕對(duì)誤差的絕對(duì)值丨 Um| X 100%量程Um=24.584 X100%1000=2.4584