電位差計校準(zhǔn)電表實驗報告材料

1、實用文案電位差計校準(zhǔn)電流表一、實驗?zāi)康?. 理解電位差計的工作原理，掌握電位差計的使用方法。2. 掌握使用電位差計校準(zhǔn)電表的方法。3. 學(xué)習(xí)簡單電路的設(shè)計方法，培養(yǎng)獨立工作的能力。三 實驗儀器：學(xué)生式電位差計，標(biāo)準(zhǔn)電池，穩(wěn)壓電源，可變電阻器箱兩臺，待校準(zhǔn)電流表 (20mA)，標(biāo)準(zhǔn)電阻 Rs。標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案四、實驗原理：1、電位補(bǔ)償原理。 E如圖是將被測電動勢的電源Ex 與一已知電動勢的電源E“O+”端對“+”端，“- ”端對“ - ”端地聯(lián)成一回路，在電路中串聯(lián)檢流計“G”，若兩電源電動勢不相等，即Ex EO 回路中必有電流，檢流計指針偏轉(zhuǎn)；如果電動勢EO可調(diào)并已知，那么改變EO的大小，使電

2、路滿足EX=E0，則回路中沒有電流，檢流計指示為零，這時待測電動勢EX 得到己知電動勢EO 的完全補(bǔ)償。可以根據(jù)已知電動勢值EO 定出 EX，這種方法叫補(bǔ)償法。 我們知道，用電壓表測量電壓時，總要從被測電路上分出一部分電流，從而改變了被測電路的狀態(tài)，用補(bǔ)償法測電壓時，補(bǔ)償電路中沒有電流，所以不影響被測電路的狀態(tài)。這是補(bǔ)償測量法最大的優(yōu)點和特點。2、電位差計ERIocdabEoEx按電壓補(bǔ)償原理構(gòu)成的測量電動勢的儀器稱為電位差計。由上述補(bǔ)償原理可知，采用補(bǔ)償法測量電動勢對EO 應(yīng)有兩點要求：（1）可調(diào)。能使EO 和EX補(bǔ)償。（2）精確。能方便而準(zhǔn)確地讀出補(bǔ)償電壓EO 大小，數(shù)值要穩(wěn)定。是標(biāo)準(zhǔn)文檔

3、實用文案實現(xiàn)補(bǔ)償法測電動勢的原理線路，即電位差計的原理圖。采用精密電阻Rab組成分壓器，再用電壓穩(wěn)定的電源E和限流電阻 R串聯(lián)后向它供電。只要 Rcd和 I O數(shù)值精確，則圖中虛線內(nèi)cd 之間的電壓即為精確的可調(diào)補(bǔ)償電壓EO，EO和 EX 組成的回路 cdGEX稱為補(bǔ)償回路。學(xué)生式電位差計內(nèi)部結(jié)構(gòu):100G學(xué)生式電位差計實物圖 :標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案3、電位差計的標(biāo)準(zhǔn)ERcdabExKEs要想使回路的工作電流等于設(shè)計時規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值I O，必須對電位差計進(jìn)行校準(zhǔn)。方法如圖所示。ES 是已知的標(biāo)準(zhǔn)電動勢，根據(jù)它的大小，取cd間電阻為 Rcd，使 Rcd =ES/I O，將開關(guān) K倒向 ES，調(diào)節(jié) R使

4、檢流計指針無偏轉(zhuǎn)，電路達(dá)到補(bǔ)償，這時I O滿足關(guān)系 I O= ES/R cd，由于已知的 ES、Rcd 都相當(dāng)準(zhǔn)確，所以 I O 就被精確地校準(zhǔn)到標(biāo)準(zhǔn)值， 要注意測量時 R不可再調(diào)，否則工作電流不再等于 I O。4電流表的校準(zhǔn)圖 5-20-4電位差計校正電流表電路校正電流表的電路如圖5-20-4 所示，圖中毫安表為被校準(zhǔn)電流表， R 為限流器， Rs 為標(biāo)準(zhǔn)電阻，有個接頭，上面兩個是電流接頭，接電流表，下面兩個是電壓接頭， 接電位差計。電位差計可測出Rs 上的電壓 U s ，則流過 Rs標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案中電流的實際值為 I 0 U s / Rs在毫安表上讀出電流指示值I ，與 I 0 進(jìn)行比較

5、，其差值 I I I 0 稱為電流表指示值的絕對誤差。找出所測值中的最大絕對誤差I(lǐng) m ，按式（ 0-0-1 ）確定電流表級別。I ma100%量限（0-0-1 ）電路實物圖 :五、實驗內(nèi)容及步驟1 、校準(zhǔn)學(xué)生式電位差計使用電位差計之前，先要進(jìn)行校準(zhǔn)，使電流達(dá)到規(guī)定值。先放好RA、RB和 RC，使其電壓刻度等于標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢，取掉檢流計上短路線，用所附導(dǎo)線將 K1、K2、K3、G、R、Rb 和電位差計等各相應(yīng)端鈕間按原理線路圖進(jìn)行連接，經(jīng)反復(fù)檢查無誤后，接入工作電源 E，標(biāo)準(zhǔn)電池 ES 和待測電動勢 EX，Rb先取電阻箱的最大值，（使用時如果檢流計不穩(wěn)定，可將其值調(diào)小，直到檢流計穩(wěn)定為止），合

6、上 K1、K3，將 K2 推向 ES（間歇使用），并同時調(diào)節(jié) R，使檢流計無偏轉(zhuǎn)（指零），為了增加檢流計靈敏度，應(yīng)逐步減少Rb，如此反復(fù)開、合 K2 ，確認(rèn)檢流計中無電流流過時，則I O已達(dá)到規(guī)定值。標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案2、校準(zhǔn) 20mA電流表制修正曲線按照線路圖連接好電路， 并將標(biāo)準(zhǔn)電阻兩旁的導(dǎo)線接到電位差計的“未知”接線柱，就可進(jìn)行微安表校準(zhǔn)。所謂“校準(zhǔn)”就是在每個電表電流讀數(shù)下，測定電阻兩端的準(zhǔn)確電壓，從而算出準(zhǔn)確電流，再與電表讀數(shù)電流進(jìn)行比較。調(diào)節(jié) R阻值使得 A 的讀數(shù) I 由 0 逐步增加至滿偏，中間取 10 個數(shù)據(jù)點，在每個 I 值讀出相應(yīng)的 Us，用 I 0 U s / Rs 算得

7、相應(yīng)真值（客觀值） 。再得出 I I I 0 即可。之后，以 I 為橫坐標(biāo)，- I 為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出 I I 校準(zhǔn)曲線；作出待校準(zhǔn)表的修正曲線。3 計算電流表的等級：I m100%a量限此處 Io=20mA為電流表量程。 當(dāng) a為 0.5 級，0.5a 1.0 為 1.0 級，1.0a 1.5 為1.5 級， 1.5a 2.0 為 2.0 級 。由此確定被校準(zhǔn)表的實際等級。標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案六、數(shù)據(jù)記錄及處理1 數(shù)據(jù)記錄Rs=70校準(zhǔn)值?？潭戎礗 (mA)2.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.00上行下行平均值I=I-I (mA)V =V

8、1+V2/2I= V/RsV1（mv） V2（mv）（mv）（mA）標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案2 校準(zhǔn)曲線3 計算電流表的級數(shù)aI m100%=量限七 實驗注意事項1、 為了使被校準(zhǔn)電流表校準(zhǔn)后有較高的準(zhǔn)確度，電位差計與標(biāo)準(zhǔn)電阻的準(zhǔn)確度等級必須比被校電表的級別高得多。2、不使用檢流計本儀器時，一定要將其短路，否則檢流計處于開路狀態(tài)。使用電位差計必須先接通其他電路，然后再接補(bǔ)償回路，斷電時須先斷開補(bǔ)償回路，再斷開其他電路。3、 標(biāo)準(zhǔn)電池只能短時間通過1 A 左右的電流，否則將影響標(biāo)準(zhǔn)電池的精度直到造成永久性電動勢衰落。所以，校準(zhǔn)中要注意選用“Rb”，使用K2 要短促，以保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)電池，不能用伏特計測它的電動

9、勢，要防止標(biāo)準(zhǔn)電池震動。4 校準(zhǔn)電表前必須先進(jìn)行檢流計調(diào)零，并校準(zhǔn)工作電流。5 校準(zhǔn)時要隨時注意微安表讀數(shù)是否穩(wěn)定，如不穩(wěn)定，應(yīng)先將電流表穩(wěn)定，再進(jìn)行讀數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案八 實驗誤差分析1 系統(tǒng)誤差：電表的不準(zhǔn)確性（包括標(biāo)準(zhǔn)電池，電位差計，電阻箱等）;導(dǎo)線電阻引起的電流減小的誤差等2 隨機(jī)誤差：電源的波動；地磁場的影響；估讀數(shù)據(jù)的讀書誤差；做修正曲線時描點等的誤差等九 該實驗的優(yōu)缺點優(yōu)點：該實驗用電位差計， “內(nèi)阻”高，不影響待測電路，用電壓表測量未知電壓時總要從被測電路上分出一部分電流，這就改變被測電路的工作狀態(tài)，電壓表內(nèi)阻越小，這種影響越顯著，用電位差計測量時，補(bǔ)償回路中電流為零，可測出電路被測兩端的真正電壓。由于電阻 Rab 可以做得很精密，標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢精確且穩(wěn)定， 檢流計足夠靈敏， 所以在補(bǔ)償?shù)臈l件下能提供相當(dāng)準(zhǔn) 確的補(bǔ)償電壓，在計量工作中常用電位差計來校準(zhǔn)電