用電位差計(jì)校準(zhǔn)電壓表

PAGEPAGEIV用電位差計(jì)校準(zhǔn)電壓表**************摘要：電壓表經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，準(zhǔn)確度降低，實(shí)驗(yàn)室一般用電位差計(jì)加以校準(zhǔn)，作出校準(zhǔn)曲線，消除誤差，達(dá)到校準(zhǔn)的目的。關(guān)鍵字：電位差計(jì)電壓表校準(zhǔn)引言：由于電位差計(jì)準(zhǔn)確度等級(jí)，而通常所用的電壓表只有0.5級(jí)甚至5級(jí)，從精度上來(lái)說(shuō)完全可以用電位差計(jì)來(lái)校準(zhǔn)電表，但電位差計(jì)的量程較小，要用小量程的電位差計(jì)校準(zhǔn)大量程的電壓表必須設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路通過(guò)分壓的方式實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)原理：電壓表和電位差計(jì)都是測(cè)量電位差的儀器,只要將美兩者并聯(lián)去測(cè)量同一個(gè)電壓即可進(jìn)行校準(zhǔn).只是一般電位計(jì)的量程較小,不能與量程較大的電壓表同時(shí)去測(cè)一較大電壓,為此我們只要用一分壓箱（可以利用兩個(gè)電阻箱來(lái)設(shè)計(jì)）分壓,用電位差計(jì)測(cè)得分壓箱上一定比例的電壓,再乘上所使用的分壓箱的倍率,即可得到電壓表兩端的實(shí)際電壓。同樣,調(diào)節(jié)滑線變阻器,讀出電壓表量程范圍內(nèi)均勻分布的8～10個(gè)電壓值,即可作出電壓表的校準(zhǔn)曲線.如果電壓表量程小于電位差計(jì)量程,則可直接校準(zhǔn).電位差計(jì)原理簡(jiǎn)述①電位差計(jì)按電壓補(bǔ)嘗原理構(gòu)成。將被測(cè)電動(dòng)勢(shì)與一已知電動(dòng)勢(shì)的電源正端相對(duì)，負(fù)端相對(duì)連成回路電路中檢流計(jì)指示為零，這時(shí)待測(cè)電動(dòng)勢(shì)與已知電動(dòng)勢(shì)補(bǔ)嘗。電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)有兩點(diǎn)要求：可調(diào)和精確。②電位差計(jì)每次使用前還應(yīng)校準(zhǔn)如圖，將天關(guān)倒向保持R不變，只要≤求，調(diào)節(jié)c,d使檢流計(jì)無(wú)偏轉(zhuǎn)，這時(shí)c,d間的電阻為，電壓為=.校準(zhǔn)電位差計(jì)用電位差計(jì)校準(zhǔn)電壓表電壓表和電位差計(jì)都是測(cè)量電位的儀器，只要兩者并聯(lián)去測(cè)量同一個(gè)電壓即可進(jìn)行校準(zhǔn)。只是一般的電位計(jì)的量程較小，不能與量程較大的電壓表同時(shí)去測(cè)一較大的電壓，為此我們可以將一分壓箱與電壓表并聯(lián)，只要用電位差計(jì)測(cè)得分壓箱上一定比例的電壓，再乘上所使用的分壓箱的倍率，即可得到電壓表兩端的實(shí)際電壓，同樣，調(diào)節(jié)滑線變阻器，讀出電壓表量程范圍內(nèi)均勻分布的8～10個(gè)電壓值，即可作出電壓表的校準(zhǔn)曲線。實(shí)驗(yàn)步驟：(一)、連接并校準(zhǔn)電位差計(jì)。1．根據(jù)室溫下,標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)的值已由實(shí)驗(yàn)室給定。2．將電位差計(jì)選擇開(kāi)關(guān)旋至“標(biāo)準(zhǔn)”位置,進(jìn)行工作電流標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)各電阻旋鈕使檢流計(jì)G指零.注意工作電流調(diào)定后,在測(cè)量未知電勢(shì)時(shí)不得再調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)盤(pán)。(二)、校準(zhǔn)電壓表1．測(cè)量線路如圖所示,根據(jù)電位差計(jì)的量程和被校電表量程選好分壓箱的倍率.（校準(zhǔn)3V量程時(shí)==200Ω；15V量程時(shí)=900Ω，=100Ω）2．將電位差選擇開(kāi)打到未知檔,調(diào)節(jié)滑線變阻器R，使電壓表指示值為第一個(gè)測(cè)量的指示值(從較小值天始),讀出電位差計(jì)讀數(shù)，再乘以分壓箱倍率即為此時(shí)電壓表兩端實(shí)際電壓3．逐漸增大電壓表指示值，重復(fù)上面操作，到電壓表指示最大值，共測(cè)10次。4.再?gòu)淖畲笾甸_(kāi)始逐漸減小電壓值，重復(fù)2，3操作，測(cè)得10組電壓值。5，電壓表?yè)Q一個(gè)量程，重復(fù)上面操作，以校準(zhǔn)另一個(gè)量程。6，處理數(shù)據(jù)，作出校準(zhǔn)曲線并確定待測(cè)電壓表準(zhǔn)確度等級(jí)。數(shù)據(jù)處理：(一)、校準(zhǔn)3V量程:次數(shù)12345678910V的示數(shù)V0.30.60.91.21.51.82.12.42.73.0上行U10.16280.33350.48960.64700.81200.97491.13691.29081.43761.6062下行U20.16250.32940.49250.64710.80350.96851.12301.28871.43401.6070真值U0.32530.66290.98211.29411.61551.94342.25992.57952.87163.2102偏差ΔU0.02530.06290.08210.09410.11550.14340.15990.16950.17160.1802==200Ω，分壓箱倍率為2，表中數(shù)據(jù)電壓?jiǎn)挝痪鶠閂.為上行測(cè)量時(shí)電位差計(jì)的讀數(shù)，為下行測(cè)量時(shí)電位差計(jì)的讀數(shù)真值U為電壓表兩端的實(shí)際電位差測(cè)量值的平均，由表上數(shù)據(jù)，最大偏差ΔU=0.1802V，因此該電壓表此時(shí)的標(biāo)稱(chēng)誤差為該電壓表的出廠級(jí)別為5級(jí)，現(xiàn)在它在3V量程的最大誤差已達(dá)到6%.(二)、校準(zhǔn)15V量程:次數(shù)12345678910V的示數(shù)V1.53.04.56.07.59.010.512.013.515.0上行U10.16670.33150.48400.64550.79600.96261.11821.27181.43051.6069下行U20.17050.33350.49050.64740.80050.95241.10881.26781.42331.6010真值U1.68603.32504.87256.46457.98259.575011.13512.69914.26916.039偏差ΔU0.18600.32500.37250.46450.48250.57500.63500.6990.7690.9039=900Ω，=100Ω，分壓箱倍率為10，表中數(shù)據(jù)電壓?jiǎn)挝痪鶠閂.為上行測(cè)量時(shí)電位差計(jì)的讀數(shù)，為下行測(cè)量時(shí)電位差計(jì)的讀數(shù)真值U為電壓表兩端的實(shí)際電壓測(cè)量值的平均，由表上數(shù)據(jù)，最大偏差ΔU=0.9039V，因此該電壓表此時(shí)的標(biāo)稱(chēng)誤差為該電壓表的出廠級(jí)別為5級(jí)，現(xiàn)在它在15V量程的最大誤差已達(dá)到6.03%.結(jié)束語(yǔ)：本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作為電位差計(jì)的一個(gè)應(yīng)用，進(jìn)一步了解電位差計(jì)的原理和使用方法，并學(xué)會(huì)用電位差計(jì)校準(zhǔn)精密電器注意事項(xiàng)：①實(shí)驗(yàn)中測(cè)量電壓時(shí)應(yīng)沿一個(gè)方向從小到大再?gòu)拇蟮叫?或者相反)以減小累計(jì)誤差，絕不能在一次測(cè)量中來(lái)回反復(fù)。②電位差計(jì)每次使用前都這調(diào)節(jié)補(bǔ)嘗。參考文獻(xiàn):[1]歐陽(yáng)九令主編，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。北京師范大學(xué)出版社。[2]俞俊甫，楊志文。物理實(shí)驗(yàn)教程。中國(guó)鐵道出版社。Electricityvoltagemetercalibrationpotentiometer**********Abstract:Afterlong-termuseofmeter,loweraccuracy,laboratorycalibrationpotentiometerpowertomakethecalibra