電表的改裝與校正標(biāo)準(zhǔn)報告

本實驗編者郭平閔愛琳 -PAGE1-電表的改裝與校正實驗?zāi)康恼莆諗?shù)字萬用電表的使用方法;掌握運用串并聯(lián)電路的歐姆定律將電表進行改裝的原理和方法;學(xué)會用比較法對電表進行校正，并能夠進行級別判斷。實驗原理將表頭改裝成多量程電流表：圖1如圖1所示,在表頭的兩端并聯(lián)小電阻后串聯(lián)接入電路，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律，有Ig圖1Ig+－IRRPGI即可推得 由上式可見：如果足夠小，則圖1中虛線框整個部分可作為電流表來測量大電流。根據(jù)表頭的滿度電流和內(nèi)阻，按擴大電流量程的倍數(shù)來選用合適的小電阻與表頭并聯(lián),現(xiàn)將表頭改裝成，的兩量程電流表，、為擴大倍數(shù)，且＜.如圖2所示，據(jù)串并聯(lián)電路的歐姆定律，有:G＋－IgRgRG＋－IgRgR1ImR2InRPK圖2兩個量程的電流表①（2）開關(guān)K扳向Im時，R2成為表頭內(nèi)阻的一部分，則與表頭并聯(lián)的分流電阻為由①②兩式可得， ③將表頭改裝成多量程電壓表GRSIgGRSIgRg圖3由上式可見，對于同一表頭和，電阻越大，兩端承受的電壓越大,于是可將此表盤重新標(biāo)定并作為一個電壓表使用。GIgRGIgRgRS＋－r1r2UnUmK圖４兩個量程的電壓表將雙擲開關(guān)扳向時，可得： 上式表明，電壓表內(nèi)阻與相應(yīng)的量程之比等于表頭滿度電流的倒數(shù),即常數(shù)S0(Ω/Ｖ)，此常數(shù)稱為電壓靈敏度。若知道了S0和量程，就可以根據(jù)“內(nèi)阻＝量程×S0”來計算電表各量程對應(yīng)的內(nèi)阻了。則有對改裝量程為的電表,其內(nèi)阻為 ④對改裝量程為的電表，其內(nèi)阻為 ⑤由上兩式可得 ； ⑥用比較法校正電表并確定改裝表的級別：圖5圖5校正電流表的電路圖G＋－IgRgR1R2ImKInRP改裝表1KΩ標(biāo)準(zhǔn)表ERbKb圖6校正電壓表的電路圖改裝表ERbKbGIgRgRS＋－r1r2UnUmKＶ標(biāo)準(zhǔn)表改裝表需經(jīng)校正后才能使用，所謂校正，就是將被校電表與標(biāo)準(zhǔn)電表同時測量一定的電流(或電壓），看其指示值與標(biāo)準(zhǔn)表上的值相符合的程度。實驗電路如圖5和圖6。將被校表的滿刻度分成n個等間隔的刻度值進行校正，設(shè)被校表的指示值為I,標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)為I0，便可獲得一組相應(yīng)的數(shù)據(jù)Ii和I0i（i＝1，2,……n)。對每一個被校點,都可算出偏差ΔIi＝I0i－Ii，求出ｎ個ΔIi中絕對值最大的|ΔIi｜max，便可求得被校表的精度再根據(jù)E的大小，按“就鄰近大檔”的原則確定被校表的準(zhǔn)確度等級S.實驗儀器表頭（100μA）,毫安表，電壓表,直流穩(wěn)壓電源，電阻箱(2個），滑線變阻器，雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干操作要點1．用數(shù)字萬用表測得表頭內(nèi)阻.2．將的表頭改裝成，兩個量程的電流表⑴算出并聯(lián)電阻、的值;⑵按實驗線路圖接好電路，分別對檔和檔進行校正，記錄數(shù)據(jù)。①Ｉn檔量程校正：K先接Ｉn檔，使改裝表滿偏，讀出標(biāo)準(zhǔn)表對應(yīng)值，得出改裝表滿刻度修正值ΔI＝I0－I.②Ｉm檔量程的校正和準(zhǔn)確度等級的確定:根據(jù)改裝表上的刻線，每隔1／5滿刻度等間隔地使電流先“由小到大”再“由大到小",讀取改裝表各點的指示值Ｉi及標(biāo)準(zhǔn)表兩次對應(yīng)值Ｉ0i，算出各組對應(yīng)的平均值（i＝1，2……5），定出改裝表該檔的級別，并作出校正曲線。3．將表頭改裝為，的兩量程電壓表：⑴計算串聯(lián)電阻阻值和⑵按實驗圖連接好校準(zhǔn)電路，分別對，兩個量程進行校正，記錄數(shù)據(jù)。同電流表校正相同,首先測量Un檔的滿刻度偏差，然后對Um檔進行校正并確定該檔級別,并作出校正曲線。預(yù)習(xí)思考題1．表頭量程Ig很小（內(nèi)阻為Rg），如果改裝電流表量程擴大n倍，應(yīng)____聯(lián)_____Ω的電阻;如果改裝成量程為Un的電壓表，應(yīng)____聯(lián)_____Ω的電阻。答：并；；串；2．校正電流、電壓表電路中，滑線變阻器Rb采取____接法,其線路特點是兩固定端直接與____相連接，從____和____接負載.其中，校正電流表電路中,1KΩ電阻的作用是___。答:分壓；電源；一固定端；滑動端；保護標(biāo)準(zhǔn)電流表和表頭3．對一個量程為5A的電流表各刻度進行校正時，發(fā)現(xiàn)最大偏差為0.08A，則該表的準(zhǔn)確度等級是______。答：,所以等級級數(shù)據(jù)處理1．用數(shù)字萬用表測得表頭內(nèi)阻.2．電流表的校正⑴根據(jù)③式算出并聯(lián)電阻、的值：，⑵分別對檔和檔進行校正:a、檔量程的校正： ；則此檔電流表精度為 判定級別S=0。5級b、檔量程的校正：測量數(shù)據(jù)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、作出校正曲線（檔）ΔΔI(mA)00.0100.0200.0300.0400.0501.0002.0003.0004.0005.000I(mA)d、判斷檔級別:精度則檔改裝電流表級別為S=1。0級3．電壓表的校正⑴計算串聯(lián)電阻阻值和：,⑵分別對和檔進行校正a、檔量程的校正： ；—0.012（V） 則可判定等級S=1。5級b、檔量程的校正：（數(shù)據(jù)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、作出檔的校正曲線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、對檔進行級別判定：精度則檔改裝電壓表級別為S=1.5級誤差分析及討論改裝表、標(biāo)準(zhǔn)電流表和電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電阻箱及萬用表示數(shù)不準(zhǔn)所帶來的系統(tǒng)誤差.測量時，由于個人因素所帶來的隨機誤差。課后思考題1．若校準(zhǔn)電流表處理數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)被校表讀數(shù)總是大于標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)，其原因何在？校準(zhǔn)電壓表出現(xiàn)此情況呢？答:校準(zhǔn)電流表時,與式子相比較可知：選定的的值偏大，值偏大的原因由可知在于的測量值偏大了。校準(zhǔn)電壓表時，與式子比較可知：選定的的值偏小，值偏小的原因由可知還是在于的測量值偏大。2．現(xiàn)有量程分別為5、20、100、200的標(biāo)準(zhǔn)毫安表,要對5mA的改裝表進行校正，應(yīng)選哪個(檔）毫安表;如果校正改裝表滿該度時，標(biāo)準(zhǔn)表指針超過最大刻度，該怎樣處理。答：①標(biāo)準(zhǔn)表選用5mA檔；②選用20mA檔或調(diào)節(jié)滑線變阻器使標(biāo)準(zhǔn)表指針向左偏轉(zhuǎn)。3．若用數(shù)字萬用表測得某電阻時屏上顯示“002”,請問應(yīng)怎樣才能得到較準(zhǔn)確的阻值.答:將萬用表電阻檔調(diào)至較小量程再進行測量。μAABCDEFGImInUn