实 验 报 告
实验名称
电表的改装与校准
实验时间
2006年11月 6日
姓 名
班 级
学 号
指导教师
报告
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批改教师
实验报告成绩
物理0511
【实验目的】
1、 掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。
2、 学会校正电流表和电压表的方法。
【实验原理】
微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻
,使被测电流大部分从分流电阻流过,表头仍保持原来允许通过的最大电流
。
并联分流电阻大小
2、微安表改装成电压表
微安表串联分压电阻
,使大部分电压降落在串联的分压电阻上,而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程
。
串联分压电阻大小
电表标称误差和校正
使被校电表与
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
电表同时测量一定的电流(电压),看其指示值与相应的标准值相符的程度。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差除以量程,即得该电表的标称误差。
【实验仪器】
稳压电源、微安表头(100
)、毫安表(0~7.5mA)、电压表(1~1.5V)、滑线变阻器(100Ω)、电阻箱(0~99999.9Ω).
【实验内容】
1、将量程为100μA的电流计扩程为5mA电流表
(1)记录电流计参数,计算分流电阻阻值,数据填入表1中。用电阻箱作RP,与待改装的电流计并联构成量程为5mA的电流表。
(2)连接电路,校正扩大量程后的电流表。应先调准零点,再校准量程(满刻度点),然后校正标有标度值的点。
校准量程时,若实际量程与
设计
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量程有差异,可稍调RP。
校正刻度时,使电流单调上升和单调下降各一次,将标准表两次读数的平均值作为IS,计算各校正点校正值。
(3)以被校表的指示值Ixi为横坐标,以校正值ΔIi为纵坐标,在坐标纸上作出校正曲线。数据填入表2中。
(4)求出改装电流表的标称误差。
3、将量程为100μA的电流计改装为量程1V的电压表
(1)计算扩程电阻的阻值数据填入表3中。
(2)校正电压表。与校准电流表的方法相似。数据填入表4中。
【数据记录】
表1 电流表改装与校正仪器参数 (U0=1.08V)
满度电流
()
扩程电流
(
)
电流计内阻
(
)
RP理论值
RP实际值
100
5
1896
38.7
37.7
表2 电流表校正数据记录(mA):
被校表读数
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
标准表读数
5.00
4.60
4.00
3.58
3.05
2.60
2.10
1.60
1.08
0.58
0
0.10
0
0.08
0.05
0.10
0.10
0.10
0.08
0.08
表3 电压表改装与校准仪器参数(U0=2.58V)
满度电流
()
扩程电压
(
)
电流计内阻
(
)
Rs理论值
Rs实际值
100
1
1896
8104
8504
表4 电压表校正数据记录(V):
被校表读数
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
标准表读数
1.00
0.92
0.82
0.73
0.61
0.59
0.41
0.32
0.22
0.11
0
0.02
0.02
0.03
0.01
0.09
0.01
0.02
0.01
0.01
【数据处理】
分别作出电流表和电压表的校正曲线。此后应用改装表进行测量时,根据校正曲线对测量的数值加以修正,以得到准确的测量值。
改装电流表的标称误差=
改装电压表的标称误差=
【问题讨论】
标称误差的意义是什么?电表的校准有什么用途?
答:标称误差指的是电表的读数与准确值的差异,包括电表在构造上各种不完善因素引入的误差。为了确定标称误差,用改装电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压,从而得到一系列的对应值,这一工作称为电表的校准。电表校准的目的:一是要评定该表在改装后是否仍符合原表头准确度的等级;二是要绘制校准曲线,以便对改装后的电表能准确读数。
校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差,除以量程,定义为该电表的标称误差。根据标定误差的大小,即可定出被校电表的准确度等级。如标定误差在0.2%至0.5%之间,则该表就定为0.5级。
通过校准,测量出电表各个指示值Ix和标准电表对应的指示值Is,从而得到电表刻度的修正值。作出校准曲线ΔIi~Ixi,ΔUi~Uxi。根据校准曲线可以修正电表的读数。
在校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相比各点均偏高,是什么原因?应如何调节分流电阻RP和分压电阻RS?
答:改装电流表读数比标准表偏高,说明分流电阻RP不够小,应减小分流电阻RP;
改装电压表读数比标准表偏高,说明分压电阻Rs不够大,应增大分压电阻Rs。
如何用微安表改装欧姆表?
答:以串联分压式为例,其原理电路如图所示。
E为电源,R3为限流电阻,RW为调“零”电位器,Rx为被测电阻,Rg为等效表头内阻。RG与RW一起组成分流电阻。
欧姆表使用前先要调“零”点,即a、b两点短路,(相当于RX=0),调节RW的阻值,使表头指针正好偏转到满度。即:欧姆表的零点是就在表头标度尺的满刻度(即量限)处,与电流表和电压表的零点正好相反。
当a、b端接入被测电阻Rx后,电路中的电流为
对于给定的表头和线路来说,Rg、RW、R3都是常量。由此可见,当电源端电压E保持不变时,被测电阻和电流值有一一对应的关系。即接入不同的电阻,表头就会有不同的偏转读数,Rx越大,电流I越小。短路a、b两端,即Rx=0时,
,这时指针满偏。
当Rx=Rg+RW+R3时,
,这时指针在表头的中间位置,对应的阻值为中值电阻,显然R中= Rg+RW+R3。
当Rx=∞(相当于a、b开路)时,I=0,即指针在表头的机械零位。
所以欧姆表的标度尺为反向刻度,且刻度是不均匀的,电阻R越大,刻度间隔愈密。如果表头的标度尺预先按已知电阻值刻度,就可以用电流表来直接测量电阻了。
图1电流表改装
图2电压表改装
校正电流表的电路
ΔIi
Ixi
0
δImax
校准曲线
� EMBED \* MERGEFORMAT ���
� EMBED Equation.3 \* MERGEFORMAT ���
_1234567897.unknown
_1234567905.unknown
_1234567909.unknown
_1234567913.unknown
_1234567915.unknown
_1234567917.unknown
_1234567918.unknown
_1234567916.unknown
_1234567914.unknown
_1234567911.unknown
_1234567912.unknown
_1234567910.unknown
_1234567907.unknown
_1234567908.unknown
_1234567906.unknown
_1234567901.unknown
_1234567903.unknown
_1234567904.unknown
_1234567902.unknown
_1234567899.unknown
_1234567900.unknown
_1234567898.unknown
_1234567893.unknown
_1234567895.unknown
_1234567896.unknown
_1234567894.unknown
_1234567891.unknown
_1234567892.unknown
_1234567890.unknown