电
表
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的改装与校正实验报告
实验四 电表的改装和校准
实验目的
1(掌握电表扩大量程的原理和
方法
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;
2(能够对电表进行改装和校正;
3(理解电表准确度等级的含义。
实验仪器:
微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特表，开关等。
实验原理:
常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分，即表头。表头通常是磁电式微安表。根据分流和分压原理，将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。
一 将微安表改装成电流表
微安表的量程Ig很小，在实际应用中，若测量较大的电流，就必须扩大量程。扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻RS。如图1 所示，这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。
设微安表的量程为Ig， (1)
由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为RS=Rg
n,1 。
图1 图2
二 将微安表改装成电压表
我们知道，微安表虽然可以测量电压，但是它的量程为IgRg，是很低的。在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上串联一个附加电阻RH，如图2所示，这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电压量程IgRg。
设微安表的量程为Ig，改装表的校准
改装后的电表必须经过校准方可使用。改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。
首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表(电压表)与标准表接入图3(或图4)中。然后一一校准各个刻度，同时记下待U, Rg (2) Ig
校电流表(或电压表)的示值I(或U)和标准表的示值和IS(或US)。以待校表的示值I(或U)为横坐标，示值I(或U)的校准值 I= IS-I(或 U= US-U)为纵坐标，作校准曲线。作校准曲 线时，相邻两点一律用直线连接，成为一个折线图，不能连成光滑曲线。
图3
图4
实验步骤:
一 电流表的改装和校准
1. 将量程为50μA的微安表改装成量程为50mA的毫安表。根据式(1)计算出RS的理论值，用电阻箱作为RS，将电阻箱调到理论值并与表头并联构成改装电流表;
2. 以实验室给出的毫安表为标准表，按图3连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。
3. 校准量程:将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，使改装表正好指向满刻度，观察标准表是否指在满刻度50mA处。若不是，则调节电阻箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度，这一过程称为校准改装表的量程。校准量程后电阻箱的读数为分流电阻的实际值。
4. 校准刻度:校准量程后，调节滑线变阻器，使电流逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变10mA，记下对应的标准表的读数，填入表中。
5. 作校准曲线:根据校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值 I=Is-Ix。在坐标纸上画出以 I为纵坐标，Ix为横坐标的校准曲线。
6. 确定电表的准确度等级:找出校正结果中最大的绝对误差(即 Imax),将它除以电表量程可以得到该电表的标准误差。根据标准误差的大小即可标定电表的准确度等级。
仪表精度等级有0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0
二 电压表的改装和校准
1. 将量程为50μA的微安表改装成量程为5V的电压表。根据式
(2)计算出RH的理论值，用电阻箱作为RH，将电阻箱调到理论值并与表头串联，即称为改装的电压表;
2. 以实验室给出的直流电压表为标准表，按图4连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。
3. 校准量程:将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，同时调节电阻箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度。校准量程后电阻箱的读数为分压电阻的实际值。
4. 校准刻度:校准量程后，调节滑线变阻器，使电压逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变1 V，记下对应的标准表的读数，填入表中。
5. 作校准曲线:根据校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值 U=Us-Ux。在坐标纸上画出以 U为纵坐标，Ux为横坐标的校
准曲线。
实验数据处理: RgΩ
1. 将微安表改装成电流表 RS理论=3.7Ω;RS实际=3.6 Ω
最大绝对误差 Imax =3.25mA 标准误差= Imax/量程×100,=3.25/50×100,=6.5, 电表的准确度等级为 级
(这组实验数据不太好，仪表精度等级大于5.0,，说明改装表校的不准。)
2. 将微安表改装成电压表
RH理论Ω;RH实际Ω
最大绝对误差 Umax=0.1V 标准误差= Umax/量程×100,=0.1/5×100,=2.0, 电表的准确度等级为2.5级
浙公网安备 33021202002483