实验七 电
表
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改装与校准
实验七 电表改装和校准 实验简介
电表是常用的电学测量仪器。按用途可分为直流电流表、交流电流表、直流电压表、交流电压表、欧姆表等～这些电表都可以用表头改装而成。表头是基本的电学测量工具～可分为数字表、指针表等。本实验通过一只指针式直流电表的改装和校准～学习有关电表的基本知识及如何进行电表的校准。 实验目的
1(熟悉电流表、电压表的构造原理。
2(学习改装和校准电流表、电压表的基本方法。
实验原理
1(将表头改装成大量程的电流表 ,A
因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻R(如图1)使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和R组成的整体就是ss电流表。R称为分流电阻。选用不同阻值的R可以ss 得到不同量程的电流表。 在图1中，当表头满度时， 通过电流表的总电流为I，
通过表头的电流为I。 g R IggµA因为 I A U,IR,(I,I)R ggggsI-I R gS故得 图 1改装电流表原理
Ig (1) R,Rsg(I,I)g
如果表头的内阻R已知，则按照所 g RHR I g需的电流表量程I，由式(1)可算出分 gµA ， 流电阻R的阻值。 , s
2(将表头改装成电压表
根据欧姆定律U=IR，内阻为R的表g图2改装电压表原理 头，若通以电流I，则表头两端电压g
降为U=IR,因此直流电流表可以对ggg
直流电压进行测量。通常R的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了g
测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻R(如图2)，使超过表头H
电压量程的那部分电压降落在电阻R上，R称为扩程电阻。选用不同的扩程电HH
阻，可以得到不同量程的电压表。
在图2中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时,扩程电阻R两端H
U,U-U,IR的电压为,于是有 HggH
U,UUg (2) R,,,RHgIIgg
根据所需要的电压表量程U和表头内阻R,由式(2)可算出扩程电阻R的阻值。gH式(2)中I和U分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 gg
3(电表的标称误差和校准
电表扩程后必须经过校准才能使用。校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。若量程不对,可调节R或R,使改装表的量程与
标准
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表的指示数相一SH
致。
标称误差指的是电表的读数和准确值的差异，它包括了构造上各种不完善的因素所引入的误差。为了确定标称误差，先将电表和一个标准电表同时测量一定的电流(或电压)，称为校准。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其量程，即为该电表的标称误差，故
最大的绝对误差，100 标称误差=, 量程
根据标称误差的大小，电表分为不同的等级。电表的等级常用一个圆圈标在电表的面板上。例如?表示该表为1.0级，其标称误差不大于1.0,。 电表的等级标志着电表结构的好坏，等级低的电表其稳定性、重复性等性能都要差一些。 R IggµA实验内容 I mA A 1(将量程为500µA的表头扩程至50mA。
I-I R g(1)计算分流电阻R理论值。 SS
(2)按图3连接电路。
K (3)校准量程，得到R实际值。 S R
(4)校准改装电流表刻度值。 ER + E – (5)以改装表示值I为横坐标，以修 x图3校准电流表电路图
,I,I,I正值为纵坐标，相邻两点 xsx
间用直线连接，画出折线状的校正曲
线ΔI,I(如图5)。 xx RH IgµA 2(将500µA的表头改装为10V的电压表。 ， ,
(1)计算扩程电阻R理论值。 H
(2)按图4连接电路。 V (3)校准量程，得到R实际值。 H
(4)校准改装电压表刻度值。
(5)作校准曲线,,UU折线图。 xx
K E , +
图4校准电压表电路图
数数据记录与处理:
1、 改装成的电流表定标数据:
,,R分流电阻R计算值= Ω、实验值= 、 Ss
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 待改装电表的格数
0 5(0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50(0 待改装表的示数
Ix/(mA)
标准电表的示数 ,/(mA) I
标准表的示数 ,/(mA) I
标准表的示数平均值
,,1 /(mA) I,(I，I)2
改装表的刻度修正值 ?Ix=-Ix(mA) I
,,max,= 、准确度等级应确定为: 级。 a,，100m,
2.、改装成的电压表定标数据:
,R分压电阻R计算值= Ω、实验值= Ω HH
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 待改装电表的格数
0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 待改装电表的示数
Ux/(v)
标准电表的示数 ,/(V) U
标准电表的示数 ,/(V) U
标准电表的示数平 均值
,,1/(V) U,(U，U)2
ΔU=(-Ux)/(V) U
,Vmax,= 、准确度等级应确定为: 级。 a,，100mV
结果报道:
1、 测得待改装表的内阻为:Rg= Ω
2、 将上述电表改装为二个量程电流表的电路图如下图(A)，50毫安档的误差曲
线如图(5)，相对于0.5级的标准表，其准确度等级为: 级。 3、 将上述电表改装为二个量程电压表的电路图如下图(B)，10伏特档的误差曲线如图(6)，
相对于0.5级的标准表，其准确度等级为: 级。
实验
注意事项
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,(调节电阻箱时，要防止电阻值从9到0突然减小而烧坏电表。
,(要注意正确进行读数和记录测量值的有效数字。
浙公网安备 33021202002483